JPH062559A - ロータリエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転軸の周囲にロータが真円回転され回転動
力を発生する、内燃式又はディーゼル式のロータリエン
ジンを提供する。 【構成】 回転動力を出力する回転軸１と、気筒室１９
の内側約半分を形成する基部と２つのピストン部が設け
られ、回転軸１上で回転する第１，第２ロータと、ロー
タ３の動力を回転軸１へ伝達する動力伝達手段と、一方
のロータの回転を一時的に制止させるストッパ手段と、
前記基部の外側に円環状の気筒室１９の外側約半分を形
成するハウジング部材とで構成されている． 【効果】 ロータ２，３の真円回転運動により発生した
回転動力をそのまま出力することが可能であり、回転ロ
スをなくすことができ、燃費効率、機械効率等を大きく
向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転軸の周囲にロー
タが真円回転され、直接回転動力を発生する、内燃式又
はディーゼル式のロータリエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の動力源として利用される内燃
機関としては、現在のところ、レシプロエンジンが一般
的である。ここで地球環境に優しい内燃機関を検討する
と、４サイクル機関に比較して、２サイクル機関は、フ
リクションとポンピングロスが少ない点で有利である
が、吸入と排気が同行程で行なわれる点が不利となって
いる。また、火花点火機関に比べると、ディーゼル機関
は、吸入口のスロットルバルブによるロスがなく燃費効
率が優れているが、機械効率の点は劣っている。このよ
うに、従来のエンジンはそれぞれ一長一短を有してお
り、必ずしも地球環境に優しいとは言えない。

【０００３】ところで、上記レシプロエンジンに対し
て、ロータリエンジンは、構造がコンパクトで小形であ
るが大出力を得やすい。特に、ピストンによるシリンダ
への側圧衝突もなく、釣り合いもとりやすくて振動・騒
音の少ないバンケル式ロータリエンジンは現に実用に供
されている。このバンケル式ロータリエンジンは、ロー
タを回転軸に対して偏心させており、回転は真円運動で
なく、旋回運動によって回転動力を発生している。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】上述したバンケル式
ロータリエンジンは、ロータが偏心した旋回運動をする
ためにエキセントリックシャフトを必要とし、回転軸と
の間に回転ロスを生じて効率的な運動を期待できない。
また、ロータのアスペックシールによるシーリングが線
接触であるため、気密性が十分といえない。さらに、全
体に気筒室が偏平であるため、燃焼が完全に行われにく
い。ＮＯｘの発生は比較的少ないが、最近の社会的要請
に対しては必ずしも十分なレベルに達しているとはいえ
ない。

【０００５】従って、本発明の目的は、ロータの真円回
転運動による回転軸への動力伝達を可能にして回転ロス
をなくし、燃費効率及び機械効率等を向上させ、ＮＯｘ
を十分に低減可能なロータリエンジンを提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、この発明に係るロータリエンジンは、図
面に実施例を示したとおり、発生した回転動力を出力す
る回転軸１と、気筒室１９の内側約半分を形成する基部
２０１、３０１に約１８０°隔てた配置で２つのピスト
ン部２０２、２０３又は３０２、３０３が設けられ、前
記回転軸１上で同心に向い合わせて配置され交互に約１
８０度づつ回転する関係の第１ロータ２及び第２ロータ
３と、前記第１ロータ２又は第２ロータ３の回転中の動
力を前記回転軸１へ伝達する動力伝達手段と、前記第１
ロータ２又は第２ロータ３の回転中に一方のロータの回
転を一時的に制止させ、燃焼行程開始時の前記ピストン
部２０２…の位置決めを行うストッパ手段と、前記第１
ロータ２の基部２０１及び第２ロータの基部３０１の外
側に円環状の気筒室１９の外側約半分を形成し、かくし
て形成された気筒室１９内に前記の各ピストン部２０２
…が気密的状態で回転可能に収納されており、前記回転
軸１及び第１，第２ロータ２、３並びに動力伝達手段を
支持し、更に前記ストッパ手段と燃料噴射孔１１、排気
孔１２及び吸気孔１３を備えたハウジング部材とで構成
され、前記第１ロータ２及び第２ロータ３の合計４個の
ピストン部２０２…によって前記円環状の気筒室１９が
ピストン部２０２…の回転方向へ順に燃焼・膨張室部分
１９ａ，排気室部分１９ｂ，吸気室部分１９ｃ及び圧縮
室部分１９ｄにそれぞれ形成され、一方のロータ２が燃
焼・膨張行程で回転される間、他方のロータ３は前記ス
トッパ手段により制止されて仕切り要素となり、第１ロ
ータ２及び第２ロータ３の交互の回転動力が前記動力伝
達手段によって前記回転軸１に連続回転として伝達する
ことを特徴とする。

【０００７】また、本発明に係るロータリエンジンは、
その動力伝達手段が、ハウジング５に固定された固定カ
ム１０と、回転軸１にスプライン２６で係合され、かつ
前記固定カム１０に当接して移動する関係とされ、前記
回転軸１と共に回転しながら軸方向にも移動する被動部
材９と、前記固定カム１０と被動部材９との当接関係を
保持するスプリング８と、前記回転軸１にスプライン２
６で係合して軸方向に移動可能であり、前記被動部材９
の移動に従って移動し、その移動によって第１または第
２ロータ２、３の一方と係合し、係合したロータから回
転動力を受取るスリーブ７とで構成され、ストッパ手段
は、ロータ回転方向へのピストン部２０２…の移動に対
してはハウジング４の外方に逃げて前記ピストン部２０
２…を制止せず、ロータ回転方向とは逆方向への前記ピ
ストン部の移動に対しては前記気筒室１９内に突き出て
前記ピストン部を制止し、第１ロータ２または第２ロー
タ３の一方の回転中に他方のロータの回転を制止させて
仕切り要素とする第１ストッパ１４と、前記第１ストッ
パ１４の気筒室１９内への突き出し動作に連動して前記
ピストン部の移動の制止を一時的に解除する第２ストッ
パ１５とで構成され、ハウジング部材は、ロータ２、３
の基部２０１、３０１の外周に組み合わされ回転軸１を
中心とする円環状ドーナツ状の気筒室１９の外側約半分
を形成するロータハウジング４と、ロータ２、３の両側
部を支持するサイドハウジング５（及びセンタハウジン
グ６を含む場合がある）とから成ること、をそれぞれ特
徴とする。

【０００８】本発明に係るロータリエンジンは、吸気孔
が、ロータ２、３の回転方向に並ぶ配置で複数個１３
ａ，１３ｂ、１３ｃ設けられ、各吸気孔に開閉弁１３１
が設けられ、前記の開閉弁１３１の開閉により圧縮比が
可変に構成されていることも特徴とする。

【０００９】

【作用】燃料噴射孔１１からの燃料噴射によって燃焼が
始まり、燃焼・膨張行程が拡大すると、その燃料圧力Ｐ
を受けるピストン部３０２をもつ第２ロータ３のみが回
転し、他方の第１ロータ２はそのピストン部２０２がス
トッパ部材１４によって制止され回転しない（図９参
照）。前記一方の回転するロータ３のもう一つのピスト
ン部３０３は、同時に吸気室部分１９ｃと圧縮室部分１
９ｄにおいて、吸気及び圧縮の各行程を行う（図１
０）。燃焼・膨張室部分１９ａのピストン部３０２…が
排気孔１２をほぼ通過しきる位置までくると（図１１参
照）、反対側のピストン部３０３がそれまで制止されて
いたロータ２のピストン部２０２と入れ代わって第１ス
トッパ１４で制止される（図１１の次の変化）。逆に、
それまで制止されていた第１ロータ２のピストン部２０
２は、第２ストッパ１５によって燃焼開始の位置に位置
決めされ（図１１参照）、つづいて燃料が噴射されて始
まる燃焼・膨張行程に従って回転を始める。このよう
に、第１ロータ及び第２ロータ３は交互に約１８０度づ
つ間欠的に回転する。こうした二つのロータ２、３の交
互の約１８０°ずつの間欠回転は、動力伝達手段によっ
て回転軸１には連続回転として伝達される。

【００１０】動力伝達手段を構成するカムの一種である
被動部材９は、固定カム１０との当接関係によって、回
転軸１と一体に回転しながら、同時に軸方向に移動して
スリーブ７を軸方向へ移動させる。スリーブ７の軸方向
への移動により、その円板部７１が、前述のように回転
する第１又は第２ロータ２、３に対して交互に係合し
て、各ロータの回転を回転軸１に連続回転として伝達す
る。

【００１１】ストッパ手段の第１ストッパ１４は、圧縮
行程のピストン部（例えば図１０の３０３）が回転する
ことは制止せず、燃焼・膨張行程の仕切り要素として制
止されるべきピストン部（例えば図１０の２０２）をロ
ータ回転方向とは逆方向への回転のみ制止する。第２ス
トッパ１５は、燃焼行程が開始されるまでの間、燃焼・
膨張行程にあるピストン部（例えば図８の３０２）の位
置決めを行うため気筒室１９内に突き出ている。そし
て、燃焼行程の開始と同時に第１ストッパ１４の動きに
連動して第２ストッパ１５はハウジング４の外方に逃が
され、前記ピストン部をもつロータの回転が始まる（図
９参照）。

【００１２】各吸気孔１３ａ〜１３ｃに設けた開閉弁１
３１を適宜閉めれば、圧縮行程の長さ（ロータ回転の円
周長さ）が変わる（図１２〜図１４参照）。

【００１３】

【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図１は、本発明のロータリエンジンが２気筒エンジンと
して構成されたものを示している。図示のロータリエン
ジンは燃料噴射式であり、ガソリンを燃料とする一種の
ディーゼル機関タイプを示しているが、これに限定され
ず、火花点火式機関、アルコール燃料機関など他の各種
機関に応用することができる。２気筒のロータリエンジ
ンは各々同一構造であり、二つのエンジンが最適タイミ
ングによって一連に動作するので、以下には一方のエン
ジンの構成と作用を説明する。

【００１４】図中の符号１はこのロータリエンジンが発
生した回転動力を外部に出力する回転軸である。この回
転軸１上で同心配置に相対峙する関係で組み合わされた
第１ロータ２及び第２ロータ３が、回転軸１と共に回転
可能に設置されている。従って、ロータの回転は真円運
動になり、クランクシャフトやエキセントリック・シャ
フトが不要であり、小形化できて高出力化を可能とす
る。また、フリクションやポンピングロスも少なく、回
転ロスを発生しない。前記第１，第２ロータ２，３及び
回転軸１を支持するために、ハウジング部材であるロー
タハウジング４，及びサイドハウジング５，並びにセン
タハウジング６がそれぞれ設置されている。図中２１は
第１ロータ２及び第２ロータ３それぞれの基部２０１、
３０１（図４参照）の間の気密性を保つリング状のシー
ル材であり、２２は前記回転軸１の軸受である。ロータ
とハウジングの間にもシール材２８が多数使用されてい
る。ロータハウジング４，サイドハウジング５，センタ
ハウジング６には、１次及び２次に分かれた二つの燃料
噴射孔１１と１１’が、ロータの回転方向に少し距離を
おいて設けられ（図２参照）、図示を省略したマイクロ
コンピュータで制御されるインジェクタから前記の燃料
噴射孔１１、１１’を通じて燃料が噴射され、圧縮空気
の熱（又は図示を省略したプラグ）によって点火され
る。

【００１５】図２に示したように、前記回転軸１を中心
とする円環状（ドーナツ状）の気筒室１９の外側約半分
を形成するロータハウジング４には、前記燃料噴射孔１
１から回転角にして約１８０°隔てた反対側の位置に、
１つの排気孔１２及び３つ（但し、一つでも可）の吸気
孔１３ａ〜１３ｃが回転方向に並んで順に設けられてい
る。排気孔１２の位置は、点火位置から約１８０°離れ
ており、燃焼・膨張行程を十分に取ることができ、ＮＯ
ｘの排気ガス対策上極めて有効的である。また、吸気孔
１３ａ〜１３ｃにスロットルバルブは必要でなく、ディ
ーゼル機関と同様に吸気系ロスがない。

【００１６】前記の１次燃料噴射孔１１を中心として回
転方向に若干前後する位置に、ストッパ手段として、第
１及び第２ストッパ１４，１５が、ロータハウジング４
の半径方向に出入り自在に設けられている。第１，第２
ストッパ１４，１５は、第１，第２アーム１６，１７及
び支点１８によって出入り動作が正反対に連動する構成
とされている。第１ストッパ１４は、ロータ回転方向へ
のピストン部の前進移動は制止せず、ロータ回転方向と
は逆方向へのピストン部の後退移動のみ制止する、言わ
ば一方向ストッパである。第１ストッパ１４は、第２ス
トッパ１５側に設けられた圧縮用のコイルバネ２５によ
って常時気筒室１９内に突き出されている。逆に、第２
ストッパ１５は気筒室１９の外に逃がされている。気筒
室１９を進んできたピストン部（例えば図１０、１１の
３０３）が第１ストッパ１４の斜面１４ａに到達した時
点から、第１ストッパ１４は同ピストン部３０３によっ
て外方へ押し出される（図１１参照）。逆に、第２スト
ッパ１５は気筒室１９内へ突き出される。前記ピストン
部３０３が第１ストッパ１４を通過し去ると、同第１ス
トッパ１４は前記コイルバネ２５の働きによって再び気
筒室１９内へ突き出される（図８参照）。

【００１７】図１に示したように、回転軸１と第１，第
２ロータ２，３との間には、両者間の動力伝達を行う動
力伝達手段として、スリーブ７，スプリング８，端面カ
ムの一種である被動部材９及び端面カムである固定カム
１０が設置されている。スリーブ７と被動部材９は回転
軸１に形成されたスプライン２６に係合され、回転軸１
と一緒に回転し、同時に軸方向に移動自在とされてい
る。固定カム１０はサイドハウジング５に固定されてい
る。スプリング８は、被動部材９が常に固定カム１０と
当接して移動する関係を保持する。被動部材９と固定カ
ム１０は一対のものとしてサイドハウジング５の両サイ
ドに設置されている。

【００１８】次に、主に図３〜図１１までを参照して、
第１，第２ロータ２，３の構造を説明し、併せてこのロ
ータリエンジンの燃焼サイクルについて説明する。図３
は一対のロータ２，３の組み合わせ状態を示し、図４は
両ロータ２，３を分離した関係で示している。また、図
５は第２ロータ３の側面図であり、図６，図７は両ロー
タ２，３を分離した関係で示している。

【００１９】図３と図４に示したように、第１ロータ２
と第２ロータ３は、横断面が円形で回転軸１の外周に同
心の円環状（ドーナツ状）をなす気筒室１９の内側約半
分を形成する同一形状の基部２０１，３０１と，それぞ
れに回転角にして約１８０°隔てて２個ずつ一体的に設
けられた第１，第２ピストン部２０２，２０３又は第
３，第４ピストン部３０２，３０３とで構成されてい
る。図４，図５は、第１，第２ロータ２，３の２個ずつ
のピストン部２０２，２０３及び３０２，３０３が、回
転角にして約１８０°隔てた位置に設けられた構造を示
している。各ロータ２，３の基部２０１，３０１は、中
心部の軸孔２０４，３０４に臨む円形凹面状のスライド
スペース２０及びその奥壁に伝達溝２０５，３０５を有
する略円錐台形である（図６，図７参照）。図３に示し
たように、二つのロータ２，３の基部２０１と３０１は
相互に向い合って組み合わされ、ロータハウジング４と
共に円環状の気筒室１９を形成する。ロータハウジング
４は円環状の気筒室１９の外側約半分を形成する半円溝
を有している。前記の第１〜第４ピストン部２０２，２
０３，３０２，３０３は、両ロータ２，３が交互に回転
するとき、気筒室１９内を気密的に回転移動できる円板
形状であり、回転方向の背面側が凹面状にえぐられて燃
焼室２０６，３０６及び燃料通溝２０７，３０７が設け
られている（図４参照）。前記ピストン部の燃焼室２０
６，３０６の容積、形状を適宜選択することによって適
切な燃焼を実現できる。また、燃料通溝２０７，３０７
は、１次、２次の燃料噴射孔１１，１１’を通じて燃料
を燃焼室２０６，３０６内に噴射可能とするためのもの
で、１次，２次の燃料噴射孔１１，１１’の位置にあわ
せて３つ設けられている。

【００２０】次に、主に図８から図１１までを参照し
て、燃焼サイクルを説明する。まず図８は、ピストン部
２０２と３０２の間で圧縮行程を完了した室に１次燃料
噴射孔１１から燃料（ガソリン）が噴射された段階を示
している。第１ストッパ１４はコイルバネ２５の働きで
気筒室１９内に突き出された仕切り要素のストッパ部２
０２の後退移動を阻止する状態となり、第２ストッパ１
５は外方へ上昇して逃げ出し、第３ピストン部３０２が
燃焼圧力Ｐ（爆発力）によって矢印方向に回転を始める
ことが可能になっている。このとき円環状の気筒室１９
内に存在する合計４個の各ピストン部によって４つの室
に仕切られた気筒室１９は、ピストン部３０２と２０３
の間が排気室部分１９ｂに形成され、ピストン部２０３
と３０３の間が吸気室部分１９ｃに形成され、ピストン
部３０３と２０２の間が圧縮室部分１９ｄとしてそれぞ
れ形成されている。前述したように、第１ストッパ１４
によってロータの回転方向とは逆方向への後退移動を制
止された前記第１ピストン部２０２は、燃焼圧力Ｐを受
けても位置を固定されたままである。よって、この第１
ピストン部２０２をもつ第１ロータ２は回転せず、前記
燃焼圧力Ｐを受ける第３ピストン部３０２をもつ第２ロ
ータ３のみが矢印方向に前進回転する。

【００２１】図９は、図８の段階から第２ロータ３の二
つのピストン部３０２，３０３がわずかに前進回転した
状態を示している。この段階でサイドハウジング５の２
次燃料噴射孔１１’からさらに燃焼を続行するため２次
燃料の噴射が行なわれる。図１０は、図９の段階から燃
焼・膨張室部分１９ａが大きく拡大し、燃焼圧力Ｐの作
用を受けたピストン部３０２と共に第２ロータ２及びそ
のピストン部３０３の前進回転が大きく進み、ピストン
部３０２は前方の排気室部分１９ｂを次第に縮小させて
排気孔１２から排気行程を行なっている。また、ピスト
ン部３０３の前進回転に伴なって、その背後の吸気室部
分１９ｃでは吸気孔１３ａ〜１３ｃから吸気行程を行な
い、同時に前側の圧縮室部分１９ｄでは前方に制止され
たピストン部２０２との間で圧縮行程がそれぞれ同時に
行われている。このときピストン部２０２は、その前後
面に作用する圧縮室部分１９ｃ内の圧力と、第１ストッ
パ１４及び燃焼・膨張圧力Ｐとの平衡によってその位置
を固定されたままであり、第１ロータ２は回転しない。
従って、この第１ロータ２の二つのピストン部２０２，
２０３が仕切り要素となって、前記の燃焼室部分１９ａ
と排気室部分１９ｂ及び圧縮室部分１９ｃはきちんと区
画して形成されている。

【００２２】図１１は、第２ロータ３の前進回転が更に
進行して、ピストン部３０３が第１ストッパ１４の位置
に到達し、第１ストッパ１４の斜面１４ａを進んで同第
１ストッパ１４を押し上げている。このとき第１，第２
アーム１６，１７は支点１８を中心にてこの如く揺動し
て第２ストッパ１５を逆に気筒室１９内に突き出させ、
次の燃焼サイクルのためピストン部２０２を燃焼開始時
まで位置決めをおこなう。前記のように押し上げられた
第１ストッパ１４は、ピストン部３０３が通過し去る
と、直ちに図８の如くコイルバネ２５の働きで気筒室１
９内へ突き出され、ピストン部の後退回転を制止する状
態となる。一方、第２ロータ３と共に回転したピストン
部３０２が、排気孔１２の位置まで回転が進むと、それ
までの燃焼・膨張室部分１９ａは排気孔１２と連通さ
れ、排気室部分に変わる。また、それまで仕切り要素で
あった第１ロータ２のピストン部２０２は、それまで燃
焼・膨張室部分１９ａであった部位が前記の如く排気室
部分に変わり燃焼圧力Ｐが消失すること、そして、逆に
圧縮室部分１９ｄの圧縮圧力Ｐ’との力の大きさが逆転
するためロータ前進方向に回転を始め、第２ストッパ１
５の位置まで回転してその手前位置に一時的に制止され
る。第１ストッパ１４は、その位置を通過し去ったピス
トン部３０３をロータ回転方向とは逆方向への回転を制
止させ仕切り要素に変わる（図８に戻る）。その結果、
二つのピストン部３０２と２０３の間は吸気室部分１９
ｃに、また、ピストン部２０２と３０３の間は圧縮室部
分１９ｄに、ピストン部３０３と２０２の間は燃焼・膨
張室部分１９ａにそれぞれ変化する。なお、ピストン部
３０３と２０２の間の圧縮行程においてピストン部２０
２が第２ストッパ１５の位置まで進んだ際に、同ピスト
ン部２０２の破損を起こさずに圧縮行程を終え、燃焼・
膨張室部分１９ａに移り変われるのは、先に排気を始め
た燃焼・膨張室部分の残留圧力がまだ圧縮室部分１９ｄ
の圧力Ｐ’よりも大きくて緩衝作用が働くためである。

【００２３】この後、第２ロータ３と第１ロータ２との
動作が入れ代わり、再度図８の状態に戻り、以後交互に
上述の動作を繰り返して第１ロータ２と第２ロータ３が
交互に約１８０度ずつ間欠的に回転して回転動力を発生
する。次に、第１，第２ロータ２，３の交互の間欠的な
回転を回転軸１に連続回転として伝達する動力伝達手段
のスリーブ７、スプリング８、被動部材９及び固定カム
１０を、その動作と共に、主に図３と図４を参照して説
明する。

【００２４】固定カム１０は、円筒の端面にカム曲線を
形成した端面カムである。これに対し、従動子である被
動部材９は回転しながら固定カム１０と当接し軸方向に
移動する（図３参照）。この被動部材９の移動に伴ない
スプリング８を介してスリーブ７が同一に移動される
（図４参照）。スリーブ７は、円板部７１とその両面に
設けた伝達突起７２を備え、回転軸１とはスプライン２
６で係合して一体的に回転し軸方向に移動可能とされて
いる（図４参照）。

【００２５】第１，第２ロータ２，３の合わせ面側の中
心部には、前記円板部７１が出入り可能な内径の円形凹
面状をなすスライドスペース２０が形成されている。こ
のスライドスペース２０へスリーブ７の前記円板部７１
が進入し、第２ロータ３が回転しているときはその基部
３０１の伝達溝３０５に伝達突起７２が係合され、第２
ロータ３の回転を回転軸１に伝達する（図４参照）。こ
のとき第１ロータ２の伝達溝２０５と伝達突起７２とは
完全に離脱しており、回転する回転軸１の影響は一切受
けず、第１ロータ２は静止状態を維持可能である。

【００２６】第２ロータ３の回転が止まり、第１ロータ
２の回転に移った時点で、丁度固定カム１０のカム曲線
に従って被動部材９はスプリング８を介してスリーブ７
を軸方向の逆向きに移動させる。その結果、円板部７１
が移動して第２ロータ３の伝達溝３０５と伝達突起７２
との係合が外れ、逆に反対側面の伝達突起７２が第１ロ
ータ２の伝達溝２０５へ係合してゆき、第１ロータ２の
回転を回転軸１に伝達する。このため円板部７１の両面
に伝達突起７２が設けられている。第１，第２ロータ
２，３の交互の間欠的回転は、前記のようにして回転軸
１に連続回転として伝達される。なお、動力伝達手段は
上記の構成に限らず、流体継手やクラッチ機構などを採
用して実施することもできる。

【００２７】次に、吸気系統に関して、主に図１２から
図１４を参照して説明する。上述の気筒室１９には第
１，第２，第３の吸気孔１３ａ，１３ｂ，１３ｃが回転
方向に前後して並ぶ配置で三つ設けられている。そのう
ち回転方向の後方側に位置する第２，第３の吸気孔１３
ｂ，１３ｃに開閉弁１３１が設けられている。図１２は
第２、第３の吸気孔１３ｂ、１３ｃの開閉弁１３１をす
べて開けた全開状態を示しており、３つの吸気孔１３ａ
〜１３ｃにより吸気が行なわれている場合を示してい
る。図１３は、第３の吸気孔１３ｃの開閉弁１３１のみ
閉じ、ピストン部が第２吸気孔１３ｂを通過した時点か
ら圧縮行程が始まる構成を示している。従って、図１２
の構成に比べて容積圧縮比が大きくなる。図１４は第
２，第３の吸気孔１３ｂ，１３ｃの開閉弁１３１をすべ
て閉じた状態を示している。従って、ピストン部が第１
吸気孔１３ａを通過した時点で圧縮行程が始まるので、
図１３の状態に比べてさらに圧縮比が大きい。このよう
に圧縮比率が可変であることによって、エンジン出力も
可変にできることとなる。図中の符号１３２は吸気口１
３３から入った空気を三つの吸気孔１３ａ、１３ｂ、１
３ｃへ供給するための分配管である。また、符号１２０
は排気孔１２につながる排気口である。

【００２８】なお、上述の実施例では吸気孔を３つ設け
ているが、特に３つに限定する理由はなく、１つ又は２
つ又は４つ以上で実施することもできる。本発明では排
気行程を長くとることができ、かつ吸気行程を上述のご
とく短くできるので、近年世界的に研究されているミラ
ー・サイクルの効率も確保される。

【００２９】

【本発明が奏する効果】本発明に係るロータリエンジン
は、回転軸１に対して一対のロータ２，３の真円回転運
動により発生した回転動力をそのまま出力することが可
能であり、クランクシャフトやエキセントリックシャフ
トは不要で、回転ロスをなくすことができ、回転ロスを
なくした結果として燃費効率、機械効率等を大きく向上
させることができる。

【００３０】しかも、３６０°の円環状をなす気筒室１
９を４個のピストン部で区分した個別の室において燃焼
・膨張、排気、吸気、圧縮の各行程が独立して行われ、
吸気系統にスロットルバルブなどの必要がなく、吸気ロ
スが発生しないため、燃費率にも優れている。そして、
排気孔の位置を適切に設計することによって、燃焼・膨
張行程を比較的長くとることができ、ＮＯｘを十分に低
減できる。また、ロータ２，３のピストン部や基部はハ
ウジングと面接触となるので、シール材の選択によって
気密性を十分に高められ、吸気孔を複数個設けて吸気行
程と圧縮行程を調整し可変圧縮比による可変出力を可能
にできるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロータリエンジンを２気筒で構成した
エンジンの正面方向の断面図である。

【図２】図１に示したロータリエンジンの側面方向の断
面図である。

【図３】第１，第２ロータを回転軸に取り付けた状態の
斜視図である。

【図４】図３の状態から第１，第２ロータを分離した状
態の分解斜視図である。

【図５】第２ロータの側面図である。

【図６】第１，第２ロータを分離した状態の正面方向の
断面図である。

【図７】第１，第２ロータの平面図である。

【図８】ロータリエンジンの燃焼サイクルの第１段階を
示した説明図である。

【図９】ロータリエンジンの燃焼サイクルの第２段階を
示した説明図である。

【図１０】ロータリエンジンの燃焼サイクルの第３段階
を示した説明図である。

【図１１】ロータリエンジンの燃焼サイクルの第４段階
を示した説明図である。

【図１２】三つの吸気孔の中の二つに開閉弁を設け全て
の開閉弁を開けた状態の断面図である。

【図１３】開閉弁を設けた吸気孔の中の１つの開閉弁を
閉じた状態の断面図である。

【図１４】開閉弁を設けた吸気孔の２つの開閉弁を閉じ
た状態の断面図である。

【符号の説明】

１ 回転軸 １９ 気筒室 ２ 第１ロータ ３ 第２ロータ ２０２ 第１ピストン部 ２０３ 第２ピストン部 ３０２ 第３ピストン部 ３０３ 第４ピストン ２０１，３０１ 基部 ４ ロータハウジング ５ サイドハウジング ６ センタハウジング ７ スリーブ ８ スプリング ９ 被動部材 １０ 固定カム １１ 燃料噴射孔 １２ 排気孔 １３ 吸気孔 １４ 第１ストッパ １５ 第２ストッパ １９ａ 燃焼・膨張室部分 １９ｂ 排気室部分 １９ｃ 吸気室部分 １９ｄ 圧縮室部分 ２０５，３０５ 伝達溝 １３１ 開閉弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発生した回転動力を出力する回転軸と、
   気筒室の内側約半分を形成する基部に約１８０°隔てた
   配置で２つのピストン部が設けられ、前記回転軸上で同
   心に向い合わせて配置され交互に約１８０度づつ回転す
   る関係の第１ロータ及び第２ロータと、前記第１ロータ
   又は第２ロータの回転中の動力を前記回転軸へ伝達する
   動力伝達手段と、前記第１ロータ又は第２ロータの回転
   中に一方のロータの回転を一時的に制止させ、燃焼行程
   開始時の前記ピストン部の位置決めを行うストッパ手段
   と、前記第１ロータの基部及び第２ロータの基部の外側
   に円環状の気筒室の外側約半分を形成し、かくして形成
   された気筒室内に前記の各ピストン部が気密的状態で回
   転可能に収納されており、前記回転軸及び第１，第２ロ
   ータ並びに動力伝達手段を支持し、更に前記ストッパ手
   段と燃料噴射孔，排気孔及び吸気孔を備えているハウジ
   ング部材とで構成され、 前記第１ロータ及び第２ロータの合計４個のピストン部
   によって前記円環状の気筒室がピストン部の回転方向へ
   順に燃焼・膨張室部分，排気室部分，吸気室部分及び圧
   縮室部分にそれぞれ形成され、 一方のロータが燃焼・膨脹行程で回転される間、他方の
   ロータは前記ストッパ手段により制止されて仕切り要素
   となり、第１ロータ及び第２ロータの交互の回転動力が
   前記動力伝達手段によって前記回転軸に連続回転として
   伝達されることを特徴とするロータリエンジン。
2. 【請求項２】 動力伝達手段は、ハウジングに固定され
   た固定カムと、回転軸にスプラインで係合され、かつ前
   記固定カムに当接して移動する関係とされ、前記回転軸
   と共に回転しながら軸方向にも移動する被動部材と、前
   記固定カムと被動部材との当接関係を保持するスプリン
   グと、前記回転軸にスプラインで係合して軸方向に移動
   可能であり、前記被動部材の移動に従って移動し、その
   移動によって第１または第２ロータの一方と係合し、係
   合したロータから回転動力を受取るスリーブとで構成さ
   れていること、 ストッパ手段は、ロータ回転方向へのピストン部の移動
   に対してはハウジングの外方に逃げて前記ピストン部を
   制止せず、ロータ回転方向とは逆方向への前記ピストン
   部の移動に対しては前記気筒室内に突き出て前記ピスト
   ン部を制止し、第１ロータまたは第２ロータの一方の回
   転中に他方のロータの回転を制止させて仕切り要素とす
   る第１ストッパと、前記第１ストッパの気筒室内への突
   き出し動作に連動して前記ピストン部の移動の制止を一
   時的に解除する第２ストッパとで構成されていること、 ハウジング部材は、ロータの基部の外周に組み合わされ
   回転軸を中心とする円環状の気筒室の外側約半分を形成
   するロータハウジングと、ロータの両側部を支持するサ
   イドハウジングとから成ること、をそれぞれ特徴とする
   請求項１に記載したロータリエンジン。
3. 【請求項３】 吸気孔はロータの回転方向に並ぶ配置で
   複数個設けられ、各吸気孔に開閉弁が設けられ、前記開
   閉弁の開閉により圧縮比が可変に構成されていることを
   特徴とする、請求項１または請求項２に記載したロータ
   リエンジン。