JPH09504065A - ロータリー内部燃焼エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 このエンジンはエンジンブロック２を有する。エンジンブロック２は、中央チャンバを内部に含み、支持体４上に回転自在に取り付けられる。中央チャンバは、シリンダヘッド１２によって密閉された外向きに延出するラジアルピストンチャンバ１０と連通している。クランクシャフト１４は、エンジンブロック２の回転軸と平行かつ、そこから放射方向にオフセットするように、エンジンブロック上に回転自在に取り付けられる。駆動歯車列は、エンジンブロック２とクランクシャフト１４とを結合し、両者が同じ方向に等速度で回転するようにする。ピストン１０４は、各ピストンチャンバ内で往復自在となるように設けられ、各ピストンは、結合ロッドによってクランクシャフトと連結されている。結合ロッドとクランクシャフトが連結している結合点は、ピストンチャンバ１０の長手方向の軸に対して、エンジンブロック２の回転方向に進角される。これによって、燃焼ストロークが作用すると同時に、結合ロッドがクランクシャフト１４に最大トルクを加えることになる。

Description

【発明の詳細な説明】 ロータリー内部燃焼エンジン発明の属する技術分野 本発明は、ロータリー内部燃焼エンジンに関する。発明の背景 １９８３年１２月２０日に付与された、「内部燃焼ロータリーエンジン（INTE RNAL COMBUSTION ROTARY ENGINE）」という名称の、ＡＲＲＥＧＵＩ等による米 国特許第４，４２１，０７３号において、４人の発明者の１人は本発明の出願人 であり、また、その明細書には、ピストンチャンバの外側開端部を密封する固定 ケーシングの内部に回転自在に取り付けられたエンジンブロックが記載されてい る。 １９８７年２月２４日に付与された、４人の発明者を同じくする「ラジアルピ ストンポンプ（RADIAL PISTON PUMP）」に関する米国特許第４，６４５，４２８ 号明細書には、その動作原理は本発明に基づくエンジンに似ているが、内部燃焼 エンジンには適さないデバイスが記載されている。発明の目的 本発明の目的は、米国特許第４，６４５，４２８号明細書に記載のラジアルポ ンプに似た動作原理に基づくロータリー内部燃焼エンジンを提供することである 。 本発明の他の目的は、特に、２サイクルエンジンとして動作させるのに適する エンジンを提供することである。 本発明の他の目的は、従来のピストン型内部燃焼エンジンと比較して低いアイ ドリング回転速度を有することを特徴とするエンジンを提供することである。 本発明の他の目的は、最大燃焼ストローク時に、結合ロッドによって クランクシャフトに最大トルクが加えられることを特徴とするエンジンを提供す ることである。 本発明の他の目的は、吸気ガス及び排気ガスに掛かる遠心力を利用して、エン ジンの吸・排気特性を改善することである。 本発明の他の目的は、各ピストン内部に吸気バルブを設けて、中央エンジンブ ロックチャンバに導入された可燃性ガスを、ピストン内に導入することである。 本発明の他の目的は、エンジンの空気冷却のために、エンジンブロックの回転 を利用することを特徴とするエンジンを提供することである。 本発明の他の目的は、回転式のエンジンブロックによって分離型のフライホイ ールが不要となることを特徴とするエンジンを提供することである。 本発明の他の目的は、概ね同形の、その動作サイクルの位相が異なるエンジン との連結して用いることが可能であることを特徴とするエンジンを提供すること である。 本発明の他の目的は、燃焼ストロークが多少進行する間、点火がとぎれなく持 続されることにより、改善されたエンジンの始動特性を有することを特徴とする エンジンを提供することである。 本発明の他の目的は、点火進角または点火遅角のための機構が不要であること を特徴とするエンジンを提供することである。 本発明の他の目的は、排気ガスを、ピストンチャンバの軸に対して垂直方向に 、かつエンジンブロックの回転と反対方向に放出することにより、エンジンブロ ックの回転を補助することを特徴とするエンジンを提供することである。 本発明の他の目的は、始動が容易で、馬力を高めるスーパーチャージャーシス テムを備えることが可能なエンジンを提供することである。発明の要約 本発明のロータリー内部燃焼エンジンは、支持体と、支持体上に回転自在に取 り付けられ、中央チャンバを画定しており、前記中央チャンバから放射方向に延 出し、その放射方向の内側端部において前記中央チャンバと連通している少なく とも１つのピストンチャンバを画定しているエンジンブロックと、前記ピストン チャンバの外側末端において前記ピストンチャンバを密封しているピストンチャ ンバヘッドと、前記エンジンブロックと平行、かつエンジンブロックの回転軸か ら放射方向にオフセットする形で、エンジンブロック上に回転自在に取り付けら れたクランクシャフトと、エンジンブロックとクランクシャフトとを結合し、両 者を同じ方向に等速度で回転するようにする駆動歯車列と、各ピストンチャンバ 内を往復自在となるように設けられたピストンと、前記ピストンに回動自在に結 合された結合ロッドとを有し、前記クランクシャフトは、前記中央チャンバ内に 延在し、前記結合ロッドと前記クランクシャフトとは前記クランクシャフトの結 合点において結合されており、前記結合点は前記クランクシャフトの軸から放射 方向に隔てられており、かつピストンチャンバの長手方向の軸に対して、エンジ ンブロックの回転方向に進角される。 クランクシャフトは出力シャフトであり、またこのような出力シャフトは、支 持体内のベアリングに枢支されたエンジンブロックの回転軸と同軸となるように 、中央チャンバの一方の側においてエンジンブロックに直接固定される。 一般に、エンジンはいくつかのピストンチャンバを有するが、これらのピスト ンチャンバは同じクランクシャフトに連結された各ピストンの結合ロッドと共通 の平面上において、等角度の間隔をおいて設けられる。 好ましくは、このエンジンは燃焼ガス吸気手段を備えており、この燃 焼ガス吸気手段は中央チャンバに直接連通し、かつ中央チャンバと爆発チャンバ との間の通路手段と連通している。好ましくは、通路手段は、ピストンを通して 設けられているオリフィスを有し、オリフィスは、燃焼ガスが中央チャンバから 爆発チャンバへのみ流れるようにするチェックバルブと寸法が合わせられている 。好ましくは、ピストンチャンバの外部にエンジンブロックを通して延在してい る第２通路手段も設けられ、この第２通路手段は爆発チャンバと中央チャンバと を連通するようにしている。今述べた通路手段とピストンオリフィスとはエンジ ンの吸・排気特性を改善している。 エンジン点火手段は、コレクタと、支持体に固定されており、コレクタの経路 に沿って延在している高電圧電流を与えられるエミッタとを有し、燃焼ストロー クの少なくとも一部分において、エミッタ及びコレクタ間の連続的な電気的接続 を与えて、エンジンの始動特性を更に改善している。 好ましくは、エンジンは空冷式のものである。ピストンチャンバは外部フィン を備えており、熱を回転するエンジンブロックから空気中へと放散させている。 好ましくは、排気ガスバルブがシリンダヘッド上に設けられ、排気ガスバルブ は各シリンダヘッドに固定された排気ガス放出ノズルを備えている。排気ガスバ ルブはピストンチャンバの長手方向の軸に対して実質的に垂直に設けられ、エン ジンブロックが回転する方向と反対の向きに延在しており、これによってエンジ ンブロックの回転を補助する排気ガス噴流を生成する。図面の簡単な説明 第１図は、本発明のエンジンの部分的な側立面図である。 第２図は、第１図の線２−２で切った部分的な断面図である。 第３図は、第２図の線３−３で切った長手方向の断面図である。 第４図は、第３図の領域４を拡大した断面図である。 第５図は、第４図の線５−５で切った断面図である。 第６図及び第６Ａ図〜第６Ｅ図が包括的に示すのは、前記エンジンブロックの 回転が概ね完了する間のエンジンブロックのシリンダの１つの挙動であって、そ の２ストロークの動作サイクルのさまざまな段階におけるピストンの状態も示さ れている。 第７図は、シリンダチャンバの１つの平断面図であって、上側端部から見たピ ストンの１つ、及びその上に取り付けられたチェックバルブが示されている。 第８図は、第７図の先８−８で切った断面図である。 第９図は、第７図の線９−９で切った別の断面図である。 第１０図及び第１０Ａ図は、第９図の領域１０におけるチェックバルブを示し た図であって、それが閉ポジションにあるときと開ポジションにあるときがそれ ぞれ示されている。 第１１図及び第１２図は、第３図の線１１−１１及び線１２−１２で切った断 面図がそれぞれ示されている。 第１３図は、本発明のエンジン及びその可燃性ガス供給システムの模式図であ る。 第１４図は、電気的点火回路及びエンジン始動手段の模式図である。 第１５図は、共通の出力シャフトを駆動するべく結合された、本発明の２つの 同型のエンジンの部分的な前立面図である。 全ての図面において、同じ要素には同じ符号が付されている。発明の好適実施例の説明 第１図、第２図及び第３図を参照すると、エンジンブロック２が、エンジンブ ロック回転軸６の周りで回転できるように、支持体４上に取り 付けられているのが示されている。エンジンブロック２は中央チャンバ８を画定 しており、中央チャンバはコア３及びいくつかの（例えば４つの）放射方向に配 置されたピストンチャンバ１０から形成されている。ピストンチャンバ１０はシ リンダ１１によって形成され、その放射方向の内側末端において中央チャンバ８ と連通し、その放射方向の外側末端においてシリンダヘッド１２によって密閉さ れている。エンジンブロック２の円筒形コア３は、コアカバー３ａ及び３ｂによ って密閉されている。ボルト１１ｂは、シリンダヘッド１２及びシリンダ１１を コア３に固定している。カバー３ａは、ボルト２７によってコア３に固定されて いる（第１２図参照）。コアカバー３ｂは、ボルト１１ａによってコア３に固定 されている（第１１図参照）。動力出力シャフト１６は、エンジンブロック２の コアカバー３ａと一体として形成されており、中央チャンバ８の一方の側へ延出 し、エンジンブロックの回転軸６と同軸となるように設けられている。出力シャ フト１６は、リングアセンブリ２１、２２に挟まれたスラフトベアリング１８に 嵌合されており、ストラップ２４によって支持体４の上に固定されている。シー ル部材２０はベアリング１８用の潤滑油が漏れないようにシールしている。環状 ギア２６は、エンジンブロック２のコアカバー３の出力シャフト１６と同じ側に 固定されており、前記出力シャフトの一部を間隔をおいて外囲し、かつそれと同 軸となるように設けられている。 始動モータ２８は支持体４に固定され、そのスプロケット３０はギア２６と係 合している。始動モータ２８には適当なベンディックスシステム（Bendix syste m）が備えられ、エンジンブロックを回転することによってエンジンを始動させ る役目を果たす。図示した例においては、４つのピストンチャンバ１０が設けら れており、それらは全て、同一平面上で９０°の間隔をおいて、正確に回転軸６ の放射方向に延在する形で設 けられている。 各シリンダヘッド１２には、従来の構造の排気バルブ３２が取り付けられてお り、排気バルブは、閉ポジションにばね付勢されている。各排気バルブ３２は、 シリンダヘッド１２上の点３８に回動自在に取り付けられたロッカーアーム３６ によって、ばね３４の付勢に対抗して開かれる。このときロッカーアーム３６は 、環状ギア２６のハブを貫通して延在し、そこでガイドされている長さ調節可能 式プッシャーロッド４０、及びシリンダヘッドイヤー１３によって動かされる。 プッシャーロッド４０にはカムフォロワローラ４２が取り付けられており、カム フォロワローラ４２は、リングアセンブリ２１、２２、及び２３の一部である２ １に形成されたカム４４上に載せられている（第１２図も参照）。図面には、ボ ルト２７によってエンジンブロックコア３に固定された環状ギア２６も示されて いる。 エンジンブロックは、動力出力シャフト１６の反対側において、円筒形支持部 ４８を外囲するニードルベアリング４６に枢支されており、円筒形支持部４８に は外向きの環状フランジ５０が設けられ、ボルト５２によって支持体４に固定さ れている。 シール部材５４及び５４ａはニードルベアリング４６の両側に取り付けられて いる。 点火手段は点火プラグ５６を有し、点火プラグは各シリンダヘッド１２上に取 り付けられ、ピン形状のコレクタ５８に電気的に接続されている。各４つのピン 形状のコレクタ５８は、電気的に絶縁性の材料によって作られ、回転軸６と同軸 のブラケット６２によって支持されており、エンジンブロックコア３を間隔をお いて外囲しているリング６０に設けれられている。４つのコレクタピン５８は、 導電リング部６６の溝６４に載るようにされている。導電リング部は、絶縁ガス ケット６８を挟ん で支持部４８のフランジ５０上に支持されている。また、導電リング部６６は、 エンジンの回転方向に角度にして２、３度分延在している。このような形状にす ることによって、エンジンブロックが２、３度回転する間、点火プラグを連続的 に点火された状態にすることができる。 カムシャフト１４は、支持部４８の孔を通して、ボールベアリング７２及び予 め潤滑されたブッシング７４によって枢支される形で、前記支持部４８の中に取 り付けられる。また、ブッシング７４は中央チャンバ８の近くに配置される。 駆動歯車列は、カムシャフト５４とエンジンブロック２とを同じ方向に等速度 で回転させるために設けられる。この駆動歯車列には、クランクシャフト１４の 外側末端に固定され、スプロケット７８と係合するメインギア７６が含まれる。 スプロケット７８は、補助シャフト８０に固定されている。補助シャフト８０は 、支持部４８の中のベアリング８２によって枢支され、ギア７８と同じ直径の第 ２スプロケットギア８４がその上に取り付けられている。第２スプロケットギア ８４は、エンジンブロック２のコア３に取り付けられた環状ギア８６と係合して おり、メインギア７６と同じ直径を有する。 必要ならば、回転計９０がクランクシャフト１４の外側末端に連結される。こ のとき、回転計９０はカバー９４に固定されたブラケット９２によって支持され る。カバー９４は支持部４８に取り外し自在な形で取り付けられ、内部の空間９ ５を密閉してメインギア７６及びスプロケットギア７８をケーシングする。これ らのギア用の潤滑油は空間９５の中に、また、ギア８４及び８６をケーシングす る空間の中にも蓄えられており、シール部材５４によってシールされている。 クランクシャフト１４の内側末端には、中央チャンバ８の内部にあるホイール ９６が形成されており、シャフトはスタッド９８によって延長 されている。スタッド９８上には、ホイール９６と同じ直径のディスク１００が 固定され、ホイールから間隔をおいた形でリストボルト１０２によってそこに取 り付けられている。 ピストン１０４は、各ピストンチャンバ１０の内部において往復自在な形で設 けられており、結合ロッド１０６によってホイール９６のクランクアセンブリに 結合されている。即ち、結合ロッド１０６はリストボルト１０２によってディス ク１００に回動自在に結合されているのである。４つのリストボルトは結合ロッ ド１０６のクランクシャフト１４への結合点を形成し、これらの結合点はシャフ ト１４の軸から等しく放射方向に間隔をおいて配置されており、またこの結合点 は、第２図の矢印１０８によって示されるように、ピストンチャンバ１０の長手 方向の軸１１０に関して、エンジンブロックの回転方向に進角される。第２図に 明示されているように、各結合点とクランクシャフト１４の軸とを相互に接続す る直線は各ピストンチャンバ１０の長手方向の軸１１０に対して概ね直角である 。エンジンブロックが完全に１回転する間この関係は概ねそのまま維持されるの で、シリンダの何れかに点火されるとき、カムシャフトには最大トルクがかかり 、これは燃焼ストローク全体に亘って実質的に維持される。 第１図及び第３図に示すように、可燃性ガス吸気部は、支持部４８から延出し ている横向きチューブ１１２を有し、横向きチューブ１１２は、支持部４８の中 に形成されている長手方向の孔１１４と連通し、中央チャンバ８の内部において 開かれている。更にこのチャンバは、２組の通路を通して４つのピストンチャン バ１０と連通しており、前記２組の通路の内の第１の放射方向の通路の組１１６ は、各ピストンチャンバ１０の外部においてピストンチャンバを取り囲む形で形 成され、内側の端部において中央チャンバ８と連通しており、ピストンチャンバ の円筒形壁 のポート１１８において同様に開かれている。 中央チャンバから爆発チャンバへ至る第２の通路の組は、ピストン自体の中を 貫通して設けられている。第７図〜第１０Ａ図に示されているように、各ピスト ンの頂部には２つのオリフィス１２０が形成されており、それぞれチェックバル ブ１２２によって密封されている。チェックバルブ１２２によって、可燃性ガス の流れが１方向に、即ち中央チャンバから爆発チャンバへと定められる。爆発チ ャンバはシリンダヘッド１２、及びピストンの上のピストンチャンバの隣接する 部分によって形成されている。各チェックバルブ１２２は、ボルト１２４によっ てピストンの頂部に固定された、板ばねの形で設けられる。この板ばねは、圧力 差があるとき、即ちピストン内の圧力が爆発チャンバの圧力より高いときオリフ ィス１２０を開くように作用する。 必要ならば、圧力差に反応する他のタイプのチェックバルブで、燃焼中にピス トンチャンバ内で生成される圧力に適切に抵抗するものも用いられ得るというこ とは明らかである。 第８図には、従来の形のピストンリング１２６及び、ピストンと結合ロッドと を結合するリストピン１２８が示されており、結合ボルト１０２が、結合ロッド と、ホイール９６とディスク１００とによって形成されたクランクアセンブリと を回動自在に結合している構成が示されている。 再び第２図を参照すると、各シリンダヘッド１２が、排気バルブ３２の下流に 伸びる排気通路１３０を形成しているのが示されている。排気通路１３０は、排 気ノズル１３２と連通している。排気ノズル１３２は、その末端部において完全 に開かれており、かつピストンチャンバの長手方向の軸に対して直角となるよう にシリンダヘッドに固定され、図の矢印１０８で示されているエンジンブロック の回転方向と反対の向きに伸 びている。 エンジンは空冷式であり、シリンダヘッドには冷却フィン１３４が設けられ、 各ピストンチャンバには冷却フィン１３６が設けられている。 駆動歯車列を示す第４図及び第５図を再び参照すると、補助シャフト８０のエ ンジンブロック回転軸６及びクランクシャフト１４に対する配置が、スプロケッ ト７８及び８４がメインギア７６及び環状ギア８６と、一端から見たとき後者の ２つのギア７６及び７８の外周部が交差する点において係合し合うように定めら れていることが示されている。 第１３図に示すのはガソリンと潤滑油の適当な混合物を含む従来通りの燃料溜 め１３７と上述の２ストロークエンジンであるエンジンとを含む燃料回路の模式 図である。燃料の混合物は従来通りの気化器１３８に供給され、空気と燃料の混 合物は好ましくはポンプ若しくはブロア１４０によって加圧される。ブロア１４ ０は、一定の圧力の下、横向き供給チューブ１１２及び孔１１４を通して、中央 チャンバ８の中に燃料混合物を供給するスーパーチャージャーの役割を果たす。 第１４図は、以下に記述するような従来通りの部品を含む、電気系統の模式図 である。即ち、バッテリ１４２は接地部分１４４及び電位が正のワイヤ１４６を 有し、発電器１４３及び電圧レギュレータ１４５によって再充電され、エンジン 始動モータ２８、電流計１４８、ライティングシステム１５０、及び必要ならば 、点火スイッチ１５２を通して電流レギュレータ１５４、誘導コイル１５６に電 流を供給する。誘導コイル１５６は、配電ボックス１５８を通して絶縁リング部 ６６ａの導電エミッタストリップ１６０に高電圧を供給し、また、ピストンが上 死点にあるとき、エンジンブロックが２、３度回転する間、点火プラグの何れか １つ５６とコレクタピン５８との電気的接続を維持するものである。 エンジンは以下のように動作する。即ち、このエンジンは２ストロー クエンジンであり、ピストンが個々のエンジンの爆発に対して２ストローク分の 動きを起こすが、それは放射方向に外向きのストロークと、放射方向に内向きの ストロークである。第６図及び第６Ａ図〜第６Ｅ図を参照すると、エンジンブロ ック２が、連続的にその角度位置を変化させていく様子が、ピストンチャンバの 内部においてエンジンブロックの角度位置に対応する長手方向の位置をとってい るピストンチャンバの１つとともに示されている。このような形となるのは、エ ンジンブロックの回転軸６に対してカムシャフト１４の位置がオフセットされて いるためである。第６図において、ピストンは上死点にあり、排気バルブは閉じ ており、かつ吸気ポート、板ばねチェックバルブ１２２も閉じられており、可燃 性ガスはピストン上で完全に圧縮されている。次に点火が行われてガスが燃焼し 、第６Ｂ図に示すように概ね４分の１回転以上エンジンブロックが回転する間に 作動ストロークに入る。排気バルブ３２は（第１２図に見られるように）カム４ ４の作用によって開き、排気ガスが排気ノズル１３２を通して排気され、噴流と なることによりエンジンブロックの回転を補助する。以下に述べるように、爆発 によって発生した圧力がブロア１４０によって生成された中央チャンバ８内の圧 力と同等の圧力を有する場合に、板ばねチェックバルブ１２２が開いて新しい可 燃性ガスが導入され、それが排気ガスを押し流す役目を果たす。このような排気 ガスを押し流す作用の効率は、エンジンブロックの回転による遠心力がガスに掛 かることによって増加する。 排気バルブは閉じられるが、バルブ１２２は開ポジションのままであり、ピス トンは放射方向内向きのストロークを続行する。即ち、吸気ポート１１８は、第 ６Ｃ図に示すように密閉されておらず、追加的な新しい可燃性ガスが爆発チャン バに導入される。このガスは、ピストンの圧縮ストロークの間に圧縮されるが、 このとき初めてポート１１８は閉じ られ、第６図に示すように、ガスは、点火のために完全に圧縮される。 燃焼ストローク全体に亘ってクランクシャフトに最大トルクがかかっており、 また、ピストンのストロークの最大値は、エンジンブロックの回転軸６とクラン クシャフト１４の軸との間のオフセットの距離と、結合点１０２とクランクシャ フト１４の軸との間の距離との和に実質的に等しいということに気付かれたい。 本発明に基づく試作品での実験によれば、試作品のアイドリング速度は、従来 のピストンエンジンのアイドリング速度の約半分の値を示した。これは上述の本 発明のエンジンの特徴により、最も高い蓋然性をもって導かれる結果である。こ のエンジンは、動的なバランスを十分に取れば、従来のエンジンと比較して振動 が少なくなる。たとえエンジンブロックの回転を利用して、エンジンを空気で冷 却する場合でも、新しい可燃性ガスの流れがピストン自体の中を通ってもいるた めに、冷却効率も高くなる。 ピストン内部の吸気バルブにおいても、遠心力が同時に作用することにより、 エンジンの吸・排気特性が改善されている。遠心力はエンジンブロックの回転に よって導入される可燃性ガスと排気ガスの双方に掛かる。 更に、アイドリング速度が低いために、動作全体の経済性が改善され、エンジ ンの磨耗も少なくなる。 また、ディーゼルエンジンに対しても本発明の基本的な原理を適用することは 論理的に可能である。 例示した実施例においては、出力トルクを動力出力シャフト１６を通して得て いるが、クランクシャフト１４の外側末端を適切に変形し、この外側末端におけ る回転計を除去することによって、クランクシャフト１４から直接出力トルクを 得ることも可能であることは明らかである。 このような実施例では、ギア７６及び７８、補助シャフト８０、スプロケット８ ４、及び環状ギア８６から形成される駆動歯車列を通してトルクを伝達する必要 が無くなる。この場合、駆動歯車列はクランクシャフトと同期させてエンジンブ ロックを回転させるだけの役目を果たすことになる。 実施例では４シリンダエンジンを示したが、シリンダの数を増やしたり、若し くは減らすことも可能であることは明らかである。 第１５図には、本発明に基づく２つのエンジンが互いに対向する形で配置され ており、ここでは、各エンジンブロック２が共通の支持体４ａの上に載置されて おり、各出力シャフト１６は同軸となるように配置され、スプロケット１６２で 相互に接続されている。スプロケット１６２は、支持体４の上に取り付けられた 共通出力シャフト１６８のスプロケット１６６を、駆動チェーン１６４を通して 回転駆動させている。各エンジンのクランクシャフトと動力シャフトとの間のオ フセットの方位角は異なっており、例えば、図においてリング部６６ａを含む各 点火電流エミッタアセンブリ１７０の角度のずれによって示されているように、 一方のエンジンと他方のエンジンとが角度にして４５°ずらされて点火される形 となる。 第１３図の模式図を参照すると、このエンジンにおいては、さまざまな導入ポ ート及び排気バルブの開閉のタイミングに基づき、エンジンブロックの導入チュ ーブ１１２とブロア１４０との間の導入回路において、チェックバルブを設ける ことが必要となる。このチェックバルブは導入されたガスがブロアに向かって戻 ることを防止するためのものである。 全ての結合ロッドが同一平面上にあるために、エンジンの長さは短くなる。 点火システムは、エンジンブロックが角度にして２、３度回転する間、 点火プラグへの点火を行い、これが、エンジンの始動に対するフールプルーフと なる。また、ピストンの下死点に関して点火進角または点火遅角ためのシステム を設ける必要が無くなる。 第１５図のように２つのエンジンを用いることによって、各エンジンブロック の回転４５°毎に１回の爆発が起こることになる。燃料システム及び点火システ ムは両エンジンに共通となりうるが、この場合、それぞれのブロック６６ａの位 置の独立した調節が必要となる。 本発明のエンジンを取り付けた乗り物では、それが止まっている場合でも、ア イドリング速度、及びエンジンの冷却に関する高い効率を維持できる。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項 【提出日】１９９５年１月３日 【補正内容】請求の範囲 １．支持体４と、 エンジンブロック回転軸６を中心に回転するように前記支持体上に取り付けら れたエンジンブロック２とを有し、 前記エンジンブロック２が、中央チャンバ８と、前記中央チャンバから外向き に延出し、その内側末端において前記中央チャンバと連通している少なくとも１ つのラジアルピストンチャンバ１０とを画定することを特徴とし、 前記ピストンチャンバ１０の放射方向外側末端を密封し、前記ピストンチャン バと共に爆発チャンバを画定するピストンチャンバヘッド１２と、 前記エンジンブロック回転軸と平行、かつ放射方向へオフセットするように、 前記エンジンブロック２に回転自在に取り付けられたクランクシャフト１４と、 前記エンジンブロック２と前記クランクシャフト１４とを結合し、両者が同じ 方向に等速度で回転するようにする駆動歯車列７６、７８、８４、８６と、 前記ピストンチャンバ１０内を往復自在となるように設けられたピストン１０ ４と、 前記ピストン１０４に結合され、かつ前記クランクシャフト１４の結合点１０ ６に結合された結合ロッドとを有し、 前記クランクシャフトの結合点１０６が、前記クランクシャフト１４の回転軸 から放射方向に間隔をおいて、前記ピストンチャンバ１０の長手方向の軸に対し て、前記エンジンブロック２の回転方向に進角されていることを特徴とするロー タリー内部燃焼エンジン。 ２．前記クランクシャフト１４が、動力出力シャフトであることを特徴 とする請求項１に記載のエンジン。 ３．前記エンジンブロックの、前記中央チャンバ８の一方の側に固定され、エン ジンブロック回転軸６と同軸となるように前記支持体においてベアリングによっ て枢支された動力出力シャフト１６を更に有することを特徴とする請求項１に記 載のエンジン。 ４．前記クランクシャフト１４が、第２の動力出力シャフトを形成することを特 徴とする請求項３に記載のエンジン。 ５．前記中央チャンバ８と連通する可燃性ガス吸気手段１１２、１１４と、 前記中央チャンバ８と前記爆発チャンバとを連通せしめる第１通路手段１１６ とを更に有することを特徴とする請求項１に記載のエンジン。 ６．前記第１通路手段１１６が、前記エンジンブロック２を貫通し、かつ前記ピ ストンチャンバ１０の外側に至るまで延在することを特徴とする請求項５に記載 のエンジン。 ７．前記ピストン１０４を通して延在する第２通路手段１２０と、 前記可燃性ガスが、前記ピストン１０４を通して前記中央チャンバから前記爆 発チャンバへのみ一方向に流れるようにする、前記ピストン１０４に取り付けら れたチェックバルブ手段１２２とを更に有することを特徴とする請求項６に記載 のエンジン。 ８．前記チェックバルブ手段１２２が、前記ピストン１０４の両端の圧力差によ って駆動されることを特徴とする請求項７に記載のエンジン。 ９．前記シリンダヘッド１２上に取り付けられた点火手段５６を更に有すること を特徴とする請求項５に記載のエンジン。 １０．前記シリンダヘッド１２上に取り付けられた排気ガスバルブ手段３２を更 に有することを特徴とする請求項９に記載のエンジン。 １１．前記ピストンチャンバ１０の長手方向の軸に対して実質的に垂直 に、かつ前記エンジンブロック２の回転方向とは反対の向きに延在するように前 記シリンダヘッド１２上に固定された排気ガス放出ノズル１３２を更に有するこ とを特徴とする請求項１０に記載のエンジン。 １２．前記吸気手段１１２、１１４に、可燃性ガスポンプ手段１４０を更に有す ることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。 １３．２ストロークエンジンであって、 追加的なラジアルピストンチャンバ１０と 各ピストンチャンバ１０におけるピストン１０４と、 各ピストンチャンバ１０における結合ロッド１０６とを更に有し、 前記追加的ピストンチャンバが、第１の前記ピストンチャンバを起点として互 いに一定の角度をなすように設けられることを特徴とし、 各前記結合ロッド１０６が結合する各前記クランクシャフト１４の結合点１０ ２が、前記クランクシャフト１４の回転軸から放射方向に等しく一定の間隔をお き、隣接する各結合点が互いに等しく一定の角度をなすようにされることを特徴 とする請求項１１に記載のエンジン。 １４．前記ピストンチャンバ１０を囲む前記エンジンブロック２から延出するフ ィン手段１３４、１３６を更に有することを特徴とする請求項１３に記載のエン ジン。 １５．各爆発チャンバ用の点火手段を更に有し、 各前記点火手段が、 前記支持体４に固定され、エンジンブロックの回転方向に延在するエミッタ１ ６０と、 前記エミッタ１６０に高電圧を連続的に供給する手段１５６と、 各前記シリンダヘッド１２上に取り付けられ、前記爆発チャンバ内に露出され た点火プラグ５６と、 各前記点火プラグ５６に電気的に接続され、前記シリンダヘッド１２ に固定されたコレクタ５８とを有することを特徴とし、 前記エミッタ１６０及び前記コレクタ５８の組が、前記エンジンブロックの回 転方向に延びており、それによって、前記エンジンブロックが数度回転する間、 前記エミッタ１６０及び前記コレクタ５８の組が電気的に相互に接続されている 状態が保持されることを特徴とする請求項１３に記載のエンジン。 １６．動力出力シャフト１６を有する追加的な１つのエンジンを更に有し、 ２つのエンジンが前記支持体４ａ上に取り付けられ、 それぞれ他のエンジンの方に延びた各エンジンの２つの出力シャフトと、 前記２つの出力シャフト２６を相互に連結するスプロケットギア１６２と、 前記エンジンブロック２の回転伝達経路の外部の、前記支持体４ａ上に回転自 在に取り付けられた共通出力シャフト１６８と、 前記第１及び第２スプロケットギアと係合する駆動チェーン１６４とを有し、 各前記エンジンが、少なくとも４つのピストンチャンバ１０を有し、 前記エンジンの一方における前記エンジンブロック２の回転軸６に対するクラ ンクシャフト１４のオフセットが、前記エンジンの他方における前記エンジンブ ロック２の回転軸６に対するクランクシャフト１４のオフセットに対して、エン ジンブロックの回転軸に対する傾斜角が大きくなるように進められていることを 特徴とする請求項１５に記載のエンジン。 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年６月２日 【補正内容】 明細書 ロータリー内部燃焼エンジン発明の属する技術分野 本発明は、ロータリー内部燃焼エンジンに関する。発明の背景 １９８３年１２月２０日に付与された、「内部燃焼ロータリーエンジン（INTE RNAL COMBUSTION ROTARY ENGINE）」という名称の、ＡＲＲＥＧＵＩ等による米 国特許第４，４２１，０７３号において、４人の発明者の１人は本発明の出願人 であり、また、その明細書には、ピストンチャンバの外側開端部を密封する固定 ケーシングの内部に回転自在に取り付けられたエンジンブロックが記載されてい る。 １９８７年２月２４日に付与された、同じくＡＲＲＥＧＵＹ等による「ラジア ルピストンポンプ（RADIAL PISTON PUMP）」という名称の米国特許第４，６４５ ，４２８号明細書には、基本的な動作原理は本発明に基づくエンジンに似ている が、ポンプとして動作させるのにより適する装置が記載されている。発明の目的 本発明の目的は、米国特許第４，６４５，４２８号明細書に記載のラジアルポ ンプに似た動作原理に基づくロータリー内部燃焼エンジンを提供することである 。 本発明の他の目的は、特に、２サイクルエンジンとして動作させるのに適する エンジンを提供することである。 本発明の他の目的は、従来のピストン型内部燃焼エンジンと比較して低いアイ ドリング回転速度を有することを特徴とするエンジンを提供することである。 本発明の他の目的は、最大燃焼ストローク時に、結合ロッドによって されている。スタッド９８上には、ホイール９６と同じ直径のディスク１００が 固定され、ホイールから間隔をおいた形でリストボルト１０２によってそこに取 り付けられている。 ピストン１０４は、各ピストンチャンバ１０の内部において往復自在な形で設 けられており、結合ロッド１０６によってホイール９６のクランクアセンブリに 結合されている。即ち、結合ロッド１０６はリストボルト１０２によってディス ク１００に回動自在に結合されているのである。４つのリストボルトは結合ロッ ド１０６のクランクシャフト１４への結合点を形成し、これらの結合点はシャフ ト１４の軸から等しく放射方向に間隔をおいて配置されており、またこの結合点 は、第２図の矢印１０８によって示されるように、ピストンチャンバ１０の長手 方向の軸１１０に関して、エンジンブロックの回転方向に進角される。第２図に 明示されているように、各結合点とクランクシャフト１４の軸とを相互に接続す る直線は各ピストンチャンバ１０の長手方向の軸１１０に対して概ね直角である 。エンジンブロックが完全に１回転する間この関係は概ねそのまま維持されるの で、シリンダの何れかに点火されるとき、クランクシャフトには最大トルクがか かり、これは燃焼ストローク全体に亘って実質的に維持される。 第１図及び第３図に示すように、可燃性ガス吸気部は、支持部４８から延出し ている横向きチューブ１１２を有し、横向きチューブ１１２は、支持部４８の中 に形成されている長手方向の孔１１４と連通し、中央チャンバ８の内部において 開かれている。更にこのチャンバは、２組の通路を通して４つのピストンチャン バ１０と連通しており、前記２組の通路の内の第１の放射方向の通路の組１１６ は、各ピストンチャンバ１０の外部においてピストンチャンバを取り囲む形で形 成され、内側の端部において中央チャンバ８と連通しており、ピストンチャンバ の円筒形壁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．支持体と、 エンジンブロック回転軸を中心に回転するように前記支持体上に取り付けられ たエンジンブロックとを有し、 前記エンジンブロックが、中央チャンバと、前記中央チャンバから外向きに延 出し、その内側末端において前記中央チャンバと連通している少なくとも１つの ラジアルピストンチャンバとを画定することを特徴とし、 前記ピストンチャンバの放射方向外側末端を密封し、前記ピストンチャンバと 共に爆発チャンバを画定するピストンチャンバヘッドと、 前記エンジンブロック回転軸と平行、かつ放射方向へオフセットするように、 前記エンジンブロックに回転自在に取り付けられたクランクシャフトと、 前記エンジンブロックと前記クランクシャフトとを結合し、両者が同じ方向に 等速度で回転するようにする駆動歯車列と、 前記ピストンチャンバ内を往復自在となるように設けられたピストンと、 前記ピストンに結合され、かつ前記クランクシャフトの結合点に結合された結 合ロッドとを有し、 前記クランクシャフトの結合点が、前記クランクシャフトの回転軸から放射方 向に間隔をおいて、前記ピストンチャンバの長手方向の軸に対して、前記エンジ ンブロックの回転方向に進角されていることを特徴とするロータリー内部燃焼エ ンジン。 ２．前記クランクシャフトが、動力出力シャフトであることを特徴とする請求項 １に記載のエンジン。 ３．前記エンジンブロックの、前記中央チャンバの一方の側に固定され、 エンジンブロック回転軸と同軸となるように前記支持体においてベアリングによ って枢支された動力出力シャフトを更に有することを特徴とする請求項１に記載 のエンジン。 ４．前記クランクシャフトが、第２の動力出力シャフトを形成することを特徴と する請求項３に記載のエンジン。 ５．前記中央チャンバと連通する可燃性ガス吸気手段と、 前記中央チャンバと前記爆発チャンバとを連通せしめる第１通路手段とを更に 有することを特徴とする請求項１に記載のエンジン。 ６．前記第１通路手段が前記ピストンを通して延在し、前記ピストンに取り付け られた、前記可燃性ガスが前記中央チャンバから前記爆発チャンバへのみ一方向 に流れるようにするチェックバルブ手段を更に有することを特徴とする請求項５ に記載のエンジン。 ７．前記シリンダヘッド上に取り付けられた点火手段を更に有することを特徴と する請求項５に記載のエンジン。 ８．前記シリンダヘッド上に取り付けられた排気ガスバルブ手段を更に有するこ とを特徴とする請求項７に記載のエンジン。 ９．前記ピストンチャンバの長手方向の軸に対して実質的に垂直に、かつ前記エ ンジンブロックの回転方向とは反対の向きに延在するように前記シリンダヘッド 上に固定された排気ガス放出ノズルを更に有することを特徴とする請求項８に記 載のエンジン。 １０．前記第１通路手段が、前記エンジンブロックを貫通し、かつ前記ピストン チャンバの外側に至るまで延在することを特徴とする請求項５に記載のエンジン 。 １１．前記エンジンブロックを貫通し、かつ前記ピストンチャンバの外側に至る まで延在し、前記中央チャンバと前記爆発チャンバとを連通せしめる第２通路手 段を更に有することを特徴とする請求項６に記載のエ ンジン。 １２．前記チェックバルブ手段が、前記ピストンの両端の圧力差によって駆動さ れることを特徴とする請求項６に記載のエンジン。 １３．前記吸気手段に、可燃性ガスポンプ手段を更に有することを特徴とする請 求項１２に記載のエンジン。 １４．２ストロークエンジンであって、 追加的なラジアルピストンチャンバと 各ピストンチャンバにおけるピストンと、 各ピストンチャンバにおける結合ロッドとを更に有し、 前記追加的ピストンチャンバが、第１の前記ピストンチャンバを起点として互 いに一定の角度をなすように設けられることを特徴とし、 各前記結合ロッドが結合する各前記クランクシャフトの結合点が、前記クラン クシャフトの回転軸から放射方向に等しく一定の間隔をおき、隣接する各結合点 が互いに等しく一定の角度をなすようにされることを特徴とする請求項１１に記 載のエンジン。 １５．前記ピストンチャンバを囲む前記エンジンブロックから延出するフィン手 段を更に有することを特徴とする請求項１４に記載のエンジン。 １６．各爆発チャンバ用の点火手段を更に有し、 各前記点火手段が、 前記支持体に固定され、エンジンブロックの回転方向に延在するエミッタと、 前記エミッタに高電圧を連続的に供給する手段と、 各前記シリンダヘッド上に取り付けられ、前記爆発チャンバ内に露出された点 火プラグと、 各前記点火プラグに電気的に接続され、前記シリンダヘッドに固定されたコレ クタとを有することを特徴とし、 前記エミッタ及び前記コレクタの組が、前記エンジンブロックの回転方向に延 びており、それによって、前記エンジンブロックが数度回転する間、前記エミッ タ及び前記コレクタの組が電気的に相互に接続されている状態が保持されること を特徴とする請求項１４に記載のエンジン。 １７．動力出力シャフトを有する追加的な１つのエンジンを更に有し、 ２つのエンジンが前記支持体上に取り付けられ、 それぞれ他のエンジンの方に延びた各エンジンの２つの出力シャフトと、 前記２つの出力シャフトを相互に連結するスプロケットギアと、 前記エンジンブロックの回転伝達経路の外部の、前記支持体上に回転自在に取 り付けられた共通出力シャフトと、 前記第１及び第２スプロケットギアと係合する駆動チェーンとを有し、 各前記エンジンが、少なくとも４つのピストンチャンバを有し、 前記エンジンの一方における前記エンジンブロックの回転軸に対するクランク シャフトのオフセットが、前記エンジンの他方における前記エンジンブロックの 回転軸に対するクランクシャフトのオフセットに対して、エンジンブロックの回 転軸に対する傾斜角が大きくなるように進められていることを特徴とする請求項 １６に記載のエンジン。