JPH04502049A - ロータリー内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関に関するものであり、特に詳細には、シリンダを収納するエン ジンブロックが出力シャフトと結合しており、該エンジンブロックが該出力シャ フトの回転軸のまわりを回転するロータリー内燃機関に関する。

発明の背景 従来の内燃機関は、例えば直列あるいはＶ型に配置されたシリンダがクランクシ ャフトに結合したコンロッドを有しており、シリンダ内の燃料混合気の燃焼によ ってクランクシャフトが回転可能に駆動されるものである。典型的な燃焼サイク ルは、シリンダ内への空気とガスの混合気の吸入、ピストンよる空気−ガス混合 気の圧縮、ピストンを動かして仕事を行うためにシリンダ内でガスを急速に膨張 させる燃焼、および燃焼生成物を排気するための排気行程からなる。４行程のク ランクタイプのエンジンでは、クランクシャフトが７２０　”回転する毎に１度 爆発あるいは膨張行程が生ずる。

この従来の内燃機関は、ピストンのサイクルに同調して開いたり閉じたりするよ うにタイミングが合っていなければならない吸入排気バルブが各シリンダ毎に必 要である。

従来の内燃機関では、バルブはステムと、エツジがバルブ孔のふちに乗るように マツシュルーム形をした頭部を有し、カムと同調して開閉を行うポペットバルブ である。内燃機関において、排気ガスの座面は非常に高温となるため、燃焼して 酸化されるか、もしくは早期点化の原因となる。早期点火はしばしばエンジンの ノッキングの原因となる。したがってバルブを冷やしたり、温度を制限したり、 および／または燃焼中に減少する空気を減らさないようにすることが必要である 。従来のエンジンでは、燃焼過程において補助が必要であったため、過剰燃料、 すなわち濃厚ガスを使うことによって上述したことがなされてきた。この過剰燃 料は、燃焼過程の最後にバルブを酸化する酸素がなくなるという安全策をもたら すのに加えて排気バルブの冷却剤として利用される。過剰燃料はシリンダに供給 されるため、全ての燃料が完全燃焼せずに、燃焼しなかった燃料から発生した燃 焼されなかった炭化水素が、外力となるよりもむしろ排気バルブと排気マニホー ルドシステムを通って排気される。このため、内燃機関から出た排気ガスは非常 に大気を汚染する。

従来の内燃機関におけるクランクシャフトを用いることは、ピストンの動きに対 して運動挙上の限界をもたらす原因となっている。すなわち、ピストンの往復運 動をクランクによって回転運動に変換することは、ピストンをシリンダ内で典型 的なりランク−シリンダの運動である非常に高いオーダーの非正弦運動で上下往 復運動させることである。

この典型的なりランク−シリンダ運動は、クランク／コンロッドの形状により定 められているため簡単に変更することは不可能であり、各行程毎に互いに対称で ある。従来の内燃機関におけるピストンのクランク−シリンダ運動は以下のよう な理由から不利である。すなわち、■）　クランク−シリンダ運動は、純粋な正 弦波運動よりも高い内部応力を生じる、 ２）　クランクーシリンタ運動は上死点（ｒＴＤｃｊ　）もしくはその付近にい る時間を長くする、すなわち早期点火の可能性が増すという結果となる、 ３）停止時間が長くなると燃焼前後にエンジンの熱損失が増加する、 ４）高ガス圧゛トでの燃焼直後のトルクアームが小さい、５）圧力が低い場合に 、行程の終了間際、すなわち下死点（ｒＢＤｃＪ　）付近での、このガス中にお ける動力を効果的にとらえるためのトルクアームが小さすぎる。

さらに、エンジン作動中に燃焼室に発生する時間関数により、クランク−シリン ダ運動は熱と圧力の状態に完全に調和していない。

火花点火エンジンでは、空気−燃料混合気が圧縮される時間の周期が長くなれば 、それだけ早期点火の可能性が高くなる。従来のエンジンでは、ピストンの上昇 が上死点付近で相対的に遅くなるため、圧縮混合気は上死点前の相対的に長い時 間の周期のうちに最大もしくはそれに近い状態に圧縮される。このため、相対的 に低い圧縮比および／またはハイオク燃料が早期点火防止のために必要である。

上死点を通過し、下方への膨張行程が始まった直後に、クランクタイプのエンジ ンのピストンはまた相対的にゆっくりと運動する。火花点火エンジンと圧縮点火 （すなわちディーゼル）エンジン共に、上死点付近ではピストンは相対的にゆっ くりと運動し、熱い燃焼ガスがヘッドとシリンダウオールに接触している時間が 相対的に長くなるため、過度の熱損失をひぎおこす。結局、行程の終了間際、す なわち圧力が最も低くなる下死点付近でのピストンのクランク−シリンダ運動は 、この地点でのクランクの短い実効アームと複雑に結合した圧力のため、ガス中 での有効な動力の効果的な利用を困難なものとしている。したがって、従来のエ ンジンでは、排気バルブは下死点前にある重要な角度で開き始めるが、これは燃 焼ガスの有効エネルギの重大な損失となる。

さらに、クランクタイプのエンジンにおいては、４行程エンジンでのピストンの 吸入行程は、本来膨張行程と同じ長さである。燃焼による温度と圧力の上昇によ り、膨張行程の下点（たとえ排気バルブが下死点まで開くことがなくとも）では 、燃焼ガスは大気圧よりも十分に高い圧力を保ったままであろう。したがって、 燃焼ガスにおける有効動力の重大な損失は、排気バルブが開き大気圧よりも高い 圧力のガスが大気中に排気されるときに生ずる。より完全な膨張によって、この 運動をより有効的にとらえようと、クランク−コンロッドシステムに関する様々 な機構が提案されているが、コスト面や機構が複雑化するという点で、よい結果 は得られていない。例えば、アトキンソン機構は、吸入行程よりも排気行程の方 が長いクランク／コンロッドシステムを提案しているが、機構が大変複雑なもの となっている。

さらに、オクタンの品質は許容圧縮比に影響を及ぼすものであるが、市場に出ま わっている燃料のオクタンの品質は非常によく変わる。シリンダにおいて、圧縮 比が可変である設備をつくることは、与えられた燃料に最大許容圧縮比を許容し 、したがって与えられた燃料に最も高い効率を許容することとなる。しかし、圧 縮比が可変である内燃機関を作る試みは、実際のところ機構が複雑になるためよ い結果は得られていない。したがって、従来の内燃機関において圧縮比は調整不 可能であるため、エンジン製作者は利用する最も品質の悪い燃料に対応した圧縮 比を設計しなければならない。この妥協の結果、エンジンは最適な圧縮化よりも 低い圧縮比を有することとなり、したがって平均的な燃料の最適な効率よりも低 い効率となる。ガソリン製造者は「高いｊオクタン化のガソリンを売っているた め、安い燃料用に設計された従来のエンジンは、コスト的に「高い」燃料を使っ ても何の特にもならない。

クランクタイプの内燃機関の難点を改善しようとする試みでは、シリンダとピス トンを収納するエンジンブロックが出力シャフトおよび出力シャフトのまわりを 回転するシリンダと、ピストンのアセンブリとからなるブロック全体とを直結し ている様々なロータリーエンジンの設計が提案されている。そのようなロータリ ーエンジンの１つとして米国特許第４，０２３，５３６号には、クランクタイプ のエンジンにおけるクランクとコンロッドのかわりに、ピストンの往復運動をエ ンジンブロックローターの回転運動に変換するために、カムの内側表面を回転す るローラーを各ピストンに備えているロータリーエンジンが提案されている。

カムを用いることは、クランク機構が本来有する運動掌上の限界を克服するもの であるが、これらのロータリーの設計は完全に成功したわけではない。このよう なロータリーエンジンの設計において、カムはピストンと直結しているローラー に直接作用する。エンジンブロックの回転を起こし、その結果有効な動力を出力 するのはカムからの力の接線方向（すなわち横方向）の力の成分であるため、こ の設計において、その力はシリンダ壁に対するピストン上の横方向の力によって のみエンジンブロックに伝達されうるちのである。従来の設計においてこの横方 向の力と摩擦は、ピストンとシリンダに過剰な摩耗を引き起こしている。

さらに、ロータリーエンジンでは、エンジンブロック全体とピストンが回転する ため、ピストンは遠心力によってカムに対して外方向へ押しやられる傾向にある 。従来のロータリーエンジンの設計では。この遠心力は非常に大きく、カム表面 とカムローラの摩耗を増加し、これによって逆にエンジンの速度を制限してしま うこととなる。

ロータリーエンジンでは、エンジンブロックはシリンダと共にハウジング内を回 転する。このため、十分な空気と水をシリンダの回転する部分に供給することは 、機構的にみても密封性の面からみても困難であるので、従来技術ではシリンダ の冷却について改善することは困難であった。

今までのところ、これらのあるいは別の問題によって、ロータリーエンジンの設 計を実際に行うことが妨げられてきた。

発明の目的 したがって、本発明は前述した欠点を克服し、エンジンの出力シャフトに直結し て回転するエンジンブロックを用いた内燃機関を提供することを第１の目的とす るものである。

また、本発明の第２の目的は、従来のエンジンよりも効率がよく、不完全燃焼を 起こした炭化水素やＮＯｘの発生を少なくしたロータリー内燃機関を提供するこ とにある。

さらに、本発明の第３の目的は、ピストン側面の過剰な摩耗の問題を回避したロ ータリー内燃機関を提供することである。

また、本発明の第４の目的は、カムトラック表面とカムフォロワに発生する過剰 な力と摩耗の発生の原因となるピストンに作用する遠心力の問題を回避したロー タリー内燃機関を提供し、ピストンが上死点にもどってくるような力を提供する ことである。

さらに、本発明の第５の目的は、コンロッドが作用する静止カム特有の設計によ り、各シリンダの爆発行程から良い効率が得られる点に特徴があるロータリー内 燃機関を提供することである。

さらに、本発明の第６の目的は、各シリンダ毎の出力シャフトの１１０　”以上 の回転の間に爆発行程を発する能力を有するロータリー内燃機関を提供すること である。

また、本発明の第７の目的は、滑らかに動力を出力し、アイドリング速度が遅い ロータリー内燃機関を提供することである。

さらに、本発明の第８の目的は、運転中に最適な運転条件となるようにシリンダ 内の圧縮比を変化させることができる設備を有するロータリー内燃機関を提供す ることである。

さらに、本発明の第９の目的は、炭化水素の汚染物質や窒素酸化物の排気を少な くしたロータリー内燃機関を提供することである。

また、本発明の第１０の目的は、斬新な方法でオイル冷却されるロータリー内燃 機関を提供することである。

さらに、本発明の第１１の目的は、様々なエンジン排気量とより効率のよいエン ジンの作動を供給するために、１つまたはそれ以上のピストンがエンジンの作動 パラメータにより固定かあるいは非固定かを選択できるロータリー内燃機関を提 供することである。

さらに、本発明の第１２の目的は、プロペラ軽飛行機用の理想的な動力装置を提 供することである。

発明の概要 本発明の実施例は、ハウジングと、ハウジング内に配置され、カムフォロワを受 容するように構成されたカムトラックと、ハウジング内に配置され中心軸のまわ りを回転可能であるエンジンブロックからなるロータリー内燃機関を提供する。

ブロックは、軸方向に延びる出力シャフトと、ブロック上で半径方向に配置され た少なくとも１つの、シリンダアセンブリからなる。各シリンダアセンブリは、 ブロックの回転軸から略半径方向外側に延びる長手軸を有し、端面を形成する手 段とからなる。ピストン部材はシリンダ内に配置されており、このシリンダ内で 往復運動するように構成されている。このピストンは、前述したシリンダと、こ のシリンダの端面とともに燃焼室を形成するヘッドエンドからなる。さらに、空 気および燃料が燃焼室内に周期的に導入されるのを許容する手段と、空気および 燃料の燃焼による生成物の燃焼室からの周期的な排出を許容する手段を提供する 。さらにエンジンは、シリンダ内のピストンの力および動きを、連結手段とこの 連結手段に作用的に結合されたカムフォロワからなるカムトラックに出し入れす る手段からなる。連結手段は、ピストン部材に揺動自在に結合された第１端部と 第２端部およびロッカーアームを有するコンロッドからなる。ロッカーアームは 、ブロックに対して固定され、関連するシリンダの長手方向に対してずれている 取り付はポイントに揺動自在に取り付けられた第１の端部と、コンロッドの第２ 端部と揺動自在に結合された第２の端部と、ロッカーアームの第１および第２端 部に結合するアーム部とを有する。カムフォロワは、ピストンからカムフォロワ に出入れする力および動きを連結手段を介して前記カムトラックに出し入れする ようにカムトラックに乗るように配されている。カムトラックは少なくとも第１ のセグメントそれに対して少なくとも第２のセグメントとを有する。第１のセグ メントは、略正の勾配を有し、カムトラックセグメントがエンジンブロックの回 転軸から略増加していく半径方向の距離を有し、この勾配によって、カムフォロ ワがカムトラックセグメントと半径方向に整合している間にピストンが爆発行程 でシリンダを外方向へ移動すると、連結手段を介してカムトラックセグメントに 対する対応するカムトラックセグメントの反力が、カムトラックセグメントの正 勾配の方向にエンジンブロックを回転させるような方向に作用する。第２のセグ メントは、略負の勾配を有しカムトラックセグメントがエンジンブロックの回転 軸から徐々に減少する半径方向の距離を有し、この勾配によって、カムフォロワ がカムトラックの負の勾配に乗っているので、前述したエンジンブロックが回転 すると、カムフォロワが連結手段の幾何学的に規定された動きをして対応するシ リンダ内の対応するピストンの半径方向内側への動きを生じさせるように作用す る。

図面の簡単な説明 本発明の前述した、または他の目的、特徴、利点は以下に述べる図面に関する説 明を読む技術がある人には明らかなものとなるであろう。

第１図は、エンジンブロック上の関連した相対的な位置での完全なシリンダアセ ンブリの１つと別な２つのシリンダアセンブリを示す、本発明であるロータリー エンジンの好ましい実施例の断面の概略端面図、 第２図は、本発明の好まＬ７い実施例による冷却および潤滑システムおよび第１ 図に示したロータリーエンジンの線２−２における断面の概略側面図、 第２Ａ図は、本発明の好ましい実施例によるロータリーバルブの固定シール板の 端面図、 第３図は、エンジンの圧縮に影響を及す手段の一例と連結手段の別の例を表す本 発明の他のエンジンの実施例を示す概略端面図、 第４図は、第３図に示したエンジンの実施例の線４−４における断面の一部を示 す概略端面図、第５図は、選択的に、ピストンが往復運動をするのを防ぐ手段を 示し、本発明による連結手段の他のバリエーションを含む本発明のさらに別の実 施例を表わす概略断面図、第６図は、圧縮比を変化させる手段を示し、調整自在 なカムトラックセグメントを含む本発明によるロータリーエンジンの概略断面図 、 第６Ａ図は、調整自在なカムトラックセグメントの一実施例の構成を表わした第 ６図の線６Ａ−６Ａにおける拡大断面図、 第７図は、本発明によるさらに別の実施例による、回転角の関数としてのピスト ンの運動と、比較例としてのクランクタイプのエンジンのピストンの運動を表わ したグラフ、第８図は、第７図を作成するために用いたピストンの運動を表す値 を示した表、 第９図は、本発明の好ましい実施例によるカムの輪郭を表わした概略図であり、 カムの輪郭の外側にある数字は第８図の表の位置の番号と対応している。

第１０図は、２つのロータリーエンジンが連結して結合ししている本発明の多層 の実施例を表わす側面図、第１１図は、本発明の実施例による２層のロータリー エンジンを利用したプロペラ軽飛行機の一部断面図、第１２図は、単純な調和運 動をななす本発明によるロータリーエンジンの回転角の関数として、シリンダの 圧力により分割されたエンジンのトルクを表すグラフ、およびクランク角の２分 の１の値の関数として、従来のクランクエンジンに相当するシリンダ圧力によっ て分割されたエンジンのトルクを表わすグラフである。

発明の詳細な説明 図面によれば、まず第３，４図には本発明によるロータリー内燃機関１０が描か れている。エンジン１０は４行程の火花点火エンジンであり、キャブレタ１１、 ロータリーバルブアセンブリ１８９に通じる吸気管１２、および点火プラグ１１ ５からなる。４行程圧縮点火（ディーゼル）サイクルにも用いることができるが 、この場合キャブレタ１１と点火プラグ１１５のかわりに燃料噴出口が直接シリ ンダ内に入ってくる。

２行程火花点火および圧縮点火サイクルにも同様に用いることができる。

エンジン１０は、出力シャフト１１０に結合された回転可能なエンジンブロック １３からなり、この出力シャフト１１０はエンジンブロック１３の回転を有効な 動力に変換する手段を供給するために回転可能なエンジンブロック１３の各端部 から軸方向にのびている。出力シャフト１１０は、ハウジング１４から軸方向に のびる駆動側軸受３１８と反駆動側軸受３１９により支持され、これらはエンジ ンブロック１３を内包し、エンジンブロック１３の回転を許容している。軸受３ １８および３１９は従来のジャーナル軸受であることが好ましいが、ボール軸受 あるいはローラ軸受のようなものでもよい。出力シャフト１１０のかわりに、ギ ア駆動、チェーン駆動、油圧式駆動、連結型電磁発電機、あるいは有効な運動を 得るための手段等地の手段を用いてもよい。さらに本発明によるエンジンは、エ ンジンブロック１３が固定されている場合にも作動可能でありハウジング１４の 回転を許容している。

この場合、出力シャフトや他の手段はハウジング１４に結合されていなければな らない。

回転可能なエンジンブロック１３は、半径方向に配置された４つのシリンダセン ブリ３０からなり、このシリンダアセンブリ３０は、必須ではないが同一である のが好ましい。これらのシリンダアセンブリの１つのみについて詳細に説明し、 他の３つのシリンダアセンブリの説明は同一であるので省略する。本発明は４つ のシリンダアセンブリに限らず、他の任意の数のシリンダアセンブリに適用でき ることはいうまでもない。

各シリンダアセンブリ３０はシリンダ３１を有し、この中でピストン２１（慣性 の低いアルミニウムのような材料が好ましい）が往復滑り運動可能に構成されて いる。ピストン２工は、鋳鉄あるいは鋼でつくられるピストンリング１９を有す るのが好ましい。

各シリンダアセンブリ３０は、その半径方向の最も内側地点に端面とポートエリ ア７５を有する。この端面はシリンダヘッド７０であることが好ましい。各ピス トン２１は、クランクあるいはピストンヘッド１０１からなる。ピストンヘッド １０１とシリンダヘッド７０の間の空間は、ポート孔１９９と共に燃焼室７１を 形成している。

空気および／または燃料を各燃焼室７１に導入するために、ロータリバルブアセ ンブリ１８９がある。このロータリバルブアセンブリは第２．　２Ａ、３および ４図に最もよく見られ、出力シャフト１１０の一端の軸方向に取り付けられてい るのが好ましい。燃焼室７１のポート孔１９９は吸入と排気の両方のボートとし て機能し、燃焼室を点火プラグあるいはディーゼルインジェクションにさらして いる。この孔とボーＭ９９は回転シール面１９４を通って延びており、この回転 シール面１９４は、シール可能な面に向って配置されており、固定シール板１９ ０（第３図では見られない）に対して回転する。固定シール板１９０は、出力シ ャフト１１０がその中心を通らないようにハウジング１４に取り付けられている のが好ましい。第２Ａ図に示すように、固定シール板１９０は吸入ボート１９Ｂ と、排気ボート１９５および非開孔部１９７を内包するプランケット−オフ部と からなる。

作動において、エンジンブロック１３は時計回りに回転し、排気ガスが燃焼室７ Ｉから排出されるサイクルの一部の間に、ポート１９９は排気ボート１９５と整 合して回転する。ピストンが排気行程の終了地点にくるとエンジンブロック１３ と回転シール面１９４内の孔１９９が吸入ボート１９６と整合して回転し、吸入 行程の間じゅう吸入ボート１９Ｂと整合して滞まっている。吸入行程に続いて、 エンジンブロック１３が回転し続け、ポート１９９が圧縮行程の間に固定シール 板１９０のプランケット−オフ部１９７と整合して移動する。圧縮行程が完了す ると、ディーゼルの場合は圧縮点火によって、また火花点火の場合はボート１９ ９を介した火花によって燃焼室７１内において燃焼が始まる。エンジンブロック １３は回転し続けるので、膨張行程が略終了するまで、孔１９９は固定シール板 １９０とプランケット−オフ部１９７と整合して滞まる。この地点で孔１９９は 再び行程を開始するために排気ボート１９５と整合して回転する。

第２図に銘記しであるように、固定シール板１９０の後面１９１は、オイル管３ ０９に向って開放されており、オイルを後面１９１に近接させてオイル戻りライ ン４００へと循環する。

ガスケット１９３はこの冷却オイルがエンジンの吸入および／または排気口から 漏れないようにしている。オイルを循環させると固定シール板１９０は直接冷却 され、ロータリーバルブアセンブリ１８９の回転シール面１９４は熱伝導によっ て間接的に冷却される。オイルの代わりに水や他の液体を用いてもよい。したが って、ロータリーバルブアセンブリ１８９は過度の酸化が起こらない温度に保た れる。さらに、熱せられたオイルもしくは液体は、乗客に心地よいぬくもりを与 える。バルブの温度は低いため、従来のポペットバルブのように燃焼中にバルブ が酸化することを防ぐための余分な燃料が必要ない。この結果燃費が向上し、炭 化水素や一酸化炭素の発生を少なくすることとなり、従来技術のエンジンでの十 分な燃料ガスを用いる場合とは異なる結果となっている。

さらに、本発明のエンジンは非常に簡略化された点火と吸入および排気マニホー ルドを付与している。第３，４図に示すように、エンジンが４シリンダエンジン であっても、「１つの」吸入口１２と「１つの」排気管７５と１つの点火プラグ を有するのみである。従来の４シリンダエンジンでは、複雑で重い吸入および排 気マニホールドが必要であり、同様に４つの点火プラグとそれに関連した配電器 と電線が必要であった。「１つの」吸入口は、本発明によるディーゼルの実施例 において特に有効である。従来のエンジンでは、各シリンダ毎に噴射ポンプが必 要であった。小型エンジンでは、この多様な燃料噴出システムのコストは、この システムを除いた他のエンジンの部分と同じコストである。本発明では、シリン ダの数に関係なくたった１つの噴射ポンプがあればよい。

第３図に戻って、ピストンに出入りする力と動きを有効な運動（すなわち、エン ジンブロック１３とシャフト１１０の回転）に変換するために、コンロッド４１ は上端をリストビン８１によってピストン２１に揺動自在に結合されている。コ ンロッド４１の反対側の端部には、カムフォロワ５１が、車軸５５に対して回転 可能なように取り付けられている。実施例に示すように、カムフォロワは摩擦摩 耗を減らすために回転可能なホイールであることが好ましい。

コンロッド４１は、コンロッド４１上で車軸５５とピボットａｌｌの間にあるピ ボット１７４に、リンクアームもしくはロッカーアーム１７０によって取り付け らでいる。ロッカーアーム１７０の反対側の端部は、ロッカーアームピボット１ ７３に対して揺動自在に結合されている。ロッカーアームピボット１７３は、エ ンジンブロック１８にはり付けられてエンジンブロック１３と共に回転する取り 付は板１７５に取り付けられている。ピボット１７３は、シリンダ３１の中心線 に対してずれており、運動学的にピストン２１が往復運動するように形成された 通路コンロッド４１とカムフォロワ５１とがを通るようにしている。

カムフォロワ５１はエンジンが時計回りの方向に回転すると、カムトラック６０ の内面を、追いかけころがるように配置されている。カムトラック６０は、一般 的に１２時７６時の線に対して非対称であることが好ましい略楕円形をなしてい る。ここで「非対称」とは、１２時／６時の線でカムトラックを切り、片側のカ ムトラックをほぼ９時／３時の線に対してひっくり返したときに、ひっくり返し て合わせたカムトラックが１２時／６時の線に対して対称となるということであ る。この非対称は、ロッカーアームやロッカーピボットとともに、各シリンダに 各々が対応するシリンダの中心線（すなわち、シリンダの中心線よりも時計回り である）に沿うような位置にあるコンロッド／連結アセンブリの幾何学的形状が 原因である。したがって、カムトラックＢＯが非対称であるため互いに反対方向 にあるピストンは、与えられた回転角（反対の方向であるカリでの半径方向での 位置と往復運動の速度が同一となっている。この結果、往復する質量によるエン ジュ・の動的な不均合いが減少する。

第３図におけるほぼ１２時の位置は圧縮行程でのに死点に、はぼ３時の位置は膨 張イ）程での下死点に、はぼ６時の位ｊρは排気ｉ）程の上死点に、そし、てほ ぼ９時の位置は吸気行程の１ミ死点にそれぞ対応１−２てい？）。したがって、 Ｌ　’）　；　’、、、・プ■ｊ・・り１３が３８０　’回転すると、完全な４ 行程ザイクノ；・とな・：、）。

１２時の位置での」−死点の角度の位置と３時の下死点の角度のＧ７．’　Ｂの 間にあるカムトラック１τグメントは　、ｆ、　、ｌ、、　）−ランク８０２： ゴニ・ジンブロック１３の回転中心との間の半径方向の距離が、前述ｌまたエン ジンブロックの角度の位置の間も・たんたんと、好まＩ２＜は連続して増加する ように１１の勾配が４没けられ“ζい６゜同様にして、３時の位置での下死点の 角度の位置２−６時の位置での上死点の角度の位置の間には、力、Ｌｌ−ラック ６０どエンジンブロック１３の回転中心との間の半径方向の距離が前述したエン ジンブロックの角度の位置の間をだんだんと、好ましくは連続的に減少するよう に、負の勾配が訝げられている。

第１，２および３図に示すように、インナカムトラック６５はカムフォロワ５１ の半径方向内側に、外側のカムトラツク６０／＝略平行となるように配されるの が好ま［７い。インナカムトラックＢ５の目的は、カム５フオロワ５１をカムト ラック６０と略近接１〜で確実に滞めることにある。すなわち、とくに燃焼室７ １内でピストン２１に作用する圧力が相対的にほとんどない吸気および排気行程 の間には、カムフォロワ５１はカムトラック６０の４て径方向内側をころがらな いからである。

とくに後に述べるような方法でロッカーアームエクステンション１７］（および １７１　’　）　とつりあいおちり１７２（および１７２′　とが遠心力と一つ りあうように使用されている実施例において、エンジン低速回転時には、ピスト ・ン／′コンロッド、／カムフｉＤワアセンブリに作用する遠心力が不十分で、 吸入および排気行程の間の摩擦力の方が勝つでしまう可能性がある。インナカム トラックＳ５はこれを避けるために力ｌ・フォロワ５１に半径方向外側の力を与 える手段を提供する。インナカムトラックのかわりに、カムフォロワ５１がカム トラック６０に略近接して確実に滞まるようにするための他の手段が提案されて いる。（例えば、カムフォロワ５１がカムトラック６０に対して外側に圧力をか けるようなバネ、もしくはピストン／コンロッド／連結アセンブリが」二死点を こえて動かないようにするためのストップ機構、バンパー等）。

１ンジンブロツクが回転すると、カムフォロワ５１はカムトラック６０を旋回す る。カムト・ラック８０上のある一点とエンジンブロック１３の回転軸との間に おける半径方向の距離が増減をくりかえすと、カムフォロワ５１はコンロッド／ ロッカーアーム／連結アセンブリによってピストン２１に出入れする力と動きを カムトラックに出入れする力と動きに変換するために半径方向の内外両方向に動 く。カム６０の勾配が正（もしくは負）である所には、カムフォロワ５１とカム トラック６０との間に作用する力の接線方向あるいは「横」方向の成分が存在す る。もちろんエンジンブロック１３の回転を起こしこれによってエンジンの出力 を行うのはこの力の接線方向の成分である。正確には、反対方向を向いた接線方 向の力が排気および圧縮行程の間にピストンを半径方向内側に動かず。ロッカー アーム１７０はカムトラック６０によってカムフォロワ５１に作用する力の接線 方向成分の大部分を取り付は台１７５へ伝達する。このようにしてカムトラック ６０によってエンジンブロック１３をどちらかの方向に回転するような方向に与 えられた力は、最初は従来のようにシリンダ内のピストンに作用する横方向の力 によって伝達されるのではなく、むしろ外側の連結手段の配され方によって伝達 される。したがって、早期にピストンに摩耗を起こしがちであった横方向の力が 小さくなる。さらに、ロッカーピボット１７３がピストンの平均的位置よりも半 径方向に離れた位置にあるため、大きなレバ・−アームをトルクの伝達に用いる ことができる。

本発明によるエンジンの増加するトルクの容量を、相当するクランクシャフトタ イプのエンジンと比較した結果の概略を第１２図に示す。２つのエンジンは同一 のピストン面積と行程を有する点で同等である。

第１２図の横軸は純粋な調和ピストン運動を行う本発明によるエンジンのカム／ ロータ角の値と相当するクランクタイプのエンジンのクランク角の２分の１の値 を表わしたものである。このように理由は本発明によるロータの１周期が、従来 のクランクシャフトの周期の２倍と等しいためである。グラフかられかるように 、単位ピストン力当りの計算されたトルクは、本発明によるエンジンではロータ 角５２から６０″の間において相当する従来のエンジンよりもかなり大きなもの となっている。本発明においてロータを回転するためのトルクは６０°を過ぎる と急激に下がり、従来のエンジンよりも低い値となるが、はぼこの角度は排気ボ ートもしくはバルブが開く地点でありこのようにしていつでもシリンダへの圧力 を和らげるようになっている。したがって有効な仕事がガスから得られる場合（ すなわち排気バルブもしくはボートが開く前）のほぼ完全な回転周期の間に、本 発明においては従来のエンジンよりも実質的に大きな出力トルクが得られ、大き な出力と効果が得られることとなる。ロッカーアームは、ピボット１７３をこえ て延びる補助リンク１７１からなり、その先端もしくは自由端につりあいおもり １７２を有しているのが好ましい。補助リンク１７１とつりあいおもり１７２は 、ピストン２１とコンロッド４１とカムフォロワ５１とリンクアーム１７０とに 作用する遠心力とほぼつりあうように重みづけられている。上述した力はピスト ン２１とその他の部分をカムトラック６０に対して半径方向外側に押しやり、カ ムトラックフォロワとカムトラツり表面６０の摩耗を促進する傾向にある。リン クアーム１７０とつりあいおもり１７２とは、ピストン２１が外方向に動くにつ れて半径方向内側に動くように配置され遠心力と略反対方向に動くようになって いる。しかし、つりあいおもりの重さは、遠心力と完全にはずれていないのが好 ましいためピストンとカムフォロワはカムトラック表面と圧接している。このよ うにしてカムフォロワ５１とカムトラック６０とに作用する遠心力による過剰摩 耗は減少される。

第３図に示すように、コンロッド４１に対応する連結手段は、本発明の目的を成 し遂げるためだけに配するのではない。例えば、第１図にはエンジン１０’の別 の実施例が描かれているが、この実施例においてリンクアーム１７０はカムフォ ロワ５１と軸５５と同軸をなすピボット１７４′によってコンロッド４１の半径 方向先端に結合されている。また、別な実施例において、エンジン１０’が第５ 図に示されている。

この実施例においては、カムフォロワ５１はコンロッド４１に揺動自在なように 結合されるよりもむしろリンクアーム１７０′におけるｒＶＪ状曲状面の先端に 結合される。この実施例においては、コンロッド４１は相対的に短く、コンロッ ド４１の半径方向先端はピボット１７４′　によってリンク１７０に揺動自在な ように結合されている。リンク１７０′　は取り付は板１７５に取り付けられた ピボット１７３′　に揺動可能なように結合されている。この実施例においては 、補助リンク１７１′　とつりあいおもり１７２′　とが互いに必須の構成要件 である。

カム表面８０はピストン２１の往復運動を連結アセンブリを介してエンジンブロ ック１３およびその後の出力シャフト１１０の回転運動に変換するように輪郭が 形成されている。本発明によるロータリーエンジンはクランクがないため、クラ ンク装置によるピストンのクランクスライダ運動固有の運動掌上の限界をなくす ることができる。したがって、カム表面６０の形状は燃焼過程の熱および圧力特 性にどの輪郭がいちばん合っているかを仮定しておよび／または設計に必要な他 のパラメータを仮定して作られる。

カムの表面の一例が第９図に示されている。第９図に示したようにカムの表面の 実質的に非対称の楕円である。第９図に示す輪郭にはその内面を表わす１から７ ２までの番号を付している。

第８図は、半径「ｒ」が３．８１ｃｍ（１，５ｉｎｃｈ）　（コラム１）である カムフォロワ５１用のピストンの半径方向の往復の位置をロータ角（コラム２） の関数で表わした表である。第９図に示す各周辺部のポイント１〜７２は、第８ 図のコラム７に示すようにクランクもしくはロータ角と対応しており、第９図の ポジション１にてクランクもしくはロータ角が００から始まる。純粋に調和した （すなわち正弦波）ピストン運動はコラム３に示してあり、第９図に示すカムの 輪郭によってつくり出される。ロータ回転が１１０　’にある間膨張行程を続け る位置の相関位置をコラム４に表わす。４行程クランクタイプすなわち７２０　 ’サイクルのエンジンに対応したピストン運動の計算値をコラム５に示し、コラ ム６には逆に３８０　’サイクルの２行程クランクタイプエンジンのピストン運 動の計算値が示しである。

純粋で単純な調和のとれた形状は、高速ロータリーエンジンに用いられるのが好 ましい。というのはピストンの往復運動によって生じるピストン内部応力がクラ ンクシリンダ運動で生じる内部応力よりも低いためである。

内部応力がずっと低くとも、はぼ一定のピストン往復加速度が得られるようなカ ムの輪郭が用いられる。ピストンは、一定加速度をもたらす形状においてほぼ一 定の正の比となる地点に半径方向に加速する。この地点で加速方向は反転し、は ぼ一定であるが負の加速比となって加速され続ける。一定の加速度での往復運動 によるピストンの内部応力の計算値を第１３図にグラフで示し、比較するために この計算値のグラフに重ねて単純調和運動での内部応力とクランクがなす運動の グラフを示す。

滑らかな出力と高い効率が望まれるアプリケーションのため、膨張行程が９０″ 以上、望ましくは１１０　’以上の構成が用いられる。この１１０　”という値 は、４シリンダおよび４行程の設計の爆発行程における２０°のオーバーラツプ のため、アイドリング速度をより低くすることが可能であり、したがってアイド リングに多大な時間を費やす停止時および出発時の燃料の消費量を減らすことと なる。

ピストンが吸入行程よりも長い膨張行程を有する別なカムの輪郭も用いることが できる。このカムを用いるとガスを排気する前に、高圧内燃ガスが大気圧と同じ 圧力となるくらいまで膨張し、この結果効率が高（なり、熱廃棄物が減りことに よって燃料消費量が減少する。

別な構成としては、早期点火が起こる時間を短くするために燃焼の初期段階より も前にピストンを上死点に急激に動かすようにした構成がある。これを用いると 、品質が悪いガソリンでも高い圧縮比が得られ、効率が上がり燃費が良くなる。

さらに別な構成としては、燃焼による熱生成物が相対的に冷たいシリンダ壁に接 触している時間を短くするために燃焼の初期段階後の上死点から急激に動かして 年損失を低くし、効率を高くする構成がある。急激に膨張させると、圧力と温度 が急激に低下し窒素酸化物のような汚染物質の発生を減らす。これは、窒素酸化 物のような汚染物質が生成されるような高圧力と高温度となる時間がほとんどな いためである。

カムはオーバーラツプしないでよりよい吸入と排気を行うための圧縮比に関係な く最大上死点までの完全排気行程および最大上死点から下死点までの完全吸入行 程を行うように構成してもよい。バルブオーバーラツプ（すなわち、排気および 吸入バルブ両方とも開いている状態）は排気物を増やすこととなる。

以上のような様々なカムの輪郭を組み合わせて中間的な輪郭としてもよく、他の 無数の輪郭を客先の要望に合わせて用いるようにしてもよい。

再び第１，２図に戻るが、第１，２図に、斬新なオイル冷却および潤滑システム が一体となった本発明のロータリーエンジンの好ましい実施例を示す。このシス テムにおいて、オイルを含むオイルだめ３００はハウジング１４の真下にあるの が好ま（４い。オイルだめ３０（ｌから出たオイルは吸引管３０１を通ってオイ ルポンプ３０２に引き込まれる。このオイルポンプはシャフト１１０によって駆 動されるギアセット３１５により駆動される。オイルポンプ３０２から吸引され たオイルは吐出ライン３０７Ａまで吸い上げられ、フィルタ３０５を通って微粉 子が除かれる。フィルタ３０５を通ったオイルは吐出ライン３０６Ｂに吐出され 、オイルクーラ３０７（水冷でも空冷でもよい）を通過する。オイルポンプ３０ ２はシャフト１１０が回転しているときにしか作動しないため、オイル冷却およ び潤滑システムは運転停止時の冷却に潤滑用およびエンジンをスタートされる前 の潤滑用として、電気ポンプ３０３から備えられているのが好ましい。電気ポン プ３０３は、前述したのと同様にオイルだめ３００から吸引管３０１を通ってオ イルを吸引し、チェックバルブ３０４を通って吐出ライン３０７Ａまで吐出し、 その後前述したのと同様にフィルタ３０５とオイルクーラ３０７を通って吸い上 げる。

オイルクーラ３０７は吐出ライン３０６Ｂ上に配置すること【　にかえて（もし くは加えて）、オイルがオイルだめ３００に計　入ってくる直前に冷却するため にオイルだめ３００の上流である戻り管４００にオイルクーラ３０７′を設ける ようにしてもよい。

１　オイルクーラ３０７によって冷却されたオイルは固定管３０７Ｃを通過し、 回転するオイル入口３０８を通ってエンジンロータへと流れる。入口３０Ｂはオ イル吐出ライン３０７Ｃに１　関して回転するため、オイル漏れ防止用の回転オ イルシール３１．　Ｏが設けられる。

オイルの横方向の流れは、吐出ライン３０７から吐出され管３０９を通って、前 述した方法によって固定シール板１９００　の後面１９１を冷却する。

回転するオイル入口３０８を通過したオイルは冷却ジャケット３２０のヘッドエ ンド３１１へと入ってくる。ヘッドエンド３１１は一般に半径方向内側を向き互 いに略平行となるように配されている、多数の壁もしくはフィン３１３からなる 。

１　壁もしくはフィン３１３は互いに間隔をあけてフィン３１３のｔ　間にトラ フ３１２を形成している。シリンダブロック１３が回−転すると、オイルに作用 した遠心力によりオイルはトラフ０３１２内に残るようになる。さらにエンジン ブロックの回転は、遠心力を各トラフ３１２内に含まれるオイルに作用するよう にし、これによって各トラフ内に作用する自然対流力が増加するようなる。とい うのも、各トラフ内のオイルは半径方向内側のトラフの「下部Ｊにて熱せられ回 転中心から「上昇」して冷却されたオイルと交換されるようになっているためで ある。

「自然対流力」によってとは、機械的手段によってオイルを吸い上げ冷却するた めに表面を通過させる対流と区別するために重力もしくは他の加速力の下では密 度の違いにより熱く、密度の低い液体は上昇し、冷たくより密度の高い液体と置 きかわるという性質を意味するものである。本発明においては、エンジンブロッ クの回転によって起こる心加速力が「自然」の摂理である重力加速度にとってか わる。したがって、熱いオイルは壁３１３の頂点をこえて半径方向外側に押しや られる傾向にあるが、冷たいオイルは各トラフ３１２の下部に押しやられる。オ イル冷却ジャケットのヘッドエンド３１１を通過した後、オイルは３１４に滞ま り、シリンダ３１の周囲をとりまくオイルジャケット３２０へ移動する。

この熱いオイルは、オイル孔３２１に到達するまでシリンダ３１を冷却するため にシリンダ３１に近接したオイル冷却ジャケット３２０を通り続ける。オイル孔 ３２１はカムフォロワ５１を冷却し潤滑するために吐出したオイルをカムフォロ ワ５１に噴出するような方向を向いている。オイル戻り管４００はハウジング１ ４の下部に配置され使用したオイルをオイルだめ３００にもどすようになってい る。

オイル冷却ジャケット３２０を通過するにの加えて、ロータ入口３０８からのオ イルの横の流れは潤滑管３１７に入り、これによって駆動側ロータ軸受３１８を 通ってオイル冷却ジャケット３２０に入ってくる。また、横の流れは非駆動側ロ ータ軸受３１９を通り、オイルポンプ３０２用の駆動ギアセット３１５へ入り、 オイルはこれらの部品を冷却し潤滑するためオイルだめ３００に戻ってくる。

エンジンブロック１３は回転しているため、オイル冷却ジャケット３２０に含ま れるオイルに作用する遠心力は、オイルを半径方向外側に押しやる。このため、 従来のエンジンには小型のオイルポンプ３０２が必要であり、この結果シャフト １１０からより大きなネット出力が得られる。また、オイルは潤滑と同様に冷却 にも用いられるため、シリンダの周りに水ジャケットを配する必要ない。さらに 、エンジンブロックはハウジング内の空気を熱し、次いで空気の熱がハウジング に伝わることによりエンジンブロック自体の熱を間接的にハウジングに伝達する 。このようにして、ハウジング内のエンジンブロックは、回転してハウジング内 の空気を移動し、混合するという補助作用により、間接的に冷却される。

ピストンヘッド１０１とリストビン８１の内面は、カムフォロワ５■の回転によ り飛び散ったオイルによって冷却され、潤滑される。最後に、ロッカーアーム１ ７０のピボット１７３に向けて、このピボット１７３を潤滑するために、オイル 冷却ジャケット３２０の外面には別な噴出口３２０が設けられている。このため 空気や水で直接シリンダを冷却する必要がない、簡単で確実なシステムが供給さ れる。さらに、構成が簡単になることに加えて、本発明のオイル冷却を行えば、 エンジンがより激しく動くことが可能となり、効率が一層高くなる。

利用可能な燃料を最も効果的に利用するために、本発明によるエンジンは、エン ジン作動中に各シリンダアセンブリ３０内に、圧縮比の可変手段を設けることが 好ましい。本発明の一実施例によりば、第６図および第６Ａ図のエンジン１０′ に示す・ように、圧縮制御システム１２０によりエンジン作動時の圧縮比を変え ることが可能である。圧縮制御システム１２０にはノックセンサ１２５が備わっ ており、これは圧電結晶であることが好ましい。ノックセンサ１２５はシリンダ アセンブリ３０のエンジンノックを検知する。ノックセンサ１２５から出力した 信号は増幅器および制御ユニット１３０に送られる。増幅器および制御ユニット １３０はエンジンノックを検知した時に圧縮比を減少させるようにサーボモータ １３５をある一方向に回転し、エンジンノックが検知されないと圧縮比を増加す るようにサーボモータ１３５を反対方向に回転するように制御する。

サーボモータ１３５は減速ギア１４５を動かす出力ギヤ１４０を有している。次 いで減速ギア１４５はランプ駆動ウオームギア１５０を動かす。次いでウオーム ギア１５０はランプ駆動ねじ１５５を回転して駆動エレメント１５３が軸に対し て回転するようにし、これによりアクメねじ１５６が出たり入ったすするように 回転する。このようしてランプ駆動ロッド１５８が、サーボモータ１３５の回転 方向により、延びたり縮んだりする。ランプ駆動ロッド１５Ｂはカムトラック６ ０にある開口部１５７の中に配置されている可動カムトラックセグメント１５９ と結合している。もちろん、可動カムトラックセグメント１５９を動かすための 他の手段（例えば油圧シリンダ等）を用いることが可能であり、好ましい実施例 に示す発明に限定するものではない。

可動カムトラックセグメント１５９は、ソーディングランプ１６１（および１６ １　’　）と、ピボットヘッド１６７　、　１８７　’を有しセンタジヨイント ピボット１６６により互い違いに組み合わせられたトレイリングランプ１８２と からなる。センタジヨイントピボット１６Ｂは、トレイリングエツジ１６２と適 当に連結しており、ソーディングランプ１６１のスロット１６５（および１６５ 　’　）を介して延びている。トレイリングランプ１６２はピボット１Ｂ４によ り揺動自在に取り付けられており、ソーディングランプ１６１はピボット１６３ に揺動自在に取り付けられている。ランプドライブロッド１５８がサーボモータ １３５の動きに対応して出たり入ったりすると、これによりソーディングランプ １６１とトレイリングランプ１６２がセンタジヨイントピボット１８Ｂを中心と して半径方向の離れた位置から半径方向の近い位置まで揺動する。したがって、 カムフォロワ１５１がカムトラック６０のまわりを回転している間に、カムフォ ロワ１５１がソーディングランプ１６１に到達すると、トレイリングランプ１６ ２に到達するまでソーディングランプ１８１に沿って乗るように移動させられ、 カムトラック６０周面の続き面に到達するまでトレイリングランプ１６２に沿っ て乗るように移動させられる。こうして、エンジンの負荷もしくは他のエンジン パラメータにより手動であるいは自動でソーディングランプ１８１とトレイリン グランプ１６２とを半径方向内側あるいは外側に、動かすことにより、カムフォ ロワ５１の通路を変更することができる。例えば、エンジン温度、排気温度、吸 入気温度およびエンジン速度のようなエンジンパラメータが、制御機能に作用す るように適切にプログラムされたマイクロプロセッサに入力される。したがって 、与えられた燃料およびエンジン負荷から得ることができる最も高い圧縮比をエ ンジンノックを起こさないで得ることができ、この結果エンジン効率を高めるこ とができる。さらに、エンジン始動前に、圧縮比を下げ、エンジンが始動しエン ジンのクランクに必要な動力が減少するまで圧縮比を低い状態に保っておくこと が可能となる。また、アイドリング時に手動もしくは自動で圧縮比をさらに低く することができる。これによりトルク変動が減少し、さらには安定したアイドリ ング速度を得ることができ、アイドリング時の燃料消費料を減らすこととなる。

本発明によるエンジンにおいて、圧縮比は望みうる限りいくらでも変えることが 可能であるが、７：１から１７：１の範囲にあることが望ましい。この範囲であ れば従来は不可能であると思われていた火花点火エンジンに様々な種類の燃料を 用いることが可能である。例えば、圧縮比を約７＝１に下げればジェット燃料で さえも炭化され、本発明によるエンジンに好結果をもたらすように使用できると 信じられている。ハイオク燃料が利用できる場合、燃料の質と同じようなより高 い効率が得られるように圧縮比は上げられる。

作動中に圧縮比を変える手段を有する本発明によるロータリーエンジンの実施例 は第３．４図に示すものでありでもよい。第３．４図に示すように、ロータリー エンジンｌＯは、出力シャフト１１０に取り付けられた駆動ギア２００を有する 。駆動ギア２００は第１のアイドラギア２０１を動かし、次いで第２のアイドラ ギア２０２を動かす。アイドラギア２０２はコンプレッサカム２０４に結合され ているドリブンギア２０３を動かす。こうして回転可能なエンジンブロック１３ が回転すると、コンプレッサカム２０４はギア２００　、２０１　、２０２およ び２０３による角度に対応して回転する。

コンプレッサカム２０４は２つのロブを有しており、各ロブは、カムのすべり面 にピーク２０１３とノツチ２０５を有している。カム２０４が回転すると、この カム２０４はローラ軸２０８によって可動カムトラックセグメント２０９に取り 付けられたドリブンローラ２０７に作用する。可動カムトラックセ付けられてい る。

作動中に可動カムトラックセグメント２０９は、半径方向外側の位置すなわち可 動カムトラックセグメント２０９の前縁がカムトラック表面６０の残りの部分と ほぼ同一平面上にあるような位置にある。エンジンブロック１３が所定位置に回 転し、カムフォロワノ５１が可動カムトラックセグメント２０９の前部の上に完 全に乗るほど十分に回転し、可動カムトラックセグメント２０９が半径方向内側 に揺動するように、ピーク２０Ｂがドリブンローラ２０７に作用する位置と対応 し。

てコンプレッサカム２０４が回転し、これによってカムフォロワ５Ｉとカムフォ ロワ５１に連動してピストン２１とが高い圧縮比となる位置にくる。コンプレッ サカム２０４でのカムの作動が速いため、この圧縮は比較的速いものとなる。早 期点火は時間に依存している、すなわち圧縮が速くなれば同じ圧縮比では早期点 火が起こりにくいため、カム２０４による素速い圧縮はたとえ圧縮比が高くても 早期点火を起こりにくくする。このため、効率を高めるために１８：１というよ うなかなり高い圧縮比を用いることができ、比較的遅い圧縮である従来技術のエ ンジンにも用いることができる。

本実施例においては、インナカムトラック６５は、１２時方向の上死点の近くに くぼみ６６を有している。くぼみ６６は、この地点において可動カムトラックセ グメント２０９がカムフォロワ５１をインナカムトラック６５にじゃまされない で半径方向内側に動かぜるように１７ている。１２時方向の上死点の辺りは常に 比較的高い圧力下（圧縮と燃焼のため）にあるため、この地点においてはインナ カムトラックが無くてもカムフォロワ５１は常にアウタカムトラック６０にしっ かりと固定される。

コンプレッサカム２０４が回転し続けると、ドリブンローラ２０７はノツチ２０ ５に落ち、このため可動カムトラックセグメント２０９がカムトラック６０の残 りの部分とほぼ同一平面となる位置に素速く戻ってくる。燃焼ガスの圧力と温度 がこのように素速く減少すると効率が上がり窒素酸化物の排気を減らすことがで きる。したがって、カムフォロワ５１が可動カムトラックセグメント２０９を通 過し続ける間にカムトラックＢＯの位置にくると、可動カムトラックセグメント ２０９がカムトラックＢＯとほぼ同一平面上にくるためカムトラックローラ５Ｉ の障害物がなくなることとなり次のピストンアセンブリと共にいつでも次のサイ クルに入れる状態となる。

第５図に戻るが、第５図は特定のピストンと連結アセンブリとを選択的に固定す る装置を利用し、エンジンブロック１３が回転しても特定のピストンが往復運動 しないようにした本発明の実施例を表わす図である。

この固定装置はシリンダ３１に固定して取り付けられたプランジャロック８０１ を有する。プランジャロック８０１は、油圧シリンダでなければソレノイドであ ることが好ましい。

プランジャロック８０１は中央にプランジャビン８０２が配置されている。ロッ カアーム１７０はプランジャビン８０２を受けるようにできている受け穴８０３ を有する。ロッカアーム１７０が適切な位置、すなわちピストンが行程の中でほ ぼ上死点の位置に来ると、プランジャロック８０１はプランジャビン８０２を受 け六８０３に押しつけるという作用を選択的に行う。一旦受は六８０３に押しつ けられると、ロッカアーム１７０は固定されピストン２１はエンジンブロック１ ３が回転しても往復運動することができない。本実施例においては、カムフォロ ワ５１の運動を妨げるため、インナカムトラック６５が用いられないことはもち ろんである。さらに、この構造により１つもしくはそれ以上のピストンが焼き付 いても、本発明によるエンジンは運動し続けることが可能となる。

ピストンを選択して往復運動させることによって、必要な負荷に合った数のピス トンだけ動かせばよいこととなり、より高い効率を得ることができる。

プランジャロック８０１はエンジンの負荷もしくは他のパラメータに対応して手 動でも自動でも動かすことができる。

自動で動かした場合、エンジン速度やスロットルの位置のようなエンジンパラメ ータと反応するエンジンセンサ８０４が備えられる。エンジン負荷が小さい場合 、制御手段８０５がエンジンブロック１３の回転時に受け穴８０３とプランジャ ビン８０２とが一直線となる位置にプランジャロック８０１がくるように制御す る。他のシリンダが必要なところまでエンジン負荷が増加した場合、制御手段８ ０５は、ピストンの同じ位置（はぼ上死点の付近）において受け六８（１３から プランジャビン８０２を離す。

本発明によるエンジンは、プロペラ駆動の軽飛行機用の理想的な動力装置となる 。軽飛行機においてはプロペラの回転速度は１分間に約２５００回転（ｒｐＩｌ ｌ）を越えないものである。従来のクランクタイプのエンジンでは２５００ｒｐ ｍは比較的低速度であるため、エンジンがより速（、より効率のよい速度で運転 できるようにエンジンとプロペラとの間には減速ギアが何個も必要である。本発 明によるロータリーエンジンは、同じ排気量で同じシリンダ数であるクランクタ イプのエンジンと比べてシャフト速度が２分の１である。

すなわち、本発明の好ましい４行程の実施例によるロータリーエンジンでは、１ 周期に各シリンダ毎に爆発行程が生じるのに対し、クランクタイプの４行程エン ジンでは、１周期おきに爆発行程が生じる。したがって、本発明によるロータリ ーエンジンは、実際のシャフト速度の２倍の「実効」速度（同程度のクランクタ イプのエンジンと比較して）を有し効率がよいのにもかかわらず、減速ギアを用 いることなくエンジンと軽飛行機のプロペラとを直接組み合わせることができる ほど十分にゆっくりと回転する。

第１０図は２つの同じエンジンＩＯＡ、　ＩＯＢを共通のシャフト９０１で連結 した本発明の別な実施例を表わした図である。

この構成において、各エンジンと関連する各エンジンブロック１３は、油圧式ク ラッチアセンブリ９０２において一方向軸受によってドライブシャフト９０１に 組み付けられている。

エンジンＩＯＡにおけるエンジンブロック１３および出力シャフト９０３は、エ ンジンＩＯＢの出力シャフト９０４がその中を通って油圧式クラッチ９０２と結 合するように、中空となっている。油圧式クラッチ９０２は、シャフト９０３と ９０４との両方もしくはどちらかを選択してドライブシャフト９０１に結合する ように作動する。両方のエンジンが繋がれた場合は、エンジンの出力シャフトは 同じ方向に同じ速度で回転するのが好ましい。

さらに、エンジンＩＯＢは入力シャフト９０５と他の油圧式クラッチ９０６を有 するようにしてもよい。入力シャフト９０５は別なエンジンから導き、エンジン ＩＯＡとＩＯＢとを油圧式クラッチ９０Ｂで結合する。したがって、あるエンジ ンの出力シャフトをその隣りのエンジンの中空のロータおよび中空の出力シャフ トの中を通して必要な数のエンジンを連続してつなげることが可能である。した がって、あるエンジンは作動しているが他のエンジンには作動してなければ、他 のエンジンは、別なエンジンの作動に対して抵抗を生じないように、出力シャフ ト上をアイドリング状態のままでいるであろう。

第１０図に示した層状のエンジンの概念は、予測した運動負荷が変化し、ある時 にはたった１つのエンジンでも必要な出力を得るには十分であるが、ある時には ２つのエンジンが必要であるというような場合にも利用されつる。このため、高 トルク加重が要求される過程では、エンジン同志はドライブシャフトでつながっ ている。高トルク荷重が要求されなくなると、１つのエンジンが停止し、油圧式 クラッチは離れ、片方のエンジンは出力シャフトに動力を加えるが、もう片方の エンジンは静止しアイドリング状態でいる。

上述のように運動するために、クラッチ９０２は、エンジンＩＯＢが高トルク荷 重を必要とする状況でのみ作動するように、つながったり離れたりする。エンジ ンを使い終わるとクラッチ９０２は、エンジンＩＯＡが間欠的にのみ作動する一 方で、エンジンＩＯＢが連続的に作動するような状態にある。このようにして、 エンジンの摩耗は層状の多数のエンジンに分散される。このように連続使用した 後に、以前は間欠的にのみ作動していたエンジンを連続使用する一方で、特定の エンジンを待機させておくようにする。

本発明によるエンジンを層状にするという概念が、自動車の動力装置として用い られる場合は、８０００キロメートル（５０００マイル）運転した後にエンジン の交換が行われ、８０００キロ（５０００マイル）連続運転した方のエンジンは 間欠的に運転される一方で、本質的に比較的新しいエンジンが必要な出力負荷の 大部分を消費するようになる。

本発明によるエンジン、特に多層エンジンは、１つのエンジンが故障した場合に も安全性に余裕がある「予備」エンジンを提供することとなるため、特に軽飛行 機のプロペラを運転する場合に適している。第１１図は本発明によるエンジンを ２層にしてプロペラ軽飛行機９０７に用いた例を示す図である。この軽飛行機は 、胴体９０８および連続して結合することが可能な２つの同じローターエンジン ＩＯＡ、　１０Ｂから延びているプロペラ駆動シャフト９０１により駆動される プロペラ９０９を有する。静止バルブ板に出入りする吸気管９１１と排気管９１ ２は、互いにちょうどよい具合にエンジンＩＯＡ、　ＩＯＢの間に配置されてい る。各エンジンＩＯＡ　。

１０Ｂは油圧式クラッチ９０２によってプロペラ駆動シャフト９０１とつながっ たり離れたりできるようになっている。このようにして単一プロペラの設計を簡 単にし、コストを削減する一方で、安全性と２つの独立したエンジンの動力を得 ることが可能となる。

以上、本発明を好ましい実施例によって説明したが、本分野の熟練者には本発明 による意図と範囲内で、様々な変更が可能であることがわかるであろう。また、 上記実施例によって本発明の範囲が限定されないことはもちろんである。さらに 、本発明の範囲は後述する請求項に明記しである。

ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ４ ＦＩＧ５ ピズトンＡ）ローフ　（ｉｎＣｋ） Ｆ／θ１０ 阜イ立ピストレ刀δ丁二’Ｊｖジャブｌ−ｈしＺへ３ＰＣＴ／Ｕ５８９１０５２ ５５ ＡＴＴＡＣＨＭＥＮＴ　Ａ Ｖｌ、０ＢＳＥＲＶＡＴＸＯＮ　Ｗ）ＩＥＲＥ　［ＪＮＩＴＹ　ＯＦ　ＺＮＶＥ ＮＴＩＯＮ　ＩＳ　ＬＡＣＫＩＮＧＴｈｉｓ　Ｌｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｓ ｅａｒｃｈｉｎｇ　Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ　ｆｏｕｎｄ　ｍｕｌｔｉｐｌｅｉｎｖ ｅｎｔｉｏｎｓｉｎｔｈｉｓｉｎｔａｒｎａｔｘｏｎａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏ ｎａｓｆｏｌｌｏｗｓ＋Ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ　ＸＸ／ＩＩ＋　Ｃｌａｉｍｓ　２ Ｂ　ｔｏ　３２　ｄｒａｗｎ　セｏ　ａ　ｒｏｔａｒｙｅｎｇｉｎｅ　ｈａｖｉ ｎｇ　ｍｅａｎｓ　ｔｏ　ｉｍｍｏｂ１１ｉｚ＊　ｔｈｅ　ｐｉｓｔｏｎｓ。

ＵＳ、Ａ、４，００３．３５１．ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ　ｌ８Ｊａｎｕａｒｙ　１ ９７７、Ｇｕｎｔｈｅｒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ハウジング； 前記ハウジング内に配され、カムフォロワを受容するよう構成されたカムトラッ ク； 前記ハウジング内に配されたエンジンブロックであって、該エンジンブロックと 前記ハウジングが中心軸のまわりで互いに相対的に回転可能であるエンジンブロ ック；前記ハウジングに対する前記エンジンブロックの相対的回転を有用な動作 に変換する、外部駆動部材に接続可能な手段； 前記エンジンブロックで半径方向に配された少なくとも１つのシリンダアセンブ リであって、前記エンジンブロックの回転軸から略半径方向外側に延びる長手軸 を有し、端壁を形成する手段を含むシリンダ、該シリンダ内に配され、このシリ ンダ内で往復運動するよう構成されたピストン部材、 燃焼室、 該燃焼室に空気および燃料が周期的に導入されるのを許容する手段、 前記燃焼室内で空気および燃料の圧縮混合物の燃焼を生じさせる手段、 空気および燃料の燃焼生成物の前記燃焼室から周期的な排出を許容する手段およ び 前記シリンダ内のピストンの力および動きを前記カムトラックに出し入れする手 段であって、該手段は連結手段と該連結手段に作用的に結合されたカムフォロワ を備え、前記連結手段は前記ピストン部材に揺動自在に結合された第１端部と第 ２端部を有するコンロッドを備え、前記エンジンブロックに対して固定され、関 連するシリンダの長手軸に対してずれている取付ポイントに揺動自在に取り付け られた第１の端部と前記コンロッドの第２の端部に揺動自在に結合された第２の 端部と前記第１の端部と第２の端部を結合するアーム部とを有するロッカーアー ムを備え、 前記カムフォロワは、前記カムトラックに沿って該カムトラックに乗るように配 され、前記ピストンから前記カムフォロワに出入する力および動きを前記連結手 段を介して前記カムトラックに出し入れするよう構成された前記シリンダ内の力 および動きを前記カムトラックに出し入れする手段を備えるシリンダアセンブリ ；を有するロータリー内燃機関において、前記カムトラックが少なくとも１つの 第１セグメントと少なくとも１つの第２セグメントを有し、該第１セグメントは 略正の勾配を有し、前記エンジンブロックの回転軸から略増加していく半径方向 距離を有し、それによってカムフォロワが該第１セグメントと半径方向に整合し ている間にピストンが爆発行程でシリンダ内を外方に移動すると、前記連結手段 を介して前記第１セグメントに対する対応するカムフォロワの反力が前記エンジ ンブロックを前記第１セグメントの正の勾配の方向に回転させるような方向に作 用し、前記第２セグメントは略負の勾配を有し、前記エンジンブロックの回転軸 から略減少していく半径方向距離を有し、それによって、カムフォロワが前記カ ムトラックの略負の勾配に乗っているので、前記エンジンブロックが回転すると 前記カムフォロワが前記連結手段の幾何学的に規定された動きをして対応するシ リンダ内の対応するピストンの半径方向内方の動きを生じさせるよう作用するこ とを特徴とするロータリー内燃機関。 ２）各カムフォロワが、対応するコンロッドの第２端部に取り付けられた軸によ って対応する連結手段に作用的に結合されていることを特徴とする請求項１記載 のロータリー内燃機関。 ３）前記軸が、対応するコンロッドの第２端部と対応するロッカーアームの第２ の端部の間の揺動結合に略同軸であることを特徴とする請求項２記載のロータリ ー内燃機関。 ４）前記コンロッドの第２の端部と対応するロッカーアームの第２の端部の揺動 結合は、前記カムフォロワの軸と、対応するコンロッドの第１の端部と対応する ピストンの揺動結合との間にあることを特徴とする請求項２記載のロータリー内 燃機関。 ５）前記カムフォロワが、対応するロッカーアームのアーム部分に取り付けられ た軸によって対応する連結手段に作用的に結合されていることを特徴とする請求 項１記載のロータリー内燃機関。 ６）前記アーム部分が半径方向内方に開いたＶ状曲がりを有し、前記カムフォロ ワの軸が前記Ｖ状曲がりの頂点付近に配されていることを特徴とする請求項１記 載のロータリー内燃機関。 ７）前記ハウジングが静止しており、前記エンジンブロックが回転することを特 徴とする請求項１記載のロータリー内燃機関。 ８）前記エンジンブロックが静止しており、前記ハウジングが回転することを特 徴とする請求項１記載のロータリー内燃機関。 ９）各ロッカーアームの第１の端部が、シリンダの長手軸から略離れる方向に前 記取付ポイントから延びるつり合い重り付自由端を含み、それによってピストン 、連結手段およびカムフォロワに作用する遠心力が、対応するロッカーアームの 前記自由端に作用する遠心力によって相当程度までバランスされることを特徴と する請求項７記載のロータリー内燃機関。 １０）前記カムフォロワが前記カムトラックの少なくとも一部に沿ってころがる ローラーであることを特徴とする請求項１記載のロータリー内燃機関。 １１）前記カムトラックが外側カムトラックであり、前記外側カムトラックから 離され該外側カムトラックに略平行な内側カムトラックを備え、前記カムフォロ ワが前記外側カムトラックと内側カムトラックの間に密接してフィットするよう 配されていることを特徴とする請求項１記載のロータリー内燃機関。 １２）前記各シリンダの端壁がそのシリンダに対して固定されたヘッドであるこ とを特徴とする請求項１記載のロータリー内燃機関。 １３）前記カムトラックが、各ピストンが吸入行程より実質的に長い爆発行程を 有するような形状を有していることを特徴とする請求項１記載のロータリー内燃 機関。 １４）前記カムトラックが、各ピストンが単純な調和運動をするような形状を有 することを特徴とする請求項１記載のロータリー内燃機関。 １５）前記カムトラックが、各ピストンが前記エンジンブロックの９０°の相対 的回転より大きい爆発行程を有するような形状を有することを特徴とする請求項 １記載のロータリー内燃機関。 １６）前記燃焼室内で前記空気と燃焼の圧縮混合物の燃焼を生じさせる手段が圧 縮点火であることを特徴とする請求項１記載のロータリー内燃機関。 １７）前記燃焼室内で前記空気と燃焼の圧縮混合物の燃焼を生じさせる手段が火 花点火であることを特徴とする請求項１記載のロータリー内燃機関。 １８）４行程サイクルで作動することを特徴とする請求項１記載のロータリー内 燃機関。 １９）２行程サイクルで作動することを特徴とする請求項１記載のロータリー内 燃機関。 ２０）ハウジング； 前記ハウジング内に配され、カムフォロワを受容するよう構成されたカムトラッ ク； 前記ハウジング内に配されたエンジンブロックであって、該エンジンブロックと 前記ハウジングが中心軸のまわりで互いに相対的に回転可能であるエンジンブロ ック；前記エンジンブロックの回転軸から略半径方向外方に延び、前記回転軸に 対して半径方向に最も近いヘッド端を有する少なくとも１つのシリンダ； 各シリンダ内に配され、該シリンダ内で往復運動するよう構成されたピストン部 材； 各ピストン部材に作用的に結合され、前記カムトラックに乗るように配されて前 記カムトラックとの間で力および動きを伝え合うよう構成されたカムフォロワ； 前記エンジンブロックおよびシリンダを冷却するために前記エンジンブロックを 通し前記シリンダにオイルを循環させる手段であって、 前記ハウジングに対して静止したオイルだめと、リセブタクル内の吸入口および 排出口を有する静ポンプと、前記ポンプの排出口に結合された入口端および各前 記シリンダのヘッド端の近傍にある出口端を有する静止導管手段と、各シリンダ のまわりに配されたオイルジャケットであって、前記静止導管手段の出口端に回 転可能かつ密封可能に結合された入口端並びに前記入口端から略半径方向に離れ るように配された開口出口端を有して前記エンジンブロックの回転がオイルジャ ケット内のオイルに遠心力を付与してオイルの循環およびポンピングを助けるオ イルジャケットと、前記出口端から出できた加熱されたオイルを集めるハウジン グ内の手段と、前記加熱されたオイルを前記オイルだめに導く手段と、オイルを 冷却する手段とから成る前記オイルを循環させる手段；を備えてなるロータリー 内燃機関。 ２１）各シリンダのヘッド近傍の各前記オイルジャケットの端部がトラフを形成 する複数のオイル保持壁を備え、各トラフは、その底部がその開口より前諾エン ジンブロックの回転軸からより半径方向遠方になるよう配向され、よって前記エ ンジンブロックの回転が各トラフ内のオイルに遠心力の場を与えてオイルがトラ フ内に保持されるよう作用し、これによってトラフ内のオイルにおける遠心力自 然対流を増加させ、前記遠心力の影響下でより冷たいオイルによって置き換えら れるべくより熱いオイルがトラフの底部から半径方向に離れるように流れるよう しむけることを特徴とする請求項２０記載のロータリー内燃機関。 ２２）ハウジング； 前記ハウジング内に配され、カムフォロワを受容するよう構成されたカムトラッ ク； 前記ハウジング内に配されたエンジンブロックであって、該エンジンブロックと 前記ハウジングが中心軸のまわりで互いに相対的に回転可能であるエンジンブロ ック；前記ハウジングに対する前記エンジンブロックの相対的回転を有用な動作 に変換する、外部駆動部材に接続可能な手段； 前記エンジンブロックで半径方向に配された少なくとも１つのシリンダアセンブ リであって、前記エンジンブロックの回転軸から略半径方向外側に延びる長手軸 を有し、端壁を形成する手段を含むシリンダ、 該シリンダ内に配され、このシリンダ内で往復運動するよう構成されたピストン 部材、 燃焼室、 該燃焼室に空気および燃料が周期的に導入されるのを許容する手段、 前記燃焼室内で空気および燃料の圧縮混合物の燃焼を生じさせる手段、 空気および燃料の燃焼生成物の前記燃焼室から周期的な排出を許容する手段およ び 前記ピストンと前記カムトラックとの間で力および動きを伝え合うように前記カ ムトラックに沿って該カムトラックに乗るように配されたカムフォロワを備える シリンダアセンブリ； を有するロータリー内燃機関において、前記カムトラックが少なくとも１つの第 １セグメントと少なくとも１つの第２セグメントを有し、該第１セグメントは略 正の勾配を有し、前記エンジンブロックの回転軸から略増加していく半径方向距 離を有し、それによってカムフォロワが該第１セグメントと半径方向に整合して いる間にピストンが爆発行程でシリンダ内を外方に移動すると、対応するカムフ ォロワの反力が前記エンジンブロックを前記第１セグメントの正の勾配の方向に 回転させるような方向に作用し、前記第２セグメントは略負の勾配を有し、前記 エンジンブロックの回転軸から略減少していく半径方向距離を有し、それによっ て、カムフォロワが前記カムトラックの略負の勾配に乗っているので、前記エン ジンブロックが回転すると前記カムフォロワが対応するシリンダ内の対応するピ ストンの半径方向内方の動きを生じさせ、エンジンの作動中に各シリンダの圧縮 比を変える手段を備えることを特徴とするロータリー内燃機関。 ２３）前記圧縮比制御手段が、前記エンジンブロックの回転軸との間の半径方向 距離を変えるために略半径方向に調節自在に可動なカムトラックセグメントを有 し、それによって該カムトラックセグメントの領域で半径方向に前記カムフォロ ワの行路を調節自在に変えられ、また前記圧縮比制御手段が、小さい圧縮の第１ 位置から所望の圧繊度に対応する第２位面に前記カムトラックセグメントを移動 させる手段を有していることを特徴とする請求項２２記載のロータリー内燃機関 。 ２４）エンジンブロックが回転する際にあるカムフォロワが前記カムトラックセ グメント上をころがる間に前記カムトラックセグメントを移動させる手段が作動 し、前記カムトラックセグメントに向って次のカムフォロワが回転して来て該次 のカムフォロワが到着する前に前記第１位置に前記カムトラックセグメントを戻 す手段を備えていることを特徴とする請求項２３記載のロータリー内燃機関。 ２５）前記圧縮比制御手段を自動的に制御する手段を備え、この手段は、エンジ ンノックの存在を検出する手段と、該エンジンノックの存在を検出する手段に応 答し、エンジンノックが検出された際には圧縮比を下げ、エンジンノックが検出 されない際には圧縮比を上げる手段とを有することを特徴とする請求項２２記載 のロータリー内燃機関。 ２６）前記圧縮比を変える手段が、アイドリングの際は圧縮比を下げるよう作動 することを特徴とする請求項２２記載のロータリー内燃機関。 ２７）前記圧縮比を変える手段が、エンジン始動時前にも圧縮比を下げるよう作 動することを特徴とする請求項２２記載のロータリー内燃機関。 ２８）ハウジング； 前記ハウジング内に記され、カムフォロワを受容するよう構成されたカムトラッ ク； 前記ハウジング内に配されたエンジンブロックであって、該エンジンブロックと 前記ハウジングが中心軸のまわりで互いに相対的に回転可能であるエンジンブロ ック；前記ハウジングに対する前記エンジンブロックの相対的回転を有用な動作 に変換する、外部駆動部材に接続可能な手段； 前記エンジンブロックで半径方向に配された少なくとも２つのシリンダアセンブ リであって、前記エンジンブロックの回転軸から略半径方向外側に延びる長手軸 を有し、端壁を形成する手段を含むシリンダ、 該シリンダ内に配され、このシリンダ内で往復運動するよう構成されたピストン 部材、 燃焼室、 該燃焼室に空気および燃料が周期的に導入されるのを許容する手段、 前記燃焼室内で空気および燃料の圧縮混合物の燃焼を生じさせる手段、 空気および燃料の燃焼生成物の前記燃焼室から周期的な排出を許容する手段およ び 前記ピストンと前記カムトラックとの間で力および動きを伝え合うように前記カ ムトラックに沿って該カムトラックに乗るように配されたカムフォロワを備える シリンダアセンブリ； を有するロータリー内燃機関において、前記カムトラックが少なくとも１つの第 １セグメントと少なくとも１つの第２セグメントを有し、該第１セグメントは略 正の勾配を有し、前記エンジンブロックの回転軸から略増加していく半径方向距 離を有し、それによってカムフォロワが該第１セグメントと半径方向に整合して いる間にピストンが爆発行程でシリンダ内を外方に移動すると、前記連結手段を 介して前記第１セグメントに対する対応するカムフォロワの反力が前記エンジン ブロックを前記第１セグメントの正の勾配の方向に回転させるような方向に作用 し、前記第２セグメントは略負の勾配を有し、前記エンジンブロックの回転軸か ら略減少していく半径方向距離を有し、それによって、カムフォロワが前記カム トラックの略負の勾配に乗っているので、前記エンジンブロックが回転すると前 記カムフォロワが対応するシリンダ内の対応するピストンの半径方向内方の動き を生じさせるよう作用し、 対応するシリンダの選択されたピストンの往復運動を選択的に妨げたり許容した りする手段であって、該手段が前記エンジンの回転中に作動可能であることを特 徴とするロータリー内憾機関。 ２９）前記選択手段が電磁力固定手段であることを特徴とする請求項２８記載の ロータリー内燃機関。 ３０）前記選択手段が油圧力固定手段であることを特徴とする請求項２８記載の ロータリー内燃機関。 ３１）前記選択手段が機械的固定手段であることを特徴とする請求項２８記載の ロータリー内燃機関。 ３２）前記選択手段がさらにエンジン作動パラメータに応答する自動制御手段か らなることを特徴とする請求項２８記載のロータリー内燃機関。 ３３）ハウジング； 前記ハウジング内に配され、カムフォロワを受容するように構成されたカムトラ ック； 前記ハウジング上にあり、前面、後面および少なくとも１つの自身を通る排気口 とからなり、非開口部を有する第１のバルブ板； 該バルブ板の前記後面に近接して該バルブを冷却するための液体を循環する手段 ； 前記ハウジング内に記されたエンジンブロックであって、該エンジンブロックと 前記ハウジングが中心軸のまわりで互いに相対的に回転可能であるエンジンブロ ック；前記ハウジングに対する前記エンジンブロックの相対的回転を有用な動作 に変換する、外部駆動部材に接続可能な手段； 前記エンジンブロックで半径方向に配された少なくとも１つのシリンダアセンブ リであって、前記エンジンブロックの回転軸から略半径方向外側に延びる長手軸 を有し、端壁を形成する手段を含むシリンダ、 該シリンダ内に配され、このシリンダ内で往復運動するよう構成されたピストン 部材、 燃焼室、 前記第１のバルブ手段が前記内燃チャンバより周期的に空気と燃料との燃焼生成 物を排気し、前記内燃チャンバ内に前記エンジンブロックを回転するように前記 第１のバルブ手段の方を向いて密着された開口部を有し、該開口部がエンジンサ イクルのある部分で前記第工のバルブ面にある対応する排気口と対応して回転し 、エンジンサイクルの他のある部分で閉じるポート手段、該燃焼室に空気および 燃料が周期的に導入されるのを許容する手段および 前記燃焼室内で空気および燃料の圧縮混合物の燃焼を生じさせる手段を備えるシ リンダアセンブリ；を有するロータリー内燃機関において、前記カムトラックが 少なくとも１つの第１セグメントと第２セグメントを有し、 該第１セグメントは正の勾配を有し、前記エンジンブロックの回転軸から連続的 に増加していく半径方向距離を有し、それによってカムフォロワが該第１セグメ ントと半径方向に整合している間にピストンが爆発行程でシリンダ内を外方に移 動すると、前記第１セグメントに対する対応するカムフォロワの反力が前記エン ジンブロックを前記第１セグメントの正の勾配の方面に回転させるような方向に 作用し、 それによって、カムフォロワが前記カムトラックの負の勾配に乗っているので、 前記エンジンブロックが回転ずると前記カムフォロワが対応するシリンダ内の対 応するピストンの半径方面内方の動きを生じさせるよう作用することを特徴とす るロータリー内燃機関。 ３４）前記第１のバルブ板がそれを通る吸気口を有し、対応する各シリンダアセ ンブリ上の各ポート手段が吸入気を前記内燃チャンバへと周期的に導入するよう に構成した多段を有し、該手段が前記チャンバ内に前記エンジンブロックと前記 ハウジングとが互いに関連して回転するように前記第１のバルブ板の方を向いて 密着された開口部を有し、該開口部がエンジンサイクルのある部分において前記 固定バルブにある対応する吸入口に対応して回転することを特徴とする請求項３ ３記載のロータリー内燃機関。 ３５）前記吸入気が空気と燃料との混合気であることを特徴とする請求項３４記 載のロータリー内燃機関。 ３６）前記吸入気が空気であることを特徴とする請求項３４記載のロータリー内 燃機関。 ３７）プロペラと、 該プロペラを回転するように該プロペラに接続されたロータリー内燃機関とから なる軽飛行機であって、該ロータリー内燃機関が、 ハウジング； 前記ハウジング内に配され、カムフォロワを受容するよう構成されたカムトラッ ク； 前記ハウジング内に配されたエンジンブロックであって、該エンジンブロックと 前記ハウジングが中心軸のまわりで互いに相対的に回転可能であるエンジンブロ ック；前記ハウジングに対する前記エンジンブロックの相対的回転を前記プロペ ラの回転に変換する外部駆動部材に接続可能な手段； 前記エンジンブロックで半径方向に配された少なくとも１つのシリンダアセンブ リであって、前記エンジンブロックの回転軸から略半径方向外側に延びる長手軸 を有し、端壁を形成する手段を含むシリンダ、 該シリンダ内に配され、このシリンダ内で往復運動するよう構成されたピストン 部材、 燃焼室、 該燃焼室に空気および燃料が周期的に導入されるのを許容する手段、 前記燃焼室内で空気および燃料の圧縮混合物の燃焼を生じさせる手段、 空気および燃料の燃焼生成物の前記燃焼室から周期的な排出を許容する手段およ び 前記シリンダ内のピストンの力および動きを前記カムトラックに出し入れする手 段であって、該手段はピストンに作用的に結合されたカムフォロワを備え、該カ ムフォロワは、前記カムトラックに沿って該カムトラックに乗るように配され、 前記ピストンから前記カムフォロワに出入する力および動きを前記カムトラック に出し入れするよう構成された前記シリンダ内の力および動きを前記カムトラッ クに出し入れする手段を備えたシリンダアセンブリ； を有するロータリー内燃機関であって、該ロータリー内燃機関において、 前記カムトラックが少なくとも１つの第１セグメントと少なくとも１つの第２セ グメントを有し、該第１セグメントは略正の勾配を有し、前記エンジンブロック の回転軸から略増加していく半径方向距離を有し、それによってカムフォロワが 該第１セグメントと半径方向に整合している間にピストンが爆発行程でシリンダ 内を外方に移動すると、前記第１セグメントに対する対応するカムフォロワの反 力が前記エンジンブロックを前記第１セグメントの正の勾配の方向に回転させる ような方向に作用し、 前記第２セグメントは略負の勾配を有し、前記エンジンブロックの回転軸から略 減少していく半径方向距離を有し、それによって、カムフォロワが前記カムトラ ックの略負の勾配に乗っているので、前記エンジンブロックが回転すると前記カ ムフォロワが対応するシリンダ内の対応するピストンの半径方向内方の動きを生 じさせるよう作用することを特徴とする軽飛行機。 ３８）連続して結合することが可能な少なくとも第１および第２のロータリー内 燃機関からなる多層動力装置であって、該各ロータリー内燃機関が、 ハウジング； 前記ハウジング内に配され、カムフォロワを受容するよう構成されたカムトラッ ク； 前記ハウジング内に配された、中心軸のまわりを回転可能であるエンジンブロッ ク； 該エンジンブロックから互いに軸方向に延びる出力シャフトであって、該シャフ トが互いに同軸をなす出力シャフト； 該出力シャフトが一体となり同じ方向に同じ速度で回転するように連結する手段 ； 前記エンジンブロックで半径方向に配された少なくとも１つのシリンダアセンブ リであって、前記エンジンブロックの回転軸から略半径方向外側に延びる長手軸 を有し、端壁を形成する手段を含むシリンダ、該シリンダ内に配され、このシリ ンダ内で往復運動するよう構成されたピストン部材、 燃焼室、 該燃焼室に空気および燃料が周期的に導入されるのを許容する手段、 前記燃焼室内で空気および燃料の圧縮混合物の燃焼を生じさせる手段、 空気および燃料の燃焼生成物の前記燃焼室から周期的な排出を許容する手段およ び 前記シリンダ内のピストンの力および動きを前記カムトラックに出し入れする手 段であって、該手段は該ピストン作用的に結合されたカムフォロワを有する手段 を備えたシリンダアセンブリ； を有するロータリー内燃機関にであって、該ロータリー内燃機関において、 前記カムトラックが少なくとも１つの第１セグメントと少なくとも１つの第２セ グメントを有し、該第１セグメントは略正の勾配を有し、前記エンジンブロック の回転軸から略増加していく半径方向距離を有し、それによってカムフォロワが 該第１セグメントと半径方向に整合している間にピストンが爆発行程でシリンダ 内を外方に移動すると、前記連結手段を介して前記第１セグメントに対する対応 するカムフォロワの反力が前記エンジンブロックを前記第１セグメントの正の勾 配の方向に回転させるような方向に作用し、前記第２セグメントは略負の勾配を 有し、前記エンジンブロックの回転軸から略減少していく半径方向距離を有し、 それによって、カムフォロワが前記カムトラックの略負の勾配に乗っているので 、前記エンジンブロックが回転すると前記カムフォロワが前記連結手段の幾何学 的に規定された動きをして対応するシリンダ内の対応するピストンの半径方向内 方の動きを生じさせるよう作用することを特徴とする多層動力装置。 ３９）前記カムトラックが、対応する各ピストンが実質的に正および負の一定加 速度を有するような形状をなすことを特徴とする請求項１記載のロータリー内燃 機関。