JPH0563617B2 - - Google Patents

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JPH0563617B2
JPH0563617B2 JP60500987A JP50098785A JPH0563617B2 JP H0563617 B2 JPH0563617 B2 JP H0563617B2 JP 60500987 A JP60500987 A JP 60500987A JP 50098785 A JP50098785 A JP 50098785A JP H0563617 B2 JPH0563617 B2 JP H0563617B2
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Japan
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engine
cam
rotor
piston
combustion
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JP60500987A
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JPS61502199A (en
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Robaato Eru Ratsuseru
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Original Assignee
Individual
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Publication of JPH0563617B2 publication Critical patent/JPH0563617B2/ja
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    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/04Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/06Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft the piston motion being transmitted by curved surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • F01B13/06Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement
    • F01B13/061Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with the actuated or actuating element being at the outer ends of the cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B57/00Internal-combustion aspects of rotary engines in which the combusted gases displace one or more reciprocating pistons
    • F02B57/08Engines with star-shaped cylinder arrangements
    • F02B57/10Engines with star-shaped cylinder arrangements with combustion space in centre of star
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F01B2009/061Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft the piston motion being transmitted by curved surfaces by cams
    • F01B2009/065Bi-lobe cams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Description

請求の範囲 1 ロータの中心回転軸の半径方向に延在し、
各々がそこでピストンを担持する一又は複数の、
円弧方向上に隔てられたシリンダを有する略円筒
形のロータと;該ロータに同軸的に配設された静
止軸受支持軸と;該軸でロータを回転自在に支持
する主軸受を担持し、各々が該シリンダの1つと
独立に連通する一又は複数の個々の燃焼室を提供
する一体燃焼室と;該室は該ロータと同心的に該
軸の回りにそれと共に回転自在に動きうるよう設
けられ;該ロータの該回転軸に一致した中央軸の
回りに半径方向に非対称に形成された一対の整列
した、軸方向に離間した、連続曲線カム軌道から
なる複数のカムと;一対の該カム軌道は該回転軸
に垂直にある平行面に該シリンダの軸方向に外方
に、かつ該ロータの対向する軸方向端部に隣つて
位置し;各々が軌道の形状に追従する該軌道と係
合されたカムフオロワを有する複数のカムライダ
組立体とよりなり、各該ライダ組立体は各シリン
ダ内のピストンに結合され、それにより該フオロ
ワの該軌道に沿つた動きに応じてその関連したシ
リンダと同軸かつ該ロータの半径方向に各該ピス
トンの往復行程をなし;該軌道はピストンの明ら
かに異なる動きを発生し、その各吸入、圧縮、燃
焼及び排気工程中等しくない継続時間及び長さの
工程を発生するよう構成され、配置されてなる内
燃4サイクルロータリエンジン。
Claim 1 Extending in the radial direction of the central rotation axis of the rotor,
one or more, each carrying a piston therein;
a substantially cylindrical rotor having cylinders spaced apart in an arcuate direction; a stationary bearing support shaft coaxially disposed on the rotor; a main bearing rotatably supporting the rotor supported by the shaft; an integral combustion chamber providing one or more individual combustion chambers in independent communication with one of the cylinders; the chamber being arranged for rotatable movement therewith about the axis concentrically with the rotor; a plurality of cams comprising a pair of aligned, axially spaced, continuous curved cam tracks formed radially asymmetrically about a central axis coinciding with the axis of rotation of the rotor; a pair of the cam tracks; are located axially outwardly of the cylinder and adjacent opposite axial ends of the rotor in parallel planes perpendicular to the axis of rotation; each engages the raceway following the shape of the raceway. a plurality of cam rider assemblies having cam followers, each said rider assembly being coupled to a piston in a respective cylinder such that said rider assembly is coaxial with and associated with its associated cylinder in response to movement of said follower along said trajectory. a reciprocating stroke of each piston in the radial direction of the rotor; the trajectory produces distinctly different movements of the piston, producing strokes of unequal duration and length during each of its suction, compression, combustion and exhaust strokes; An internal combustion four-stroke rotary engine constructed and arranged to.

2 各カムライダ組立体は各々該ロータが1回転
する間にそれに結合されたピストンの単一吸入、
圧縮、燃焼及び排気サイクル運動を行なう請求の
範囲第1項記載のロータリエンジン。
2. Each cam rider assembly each has a single suction of a piston coupled thereto during one revolution of the rotor;
A rotary engine according to claim 1, which performs compression, combustion and exhaust cycle motion.

3 該カム軌道は該ロータが1回転する間に各ピ
ストンの単一吸入、圧縮、燃焼、排気工程を行な
う形状とされている請求の範囲第1項記載のロー
タリエンジン。
3. The rotary engine according to claim 1, wherein said cam track is shaped to perform a single intake, compression, combustion, and exhaust stroke of each piston during one rotation of said rotor.

4 該軸は同軸吸入及び排気通路によりなり、吸
入及び排気弁ポートは該軸の外部及び該吸入及び
排気通路間をそれぞれ連通し、該軸の回りでの該
ロータ及び燃焼室の回転に応じて各該シリンダの
燃焼室と順次連通するよう作動しうる請求の範囲
第1項記載のロータリエンジン。
4. The shaft includes coaxial intake and exhaust passages, and intake and exhaust valve ports communicate with the outside of the shaft and between the intake and exhaust passages, respectively, and the intake and exhaust valve ports communicate with the outside of the shaft and between the intake and exhaust passages, respectively, and the intake and exhaust valve ports communicate with the outside of the shaft and between the intake and exhaust passages, respectively, and the intake and exhaust valve ports communicate with the outside of the shaft and between the intake and exhaust passages. A rotary engine according to claim 1, operable to communicate sequentially with the combustion chamber of each said cylinder.

5 各カムライダ組立体は該ロータに摺動自在に
結合され半径方向に、また協働するピストンの運
動軸と平行に動く一対の剛性摺動部材と、各シリ
ンダを横断し、該摺動部材の一端を協働するピス
トンの半径方向外端部にしつかりと結合する手段
と、該摺動部材の他端に取付けられ、該協働する
ピストンの半径方向内端に実質的に対向する該軌
道と係合するローラとよりなる請求の範囲第1項
記載のロータリエンジン。
5 Each cam rider assembly includes a pair of rigid sliding members slidably coupled to the rotor and moving radially and parallel to the axis of motion of the cooperating pistons, and means for coupling one end to a radially outer end of the cooperating piston with a stop; and the raceway attached to the other end of the sliding member substantially opposite the radially inner end of the cooperating piston. A rotary engine according to claim 1, comprising engaging rollers.

6 ライン組立体及び該軌道間の力伝達の点はそ
れに接続された該ピストンの半径方向上最内端に
隣つている請求の範囲第1項記載のロータリエン
ジン。
6. The rotary engine of claim 1, wherein the point of force transmission between the line assembly and the raceway is adjacent to the radially upper innermost end of the piston connected thereto.

7 該軸の回りに該室と回転運転する点火プラグ
が各該燃焼室に設けられている請求の範囲第1項
記載のロータリエンジン。
7. The rotary engine according to claim 1, wherein each combustion chamber is provided with a spark plug that rotates with the chamber around the axis.

8 該カムは各々カムライダ組立体と協働する一
対のカムフオロワの一方と係合する、一対の半径
方向に離間したカム軌道よりなる請求の範囲第1
項記載のロータリエンジン。
8. Claim 1, wherein the cam comprises a pair of radially spaced cam tracks each engaging one of a pair of cam followers cooperating with a cam rider assembly.
Rotary engine as described in section.

明細書 本発明は一般にロータリ内燃エンジンに関し、
特にその燃料節約及び出力の増大をもたらすため
の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION The present invention generally relates to rotary internal combustion engines;
In particular, it relates to improvements to provide fuel savings and increased power output.

今日広く使われている、回転自在なクランク軸
に結合されたピストンを有する身近な往復動ピス
トンエンジンではピストン行程はクランク軸の軌
道により制約される。その結果各ピストンの燃焼
あるいは発動行程はその圧縮行程と同じ大きさに
しかなり得ず、従つてシリンダの排気弁が開いた
場合未使用の燃料及びガスが大気中に排出される
ので使用可能な動力の損失が生じる。かかるエン
ジンでは同様な制約が排気行程でもクランク軸の
軌道で生じる。すなわち排気ガスがシリンダから
排出されるに要する時間が制限される。その結果
各ピストンがその行程中でハイポイントから動く
際の背圧により出力の損失が生じる。
In the familiar reciprocating piston engines widely used today, which have a piston connected to a freely rotatable crankshaft, the piston stroke is constrained by the trajectory of the crankshaft. As a result, each piston's combustion or power stroke can only be as large as its compression stroke, so when the cylinder's exhaust valve opens, unused fuel and gases are vented to the atmosphere, reducing usable power. loss will occur. In such engines, similar constraints occur on the crankshaft trajectory during the exhaust stroke. That is, the time required for the exhaust gas to exit the cylinder is limited. The result is a loss of power due to back pressure as each piston moves from its high point during its stroke.

かかるエンジンでは上記の発動及び排気行程に
関する制限の他、数本のシリンダへ混合気を分配
するための長いマニホールドを使用することによ
り燃料混合及び分配効率の低下が生じる。これは
主としてシリンダへ吸入弁を周期的な開閉する必
要から生じるものであり、その際シリンダの混合
気の流入が中断される。これは個々のシリンダへ
の、またその内部での一様でない混合気の供給と
燃焼をもたらし、その結果エンジン回転にむらを
生じる。
In addition to the starting and exhaust stroke limitations discussed above, such engines suffer from reduced fuel mixing and distribution efficiency due to the use of long manifolds to distribute the mixture to several cylinders. This primarily results from the necessity to periodically open and close the intake valves to the cylinders, in which case the inflow of the air-fuel mixture into the cylinders is interrupted. This results in uneven air-fuel mixture delivery and combustion to and within the individual cylinders, resulting in uneven engine speed.

従来の4行程エンジンの欠点にはさらに各ピス
トン及びシリンダは4サイクル動作、すなわち、
吸入、圧縮、燃焼及び排気にクランク軸の2回転
を必要とすることがある。すなわち、クランク軸
2回転に対し1回の燃焼ないし発動行程しか存在
しない。これは所要出力に対するエンジン回転数
を増大させ、従つてそれに伴う摩擦損失及び可動
部品の摩耗及び裂傷をもたらす。従来の4サイク
ル内燃エンジンは圧縮を受けるばねや回動される
軸受やカム、あるいは強く摺動することでエンジ
ン回転を制約するシール等の如き多数の摩擦を発
生する部品を使用しており、その結果生じる摩擦
出力損失分は馬力出力に利用できない。
A further disadvantage of conventional four-stroke engines is that each piston and cylinder operates in four cycles, i.e.
Two revolutions of the crankshaft may be required for suction, compression, combustion, and exhaust. That is, there is only one combustion or activation stroke for every two revolutions of the crankshaft. This increases the engine speed for the required power and therefore results in friction losses and wear and tear on the moving parts. Conventional four-stroke internal combustion engines use many parts that generate friction, such as springs that are compressed, bearings and cams that rotate, and seals that slide strongly and restrict engine rotation. The resulting frictional power loss is not available for horsepower output.

他にも、現在公知の4サイクル内燃エンジンに
は最小の燃料消費で最大出力を発生することを妨
げる要因及び不能率な点が存在するが、先に示し
たものが本発明が軽減しようとする欠点の基本的
事柄である。
There are other factors and impediments to currently known four-stroke internal combustion engines that prevent them from producing maximum power with minimal fuel consumption, which the present invention seeks to alleviate. These are the basic flaws.

本発明はロータの中心回転軸の半径方向に延在
し、各々がそこでピストンを担持する一又は複数
の、円弧方向上に隔てられたシリンダを有する略
円筒形のロータと;該ロータに同軸的に配設され
た静止軸受支持軸と;該軸でロータを回転自在に
支持する主軸受を担持し、各々が該シリンダの1
つと独立に連通する一又は複数の個々の燃焼室を
提供する一体燃焼室と;該室は該ロータと同心的
に該軸の回りにそれと共に回転自在に動きうるよ
う設けられ;該ロータの該回転軸に一致した中央
軸の回りに半径方向に非対称に形成された一対の
整列した、軸方向に離間した、連続曲線カム軌道
からなる複数のカムと;一対の該カム軌道は該回
転軸に垂直にある平行面に該シリンダの軸方向に
外方に、かつ該ロータの対向する軸方向端部に隣
つて位置し;各々が軌道の形状に追従する該軌道
と係合されたカムフオロワを有する複数のカムラ
イダ組立体とよりなり、各該ライダ組立体は各シ
リンダ内のピストンに結合され、それにより該フ
オロワの該軌道に沿つた動きに応じてその関連し
たシリンダと同軸かつ該ロータの半径方向に各該
ピストンの往復行程をなし;該軌道はピストンの
明らかに異なる動きを発生し、その各吸入、圧
縮、燃焼及び排気工程中等しくない継続時間及び
長さの工程を発生するよう構成され、配置されて
なる内燃4サイクルロータリエンジンを提供す
る。
The present invention comprises a generally cylindrical rotor having one or more arcuately spaced cylinders extending radially of a central axis of rotation of the rotor, each carrying a piston therein; a stationary bearing support shaft disposed in the cylinder; the shaft carries a main bearing rotatably supporting the rotor; each shaft supports one of the cylinders;
an integral combustion chamber providing one or more individual combustion chambers in independent communication with the rotor; the chamber being concentrically movable with the rotor about the axis; a plurality of cams comprising a pair of aligned, axially spaced, continuous curved cam tracks formed radially asymmetrically about a central axis coincident with the axis of rotation; cam followers located in vertical parallel planes axially outwardly of the cylinder and adjacent opposite axial ends of the rotor; each having cam followers engaged with the raceway that follow the shape of the raceway; a plurality of cam rider assemblies, each said rider assembly being coupled to a piston in each cylinder such that said cam rider assembly is coaxial with its associated cylinder and radial of said rotor in response to movement of said follower along said trajectory. a reciprocating stroke of each said piston; said trajectory is configured to produce distinctly different movements of the piston and to produce strokes of unequal duration and length during each of its suction, compression, combustion and exhaust strokes; To provide an internal combustion four-stroke rotary engine arranged in the following manner.

種々のピストンのそれぞれのシリンダに対する
運動はこの目的のため非対称カム手段が用いられ
ているため固定クランク軸の軌道により制約され
ることはない。その結果吸入、圧縮、燃焼及び排
気の種々のサイクルについてのピストン行程はカ
ム形状を変化させることで選択的に変化され、行
程長と時間は同一でなくなる。かくて燃焼ないし
発動行程及び排気行程は吸入及び圧縮行程よりか
なり大きくされる。発動ないし燃焼行程が増大さ
れるためエンジンは使用し得る燃焼ガスをより多
く利用することができ、利用可能出力を発生する
能力を有する。この発動行程の増大はエンジンの
全体寸法と使用可能な燃焼の圧縮ガスとにより制
限されるにすぎない。その結果実質的に全ての圧
縮ガスをエンジン外部に取出される出力の発生に
用いることができる。この点で効率がクランク軸
の軌道半径の制限長により制約されていた従来の
クランク軸エンジンと対照的である。
The movement of the various pistons relative to their respective cylinders is not restricted by the fixed crankshaft trajectory since asymmetric cam means are used for this purpose. As a result, the piston strokes for the various intake, compression, combustion, and exhaust cycles can be selectively varied by changing the cam geometry, and the stroke lengths and times are no longer the same. The combustion or power stroke and exhaust stroke are thus made considerably larger than the intake and compression strokes. Because the starting or combustion stroke is increased, the engine is able to utilize more of the available combustion gases and has the ability to produce usable power. This increase in power stroke is only limited by the overall size of the engine and the available compressed gas for combustion. As a result, substantially all of the compressed gas can be used to generate power extracted outside the engine. This contrasts with conventional crankshaft engines whose efficiency is limited by the limited length of the crankshaft's orbital radius.

発動行程の増大に伴う必然的帰結として、エン
ジンは加圧燃焼ガスを利用可能回転出力に完全に
変換することができ、これは燃焼ガスの力ないし
圧力が平滑で段々傾斜していくカム手段の斜面に
直接に当てられることによる。かくしてガスはシ
リンダブロツクを回動させるのに用いられるレバ
ー比に対し最も効率的に利用される。長いカム角
が一定の、滑らかで、またレバー動作をもなす回
転出力を発生する目的に使用される。ガス圧が増
大するにつれカムレバー比は最小値から膨張ガス
の圧力が減少するにつれ徐々に増加する。この対
向作用により直線ピストン運動を出力軸の回転運
動に変換する際実質的に一定の力が加えられ、こ
のためエンジン特性が改良される。
A corollary of the increased power stroke is that the engine is able to fully convert the pressurized combustion gases into usable rotational power, as the force or pressure of the combustion gases is increased by means of a smooth and graded cam. Due to direct contact with the slope. Gas is thus utilized most efficiently for the lever ratio used to rotate the cylinder block. A long cam angle is used to produce a constant, smooth, and lever-action rotational output. As the gas pressure increases, the cam lever ratio gradually increases from a minimum value as the pressure of the inflation gas decreases. This opposing action applies a substantially constant force in converting linear piston motion into rotational motion of the output shaft, thereby improving engine performance.

燃焼ガスの圧力が消費されると排気ガスがエン
ジンから排出されねばならないが、ここでも本発
明のエンジンはカム動作ピストン運動を用いてい
るためカム角を排気モードで減少させることがで
き、排気ガスにシリンダ内から脱出するための最
大限の時間を与えることができる。この結果ピス
トンに対する背圧は減少し、従つてこの要因によ
る出力損失は軽減される。
Once the pressure of the combustion gases is consumed, the exhaust gases must exit the engine; again, because the engine of the present invention uses cam-actuated piston motion, the cam angle can be reduced in exhaust mode, and the exhaust gases must be removed from the engine. giving the maximum amount of time to escape from within the cylinder. This results in less backpressure on the piston, thus reducing power losses due to this factor.

発動及び排気行程が改良されるばかりでなく、
カム動作ピストンを用いた設計はエンジンの吸入
サイクル中の息つき動作をも改良する。これはエ
ンジンが静止マニホールド及び主軸受軸の回りで
回動し、その結果エンジンシリンダに流入する燃
料及び空気がほとんど一定ないし中断されないこ
とによる。この改良された吸入動作により混合気
中での燃料の分布が改良され、その結果シリンダ
内での燃焼がさらに強力になる。
Not only are the starting and exhaust strokes improved, but
The cam-actuated piston design also improves the engine's breathing action during the intake cycle. This is because the engine rotates about a stationary manifold and main bearing shaft, resulting in a nearly constant or uninterrupted flow of fuel and air into the engine cylinders. This improved suction action improves the distribution of the fuel in the air-fuel mixture, resulting in more intense combustion within the cylinder.

好ましいエンジンの設計は燃料の燃焼と排気に
必要な4サイクルのモードの全てが各々360゜のロ
ータ回転内で完了されるものである。従つて回転
シリンダブロツク組立体の各シリンダはシリンダ
ブロツクロータの一回転毎に点火される。その結
果エンジンは低い毎分当りの回転数でも発生出力
が増加され、あるいはカム手段及びピストン行程
長を適当に変化させることにより逆に高回転数で
低い出力を発生するようにもできる。
A preferred engine design is one in which all four cycle modes required for fuel combustion and exhaust are completed within each 360° rotor rotation. Thus, each cylinder of the rotating cylinder block assembly is ignited for each revolution of the cylinder block rotor. As a result, the engine can produce increased power even at low revolutions per minute, or alternatively, by suitably varying the cam means and piston stroke length, it can be made to produce lower power at higher revolutions.

息つき、燃焼及び出力の他にも本エンジンは摩
擦による内部出力損失についても非常に大きな利
点を有する。これはエンジンロータが精密軸受上
を自在に回転し、またカム手段がエンジンの個々
のピストンに結合されているためほとんど摩擦が
存在しないためである。
In addition to breathing, combustion, and power, the engine also has significant advantages in terms of internal power losses due to friction. This is because the engine rotor freely rotates on precision bearings and because the cam means are coupled to the individual pistons of the engine, there is little friction.

さらに本エンジンのロータシリンダブロツクは
比較的自由に回転できるため著しいフライホイー
ル効果を示し、その結果エンジンは短時間の定格
能力よりも高い出力を発生することができる。こ
の特性は例えば特に自動車等の発進の際初めにエ
ンジンを駆動軸に係合させるような場合に有用で
ある。このフライホイール効果は自動車等の用途
でエンジン寸法を縮小し燃費節約をするための出
力要求を減少させることも可能にする。
Additionally, the engine's rotor cylinder block is relatively free to rotate, exhibiting a significant flywheel effect, which allows the engine to generate power above its short-term rated capacity. This characteristic is useful, for example, especially when the engine is first engaged with the drive shaft when starting a car or the like. This flywheel effect also allows applications such as automobiles to reduce engine size and reduce power requirements to save fuel.

図面において: 第1図はロータリエンジンの実施例外観図; 第2図は第1図中のエンジンの右側部分側面
図; 第3図は本体カバーを外され、第1図に示した
エンジン部品内部構成が示されているエンジンの
拡大正面図; 第4図は第3図中の線4−4に実質的に沿つて
切断され、第3図中の矢印の方向を見た拡大短縮
側断面図; 第5図は第3図と同様な、ただし縮尺が縮少さ
れ、ロータが除去されて協働するカム手段の特徴
が示されている部分正面図; 第6図はロータに同軸的に取付けられる主軸受
支持及び燃焼室の外観図; 第7図は周囲でシリンダブロツクが回動される
主軸受及び吸入・排気マニホールド結合部材の外
観図; 第8図は第3図に示したカムライダ組立体と協
働する摺動部材の外観図; 第9図は出力軸及び第6図の燃焼室と協働する
燃料点火プラグを示す拡大正面図; 第10図は出力取出し及びタイミング歯車の関
係を示す第9図と同様な拡大正面図; 第11図は駆動歯車及び出力軸と協働する分配
器及び点火タイミング手段の拡大正面図; 第12図は変形されたエンジンの第4図と同様
な部分断面図; 第13図は第12図のエンジンで使われる変形
二重軌道カム手段の部分正面図;また 第14図は第1図から第13図までに示した形
の個々のエンジンを4台用いた変形エンジン集合
体を示す、エンジン本体の一部を切除した端面図
である。
In the drawings: Figure 1 is an external view of an embodiment of the rotary engine; Figure 2 is a side view of the right side of the engine in Figure 1; Figure 3 is the interior of the engine parts shown in Figure 1 with the main body cover removed. 4 is an enlarged, foreshortened side sectional view taken substantially along line 4--4 in FIG. 3 and looking in the direction of the arrow in FIG. 3; FIG. FIG. 5 is a partial elevational view similar to FIG. 3, but reduced in scale and with the rotor removed to show the features of the cooperating cam means; FIG. 6 is a partial front view similar to FIG. Fig. 7 is an external view of the main bearing around which the cylinder block rotates and the intake/exhaust manifold coupling member; Fig. 8 is an external view of the cam rider assembly shown in Fig. 3. Fig. 9 is an enlarged front view showing the fuel spark plug cooperating with the output shaft and the combustion chamber of Fig. 6; Fig. 10 shows the relationship between the output output and the timing gear. Figure 11 is an enlarged front view of the distributor and ignition timing means cooperating with the drive gear and output shaft; Figure 12 is a similar section of the modified engine to Figure 4; 13 is a partial front view of the modified double track cam means used in the engine of FIG. 12; and FIG. 14 shows four individual engines of the type shown in FIGS. 1 to 13. FIG. 3 is an end view with a portion of the engine body cut away, showing the modified engine assembly used.

図面中、第1図から第11図にはエンジン20
の作業プロトタイプが示されている。第1図に示
す如くエンジン20は制御パネル22が設けられ
た試験スタンド21上に取付けられた状態で示さ
れている。モータ24により駆動されるサンプポ
ンプ23がエンジン下側に取付けられた油サンプ
ウエル25と協働する。エンジン20には気化器
26、点火コイル27、出力軸28及び適当な始
動モータ(図示せず)に結合されるべく適合さ
れ、始動のためエンジンピストンに最初の動作を
させる始動歯車29が設けられている。
In the drawings, FIGS. 1 to 11 show the engine 20.
A working prototype is shown. As shown in FIG. 1, engine 20 is shown mounted on a test stand 21 on which a control panel 22 is mounted. A sump pump 23 driven by a motor 24 cooperates with an oil sump well 25 mounted on the underside of the engine. The engine 20 is provided with a carburetor 26, an ignition coil 27, an output shaft 28 and a starting gear 29 adapted to be coupled to a suitable starting motor (not shown) to provide initial movement of the engine piston for starting. ing.

図示の如くエンジン20は平行な側壁33,3
4及び上部及び下部壁35及び36に取付けられ
て以下より詳細に説明するエンジンの作動要素を
囲む平行な前面及び背面壁31及び32をそれぞ
れ有する略直方体の外部ケーシング30よりな
る。もちろんこのケーシング30の特定の構成は
エンジンの作動要素の保護外部カバー及び支持を
示す以外本発明の要件には比較的無関係であるこ
とを理解すべきである。
As shown, the engine 20 has parallel side walls 33,3
4 and upper and lower walls 35 and 36, respectively, and having parallel front and rear walls 31 and 32 surrounding the working elements of the engine, which will be described in more detail below. It should, of course, be understood that the particular configuration of this casing 30 is relatively unrelated to the requirements of the present invention other than to provide a protective outer cover and support for the operating elements of the engine.

第2図に示す如くケーシング30外部には制御
パネル22に隣接してオイルフイルルタ37と12
ボルト電源38が設けられ、またそれぞれケーシ
ング内に囲まれた作動要素を潤滑するオイル及び
空気ライン39及び40の回路が設けられる。適
当な燃料タンク(図示せず)に接続された適当な
燃料供給ライン41がさらに設けられ、ガソリン
の如き可燃性燃料を気化26に供給する。オイル
ライン39はオイルフイルタ37を介してオイル
サンプ25と以下詳細に説明するエンジンの適当
な部分との間を連通する。同様に空気ライン40
は図示の特定の実施例では継手手段42を介して
(第1図参照)適当な圧縮空気源に接続される。
図示した潤滑及び冷却系は空気とオイルの混合の
組合わせよりなつているが、エンジンは加圧オイ
ルのみあるいは局部的オイル潤滑と組合わされた
空気により潤滑されてもよい。
As shown in FIG. 2, on the outside of the casing 30 there is an oil filter 37 and a
A volt power supply 38 is provided, as well as a circuit of oil and air lines 39 and 40, respectively, for lubricating the operating elements enclosed within the casing. A suitable fuel supply line 41 connected to a suitable fuel tank (not shown) is further provided to supply combustible fuel, such as gasoline, to vaporizer 26. Oil line 39 communicates via oil filter 37 between oil sump 25 and appropriate parts of the engine, which will be described in detail below. Similarly, air line 40
in the particular embodiment shown is connected to a suitable source of compressed air via coupling means 42 (see FIG. 1).
Although the illustrated lubrication and cooling system consists of a combination of air and oil mixtures, the engine may be lubricated by pressurized oil alone or by air in combination with localized oil lubrication.

要約すると、図示の冷却及び潤滑システムでは
加圧空気及びオイルが霧状大気としてケーシング
30の囲まれた内側に注入され、そこで基本的に
は回転しているエンジンブロツクロータのフアン
作用によりケーシング中を循環される。フイルタ
手段44(第3図参照)はエンジンケーシングか
ら開口部45,45を通つて出てくる循環空気か
らオイルミストを捕集する作用をする。凝縮した
オイルはケーシング底部に集まりケーシング底部
36中のドレイン手段46を介してオイルタンク
サンプ25に戻る。ここでもこの詳細は本発明に
特に重要ではなく、単にエンジンの作動要素に対
し適当な冷却及び潤滑システムを構成する必要が
あるというにすぎない。
In summary, in the illustrated cooling and lubrication system, pressurized air and oil are injected as an atomized atmosphere into the enclosed interior of the casing 30, where they are forced through the casing essentially by the fan action of a rotating engine block rotor. It is circulated. Filter means 44 (see FIG. 3) serve to collect oil mist from the circulating air exiting the engine casing through openings 45, 45. The condensed oil collects on the casing bottom and returns to the oil tank sump 25 via drain means 46 in the casing bottom 36. Again, these details are not particularly important to the invention, merely that a suitable cooling and lubrication system must be provided for the operating elements of the engine.

以下特に第3及び第4図を参照しながら本エン
ジンの主要動作要素の特徴を説明する。エンジン
20には燃料の燃焼エネルギーを出力軸28で利
用できる出力に変換するのに構成され組合わされ
る一般に8つの主要要素ないし手段が存在する。
要約するとこれらは主シリンダブロツクロータ5
0と、ロータに同軸的にインターロツクされ、結
合主軸受軸及び吸入・排出マニホールド手段の回
りで運動している間主軸受支持をなす軸受及び燃
焼室手段52とよりなる。ロータ50に設けられ
たシリンダの各々には直線運動をする往復ピスト
ン手段56が収容され、これらはカムライダ組立
体58により一対の平行静止カム手段59及び6
0に摺動結合されている。
The features of the main operating elements of the engine will now be described with particular reference to FIGS. 3 and 4. There are generally eight major components or means in the engine 20 that are configured and combined to convert the energy of combustion of the fuel into power available at the output shaft 28.
To summarize, these are the main cylinder block rotor 5
0 and a bearing and combustion chamber means 52 coaxially interlocked with the rotor and providing main bearing support during movement about the combined main bearing shaft and intake and exhaust manifold means. Each of the cylinders provided on the rotor 50 houses a reciprocating piston means 56 for linear motion, which are connected by a cam rider assembly 58 to a pair of parallel stationary cam means 59 and 6.
Slidingly coupled to 0.

上に挙げた要素はロータの回転動作ないし運
動、及びその内側に担持されているピストン手段
のカム手段の形状に沿つた往復動作を実行するよ
うに構成されており、その際燃焼室手段52の外
端に取付けられた主駆動歯車62が回動される。
前記の如く、符号50〜62を有する手段はケー
シング30内又はその上に支持されており、エン
ジンの主作動要素を構成するが以下これを詳細に
説明する。
The above-mentioned elements are configured to carry out a rotational movement or movement of the rotor and a reciprocating movement along the shape of the cam means of the piston means carried inside the same, in which case the combustion chamber means 52 A main drive gear 62 attached to the outer end is rotated.
As mentioned above, the means bearing the numbers 50-62 are supported in or on the casing 30 and constitute the main operating elements of the engine, which will be explained in more detail below.

ロータ50は基本的には円筒形フライホイール
シリンダブロツクであり、一又は複数のシリンダ
内孔が弧方向に対し隔てられた半径方向軸に沿つ
て設けられ、ピストンシリンダが形成される。図
示の実施例では4本のかかる半径方向に配設され
たピストンシリンダ64,65,66及び67が
設けられる。可能なシリンダ内孔の数はロータ中
で使用できる空間及び特定のエンジン出力に対す
る要求によつてのみ決まることに注意が必要であ
る。かかる要因の範囲内で本発明によるエンジン
は一又はそれ以上のシリンダよりなつてよい。各
シリンダ内孔に隣接し、またそれに平行にロータ
の前面及び背面の両側で延在する、一対の、形状
が合致し、平行に離間したカム摺動溝68,68
が設けられ、各ピストン手段56と協働する一対
のカムライダ組立体58を受入れる。カム摺動溝
68はロータ外周部から燃焼室手段52を同軸的
に受入れる内部の中央内孔開口部(第4図参照)
69まで延在する。各溝68の側壁はアンダーカ
ツトされ、かかる溝の横側部を画成する張出した
リツプ部分70が形成され、もつてカムライダ組
立体がかかる溝に連動される。ロータ直径の外側
1/3以内にはカム摺動溝68の中心線に沿つて、
またシリンダ室の各々に沿つて配列した細長いス
ロツト開口部71が設けられる。かかる開口部7
1はすぐわかるように隣接するシリンダ室内へ延
在し、もつて室内にあるピストン手段56と協働
するカムライダ組立体58とが結合される。シリ
ンダ64〜67の各々の間ではロータの部分が切
除されて中間ウエブ状スポーク72が形成され
る。あるいはかかる中間区域は必要に応じて固体
のまま残してもよい。
Rotor 50 is essentially a cylindrical flywheel cylinder block with one or more cylinder bores along arcuately spaced radial axes to form a piston cylinder. In the illustrated embodiment, four such radially arranged piston cylinders 64, 65, 66 and 67 are provided. It should be noted that the number of possible cylinder bores is determined only by the space available in the rotor and the specific engine power requirements. Within such factors, an engine according to the invention may consist of one or more cylinders. A pair of congruent, parallel spaced cam sliding grooves 68, 68 extending adjacent to and parallel to each cylinder bore on opposite sides of the rotor's front and rear surfaces.
are provided and receive a pair of cam rider assemblies 58 that cooperate with each piston means 56. The cam sliding groove 68 is an internal central bore opening that coaxially receives the combustion chamber means 52 from the outer circumference of the rotor (see FIG. 4).
It extends to 69. The sidewalls of each groove 68 are undercut to form flared lip portions 70 defining the lateral sides of the groove so that the cam rider assembly is coupled thereto. Within the outer 1/3 of the rotor diameter, along the center line of the cam sliding groove 68,
Also provided are elongated slot openings 71 arranged along each of the cylinder chambers. Such opening 7
1 extends into the adjacent cylinder chamber, as can be readily seen, and is connected to a cam rider assembly 58 cooperating with piston means 56 located within the chamber. Between each of the cylinders 64-67, portions of the rotor are cut away to form intermediate web-like spokes 72. Alternatively, such intermediate areas may remain solid if desired.

シリンダ64〜67はそれぞれロータ50の外
周部及び中央内孔69と自由に連通していること
が理解されよう。またロータ50の構成の際質量
が中心軸の回りに一様に分布しロータの静的及び
動的平衡が達成され、もつて運転の際の振動が回
避されることも理解されよう。
It will be appreciated that cylinders 64-67 are in free communication with the outer circumference and central bore 69 of rotor 50, respectively. It will also be appreciated that the construction of the rotor 50 allows the mass to be uniformly distributed around the central axis to achieve static and dynamic equilibrium of the rotor, thereby avoiding vibration during operation.

図示してないがロータの中央内孔69には燃焼
室手段52と連動させるためのキー溝が設けてあ
り、以下これを説明する。
Although not shown, a keyway is provided in the central inner hole 69 of the rotor for interlocking with the combustion chamber means 52, which will be explained below.

特に第3、第4、及び第6図を参照するに、燃
焼室及び主軸受支持の特徴がわかる。燃焼室52
は多目的部分であり、ロータ50を支持し、また
その部材といつしよに結合静止主軸受軸及び吸
入・排気マニホールド手段54の回りを回動する
(第3及び第4図参照)。第6図よりわかるように
燃焼室手段52は円筒形本体部分80により形成
され、その長手軸に平行に一方の側に刻設された
長いキー溝81が設けられている。本体部分80
はその一端を部分的に塞ぐ端壁部分82を有し;
またそれに対向する端部は、本体部分80の円周
部から半径方向外方に延在する環状フランジを有
し、周囲に90゜間隔で設けられた4つのU字形ノ
ツチないし切欠き部分84,84で特徴づけられ
る平行なフランジを設けられた端壁部分83によ
り部分的に塞がれている。かかる切欠き部分ない
しノツチ84は動作に際しカムライダ組立体58
をクリアする目的で設けられており、以下より詳
しく説明する。2つの端壁部分82及び83は本
体部分80を貫いて同軸的に延在し、静止主軸受
軸及びマニホールド手段54を、組立ての際内部
に圧入される主円筒形スリーブ軸受86(第4図
参照)といつしよに受入れる大きな中央円筒形内
孔85により特徴づけられる。
With particular reference to FIGS. 3, 4, and 6, the characteristics of the combustion chamber and main bearing support can be seen. Combustion chamber 52
is a multi-purpose part which supports the rotor 50 and rotates about its associated stationary main bearing shaft and intake/exhaust manifold means 54 (see Figures 3 and 4). As can be seen in FIG. 6, the combustion chamber means 52 is formed by a cylindrical body portion 80, which is provided with an elongated keyway 81 cut into one side parallel to its longitudinal axis. Main body part 80
has an end wall portion 82 partially closing one end thereof;
The opposite end also has an annular flange extending radially outwardly from the circumference of the body portion 80 and includes four U-shaped notches 84 spaced 90 degrees apart about the periphery. It is partially closed off by an end wall section 83 provided with parallel flanges characterized by 84 . Such a cutout portion or notch 84 is formed in the cam rider assembly 58 during operation.
This is provided for the purpose of clearing the following, and will be explained in more detail below. Two end wall portions 82 and 83 extend coaxially through the body portion 80 and support the stationary main bearing shaft and manifold means 54 with a main cylindrical sleeve bearing 86 (FIG. 4) which is press fit therein during assembly. It is characterized by a large central cylindrical inner bore 85 which receives the same (see ).

部材52の円筒形本体部分80はさらに第6図
に示す如く表面から半径方向内方に延在し中央軸
を受入れる内孔86aと連通する4つの穿孔開口
部87により特徴づけられる。穿孔87の各々は
部材52の中心軸と放射状に交差し、また切欠き
部分84の一つと中心が一致するように配列され
ており、またその外端部には円筒形端ぐりを有
し、その結果開口部87と同軸的に配列した浅い
カツプ状室部分88が形成されている。そして穿
孔87はカツプ状室部分88にかど取りされた円
錐台状肩部89を経て接続されている。各穿設孔
開口部87の半径方向内端は燃焼室部材52の伸
長軸に平行な長軸を有する横長の楕円形開口部9
0と連通し、また組立てに際し主軸受中に形成さ
れ、形状が一致するように整列された楕円形開口
部91を介して軸54と連通する。重畳開口部9
0,91はすぐわかるように動作に際し弁手段と
して作用する。穿設開口部87の各々及び前記の
隣接内孔領域88,89は個々の燃焼室を構成
し、燃焼室は組立てられた際それに同軸的に整列
されるシリンダ64から67のうちの一つに連通
する。燃焼室と4本のシリンダ64〜67との正
確な同軸的整列はキーを部材52の本体部分80
外側表面上のキー溝手段81及びロータの中央拡
大開口部69に設けられたキー溝と係合させるこ
とで達せられる。
The cylindrical body portion 80 of member 52 is further characterized by four perforated openings 87 extending radially inwardly from the surface and communicating with a bore 86a receiving a central shaft, as shown in FIG. Each of the perforations 87 is arranged to intersect radially with the central axis of the member 52 and is centered on one of the notched portions 84, and has a cylindrical counterbore at its outer end; As a result, a shallow cup-shaped chamber portion 88 is formed which is coaxially arranged with the opening 87. The borehole 87 is connected to the cup-shaped chamber portion 88 via a beveled truncated conical shoulder 89 . The radially inner end of each perforation opening 87 is a horizontally elongated elliptical opening 9 having a long axis parallel to the elongated axis of the combustion chamber member 52.
0 and communicates with the shaft 54 through an oval opening 91 formed in the main bearing during assembly and aligned in shape. Superimposed opening 9
0.91 serves as valve means in operation, as will be readily apparent. Each of the bored openings 87 and said adjacent bore areas 88, 89 constitute an individual combustion chamber, which combustion chamber is aligned coaxially with one of the cylinders 64 to 67 when assembled. communicate. Precise coaxial alignment of the combustion chamber and the four cylinders 64-67 is keyed to the body portion 80 of member 52.
This is achieved by engaging the keyway means 81 on the outer surface and the keyway provided in the central enlarged opening 69 of the rotor.

各燃焼室には部材52の外端82から内方へ、
部材52の縦軸に平行に延在する穿設開口部93
内に螺入される点火プラグ92が挿入され;かか
る点火プラグのギヤツプ付電極は内孔部分87〜
89により形成された燃焼室に突出している(第
4図参照)。部材52の外端部82にはまた12個
の開口部94,94及び95,95が設けられ、
組立ての際主駆動歯車62を部材52の外端部に
同軸的に結合するための適当なフアスナを受入れ
る。歯車62は端壁82に8本のマシンボルト9
6,96で固定され(第10図参照)、4本の開
口部95の外側に突出している位置決めピン9
7,97により整列される。燃焼室52の反対側
のフランジを有する端壁部83も同様に、第6図
に示した如く環状フランジ部分に形成された適当
な開口部98中を延在する8本のマシンボルト
(図示せず)により結合される。
Each combustion chamber includes, inwardly from the outer end 82 of member 52;
a drilled opening 93 extending parallel to the longitudinal axis of member 52;
A spark plug 92 is inserted therein; the gapped electrode of the spark plug is inserted into the inner hole portion 87~
89 (see FIG. 4). The outer end 82 of the member 52 is also provided with twelve openings 94, 94 and 95, 95;
It receives suitable fasteners for coaxially coupling main drive gear 62 to the outer end of member 52 during assembly. The gear 62 is attached to the end wall 82 by eight machine bolts 9.
6, 96 (see FIG. 10), and protrudes outside the four openings 95.
7,97. The flanged end wall 83 on the opposite side of the combustion chamber 52 similarly includes eight machine bolts (not shown) extending through suitable openings 98 formed in the annular flange portion as shown in FIG. ).

前記の如く、4つの燃焼室と数本のシリンダと
の正確な整列は部材52及びロータ中央内孔に形
成されたキー及びキー溝手段を係合させることで
達成される;燃焼室手段52はロータの中央開口
部69に前記の如くキー及びキー溝を整列・係合
させて圧入される。その結果ロータ50、燃焼室
手段52及び主軸受86は主軸及びマニホールド
手段54の回りで同軸的に回動自在となる。
As mentioned above, precise alignment of the four combustion chambers and the several cylinders is achieved by engaging keys and keyway means formed in the member 52 and the rotor central bore; the combustion chamber means 52 The key and keyway are aligned and engaged and press-fitted into the central opening 69 of the rotor as described above. As a result, the rotor 50, combustion chamber means 52 and main bearing 86 are rotatable coaxially about the main shaft and manifold means 54.

吸入及び排気マニホールド54は回動自在なロ
ータ50及びそれに固定されて隣接する燃焼室手
段52及び主軸受86のその回りでの運動に対す
る一般的な支持作用を果す。これはまた混合気を
個々の燃焼室へ供給し、またシリンダから排気ガ
スを排出する作用をする。
The intake and exhaust manifolds 54 provide general support for the movement of the rotatable rotor 50 and the adjacent combustion chamber means 52 and main bearings 86 fixed thereto. It also serves to supply the mixture to the individual combustion chambers and to remove exhaust gases from the cylinders.

排気マニホールド手段54の特徴は第4図と第
7図の関連よりよく理解できる。図示の如く、部
材54は一の外端部102に接して一体化カラー
部分101を有し、またレンチと係合する平坦面
103を有し、以下詳述する調整目的のため手動
回転できる長い円筒状軸本体100よりなる。部
材54の反対側端部104にはビスが挿入される
ねじ溝付開口部(図示せず)が設けられ、これに
より気化器手段26が同軸的に取付けられる。
The features of the exhaust manifold means 54 can be better understood from the connection of FIGS. 4 and 7. As shown, the member 54 has an integral collar portion 101 abutting one outer end 102 and a flat surface 103 for engaging a wrench and a long length that can be manually rotated for adjustment purposes as detailed below. It consists of a cylindrical shaft body 100. The opposite end 104 of the member 54 is provided with a threaded opening (not shown) into which a screw is inserted, thereby coaxially attaching the carburetor means 26.

106及び108で示した如く、軸部材54の
両端には2つの大きな同軸内孔が内向きに形成さ
れ(第4図参照)、その長手方向に沿つて部分的
に延在する。内孔106は内端でその軸に対し
45゜に配設された二次的内孔110と交差する。
傾いた内孔110の外端は部材54の長手軸に平
行に形成されたフライス研削されたスロツトない
し平坦部113と交わる。同様に中央内孔108
は内端が二次的な傾斜内孔112と交差し、一方
この内孔112は平坦部114と交わる。2つの
平担部113及び114はそれぞれ排気及び吸入
弁ポートを形成する。これらは決して交差するこ
となく(第7図参照)、また各燃焼室と隣接する
楕円形開口部90,91と協働とする。
As shown at 106 and 108, two large coaxial bores are formed inwardly at each end of shaft member 54 (see FIG. 4) and extend partially along its length. The inner bore 106 is located at its inner end relative to its axis.
It intersects a secondary bore 110 disposed at 45°.
The outer end of the inclined bore 110 intersects a milled slot or flat 113 formed parallel to the longitudinal axis of the member 54. Similarly, the central inner hole 108
The inner end intersects a secondary sloped bore 112, which in turn intersects a flat portion 114. Two flat portions 113 and 114 form exhaust and intake valve ports, respectively. These never intersect (see FIG. 7) and cooperate with the oval openings 90, 91 adjacent to each combustion chamber.

軸54にはまた主軸受86と連通する一又は複
数の出口119(第4図参照)を有し、また軸受
が静止軸54の回りで運動する際これを潤滑する
目的で形成された供給継手120をカラー部分1
01に有する内部潤滑通路手段118が設けられ
ている。継手120はオイルライン39に接続さ
れる。
The shaft 54 also has one or more outlets 119 (see FIG. 4) communicating with the main bearing 86 and a feed joint formed for the purpose of lubricating the bearing as it moves about the stationary shaft 54. 120 to color part 1
Internal lubrication passage means 118 are provided. Joint 120 is connected to oil line 39.

第4図に示す如く、内部連結内孔106及び1
10はエンジンの排気通路システムを形成する一
方、内孔108及びそれと交差する内孔112は
混合気を燃焼室に供給するための主空気吸入通路
系を形成する。第4図よりわかるように軸54は
主軸受86に対し同軸的に、また燃焼室52及び
ロータ50と同軸的に、また排気及び吸入ポート
が回動軸54に整列するように挿入され、その結
果スロツト付弁ポート113及び114は楕円形
開口部90及びそれに対応して整列された軸受部
材86中の開口部91と、エンジンの数本のピス
トン及びシリンダの吸入及び排気サイクルに従つ
て整列する。
As shown in FIG.
10 forms the exhaust passage system of the engine, while bore 108 and intersecting bore 112 form the main air intake passage system for supplying the mixture to the combustion chamber. As can be seen in FIG. 4, the shaft 54 is inserted coaxially with the main bearing 86, coaxially with the combustion chamber 52 and rotor 50, and with the exhaust and intake ports aligned with the rotation shaft 54. As a result, the slotted valve ports 113 and 114 are aligned with the oval opening 90 and the correspondingly aligned opening 91 in the bearing member 86 according to the intake and exhaust cycles of the several pistons and cylinders of the engine. .

軸54を調整の後固定及び非回動状態に保持す
るため2つの軸締付部材122及び124が取付
けられ、軸部材54の外端に締付けられる;締付
部材122は後部ケーシング壁部材32にボルト
付けされる一方締着部材124もエンジンケーシ
ングの正面壁部材31中央部に配設された補助ケ
ーシング128の正面カバー壁126に取付けら
れる。この構成ではロータ50が燃焼室52とい
つしよに軸54の回りを動く際各々のシリンダ6
4〜67と同軸的に整列した個々の燃焼室87は
動いて順次ポート113及び114とロータ50
の回転サイクルの選ばれた位置で連通される。燃
焼室及びこれらのシリンダとはポート113と1
14との間では軸54の円筒状一体外壁によりシ
ールされ遮断される。このようにしてエンジンの
弁システムが設けられる。本構成では吸入ポート
114はエンジンの4本のシリンダの一つと常に
連通しており、その結果混合気の流れは弁手段で
は中断されず、従つて通路108,112にはこ
れらを通る混合気の定常流が生じることに注意す
べきである。
Two shaft clamping members 122 and 124 are mounted and clamped to the outer ends of shaft member 54 to hold shaft 54 fixed and non-rotatable after adjustment; clamping members 122 are secured to rear casing wall member 32. The fastening member 124 to be bolted is also attached to the front cover wall 126 of the auxiliary casing 128 disposed at the center of the front wall member 31 of the engine casing. In this configuration, as the rotor 50 moves about the shaft 54 in tandem with the combustion chamber 52, each cylinder 6
Individual combustion chambers 87 aligned coaxially with ports 113 and 114 and rotor 50 move sequentially.
communication at selected positions of the rotation cycle. The combustion chamber and these cylinders are connected to ports 113 and 1.
14 is sealed and blocked by the cylindrical integral outer wall of the shaft 54. In this way the valve system of the engine is provided. In this configuration, the intake port 114 is always in communication with one of the four cylinders of the engine, so that the flow of the mixture is not interrupted by the valve means, and therefore the passages 108, 112 have no flow of the mixture through them. It should be noted that a steady flow occurs.

ピストン56は第4図よりわかるように一体的
に構成されており、ヘツド部分130は結合棒及
びクロスヘツド部分131及び132とそれぞれ
一体的に形成されている。ヘツド部分は当然円筒
形状であるがクロスヘツドは略直方形状であつて
半円筒形端部を有し、シリンダ壁と係合してピス
トンのピストン室へのシリンダ室に沿つて出入り
する動きの案内手段として作用する。ヘツド部分
130にもまた3本の環状リング134が設けら
れており、そのうち2本は圧縮リングであり、ま
た3番目のリングはオイルリングでありシリンダ
壁の潤滑を促進する。リング134は勿論円筒形
ピストンヘツド部分130の円周上にこの目的の
ため刻設された適当な溝中に取付けられる。クロ
スヘツド部分132にはピストンの長手軸を横切
つて延在し、ピストンを協働するカムライダ組立
体58に結合する結合ピン136が挿入される中
央円筒形内孔が設けられている。上に説明したよ
うに図示の実施例では4本のピストンがあり、こ
れらはシリンダ64〜67の各々に1本ずつ配設
されておりまたかかるシリンダに対して同軸的に
直線運動をなし、各ピストンはさらに一対の協働
するカムライダ組立体58と結合されており、以
下これを詳細に説明する。
Piston 56 is integrally constructed, as seen in FIG. 4, and head portion 130 is integrally formed with connecting rod and crosshead portions 131 and 132, respectively. Although the head portion is naturally cylindrical in shape, the crosshead is generally rectangular in shape and has a semi-cylindrical end which engages the cylinder wall and guides the movement of the piston into and out of the cylinder chamber. It acts as. Head portion 130 is also provided with three annular rings 134, two of which are compression rings and a third ring is an oil ring to promote lubrication of the cylinder walls. The ring 134 is of course mounted in a suitable groove cut for this purpose on the circumference of the cylindrical piston head portion 130. Crosshead portion 132 is provided with a central cylindrical bore extending transversely to the longitudinal axis of the piston into which is inserted a coupling pin 136 which couples the piston to a cooperating cam rider assembly 58. As explained above, there are four pistons in the illustrated embodiment, one in each of the cylinders 64-67 and coaxially in linear motion with respect to such cylinders. The piston is further coupled to a pair of cooperating cam rider assemblies 58, which will be described in detail below.

第4及び第8図に示す如く、カムライダ組立体
58の各々は細長い、両側面ないし縁部に沿つて
延在する平行に離間した直線状レール部分139
が形成され、先に説明した如く各シリンダの両側
に設けられた摺動溝68中のリツプ70の下に摺
動自在に受入れられる実質的に長方形の剛性摺動
部材138よりなる。カムライダ組立体は先に説
明した如くロータに回転力を与える手段であり、
この端部に向つて各ピストンのクロスヘツド部分
132の両側から結合ピン136がシリンダ壁の
スロツト開口部71を経由して外向きに延在し、
協働対をなす各摺動部材138の外端部に隣接し
て形成された円筒形開口部に圧入される。ピン1
36は主軸受軸54の長手軸に平行に、かつ離間
して延在し、スロツト開口部71中に緩く受容さ
れる。ピン136と摺動部材138との内部接続
はかかる部材間を剛性的に結合するものであり、
従つて摺動部材が動くとピストンもその制約範囲
内で動き、その逆も真である。レール部分139
の摺動溝68に対する係合は緩い摺動はめあいで
あり、摺動部材はロータ中の摺動溝に沿つて容易
に動くことができる。
As shown in FIGS. 4 and 8, each of the cam rider assemblies 58 has elongated parallel spaced straight rail sections 139 extending along opposite sides or edges.
is formed and consists of a substantially rectangular rigid slide member 138 that is slidably received under a lip 70 in a slide groove 68 provided on each side of each cylinder as previously described. As explained earlier, the cam rider assembly is a means for applying rotational force to the rotor.
Towards this end, coupling pins 136 extend outwardly from both sides of the crosshead portion 132 of each piston through slot openings 71 in the cylinder wall;
They are press fit into cylindrical openings formed adjacent the outer ends of each sliding member 138 in the cooperating pair. pin 1
36 extend parallel to and spaced apart from the longitudinal axis of main bearing shaft 54 and are loosely received in slot opening 71 . The internal connection between the pin 136 and the sliding member 138 rigidly connects these members,
Therefore, when the sliding member moves, the piston also moves within its constraints and vice versa. Rail part 139
The engagement of the rotor with the slide groove 68 is a loose sliding fit, allowing the slide member to move easily along the slide groove in the rotor.

摺動部材138下端部には横向きに協働する摺
動部材よりもさらに突出した突出ピン部材142
が取付けられ、カムフオロワローラ144が取付
けられる取付スタツドを形成する。各ローラ14
4はピン部材142外端に隣接して形成されたス
ナツプリング溝145中に受入れられるスナツプ
リング(図示せず)により保持される。各カムフ
オロワローラ144は、公知の方法によりハブレ
ース部材中に保持された回動自在なローラ軸受の
回り及びその上で動ける外部リングよりなる標準
的な軸受組立体構成を形成する。
At the lower end of the sliding member 138, there is a protruding pin member 142 that protrudes further than the sliding member that cooperates with the sliding member laterally.
is attached to form a mounting stud to which the cam follower roller 144 is attached. Each roller 14
4 is retained by a snap ring (not shown) received in a snap ring groove 145 formed adjacent the outer end of pin member 142. Each cam follower roller 144 forms a standard bearing assembly configuration consisting of an outer ring movable around and over a rotatable roller bearing held in a hub race member in a known manner.

図示の如く、組立体においては一対のローラ1
44が各ピストンのヘツド端部130両側に隣接
して配設され、協働するローラ144がこれに同
軸的に並ぶ。かくて各ピストンは一対の摺動部材
138及び交差接続するピン手段136よりなる
剛性ヨークシステムによりローラ144上で効果
的に支持される。
As shown in the figure, in the assembly, a pair of rollers 1
44 are disposed adjacent both sides of the head end 130 of each piston, and cooperating rollers 144 are coaxially aligned therewith. Each piston is thus effectively supported on rollers 144 by a rigid yoke system consisting of a pair of sliding members 138 and cross-connecting pin means 136.

かかるカムライダ組立体は燃料の燃焼により各
シリンダ中のピストンヘツドに対して生じた直線
力をエンジンブロツクの所望の回転作用に変換し
駆動歯車手段62を回転させるための手段であ
る。この変換作用はローラベアリングが、ローラ
をカム手段59及び60により与えられる傾斜面
上に乗せるべく強制するピストンにより燃焼の後
外方へ押されることでなされ;フオロワローラ軸
受のカム手段に対する推力により自由回転してい
るロータ組立体50の回転が応答し、所望の回転
出力が発生される。
Such a cam rider assembly is the means for converting the linear force produced by the combustion of fuel on the piston head in each cylinder into the desired rotational effect on the engine block to rotate the drive gear means 62. This transformation is effected by the roller bearing being pushed outwards after combustion by the piston which forces the roller to rest on the inclined surface provided by the cam means 59 and 60; free rotation due to the thrust of the follower roller bearing against the cam means. The rotation of the rotor assembly 50 is responsive and the desired rotational output is generated.

カム手段59〜60の特徴は第3、第4及び第
5図にわかりやすく示されている。カム手段59
及び60はカム形状及び構成に関する限り同一な
ので両者はそれらを平行、かつ離間して形状が合
致するように収容するため一方が他方の競鏡にな
つているにすぎない。従つて以下の説明は主とし
てカム手段59に関するものとするが、カム手段
60でも対応する特徴は同じであるものと理解さ
れる。
The features of the camming means 59-60 are clearly shown in FIGS. 3, 4 and 5. Cam means 59
and 60 are the same as far as the cam shapes and configurations are concerned, so they are accommodated in parallel and spaced apart so that their shapes match, so that one is just a mirror of the other. Therefore, although the following description will mainly relate to the cam means 59, it will be understood that the corresponding features of the cam means 60 are the same.

特に第3図及び第5図を参照するに、ここに示
されたカム手段59はエンジンケーシングの後部
カバー壁32に軸手段54及びロータ50と同軸
的に配列されて適当にボルト付けされた略正方形
の重い金属板150よりなる。カム手段60も同
様に正面ケーシング壁31にカム59と一致する
ように固定される。第5図よりよくわかるように
板150は中央部が切取られ、動作の際カムフオ
ロワローラ144と係合する連続的形状の非対称
周辺カム軌道152が形成されている。図示した
例では軌道152はピストンに4つの異なつた動
作をさせるよう形成されており、ピストンの運動
はローラ144のかかるカム軌道に沿つた係合運
動に応じてなされる。
With particular reference to FIGS. 3 and 5, a cam means 59 is shown suitably bolted to the rear cover wall 32 of the engine casing in coaxial alignment with the shaft means 54 and rotor 50. It is made of a square heavy metal plate 150. Cam means 60 is similarly fixed to the front casing wall 31 in alignment with the cam 59. As best seen in FIG. 5, plate 150 is cut away in the center to define a continuous shaped asymmetric peripheral cam track 152 which engages cam follower roller 144 during operation. In the illustrated example, the track 152 is configured to allow the piston to perform four different movements, with movement of the piston being responsive to the engaged movement of the roller 144 along such a cam track.

要約すると、軌道152にはロータ50の回転
軸と一致するエンジン及びカム板150の中心軸
に向い内方に突出する2つのロープ域153,1
54が区別される。ローブ153の頂点はエンジ
ンピストンの吸入サイクルの始まりを示し、ロー
タ回転運動の0度位置とみなされる。この0度位
置から反時計回りに約85゜の位置まで軌道152
のカム角は下降ないしエンジン中心軸から離れて
ゆき、その結果各ピストンは軌道152に沿つた
協働するローラ手段144の追従動作に従つてロ
ータ回転軸から半径方向外方へ動く。この吸入モ
ードないしサイクルは隣接する軸受の楕円形開口
部90,91、及び燃焼室が主軸受軸54中に設
けられた吸入ポート112に近づき整列する際シ
リンダ封込部に真空大気を形成する。ロータが吸
入ポート上を反時計方向に進行する際ピストンは
気化器から吸入マニホールド通路108,112
を経て混合気を吸入し、ロータが反時計回転で
85゜に近づく際関与するシリンダについての吸入
ポート144を徐々に閉じる。
In summary, the track 152 has two rope regions 153, 1 that project inwardly toward the central axis of the engine and cam plate 150, which coincides with the rotational axis of the rotor 50.
54 are distinguished. The apex of lobe 153 marks the beginning of the engine piston intake cycle and is considered the 0 degree position of rotor rotational motion. Orbit 152 from this 0 degree position to a position of approximately 85 degrees counterclockwise.
The cam angle of is lowered or moved away from the engine central axis so that each piston moves radially outwardly from the rotor axis of rotation following the following movement of cooperating roller means 144 along track 152. This intake mode or cycle creates a vacuum atmosphere in the cylinder enclosure as the oval openings 90, 91 of adjacent bearings and the combustion chamber approach and align with the intake port 112 provided in the main bearing shaft 54. As the rotor advances counterclockwise over the suction port, the piston moves from the carburetor to the suction manifold passages 108, 112.
The air-fuel mixture is inhaled through the rotor, which rotates counterclockwise.
Gradually close the suction port 144 for the cylinder involved as it approaches 85°.

カム手段59には第5図符号156で示した補
助部分があることに注意しなければならない。こ
れは軌道152の吸入部分の半径方向内側に配設
されており吸入部分のカム軌道152に対して平
行に離間された関係を有する2次的カム軌道15
8を与える。対応する補助板160が板156と
対向して形状一致するようカム手段60に設けら
れる(第4図参照)。これらの2次的カム板はロ
ータ回転数が低く、ピストンに必要な遠心力を与
えてカムライダ組立体を軌道152に追従させ混
合気をシリンダ中に充分に吸入させることができ
ないエンジン始動時に吸入を補助するように特に
設計されたものである。始動モードの他では補助
カム板部分156及び160は何の役割もせず、
通常エンジンが完全に動作された後はローラ手段
144とは係合しない。
It should be noted that the cam means 59 has an auxiliary part, indicated at 156 in FIG. The secondary cam track 15 is disposed radially inwardly of the suction portion of the track 152 and has a parallel spaced relation to the suction portion cam path 152.
Give 8. A corresponding auxiliary plate 160 is provided on the cam means 60 so as to face and match the plate 156 (see FIG. 4). These secondary cam plates are used during engine startup when the rotor speed is low and the necessary centrifugal force is applied to the piston to cause the cam rider assembly to follow trajectory 152 and to draw sufficient mixture into the cylinder. specifically designed to assist. Outside of the starting mode, the auxiliary cam plate portions 156 and 160 have no role;
Normally, roller means 144 will not be engaged after the engine has been fully operated.

吸入サイクル終点と第2のローブ154の頂点
との間のカム軌道部分152(ローブ153頂点
から反時計回りに測つて略85度から175度の間)
は各ピストン/シリンダ組立体の圧縮サイクルを
構成する。
Cam trajectory portion 152 between the end of the suction cycle and the apex of second lobe 154 (approximately between 85 degrees and 175 degrees measured counterclockwise from the apex of lobe 153)
constitutes a compression cycle for each piston/cylinder assembly.

圧縮は注目のシリンダ及び燃焼室の楕円形開口
部90,91が吸入通路112及びポート114
を通過して吸入及び排気ポート開口部の中間の軸
54一体部又はその反対側に到り、シリンダ及び
燃焼室がシール・遮断された際開始され、爆発性
混合気の損失は圧縮の間阻止される。ガスは協働
するカムライダ組立体が段々と値が増加していく
上り勾配のカム角を強制的に昇らされる際圧縮さ
れる。ローラ手段144がローブ154に接近す
るピストンはエンジンの中心線に近づくよう強制
され、約175゜のロータ回転角で完全圧縮状態に到
達する。
Compression is carried out through the oval openings 90, 91 of the cylinder and combustion chamber of interest through the suction passage 112 and port 114.
to the integral part of the shaft 54 intermediate the intake and exhaust port openings, or the opposite side thereof, and the loss of explosive mixture is prevented during compression, which is initiated when the cylinder and combustion chamber are sealed and shut off. be done. The gas is compressed as the cooperating cam rider assembly is forced up an upward slope of cam angle of increasing value. As the roller means 144 approaches the lobe 154, the piston is forced closer to the centerline of the engine and reaches full compression at approximately 175 degrees of rotor rotation.

圧縮サイクルに続く次の各ピストン/シリンダ
の動作は燃焼モードであり、これは反時計回り回
転の175゜から237゜の間で生じる。このモードでは
シリンダ中のピストンは完全に圧縮され、また主
軸受軸中の吸入及び排気ポートはシールされ、そ
その結果関与する特定の燃焼室に付随する点火プ
ラグを電気的に励起することでシールされたシリ
ンダ内の圧縮された混合気が点火される。これが
生じるとピストンはエンジン中心軸から外方へ押
しやられ、カムライダ組立体は急角度で降下する
カム板の角度に対して駆動され、ロータ組立体の
回転駆動作用が生じる。
The next operation of each piston/cylinder following the compression cycle is the combustion mode, which occurs between 175° and 237° of counterclockwise rotation. In this mode, the piston in the cylinder is fully compressed, and the intake and exhaust ports in the main bearing shaft are sealed, so that they can be sealed by electrically energizing the spark plug associated with the particular combustion chamber involved. The compressed air-fuel mixture in the cylinder is ignited. When this occurs, the piston is forced outwardly from the engine center axis and the cam rider assembly is driven against the steeply descending cam plate angle, creating a rotary drive action on the rotor assembly.

燃焼サイクルに引続き、ロータ組立体の各ピス
トン/シリンダの組合わせは動作サイクルの排気
モードに移行し、これは反時計回り回転において
実質的に237゜から360゜の間でなされる。ロータ組
立体がシリンダをこのモードに動かす際協働する
燃焼室中の楕円形穴90,91は主軸受軸中の排
気ポート113と連通する配列に移り、カムライ
ダ組立体は上昇していくカム角に沿つて動かさ
れ、ピストンを徐々に内方へ、ロータの中心軸及
びローブ153の頂点へ向つて強制的に動かす。
この各ピストンのそれに協働するカムフオロワロ
ータの運動に対向する内向きの半径運動は使用済
の燃料及びガスを排気ポート及びマニホールド通
路106,110から強制的に排出させる。排気
モードはロータが反時計回り回転で360゜に近づく
と完了し、前記の4サイクルプログラムを反復す
る準備が完了する。
Following the combustion cycle, each piston/cylinder combination of the rotor assembly transitions into the exhaust mode of the operating cycle, which is substantially between 237° and 360° of counterclockwise rotation. As the rotor assembly moves the cylinder into this mode, the elliptical holes 90, 91 in the combustion chamber with which it cooperates move into alignment with the exhaust port 113 in the main bearing shaft, and the cam rider assembly moves to an increasing cam angle. , forcing the piston gradually inward toward the central axis of the rotor and the apex of the lobe 153.
This inward radial movement of each piston, opposing the movement of its associated cam follower rotor, forces spent fuel and gases out of the exhaust ports and manifold passages 106,110. Exhaust mode is complete when the rotor approaches 360 degrees of counterclockwise rotation and is ready to repeat the four-cycle program described above.

前記の動作サイクルないしモードは勿論図示し
た4本のピストン及びシリンダ組立体の各々に生
じるのであるが、各ピストンは全動作サイクル、
すなわち吸入、圧縮、燃焼、及び排気を360゜のロ
ータ回転毎に行なうのであることに注意が必要で
ある。重要なことはピストン行程及び各動作サイ
クルの継続時間もカム軌道の選択された形状によ
り決定され、所望に応じて広範囲で変化できるこ
とである。
Although the foregoing operating cycles or modes naturally occur in each of the four piston and cylinder assemblies illustrated, each piston has a complete operating cycle or mode.
In other words, it must be noted that suction, compression, combustion, and exhaust are performed every 360 degrees of rotor rotation. Importantly, the piston stroke and the duration of each operating cycle are also determined by the chosen shape of the cam trajectory and can be varied within a wide range as desired.

かかるロータの回転駆動はそれに対応して主駆
動歯車手段62の結合された回転を生じ、この歯
車手段62からエンジン出力が取出される。
Such rotational drive of the rotor results in a correspondingly coupled rotation of the main drive gear means 62 from which engine power is taken.

主駆動歯車手段62の特徴は第4図及び第9〜
第11図よりわかる。駆動歯車はいくつかの機能
を有する。まずこれはエンジンの出力を取出し出
力軸手段28に供給する手段を与える。次にこれ
は点火プラグを絶縁し、点火プラグの電力損失を
最小にする絶縁体を担持する手段を提供する。こ
の後者の機能に関し、駆動歯車手段62はまた点
火プラグに点火をエンジン動作サイクルの適当な
順序で行なわせる分配器と協働する部分としても
作用する。
The characteristics of the main drive gear means 62 are shown in FIGS.
This can be seen from Figure 11. The drive gear has several functions. First, it provides a means for extracting the engine power and supplying it to the output shaft means 28. This in turn provides a means of carrying an insulator that insulates the spark plug and minimizes spark plug power losses. In this latter function, drive gear means 62 also acts as part of a distributor that causes the spark plugs to fire in the proper sequence of the engine operating cycle.

前記の機能がいかに実行されるかを理解するた
めにまず第9図を参照する。この図は燃焼室手段
52が吸入及び排気マニホールド手段54上の位
置に組立てられた様子を示しており、手段54の
端部82はケーシング壁31の適当な開口部を通
つてエンジンケーシング前面に固定された箱状補
助ケーシング128中へ延在している。燃焼室手
段52は外端部82に内向きに形成された4つの
穿孔室93を有し、図示の実施例では4本の点火
プラグ92がその中に受入れられる(第4図参
照)ことが想起されよう。点火プラグは先に説明
した如く開口部93の壁にねじ溝により係合して
おり、またギヤツプ付電極は図示の実施例では4
本のシリンダの各々に対し協働する個々の燃焼室
内に配設される。
To understand how the functions described above are performed, reference is first made to FIG. This figure shows the combustion chamber means 52 assembled in position on the intake and exhaust manifold means 54, with the ends 82 of the means 54 secured to the front of the engine casing through suitable openings in the casing wall 31. It extends into the box-shaped auxiliary casing 128. The combustion chamber means 52 has four perforated chambers 93 formed inwardly at the outer end 82, and in the illustrated embodiment four spark plugs 92 can be received therein (see FIG. 4). It will be recalled. The spark plug is engaged with the wall of the opening 93 by a threaded groove as described above, and the gapped electrode is 4 in the illustrated embodiment.
Disposed within a cooperating individual combustion chamber for each of the cylinders.

また第9図に示した如く、出力軸28はケーシ
ング壁31中に取付けられ、また部分的に隣接の
カム板(図示せず)により支持されている軸受手
段164内で、またこれにより回動自在に支持さ
れている。
As also shown in FIG. 9, the output shaft 28 is mounted in the casing wall 31 and pivots in and by bearing means 164 which is partially supported by an adjacent cam plate (not shown). freely supported.

第10図を参照するに、駆動歯車の詳細がより
わかりやすく示されている。歯車62は燃焼室5
2外端にボルト及びピン手段96及び97により
固定されロータ及び燃焼室と共に回転運動する直
歯歯車であることに注意すべきである。駆動歯車
62に並列してタイミング歯車168がキー及び
キー溝手段166等により出力軸に固定されてお
り、これは図示の実施例では駆動歯車と同一寸法
になつている。2つの歯車は外周部の歯でかみあ
い、1:1の比で回転する。この歯数比は勿論技
術的に可能な範囲内で出力軸28に必要な回転速
度に応じて変化できる。
Referring to FIG. 10, the details of the drive gear are more clearly shown. The gear 62 is the combustion chamber 5
It should be noted that the two outer ends are straight gears which are fixed by bolt and pin means 96 and 97 and move in rotation with the rotor and combustion chamber. Parallel to the drive gear 62 is a timing gear 168 secured to the output shaft by key and keyway means 166 or the like, which in the illustrated embodiment is of the same size as the drive gear. The two gears mesh with the outer teeth and rotate at a 1:1 ratio. This tooth ratio can, of course, vary within technically possible limits depending on the required rotational speed of the output shaft 28.

駆動歯車62は燃焼室手段52中の開口部93
と一致するように並んだ4つの大きな開口部17
0を有し、内部に中心電極ないし導電コア部材1
73が取付けられた円筒形絶縁体172をその中
に受入れる(第4図参照)。かかる絶縁体部材は
点火プラグの外側電極端部周囲にはめ込まれ、導
電性コア部材173が第4図よりわかるようにコ
ネクタ電極174と接触する。この結果、点火プ
ラグと導電コア部材173との間には良好で確実
な回路接触が確立される。適当なロツクボルト1
75が各絶縁体172の突出する半円形端部肩部
176と係合し、これをその内孔170内で軸方
向にロツクし、また点火プラグの中央接続用電極
にしつかりと圧迫する。この構成により駆動歯車
手段62、点火プラグ92及び燃焼室52はロー
タ50の運動に従つて共通の軸の回りを同時に動
くことが理解されよう。
The drive gear 62 is connected to the opening 93 in the combustion chamber means 52.
four large openings 17 aligned to match the
0, with a center electrode or conductive core member 1 inside.
A cylindrical insulator 172 with 73 attached is received therein (see FIG. 4). Such insulator member is fitted around the outer electrode end of the spark plug such that conductive core member 173 contacts connector electrode 174 as seen in FIG. As a result, good and reliable circuit contact is established between the spark plug and the conductive core member 173. Appropriate lock bolt 1
75 engages the protruding semi-circular end shoulder 176 of each insulator 172, locking it axially within its bore 170 and compressing it against the central connecting electrode of the spark plug. It will be appreciated that this arrangement allows drive gear means 62, spark plug 92 and combustion chamber 52 to move simultaneously about a common axis following the movement of rotor 50.

エンジンの各ピストンの燃焼動作サイクルに従
つていくつかの点火プラグが正しい順序で点火さ
れるのを確実にするため、点火プラグの点火をタ
イミング調整し、また電気エネルギーをその電極
に供給する手段を設ける必要がある。特に第10
図よりわかるようにこの目的のため絶縁体の外端
部の肩状端部176は各導電性コア部材173の
部分を切除されて半弧状にされ、またかかる弧状
切除部分は軸54の中心軸から共通の半径で整列
される。
To ensure that the several spark plugs fire in the correct order according to the combustion operating cycle of each piston of the engine, means are provided for timing the firing of the spark plugs and for supplying electrical energy to their electrodes. It is necessary to provide Especially the 10th
As can be seen, for this purpose the shouldered end 176 of the outer end of the insulator is cut away from each conductive core member 173 into a half-arc shape, and the cut-out section is shaped like a half-arc along the central axis of the shaft 54. are aligned by a common radius from

第11図に示す如く、補助ハウジング128の
外側カバー126上には軸鎖錠用カラー124が
取付けられ、これは前記の如くカバー壁126に
ボルト付けされている。鎖錠カラー124は一の
側が切除され直線状肩が設けられ、これに対して
分配器絶縁体及び内部に導電性分配器接触部材1
82が取付けられたハウジング180が載つてい
る。部材182は導体183(第1図参照)によ
りエンジンハウジングないしケーシング30外側
に取付けられた点火コイル27に接続され、また
駆動歯車により担持される導電性コア部材173
の運動経路の反対側に整列される。別の導線18
6がコイル27から補助ハウジング128の前壁
板126に固定された回動自在な調整可能タイミ
ング板188に取付けられた断続接点組立体18
7に接続される。断続接点187は出力軸28に
取付けられまたこれに固定されて出力軸に対し同
軸回転するタイミングカム190と動作係合す
る。タイミングカム190は断続接点組立体18
7のフオロワ192と係合する4つのロープ19
1を与えることに注意すべきである。かくて出力
軸28が回転する毎に断続接点187は図示のエ
ンジンの4つのピストン及びシリンダ組立体の燃
焼サイクルに対応して4回開閉される。
As shown in FIG. 11, an axle locking collar 124 is mounted on the outer cover 126 of the auxiliary housing 128 and is bolted to the cover wall 126 as described above. The locking collar 124 is cut away on one side and provided with a straight shoulder against which the distributor insulator and internally conductive distributor contact member 1 are provided.
A housing 180 with 82 attached thereon is mounted thereon. The member 182 is connected by a conductor 183 (see FIG. 1) to an ignition coil 27 mounted outside the engine housing or casing 30 and to a conductive core member 173 carried by the drive gear.
are aligned on opposite sides of the path of motion. Another conductor 18
6 is attached to a rotatable adjustable timing plate 188 from the coil 27 to a rotatable adjustable timing plate 188 fixed to the front wall plate 126 of the auxiliary housing 128.
Connected to 7. Intermittent contact 187 is mounted to output shaft 28 and is operatively engaged with timing cam 190 which is fixed thereto and rotates coaxially with respect to the output shaft. The timing cam 190 is connected to the intermittent contact assembly 18
4 ropes 19 engaged with 7 followers 192
It should be noted that 1 is given. Thus, each time output shaft 28 rotates, disconnecting contacts 187 are opened and closed four times corresponding to the combustion cycles of the four piston and cylinder assemblies of the illustrated engine.

点火コイルは勿論12ボルト電源38に接続され
ており、その結果断続接点が開閉される際エネル
ギーが分配器組立体の電極に供給され、そこから
絶縁体部材172により保持されている導電性コ
ア部材173にそれが回転駆動される駆動歯車と
共に動いて電極182の下を通る際さらに供給さ
れる。これは電気エネルギーをタイミングカム1
90の回転に対する確実な時間関係をもつて各々
の協働する点火プラグへ分配する。点火を早めた
り遅らせることは第11図に示す如くボルト及び
スロツト手段194により調整可能に位置保持さ
れているタイミング板を回転させることで達成で
きる。かくて各シリンダに対する可燃混合気の点
火が所望の如く実行できる。
The ignition coil is of course connected to a 12 volt power source 38 so that when the intermittent contacts are opened and closed, energy is delivered to the electrodes of the distributor assembly and from there to the electrically conductive core member held by the insulator member 172. It is further supplied to 173 as it passes under electrode 182, moving with a rotationally driven drive gear. This converts electrical energy into timing cam 1
distribution to each cooperating spark plug with a definite time relationship over 90 revolutions. Advancement or retardation of ignition can be accomplished by rotating a timing plate which is adjustable and held in position by bolt and slot means 194 as shown in FIG. In this way, the ignition of the combustible mixture for each cylinder can be carried out as desired.

以上の好ましいエンジンを構成する種々の基本
的部分及び部品を説明したが、各ピストンと協働
する独特のカム及びカムライダ組立体により、ピ
ストンはエンジンの全体的寸法を最小に保ちなが
らも最大の行程長をとることが可能である。カム
ライダ組立体58のフオロワローラがピストンの
ヘツド端に隣接して設けられることにより摺動部
材138内端部に隣接して位置するフオロワロー
ラと2つの形状が一致するように整列されたカム
軌道との力の伝達点はエンジンの中心線にできる
限り近づけられている。この特徴は可能なピスト
ン行程を延長するだけでなく燃焼サイクルの間よ
り急角度のカム軌道を可能とし、ローラがカム手
段の軌道に係合・追従する際ローラ144の回転
速度を非常に減少させる一方より多くの回転出力
をエンジンに発生させることを可能にする。さら
にカム摺動部材を設けたことによりピストンがシ
リンダ側部を摺ることで通常生じている出力の損
失はピストンがカム摺動部材及びクロスヘツドに
より直線的に案内されることにより実質的に除去
され、その結果ピストンには横向きの力は加わら
ない。ピストンに横向きの力が加わらないためシ
リンダの寿命は伸び、またピストンリングのシー
ル作用が向上する。
Having described the various basic parts and components that make up the preferred engine, the unique cam and cam rider assembly that cooperates with each piston allows the piston to achieve maximum stroke while keeping the overall dimensions of the engine to a minimum. It is possible to take a long time. The follower roller of the cam rider assembly 58 is provided adjacent to the head end of the piston, thereby creating a force between the follower roller located adjacent to the inner end of the sliding member 138 and the cam track aligned so that the two shapes match. The transmission point is placed as close as possible to the centerline of the engine. This feature not only lengthens the possible piston stroke, but also allows for a steeper cam trajectory during the combustion cycle, greatly reducing the rotational speed of the rollers 144 as they engage and follow the trajectory of the cam means. On the other hand, it allows the engine to generate more rotational output. Furthermore, by providing the cam slide, the loss of power normally caused by the piston sliding along the side of the cylinder is substantially eliminated as the piston is guided linearly by the cam slide and the crosshead; As a result, no lateral force is applied to the piston. Since no lateral forces are applied to the piston, the life of the cylinder is extended and the sealing action of the piston rings is improved.

さらに、カム軌道が広範囲に変化し得ることに
注意するのが重要である。これを4サイクルピス
トン/シリンダ動作、すなわち吸入、圧縮、燃
焼、及び排気の全てがロータ組立体の360゜回転毎
になされることと組合わせるとピストン行程の時
間及び長さについて広範囲の変形が可能になる。
かかるサイクルの設計に関する自由度はエンジン
に最大の燃料効率で最大出力を発生することを可
能ならしめる。例えば吸入及び圧縮行程を燃焼行
程の行程長及び時間の半分にして膨張ガスを完全
に利用することができる。あるいは排気行程を非
常に延長して使用済ガスをエンジンからより長時
間パージし、もつてピストンへの背圧を減少する
こともできる。かかる個々のサイクルの変化は本
質的にカム設計の変更により可能であるため本発
明のエンジンはガソリン、デイーゼル燃料、アル
コール、天然ガス、水素、プロパン、ブタン等、
実質的にあらゆる急速膨張する燃料を効果的に燃
焼して回転出力に変換することができる。本エン
ジンはかかる燃料を燃焼することができるばかり
でなく、カム設計が柔軟であるためかかる燃焼を
最も効率的に行なわせることができる。さらに燃
焼サイクルと延長できるため燃焼ガスはほとんど
完全に消費され、従つて排気ガス汚染も減少す
る。
Additionally, it is important to note that cam trajectories can vary widely. This, combined with the four-cycle piston/cylinder operation, i.e. suction, compression, combustion, and exhaust all occurring every 360° rotation of the rotor assembly, allows a wide range of variations in piston stroke time and length. become.
Such cycle design flexibility allows the engine to generate maximum power with maximum fuel efficiency. For example, the suction and compression strokes can be half the stroke length and time of the combustion stroke to fully utilize the expansion gas. Alternatively, the exhaust stroke can be significantly extended to purge spent gases from the engine for a longer period of time, thereby reducing back pressure on the piston. Since such individual cycle variations are essentially possible by changing the cam design, the engine of the present invention can be used with gasoline, diesel fuel, alcohol, natural gas, hydrogen, propane, butane, etc.
Virtually any rapidly expanding fuel can be effectively combusted and converted into rotational power. Not only is the engine capable of burning such fuel, but the flexible cam design allows it to do so most efficiently. In addition, the combustion cycle can be extended so that the combustion gases are almost completely consumed, thus reducing exhaust gas pollution.

前記エンジン実施例は動作が効率的でまた多様
であるが、その変形例を第1〜第11図のエンジ
ンに対する相異点につき第12及び第13図に示
す。図示の如く、変形エンジン200は対応する
外部ケーシング部材203及び204とそれぞれ
一体的に形成された静止カム手段201及び20
2を有する。ローラ手段144は先に説明してた
ように外側カム軌道205、すなわちエンジン中
心軸から半径方向上外側に設けられたカム軌道と
係合し、一方別のローラ手段206は半径方向上
内側の軌道207と係合する。その結果カムフオ
ロワシステムはエンジンのピストンの押引動作に
確実に応答し、また特にピストンが内向きから外
向きに運動方向を逆転する際比較的雑音及びがた
つきのない動作をする。またさらに吸入サイクル
がエンジン20の場合のように遠心力に頼ること
なく、確実に制御される。外部ケーシング、カム
軌道手段及びカムフオロワ組立体の再設計の外は
変形例のエンジン200はあらゆる点でエンジン
20と実質的に同一である。
Although the engine embodiment is efficient and versatile in operation, a variation thereof is shown in FIGS. 12 and 13 with respect to the engine of FIGS. 1-11. As shown, the deformable engine 200 includes stationary cam means 201 and 20 integrally formed with corresponding outer casing members 203 and 204, respectively.
It has 2. Roller means 144 engages an outer cam track 205, radially above and outwardly from the engine central axis, as previously described, while another roller means 206 engages an outer cam track 205, radially above the inner axis of the engine. 207. As a result, the cam follower system responds reliably to the push and pull motions of the engine pistons and operates relatively noise- and rattling-free, particularly as the pistons reverse direction of motion from inward to outward. Furthermore, the suction cycle is reliably controlled without relying on centrifugal force as in the case of the engine 20. Other than the redesign of the outer casing, cam track means, and cam follower assembly, alternative engine 200 is substantially identical to engine 20 in all respects.

第14図は上に説明したエンジンの第2変形例
の特徴を示す。すなわち、これは単一の出力軸2
10に結合することができる2ないしそれ以上の
数のエンジン20又は200の集合体である。特
にこの変形実施例では外部ケーシング212は例
えば4つの、中央出力軸210回りの4つの象限
内に構成された個々のロータ手段50が取付けら
れる。ロータは各々介在する速度クラツチ組立体
216を介して出力軸にくさびで固定された中央
駆動歯車214に結合されている。各クラツチ組
立体は基本的には共通のクラツチ軸222に取付
けられた一対の径の異なつた歯車218及び22
0と;個々のエンジンロータの駆動歯車62と係
合した歯車218と、共通の出力軸210に結合
された共通の駆動歯車214と係合した二次クラ
ツチ歯車220とよりなつている。スリツプクラ
ツチ組立体の構成は歯車220が歯車218より
速い速度で回転した場合クラツチ機構が2つのク
ラツチを完全に係合解除するようになつている。
一方もし歯車218の回転速度が増加して歯車2
20の速度と等しくなるとクラツチは係合し、歯
車218及び220は互いにロツクされ、トルク
が出力歯車214、さらに出力軸210へと伝達
される。他にもロツキングピンあるいは標準的圧
力クラツチ等、公知技術内で駆動軸の係合及びそ
の解除を行なういくつかの公知の手段が存在す
る。
FIG. 14 shows the features of a second variant of the engine described above. That is, this is a single output shaft 2
It is a collection of two or more engines 20 or 200 that can be combined into 10 engines. Particularly in this variant embodiment, the outer casing 212 is fitted with individual rotor means 50, for example four, arranged in four quadrants around the central output shaft 210. The rotors are each coupled via an intervening speed clutch assembly 216 to a central drive gear 214 wedged to the output shaft. Each clutch assembly basically consists of a pair of gears 218 and 22 of different diameters attached to a common clutch shaft 222.
0; a gear 218 engaged with a drive gear 62 of each engine rotor; and a secondary clutch gear 220 engaged with a common drive gear 214 coupled to a common output shaft 210. The construction of the slip clutch assembly is such that when gear 220 rotates at a faster speed than gear 218, the clutch mechanism completely disengages the two clutches.
On the other hand, if the rotational speed of gear 218 increases and gear 2
20, the clutch engages, gears 218 and 220 are locked together, and torque is transmitted to output gear 214 and then to output shaft 210. There are several other means known in the art for engaging and disengaging the drive shaft, such as locking pins or standard pressure clutches.

基本的には第14図の集合エンジンは最大馬力
に関する要求を満足すると同時に可能出力の極く
一部の出力で動作する無負荷時の要求を満足する
エンジンを提供すべく設計されている。要約する
と、第14図の多重ロータリエンジンは各ロータ
を互いに選択的に独立に保ちながら2又はそれ以
上のエンジンロータ50を一つの共通なエンジン
に組入れることを可能にする。従つて第14図に
示した特徴を有するエンジンは異なつた馬力出力
レベルで選択的に動作できる。例えば各ロータエ
ンジンが50馬力を発生可能と仮定した場合、第1
4図に示したのと同様な4ロータを含むエンジン
は実質的に200馬力の全馬力出力を発生し得る。
事情により100馬力だけが必要とされる場合は2
つのロータのみが必要であり、他の2つの完全に
運転停止させ、これらを静止させたまま2つのロ
ータを静止した2つのロータに妨げられることな
く継続的に運転することが可能である。かかる場
合静止したロータリエンジンではエンジン全体の
動作を中断することなく保守、調整、ないし同様
な操作を行なうことができる。さらに別な例とし
て、平均出力馬力に関する要求が50馬力だけであ
る場合は一つのロータしか一時に動作する必要が
なく、定期的に他のロータを一のロータの代りに
起動して一のロータを静止させることもでき、従
つてエンジン寿命を延ばし、可動部品の消耗をよ
り均等にすることもできる。事実、第14図に示
した集合エンジンは内蔵バツクアツプシステムを
有しており、その結果ロータリエンジンのどれか
が機械的に故障しても一又は他のエンジンが使用
可能であり、投入に待機している。
Basically, the collective engine of FIG. 14 is designed to provide an engine that satisfies the requirements for maximum horsepower while at the same time satisfying the no-load requirements for operating at a small fraction of the available output. In summary, the multiple rotary engine of FIG. 14 allows two or more engine rotors 50 to be combined into one common engine while keeping each rotor selectively independent of each other. Thus, an engine having the features shown in FIG. 14 can be selectively operated at different horsepower output levels. For example, assuming that each rotor engine can generate 50 horsepower, the first
An engine containing four rotors similar to that shown in FIG. 4 can produce a total horsepower output of substantially 200 horsepower.
2 if only 100 horsepower is required due to circumstances.
Only one rotor is required, and it is possible to completely shut down the other two and leave them stationary while the two rotors continue to operate unhindered by the two stationary rotors. In such a stationary rotary engine, maintenance, adjustment, or similar operations can be carried out without interrupting the operation of the entire engine. As a further example, if the average horsepower requirement is only 50 horsepower, only one rotor needs to be running at a time, and other rotors are periodically activated in place of one rotor. can also be stationary, thus extending engine life and providing more even wear on moving parts. In fact, the cluster engine shown in Figure 14 has a built-in backup system so that if any of the rotary engines mechanically fails, one or the other engine is available and ready for service. are doing.

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