JPH07332101A - ロータリーエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料の消費を少なくし効率の良いロータリー
エンジンを提供する。 【構成】 クランク軸１の軸部１ａに歯車２を、歯車２
のピッチ円の直径の１／２とした偏心量を有するクラン
クピン１ｂにロータリーピストン４を設け、軸部１ａを
軸受３ａ，３ｂ中心線より偏心量と同寸法ずらせてクラ
ンク軸１を軸受３ａ，３ｂにて支持し、歯車２と直径が
１：２となる大きさの内歯歯車１５をロータリーシリン
ダ６に設け、内歯歯車１５に内接させて歯車２を噛合
せ、ロータリーシリンダ６内にロータリーピストン４を
摺動自在に設け、ロータリーシリンダ６を円盤形としサ
ンドハウジング１８と外周ケーシング１９からなるケー
シング１７内にて回転摺動自在とし、外周ケーシング１
９に適数の吸入口２１と排気口２３を設けて４サイクル
とした回転エンジンにおいて、ロータリーシリンダ６の
外周面に回転中心を通って貫通するよう設けたシリンダ
壁７両端に、ロータリーシリンダ６外周に沿って凹溝７
ａを少なくとも吸入口２１或は排気口２３の一箇所が常
に対向するよう穿設したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料の消費を少なくし効
率の良いロータリーエンジンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】科学技術の発達に伴い内燃機関も種々開
発されて自動車・航空機の動力の大部分を占め、且つそ
の他あらゆる分野で盛んに使用されている。自動車用エ
ンジンについても高速道路網の充実に伴い安全性を加味
しながら高速化の方向に進む中に特許登録第９０８７０
５が考えられ、その問題点である強度的な面や、２サイ
クルによる吸排気の効率の悪さ等を解決すべく特願平４
−３１１４９８が考えられて来ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように考えられた
特願平４−３１１４９８について見ると、強度的には解
決され問題はないが、吸排気の効率面においては充分に
解決されたとは云いがたい。それは、ケーシングの半周
毎に設けた吸入口或は排気口の数量によってシリンダ壁
に接しない時が生じ吸入或は排気が一瞬停止状態とな
る。この状態を無くすために吸入口或は排気口の数量を
多くすれば良いが、多くなれば構造的に複雑となり製造
上の問題が生じ利用価値が薄らいでしまう等の欠点があ
り効率の良いロータリーエンジンとして使用する上にお
いて非常に不都合を感じていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような不都
合を解消し、より吸排気を充分に行い燃費の良好な効率
よい特願平４−３１１４９８を改善したロータリーエン
ジンを提供せんとするものである。まず原理を図１につ
いて説明する。円Ａと円Ｂは直径が１：２で、円Ａは円
Ｂに内接し円Ｃの中心点ｃで接している。そして、中心
点ｃと円Ａの中心点ａを結ぶ線Ｒ１は円Ａの半径と同じ
である。この時中心点ａを中心に円Ａを実線矢印方向に
回転させると、円Ｂは中心点ｂを中心に回転すると共
に、円Ｃの中心点ｃと線Ｒ１も円Ａの回転に従って同時
に回転する。その回転が１／４回転の時は図１イより図
１ロの状態、１／２回転の時は図１ロより図１ハの状
態、３／４回転の時は図１ハより図１ニの状態、１回転
で元の図１イの状態となり変化する。なお中心点ｃは常
に円Ｂのスタート時の中心線Ｒ２上にある。

【０００５】次いで原理に基づいて構成の概要を説明す
る。円Ａと円Ｃの中心を結ぶ線Ｒ１を偏心量とするクラ
ンク軸とし、クランクピンとした円Ｃにロータリーピス
トンを設け、円Ｂを内歯歯車としロータリーシリンダ中
央部の一方に設け、クランク軸上に円Ａを歯車として設
け、該歯車と内歯歯車の歯数を１：２とし歯車を内歯歯
車に内接にて噛合わせて設け、中心線Ｒ２をロータリー
シリンダの中心線とする。更にロータリーシリンダを内
包にて回転させるケーシング内周に、任意数の吸入弁を
有する吸入口と排気弁を有する排気口を左右に放射状に
設け且つ点火栓を外周ケーシング内側に設けたものであ
る。そして中心線Ｒ２のロータリーシリンダの中心線に
沿って設けたシリンダ壁両端に、ロータリーシリンダの
外周に沿ってシリンダ壁より外方に向けて長くした凹溝
を穿設し、吸入口或は排気口の少なくとも一箇所が常に
凹溝に対向するようにしたものである。

【０００６】

【作用】駆動装置にてクランク軸を回転させると歯車も
回転し、噛合っている内歯歯車を回してロータリーシリ
ンダをケーシング内で回転させると共に、クランク軸の
偏心量の４倍の距離だけロータリーピストンがロータリ
ーシリンダ内で左右動し、ロータリーピストン端部の空
間を変化させる。この空間の変化が最小から最大に広が
る間に吸入或は膨張を、又、空間の変化が最大から最小
に狭くなる間に排気或は圧縮を行うよう吸入弁と排気弁
を作動させる。このような動作は、ロータリーピストン
が２往復又はロータリーシリンダが２回転する間に、吸
入−圧縮−爆発−膨張−排気のサイクルを行う。このサ
イクルのうち吸入行程と排気行程においては、吸入口或
は排気口が少なくとも一箇所は凹溝と向い合っているた
め、吸入或は排気を回転中に断続的でなく連続的に行う
ことが出来る。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面について説明す
る。図中１は軸部１ａとクランクピン１ｂと任意偏心量
のクランクアーム１ｃとからなるクランク軸であって、
歯車２を該軸部１ａ上に設け両端を軸受３ａ，３ｂにて
クランクアーム１ｃの偏心量を軸受３ａ，３ｂの軸心よ
りずらせて支持している。４は両端の頭部４ａを凸状の
球面としオイルリング等を端部に設けたロータリーピス
トンであって、結合体５を介して結合ボルト５ａと締結
具５ｂにてクランク軸１のクランクピン１ｂに連結し摺
動自在としている。６は適巾を有する円盤状のロータリ
ーシリンダであって、ロータリーピストン４摺動用のシ
リンダ壁７を外周面６ａに中心を通って貫通するよう設
けると共に、シリンダ壁７両端に約シリンダ壁７の巾で
外周に沿ってシリンダ壁７より長い凹溝７ａを穿設し、
該側面６ｂにクランク軸１用の挿設穴８を、その周囲に
凹溝９を設け、シリンダ壁７に隣接して任意形状の空間
部１０を設け、シリンダ壁７中央に空間部１０に向けて
冷却油抜穴７ｂと、空間部１０より側面６ｂに向けて冷
却油抜穴７ｃをそれぞれ穿設し、端面６ｂにオイルシー
ル１１とサイドシール１２を設け、且つ外周面６ａに円
周シール１３を軸心と平行に複数箇所に設け、クランク
軸１を挿設穴８に挿設しシリンダ壁７内にロータリーピ
ストン４を両端の凹溝７ａ間で摺動自在に設けている。

【０００８】１４は円筒状でフランジ１４ａを外周端部
に設けたロータリーシリンダ６の受体であって、歯車２
と直径において１：２の大きさの内歯歯車１５を一端に
内設し、フランジ１４ａにてロータリーシリンダ６の一
方の側面６ｂに固設し、歯車２と内歯歯車１５を噛合わ
せてクランク軸１とロータリーシリンダ６を連結し軸受
３ａにて回転自在に支持している。１６は円筒状でフラ
ンジ１６ａを設けた受体であって、フランジ１６ａにて
ロータリーシリンダ６の他方の側面６ｂに固設し、該受
体１６を軸受３ｂにて回転自在に支持している。１７は
サイドハウジング１８と外周ケーシング１９とからなり
円盤形の空間を設けたケーシングであって、軸受３ａ，
３ｂを中央両端に設け空間にてロータリーシリンダ６を
回転自在とし、且つ、吸入弁２０を設けた吸入口２１
と、排気弁２２を設けた排気口２３を外周ケーシング１
９内面左右に適位置放射状に又、点火栓２４を設置して
いる。

【０００９】使用に当たっては、駆動装置にてクランク
軸１が回転すると、歯車２が回って噛合う内歯歯車１５
を回転させ受体１４を介してロータリーシリンダ６をケ
ーシング１７内で回転させる。一方クランクピン１ｂが
回転し結合体５を介してロータリーピストン４をロータ
リーシリンダ６内にて往復運動させる。この時点火栓２
４側のロータリーピストン４端面において、空間Ｘが最
小となり点火栓２４と反対側に来た空間Ｘは最大とな
る。それで図４イ，ロ，ハ，ニに示す如く、クランク軸
１が１回転又はロータリーシリンダ６が１／２回転して
空間Ｘが最小から最大になる間に吸入弁２０を開き吸入
口２１より燃料を吸入する吸入工程となる。この吸入工
程の間、吸入口２１が最低でも一箇所は凹溝７ａに向い
合っているため、燃料の吸入を回転中に断続的でなく連
続的に行うことが出来ると共に、始めの吸入口２１と凹
溝７ａが向い始めてから終わりの吸入口２１と凹溝７ａ
の向い合いが終わるまでの吸入時間（吸入工程）が凹溝
７ａによって長くなる。

【００１０】そしてクランク軸１が２回転して空間Ｘが
最大から最小になる間に排気弁２２は閉じ吸入した燃料
を圧縮する圧縮工程となり、空間Ｘが最小に達した時点
火栓２４が点火爆発する。次いでクランク軸１が３回転
して空間Ｘが最小から最大になる間に吸入弁２０は閉じ
て膨張する膨張工程となる。更に、クランク軸１が４回
転して空間Ｘが最大から最小になる間、排気弁２２が開
いて排気ガスを排気口２３より排出する排気工程とな
る。この排気工程の間も排気口２３が最低でも一箇所は
凹溝７ａに向い合って排気ガスの排出を回転中に断続的
でなく連続的に行うことが出来ると共に、始めの排気口
２３と凹溝７ａが向い始めてから終わりの排気口２３と
凹溝７ａの向い合いが終わるまでの排気時間（排気工
程）が凹溝７ａによって長くなる。このようにクランク
軸１が４回転する間に吸入、圧縮、爆発、排気の４サイ
クルを行うようにしたものである。なお、ロータリーピ
ストン４の一方の端面についての説明をしたがロータリ
ーピストン４の両端面で４サイクルの作動が行え且つ、
単シリンダのみでなく適宜組合わせて複シリンダとして
用いるようにしても良い。

【００１１】

【発明の効果】上述の如く本発明は、シリンダ壁両端に
凹溝を設けたことにより、吸入口或は排気口の少なくと
も一箇所はシリンダ壁と対応していて、吸入或は排気を
行うことが出来るため、高速回転でロータリーシリンダ
が回転しても常に連続的に且つ少しでも長く吸入或は排
気を行って完全燃焼を計り、往復運動による運動エネル
ギーの損失が無く燃費を良くして出力を上げ、且つ公害
を少なくすることが出来る等多くの特長があり産業利用
上非常に優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】イは本発明原理スタート時の作用状態図であ
る。ロは本発明原理の円Ａが１／４回転時の作用状態図
である。ハは本発明原理の円Ａが１／２回転時の作用状
態図である。ニは本発明原理の円Ａが３／４回転時の作
用状態図である。

【図２】本発明実施例の概略縦断面図である。

【図３】図２のＥ−Ｅ断面図である。

【図４】イは本発明実施例のロータリーシリンダスター
ト時の作用状態図である。ロは本発明実施例のロータリ
ーシリンダ１／８回転時の作用状態図である。ハは本発
明実施例のロータリーシリンダ１／４回転時の作用状態
図である。ニは本発明状態図のロータリーシリンダ３／
８回転時の作用状態図である。

【図５】イは本発明実施例のロータリーシリンダの一部
を破断した正面図である。ロは本発明実施例のロータリ
ーシリンダの一部を破断した側面図である。ハは本発明
実施例のロータリーシリンダの平面図である。

【符号の説明】 １ クランク軸 １ａ 軸部 １ｂ クランクピン １ｃ クランクアーム ２ 歯車 ３ａ 軸受 ３ｂ 軸受 ４ ロータリーピストン ４ａ 頭部 ５ 結合体 ５ａ 結合ボルト ５ｂ 締結具 ６ ロータリーシリンダ ６ａ 外周面 ６ｂ 側面 ７ シリンダ壁 ７ａ 凹溝 ７ｂ 冷却油抜穴 ７ｃ 冷却油抜穴 ８ 挿設穴 ９ 凹部 １０ 空間部 １１ オイルシール １２ サイドシール １３ 円周シール １４ 受体 １４ａ フランジ １５ 内歯歯車 １６ 受体 １６ａ フランジ １７ ケーシング １８ サイドハウジング １９ 外周ケーシング ２０ 吸入弁 ２１ 吸入口 ２２ 排気弁 ２３ 排気口 ２４ 点火栓 Ａ 円 ａ 円Ａの中心点 Ｂ 円 ｂ 円Ｂの中心点 Ｃ 円 ｃ 円Ｃの中心点 Ｒ１ 線 Ｒ２ 中心線 Ｘ 空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸１の軸部１ａに歯車２を、歯
   車２のピッチ円の直径の１／２とした偏心量を有するク
   ランクピン１ｂにロータリーピストン４を設け、軸部１
   ａを軸受３ａ，３ｂ中心線より偏心量と同寸法ずらせて
   クランク軸１を軸受３ａ，３ｂにて支持し、歯車２と直
   径が１：２となる大きさの内歯歯車１５をロータリーシ
   リンダ６に設け、内歯歯車１５に内接させて歯車２を噛
   合せ、ロータリーシリンダ６内にロータリーピストン４
   を摺動自在に設け、ロータリーシリンダ６を円盤形とし
   サンドハウジング１８と外周ケーシング１９からなるケ
   ーシング１７内にて回転摺動自在とし、外周ケーシング
   １９に適数の吸入口２１と排気口２３を設けて４サイク
   ルとした回転エンジンにおいて、 ロータリーシリンダ６の外周面に回転中心を通って貫通
   するよう設けたシリンダ壁７両端に、ロータリーシリン
   ダ６外周に沿って凹溝７ａを少なくとも吸入口２１或は
   排気口２３の一箇所が常に対向するよう穿設したことを
   特徴とするロータリーエンジン。