JPH10231732A - 仕切り弁燃焼室方式ロータリーエンジン - Google Patents
仕切り弁燃焼室方式ロータリーエンジンInfo
- Publication number
- JPH10231732A JPH10231732A JP9070339A JP7033997A JPH10231732A JP H10231732 A JPH10231732 A JP H10231732A JP 9070339 A JP9070339 A JP 9070339A JP 7033997 A JP7033997 A JP 7033997A JP H10231732 A JPH10231732 A JP H10231732A
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- JP
- Japan
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- valves
- compressed air
- valve
- exhaust
- rotor
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- Pending
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構造で直接回転動力を発生するエンジン
を実現する。 【解決手段】円型ローターとこれを覆うステーター、ス
テーターに取り付けた仕切り弁をもってロータリーエン
ジンを構成する。ステーター壁に、点火プラグ、圧縮空
気注入弁および燃料噴射装置、吸気弁、圧縮空気取り出
し弁、排気弁を取付ける。仕切り弁と各種の弁をロータ
ーのピストンの回転と同期して開閉することにより、圧
縮空気貯蔵器からの圧縮空気注入と吸気、圧縮、膨張、
排気行程を繰り返して、回転動力を発生する。
を実現する。 【解決手段】円型ローターとこれを覆うステーター、ス
テーターに取り付けた仕切り弁をもってロータリーエン
ジンを構成する。ステーター壁に、点火プラグ、圧縮空
気注入弁および燃料噴射装置、吸気弁、圧縮空気取り出
し弁、排気弁を取付ける。仕切り弁と各種の弁をロータ
ーのピストンの回転と同期して開閉することにより、圧
縮空気貯蔵器からの圧縮空気注入と吸気、圧縮、膨張、
排気行程を繰り返して、回転動力を発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，円滑な回転動力
を発生する簡単なロータリー内燃機関に属する。
を発生する簡単なロータリー内燃機関に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来のベーンモーターやバンケルエンジ
ンは、偏心回転による容積変化を応用し回転動力を発生
する。
ンは、偏心回転による容積変化を応用し回転動力を発生
する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】簡単な構造で円滑な回
転動力を発生する内燃機関を実現することを課題とす
る。
転動力を発生する内燃機関を実現することを課題とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため、ローターとこれを覆うステーターによ
り、円環状あるいは車輪状の空間を形成し、この空間を
周期的に開閉する仕切り弁の動作によって区切ることに
よって、シリンダー（室）を周期的に作り出し、燃焼に
よる膨張過程で発生する圧力により、ローターのピスト
ン（または羽根）に推力を与えて、回転動力を発生し、
併せて空気圧縮、吸気、排気を行う。
解決するため、ローターとこれを覆うステーターによ
り、円環状あるいは車輪状の空間を形成し、この空間を
周期的に開閉する仕切り弁の動作によって区切ることに
よって、シリンダー（室）を周期的に作り出し、燃焼に
よる膨張過程で発生する圧力により、ローターのピスト
ン（または羽根）に推力を与えて、回転動力を発生し、
併せて空気圧縮、吸気、排気を行う。
【０００５】
【発明の実施の形態】円型ローターとこれを覆うタイヤ
型のステーターにより、円環状あるいは車輪状の空間を
形成する。この空間において、ローター及びピストン
（または羽根）の回転と仕切り弁の開閉を連動して、ロ
ーターが回転する円周線上で、ピストンの進行方向側と
裏側で同時併行的に、以下の方式により（Ａ）空気注
入、燃料噴射、（Ｂ）点火による膨脹、（Ｃ）排気準
備、（Ｄ）排気の４行程を繰返す過程で、（Ｂ）の膨脹
による圧力をローターのピストン（または羽根）に推力
として伝え、直接回転動力を発生する。 （１）２個の仕切り弁と２個のピストンにより区切られ
る４個の空間で膨張と空気圧縮または排気、吸気と排気
または空気圧縮を一周の間に行う。 （２）１個の仕切り弁とピストンにより区切られる２個
の空間で膨張・空気圧縮行程と吸気・排気行程を一周毎
に交替する。 （３）１個の仕切り弁とピストンにより区切られる２個
の空間を持つ２個のローター、ステーターで、膨張・排
気行程と吸気・空気圧縮行程を圧縮空気貯蔵器を介して
平行して行う。
型のステーターにより、円環状あるいは車輪状の空間を
形成する。この空間において、ローター及びピストン
（または羽根）の回転と仕切り弁の開閉を連動して、ロ
ーターが回転する円周線上で、ピストンの進行方向側と
裏側で同時併行的に、以下の方式により（Ａ）空気注
入、燃料噴射、（Ｂ）点火による膨脹、（Ｃ）排気準
備、（Ｄ）排気の４行程を繰返す過程で、（Ｂ）の膨脹
による圧力をローターのピストン（または羽根）に推力
として伝え、直接回転動力を発生する。 （１）２個の仕切り弁と２個のピストンにより区切られ
る４個の空間で膨張と空気圧縮または排気、吸気と排気
または空気圧縮を一周の間に行う。 （２）１個の仕切り弁とピストンにより区切られる２個
の空間で膨張・空気圧縮行程と吸気・排気行程を一周毎
に交替する。 （３）１個の仕切り弁とピストンにより区切られる２個
の空間を持つ２個のローター、ステーターで、膨張・排
気行程と吸気・空気圧縮行程を圧縮空気貯蔵器を介して
平行して行う。
【０００６】
１ 図１（Ａ）の断面図に示すように、ローター１の円
周をタイヤ状のステーター３で覆うように組み立てる。
ステーター３に、図１（Ｂ）の位置に仕切り弁４、排気
弁７、圧縮空気取り出し弁８、吸気弁９、圧縮空気注入
弁１０、燃料噴射弁１１、点火プラグ１２を付ける。仕
切り弁４をローター１に付いているピストン（または羽
根）２の通過するタイミングあるいは回転位相に合わせ
て開閉する。 ２ 図２は、ローターが回転する円周上の行程を示して
いる。ローターの回転でピストン２が仕切り弁４を通過
し、仕切り弁が閉鎖した直後に、図２（Ａ）のように圧
縮空気注入弁１０および燃料噴射弁１１を作動する。続
いて図２（Ｂ）のように点火プラグ１２による点火と膨
張によりピストン２が回転する。同時にピストン２に押
されて空気が圧縮空気取り出し弁８から押し出される。
続いて、図２（Ｃ）のように、開いた仕切り弁５をピス
トン２が通過した直後仕切り弁を閉じる。さらに進んで
来た対極のピストン２が回転すると、図２（Ｄ）のよう
にピストンの右側で開いた排気弁７により排気が行わ
れ、左側で開いた吸入弁９を通して空気吸入を行う。 ３ ステータの円環内で、各弁の作動と共に、以上の行
程を図３（Ａ）から（Ｆ）まで順に行い、ローターが１
８０度回転すると、新たに３６０度まで、再び図３
（Ａ）から（Ｆ）までの行程を繰り返す。 ４ ローターのピストンが仕切り弁１を通過する時刻を
０として、位相３６０度まで、図１（Ｂ）の右半円の各
弁を図４の実線で示すタイミングで作動させる。左半面
についても１８０度の位相差をもって同様にする。この
ような作動をマイクロコンピュータによる制御またはカ
ムによる駆動機構で実行する。 ５ 以上により２個の仕切り弁と２個のピストンで区切
られた４個の空間で吸気、圧縮、膨張、排気を繰り返
す。 ６ 図５（Ａ）の２個のローターを図５（Ｂ），（Ｃ）
のようなステーターで挟み込むことにより、２連装のエ
ンジンを構成する。但し、図５では、各種の弁や点火プ
ラグなどを省略している。 ７ 以上のような２個の仕切り弁、２個のピストンで形
成される４室で吸入、圧縮、膨張、排気を行う行程に類
似しているが、図２、図３で圧縮空気取り出し弁８と排
気弁７を置き換えて、圧縮行程と排気行程を入れ替え
て、膨張、排気行程を常に右半円で、吸気、圧縮行程を
常に左半円で行う分担的行程が可能である。この場合は
図１（Ｃ）のように弁の配置が半分で済み、右半円に圧
縮空気注入弁１０、燃料噴射弁１１、点火プラグ１２、
排気弁７を付け、左半円に吸気弁９、圧縮空気取り出し
弁８を付けて作動させる。この場合は、排気弁７と圧縮
空気取り出し弁８の作動タイミングを図４の点線で示す
ように交換して、右半円では０から１８０度、左半円で
は１８０度から３６０度の行程を分担させて作動する。 ８ 小形エンジンでは、高速作動する仕切り弁を少なく
する方が経済的なので、１個の仕切り弁と１個のピスト
ンで形成する２室で膨張・圧縮行程（図７（Ａ））と吸
入・排気行程（図７（Ｂ））をローターの一周毎に交替
して実行する。さらに、行程を２個のローター、ステー
ターに分担させる方式も可能であり、図７（Ｃ）のよう
に膨張・排気行程を実行するローター、ステーターと
（Ｄ）のように吸気・圧縮行程を実行するローター、ス
テーターを圧縮空気貯臓器１９を介して結合することに
よりそれぞれの弁の配置が簡単なものとなる ９ 仕切り弁閉鎖直後ローターが円周の１０分の１から
２０分の１回転する極めて短い時間に圧縮空気を注入す
る圧縮空気注入弁１０は、空気圧差に依存する単純なリ
フト式では強力な駆動ポンプを用いなければ実現できな
い。解決策としては、燃焼室を兼ねた回転式３室弁によ
って、図６（Ａ）に示すように、圧縮空気貯蔵器１９か
ら、図６（Ｂ）に示すような（副）燃焼室を兼ねる３室
構造の回転式圧縮空気保持室１０に定圧バルブを通じて
予め圧縮空気を注入、蓄積し、これを瞬間的に１２０度
回転して直ちに燃料噴射および点火を行う。３室が回転
により圧縮空気保持室、（副）燃焼室、遊び室に交替す
る。遊び室では、冷却機構２０により弁（室）を冷却す
ることが可能である。圧縮行程で、図６（Ｃ）のような
位置に付けた圧縮空気逆流を妨げる圧縮空気取り出し弁
８を介して圧縮空気を圧縮空気貯蔵器１９に注入し、貯
蔵する。ステーターへの取り付けを簡略にするために排
気弁７を円柱弁として、排気行程の場合は排気処理シス
テムへ、圧縮行程の場合は圧縮空気注入弁８に導く。
周をタイヤ状のステーター３で覆うように組み立てる。
ステーター３に、図１（Ｂ）の位置に仕切り弁４、排気
弁７、圧縮空気取り出し弁８、吸気弁９、圧縮空気注入
弁１０、燃料噴射弁１１、点火プラグ１２を付ける。仕
切り弁４をローター１に付いているピストン（または羽
根）２の通過するタイミングあるいは回転位相に合わせ
て開閉する。 ２ 図２は、ローターが回転する円周上の行程を示して
いる。ローターの回転でピストン２が仕切り弁４を通過
し、仕切り弁が閉鎖した直後に、図２（Ａ）のように圧
縮空気注入弁１０および燃料噴射弁１１を作動する。続
いて図２（Ｂ）のように点火プラグ１２による点火と膨
張によりピストン２が回転する。同時にピストン２に押
されて空気が圧縮空気取り出し弁８から押し出される。
続いて、図２（Ｃ）のように、開いた仕切り弁５をピス
トン２が通過した直後仕切り弁を閉じる。さらに進んで
来た対極のピストン２が回転すると、図２（Ｄ）のよう
にピストンの右側で開いた排気弁７により排気が行わ
れ、左側で開いた吸入弁９を通して空気吸入を行う。 ３ ステータの円環内で、各弁の作動と共に、以上の行
程を図３（Ａ）から（Ｆ）まで順に行い、ローターが１
８０度回転すると、新たに３６０度まで、再び図３
（Ａ）から（Ｆ）までの行程を繰り返す。 ４ ローターのピストンが仕切り弁１を通過する時刻を
０として、位相３６０度まで、図１（Ｂ）の右半円の各
弁を図４の実線で示すタイミングで作動させる。左半面
についても１８０度の位相差をもって同様にする。この
ような作動をマイクロコンピュータによる制御またはカ
ムによる駆動機構で実行する。 ５ 以上により２個の仕切り弁と２個のピストンで区切
られた４個の空間で吸気、圧縮、膨張、排気を繰り返
す。 ６ 図５（Ａ）の２個のローターを図５（Ｂ），（Ｃ）
のようなステーターで挟み込むことにより、２連装のエ
ンジンを構成する。但し、図５では、各種の弁や点火プ
ラグなどを省略している。 ７ 以上のような２個の仕切り弁、２個のピストンで形
成される４室で吸入、圧縮、膨張、排気を行う行程に類
似しているが、図２、図３で圧縮空気取り出し弁８と排
気弁７を置き換えて、圧縮行程と排気行程を入れ替え
て、膨張、排気行程を常に右半円で、吸気、圧縮行程を
常に左半円で行う分担的行程が可能である。この場合は
図１（Ｃ）のように弁の配置が半分で済み、右半円に圧
縮空気注入弁１０、燃料噴射弁１１、点火プラグ１２、
排気弁７を付け、左半円に吸気弁９、圧縮空気取り出し
弁８を付けて作動させる。この場合は、排気弁７と圧縮
空気取り出し弁８の作動タイミングを図４の点線で示す
ように交換して、右半円では０から１８０度、左半円で
は１８０度から３６０度の行程を分担させて作動する。 ８ 小形エンジンでは、高速作動する仕切り弁を少なく
する方が経済的なので、１個の仕切り弁と１個のピスト
ンで形成する２室で膨張・圧縮行程（図７（Ａ））と吸
入・排気行程（図７（Ｂ））をローターの一周毎に交替
して実行する。さらに、行程を２個のローター、ステー
ターに分担させる方式も可能であり、図７（Ｃ）のよう
に膨張・排気行程を実行するローター、ステーターと
（Ｄ）のように吸気・圧縮行程を実行するローター、ス
テーターを圧縮空気貯臓器１９を介して結合することに
よりそれぞれの弁の配置が簡単なものとなる ９ 仕切り弁閉鎖直後ローターが円周の１０分の１から
２０分の１回転する極めて短い時間に圧縮空気を注入す
る圧縮空気注入弁１０は、空気圧差に依存する単純なリ
フト式では強力な駆動ポンプを用いなければ実現できな
い。解決策としては、燃焼室を兼ねた回転式３室弁によ
って、図６（Ａ）に示すように、圧縮空気貯蔵器１９か
ら、図６（Ｂ）に示すような（副）燃焼室を兼ねる３室
構造の回転式圧縮空気保持室１０に定圧バルブを通じて
予め圧縮空気を注入、蓄積し、これを瞬間的に１２０度
回転して直ちに燃料噴射および点火を行う。３室が回転
により圧縮空気保持室、（副）燃焼室、遊び室に交替す
る。遊び室では、冷却機構２０により弁（室）を冷却す
ることが可能である。圧縮行程で、図６（Ｃ）のような
位置に付けた圧縮空気逆流を妨げる圧縮空気取り出し弁
８を介して圧縮空気を圧縮空気貯蔵器１９に注入し、貯
蔵する。ステーターへの取り付けを簡略にするために排
気弁７を円柱弁として、排気行程の場合は排気処理シス
テムへ、圧縮行程の場合は圧縮空気注入弁８に導く。
【０００７】
【発明の効果】この発明は直接円滑な回転動力を生ずる
機関を簡単な機構・構造で実現する効果を有する。
機関を簡単な機構・構造で実現する効果を有する。
【図１】エンジン構造図 （Ａ）ローター、ステーター断面図 （Ｂ）ローター、ステーターと弁の配置図 （Ｃ）ローター、ステーターと弁の配置図（分担的行程
の場合）
の場合）
【図２】エンジン行程図
【図３】弁の活動推移図
【図４】各種の弁、点火プラグの作動タイミング図
【図５】エンジン構造概念 （Ａ）ローターおよびピストン図 （Ｂ）ステーターの下部 （Ｃ）ステーターの上部
【図６】（Ａ）仕切り弁の周辺の弁および圧縮空気貯蔵
器、点火プラグ配置 （Ｂ）回転式燃焼室構造図 （Ｃ）排気弁および圧縮空気取り出し弁構造概念図
器、点火プラグ配置 （Ｂ）回転式燃焼室構造図 （Ｃ）排気弁および圧縮空気取り出し弁構造概念図
【図７】（Ａ）１仕切り弁の場合の膨脹・空気圧縮行程 （Ｂ）１仕切り弁の場合の吸気・排気行程 （Ｃ）１仕切り弁、行程分担方式の場合の膨脹・排気行
程 （Ｄ）１仕切り弁、行程分担方式の場合の吸気・空気圧
縮行程
程 （Ｄ）１仕切り弁、行程分担方式の場合の吸気・空気圧
縮行程
１．ローター ２．ローターのピストン ３．ステーター ４．仕切り弁 ５．仕切り弁の開放状態 ６．仕切り弁の閉鎖状態 ７．排気弁（またはその作動状態） ８．圧縮空気取り出し弁（またはその作動状態） ９．吸気弁（またはその作動状態） １０．圧縮空気注入弁（またはその作動状態） １１．燃料噴射弁（またはその作動状態） １２．点火プラグ（またはその作動状態） １３．シャフト １４．仕切り弁ケース １５．シャフトとローターをつなぐハブ １６．シール １７．軸受取り付け部 １８．ステーター取り付け部 １９．圧縮空気貯蔵器 ２０．冷却機構
Claims (6)
- 【請求項１】ローター外壁をタイヤ型のステーター内壁
でＵ字型に覆うことを特徴とする円環状あるいは車輪状
に封鎖された空間を仕切り弁で仕切ることにより構成す
るシリンダー。 - 【請求項２】ステーターに付けた仕切り弁をローターの
ピストンと同期して開閉することを特徴とする吸気・圧
縮・膨張・排気行程ロータリーエンジン。 - 【請求項３】請求項２に関して、２個の仕切り弁と２個
のピストンで区切られる４個の空間を作り、吸入、圧
縮、膨脹、排気の行程を交代的に実行することを特徴と
する、仕切り弁と関連付けて配置した吸気弁、圧縮空気
取り出し弁、圧縮空気注入弁、燃料噴射弁、排気弁とそ
の作動方式。 - 【請求項４】請求項２に関して、単一の仕切り弁と単一
のピストンで区切られる２個の空間を作り、膨張・圧縮
と吸気・排気の２行程を交代で行うことを特徴とする、
仕切り弁と関連付けて配置した吸気弁、圧縮空気取り出
し弁、圧縮空気注入弁、燃料噴射弁、排気弁とその作動
方式。 - 【請求項５】請求項２に関して、圧縮行程と膨張行程の
間の時間差を繋ぎ、必要な圧力の圧縮空気を供給するこ
とを特徴とする圧縮空気貯蔵器。 - 【請求項６】請求項２に関して、圧縮空気注入時間を短
縮することを特徴とする、圧縮空気保持回転燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070339A JPH10231732A (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 仕切り弁燃焼室方式ロータリーエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070339A JPH10231732A (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 仕切り弁燃焼室方式ロータリーエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10231732A true JPH10231732A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=13428570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9070339A Pending JPH10231732A (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 仕切り弁燃焼室方式ロータリーエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10231732A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030076095A (ko) * | 2002-03-22 | 2003-09-26 | 김성줄 | 축동 피스톤식 가솔린엔진 |
| JP2009144694A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Takashi Sugawara | サイクルエンジン |
| WO2010095225A1 (ja) * | 2009-02-19 | 2010-08-26 | Murata Makoto | ロータリ内燃機関 |
| CN102691572A (zh) * | 2009-02-19 | 2012-09-26 | 村田诚 | 旋转式内燃机 |
| CN102996236A (zh) * | 2011-09-19 | 2013-03-27 | 张官霖 | 轮环样气缸环转活塞发动机 |
| CN108798881A (zh) * | 2017-04-26 | 2018-11-13 | 吴结华 | 活刷式转子内燃机 |
-
1997
- 1997-02-18 JP JP9070339A patent/JPH10231732A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030076095A (ko) * | 2002-03-22 | 2003-09-26 | 김성줄 | 축동 피스톤식 가솔린엔진 |
| JP2009144694A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Takashi Sugawara | サイクルエンジン |
| WO2010095225A1 (ja) * | 2009-02-19 | 2010-08-26 | Murata Makoto | ロータリ内燃機関 |
| CN102325975A (zh) * | 2009-02-19 | 2012-01-18 | 村田诚 | 旋转式内燃机 |
| JP4918177B2 (ja) * | 2009-02-19 | 2012-04-18 | 誠 村田 | ロータリ内燃機関 |
| CN102691572A (zh) * | 2009-02-19 | 2012-09-26 | 村田诚 | 旋转式内燃机 |
| US8528505B2 (en) | 2009-02-19 | 2013-09-10 | Makoto Murata | Rotary internal combustion engine |
| US8528506B2 (en) | 2009-02-19 | 2013-09-10 | Makoto Murata | Rotary internal combustion engine |
| CN102996236A (zh) * | 2011-09-19 | 2013-03-27 | 张官霖 | 轮环样气缸环转活塞发动机 |
| WO2013041013A1 (zh) * | 2011-09-19 | 2013-03-28 | Zhang Guanlin | 轮环样气缸环转活塞发动机 |
| CN102996236B (zh) * | 2011-09-19 | 2015-08-05 | 张官霖 | 轮环样气缸环转活塞发动机 |
| CN108798881A (zh) * | 2017-04-26 | 2018-11-13 | 吴结华 | 活刷式转子内燃机 |
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