JP4725342B2 - ロータリーエンジンのハウジング構造 - Google Patents

Description

本発明は、ロータリーエンジンのハウジング構造に関するものである。

従来から、２節３葉トロコイド状の内周面を有するロータハウジング内を略三角形状のロータが遊星回転運動するロータリーエンジンが知られている。特許文献１には、簡単な構造で高出力を得ることができる、いわゆる２ローター式のロータリーエンジンが示されている。

ところで、ロータリーエンジンの高出力化をさらに図るため、ロータとロータハウジングとで区画される作動室からガスが洩れないよう、そのシール性を向上させることが考えられる。そして、ガスを洩らさないためのシールの１つとして、ロータの３頂点部にそれぞれ配設されるアペックスシールがある。
特開２００３−２４７４２３号公報

ここで、様々なシュミレーションや実験などを行った結果、圧縮上死点近傍の爆発行程では、作動室を区画するロータの１辺（１面）に燃焼圧などが作用し、これにより、エキセントリックシャフトが撓んで、ロータが吸排気側（つまり、点火プラグとは反対側）に変位する、すなわち、ロータがロータハウジングのトロコイド内周面から遠ざかることが分かった。

このように、ロータがトロコイド内周面から遠ざかると、本来、アペックスシールがトロコイド内周面に追従すべくロータのシール溝から径方向外側に飛び出すが、燃焼圧が最も大きくなる圧縮上死点近傍では、アペックスシールがその燃焼圧によってシール溝のトレーリング側の側面に強く押し付けられて動けなくなるものと考えられる。このため、ガスがロータの頂点部から洩れてしまうと思われる。

この問題を解決するため、シール溝に設けられた、アペックスシールを径方向外側に向かって押し出すスプリングのばね荷重を大きくすることが考えられる。この場合、アペックスシールがロータの回転中に亘ってトロコイド内周面に強く押し付けられ、その摺動抵抗が高くなってしまう。

そこで、本発明者たちは、上記問題を解決するため、ロータハウジングの内周面を改良した。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シール性を向上させるロータリーエンジンのハウジング構造を提供することにある。

第１の発明は、略２節３葉トロコイド状の内周面を有するロータハウジング内を、３頂点部にアペックスシールがそれぞれ配設された略三角形状のロータが遊星回転運動するロータリーエンジンのハウジング構造であって、上記ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいる一方、該トレーリング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、上記仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいることを特徴とするものである。

これにより、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分が、これを摺動するアペックスシールに近付く。そのため、その窪んだ部分によって、これを摺動するアペックスシールに径方向内側向きの荷重が作用する。したがって、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータが吸排気側に変位しても、アペックスシールはその窪んだ部分を確実に摺動する。

また、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分を摺動するアペックスシールに作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシールはその膨らんだ部分を確実に摺動する。

以上から、シール性を向上させることができる。

第２の発明は、略２節３葉トロコイド状の内周面を有するロータハウジング内を、３頂点部にアペックスシールがそれぞれ配設された略三角形状のロータが遊星回転運動するロータリーエンジンのハウジング構造であって、上記ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいる一方、該リーディング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、上記仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいることを特徴とするものである。

これにより、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分が、これを摺動するアペックスシールに近付く。そのため、その窪んだ部分によって、これを摺動するアペックスシールに径方向内側向きの荷重が作用する。したがって、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータが吸排気側に変位しても、アペックスシールはその窪んだ部分を確実に摺動する。

また、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分を摺動するアペックスシールに作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシールはその膨らんだ部分を確実に摺動する。

以上から、シール性を向上させることができる。

第３の発明は、略２節３葉トロコイド状の内周面を有するロータハウジング内を、３頂点部にアペックスシールがそれぞれ配設された略三角形状のロータが遊星回転運動するロータリーエンジンのハウジング構造であって、上記ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいる一方、該トレーリング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、上記仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいて、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、上記仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいる一方、該リーディング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、上記仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいることを特徴とするものである。

これにより、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分が、これを摺動するアペックスシールに近付く。そのため、その窪んだ部分によって、これを摺動するアペックスシールに径方向内側向きの荷重が作用する。したがって、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータが吸排気側に変位しても、アペックスシールはその窪んだ部分を確実に摺動する。

また、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分を摺動するアペックスシールに作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシールはその膨らんだ部分を確実に摺動する。

一方、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分が、これを摺動するアペックスシールに近付く。そのため、その窪んだ部分によって、これを摺動するアペックスシールに径方向内側向きの荷重が作用する。したがって、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータが吸排気側に変位しても、アペックスシールはその窪んだ部分を確実に摺動する。

また、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分を摺動するアペックスシールに作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシールはその膨らんだ部分を確実に摺動する。

以上から、シール性を向上させることができる。

本発明によれば、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分が、これを摺動するアペックスシールに近付く。そのため、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータが吸排気側に変位しても、アペックスシールはその窪んだ部分を確実に摺動する。また、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分を摺動するアペックスシールに作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシールはその膨らんだ部分を確実に摺動する。以上から、シール性を向上させることができ、ロータリーエンジンの高出力化を図ることができる。

別の発明によれば、これにより、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分によって、これを摺動するアペックスシールに径方向内側向きの荷重が作用する。そのため、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータが吸排気側に変位しても、アペックスシールはその窪んだ部分を確実に摺動する。また、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分を摺動するアペックスシールに作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシールはその膨らんだ部分を確実に摺動する。以上から、シール性を向上させることができ、ロータリーエンジンの高出力化を図ることができる。

さらに別の発明によれば、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分によって、これを摺動するアペックスシールに径方向内側向きの荷重が作用する。そのため、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータが吸排気側に変位しても、アペックスシールはその窪んだ部分を確実に摺動する。また、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分を摺動するアペックスシールに作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシールはその膨らんだ部分を確実に摺動する。一方、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分によって、これを摺動するアペックスシールに径方向内側向きの荷重が作用する。そのため、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータが吸排気側に変位しても、アペックスシールはその窪んだ部分を確実に摺動する。また、ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分を摺動するアペックスシールに作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシールはその膨らんだ部分を確実に摺動する。以上から、シール性を向上させることができ、ロータリーエンジンの高出力化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、ロータリーエンジンの概略側面図であり、図２は、サイドハウジングが取り外された状態のロータリーエンジンの正面図であり、図３は、ロータの頂点部付近の拡大図であり、図４は、ロータハウジングの内周面の概略図である。

本発明の実施形態に係るロータリーエンジン１は、いわゆる２ロータ式のものである。図１及び図２に示すように、ロータリーエンジン１は、フロントロータハウジング１０と、リアロータハウジング３０と、これらの両ハウジング１０，３０の間に設けられたインタミディエイトハウジング４０と、フロントロータハウジング１０の正面側及びリアロータハウジング３０の背面側にそれぞれ配設されたサイドハウジング５０とを備えている。以下、主にフロントロータハウジング１０について説明するが、リアロータハウジング３０もフロントロータハウジング１０とほぼ同様の構成である。なお、以下の説明では、ロータ１２の回転が進む方向（図２では時計回り方向）をリーディング側といい、その反対方向（図２では反時計回り方向）をトレーディング側という。

図２に示すように、ロータハウジング１０は、略２節３葉トロコイド状の内周面１１を有している（この詳細については後述する）。ロータハウジング１０内には、３つの頂点を有する略三角形状のロータ１２が収容されている。ロータ１２は、ロータハウジング１０内を遊星回転運動するようになっている。

ロータ１２の周囲には、ロータハウジング１０との間に３つの作動室１３が形成されている。すなわち、これらの作動室１３は、ロータ１２の１辺（１面）がそれぞれロータハウジング１０との間に作っている空間である。各作動室１３は、ロータ１２が１回転する間に吸気、圧縮、爆発、排気の４行程を順に行うようになっている。これにより、エキセントリックシャフト（偏心軸）１４が、ロータ１２が１回転する間に３回転する。各作動室１３は、吸気工程中は吸気ポート１５に通じ、排気工程中は排気ポート１６に通じるようになっている。

ロータハウジング１０には、トレーディング側及びリーディング側点火プラグ１７，１８が配設されている。トレーディング側点火プラグ１７は、トロコイド短軸Ｘよりもトレーディング側に位置し、リーディング側点火プラグ１８は、トロコイド短軸Ｘよりもリーディング側に位置している（図４を参照）。

図２及び図３に示すように、ロータ１２の各頂点部には、アペックスシール１９が設けられている。各アペックスシール１９は、ロータ１２の厚み方向に延びていて、その厚さとほぼ同じ長さを持つ細長い部材である。各アペックスシール１９は、ロータ１２の各頂点部に設けられたシール溝２０にスプリング２１を介して埋め込まれている。このスプリング２１は、アペックスシール１９を径方向外側に向かって押し出している。そして、各アペックスシール１９は、ロータ１２の回転時は、遠心力によってロータハウジング１０の内周面１１に押し付けられ、その内周面１１を摺動する（つまり、接触しながら移動する）ようになっている。これにより、ロータ１２の各頂点部とロータハウジング１０の内周面１１との間が封止される。また、各アペックスシール１９は、燃焼圧が最も大きくなる圧縮上死点近傍では、シール溝２０のトレーリング側の側面に押し付けられる（図３を参照）。

ここで、図４を参照しながら、ロータハウジング１０の内周面について、仮想の基準トロコイドＶと比較しながら説明する。この基準トロコイドＶは、本実施形態に係るロータハウジング１０の内周面とほぼ同じ所定の大きさの、純粋なトロコイドである。ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも吸気側（吸気ポート１５（図２を参照）及びトレーディング側点火プラグ１７側。図４では上側）において、圧縮上死点近傍における作動室１３（図４では、３つの作動室１３のうち最も右側の作動室１３）を区画（形成）するロータ１２の１辺に含まれる２頂点部１２ａ，１２ｂのうちトレーリング側の頂点部１２ａと対向（対応）する部分１１ａよりもトレーリング側（吸気側）の部分１１ｂが、仮想の基準トロコイドＶよりも僅かに外側に膨らんでいる一方、そのトレーリング側の頂点部１２ａと対向する部分１１ａよりもリーディング側（トレーディング側点火プラグ１７側）の部分１１ｃが、仮想の基準トロコイドＶよりも僅かに内側に窪んでいる。その膨らんだ部分１１ｂは、そのトレーリング側の頂点部１２ａと対向する部分１１ａから、トロコイド長軸Ｙよりもトレーリング側の部分まで延びている一方、その窪んだ部分１１ｃは、そのトレーリング側の頂点部１２ａと対向する部分１１ａからトロコイド短軸Ｘまで延びている。上記膨らんだ部分１１ｂは、中央部が仮想の基準トロコイドＶとの距離が最も大きく、両端部に行くに従って仮想の基準トロコイドＶとの距離が小さくなる。上記窪んだ部分１１ｃは、リーディング側に行くに従って基準トロコイドとの距離が大きくなる。

また、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも排気側（排気ポート１６（図２を参照）及びリーディング側点火プラグ１８側。図４では下側）において、圧縮上死点近傍における作動室１３を仕切るロータ１２の１辺に含まれる２頂点部１２ａ，１２ｂのうちリーディング側の頂点部１２ｂと対向する部分１１ｄよりもトレーリング側（リーディング側点火プラグ１８側）の部分１１ｅが、仮想の基準トロコイドＶよりも僅かに外側に膨らんでいる一方、そのリーディング側の頂点部１２ｂと対向する部分１１ｄよりもリーディング側（排気側）の部分１１ｆが、仮想の基準トロコイドＶよりも僅かに内側に窪んでいる。その膨らんだ部分１１ｅは、そのリーディング側の頂点部１２ｂと対向する部分１１ｄから、トロコイド短軸Ｘよりも僅かにリーディング側の部分まで延びている一方、その窪んだ部分１１ｆは、そのリーディング側の頂点部１２ｂと対向する部分１１ｄから、トロコイド短軸Ｘよりもリーディング側の部分まで延びている。上記膨らんだ部分１１ｅは、中央部が仮想の基準トロコイドＶとの距離が最も大きく、両端部に行くに従って仮想の基準トロコイドＶとの距離が小さくなる。上記窪んだ部分１１ｃは、中央部が仮想の基準トロコイドＶとの距離が最も大きく、両端部に行くに従って仮想の基準トロコイドＶとの距離が小さくなる。

さらに、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも排気側において、上記膨らんだ部分１１ｅよりもトレーリング側の部分１１ｇが、仮想の基準トロコイドＶよりも僅かに窪んでいる。その窪んだ部分１１ｇは、リーディング側に行くに従って仮想の基準トロコイドＶとの距離が小さくなる。そして、上記窪んだ部分１１ｇは、上記窪んだ部分１１ｃと連続している。

最後に、ロータハウジング１０の内周面１１の、上述した以外の部分は、仮想の基準トロコイドＶとほぼ一致している。

なお、図４では、ロータハウジング１０の内周面１１の輪郭線（軌跡）が、仮想の基準トロコイドＶよりも大きく膨出したり、大きく凹んだりしているように見えるが、これは誇張して描かれたものであり、実際には、その膨らみ量やその窪み量は、最大約０．５ｍｍである（以下、同じ）。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室１３を区画するロータ１２の２頂点部１２ａ，１２ｂのうちトレーリング側の頂点部１２ａと対向する部分１１ａよりもリーディング側の部分１１ｃが、仮想の基準トロコイドＶよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分１１ｃが、これを摺動するアペックスシール１９に近付く。そのため、その窪んだ部分１１ｃによって、これを摺動するアペックスシール１９に径方向内側向きの荷重が作用する。したがって、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータ１２が吸排気側に変位しても、アペックスシール１９はその窪んだ部分１１ｃを確実に摺動する。

また、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室１３を区画するロータ１２の２頂点部１２ａ，１２ｂのうちトレーリング側の頂点部１２ａと対向する部分よりもトレーリング側の部分１１ｂが、仮想の基準トロコイドＶよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分１１ｂを摺動するアペックスシール１９に作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシール１９はその膨らんだ部分１１ｂを確実に摺動する。

一方、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室１３を区画するロータ１２の２頂点部１２ａ，１２ｂのうちリーディング側の頂点部１２ｂと対向する部分１１ｄよりもリーディング側の部分１１ｆが、仮想の基準トロコイドＶよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分１１ｆが、これを摺動するアペックスシール１９に近付く。そのため、その窪んだ部分１１ｆによって、これを摺動するアペックスシール１９に径方向内側向きの荷重が作用する。したがって、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータ１２が吸排気側に変位しても、アペックスシール１９はその窪んだ部分１１ｆを確実に摺動する。

また、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室１３を区画するロータ１２の２頂点部１２ａ，１２ｂのうちリーディング側の頂点部１２ｂと対向する部分１１ｄよりもトレーリング側の部分１１ｅが、仮想の基準トロコイドＶよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分１１ｅを摺動するアペックスシール１９に作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシール１９はその膨らんだ部分１１ｅを確実に摺動する。

以上から、シール性を向上させることができ、ロータリーエンジン１の高出力化を図ることができる。

（実施形態２）
図５は、ロータハウジングの内周面の概略図である。

本実施形態は、実施形態１の変形例である。すなわち、図５に示すように、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも排気側（図５では下側）でかつトロコイド長軸Ｙよりも点火プラグ側（図５では右側）の部分１１ｈが、仮想の基準トロコイドＶよりも僅かに内側に窪んでいる。その窪んだ部分１１ｈは、リーディング側に行くに従って仮想の基準トロコイドＶとの距離が小さくなる。その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様の構成である。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室１３を区画するロータ１２の２頂点部１２ａ，１２ｂのうちトレーリング側の頂点部１２ａと対向する部分１１ａよりもリーディング側の部分１１ｃが、仮想の基準トロコイドＶよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分１１ｃが、これを摺動するアペックスシール１９に近付く。そのため、その窪んだ部分１１ｃによって、これを摺動するアペックスシール１９に径方向内側向きの荷重が作用する。したがって、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータ１２が吸排気側に変位しても、アペックスシール１９はその窪んだ部分１１ｃを確実に摺動する。

また、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室１３を区画するロータ１２の２頂点部１２ａ，１２ｂのうちトレーリング側の頂点部１２ａと対向する部分よりもトレーリング側の部分１１ｂが、仮想の基準トロコイドＶよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分１１ｂを摺動するアペックスシール１９に作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシール１９はその膨らんだ部分１１ｂを確実に摺動する。

以上から、シール性を向上させることができ、ロータリーエンジン１の高出力化を図ることができる。

（実施形態３）
図６は、ロータハウジングの内周面の概略図である。

本実施形態は、実施形態１の変形例である。すなわち、図６に示すように、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも吸気側（図６では上側）でかつトロコイド長軸Ｙよりも点火プラグ側（図６では右側）の部分１１ｉが、仮想の基準トロコイドＶよりも僅かに内側に窪んでいる。その窪んだ部分１１ｉは、リーディング側に行くに従って仮想の基準トロコイドＶとの距離が大きくなる。その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様の構成である。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室１３を区画するロータ１２の２頂点部１２ａ，１２ｂのうちリーディング側の頂点部１２ｂと対向する部分１１ｄよりもリーディング側の部分１１ｆが、仮想の基準トロコイドＶよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分１１ｆが、これを摺動するアペックスシール１９に近付く。そのため、その窪んだ部分１１ｆによって、これを摺動するアペックスシール１９に径方向内側向きの荷重が作用する。したがって、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータ１２が吸排気側に変位しても、アペックスシール１９はその窪んだ部分１１ｆを確実に摺動する。

また、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室１３を区画するロータ１２の２頂点部１２ａ，１２ｂのうちリーディング側の頂点部１２ｂと対向する部分１１ｄよりもトレーリング側の部分１１ｅが、仮想の基準トロコイドＶよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分１１ｅを摺動するアペックスシール１９に作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシール１９はその膨らんだ部分１１ｅを確実に摺動する。

以上から、シール性を向上させることができ、ロータリーエンジン１の高出力化を図ることができる。

（実施形態４）
図７は、ロータハウジングの内周面の概略図である。

本実施形態は、実施形態１の変形例である。すなわち、図７に示すように、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも排気側（図７では下側）でかつトロコイド長軸Ｙよりも点火プラグ側（図７では右側）において、トロコイド短軸Ｘよりも僅かにリーディング側の部分からトロコイド長軸Ｙまでの部分１１ｊが、仮想の基準トロコイドＶよりも僅かに外側に膨らんでいる。その膨らんだ部分１１ｊは、中央部が仮想の基準トロコイドＶとの距離が最も大きく、両端部に行くに従って仮想の基準トロコイドＶとの距離が小さくなる。その他の点に関しては、実施形態１とほぼ同様の構成である。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室１３を区画するロータ１２の２頂点部１２ａ，１２ｂのうちトレーリング側の頂点部１２ａと対向する部分１１ａよりもリーディング側の部分１１ｃが、仮想の基準トロコイドＶよりも内側に窪んでいるので、その窪んだ部分１１ｃが、これを摺動するアペックスシール１９に近付く。そのため、その窪んだ部分１１ｃによって、これを摺動するアペックスシール１９に径方向内側向きの荷重が作用する。したがって、圧縮上死点近傍において、燃焼圧などによってロータ１２が吸排気側に変位しても、アペックスシール１９はその窪んだ部分１１ｃを確実に摺動する。

また、ロータハウジング１０の内周面１１は、トロコイド短軸Ｘよりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室１３を区画するロータ１２の２頂点部１２ａ，１２ｂのうちトレーリング側の頂点部１２ａと対向する部分よりもトレーリング側の部分１１ｂが、仮想の基準トロコイドＶよりも外側に膨らんでいるが、その膨らんだ部分１１ｂを摺動するアペックスシール１９に作用する遠心力が比較的大きいので、アペックスシール１９はその膨らんだ部分１１ｂを確実に摺動する。

以上から、シール性を向上させることができ、ロータリーエンジン１の高出力化を図ることができる。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明にかかるロータリーエンジンのハウジング構造は、シール性を向上させる用途等に適用できる。

本発明の実施形態に係るロータリーエンジンの概略側面図である。 サイドハウジングが取り外された状態のロータリーエンジンの正面図である。 ロータの頂点部付近の拡大図である。 ロータハウジングの内周面の概略図である。 ロータハウジングの内周面の概略図である。 ロータハウジングの内周面の概略図である。 ロータハウジングの内周面の概略図である。

符号の説明

１ ロータリーエンジン
１０ フロントロータハウジング
１１ 内周面
１２ ロータ
１３ 作動室
１４ エキセントリックシャフト
１５ 吸気ポート
１６ 排気ポート
１７ トレーディング側点火プラグ
１８ リーディング側点火プラグ
１９ アペックスシール
２０ シール溝
２１ スプリング
３０ リアロータハウジング
Ｖ 仮想の基準トロコイド
Ｘ トロコイド短軸
Ｙ トロコイド長軸

Claims (3)

1. 略２節３葉トロコイド状の内周面を有するロータハウジング内を、３頂点部にアペックスシールがそれぞれ配設された略三角形状のロータが遊星回転運動するロータリーエンジンのハウジング構造であって、
   上記ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいる一方、該トレーリング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、上記仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいることを特徴とするロータリーエンジンのハウジング構造。
2. 略２節３葉トロコイド状の内周面を有するロータハウジング内を、３頂点部にアペックスシールがそれぞれ配設された略三角形状のロータが遊星回転運動するロータリーエンジンのハウジング構造であって、
   上記ロータハウジングの内周面は、トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいる一方、該リーディング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、上記仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいることを特徴とするロータリーエンジンのハウジング構造。
3. 略２節３葉トロコイド状の内周面を有するロータハウジング内を、３頂点部にアペックスシールがそれぞれ配設された略三角形状のロータが遊星回転運動するロータリーエンジンのハウジング構造であって、
   上記ロータハウジングの内周面は、
   トロコイド短軸よりも吸気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちトレーリング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいる一方、該トレーリング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、上記仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいて、
   トロコイド短軸よりも排気側において、圧縮上死点近傍における作動室を区画するロータの２頂点部のうちリーディング側の頂点部と対向する部分よりもトレーリング側の部分が、上記仮想の基準トロコイドよりも外側に膨らんでいる一方、該リーディング側の頂点部と対向する部分よりもリーディング側の部分が、上記仮想の基準トロコイドよりも内側に窪んでいることを特徴とするロータリーエンジンのハウジング構造。

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