JP4918177B2

JP4918177B2 - ロータリ内燃機関

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Publication number: JP4918177B2
Application number: JP2011500390A
Authority: JP
Inventors: 誠村田
Original assignee: 誠村田
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2029-02-19
Also published as: US20120210973A1; RU2011138258A; RU2511953C2; EP2511473A2; EP2511473B1; WO2010095225A1; CN102325975A; US8528505B2; ES2445893T3; EP2400128A1; EP2400128A4; EP2511473A3; EP2400128B1; KR101315874B1; CN102325975B; CA2752459C; CA2752459A1; KR101315877B1; US8528506B2; KR20130064146A

Description

本発明は、ロータリ内燃機関に関するものである。

従来、燃焼圧が直接的にピストンヘッドに回転を与える方式のロータリ内燃機関について種々の研究が進められている。その一つに所謂ヴァンケルサイクルがある。

ヴァンケルサイクルでは、エピトロコイド曲線のハウジングの中を略三角形のロータがエキセントリック軸の介在により公転しつつ回転するといった複雑な運動を行う事と、燃料の漏洩が課題となっていた。このヴァンケルサイクルは、燃焼圧を受けたロータの面が直接的に回転を行うことはなく、ロータがハウジング内を公転しつつ回転する際にエキセントリック軸の介在が必要となる。このエキセントリック軸は、往復機構のクランク軸に相当するものである。従って、ヴァンケルサイクルはロータが純正な円運動を行うことはない。ロータリ内燃機関の本来の目指す姿はシリンダの中で作動軸に固着したロータの面が燃焼膨張圧を受けて円運動を行い、作動軸に直接的に回転を与えることである。しかしながら、そのようなロータリ内燃機関は実現されていない。

ここで、例えば、特許文献１では、トロコイド曲線の内周面を有する繭状のハウジング内に略三角形のロータを収容したロータリーエンジンが開示されている。

特開２００７−２９８０１３号公報

従来技術に係るロータリ内燃機関の成立を阻む要因は大きく３つある。
即ち、ロータリ内燃機関のロータ周空間は吹き抜けのため、以下が問題となる。
ａシリンダの中、もしくはシリンダ空間に面して燃焼室の形成が難しい。
ｂ作業行程において、燃焼膨張圧をロータの面に与える作用基点を作れない。
ｃシリンダ周壁とロータ外縁との摺動面に生じる焼き付けにより故障が生じる。

そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは以下にある。即ち、シリンダの中、ロータの回転にタイミングに合わせて、遮断弁でシリンダ空間の半径方向を遮断する。これによりロータ羽根と遮断弁との間にできる密閉層である燃焼室に対して混合気、或いは高圧空気並びに燃料を噴射し、この噴射と同時に点火、若しくは着火を行う。そして、同燃焼膨張圧によりロータ並びに同ロータに固着した作動軸に直接回転を与える。さらに、以下を目的とする。即ち、ロータ外縁と接触壁間の焼き付けに関し、ロータを構成するロータベース及びロータ羽根のそれぞれにおいて、複数の構成部材間にコイルスプリング、バネの弾性体等を用いる。これにより、ロータの左右並びに上下に亘る距離を調節可能とすることで、焼き付けを防止する。

上述目的を達成するために、本発明のロータリ内燃機関は、内周面に横弁溝を備えたシリンダ周壁を有するシリンダと、シリンダと同心に通され回転自在に保持される作動軸と、円形殻からなるロータベースとロータベース周壁の半径方向に立つロータ羽根とからなり、作動軸に固着されたロータと、シリンダ外とシリンダ空間との間で挿入と返戻の間歇運動を行う遮断弁と、縦弁溝を備えた側蓋とを備え、ロータべース周壁は、上記遮断弁の上記シリンダ空間に挿入のタイミングに合致した上記ロータベースの円の回転角度域における半径距離を干渉防止距離だけ短縮して、カム状に形成され、シリンダ内のシリンダ空間において、ロータベースの両側面並びに上記ロータ羽根の外縁の全ての部位が左右内壁とシリンダ周壁とに気密的に接しており、遮断弁がシリンダ空間に挿入を完了すると、該遮断弁の両端は左右の側蓋に有する二つの縦弁溝に気密的に保持され、該遮断弁の上部はシリンダ周壁に有する横弁溝に気密的に保持され、且つ該遮断弁の下端面はロータベース周壁と気密的に接して該ロータベースの摺動面を形成し、ロータ羽根が遮断弁の位置を通過すると、直ちに遮断弁をシリンダ空間に挿入し、シリンダ空間の半径方向を遮断し、該遮断弁とロータ羽根間にできる密閉層を燃焼室として、圧縮混合気又は圧縮空気と燃料を噴射し、且つ燃焼室で点火若しくは着火を行い、更にその燃焼膨張圧により該遮断弁を作用基点としてロータ羽根を押圧して作動軸に直接的に回転を与え、排気孔に燃焼ガスを放出し、遮断弁が次の行程の準備のため、シリンダ外に返戻して一作動行程が終了することを特徴とする。

本発明のロータリ内燃機関によれば、シリンダの中、ロータの回転にタイミングに合わせて、遮断弁でシリンダ空間の半径方向を遮断し、これによりロータ羽根と遮断弁との間にできる密閉層に対して混合気、或いは高圧空気並びに燃料を噴射し、この噴射と同時に点火、若しくは着火を行い、同燃焼膨張圧によりロータ並びに同ロータに固着した作動軸に直接回転を与えることができる。さらに、ロータ外縁と接触壁間の焼き付けに関し、ロータを構成するロータベース及びロータ羽根のそれぞれにおいて、複数の構成部材間にコイルスプリング、バネ等を用いて、ロータの左右並びに上下に亘る距離を調節可能とすることで、焼き付けを防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関のロータ羽根の回転並びに遮断弁の開閉の様子を説明するための図である。本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関のロータの分解斜視図である。（ａ）乃至（ｃ）は、切り込み合わせ等の一例を示す図である。（ａ）及び（ｂ）は、切り込み合わせ等の他の例を示す図である。（ａ）及び（ｂ）は、シール板にスキーを設けた構成を示す図である。本発明の第２の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。本発明の第２の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。本発明の第３の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。本発明の第３の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。本発明の第４の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。本発明の第４の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。本発明の第５の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。本発明の第６の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。本発明の第６の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図である。

符号の説明

１シリンダ
２側蓋
３作動軸
４シリンダ周壁
５側内壁
６噴射ノズル
７点火プラグ
８シリンダ空間
９燃焼室
１０ロータ
１１ロータベース
１２サイドロータベース
１３ロータベース周壁
１５軸受
１７ベアリング
２０ロータ羽根
２１羽根台板
２２サイドシール板
２３トップシール板
２４コーナーシール板
２５基台
２６リブ
２７押さえ板
２８スキー
３１遮断弁
３２弁体
３３調節弁
３４，３５ａ〜３５ｄコイルスプリング
３７ボルト
３８ａ，３８ｂピン
３９ａ，３９ｂ遊動孔
４０縦弁溝
４１横弁溝
４２排気孔
５０切り替えポインタ
６１弁往復機構
１５１リフト電磁石
１５６吸引電磁石

以下、本発明のロータリ内燃機関に係る好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明のロータリ内燃機関は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。

先ず、本発明の実施形態に係るロータリ内燃機関における部品相互の位置関係及び用語について説明し、定義する。
ａ各図面では、ロータリ内燃機関を、原則として作動軸を水平に設置したものとして図示している。以下では、当該図面を参照しつつ説明を進める。
ｂシリンダ内において、ロータの位置関係を特定する為に、作動軸の軸心を下、周内壁方向を上とする。殊にロータの如何なる回転角度においても適用する。
ｃロータリ内燃機関の前後関係は、ロータが回転する中、遮断弁の横弁溝の下を通ってから進行する方向が前とする。
ｄ「密閉層」とは、遮断弁がシリンダ周空間を遮断し、回転するロータ間にできる空間である。密閉層と燃焼室は同一であり、空気及び燃料が噴射される以前を密閉層という。
ｅ「焼き付き防止距離」とは、燃焼熱及び摺動により生じる部材の膨張距離により生じる焼き付け等を防ぐ距離である。
ｆ「一作動行程」とは、シリンダ内で遮断弁と回転するロータが密閉層を作り、同密閉層内に燃料や空気等を噴射し、且つ点火或いは着火によりその燃焼膨張圧によりロータ及び作動軸が回転を得て、且つ排気を行い、次の行程に移るために遮断弁をシリンダ外に返戻するまでの一連の作業をいう。
ｇ「作動角」とは、該ロータリ燃焼機関の作動時、軸心を基点として遮断弁とロータ間にできる角度をいう。
ｈ「作動距離」とは、一作動行程終了時のロータ羽根と遮断弁間の距離で、ロータ羽根の高さの平均位置で測る円弧の距離をいう。
ｉ「隅角」とは、周内壁と左右の側壁が接する角をいう。
以下、以上の定義を踏まえて、各実施形態について説明する。

［第１の実施形態］
図１には本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関の図２のａ−ａ線での断面図を示す。図２には同ロータリ内燃機関の図１のｂ−ｂ線での断面図を示す。図３（ａ）乃至（ｄ）には同ロータリ内燃機関のロータ羽根の回転並びに遮断弁３１の開閉の様子を示す。そして、図４には同ロータリ内燃機関のロータの分解斜視図を示す。

図１，２に示されるように、本実施の形態に係るロータリ内燃機関６０１では、シリンダ１と同心に作動軸３を通し、同作動軸３にロータ１０を固着する。即ち、ロータ１０の中心には開口部が設けられており、該開口部に作動軸３が通され、両者は固着される。ロータ１０は、円形殻からなるロータベース１１とロータベース周壁１３の半径方向に立つロータ羽根２０からなる。ロータベース１１とロータ羽根２０は、一体に形成されている。シリンダ１の左右端面に取り付けた側蓋２の円の中心に配設された軸受け１５は、作動軸３をそれぞれ支持する。この軸受け１５と作動軸３との間には、該作動軸３の回転を円滑にするために、ベアリング１７が設けられている。シリンダ空間８においては、ロータベース１１の両側面並びにロータ羽根２０の外縁の全ての部位が、左右の側内壁５及びシリンダ周壁４と気密的に接している。この接触状態は、作動軸３の回転に伴うロータ１０のどの回転角度においても維持されるようになっている。

遮断弁３１は、弁取り付けバー４３を介して、弁往復機構６１に機械的に接続されている。そして、遮断弁３１は、弁往復機構６１の駆動力により、シリンダ１の外とシリンダ空間８との間において、挿入と返戻の間歇運動を行う。返戻時には、遮断弁３１は、ケーシング４５の中に収納される。このような構成の下、遮断弁３１のシリンダ空間８への挿入が完了すると、該遮断弁３１の両端は左右の側蓋２に設けられた二つの縦弁溝４０に気密的に保持される。該遮断弁３１の上部は、シリンダ周壁４に設けられた横弁溝４１に気密的に保持される。そして、該遮断弁３１の下端面は前述のロータベース周壁１３と気密的に接して、該ロータベース１１の摺動面を形成する。尚、ロータ１０の回転距離に比して遮断弁３１の往復運動する距離は短いので、スピード対応能力は充分に保障されているといえる（他の実施形態も同様）。

ロータリ内燃機関の作動に際しては、ロータ羽根２０が遮断弁３１の位置を通過すると弁往復機構６１により直ちに遮断弁３１をシリンダ空間８に挿入し、シリンダ空間８の半径方向を遮断する（図３（ａ）参照）。これに伴い、該遮断弁３１とロータ羽根２０との間にできる密閉層を燃焼室９として、シリンダ空間８に面した噴射ノズル６より圧縮混合気又は圧縮空気と燃料を噴射し、且つ燃焼室９で点火プラグ７による点火若しくは着火を行う。尚、点火プラグ７による点火若しくは着火の切り替えは、切り替えポインタ５０により制御されるようになっている。これにより生じる燃焼膨張圧は、該遮断弁３１を作用基点としてロータ羽根２０を押圧して作動軸３に直接回転を与える（図３（ｂ）、図（ｃ）参照）。こうして、ロータ１０が一回転の終末近くの側内壁５若しくはシリンダ周壁４の適宜な位置に有する排気孔４２に燃焼ガスを放出し（図３（ｄ）参照）、次なる行程の準備のため、弁往復機構６１が遮断弁３１をシリンダ１外に返戻して、一作動行程が終了する。このように、シリンダ空間８に燃焼室９を形成し、且つその燃焼膨張圧が遮断弁３１を作用基点として直接ロータ１０及び作動軸３に回転を与える事を特徴の一つとする。尚、排気孔４２には、ロータ羽根２０の移動を円滑にするための渡り板２９が設けられている。

さらに、図１に示されるように、本実施の形態では、遮断弁３１のシリンダ空間８への挿入の際に、遮断弁３１の下端面とロータベース周壁１３との間に生じる擦過や衝突等の相互干渉事故を避け、遮断弁３１の下端面とロータベース周壁１３のスムーズな摺動開始を促す為に、以下のような構成としている。

即ち、遮断弁３１のシリンダ空間８への挿入の時間帯に合致したロータベース１１の円の回転角度域Ｗにおける半径距離を干渉防止距離Ｈだけ短縮し、ロータベース周壁１３をカム状に形成する。尚、図１に記載の遮断弁３１は、シリンダ１の周空間を半径方向に出し入れされる所謂「縦入れ」構成であり、該遮断弁３１がシリンダ１外に返戻される際には上方に向けて上がる為、前述したような問題が生じることはない。従って、同遮断弁３１の返戻の時間帯におけるロータベース周壁１３をカム状に形成する必要はない。このように遮断弁３１のシリンダ空間８への挿入の時間帯に合わせて、ロータベース１１の半径距離を短くしてカム状に形成することにより、遮断弁３１の下端面とロータベース周壁１３との衝撃や干渉を防止し、相互のスムーズな摺動の開始を得ることができる。

一方、図１，２に示されるように、本実施形態では、遮断弁３１とロータベース周壁１３間に生じる過熱焼き付けを防ぐ為、次の構成を採用している。即ち、遮断弁３１の弁体３２の下に調節弁３３を設け、両者間にはコイルスプリング３５ａ等の弾性体（板バネでもよい）等を用いて相互間の距離を調節する。これにより遮断弁３１の作動時に起きる熱膨張距離を吸収して相互間の焼き付けを防止する。同時にコイルスプリング３５ａ等の応力により遮断弁３１の下端面とロータベース周壁１３の摺動面の気密性を高めている。

尚、図１，２では図示を簡略化しているが、両者間の間隙は同部材の相互の切り込み合せ、相欠き合わせ、或いは重ね合わせ等によりこれを塞ぎ、遮断弁３１の前後に亘る気密性を保持している。尚、切り込み合わせ、相欠き合わせ等の一例については、図５（ａ）乃至（ｃ）に示している。このように、遮断弁３１の下に調節弁３３を設けて両者間をコイルスプリング３５ａ等の弾性体等で上下の距離を調節可能にしたことにより、該遮断弁３１の下端面とロータベース周壁１３との焼き付けを防止し、更に両者間の摺動を適宜なものとすることができる。

さらに、図２，４に示されるように、本実施形態では、ロータベース１１の両側面と左右の側内壁５との間に生じる過熱焼き付きを防ぎ、且つ両者間の適宜な接触を維持するために、該ロータベース１１を左右に複数個に分割する。即ち、左右にサイドロータベース１２を備えた構成とする。そして、分割部位間には該ロータベース１１の熱膨張距離を調節できる適宜な間隔を設け、同分割部位間にはコイルスプリング３５ｃ等の弾性体等を用いて左右の距離を調節可能とする。このコイルスプリング３５ｃに換えて板バネを用いてもよい。分割部位間は、部材の相互の切り込み合せ、重ね合わせ等によりロータ１０の前後に亘る気密を保持する。尚、この切り込み合わせ、相欠き合わせ等の一例については図６（ａ），（ｂ）に示している。これにより、両者の過熱焼き付けを防ぎ、且つ対面壁間の適宜な接触を維持している。サイドロータベース１２のピン３８ａの孔は、ロータベース１１に取り付けたピン３８ａに対して遊動孔である。以上の構成によれば、ロータ１０の左右側面と抵触壁間との摺動を適宜なものとすることができる。

また、図１，２，４に示されるように、本実施形態では、ロータ羽根２０はロータベース１１と一体のものであるが、形状及び機能が異なることに着目し、個別の方法で焼き付け防止策を講じている。即ち、羽根台板２１の上頂部及び両側端面はシリンダ周壁４及び左右の側内壁５間のそれぞれに焼き付き防止距離の間隔を開けて形成する。羽根台板２１後面は平面に形成し、該羽根台板２１平面の下部中央より上方に向く方形の基台２５を有し、その左右のそれぞれにはサイドシール板２２を配置し、上部にはトップシール板２３を、更に上部両隅角にはコーナーシール板２４をそれぞれ設ける。各シール板２２乃至２４は、前述の羽根台板の各外端と各対面壁間に設けた焼き付き防止距離を塞いで対面壁に蜜に接している。前述の各シール板２２乃至２４は、その内側端面のそれぞれが前記基台２５に適宜な間隔を設け、同間隔はコイルスプリング３４、３５ｂ或いは板バネ等を用いて相互間の距離を調節する。それと共に、各シール板２２乃至２４を適宜に押圧して各シール板２２乃至２４と対面壁であるシリンダ周壁４，側内壁５との相互の接触をより確かなものとしている。

尚、各々のシール板２２乃至２４の相互間は、先に図６（ａ）乃至（ｃ）に示した相欠き合わせ等による接合によりロータ羽根２０の前後に亘る気密性を保持している。前記の各シール板等の部品は押さえ板２７を用いて安定的に保持する。即ち、基台２５及び各シール板２２乃至２４が羽根台板２１と押さえ板２７に挟持された状態で、ピン３８ｂがコイルスプリング３５ｄ、ナット３６を介してボルト３７に固定される。また、不図示であるが、コーナーシール板２４の基台２５側のコーナーに４５度の角度をもって該基台２５に当接する小さなスプリングを設けるようにしてもよいことは勿論である。

以上の構成によれば、ロータ羽根２０のシール板２２乃至２４と基盤間にコイルスプリング３４、３５ｂ等を用いて、ロータ羽根２０の上下左右の距離を調節してロータ羽根２０と対面壁であるシリンダ周壁４、側内壁５間の焼き付けを防止し、且つロータ１０の前後に亘る気密性を維持しつつ両者間の良好な摺動を得ることができる。

更に、ロータ１０の回転の際に、シール板２２乃至２４の各々が縦弁溝４０、横弁溝４１、排気孔４２、及びここでは不図示の油回収溝等に対して落ち込みや引っ掛かり等の相互干渉が生じ、ロータ１０の回転の障害になる事を防止するために、次の構成を採用する。即ち、図７（ａ），（ｂ）に示されるように、前述の各孔、各溝を通過する位置取りをためすシール板には適宜の距離のスキー２８と称するバーを設けて前述の各孔、各溝を渡らせる。詳細には、図７（ａ）はトップシール板２３にスキー２８を設けた構成を示しており、図７（ｂ）はコーナーシール板２４にスキー２８を設けた構成を示している。尚、他図面においてスキー２８の図示を簡略化しているところもある。このようにロータ羽根２０のシール板２２乃至２４にスキー２８と称する渡しレバーを設けて、溝あるいは孔等を渡らせることにより、溝、孔とシール板との相互の干渉を防ぐことができる。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関は、内周面に横弁溝４１を備えたシリンダ周壁４を有するシリンダ１と、シリンダ１と同心に通され回転自在に保持される作動軸３と、円形殻からなるロータベース１１とロータベース周壁１３の半径方向に立つロータ羽根２０とからなり作動軸３に固着されたロータ１０と、シリンダ１外とシリンダ空間８との間で挿入と返戻の間歇運動を行う遮断弁３１と、縦弁溝４０を備えた側蓋２とを備える。そして、シリンダ内のシリンダ空間８において、ロータベース１１の両側面並びにロータ羽根２０の外縁の全ての部位が左右内壁と気密的に接しており、遮断弁３１がシリンダ空間８に挿入を完了すると、該遮断弁３１の両端は左右の上記側蓋２に有する二つの縦弁溝４０に気密的に保持され、該遮断弁３１の上部はシリンダ周壁４に有する横弁溝４１に気密的に保持される。該遮断弁３１の下端面はロータベース周壁１３と気密的に接して該ロータベース１１の摺動面を形成し、ロータ羽根２０が遮断弁３１の位置を通過すると、直ちに遮断弁３１をシリンダ空間８に挿入し、シリンダ空間８の半径方向を遮断し、該遮断弁３１とロータ羽根２０間にできる密閉層を燃焼室９として、圧縮混合気又は圧縮空気と燃料を噴射する。そして、燃焼室９で点火若しくは着火を行い、更にその燃焼膨張圧により該遮断弁３１を作用基点としてロータ羽根２０を押圧して作動軸３に直接的に回転を与え、排気孔４２に燃焼ガスを放出し、遮断弁３１が次の行程の準備のためシリンダ１外に返戻して一作動行程が終了することを特徴とする。

さらに、本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関は、遮断弁３１のシリンダ空間８に挿入のタイミングに合致したロータベース１１の円の回転角度域Ｗにおける半径距離を干渉防止距離Ｈだけ短縮して、ロータベース周壁１３をカム状に形成することを特徴とする。

さらに、本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関は、遮断弁３１は、弁体３２と該弁体３２の下部に設けられた調節弁３３を備え、両者間に弾性体を介在させて相互間の距離を調節することを可能とし、両者間の間隙は同部材の相互の切り込み合せ、相欠き合わせ、或いは重ね合わせのいずれかによりこれを塞ぐことで上下距離を調節可能としたことを特徴とする。

また、本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関は、ロータベース１１を左右に複数個に分割し、適宜な間隔を設け、同分割部位間には弾性体等を用いて左右の距離を調節可能とし、分割部位間は部材の相互の切り込み合せ、重ね合わせ等によりロータ１０の前後に亘る気密を保持することで、左右の距離を調節可能としたことを特徴とする。

さらに、本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関は、ロータ羽根２０は、羽根台板２１と、該羽根台板２１の平面の下部中央より上方に向く方形の基台２５と、該基台２５の左右に配置されるサイドシール板２２と、該基台２５の上部に配置されるトップシール板２３と、該基台２５の上部両隅角に設けられるコーナーシール板２４とからなり、羽根台板２１の上頂部及び両側端面はシリンダ周壁４及び左右の側内壁５間のそれぞれに焼き付き防止距離の間隔を開けて形成し、サイドシール板２２、トップシール板２３、コーナーシール板２４は、羽根台板２１の各外端と各対面壁間に設けた焼き付き防止距離を塞いで対面壁に気密的に接しており、サイドシール板２２、トップシール板２３、コーナーシール板２４は、その内側端面のそれぞれが基台２５に適宜な間隔を設け、該間隔は弾性体を用いて相互間の距離を調節可能とすると共に、これら各シール板２２〜２４を適宜に押圧して各シール板２２〜２４と対面壁４，５との相互の接触を確かなものとし、サイドシール板２２、トップシール板２３、コーナーシール板２４の相互間は切り込み合わせ、相欠き合わせ、或いは重ね合わせのいずれかによる接合によりロータ羽根２０の前後に亘る気密性を保持していることを特徴とする。

さらに、本発明の第１の実施形態に係るロータリ内燃機関は、各シール板２２〜２４の少なくともいずれかに所定の距離のスキー２８を用いて各孔、各溝を渡らせることを特徴とする。

従って、本発明の第１の実施形態によれば、以下の効果が奏される。
即ち、回転するロータ１０にタイミングを合わせて、遮断弁３１を以ってシリンダ空間８の半径方向を遮断し、ロータ羽根２０と遮断弁３１によって形成される密閉層を燃焼室９として高圧空気及び燃料を噴射し、その燃焼膨張圧が遮断弁３１を作用基点として直接的にロータ１０と作動軸３に回転を与えることができる。更に、ロータ１０が回転する所謂ロータリ内燃機関の創出により次のような点が指摘できる。すなわち、クランク等回転機構、或いはエキセントリック軸等を使用せず、ロータの円回転でエンジンが作動するため機械の動きが単純化し機械損失を削減することができる。更に、ロータリ内燃機関の特徴として、高圧空気及び燃料等の供給を専門機構に委ねた為、シリンダ１内における作業が燃焼膨張行程のみと短くなり作動中の燃料漏洩を防ぐことができる。更に、内燃機関がシンプルな組み立てで小型化できる為、製造コストの削減、機械損失の軽減、同機関の体積及び重量の縮小等を見る事ができる。更に、ロータ１０の回転方向が同一のため慣性の重量損失が発生しない。また、作動時の衝撃音や摩擦音を減らす事で静粛性を保てる。更に、当該内燃機関の形状から使用燃料の種類はガソリンや軽油は勿論、天然ガス、有機醸造燃料、重油、水素ガス等と適用範囲が広い。また、当該内燃機関は大型から小型までスケールに対する対応能力が高い。

また、遮断弁３１を用いてシリンダ１の周空間を半径方向に遮断密閉することが本発明の特徴であるが、遮断弁３１をシリンダ空間に挿入の際の衝撃と遮断弁３１とロータベース周壁１３との相互干渉事故を防ぐ為に遮断弁３１の挿入の時間帯に合わせて、ロータベース１１の半径距離を短くしてカム状にすることで、遮断弁３１の下端面とロータベース周壁１３との衝撃や干渉を排し、相互のスムーズな摺動の開始を得る。

さらに、遮断弁３１の下に調節弁３３を設けて両者間をコイルスプリング、弾性体等で上下の距離を調節可能にしたことにより、該弁下端面とロータベース周壁１３との焼き付けを防止し、更に両者間の摺動を適宜なものとしている。

また、ロータベース１１の左右側面と接触する両内壁であるシリンダ周壁４、側内壁５との過熱焼き付けを防ぐ為に、ロータ１０を左右複数個に分割して、同分割部の間隙に設けたスプリング等により左右の距離を調節し、且つ前述したロータ１０の左右側面と抵触壁間との摺動を適宜にする。

さらに、ロータ羽根２０のシール板２２乃至２４と基盤間にコイルスプリング等を用いて、ロータ羽根２０の上下左右の距離を調節して、ロータ羽根と対面壁間の焼き付けを防ぎ、且つロータ１０の前後に亘る気密性を維持しつつ両者間の良好な摺動を得る。

また、ロータ羽根２０のシール板２２乃至２４にスキー２８と称する渡しレバーを設けて、溝あるいは孔等を渡らせることにより、溝、孔とシール板２２乃至２４との相互の干渉を防ぐことができる。

［第２の実施形態］
図８には本発明の第２の実施形態に係るロータリ内燃機関の図９のｃ−ｃ線での断面図を示す。図９には同ロータリ内燃機関の図８のｅ−ｅ線での断面図を示す。

図８，９に示されるように、この実施の形態に係るロータリ内燃機関６０２では、シリンダ１０１と同心に作動軸１０３を通し、同作動軸１０３にロータ１１０を固着する。ロータ１１０は、円形殻からなるロータベース１１１とロータベース周壁１１３の半径方向に立つロータ羽根１２０からなる。ロータベース１１１とロータ羽根１２０は一体となるように形成されている。作動軸１０３をシリンダ１０１の左右端面に取り付けた側蓋１０２の円の中心に有する軸受け１１５がそれぞれ支持する。この軸受け１１５と作動軸１０３との間には、該作動軸１０３の回転を円滑にするために、ベアリング１１７が設けられている。遮断弁１３１は、弁押し棒１４４を介して、弁往復機構１６１に機械的に接続されている。尚、遮断弁１３１の弁体１３２の下には調節弁１３３が設けられている。平軸受１５８は、弁押し棒１４４による遮断弁１３１の駆動を円滑にするために設けられている。そして、遮断弁１３１は、弁往復機構１６１の駆動力により、シリンダ１０１の外とシリンダ空間１０８との間において、挿入と返戻の間歇運動を行う。返戻時には、遮断弁１３１は、ケーシングの中に収納される。遮断弁１３１の上部は、シリンダ周壁に有する横弁溝に気密的に保持され、該遮断弁１３１の下端面は前述のロータベース周壁１１３と気密的に接して該ロータベース１１１の摺動面を形成する。

このロータリ内燃機関の作動に際しては、ロータ羽根１２０が遮断弁１３１の位置を通過すると弁往復機構１６１により直ちに遮断弁１３１をシリンダ空間１０８に挿入し、シリンダ空間１０８の半径方向を遮断する。これに伴い、該遮断弁１３１とロータ羽根１２０との間にできる密閉層を燃焼室１０９として、シリンダ空間１０８に面した噴射ノズル１０６より圧縮混合気供給機構１４７から供給された圧縮混合気又は圧縮空気と燃料を噴射し、且つ燃焼室１０９で点火プラグ１０７による点火若しくは着火を行う。これにより生じる燃焼膨張圧は、該遮断弁１３１を作用基点としてロータ羽根１２０を押圧して作動軸１０３に直接回転を与える。こうして、ロータ１１０が一回転の終末近くの排気孔１４２に燃焼ガスを放出し、次なる行程の準備のために、弁往復機構１６１が遮断弁１３１をシリンダ１０１外に返戻し、一作動行程が終了する。この第２の実施形態においても、シリンダ空間１０８に燃焼室１０９を形成し、且つその燃焼膨張圧が遮断弁１３１を作用基点として直接ロータ１１０及び作動軸１０３に回転を与えている。

一方、ロータ羽根１２０については、羽根台板１２１後面は平面に形成し、該羽根台板１２１平面の下部中央より上方に向く方形の基台１２５を有し、その左右のそれぞれにはサイドシール板１２２を配置し、上部にはトップシール板１２３を、更に上部両隅角にはコーナーシール板１２４をそれぞれ設ける。各シール板１２２乃至１２４は、前述の羽根台板１２１の各外端と各対面壁間に設けた焼き付き防止距離を塞いで対面壁に蜜に接している。前述の各シール板１２２乃至１２４は、その内側端面のそれぞれが前記基台１２５に適宜な間隔を設け、同間隔はコイルスプリング１３５ｂ等を用いて相互間の距離を調節する。それと共に、各シール板１２２乃至１２４を適宜に押圧して各シール板１２２乃至１２４とシリンダ周壁１０４との相互の接触をより確かなものとしている。基台１２５及び各シール板１２２乃至１２４が羽根台板１２１と押さえ板１２７に挟持された状態でピン１３８ｂがボルト１３７に固定される。

そして、特に、第２の実施形態に係るロータリ内燃機関では、当該内燃機関の作動時における遮断弁１３１のシリンダ空間１０８内への挿入及びシリンダ１０１外に返戻に際し、遮断弁１３１の下端面とロータベース周壁１１３との衝突、擦過等の接触干渉を回避する目的を達成するために、次の様に構成している。即ち、遮断弁１３１の上項にリフト電磁石１５１を設ける。リフト電磁石１５１の二つの極は、該遮断弁１３１の側面の左右に下り、その下端面は調節弁１３３の左右の上部と干渉回避距離ｈだけ離して設定する。リフト電磁石１５１の電流の切り替えは、切り替えポインタ１５０、並びに電子制御等による。電子コイル１５３には、電極１５４を介して、配線１５５より給電されるようになっている。

このような構成の下、遮断弁１３１のシリンダ空間１０８への挿入時には、リフト電磁石１５１に通電して調節弁１３３を干渉回避距離ｈだけ引き上げた状態を保ちつつ、即ち調節弁１３３とロータ周壁間に距離を保ちつつ、遮断弁１３１をシリンダ空間１０８内に挿入する。そして、同遮断弁１３１が挿入を完了するのとタイミングを合わせて、リフト電磁石１５１への通電を停止する。通電の停止により、調節弁１３３は落下するが、それと同時に縦弁溝下部に設けた吸引電磁石１５６に電線１６０を介して通電して同吸引電磁石１５６の応力により調節弁１３３の下端面を吸引し、調節弁１３３の落下を早める。且つ、該調節弁１３３の下端面とロータベース周壁１１３との摺動を安定的に維持する。更に、遮断弁１３１がシリンダ１０１外に返戻の際は吸引電磁石１５６の通電を停止し、これに連動してリフト電磁石１５１に通電して、調節弁１３３を干渉回避距離ｈだけ引き上げてシリンダ１０１の外に返戻する。尚、吸引電磁石１５６の電流の切り替えは、切り替えポインタ１５０、並びに電子制御等による。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態に係るロータリ内燃機関は、上記遮断弁１３１の上項に設けたリフト電磁石１５１と、上記縦弁溝下部に設けた吸引電磁石１５６とを備える。上記リフト電磁石１５１の二つの極は該遮断弁１３１の側面の左右に下り、その下端面は調節弁１３３の左右の上部と干渉回避距離ｈだけ離して設定する。該遮断弁１３１のシリンダ空間１０８への挿入時には、リフト電磁石１５１に通電して調節弁１３３を干渉回避距離ｈだけ引き上げた状態を保ちつつ遮断弁１３１をシリンダ空間１０８内に挿入し、該遮断弁１３１が挿入を完了するのとタイミングを合わせてリフト電磁石１５１への通電を停止し、調節弁１３３を落下させる。それと同時に吸引電磁石１５６に通電して同吸引電磁石１５６の応力により調節弁１３３の下端面を吸引して調節弁１３３の落下を早め、且つ該調節弁１３３の下端面とロータ周壁１１３との摺動を安定的に維持する。遮断弁１３１のシリンダ１０１外への返戻時には、上記吸引電磁石１５６への通電を停止し、これに連動して上記リフト電磁石１５１に通電して調節弁１３３を干渉回避距離ｈだけ引き上げてシリンダ１０１の外に返戻することを特徴とする。

従って、第２の実施形態によれば、２つの電磁石１５１，１５６を用いて、遮断弁１３１の弁体１３２に対し調節弁１３３を上下に距離移動することができる。即ち、遮断弁１３１をシリンダ１０１内に挿入又は返戻の際はリフト電磁石１５１を使用して調節弁１３３を引き上げて行い、挿入完了時には縦弁溝下部に設けた吸引電磁石１５６に通電して調節弁１３３を引き下げ、調節弁１３３の下端面とロータ周壁１１３とがスムーズ且つ速やかに摺動し始める。つまり、遮断弁１３１のシリンダ１０１内への挿入及び返戻に際してのロータ周壁１１３との干渉を取り除く事ができる。

尚、この図８，９で示した遮断弁１３１のシリンダ１０１内への挿入方法が該シリンダ１０１の半径方向と垂直な方向に出し入れされる所謂「横入れ」である。しかしながら、遮断弁１３１の挿入方法は、他にも円弧型の弁を回転挿入する方法なども考えられ、多様性がある。電磁石の名前は、説明上の便宜によるネーミングであって、電磁石の本質に関するものではない。更に付け加えれば、リフト電磁石１５１並びに吸引電磁石１５６の電流の切り替えは切り替えポインタ１５０、並びに電子制御等による。

［第３の実施形態］
図１０には本発明の第３の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図を示す。図１１には同ロータリ内燃機関の改良例の一部断面図を示す。

図１０に示されるように、ロータリ内燃機関６０３は、弁往復機構２６１により駆動制御される２つの遮断弁２３１ａ、２３１ｂを有している。さらに、シリンダ２０１内において、ロータ２１０が２つのロータ羽根２２０ａ，２２０ｂを備えている。そして、ロータ２１０の２分の１回転毎に、遮断弁２３１ａ，２３１ｂ、噴射ノズル２０６ａ，２０６ｂ、点火プラグ２０７ａ，２０７ｂ、排気孔２４２ａ、２４２ｂ等の一作業行程を行い得る設備を有している。そして、該ロータ１０の２分の１回転で２つの作動行程を終了する。尚、圧縮混合気は、圧縮混合気供給機構２４７から供給される。

更に、図１１に示されるように、ロータリ内燃機関は、弁往復機構２６１により駆動制御される３つの遮断弁２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃを有している。そして、シリンダ２０１内において、ロータ２１０が３個のロータ羽根２２０ａ乃至２２０ｃを備え、ロータ２１０の３分の１回転毎に、遮断弁２３１ａ乃至２３１ｃ、噴射ノズル２０６ａ乃至２０６ｃ、点火プラグ２０７ａ乃至２０７ｃ、排気孔２４２ａ乃至２４２ｃ等の一作業行程を行い得る設備を有している。そして、ロータ２１０の３分の１回転の中で３回の作動行程を終了する。尚、圧縮混合気は、圧縮混合気供給機構２４７から供給される。

つまり、第３の実施形態に係るロータリ内燃機関は、ロータ２１０がＸ（Ｘ＝１，２，...）個のロータ羽根を備え、ロータ２１０のＸ分の１回転の中でＸ回の作動行程を終了することを特徴の一つとしている。尚、第３の実施形態においても、遮断弁２３１（２３１ａ，２３１ｂ...）の上部はシリンダ周壁２０４に有する横弁溝に気密的に保持され、該遮断弁２３１（２３１ａ，２３１ｂ...）の下端面はロータベース周壁と気密的に接して、サイドロータベースと一体のロータベースの摺動面を形成する。

上記において、一作動の作業は往復機関の一気筒の作業に相当し、一シリンダ内において、同時に複数の作動を行う事は内燃機関の体積の縮小となる。また、燃料の種類や質の違いによる燃焼距離に対し作動距離を適合させて設計することができる。

以上説明したように、本発明の第３の実施形態に係るロータリ内燃機関は、ロータはＸ（Ｘ＝１，２，３...）個のロータ羽根２２０ａ，２２０ｂ...を備え、ロータ２１０のＸ分の１回転毎に、遮断弁２３１ａ，２３１ｂ...、噴射ノズル２０６ａ，２０６ｂ...、点火プラグ２０７ａ，２０７ｂ...、排気孔２４２ａ，２４２ｂ...を含む一作業行程を行い得る設備を有し、該ロータのＮ分の１回転でＮ回の作動行程を終了することを特徴とする。

従って、第３の実施形態によれば、シリンダ２０１内においてロータ２１０が複数個のロータ羽根を備え、ロータ２１０の一回転、即ち３６０度をロータ羽根の数で除算した角度を一作動角とし、一作動角においてロータ羽根の数と同数の作動行程を終了する。これによりシリンダ２０１の容積を有効的に使用でき、ひいては燃料の燃焼距離に適合した作動距離を設定することができる。

［第４の実施形態］
図１２には、本発明の第４の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図を示し、図１３には、同ロータリ内燃機関の副燃焼室周辺の構成を更に詳細に図示した一部断面図を示し、説明する。

図１２，１３に示されるように、この実施の形態に係るロータリ内燃機関６０４では、シリンダ３０１と同心に作動軸３０３を通し、同作動軸３０３にロータ３１０を固着する。ロータ３１０は、円形殻からなるロータベース３１１とロータベース周壁３１３の半径方向に立つロータ羽根３２０からなる。ロータベース３１１とロータ羽根３２０は一体となるように形成されている。弁往復機構３６１により駆動される遮断弁３３１の上部は、シリンダ周壁３０４に有する横弁溝に気密的に保持され、該遮断弁３３１の下端面は前述のロータベース周壁３１３と気密的に接して該ロータベース３１１の摺動面を形成する。ロータ羽根３２０については、基台３２５を有し、その左右のそれぞれにはサイドシール板３２２を配置し、上部にはトップシール板３２３を、更に上部両隅角にはコーナーシール板３２４をそれぞれ設けている。シール板３２３の一部には、第１の実施形態で前述したようなスキー３２８と称されるバーも設けられている。

そして、この第４の実施形態では、特に、ロータリ内燃機関のシリンダ３０１の外、遮断弁３３１の前方に位置して副燃室３５１を有し、該副燃室３５１の中に位置を対向して２つの高圧空気ノズル３５２を設ける。更に該両高圧空気ノズル３５２の噴射先に向き燃料ノズル３５３を取り付ける。ロータリ内燃機関の作動時は、２つの高圧空気ノズル３５２からの高圧空気供給機構３４８から供給された高圧空気を噴射する。それとタイミングを合わせて、燃料ノズル３５３より燃料供給機構３４９から供給された燃料の噴射が行われる。３つのノズル３５２乃至３５３より噴射された空気と燃料は混合攪拌され、且つ燃料の自然着火を見る。さらに、火焔の噴流は連絡口３５４からシリンダ空間３０８に至り遮断弁３３１とロータ３１０間に生じる燃焼室３０９において遮断弁３３１を作用基点としてロータ羽根３２０を押圧して作動軸３に回転を与える。こうして、ロータ３１０が一回転の終末近くの排気孔３４２に燃焼ガスを放出し、次なる行程の準備のために、弁往復機構３６１が遮断弁３３１をシリンダ３０１外に返戻し、一作動行程が終了する。尚、排気孔３４２には、ロータ羽根３２０を円滑に通過させるための渡り板３２９が設けられている。また、この例では、水冷を想定しており、外殻３５９には、冷却水が通過するための水路３５８が設けられている。符号３２６は、機械の取り付け用のリブである。

以上説明したように、本発明の第４の実施形態に係るロータリ内燃機関は、その内周面に横弁溝を備えたシリンダ周壁を有するシリンダ３０１と、シリンダ３０１と同心に通され回転自在に保持される作動軸３０３と、円形殻からなるロータベース３１１とロータベース周壁３１３の半径方向に立つロータ羽根３２０とからなり作動軸３０３に固着されたロータ３１０と、シリンダ３０１外とシリンダ空間３０８との間で挿入と返戻の間歇運動を行う遮断弁３３１と、シリンダ３０１の外、遮断弁３３１の前方に設けられた副燃室３５１と、該副燃室３５１の中に位置を対向して設けられた２つの高圧空気ノズル３５２と、高圧空気ノズル３５２の噴射先に向き取り付けられた燃料ノズル３５３とを備える。そして、シリンダ内のシリンダ空間３０８において、ロータベース３１１の両側面並びにロータ羽根３２０の外縁の全ての部位が左右内壁と気密的に接している。遮断弁３３１がシリンダ空間３０８に挿入を完了すると、該遮断弁３３１の両端は左右側蓋に有する二つの縦弁溝に気密的に保持され、該遮断弁３３１の上部はシリンダ周壁３０４に有する横弁溝に気密的に保持され、且つ該遮断弁３３１の下端面は上記ロータベース周壁３１３と気密的に接して該ロータベース３１１の摺動面を形成し、副燃室３５１の中、対向位置に設けた２つの高圧空気ノズル３５２と燃料ノズル３５３よりの噴射によりガスの混合攪拌と着火を行うことを特徴とする。

従って、第４の実施形態によれば、副燃室３５１の中、対向位置に設けた２つの高圧空気ノズル３５２と燃料ノズル３５３よりの噴射によりガスの混合攪拌と着火を行う。副燃焼室３５１は、該副燃室３５１内の空気と燃料噴射を同時に行う事により空気と燃料の攪拌混交を行い、燃焼をより確実にする。また、燃焼の遅い燃料を使用する際の副燃室３５１での着火若しくは点火で火炎流をシリンダ３０１内の密閉層に送り込み燃料の材質の使用幅を広げられ、例えば低燃質油にも適用可能となる。

［第５の実施形態］
図１４には、本発明の第５の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図を示し、説明する。図１４に示されるように、このロータリ内燃機関６０５は、遮断弁４３１に対するロータ４１０の進行に応じた作動角の適宜な位置取りで、且つシリンダ空間４０８に面して複数個の噴射ノズル４０６ａ，４０６ｂを設け、作動時に遮断弁４３１とロータ羽根４２０間にできる密閉層である燃焼室４０９に対して高圧空気、燃料、混合気等を各噴射ノズル４０６ａ，４０６ｂより噴射し、燃焼の補助、作動力の増大等を図ることを特徴とする。

ロータリ内燃機関の作動に際しては、ロータ羽根４２０が遮断弁４３１の位置を通過すると弁往復機構４６１により直ちに遮断弁４３１をシリンダ空間４０８に挿入し、シリンダ空間４０８の半径方向を遮断する。これに伴い、該遮断弁４３１とロータ羽根４２０との間にできる密閉層を燃焼室４０９として、シリンダ空間４０８に面した噴射ノズル４０６ａ，４０６ｂより圧縮混合気又は圧縮空気と燃料を噴射し、且つ燃焼室４０９で点火プラグ４０７による点火若しくは着火を行う。これにより生じる燃焼膨張圧は、該遮断弁４３１を作用基点としてロータ羽根４２０を押圧して作動軸３に直接回転を与える。こうして、ロータ４１０が一回転の終末近くの排気孔４４２に燃焼ガスを放出し、次なる行程の準備のために、弁往復機構４６１が遮断弁４３１をシリンダ４０１外に返戻し、一作動行程が終了する。尚、この例でも、排気孔４４２には、ロータ羽根４２０を円滑に通過させるための渡り板４２９が設けられている。

以上説明したように、本発明の第５の実施形態に係るロータリ内燃機関は、遮断弁４３１に対するロータ４１０の進行に応じた作動角の適宜な位置取りで且つシリンダ空間４０８に面して複数個の噴射ノズル４０６ａ，４０６ｂを設け、作動時に遮断弁４３１とロータ羽根間にできる密閉層である燃焼室４０９に対して高圧空気、燃料、混合気のいずれかを各ノズルより噴射することを特徴とする。

従って、第５の実施形態によれば、遮断弁４３１に対する作動角度を変えた適宜な位置に複数個の噴射ノズル４０６ａ，４０６ｂを設けて、一作動行程の中で空気、燃料等を該噴射ノズル４０６ａ，４０６ｂより追加噴射して可動力を強めたり、また燃焼力を高めたりすることができる。更に、副次的には、排気ガスの二次燃料としての使用も可能にすることができる。尚、この例では、噴射ノズルを２つ設ける例を示したが、これには限定されず、更に多くの噴射ノズルを設けることも可能である。

［第６の実施形態］
図１５、１６には、本発明の第６の実施形態に係るロータリ内燃機関の一部断面図を示す。図１５，１６に示されるように、第６の実施形態に係るロータリ内燃機関６０６では、シリンダ５０１と同心に作動軸５０３を通し、同作動軸５０３にロータ５１０を固着する。ロータ５１０は、円形殻からなるロータベース５１１とロータベース周壁５１３の半径方向に立つロータ羽根５２０からなる。ロータベース５１１とロータ羽根５２０は一体となるように形成されている。該遮断弁５３１の上部は、シリンダ周壁５０４に有する横弁溝に気密的に保持され、該遮断弁５３１の下端面は前述のロータベース周壁５１３と気密的に接して該ロータベース５１１の摺動面を形成する。遮断弁５３１は弁往復機構５６１により駆動制御される。さらに、噴射ノズル５０６、点火プラグ５０７、排気孔５４２等の一作業行程を行い得る設備を有する。この例でも、排気孔５４２には、ロータ羽根５２０の通過を円滑にするための渡り板５２８が設けられている。

そして、この第６の実施形態では、特に内燃機関のロータ５１０と、その摺動面であるシリンダ内壁５０４，５０５との間に要する潤滑油の供給に関し次のように構成する。即ち、作動軸５０３の軸心を通る油送孔５５１は該軸５０３の左右両端より中央に向かって伸び、それぞれがシリンダ側内壁５０５の線を超えた位置で半径方向に角度を変える。左右の油送孔５５１は軸の表面に出たところでロータベース５１１の左右側面に設けられた油送溝５５２とそれぞれが接続されている。左右の油送溝５５２は同所からロータ羽根５２０基部の前方の位置でロータベース周壁５１３に開口して終わる。

該内燃機関の作動時には給油ポンプ５５０により送り出される潤滑油が油送溝５５２に入ると同潤滑油はロータベース５１１の両側面を潤滑し、更に油送溝５５２よりロータ周壁５１３に出た潤滑油はロータの回転の遠心力によりロータ羽根５２０の左右側面のシール５２２乃至５２４板を潤滑する。余剰の潤滑油はシリンダ周壁５０３の底部に滞留してロータ羽根５２０の項面のシール板５２３〜５２４に潤滑を与える。尚、残余の潤滑油はロータの払い出しによりシリンダ周壁５０４に設けられた油回収溝５５３に落ち、更に油回収孔５５４に入って再利用の循環にのる。この残余の潤滑油は、油回収機構５５７により回収されるようになっている。

以上説明したように、本発明の第６の実施形態に係るロータリ内燃機関は、給油ポンプ５５０から供給された潤滑油を送る油送孔５５１及び油送溝５５２と、残余の潤滑油を回収する油回収溝５５３と、この回収された潤滑油を再利用の循環にのせる油回収孔５５４とを備える。そして、上記油送孔５５１は、上記作動軸５０３の軸心を通り、該作動軸５０３の左右両端より中央に向かって伸び、それぞれがシリンダ側内壁５０５の線を超えた位置で半径方向に角度を変え、左右の油送孔５５１は軸の表面に出たところで上記ロータベース５１１の左右側面に設けられた油送溝５５２とそれぞれが接続され、左右の油送溝５５２は同所からロータ羽根５２０基部の前方の位置でロータベース周壁５１３に開口して終わる。ロータリ内燃機関の作動時には、給油ポンプ５５０により送り出される潤滑油が油送溝５５２に入ると、同潤滑油はロータベース５１１の両側面を潤滑し、更に油送溝５５２よりロータ周壁５１３に出た潤滑油はロータの回転の遠心力によりロータ羽根５２０の左右側面を潤滑し、余剰の潤滑油はシリンダ周壁５０３の底部に滞留してロータ羽根５２０の項面に潤滑を与え、残余の潤滑油はロータ５１０の払い出しによりシリンダ周壁５０４に設けられた油回収溝５５３に落ち、更に油回収孔５５４に入って再利用の循環にのることを特徴とする。

従って、第６の実施形態によれば、ロータ５１０外縁と接触するシリンダ５０１の各内壁５０４，５０５間との潤滑油の供給に関して、作動軸内に通した油送孔５５１とそれを半径方向に導き、油送溝５５２に入ってロータ５１０の両側面を潤滑し、更に回転するロータ５１０の遠心力により溝を流れ出た潤滑油はロータ５１０の外縁、即ちロータシールとその接触壁を潤滑する。余剰の潤滑油は油回収溝に入って再使用の循環に乗るので、一連の無駄が無く全般に給油できる仕組みとなっている。尚、この実施の形態で示した潤滑油の潤滑手法は一例であって、本ロータリ内燃機関の構成からさまざまな方法で潤滑油を供給することができる。

上述の各実施形態に説明したロータリ内燃機関は、当該内燃機関の形状から使用燃料の種類はガソリンや軽油は勿論、天然ガス、有機醸造燃料、重油、水素ガス等と適用可能である。また、当該内燃機関は大型から小型までの各スケールに適用可能である。

Claims

内周面に横弁溝を備えたシリンダ周壁を有するシリンダと、
上記シリンダと同心に通され回転自在に保持される作動軸と、
円形殻からなるロータベースとロータベース周壁の半径方向に立つロータ羽根とからなり、上記作動軸に固着されたロータと、
上記シリンダ外とシリンダ空間との間で挿入と返戻の間歇運動を行う遮断弁と、
縦弁溝を備えた側蓋とを備え、
上記ロータべース周壁は、上記遮断弁の上記シリンダ空間に挿入のタイミングに合致した上記ロータベースの円の回転角度域における半径距離を干渉防止距離だけ短縮して、カム状に形成され、
上記シリンダ内のシリンダ空間において、上記ロータベースの両側面並びに上記ロータ羽根の外縁の全ての部位が左右内壁とシリンダ周壁とに気密的に接しており、
上記遮断弁がシリンダ空間に挿入を完了すると、該遮断弁の両端は左右の上記側蓋に有する二つの縦弁溝に気密的に保持され、該遮断弁の上部はシリンダ周壁に有する横弁溝に気密的に保持され、且つ該遮断弁の下端面は上記ロータベース周壁と気密的に接して該ロータベースの摺動面を形成し、
上記ロータ羽根が遮断弁の位置を通過すると、直ちに遮断弁をシリンダ空間に挿入し、シリンダ空間の半径方向を遮断し、該遮断弁とロータ羽根間にできる密閉層を燃焼室として、圧縮混合気又は圧縮空気と燃料を噴射し、且つ燃焼室で点火若しくは着火を行い、更にその燃焼膨張圧により該遮断弁を作用基点としてロータ羽根を押圧して作動軸に直接的に回転を与え、排気孔に燃焼ガスを放出し、遮断弁が次の行程の準備のため、シリンダ外に返戻して一作動行程が終了することを特徴とするロータリ内燃機関。
上記遮断弁は、弁体と該弁体の下部に設けられた調節弁を更に備え、
上記弁体と調節弁との間に弾性体を介在させて相互間の距離を調節することを可能とし、上記弁体と調節弁との間隙は同部材の相互の切り込み合せ、相欠き合わせ、或いは重ね合わせのいずれかによりこれを塞ぐことで上下距離を調節可能としたことを特徴とする請求項１のロータリ内燃機関。
上記ロータベースを左右に複数個に分割し、適宜な間隔を設け、同分割部位間には弾性体を用いて左右の距離を調節可能とし、
更に分割部位間は部材の相互の切り込み合せ、相欠き合わせ、或いは重ね合わせのいずれかによりロータの前後に亘る気密を保持することで左右の距離を調節可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリ内燃機関。
上記ロータ羽根は、羽根台板と、該羽根台板の平面の下部中央より上方に向く方形の基台と、該基台の左右に配置されるサイドシール板と、該基台の上部に配置されるトップシール板と、該基台の上部両隅角に設けられるコーナーシール板とからなり、
上記羽根台板の上頂部及び両側端面はシリンダ周壁及び左右側内壁間のそれぞれに焼き付き防止距離の間隔を開けて形成し、
上記サイドシール板、トップシール板、コーナーシール板は、上記羽根台板の各外端と各対面壁間に設けた焼き付き防止距離を塞いで対面壁に気密的に接しており、
上記サイドシール板、トップシール板、コーナーシール板は、その内側端面のそれぞれが上記基台に適宜な間隔を設け、該間隔は弾性体を用いて相互間の距離を調節可能とすると共に、各シール板を適宜に押圧して各シール板と対面壁との相互の接触を確かなものとし、各シール板の相互間は切り込み合わせ、相欠き合わせ、或いは重ね合わせのいずれかによる接合により上記ロータ羽根の前後に亘る気密性を保持していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のロータリ内燃機関。
上記サイドシール板、トップシール板、コーナーシール板の少なくともいずれかに所定の距離のスキーを用いて上記各孔及び各溝を渡らせることを特徴とする請求項４に記載のロータリ内燃機関。
上記ロータはＮ（Ｎ＝１，２，３．．．）個のロータ羽根を備え、ロータのＮ分の１回転毎に、遮断弁、噴射ノズル、点火プラグ、排気孔を含む一作業行程を行い得る設備を有し、該ロータのＮ分の１回転でＮ回の作動行程を終了することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のロータリ内燃機関。
上記シリンダの外、遮断弁の前方に設けられた副燃室と、
上記該副燃室の中に位置を対向して設けられた２つの高圧空気ノズルと、
上記高圧空気ノズルの噴射先に向き取り付けられた燃料ノズルとを更に備え、
上記副燃室の中、対向位置に設けた２つの高圧空気ノズルと燃料ノズルよりの噴射によりガスの混合攪拌と着火を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のロータリ内燃機関。
上記遮断弁に対するロータの進行に応じた作動角の適宜な位置取りで且つ上記シリンダ空間に面して複数個の噴射ノズルを設け、作動時に遮断弁とロータ羽根間にできる密閉層である燃焼室に対して高圧空気、燃料、混合気のいずれかを各ノズルより噴射することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のロータリ内燃機関。
給油ポンプから供給された潤滑油を送る油送孔及び油送溝と、
残余の潤滑油を回収する油回収溝と、
この回収された潤滑油を再利用の循環にのせる油回収孔とを更に備え、
上記油送孔は、上記作動軸の軸心を通り、上記作動軸の左右両端より中央に向かって伸び、それぞれがシリンダ側内壁の線を超えた位置で半径方向に角度を変え、左右の油送孔は軸の表面に出たところで上記ロータベースの左右側面に設けられた油送溝とそれぞれが接続され、左右の油送溝は同所からロータ羽根基部の前方の位置でロータベース周壁に開口して終わり、
ロータリ内燃機関の作動時には、給油ポンプにより送り出される潤滑油が油送溝に入ると、同潤滑油はロータベースの両側面を潤滑し、更に油送溝よりロータ周壁に出た潤滑油はロータの回転の遠心力によりロータ羽根の左右側面を潤滑し、余剰の潤滑油はシリンダ周壁の底部に滞留してロータ羽根の項面に潤滑を与え、残余の潤滑油はロータの払い出しによりシリンダ周壁に設けられた油回収溝に落ち、更に油回収孔に入って再利用の循環に載せることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のロータリ内燃機関。