JP6390553B2 - ロータリエンジン - Google Patents

Description

本発明は、ロータリエンジンに関する。

近年、電気自動車の航続距離を延長するための補助電源として、発電専用のエンジン（以下、「発電用エンジン」と称する）を搭載したシリーズ式ハイブリッド車の開発が進められており、この車両はレンジエクステンダ車とも称される。

レンジエクステンダ車における発電用エンジンは、リヤフロアパネルの下方に配置される場合が多く、車室スペースを大きく確保するためには、発電用エンジンの上下方向長さを小さくすることにより、リヤフロアパネルを低床化することが望ましい。

そこで、本発明者は、レンジエクステンダ車における発電用エンジンにロータリエンジンを採用することにより、リヤフロアパネルを低床化することを考えた。具体的には、１ロータのロータリエンジンをエキセントリックシャフトの軸方向が上下方向に向く姿勢でリヤフロアパネルの下方に配置すること（以下、「縦置き」と称する）を考えた。縦置きされた１ロータのロータリエンジンは、気筒の軸方向が上下方向に向く姿勢のレシプロエンジンと比べて上下方向に偏平であるため、レシプロエンジンを採用する場合と比べて、リヤフロアパネルの低床化を図ることが可能となる。

ところで、ロータリエンジンにおけるロータ収容室の内壁面を潤滑する潤滑装置として、特許文献１には、ロータハウジングの周壁を厚み方向に貫通する貫通孔にオイル吐出ノズルが挿入配置され、このオイル吐出ノズルの先端部がロータハウジングのトロコイド内周面で開口する潤滑装置が開示されている。

詳しく説明すると、特許文献１の図４に示されるように、ロータハウジングの周壁には、一方側のサイドハウジングに向かって斜め方向に延びるサイドノズルと、ロータハウジングの中心に向かって延びるセンタノズルと、他方側のサイドハウジングに向かって斜め方向に延びるサイドノズルとが、この順序でロータハウジングの軸方向に並ぶように設けられている。一方側のサイドノズルと、他方側のサイドノズルとは、ロータハウジングの内壁面（トロコイド内周面）に近づくほど互いに離れてハの字状をなすように配置されている。センタノズルから吐出されたオイルは、ロータのコーナ部に配置されたアスペックシールとロータハウジングとの間の潤滑に供される。サイドノズルから吐出されたオイルは、ロータの側面（サイドハウジングに対向する面）に配置されたサイドシールおよびコーナシールとサイドハウジングとの間の潤滑に供される。

特許文献１に記載のロータリエンジンは、エキセントリックシャフトの軸方向が水平方向に向く姿勢（以下、「横置き」と称する）で車両に搭載されるものであるが、上記の縦置きされたロータリエンジンを潤滑するために、当該技術を転用することが考えられる。すなわち、軸方向が上下方向に向くように配置されたロータハウジングの周壁に、その軸方向に沿ってセンタノズルおよび２つのサイドノズルを並べて配置することが考えられる。

特開２００８−１５０９８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のセンタノズルおよびサイドノズルが縦置きのロータリエンジンに設けられる場合には、センタノズルおよびサイドノズルの配置スペースを確保するためにロータハウジングの軸方向長さ（上下方向長さ）が大きく設定される必要があり、その結果、ロータリエンジンが上下方向に十分に偏平とならず、リヤフロアパネルの低床化が難しくなる。

そこで、図２０に示されるように、ロータリエンジン２００にサイドノズルを設けずに、センタノズル３１０のみからオイルを吐出させることが考えられるが、この場合には、センタノズル３１０から吐出されたオイルが、重力の影響により上側のサイドハウジング６２０ａに行き渡らず、ロータハウジング６４０および下側のサイドハウジング６２０ｂの内壁面のみが油膜３２０ａ，３２０ｂで潤滑された状態となり、その結果、上側のサイドハウジング６２０ａの内壁面がロータ６６０のサイドシールとの摩擦により過度に摩耗する虞がある。なお、図２０における符号６４１は、ロータハウジング６４に形成されたオイル導出路である。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、レンジエクステンダ車において、フロアパネルの低床化を図りつつ、発電用ロータリエンジンの過度の摩耗を抑制することができるロータリエンジンを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、出力軸が上下方向に延びる状態で車両に搭載されるロータリエンジンであって、上下一対のサイドハウジングと、それらの間に配置されるロータハウジングと、前記ロータハウジング内で回転することにより前記出力軸に駆動力を与えるロータとを備え、前記ロータは、当該ロータのコーナ部に配置されて上側の前記サイドハウジングと摺接するコーナシールと、互いに隣り合う前記コーナシールを結ぶ状態で前記ロータの上面に配置され、上側の前記サイドハウジングと摺接するサイドシールとを有し、上側の前記サイドハウジングは、当該サイドハウジングの内壁面における前記コーナシールの軌跡に沿った位置に形成されたオイル吐出口を有しかつ前記ロータハウジングの内壁面に向かって斜め下向きに延びるオイル導出路を備えていることを特徴とするロータリエンジンを提供する。

本発明によれば、オイル吐出口から吐出されたオイルが、ロータの回転に伴うコーナシールの移動によって、上側のサイドハウジングにおけるコーナシールの軌跡に沿った部分全体に塗り延ばされる。さらに、サイドシールは互いに隣り合うコーナシールを結ぶ状態で配置されたものであるため、ロータの回転に伴うサイドシールの軌跡はコーナシールの軌跡の一部と重複しており、コーナシールの移動によって塗り延ばされたオイルは、サイドシールの移動によってサイドシールの軌跡全体に塗り延ばされる。従って、サイドシールが上側のサイドハウジングと接触しながら移動することによる上側のサイドハウジングの摩耗を抑制することができる。

しかも、オイル吐出口から吐出されたオイルが、重力によりロータハウジングの内壁面および下側のサイドハウジングの内壁面に流れ落ちるため、ロータの回転に伴うロータハウジングの内壁面および下側のサイドハウジングの摩耗をも抑制することができる。

その上、出力軸が上下方向に向く姿勢のロータリエンジンに特許文献１の技術を転用した場合のように、軸方向が上下方向に向くように配置されたロータハウジングの周壁に、その軸方向に沿って３つのノズルが並べて配置される必要がないので、ロータリエンジンの上下方向長さを小さく抑えることができ、フロアパネルの低床化を図ることができる。

さらに、ロータの回転中においてロータがオイル吐出口に対向した位置にないときには、オイル吐出口からロータハウジングの内壁面に向かってオイルが噴射され、ロータハウジングの内壁面に速やかにオイルが供給される。このため、ロータハウジングの内壁面を速やかに潤滑することができる。さらに、ロータハウジングの内壁面に向かってオイルが噴射されることにより、オイルが速やかに下側のサイドハウジングに流れるため、下側のサイドハウジングの内壁面を速やかに潤滑することができる。

本発明においては、上側の前記サイドハウジングの外周面にオイル噴射装置が設けられ、前記オイル噴射装置のオイル噴射口は、前記オイル吐出口と連通していることが好ましい。

この構成によれば、オイル噴射装置がサイドハウジングの外周面に設けられているため、オイル噴射装置が上側のサイドハウジングの上面に設けられる場合と比べて、オイル噴射装置を含むロータリエンジンの上下方向長さを小さくすることができ、これにより、オイル噴射装置によってオイルを噴射しつつ、フロアパネルの低床化を図ることができる。

本発明においては、前記オイル噴射装置は、オイルの逆流を防止するチェックバルブを有することが好ましい。

この構成によれば、ロータリエンジンの作動室内の圧力が、オイルの噴射圧よりも高くなった場合に、作動室内のガスやオイルがオイル噴射装置内に侵入（逆流）するのを防止することができる。

本発明においては、前記オイル噴射装置は、前記ロータリエンジンにおける圧縮工程の初期にオイルを噴射可能な位置に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、ロータリエンジンにおける圧縮工程の初期には、作動室内が低圧状態であるため、オイル噴射装置は低い噴射圧でオイルを噴射することができる。これにより、オイルの噴射圧を高圧にするための装置が不要であり、コストアップを抑えることができる。

以上説明したように、本発明によれば、レンジエクステンダ車において、フロアパネルの低床化を図りつつ、発電用ロータリエンジンの過度の摩耗を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るロータリエンジンを搭載した電気自動車の概略構成図である。 本実施形態における電気自動車の全体構造を示す概略側面図である。 本実施形態における電気自動車の後部構造を示す概略斜視図である（側方かつ斜め下方から見た状態）。 本実施形態における電気自動車の後部構造を示す底面図（下方から見た図）である。 本実施形態における電気自動車の後部構造を示す底面図である（ロータリエンジンにおける下側のサイドハウジングを取り外した状態）。 本実施形態におけるエンジンおよび発電機を支持するユニットフレームを示す底面図（下方から見た図）である。 本実施形態における電気自動車の後部構造を示す平面図である（カバー部材を取り付けた状態）。 本実施形態における電気自動車の後部構造を示す平面図である（カバー部材を取り外した状態）。 本実施形態における電気自動車の後部構造を示す斜視図である（前方かつ斜め上方から見た状態）。 本実施形態におけるロータリエンジンの構造を示す斜視図である。 本実施形態におけるロータリエンジンの構造を示す分解斜視図である（一部断面図）。 本実施形態におけるロータリエンジンの構造を示す概略断面図であり、オイル噴射装置が上側のサイドハウジングの外周面に設けられている状態を示す図である。 本実施形態におけるロータリエンジンの構造を示す底面図であり、ロータの回転中においてオイル吐出口がコーナシールに対向せず、かつ、圧縮工程の作動室に面している状態を示す図である（下側のサイドハウジングを取り外した状態）。 本実施形態におけるロータリエンジンの構造を示す底面図であり、ロータの回転中においてオイル吐出口がコーナシールに対向する位置にある状態を示す図である（下側のサイドハウジングを取り外した状態）。 本実施形態におけるロータリエンジンの構造を示す底面図であり、ロータの回転中においてオイル吐出口がコーナシールに対向せず、かつ、吸気工程の作動室に面している状態を示す図である（下側のサイドハウジングを取り外した状態）。 本実施形態におけるロータの構造を示す図であり、ロータの上面に形成されたコーナシール収容孔からコーナシールおよびコーナシールスプリングが取り出された状態を示す斜視図である。 本実施形態におけるロータの構造を示す図であり、ロータの上面に形成されたサイドシール収容溝からサイドシールおよびサイドシールスプリングが取り出された状態を示す斜視図である。 本実施形態におけるロータの構造を示す図であり、ロータのコーナ部に形成されたアペックスシール収容溝からアペックスシールおよびアペックスシールスプリングが取り出された状態を示す斜視図である。 本実施形態の変形例におけるロータリエンジンの構造を示す概略断面図であり、オイル噴射装置が上側のサイドハウジングの上面に設けられている状態を示す図である。 ロータリエンジンの構造を示す概略断面図であり、オイル噴射装置がロータハウジングに設けられている状態を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について詳述する。なお、以下の説明の「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は、車両の前後左右上下（図中に示される方向指標）に基づくものとする。

＜車両の概略構成＞
本発明の実施形態に係るエンジン搭載の電気自動車は、シリーズ式ハイブリッド車（レンジエクステンダ車）である。

図１に示されるように、この車両は、発電機３およびこれを駆動するためのエンジン２を含む発電ユニット１（図１〜５参照）と、インバータ６と、このインバータ６を介して発電機３が発生した電力を充電する、例えばリチウムイオン電池等からなる大容量のバッテリ７と、上記インバータ６を介してバッテリ７から供給される電力により駆動輪（前輪９ａ）を回転駆動するモータ８と、エンジン２に供給される燃料を収容する燃料タンク５とを備えている。

すなわち、この車両は、近距離走行時等には、予めバッテリ７に充電された電力を使用してモータ８を駆動することにより走行しながら、車両の減速時等には、モータ８が発生する回生電力をバッテリ７に充電する。そして、遠距離走行時等にバッテリ７の電気容量が一定値以下に低下すると、エンジン２により発電機３を駆動し、その発電電力をバッテリ７に供給して充電するように構成されている。なお、図示を省略しているが、上記車両は、家庭用電源である普通充電器や、パーキングエリア等に設置される急速充電器等により上記バッテリ７に電力を充電可能な充電用プラグを備えるものであってもよい。

＜車両の全体構造＞
図２に示されるように、上記車両は、車室１０の前方部に設置されるダッシュパネル１１と、その下端部から車両の後方側に延びるように設置されるフロントフロアパネル１２と、該フロントフロアパネル１２の後端部から立ち上がるように設けられるキックアップ部１３と、当該キックアップ部１３の上部から後方に延びるリヤフロアパネル１４とを有している。そして、フロントフロアパネル１２上に、運転席および助手席からなる前列シート１５が設置され、その後方側のリヤフロアパネル１４上に、後列シート１６が設けられている。

キックアップ部１３の後方には、前後方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１８がリヤフロアパネル１４の下面に沿って設置されている。両リヤサイドフレーム１８は、詳しくは、キックアップ部１３から車両後方に向かって水平に延びる前側水平部１８ａと、後列シート１６の下方位置から後方斜め上方に向かって延びる傾斜部１８ｂと、後列シート１６の直ぐ後方位置から車両後方に向かって水平に延びる後側水平部１８ｃとを有している。両リヤサイドフレーム１８の間には、キックアップ部１３の背面に接合されて車幅方向に延びる前側クロスメンバ２０と、上記リヤフロアパネル１４の下方側であってかつ後列シート１６の後方側で車幅方向に延びる後側クロスメンバ２１とが設置されている。

後側クロスメンバ２１の後方側には、両リヤサイドフレーム１８の間で車幅方向に延びて当該リヤサイドフレーム１８に固定される、ユニットフレーム２４（図６参照）が設けられ、このユニットフレーム２４に、発電ユニット１、燃料タンク５およびインバータ６が組み付けられている。

図６に示されるように、ユニットフレーム２４は、概略的には平面視Ｈ形であり、後輪９ｂの間の位置で車幅方向に延びる第１サブクロスメンバ２５と、後輪９ｂの後側の位置で車幅方向に延びる第２サブクロスメンバ２６と、車幅方向中央よりもやや左方寄りの位置で前後方向に延び、かつ両サブクロスメンバ２５、２６に接合（溶接）されることで両サブクロスメンバ２５、２６を連結する連結フレーム２７とを含む。

各サブクロスメンバ２５、２６の長手方向両端（車幅方向両端）には、固定用のフランジ部２５ａ、２６ａが各々形成されており、これらフランジ部２５ａ、２６ａがリヤサイドフレーム１８に備えられるウエルトボルトと図外のナットとで当該リヤサイドフレーム１８に締結されることで、上記ユニットフレーム２４がリヤサイドフレーム１８の下側に固定されている。そして、このユニットフレーム２４の下側に、発電ユニット１、燃料タンク５およびインバータ６等が組み付けられている。

発電ユニット１は、後述の発電機３が車両の幅方向中央部に位置し、後述のエンジン２が車両右側に位置するように配置され、複数のマウント３０（図６参照）を介してユニットフレーム２４に組み付けられている。具体的には、発電ユニット１のフレーム部材４の周囲、詳しくはエンジン２の組付位置の前後両側、および発電機３の組付位置の左側には、それぞれフランジ部４ａが一体形成されており、これらフランジ部４ａにマウント３０がボルトＢ１で固定されている。そして、各マウント３０が、ユニットフレーム２４の各サブクロスメンバ２５、２６及び連結フレーム２７に備えられるウエルトボルトＢ２とナットとで当該サブクロスメンバ２５、２６及び連結フレーム２７に締結されることで、発電ユニット１が上記ユニットフレーム２４に組み付けられている。詳しくは、フレーム部材４のフランジ部４ａのうち、エンジン本体前方のフランジ部４ａが第１サブクロスメンバ２５に、エンジン本体後方のフランジ部４ａが第２サブクロスメンバ２６に、発電機３の左方のフランジ部４ａが連結フレーム２７にそれぞれマウント３０を介して組み付けられている。これにより、発電ユニット１がユニットフレーム２４に対して下側から組み付けられ、当該ユニットフレーム２４に支持されている。

図７，８に示されるように、発電ユニット１は、エンジン２と、発電機３と、エンジン２の出力軸５１（図８参照）に設けられるエンジン側プーリ４９と、発電機３の回転軸５３（図８参照）に設けられる発電機側プーリ５５と、エンジン側プーリ４９と発電機側プーリ５５とに巻き掛けられるベルト５６と、エンジン２と発電機３とが横並び（車幅方向）に配列された状態で、エンジン２および発電機３の上面に組み付けられるフレーム部材４（図９参照）と、フレーム部材４を上方から覆うカバー部材５７とを含む。

エンジン２は、１ロータの小型ロータリエンジンであり、発電専用に設けられている。図１０，１１に示されるように、エンジン２は、上下一対のサイドハウジング６２ａ、６２ｂと、これら一対のサイドハウジング６２ａ、６２ｂの間に介設されるロータハウジング６４（センターハウジング）と、これらハウジング６２ａ、６２ｂ、６４により形成される上下方向に偏平なロータ収容室６８内に収容されるロータ６６と、上下方向に延びる出力軸５１（図１３〜１５参照）とを含む。そして、ロータ収容室６８内のトロコイド内周面とロータ６６との間に形成される３つの作動室６８ａ，６８ｂ，６８ｃ（図１３〜１５参照）で吸気、圧縮、燃焼（膨張）及び排気の各行程が行われることにより発生するロータ６６の回転力を、出力軸５１であるエキセントリックシャフトから取り出すように構成されている。

図１３〜１５に示されるように、ロータ６６は、ロータハウジング６４内で回転する三角形状（ルーローの三角形）の回転子である。ロータ６６は、平面視で３つのコーナ部（頂部）６６ａを有している。ロータ６６は、各コーナ部６６ａに配置されて上側のサイドハウジング６２ａと摺接するコーナシール６６ｂと、互いに隣り合うコーナシール６６ｂ，６６ｂを結ぶ状態でロータ６６の上面に配置され、上側のサイドハウジング６２ｂと摺接するサイドシール６６ｃと、各コーナ部６６ａに配置されてロータハウジング６４と摺接するアペックスシール６６ｄとを有する。

具体的に説明すると、図１６〜１８に示されるように、ロータ６６は、平面視で三角形状のロータ本体６６０を有しており、ロータ本体６６０の各コーナ部６６ａは、上下方向に延びるアペックスシール収容溝６６０ａと、ロータ本体６６０の上下両面に各々形成され、アペックスシール収容溝６６０ａと連通する円筒状のコーナシール収容孔６６０ｂと、ロータ本体６６０の上下両面の各々においてロータ本体６６０の外周に沿って形成され、コーナシール収容孔６６０ｂと連通するサイドシール収容溝６６０ｃとを有する。

図１６に示されるように、上側の各コーナシール収容孔６６０ｂには、コーナシール６６ｂと、このコーナシール６６ｂを上側のサイドハウジング６２ａ側へ付勢するコーナシールスプリング６６ｂ１とが挿入配置される。下側の各コーナシール収容孔６６０ｂには、コーナシール６６ｂと、このコーナシール６６ｂを下側のサイドハウジング６２ｂ側へ付勢するコーナシールスプリング６６ｂ１とが挿入配置される。

図１７に示されるように、上側の各サイドシール収容溝６６０ｃには、サイドシール６６ｃと、このサイドシール６６ｃを上側のサイドハウジング６２ａ側へ付勢するサイドシールスプリング６６ｃ１とが挿入配置される。下側の各サイドシール収容溝６６０ｃには、サイドシール６６ｃと、このサイドシール６６ｃを下側のサイドハウジング６２ｂ側へ付勢するサイドシールスプリング６６ｃ１とが挿入配置される。

図１８に示されるように、各アペックスシール収容溝６６０ａには、アペックスシール６６ｄと、アペックスシール６６ｄを支持するセカンドピース６６ｄ１およびサイドピース６６ｄ２と、アペックスシール６６ｄおよびセカンドピース６６ｄ１をロータハウジング６４側へ付勢するアペックスシールスプリング６６ｄ３とが挿入配置される。

なお、本実施形態では、出力軸５１（図８参照）が上下方向に延びるようにエンジン２が配置されるが、これは次の理由による。すなわち、ロータリエンジンが走行用エンジンとして用いられる場合には、トランスミッション等を介して車輪に駆動力を伝達する必要があるため、エンジンは、出力軸が水平方向に延びる姿勢（便宜上、横置きと称す）で車両に搭載される。しかし、上記エンジン２は、発電機３の駆動用エンジンであるため、必ずしもエンジン２を横置きにする必要がない。また、エンジン２は、上記の通り１ロータの小型ロータリエンジンであり、出力軸５１の軸方向にエンジン２が偏平な構造を有する。そのため、リヤフロアパネル１４下方のスペースを有効に活用しつつリヤフロアパネル１４の低床化を図るべく、出力軸５１が垂直方向に延びる姿勢（便宜上、縦置きと称す）でエンジン２が車両に組み込まれている。

図１３〜１５に示されるように、エンジン２のロータハウジング６４には２つの点火プラグ５８ａ，５８ｂが設けられている。図１０〜１２に示されるように、エンジン２における上側のサイドハウジング６２ａには、オイル噴射装置３１が設けられている。具体的に説明すると、上側のサイドハウジング６２ａは、オイル噴射装置３１が挿入される噴射装置挿入孔８０（図１２参照）を有しており、この噴射装置挿入孔８０にオイル噴射装置３１が挿入配置されている。

図１２に示される例では、噴射装置挿入孔８０は、サイドハウジング６２ａの外周面から径方向中心側へ延びる径方向部８１と、径方向部８１の内側端部からロータハウジング６４の内壁面に向かって斜め下方に延びる上下方向部（本発明の「オイル導出路」に相当する）８２とを有しており、上下方向部８２の先端部にオイル吐出口８３が形成されている。そして、オイル噴射装置３１は、径方向部８１に挿入配置されている。つまり、オイル噴射装置３１は、上側のサイドハウジング６２ａの外周面に設けられている。

図１３〜１５に示されるように、オイル吐出口８３は、上側のサイドハウジング６２ｂの内壁面におけるコーナシール６６ｂの軌跡（図示略）に沿った位置に形成される。図１４は、ロータ６６の回転中において、コーナシール６６ｂがオイル吐出口６４に対向する位置にある状態を示している。図１３，１５は、ロータ６６の回転中において、コーナシール６６ｂがオイル吐出口６４に対向しない位置にある状態を示している。コーナシール６６ｂの軌跡は、サイドシール６６ｃの軌跡（図示略）の一部と重複する。

オイル噴射装置３１は、オイルの逆流を防止するチェックバルブ（図示略）を有している。オイル噴射装置３１の上流側端部には、オイル供給管（図示略）が接続され、このオイル供給管の上流側端部に、オイルタンク（図示略）に設けられたオイルポンプ（図示略）が接続されている。

オイルポンプからオイル噴射装置３１にオイル（潤滑油）が供給され、オイル噴射装置３１内のチェックバルブが開弁することにより、オイル噴射装置３１のオイル噴射口３１ａ（図１２参照）からオイルが噴射される。オイル噴射装置３１のオイル噴射口３１ａは、オイル吐出口８３と連通している。このため、オイル噴射口３１ａから噴射されたオイルは、オイル吐出口８３から噴射される。

図１３〜１５に示されるように、エンジン２は、ロータ６６の外周面、ロータハウジング６４の内周面（トロコイド面）、上側のサイドハウジング６２ａ、および下側のサイドハウジング６２ｂにより形成される３つの作動室６８ａ，６８ｂ，６８ｃを有する。これら３つの作動室６８ａ，６８ｂ，６８ｃは、ロータ６６の回転に伴い、ロータハウジング６４の内周面に沿って周方向に移動する。

噴射装置挿入孔８０の径方向部８１は、吸気ポート７０よりも左側の位置で上側のサイドハウジング６２ａの前側の外周面に開口している。噴射装置挿入孔８０の上下方向部８２は、吸気ポート７０よりも左側の位置で上側のサイドハウジング６２ａの下面に開口している。換言すると、噴射装置挿入孔８０は、オイル噴射装置３１がエンジン（ロータリエンジン）２における圧縮工程の初期にオイルを噴射可能な位置に設けられている。

図１３に示される作動室６８ａは圧縮工程の初期の状態にあり、コーナシール６６ｂがオイル吐出口８３に対向しない位置にある。この状態の作動室６８ａに対してオイル噴射装置３１がオイルを噴射する。圧縮工程の初期における作動室６８ａ内はガスの圧力が低いため、オイル噴射装置３１は低い噴射圧でオイルを適正に噴射することができる。コーナシール６６ｂがオイル吐出口６４に対向しない位置にあるときは、図１２に示されるように、オイル吐出口８３から吐出されたオイルがコーナシール６６ｂに衝突しないため、オイル吐出口８３から噴射されたオイルがロータハウジング６４の内壁面および下側のサイドハウジング６２ｂの内壁面に噴き付けられる。これにより、ロータハウジング６４の内壁面に油膜３２ａが形成され、下側のサイドハウジング６２ｂの内壁面に油膜３２ｂが形成される。油膜３２ａは、アペックスシール６６ｄとロータハウジング６４との間の潤滑に供され、油膜３２ｂは、下側のサイドシール６６ｃと下側のサイドハウジング６２ｂとの間の潤滑に供される。また、ロータハウジング６４の内壁面に噴き付けられたオイルは、重力により下側のサイドハウジング６２ｂの内壁面に流れ落ち、これにより油膜３２ｂが形成される。

ロータ６６が回転して（図１３では右回転）図１４に示される状態になると、コーナシール６６ｂがオイル吐出口６４に対向する状態となる。この状態においても、オイル噴射装置３１がオイルを噴射する。コーナシール６６ｂがオイル吐出口６４に対向する位置にあるため、噴射されたオイルはコーナシール６６ｂに衝突して付着する。ロータ６６の回転に伴い、オイルが付着した状態のコーナシール６６ｂが移動すると（図１５参照）、図１２に示されるように、コーナシール６６ｂに付着したオイルが上側のサイドハウジング６２ａの内壁面に塗り延ばされ、さらに、サイドシール６６ｃの移動によってサイドシール６６ｃの軌跡に沿って塗り延ばされる。ロータ６６がロータハウジング６４内で一回転（出力軸５１周りに公転）すると、その回転に伴い、コーナシール６６ｂおよびサイドシール６６ｃにより、オイルがサイドシール６６ｃの軌跡全体に塗り延ばされて、その軌跡全体に油膜３２ｃが形成される（図１２参照）。油膜３２ｃは、上側のサイドシール６６ｃと上側のサイドハウジング６２ａとの間の潤滑に供される。

なお、図１５に示される作動室６８ｃは吸気工程にあり、この状態においても、オイル噴射装置３１は作動室６８ｃ内にオイルを噴射する。吸気工程における作動室６８ｃ内はガスの圧力が低いため、オイル噴射装置３１は低い噴射圧でオイルを適正に噴射することができる。図１５に示される状態では、コーナシール６６ｂがオイル吐出口６４に対向しない位置にあるため、図１２に示されるように、オイル吐出口８３から噴射されたオイルがロータハウジング６４の内壁面に噴き付けられる。これにより、ロータハウジング６４の内壁面に油膜３２ａが形成され、下側のサイドハウジング６２ｂの内壁面に油膜３２ｂが形成される。ロータハウジング６４の内壁面に噴き付けられたオイルは、重力により下側のサイドハウジング６２ｂの内壁面に流れ落ち、これにより油膜３２ｂが形成される。

エンジン２は、上側のサイドハウジング６２ａを介してフレーム部材４に固定されている。フレーム部材４は、図６に示されるように、車幅方向に細長い金属製のプレート状部材であり、エンジン２は、このフレーム部材４の長手方向一端側寄りの位置に固定される。具体的には、エンジン２の上側のロータハウジング６４がフレーム部材４の下面にボルトナットで固定されることで、エンジン２がフレーム部材４に固定されている。

そして、フレーム部材４の長手方向に沿ってエンジン２に隣接するように、発電機３が当該フレーム部材４に固定されている。具体的には、発電機３のケーシングに形成されるフランジ部がフレーム部材４の下面にボルトナットで固定されることで、発電機３がフレーム部材４に固定されている。

図８に示されるように、エンジン２の出力軸５１と発電機３の回転軸５３とは、当該発電機３及びエンジン２の上方位置で、エンジン側プーリ４９、発電機側プーリ５５、及びベルト５６を介して連結されており、これにより発電機３がエンジン２により駆動されるようになっている。

図６に示されるように、フレーム部材４は、エンジン側プーリ４９に対向するエンジン側開口部４ｂと、発電機側プーリ５５に対向する発電機側開口部４ｃとを有している。これらの開口部４ｂ，４ｃは、カバー部材５７（図７参照）によって上方から覆われる。

なお、図示を省略するが、発電機３のケーシングとエンジン２のロータハウジング６４および下側のサイドハウジング６２ｂとは、適宜、連結用ステーを介して連結されている。これにより、上記エンジン２と発電機３とが強固に一体化された高剛性の発電ユニット１が構築されている。

図１０，１１に示されるように、エンジン２は、ロータハウジング６４に吸気ポート７０を備える一方、下側のサイドハウジング６２ｂに排気ポート７２を備えている。すなわち、エンジン２は、吸気ポート７０がペリフェラルポート（ペリポート）とされ、排気ポート７２がサイドポートとされた、いわゆるペリ吸気、サイド排気のエンジン構造を有している。吸気ポート７０は、ロータハウジング６４の前側面に開口している。排気ポート７２は、吸気ポート７０よりも右側の位置で下側のサイドハウジング６２ｂの前側面に開口している。このことにより、図４に示されるように、吸気マニホールド４２は、エンジン２のロータハウジング６４の前側面に接続され、排気マニホールド４６は、下側のサイドハウジング６２ｂの前側面に接続されている。つまり、吸気マニホールド４２は、車両前後方向においてエンジン２よりも車両中心側（車両前方側）に配置されている。また、吸気マニホールド４２は、後輪９ｂの車軸（図示略）よりも後方側に配置されており、上記車軸から車両前後方向に所定の間隔を隔てて配置されている。

図５，７〜９に示されるように、吸気マニホールド４２は、管状の部材であり、エンジン２の前面から前方に延出する前方延出部４２ａと、前方延出部４２ａの先端部から車幅方向発電機３側（図７の左側）に湾曲する湾曲部４２ｂと、湾曲部４２ｂの発電機３側の端部から車幅方向に沿って発電機３側に延びる車幅方向部４２ｃとを有しており、車幅方向部４２ｃは、発電機３の前方位置で、ユニットフレーム２４の第１サブクロスメンバ２５（図６参照）に沿って車幅方向に延びている。吸気マニホールド４２の末端には、エアクリーナー４３ｂ（図４参照）が備えられ、また吸気マニホールド４２のうち、エアクリーナー４３ｂとエンジン２との間の所定位置にはスロットルボディ４３ａが介設されている。

排気マニホールド４６は、管状の部材であり、吸気マニホールド４２の下方に配置されている。図４に示されるように、排気マニホールド４６は、エンジン２の前方に配置され、発電機３のほぼ前方の位置まで吸気マニホールド４２に沿って車幅方向に延びる、三元触媒等からなる排気浄化装置４７ａと、後述する燃料タンク５の後方に配置されてエンジン２の排気音を抑制するサイレンサー４７ｂとを含み、かつエンジン２から排出されて上記排気浄化装置４７ａで浄化された排気を、上記発電機３の下方位置を経由して上記サイレンサー４７ｂに案内するように構成されている。排気浄化装置４７ａおよびサイレンサー４７ｂは、図外のラバーハンガーおよびブラケット等を介して、各サブクロスメンバ２５、２６に支持されている。

そして、発電ユニット１に対して横並びに並ぶように（図４参照）、すなわちエンジン２及び発電機３と共に車幅方向にほぼ一列に並ぶように、発電ユニット１側から順に燃料タンク５とインバータ６とが配列され、これら燃料タンク５およびインバータ６がユニットフレーム２４の下面に固定されている。

図４に示されるように、燃料タンク５は、ほぼ立方体に近い形状を有している。燃料タンク５は、ユニットフレーム２４の各サブクロスメンバ２５、２６の下面に各々接合される前後のブラケット５０、５１（図６参照）を介してユニットフレーム２４に固定されている。

図５，７〜９に示されるように、吸気マニホールド４２の湾曲部４２ｂには、燃料噴射弁（フューエルインジェクタ）４１が設けられている。この燃料噴射弁４１の上流側端部には、蓄圧用のコモンレール（フューエルレール）４４が接続され、このコモンレール４４の上流側端部に可撓性チューブからなる燃料供給管４５（図９参照）が接続されており、この燃料供給管４５の上流側端部に、燃料タンク４８（図９参照）に設けられた燃料ポンプ（図示略）が接続されている。そして、このコモンレール４４内で蓄圧された燃料が燃料噴射弁４１に供給されて、燃料噴射弁４１が開弁することにより、燃料噴射弁４１から吸気マニホールド４２内に燃料が噴射される。

（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、オイル吐出口８３から吐出されたオイルが、ロータ６６の回転に伴うコーナシール６６ｂの移動によって、上側のサイドハウジング６２ａにおけるコーナシール６６ｂの軌跡に沿った部分全体に塗り延ばされる。さらに、サイドシール６６ｃは互いに隣り合うコーナシール６６ｂを結ぶ状態で配置されたものであるため、ロータ６６の回転に伴うサイドシール６６ｃの軌跡はコーナシール６６ｂの軌跡の一部と重複しており、コーナシール６６ｂの移動によって塗り延ばされたオイルは、サイドシール６６ｃの移動によってサイドシール６６ｃの軌跡全体に塗り延ばされる。従って、サイドシール６６ｃが上側のサイドハウジング６２ａと接触しながら移動することによる上側のサイドハウジング６２ａの摩耗を抑制することができる。

しかも、オイル吐出口８３から吐出されたオイルが、重力によりロータハウジング６４の内壁面および下側のサイドハウジング６２ｂの内壁面に流れ落ちるため、ロータ６６の回転に伴うロータハウジング６４の内壁面および下側のサイドハウジング６２ｂの摩耗をも抑制することができる。

その上、出力軸が上下方向に向く姿勢のロータリエンジンに特許文献１の技術を転用した場合のように、軸方向が上下方向に向くように配置されたロータハウジングの周壁に、その軸方向に沿って３つのノズルが並べて配置される必要がないので、ロータリエンジンの上下方向長さを小さく抑えることができ、フロアパネルの低床化を図ることができる。

また、本実施形態においては、上側のサイドハウジング６２ａに形成された噴射装置挿入孔８０は、ロータハウジング６４の内壁面に向かって斜め下向きに延びる上下方向部８２を有し、オイル吐出口８３は、上下方向部８２の先端に形成されている。このため、ロータ６６の回転中においてロータ６６がオイル吐出口８３に対向した位置にないときには、オイル吐出口８３からロータハウジング６４の内壁面に向かってオイルが噴射され、ロータハウジング６４の内壁面に速やかにオイルが供給される。このため、ロータハウジング６４の内壁面を速やかに潤滑することができる。さらに、ロータハウジング６４の内壁面に向かってオイルが噴射されることにより、オイルが速やかに下側のサイドハウジング６２ｂに流れるため、下側のサイドハウジング６２ｂの内壁面を速やかに潤滑することができる。

また、本実施形態においては、上側のサイドハウジング６２ａの外周面にオイル噴射装置３１が設けられ、オイル噴射装置３１のオイル噴射口３１ａは、オイル吐出口８３と連通している。このため、オイル噴射装置３１が上側のサイドハウジング６２ａの上面に設けられる場合（本実施形態の変形例を示す図１９参照）と比べて、オイル噴射装置３１を含むロータリエンジンの上下方向長さを小さくすることができ、これにより、オイル噴射装置３１によってオイルを噴射しつつ、フロアパネルのさらなる低床化を図ることができる。なお、図１９に示される本実施形態の変形例では、噴射装置挿入孔８０は、上側のサイドハウジング６２ｂを上下方向に貫通するとともに、上側のサイドハウジング６２ａの上面からロータハウジング６４の内周面に向かって斜め下向きに延びて、上側のサイドハウジング６２ａの下面に開口している。

また、本実施形態においては、オイル噴射装置３１は、オイルの逆流を防止するチェックバルブを有するため、ロータリエンジンの作動室６８ａ，６８ｂ，６８ｃ内の圧力が、オイルの噴射圧よりも高くなった場合に、作動室６８ａ，６８ｂ，６８ｃ内のガスやオイルがオイル噴射装置３１内に侵入（逆流）するのを防止することができる。

また、本実施形態においては、オイル噴射装置３１は、ロータリエンジンにおける圧縮工程の初期にオイルを噴射可能な位置に配置されている。ロータリエンジンにおける圧縮工程の初期には、作動室６８ａ，６８ｂ，６８ｃ内が低圧状態であるため、オイル噴射装置３１は低い噴射圧でオイルを噴射することができる。これにより、オイルの噴射圧を高圧にするための装置が不要であり、コストアップを抑えることができる。

なお、上記実施形態においては、発電ユニット１が車両後部に配置されているが、車両前部に配置されてもよい。

２ エンジン（ロータリエンジン）
３ 発電機
４ フレーム部材
３１ オイル噴射装置
３１ａ オイル噴射口
４１ 燃料噴射弁
４２ 吸気マニホールド
４８ 燃料タンク
５１ エンジンの出力軸
５３ 発電機の回転軸
６２ａ 上側のサイドハウジング
６２ｂ 下側のサイドハウジング
６４ ロータハウジング
６６ ロータ
６６ａ ロータのコーナ部
６６ｂ コーナシール
６６ｃ サイドシール
８０ 噴射装置挿入孔
８２ 上下方向部（オイル導出路）
８３ オイル吐出口

Claims (4)

1. 出力軸が上下方向に延びる状態で車両に搭載されるロータリエンジンであって、
   上下一対のサイドハウジングと、それらの間に配置されるロータハウジングと、前記ロータハウジング内で回転することにより前記出力軸に駆動力を与えるロータとを備え、
   前記ロータは、当該ロータのコーナ部に配置されて上側の前記サイドハウジングと摺接するコーナシールと、互いに隣り合う前記コーナシールを結ぶ状態で前記ロータの上面に配置され、上側の前記サイドハウジングと摺接するサイドシールとを有し、
   上側の前記サイドハウジングは、当該サイドハウジングの内壁面における前記コーナシールの軌跡に沿った位置に形成されたオイル吐出口を有しかつ前記ロータハウジングの内壁面に向かって斜め下向きに延びるオイル導出路を備えていることを特徴とするロータリエンジン。
2. 上側の前記サイドハウジングの外周面にオイル噴射装置が設けられ、
   前記オイル噴射装置のオイル噴射口は、前記オイル吐出口と連通していることを特徴とする、請求項１に記載のロータリエンジン。
3. 前記オイル噴射装置は、オイルの逆流を防止するチェックバルブを有することを特徴とする、請求項２に記載のロータリエンジン。
4. 前記オイル噴射装置は、前記ロータリエンジンにおける圧縮工程の初期にオイルを噴射可能な位置に配置されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のロータリエンジン。

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