JP7435319B2 - rotary engine - Google Patents
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Description
本発明は、ロータリエンジンに関する。 The present invention relates to a rotary engine.
自動車等の車両に搭載されるエンジンは、燃料と空気の混合気を作動室内で燃焼させて燃焼ガスの圧力を回転運動に変えて動力を発生させるエンジン本体を備え、エンジン本体に作動室に連通するように吸気通路及び排気通路が接続されている。 Engines installed in vehicles such as automobiles include an engine body that burns a mixture of fuel and air in a working chamber and converts the pressure of the combustion gas into rotational motion to generate power, and the engine body communicates with the working chamber. The intake passage and the exhaust passage are connected so that the intake passage and the exhaust passage are connected.
エンジン本体にはまた、エンジン本体に供給する冷却液を循環させるウォータポンプと、エンジン本体に供給するオイルを圧送するオイルポンプとが備えられ、ウォータポンプ及びオイルポンプは、エンジン出力軸によって駆動されることが行われている。 The engine body is also equipped with a water pump that circulates coolant supplied to the engine body, and an oil pump that pumps oil supplied to the engine body, and the water pump and oil pump are driven by the engine output shaft. things are being done.
例えば特許文献1には、吸気通路及び排気通路が接続されたエンジン本体の下側にウォータポンプ及びオイルポンプが配置され、ウォータポンプ及びオイルポンプが、エンジン出力軸によって駆動されるレシプロエンジンが開示されている。
For example,
ところで、ロータリエンジンは、ロータを回転可能に収容すると共に長軸及び短軸を有するトロコイド状の内周面とロータの外周面との間に作動室を形成するロータハウジングと、ロータの回転に伴って回転するエンジン出力軸であるエキセントリックシャフトとを有するエンジン本体を備えている。前記エンジン本体に接続される吸気通路及び排気通路は、ロータハウジングの短軸方向一方側に配置されている。 By the way, a rotary engine includes a rotor housing that rotatably accommodates a rotor and forms a working chamber between a trochoidal inner circumferential surface having a long axis and a short axis and an outer circumferential surface of the rotor, and The engine has an eccentric shaft that is an engine output shaft that rotates. An intake passage and an exhaust passage connected to the engine body are arranged on one side of the rotor housing in the short axis direction.
ロータリエンジンは、レシプロエンジンに比べて動弁機構などが存在しないことからコンパクトに構成されるが、さらなるコンパクト化が望まれる。また、エンジン本体に冷却液及びオイルをそれぞれ供給するウォータポンプ及びオイルポンプは、エンジン出力軸によって駆動される駆動ロスを低減するためや冷却液及びオイルの供給経路を短くするためなど、エンジン本体を構成するロータハウジング近傍に配設されることが望まれる。 A rotary engine is more compact than a reciprocating engine because it does not have a valve mechanism, but further compactness is desired. In addition, water pumps and oil pumps that supply coolant and oil to the engine body, respectively, are used to reduce the drive loss caused by the engine output shaft and to shorten the coolant and oil supply paths. It is desirable that the rotor housing be disposed near the constituting rotor housing.
そこで、本発明は、ウォータポンプ及びオイルポンプをロータハウジング近傍に配置してコンパクトに構成することができるロータリエンジンを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a rotary engine that can be configured compactly by arranging a water pump and an oil pump near a rotor housing.
本発明は、ロータと、前記ロータを回転可能に収容すると共に互いに直交する長軸及び短軸を有するトロコイド状の内周面と前記ロータの外周面との間に作動室を形成するロータハウジングと、前記ロータの回転に伴って回転する出力軸であるエキセントリックシャフトと、前記ロータハウジングにおける前記短軸方向一方側に配置される吸気通路及び排気通路とを備えたロータリエンジンであって、前記エキセントリックシャフトによって駆動されるウォータポンプ及びオイルポンプを備え、前記ウォータポンプ及び前記オイルポンプは、前記ロータハウジングにおける前記短軸方向他方側に各ポンプシャフトが前記エキセントリックシャフトの軸方向に沿って延びるように配置され、前記ロータ、前記ロータハウジング及び前記エキセントリックシャフトを有するエンジン本体と、前記エンジン本体に供給するオイルを貯留するオイルタンクと、を備え、前記オイルポンプは、前記オイルタンクから前記エンジン本体にオイルを圧送するフィードポンプと、前記エンジン本体から前記オイルタンクにオイルを圧送するスカベンジポンプとを有し、前記ウォータポンプ、前記フィードポンプ及び前記スカベンジポンプは、前記ロータハウジングにおける前記短軸方向他方側に各ポンプシャフトが前記エキセントリックシャフトの軸方向に沿って延びるように配置されている、ロータリエンジンを提供する。
The present invention includes a rotor, and a rotor housing that rotatably houses the rotor and forms a working chamber between an inner circumferential surface of a trochoid shape having long and short axes orthogonal to each other and an outer circumferential surface of the rotor. , a rotary engine comprising an eccentric shaft that is an output shaft that rotates as the rotor rotates, and an intake passage and an exhaust passage that are arranged on one side of the short axis direction of the rotor housing, the eccentric shaft The water pump and the oil pump are arranged such that each pump shaft extends along the axial direction of the eccentric shaft on the other side of the short axis direction of the rotor housing. The oil pump includes an engine main body having the rotor, the rotor housing, and the eccentric shaft, and an oil tank storing oil to be supplied to the engine main body, and the oil pump pumps oil from the oil tank to the engine main body. The water pump, the feed pump, and the scavenge pump each include a feed pump that pumps oil under pressure, and a scavenge pump that pumps oil from the engine main body to the oil tank, and the water pump, the feed pump, and the scavenge pump are arranged on the other side of the rotor housing in the short axis direction. A rotary engine is provided, in which a pump shaft is arranged to extend along the axial direction of the eccentric shaft .
本発明によれば、ウォータポンプ及びオイルポンプは、ロータハウジングにおける短軸方向他方側に各ポンプシャフトがエキセントリックシャフトの軸方向に沿って延びるように配置されるので、ロータハウジングの長軸方向に配置される場合に比して、ロータリエンジンを長軸方向にコンパクトに構成することができる。 According to the present invention, the water pump and the oil pump are arranged so that each pump shaft extends along the axial direction of the eccentric shaft on the other side in the short axis direction of the rotor housing, so that the water pump and the oil pump are arranged in the long axis direction of the rotor housing. The rotary engine can be configured more compactly in the longitudinal direction than in the case where the rotary engine is installed.
ウォータポンプ及びオイルポンプは、ロータハウジングにおける短軸方向他方側に配置されるので、ロータハウジングの短軸方向に吸気通路及び排気通路と同じ側に配置される場合に比して、吸気通路及び排気通路の配置スペースを回避してロータハウジングから離間して配置する必要がなく、ウォータポンプ及びオイルポンプをロータハウジング近傍に配置してロータリエンジンを短軸方向にコンパクトに構成することができる。 Since the water pump and the oil pump are disposed on the other side of the rotor housing in the short axis direction, the intake passage and the exhaust passage are more closely spaced than if they were disposed on the same side as the intake passage and exhaust passage in the short axis direction of the rotor housing. There is no need to avoid space for the passage and arrange the rotor housing apart from the rotor housing, and the rotary engine can be configured compactly in the short axis direction by arranging the water pump and the oil pump near the rotor housing.
したがって、ウォータポンプ及びオイルポンプをロータハウジング近傍に配置してロータリエンジンをコンパクトに構成することができる。 Therefore, the rotary engine can be configured compactly by arranging the water pump and the oil pump near the rotor housing.
本構成により、フィードポンプとスカベンジポンプとを有する場合に、ウォータポンプ、フィードポンプ及びスカベンジポンプがロータハウジングにおける短軸方向他方側に各ポンプシャフトがエキセントリックシャフトの軸方向に沿って延びるように配置されるので、ウォータポンプ、フィードポンプ及びスカベンジポンプをロータハウジング近傍に配置してロータリエンジンのコンパクト化を図ることができる。 With this configuration, when a feed pump and a scavenge pump are provided, the water pump, the feed pump, and the scavenge pump are arranged on the other side of the rotor housing in the short axis direction so that each pump shaft extends along the axial direction of the eccentric shaft. Therefore, the rotary engine can be made more compact by arranging the water pump, feed pump, and scavenge pump near the rotor housing.
前記ウォータポンプ、前記フィードポンプ及び前記スカベンジポンプの各ポンプシャフトは、同一軸線上に配置されることが好ましい。 Preferably, the pump shafts of the water pump, the feed pump, and the scavenge pump are arranged on the same axis.
本構成により、ウォータポンプとフィードポンプとスカベンジポンプとは、各ポンプシャフトが同一軸線上に配置されるので、各ポンプシャフトが同一軸線上に配置されない場合に比して、ウォータポンプ、フィードポンプ及びスカベンジポンプをコンパクトに配置することができ、ロータリエンジンをコンパクトに構成することができる。 With this configuration, the water pump, feed pump, and scavenge pump are arranged on the same axis, so the water pump, feed pump, and scavenge pump are arranged on the same axis. The scavenge pump can be arranged compactly, and the rotary engine can be configured compactly.
前記フィードポンプ及び前記スカベンジポンプの各ポンプシャフトは、同一シャフトによって形成されることが好ましい。 Preferably, each pump shaft of the feed pump and the scavenge pump is formed by the same shaft.
本構成により、フィードポンプ及びスカベンジポンプの各ポンプシャフトは、同一シャフトによって形成されるので、各ポンプシャフトが別体で形成される場合に比して、部品点数及び組立工数を削減して生産性を向上させることができる。 With this configuration, each pump shaft of the feed pump and scavenge pump is formed by the same shaft, so compared to the case where each pump shaft is formed separately, the number of parts and assembly man-hours are reduced and productivity is improved. can be improved.
本発明に係るロータリエンジンによれば、ウォータポンプ及びオイルポンプをロータハウジング近傍に配置してコンパクトに構成することができる。 According to the rotary engine according to the present invention, the water pump and the oil pump can be arranged in the vicinity of the rotor housing, so that the rotary engine can be configured compactly.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るロータリエンジンの斜視図、図2は、エンジン本体の側面図、図3は、エンジン本体の断面図である。図1から図3に示すように、本発明の実施形態に係るロータリエンジン1(以下、適宜「エンジン1」という)は、自動車等の車両に搭載されるものであり、エンジン本体2と、エンジン本体2に供給するオイルを貯留するオイルタンク3とを備えている。オイルタンク3は、エンジン本体2から独立して設けられ、エンジン本体2は、コンパクトに形成されている。
FIG. 1 is a perspective view of a rotary engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the engine main body, and FIG. 3 is a sectional view of the engine main body. As shown in FIGS. 1 to 3, a rotary engine 1 (hereinafter referred to as "
エンジン本体2は、図3に示すように、外形が断面略三角形状に形成されるロータ4と、ロータ4を回転可能に収容するロータハウジング7と、ロータ4の回転に伴って回転するエンジン出力軸であるエキセントリックシャフト6とを備え、エキセントリックシャフト6の軸線Xが車体前後方向に延びるように配置されている。
As shown in FIG. 3, the
エンジン本体2は、図1及び図2に示すように、車体前側及び車体後側に配置される2つのロータハウジング7と、2つのロータハウジング7の間並びに車体前側及び車体後側に配置される3つのサイドハウジング8とを備え、2つのロータハウジング7と3つのサイドハウジング8とが交互に配置されて結合されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ロータハウジング7は、図3に示すように、環状に形成されている。ロータハウジング7は、互いに直交する長軸Y及び短軸Zを有するトロコイド状、具体的にはペリトロコイド状の内周面7aを備え、内周面7aは、略楕円形状に形成されている。エンジン本体2は、ロータハウジング7の長軸Y及び短軸Zが車体上下方向及び車幅方向にそれぞれ延びるように車体フレームに支持されている。ロータハウジング7及びサイドハウジング8についても、互いに直交する長軸Y及び短軸Zを有するように形成されている。
The
エンジン本体2には、ロータハウジング7の内周面7aとロータハウジング7の車体前後方向に配置されるサイドハウジング8の車体前後方向の側面8aとによってロータ4を回転可能に収容するロータ収容室9が形成されている。ロータ収容室9に、ロータハウジング7の内周面7aとロータ4の外周面4aとの間に3つの作動室10が形成されている。
The
ロータ収容室9を構成する一方のサイドハウジング8に、ロータ収容室9に開口する吸気ポート11及び排気ポート12が形成されている。吸気ポート11は、ロータハウジング7の長軸Y方向一方側である車体上側且つ短軸Z方向一方側である車体右側に設けられている。排気ポート12は、ロータハウジング7の長軸Y方向他方側である車体下側且つロータハウジング7の短軸Z方向一方側である車体右側に設けられている。
An
吸気ポート11には、空気を作動室10に供給する吸気通路13が接続され、排気ポート12には、作動室10から燃焼ガスである排気ガスを排出する排気通路14が接続されている。吸気通路13及び排気通路14は、エンジン本体2においてロータハウジング7の短軸Z方向一方側である車体右側に配置されている。
The
ロータハウジング7には、作動室10に燃料を噴射するインジェクタ15が配設されている。インジェクタ15は、ロータハウジング7の車体上側に先端部が作動室10に臨むように配設されている。インジェクタ15には、後述する燃料ポンプ20から燃料が圧送される。
An
ロータハウジング7には、作動室10に供給される空気と燃料の混合気に点火する点火プラグ16が配設されている。点火プラグ16は、先端部に設けられた電極に火花を生じさせて混合気に点火するようになっている。点火プラグ16は、ロータハウジング7の車体左側に先端部が作動室10に臨むように配設されている。本実施形態では、各ロータハウジング7に2つの点火プラグ16が配設されている。
An ignition plug 16 is disposed in the
エンジン1では、ロータ4の内側には図示しない内歯車が設けられると共にサイドハウジング8に図示しない外歯車が設けられ、ロータ側の内歯車とサイドハウジング側の外歯車とが噛み合い、ロータ4は、ロータ4を回転可能に支持するエキセントリックシャフト6に対して遊星回転運動し、ロータ4の回転に伴ってエキセントリックシャフト6が回転するようになっている。
In the
エンジン1は、ロータハウジング7の内周面7aとロータ4の外周面4aとの間に形成される3つの作動室10において吸気、圧縮、燃焼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4の回転力をエンジン出力軸であるエキセントリックシャフト6から取り出すように構成されている。
The
エンジン1はまた、インジェクタ15に燃料を圧送する燃料ポンプ20と、冷却液を循環させるウォータポンプ30と、オイルを圧送するオイルポンプ40とを備えている。燃料ポンプ20、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40は、エンジン本体2においてロータハウジング7の短軸Z方向他方側である車体左側に配置されている。
The
オイルポンプ40は、オイルタンク3からエンジン本体2、具体的にはエキセントリックシャフト6などの要潤滑部にオイルを圧送するフィードポンプ41と、エンジン本体2、具体的にはエンジン本体2の車体下側に配置されるオイルパン2aからオイルタンク3にオイルを圧送するスカベンジポンプ42,43とを有している。
The
図4は、オイルの流れを説明するための説明図である。図4に示すように、エンジン本体2の車体下側に配置されるオイルパン2aからスカベンジポンプ42,43によってオイルが吸い上げられてオイルタンク3に圧送される。エンジン1では、第1スカベンジポンプ42及び第2スカベンジポンプ43を用いてオイルがオイルタンク3に圧送される。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the flow of oil. As shown in FIG. 4, oil is sucked up by
オイルパン2aは、略矩形状に形成される底面部と、底面部の前側、後側、車右側及び左側からそれぞれ上側に延びる前側面部、後側面部、右側面部及び左側面部とを有し、前記底面部、前記前側面部、前記後側面部、前記右側面部及び前記左側面部によってオイルを貯留するオイル貯留部が形成されている。
The
第1スカベンジポンプ42は、前記オイル貯留部においてオイルパン2aの前側面部と右側面部との角部近傍からオイルを吸い上げるように形成され、第2スカベンジポンプ43は、前記オイル貯留部においてオイルパン2aの後側面部と左側面部との角部近傍からオイルを吸い上げるように形成されている。車両の加減速時及び左右の旋回時においても、第1スカベンジポンプ42及び第2スカベンジポンプ43を用いてオイルパン2aからオイルがオイルタンク3に圧送されるようになっている。
The
第1及び第2スカベンジポンプ42,43とオイルタンク3との間にはサーモスタット17が介設されている。オイルパン2aからオイルタンク3に圧送されるオイルは、オイルの温度が所定温度未満である場合にはオイルクーラ18を通過することなくオイルタンク3に圧送され、オイルの温度が所定温度以上になるとサーモスタット17が開状態とされてオイルクーラ18によって冷却されてオイルタンク3に圧送される。
A
オイルタンク3に圧送されて貯留されたオイルは、フィードポンプ41によってオイルタンク3からエンジン本体2、具体的にはエンジン本体2の要潤滑部に圧送される。フィードポンプ41からエンジン本体2に圧送されるオイルは、オイルフィルタ19によってろ過されてエンジン本体2に供給される。エンジン本体2に供給されたオイルは、オイルパン2aの前記オイル貯留部に戻るようになっている。
The oil pumped and stored in the
エンジン1では、燃料ポンプ20、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40は、エキセントリックシャフト6によってチェーン駆動機構を介して駆動されるようになっている。
In the
図5は、チェーン駆動機構を示す斜視図、図6は、図5に示す燃料ポンプシャフト近傍の拡大図、図7は、チェーン駆動機構の要部を示す正面図、図8は、チェーン駆動機構の要部を示す側面図である。 5 is a perspective view showing the chain drive mechanism, FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the fuel pump shaft shown in FIG. 5, FIG. 7 is a front view showing main parts of the chain drive mechanism, and FIG. 8 is a chain drive mechanism. FIG.
図5から図8に示すように、燃料ポンプ20、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40は、エキセントリックシャフト6によってチェーン駆動機構50を介して駆動されるようになっている。チェーン駆動機構50は、燃料ポンプ20を駆動させる無端状の第1チェーン51と、ウォータポンプ30及び燃料ポンプ20を駆動させる無端状の第2チェーン52とを備えている。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
オイルポンプ40、具体的にはフィードポンプ41、第1スカベンジポンプ42及び第2スカベンジポンプ43は、トロコイド式オイルポンプによって同様に構成されている。オイルポンプ40はそれぞれ、ポンプハウジング44内に歯数の異なるインナロータ45aとアウタロータ45bとが偏心して組み付けられ、インナロータ45aにはオイルポンプ40を駆動するポンプシャフト(オイルポンプシャフト)46が設けられている。
The
オイルポンプ40はそれぞれ、ポンプシャフト46が回転駆動されることでインナロータ45aが回転駆動され、インナロータ45aの回転に伴ってアウタロータ45bも同方向に回転される。オイルポンプ40はそれぞれ、インナロータ45aが回転するときにインナロータ45aとアウタロータ45bとの間の空間の容積が大きくなってオイル吸入ポートからオイルを吸い上げ、インナロータ45aが更に回転するときにインナロータ45aとアウタロータ45bとの間の空間の容積が小さくなってオイル吐出ポートからオイルが圧送されるようになっている。
In each of the oil pumps 40, the
本実施形態では、オイルポンプ40はそれぞれ、2段オイルポンプによって構成されている。オイルポンプ40はそれぞれ、ポンプハウジング44内に、第1インナロータ45aと第1アウタロータ45bとによって構成される第1ロータ45と、第2インナロータ47aと第2アウタロータ47bとによって構成される第2ロータ47とが配置されている。第1ロータ45と第2ロータ47とは、同様に構成され、第1ロータ45と第2ロータ47との間にポンプハウジング44に設けられたスペーサ44aが配置されている。
In this embodiment, each of the oil pumps 40 is a two-stage oil pump. Each of the oil pumps 40 has a
第1ロータ45の第1インナロータ45aと第2ロータ47の第2インナロータ47aとがポンプシャフト46に設けられ、ポンプシャフト46が回転駆動されることで第1インナロータ45a及び第2インナロータ47aが回転駆動される。第1ロータ45は、第1インナロータ45aが回転するときに第1オイル吸入ポートからオイルを吸い上げて第1オイル吐出ポートからオイルが圧送され、第2ロータ47は、第2インナロータ47aが回転するときに第2オイル吸入ポートからオイルを吸い上げて第2オイル吐出ポートからオイルが圧送されるようになっている。
A first
オイルポンプ40はそれぞれ、第1オイル吐出ポートから圧送されたオイルが第2オイル吸入ポートに吸い上げられ、第2オイル吐出ポートからオイルが圧送されるようになっている。オイルポンプ40はそれぞれ、2段オイルポンプによって構成されているが、これに限定されるものではない。 Each of the oil pumps 40 is configured such that oil pumped from a first oil discharge port is sucked up to a second oil suction port, and oil is pumped from the second oil discharge port. Each of the oil pumps 40 is constituted by a two-stage oil pump, but is not limited to this.
エンジン1では、オイルポンプ40は、エンジン本体2においてロータハウジング7の車体左側且つ車体下側にエキセントリックシャフト6の軸線X方向に並んで配置されている。フィードポンプ41、第1スカベンジポンプ42及び第2スカベンジポンプ43はそれぞれ、ポンプシャフト46がエキセントリックシャフト6の軸線X方向に延びるように配置され、フィードポンプ41、第1スカベンジポンプ42及び第2スカベンジポンプ43が車体後側から順に配置されている。フィードポンプ41、第1スカベンジポンプ42及び第2スカベンジポンプ43の各ポンプシャフト46は、同一シャフト46によって構成されている。
In the
フィードポンプ41、第1スカベンジポンプ42及び第2スカベンジポンプ43の各ポンプシャフト46は、エキセントリックシャフト6に第1チェーン51及び第2チェーン52を介して駆動連結され、エキセントリックシャフト6によって駆動されるようになっている。
Each of the
図9は、ウォータポンプの斜視図である。図9に示すように、ウォータポンプ30は、エンジン本体2に供給する冷却液を強制的に循環させるものであり、ポンプハウジング31と、ポンプハウジング31に回転可能に支持されるポンプシャフト(ウォータポンプシャフト)36と、ポンプハウジング31内に配置されてポンプシャフト36に設けられたインペラ32とを有している。
FIG. 9 is a perspective view of the water pump. As shown in FIG. 9, the
ウォータポンプ30は、ポンプシャフト36が回転駆動されることでインペラ32が回転され、インペラ32の回転によって冷却液をエンジン本体2に供給して循環させるようになっている。エンジン本体2に供給された冷却液は、エンジン本体2を冷却した後にラジエータに導かれ、ラジエータによって冷却された後にウォータポンプ30によって再びエンジン本体2に供給される。
The
エンジン1では、ウォータポンプ30は、エンジン本体2においてロータハウジング7の車体左側且つ車体下側にエキセントリックシャフト6の軸線X方向に配置されている。ウォータポンプ30は、オイルポンプ40、具体的にはフィードポンプ41、第1スカベンジポンプ42及び第2スカベンジポンプ43の車体前側に配置されている。
In the
ウォータポンプ30は、ポンプシャフト36がエキセントリックシャフト6の軸線X方向に延びるように配置され、フィードポンプ41、第1スカベンジポンプ42及び第2スカベンジポンプ43の車体前側に配置されている。ウォータポンプ30のポンプシャフト36の軸線C2とオイルポンプ40のポンプシャフト46の軸線C3とは、同一軸線上に配置されている。
The
燃料ポンプ20は、インジェクタ15に燃料を圧送する機械式の高圧燃料ポンプ20である。高圧燃料ポンプ20は、図6に示すように、ポンプ本体部21とポンプ取付部22とを備え、ポンプ本体部21内に形成されたポンプ室(不図示)の容積が変化することで燃料タンク(不図示)から供給される燃料を昇圧してインジェクタ15に圧送するようになっている。
The
燃料ポンプ20のポンプ本体部21には、前記燃料タンクから燃料が供給される供給通路23が接続されると共にインジェクタ15に燃料を圧送する供給通路24が接続されている。燃料ポンプ20は、ポンプ本体部21内において略円柱状に形成されたプランジャ25(図7参照)が軸線C4方向に移動することにより燃料が昇圧されてインジェクタ15に燃料が圧送されるようになっている。
A
燃料ポンプ20のプランジャ25は、ポンプ本体部21の下部に設けられた略円筒状のスリーブ27内に配置されたスプリング28によって燃料ポンプ20を駆動させるポンプシャフト(燃料ポンプシャフト)26に付勢されている。ポンプシャフト26には、円形ベース面に対して所定リフトを有するカム部29が設けられている。
The
燃料ポンプ20は、ポンプシャフト26が回転駆動されることでカム部29が回転され、カム部29によってプランジャ25が軸線C4方向に上側に移動して前記ポンプ室の容積が変化してインジェクタ15に燃料が圧送されるようになっている。
In the
エンジン1では、燃料ポンプ20は、エンジン本体2においてロータハウジング7の車体左側且つ車体上側にエキセントリックシャフト6の軸線X方向に配置され、ポンプシャフト26がエキセントリックシャフト6の軸線X方向に延びるように配置されている。
In the
燃料ポンプ20は、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40の車体上側に配置され、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40に対してロータハウジング7の長軸Y方向に離間してロータハウジング7の短軸Z方向にオーバーラップする位置に配置されている。
The
前述したように、燃料ポンプ20、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40は、エキセントリックシャフト6にチェーン駆動機構50を介して駆動連結される。エキセントリックシャフト6は、エンジン本体2に回転可能に支持されている。燃料ポンプ20、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40の各ポンプシャフト26,36,46についても回転可能に支持されている。
As described above, the
図5に示すように、エキセントリックシャフト6には、車体前側に円環状のエキセントリックスプロケット6aが設けられている。燃料ポンプ20のポンプシャフト26には、車体前側にエキセントリックシャフト6のエキセントリックスプロケット6aに対応する位置に円環状の第1燃料ポンプスプロケット26aが設けられている。
As shown in FIG. 5, the
燃料ポンプ20のポンプシャフト26にはまた、車体後側に円環状の第2燃料ポンプスプロケット26bが設けられている。燃料ポンプ20のポンプシャフト26に設けられるカム部29は、ポンプシャフト26の軸方向に第1燃料ポンプスプロケット26aと第2燃料ポンプスプロケット26bとの間に設けられている。
The
ウォータポンプ30のポンプシャフト36には、第2燃料ポンプスプロケット26bに対応する位置に円環状のウォータポンプスプロケット36aが設けられている。ウォータポンプスプロケット36aは、オイルポンプ40のポンプシャフト46に第2燃料ポンプスプロケット26bに対応する位置に設けられるオイルポンプスプロケット36aを兼ねている。
The
図10は、ウォータポンプスプロケットを示す図である。図10(a)は、ウォータポンプスプロケットの斜視図、図10(b)は、図10(a)のY10b-Y10b線に沿ったウォータポンプスプロケットの断面図である。図10(a)及び図10(b)に示すように、ウォータポンプスプロケット36aの内周側には、オイルポンプ40のポンプシャフト46の軸線C3方向に略円筒状に延びる第1ボス部33と、ウォータポンプ30のポンプシャフト36の軸線C2方向に略円筒状に延びる第2ボス部34が設けられている。
FIG. 10 is a diagram showing a water pump sprocket. FIG. 10(a) is a perspective view of the water pump sprocket, and FIG. 10(b) is a sectional view of the water pump sprocket taken along the line Y10b-Y10b in FIG. 10(a). As shown in FIGS. 10(a) and 10(b), the
第1ボス部33には、車体後側から車体前側に有底円筒状に窪む第1溝部35が形成され、第1溝部35は、略円形状に形成される底面部35aと略円筒状に形成される側面部35bとを有している。
The
第1溝部35の底面部35aにはシャフト挿通穴39が形成され、第1溝部35の側面部35bにはオイルポンプ40のポンプシャフト46が係合される係合凹部35cが形成されている。係合凹部35cは、第1溝部35の側面部35bから径方向外側に軸方向から見て略矩形状に窪んで溝状に形成されている。係合凹部35cは、側面部35bに周方向に等間隔に分散して2つ形成されている。
A
第1ボス部33にはまた、車体前側から車体後側に有底円筒状に窪む第2溝部37が形成されている。第2溝部37は、第1溝部35と同様に形成されている。第2溝部37は、略円形状に形成される底面部37aと略円筒状に形成される側面部37bとを有している。
The
第2溝部37の底面部37aにはシャフト挿通穴39が貫通され、第2溝部37の側面部37bにはウォータポンプ30のポンプシャフト36が係合される係合凹部37cが形成されている。係合凹部37cは、第2溝部37の側面部37bから径方向外側に軸方向から見て略矩形状に窪んで溝状に形成されている。係合凹部37cは、側面部37bに周方向に等間隔に分散して2つ形成されている。
A
図11は、ウォータポンプスプロケットとポンプシャフトとの係合を説明するための説明図である。図11に示すように、オイルポンプ40のポンプシャフト46の車体前側には、ウォータポンプスプロケット36aに係合する係合部材48が固着されている。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the engagement between the water pump sprocket and the pump shaft. As shown in FIG. 11, an
係合部材48は、ポンプシャフト46に固着されて略円筒状に形成される円筒部48aと、円筒部48aから径方向外側に軸方向から見て略矩形状に突出する突出部48bと備えている。係合部材48は、突出部48bが第1溝部35の係合凹部35cに対応して周方向に等間隔に分散して2つ形成され、円筒部48aがポンプシャフト46の車体前側が突出するようにポンプシャフト46に取り付けられている。
The
オイルポンプ40のポンプシャフト46は、ウォータポンプスプロケット36aに設けられた第1ボス部33の第1溝部35に、ポンプシャフト46の車体前側がシャフト挿通穴39に挿入されると共に係合部材48の突出部48bが係合凹部35cに係合された状態で係合部材48の円筒部48aが側面部35b内に嵌合されるように係合部材48が係合され、ウォータポンプスプロケット36aに相対回転不能に連結されている。
The
図9に示すように、ウォータポンプ30は、ポンプハウジング31内に配置されたインペラ32に固定されたポンプシャフト36の車体後側がポンプハウジング31から突出するように形成されている。ウォータポンプ30のポンプシャフト36の車体後側には、ウォータポンプスプロケット36aに係合する係合部材38が固着されている。
As shown in FIG. 9, the
係合部材38は、ポンプシャフト36に固着されて略円筒状に形成される円筒部38aと、円筒部38aから径方向外側に軸方向から見て略矩形状に突出する突出部38bと備えている。係合部材38は、突出部38bが第2溝部37の係合凹部37cに対応して周方向に等間隔に分散して2つ形成され、円筒部38aがポンプシャフト36の車体後側が突出するようにポンプシャフト36に取り付けられている。
The
ウォータポンプ30のポンプシャフト36は、ウォータポンプスプロケット36aに設けられた第1ボス部33の第2溝部37に、ポンプシャフト36の車体後側がシャフト挿通穴39に挿入されると共に係合部材38の突出部38bが係合凹部37cに係合された状態で係合部材38の円筒部38aが側面部37b内に嵌合されるように係合部材38が係合され、ウォータポンプスプロケット36aに相対回転不能に連結されている。
The
このようにして、ウォータポンプスプロケット36aにウォータポンプ30のポンプシャフト36とオイルポンプ40のポンプシャフト46とが連結され、ウォータポンプスプロケット36aの回転に伴ってウォータポンプ30及びオイルポンプ40のポンプシャフト36,46が一体的に回転される。ウォータポンプスプロケット36aに、ウォータポンプ30のポンプシャフト36及びオイルポンプ40のポンプシャフト46の少なくとも一方を一体的に成形することも可能である。
In this way, the
エンジン1では、図5に示すように、燃料ポンプ20、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40の各ポンプシャフト26,36,46は、エキセントリックシャフト6に平行に配置されている。エキセントリックシャフト6に設けられたエキセントリックスプロケット6aと燃料ポンプ20のポンプシャフト26に設けられた第1燃料ポンプスプロケット26aとに第1チェーン51が巻き掛けられ、燃料ポンプの20のポンプシャフト26に設けられた第2燃料ポンプスプロケット26bとウォータポンプ30のポンプシャフト36に設けられたウォータポンプスプロケット36aとに第2チェーン52が巻き掛けられている。
In the
燃料ポンプ20のポンプシャフト26は、エキセントリックシャフト6に第1チェーン51を介して駆動連結されている。ウォータポンプ30のポンプシャフト36は、エキセントリックシャフト6に第1チェーン51及び第2チェーン52を介して駆動連結されている。ウォータポンプスプロケット36aに連結されるオイルポンプ40のポンプシャフト46についても、エキセントリックシャフト6に第1チェーン51及び第2チェーン52を介して駆動連結されている。
A
第1チェーン51は、エキセントリックスプロケット6aと第1燃料ポンプスプロケット26aにのみ巻き掛けられ、第2チェーン52は、第2燃料ポンプスプロケット26bとウォータポンプスプロケット36aにのみ巻き掛けられている。第1チェーン51及び第2チェーン52として、ローラチェーンが用いられる。第1チェーン51及び第2チェーン52に、テンション装置によって張力(テンション)が付与されるようにしてもよい。
The
図7に示すように、エンジン1では、エキセントリックシャフト6の軸線Xに直交する直交面において、エキセントリックシャフト6の軸線Xと燃料ポンプ20のポンプシャフト26の軸線C1とを結ぶ直線L1と、エキセントリックシャフト6の軸線Xとウォータポンプ30及びオイルポンプ40の各ポンプシャフト36,46の軸線C2,C3とを結ぶ直線L2とは、燃料ポンプ20のポンプシャフト26に設けられたカム部29への荷重の作用方向であるプランジャ25の軸方向C4に対して略対称になるように設けられている。
As shown in FIG. 7, in the
第1チェーン51及び第2チェーン52は、エキセントリックシャフト6の車体前側に配置されるサイドハウジング8に配置されている。第1チェーン51は、前記サイドハウジング8の車体前側に配置され、第2チェーン52は、前記サイドハウジング8の車体後側に配置されている。前記サイドハウジング8には、第1チェーン51を覆うように第1チェーンカバー2bが取り付けられ、第2チェーン52を覆うように第2チェーンカバー2cが取り付けられている。
The
本実施形態では、オイルポンプ40はそれぞれ、トロコイド式オイルポンプによって構成されているが、ポンプを駆動するポンプシャフトを有する他のオイルポンプを用いることも可能である。エンジン1では、第1スカベンジポンプ42及び第2スカベンジポンプ43を用いてオイルがオイルタンク3に圧送されるようになっているが、1つのスカベンジポンプ42を用いてオイルをオイルタンク3に圧送するようにしてもよい。
In this embodiment, each of the oil pumps 40 is a trochoidal oil pump, but it is also possible to use another oil pump having a pump shaft for driving the pump. In the
このように、本実施形態に係るロータリエンジン1は、ロータ4と、ロータハウジング7と、エキセントリックシャフト6と、ロータハウジング7における短軸Z方向一方側に配置される吸気通路13及び排気通路14とを備えると共に、エキセントリックシャフト6によって駆動されるウォータポンプ30及びオイルポンプ40を備える。
As described above, the
ウォータポンプ30及びオイルポンプ40は、ロータハウジング7における短軸Z方向他方側に各ポンプシャフト36,46がエキセントリックシャフト6の軸方向に沿って延びるように配置されるので、ロータハウジング7の長軸Y方向に配置される場合に比して、ロータリエンジン1を長軸Y方向にコンパクトに構成することができる。
The
ウォータポンプ30及びオイルポンプ40は、ロータハウジング7における短軸Z方向他方側に配置されるので、ロータハウジング7の短軸Z方向に吸気通路13及び排気通路14と同じ側に配置される場合に比して、吸気通路13及び排気通路14の配置スペースを回避してロータハウジング7から離間して配置する必要がなく、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40をロータハウジング7近傍に配置してロータリエンジン1を短軸Z方向にコンパクトに構成することができる。
Since the
したがって、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40をロータハウジング7近傍に配置してロータリエンジン1をコンパクトに構成することができる。
Therefore, the
また、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40の各ポンプシャフト36,46は、同一軸線上に配置される。これにより、各ポンプシャフト36,46が同一軸線上に配置されない場合に比して、ウォータポンプ30及びオイルポンプ40をコンパクトに配置することができ、ロータリエンジン1をコンパクトに構成することができる。
Furthermore, the
また、オイルポンプ40は、オイルタンク3からエンジン本体2にオイルを圧送するフィードポンプ41と、エンジン本体2からオイルタンク3にオイルを圧送するスカベンジポンプ42,43とを有し、ウォータポンプ30、フィードポンプ41及びスカベンジポンプ42,43は、ロータハウジング7における短軸Z方向他方側に各ポンプシャフト36,46がエキセントリックシャフト6の軸方向に沿って延びるように配置される。
The
これにより、フィードポンプ41とスカベンジポンプ42,43とを有する場合に、ウォータポンプ30、フィードポンプ41及びスカベンジポンプ42,43がロータハウジング7における短軸Z方向他方側に各ポンプシャフト36,46がエキセントリックシャフト6の軸方向に沿って延びるように配置されるので、ウォータポンプ30、フィードポンプ41及びスカベンジポンプ42,43をロータハウジング7近傍に配置してロータリエンジン1のコンパクト化を図ることができる。
As a result, when the
また、ウォータポンプ30、フィードポンプ41及びスカベンジポンプ42,43の各ポンプシャフト36,46は、同一軸線上に配置される。これにより、各ポンプシャフト36,46が同一軸線上に配置されない場合に比して、ウォータポンプ30、フィードポンプ41及びスカベンジポンプ42,43をコンパクトに配置することができ、ロータリエンジン1をコンパクトに構成することができる。
Further, the
また、フィードポンプ41及びスカベンジポンプ42,43の各ポンプシャフト46は、同一シャフトによって形成される。これにより、フィードポンプ41及びスカベンジポンプ42,43の各ポンプシャフト46が別体で形成される場合に比して、部品点数及び組立工数を削減して生産性を向上させることができる。
Further, each
本発明は、例示された実施の形態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、種々の改良及び設計上の変更が可能である。 The present invention is not limited to the illustrated embodiments, and various improvements and changes in design are possible without departing from the gist of the present invention.
以上のように、本発明によれば、ウォータポンプ及びオイルポンプをロータハウジング近傍に配置してロータリエンジンをコンパクトに構成することが可能となるから、この種のロータリエンジン又はこれが搭載される車両の製造産業分野において、好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, it is possible to configure a rotary engine compactly by arranging a water pump and an oil pump near the rotor housing. It may be suitably used in the manufacturing industry field.
1 ロータリエンジン
2 エンジン本体
3 オイルタンク
4 ロータ
6 エキセントリックシャフト
7 ロータハウジング
13 吸気通路
14 排気通路
30 ウォータポンプ
40 オイルポンプ
41 フィードポンプ
42,43 スカベンジポンプ
1
Claims (3)
前記エキセントリックシャフトによって駆動されるウォータポンプ及びオイルポンプを備え、
前記ウォータポンプ及び前記オイルポンプは、前記ロータハウジングにおける前記短軸方向他方側に各ポンプシャフトが前記エキセントリックシャフトの軸方向に沿って延びるように配置され、
前記ロータ、前記ロータハウジング及び前記エキセントリックシャフトを有するエンジン本体と、
前記エンジン本体に供給するオイルを貯留するオイルタンクと、
を備え、
前記オイルポンプは、前記オイルタンクから前記エンジン本体にオイルを圧送するフィードポンプと、前記エンジン本体から前記オイルタンクにオイルを圧送するスカベンジポンプとを有し、
前記ウォータポンプ、前記フィードポンプ及び前記スカベンジポンプは、前記ロータハウジングにおける前記短軸方向他方側に各ポンプシャフトが前記エキセントリックシャフトの軸方向に沿って延びるように配置されている、
ことを特徴とするロータリエンジン。 a rotor; a rotor housing that rotatably accommodates the rotor and forms a working chamber between an inner circumferential surface of a trochoid shape having long and short axes orthogonal to each other and an outer circumferential surface of the rotor; A rotary engine comprising an eccentric shaft that is an output shaft that rotates with rotation, and an intake passage and an exhaust passage that are arranged on one side of the short axis direction of the rotor housing,
comprising a water pump and an oil pump driven by the eccentric shaft,
The water pump and the oil pump are arranged on the other side of the rotor housing in the short axis direction so that each pump shaft extends along the axial direction of the eccentric shaft ,
an engine body including the rotor, the rotor housing, and the eccentric shaft;
an oil tank that stores oil to be supplied to the engine body;
Equipped with
The oil pump includes a feed pump that pumps oil from the oil tank to the engine main body, and a scavenge pump that pumps oil from the engine main body to the oil tank,
The water pump, the feed pump, and the scavenge pump are arranged on the other side of the rotor housing in the short axis direction so that each pump shaft extends along the axial direction of the eccentric shaft.
A rotary engine characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載のロータリエンジン。 Each pump shaft of the water pump, the feed pump, and the scavenge pump is arranged on the same axis,
The rotary engine according to claim 1 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のロータリエンジン。 Each pump shaft of the feed pump and the scavenge pump is formed by the same shaft.
The rotary engine according to claim 1 or claim 2 , characterized in that:
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