JPS5885303A - 歯車内燃機関の冷却・潤滑装置 - Google Patents

歯車内燃機関の冷却・潤滑装置

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JPS5885303A
JPS5885303A JP18271681A JP18271681A JPS5885303A JP S5885303 A JPS5885303 A JP S5885303A JP 18271681 A JP18271681 A JP 18271681A JP 18271681 A JP18271681 A JP 18271681A JP S5885303 A JPS5885303 A JP S5885303A
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gear
operating gear
combustion
lubricating oil
operating
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Yoshinobu Murayama
村山 良信
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Kubota Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/02Pressure lubrication using lubricating pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転運動から直接動力を取り出す全く斬新な歯
車内燃機関の冷却・潤滑装置に関するものである。
従来の羽根車式のガスタービンでは、羽根の冷却が困難
でてのため作動ガスの温度に限界があシ、また作動ガス
の高圧縮も困難であって、熱効率を高めることができな
かった。そこで、本発明は上記の問題点を解決すべく、
4個以上の偶数個の作動歯車を環状に配置して噛合せ噛
合部の歯と歯との間で発生する閉じ込み現象を利用して
高圧ガス全発生させると共に作動歯車の軸を中空に形成
して潤滑油ポンプに連通させたものである。
以下、本発明を添付する図面に示す具体的な実施例に基
いて詳細に説明する。6個の作動歯車(1)[2] +
31 (4)、+5) +6)を環状に配置して互いに
噛合うようにし作動歯車ケース(7)にて支持する。6
個の作動歯車[11(21(31[41で5) (61
は環状に配置されて互いに噛合うため6箇所て噛合点が
あって、内向き1c噛合う噛合点(G□)が3箇所、外
向きに噛合う噛合点(Go)か3箇所で、内向き噛合点
(C,I)と外向き噛合点(GO)とは交互にある◎ま
た、噛合点は作動歯車間の中心(0)間を結ぶ直線と基
準ピッチ円(PC)との交点である。。
一つ置きの作動歯車flH3)(5)の軸端に小歯車(
8)を刻設し、この小歯車(8)を環状の作動歯車f+
1(21(31(1(5)+6)の中心に配置し作動歯
車ケース(7)の中心を挿通する中心主軸(9)の後部
に固着した大歯車(10)と噛合せる。
作動歯車ケース(7)は環状に配置された作動歯車・’
l) [2) (3) (41i5j (elの外周お
よび内局に歯部先端に接触しない範囲で出来るだけ接近
して円弧状壁面(11,o)(11□)を形成し、各内
向き噛合点(G1)の前方を放射状の排気通路(+2)
に形成し排気孔03)と連通ずる。
作動歯車ケース(7)の前方に燃焼ブロック(14)を
配置し、燃焼ブロック(14)の後壁面に吸気孔θ5)
 (+6) (+7)を刻設し各内向き噛合点(G1)
の後方と作動歯車f11+21j3) +4) +51
 +6)の前端面側から連通する。
燃焼ブロック(14)の後壁面の各外向き噛合点(Go
 )に対向する部位に断熱性の特殊合金の口金(18)
を埋設して燃焼ブロック(14)との間に球状の予燃焼
室(1澱ezo) H:i形成する。また、予燃焼室(
IQ+ (201@υの燃焼ブロック(14)側内面に
は半球形の耐熱材を用いてもよい。、吸気孔(+5+ 
(16) (17)から取シ入れられた空気は作動歯車
+1) [2+ (31(+) (5) (61の回転
によシ円弧状壁面(11■ンを経て外向き噛合点(G、
)の前方に流れ込み作動歯車(+l (21(3t 1
4) +5) +6)の噛合う歯と歯との間に閉じ込め
られ高圧に圧縮される。この圧縮空気を予燃焼室(19
)(2o)(2υに導くために外向き噛合点(Go)の
前方倒えば第3図図示の位置の燃焼ブロック04)の後
壁面((給気口(イ)を開口し圧縮空気通路(イ)にて
連通する。なお、第3図には給気口(イ)を2個示して
いるが、必要に応じて1個とすることもできる。
燃焼ブロック(14)には中心主軸(9)の近傍に配置
され中心主軸(9)により駆動される混合気圧縮ギヤポ
ンプ■(ハ)(ホ)が設けられ、このギヤポンプ(財)
(ハ)(1)を燃(焼ブロック(14)の側方に開口し
た空気取入口に)と空気通路@にて連通し、空気通路(
ハ)の途中に針弁−で開閉される燃料通路(至)を開口
する0中心主軸(9)の先端部に嵌装されたガバナーO
1)はコイルスプリングに)により常時前方に付勢され
、燃焼ブロックα4jの前方に配置されてガバナーのυ
等を覆うガスくナーカバー(至)に基端を枢着したレバ
ー■の中間部に、コイルスプリング(至)、によシ前方
に付勢された針弁−の頭部を衝合させ、レバー−の先端
部ヲガバナー01)の裏面に当接させる。中心主軸(9
)の回転゛ が速くなれば回転数の増加に伴ってガバナ
ーc11)は中心主軸(9)上を後方へ移動しレバー■
を介して針弁−を後方へ移動させ燃料通路(7)の空気
通路(ハ)での開口での燃料の流路を狭くし燃料の供給
が少なくなる。このように燃料の空気に対する量を針弁
−にて調整しつつギヤポンプ(ハ)(ハ)(ホ)を駆動
して空気と燃料との混合気を形成し、圧縮混合気通路に
)を経て前記予燃焼室(+!Il+ (20112ηに
供給する。圧縮混合気通路(7)には予燃焼室(+9)
 320)(ハ)の近傍に燃焼ガスをギヤポンプ(ハ)
(ハ)(ホ)側へ逆流させないための調圧弁(ロ)を設
け、ギヤポンプ(ハ)(ハ)(イ)゛は調圧弁(ロ)の
設定圧に抗して圧送する。なお、ギヤポンプ(財)(ハ
)(ホ)は空気を圧縮しそれで燃料を搬送し、しかも定
容量であって供給する燃料の量は針弁(2)で調整する
。また、予燃焼室(+9j (20) @υ内に噴入す
る圧縮混合気に着火するために圧縮混合気通路に)の開
口の直前に臨むようにしてグロープラグ(至)■■を配
置する。ギヤポンプ(ハ)@(ホ)で調圧弁に)の設定
圧に抗して供給された圧縮混合気は常時予燃焼室(19
)(ロ)(ハ)内に噴入し、圧縮空気通路(至)よシ作
動歯車ill +21 [31+41 +51 [61
の回転に伴って噴入する圧縮空気は予燃焼室(19)(
社)(財)内で渦流となり、グロープラグ@OI−によ
i:JM火され、予燃焼室θ9)痢6!1)内は常時燃
焼が継続している。噴入圧縮空気は作動歯車m (21
+3) (41+5] +13)の1回転により歯数と
同数回予燃焼室Q91 (20) f2υ内に噴入する
が圧縮混合気は常時予燃焼室(19j (2o) @f
)に噴入しグロープラグ(至)に)(イ)で着火されて
いるため予燃焼室<i@ (20) @υ内では燃焼が
常時継続する。サイクルごとに着火し燃焼を継続する之
め余分の燃料を供給する従来の内燃機関より燃焼効率が
よい。
予燃焼室(191(3)Ql)内の燃焼ガスを外向き噛
合点(Go)の後方の作動歯車12++3)+4)+5
1+6)の歯面間に形成された燃焼室0υに導く燃焼ガ
ス通路口(6)を外向き噛合点(Go)の後方例えば第
3図に示すように口金(国の端面に開口し燃焼ガス通路
0■にて連通ずる。
第3図では燃焼ガス通路口に)が2個示されているが必
要に応じて1個としてもよく、前記給気口(イ)との位
置関係は第3図に示すように燃焼ガス通路口(6)が作
動歯車fil (2’l +31 +41 +51 [
61の端面で哨じられた後に給気ローが開くように配置
する。ただ、若干の間オーバラップして燃焼ガス通路口
(6)と給気口(支)が同時に開くように設定すること
もある。
予燃焼室(19)(財)(財)から燃焼ガス通路会3を
経て燃焼室(/4υに至った燃焼ガスは膨張して作動歯
車Ill +21 (31i4) (5) (61を回
転させる。膨張した燃焼ガスは作動歯車fll (21
(3)’ (41+5) (61と円弧状壁面(11o
)との間を経て排気通路(12)に流出するが、円弧状
壁面(11o)は作動歯車Ill +21 +31 +
41 +5) (6)の歯部先端が接触しない範囲で接
近して形成しであるので、排気通路(12]に至るまで
円弧状壁面(1,1゜’)とすると膨張した燃焼ガスは
円弧状壁面(llo)と作動歯車ftl +21 (3
1fil +51 (6)の歯との間に閉じ込められた
有効なエネルギーとして作動しないため膨張した燃焼ガ
スを動稟ネルギーとして利用すへ〈作動tltjlim
(2Hsl(4HrrHe)6Dtlrfm先M(D外
方に排気噴流路−を下流側に設ける。
本歯車内燃機関は機能部品を支持したり、構成したり或
は覆う枠厚、ケース、カバーを裏作容易にするため作動
歯車ケース(7)、燃焼ブロック(14)、i バナー
 カフ((33およびフライホイールカバー−〇) 4
分割と1グイキヤスト製とし願に重合可能なるように中
心主軸[9) f:8通で@それぞれの接合面を中心主
軸(9)に垂直な面に形成しである。
作動歯車ケース(7)の前方には各排気孔(+3)がら
七れぞれ単独に燃焼ガスを排出するのでなく1箇所から
排出すべく1個の排出口(ハ)を有する環状の排気管■
を接続する。また、燃焼ブロック(14)の前方には吸
、気孔(+5) (16) Oηからの取入れる空気を
1箇所から吸入すべく1個の空気取入口o′i)を有す
る環状の吸気管(財)を接続し、この吸2管(財)は中
心主軸(9)の先端に取り付けられたファンθ0を覆う
ように突出させ、しか゛もカウリングを構成して7アン
19)の送風効率を向上する。また、排気管■は外側に
配置されているので放熱上好ましい。さらに、ファン■
は装置の前端中央に配置されているので装置全体の冷却
が至極容易である。
t405υは中心主軸(9)の軸受、(6りはリングギ
ヤ、瞥はセルモータである。
上記の・歯車内燃機関はセルモータ關を駆動するとリン
グギヤ鷺、主軸(9)の後端に取り付けられたフライホ
イール(財)を介して中心主軸(9)が回転し、大歯車
(101、J\歯車(8)を経て作動歯車rll (2
1(31(41(51’ (61が回転し始動する。作
動歯車ill (2) (3) +4)(5)(6)■
内向き噛合点(G1)の前方の排気通路(喝、排気孔(
+31、排気管■、排出口に)から燃焼ガスを排出し、
内向き噛合点(G□)の後方の吸気孔0a(l呻0′f
)に空気取入口θカ、吸気管(財)を経て空気を取り入
れ、作動歯車fil (21+31(4) +51 (
6)の回転により空気は円弧状壁面(11,)を経て外
向き噛合点(Go)の前方に流れ込み作動歯車fll+
21+31 +4) +5] +6)の噛合う歯と歯と
の間に閉じ込められ圧縮されて高圧となり圧縮空気通路
(ホ)を経て予燃焼室(Ig)G20) 2υに噴入し
渦流となる。一方、ギヤポンプ(財)により形成された
空気と燃料との混合気は通路(7)を経て予燃焼室(+
 9+ (20) 91)内に噴入し前記空気渦流と混
合しグロープラグ@(至)■によシ着火し常時燃焼を継
続し通路(財)を経て燃焼ガスは燃焼室@ηに質入し膨
張し作動歯車fil (21+31 +41 (5] 
[61を回転させ、さらに燃焼ガスは流路■を通過する
さ@噴流によシ作動歯車rll (2] [3) [4
1[51(61を回転させ通路(12)に至る。
作動歯車+11 +21 +31 [41(51Te+
に発生した動力は小歯車(8)、大歯車(lO)を経て
中心主軸(9)に伝達される。
冷却・潤滑のために、中心主軸(9)の作動歯車ケース
(7)部に内歯車ポンプの潤滑油ポンプ優りを設ける。
この潤滑油ポンプ(551は中心主軸(9)を駆動軸と
し中心主軸(9)にピニオン(5匂が取り付けられピニ
オン霞と偏心して内歯車−を噛合せビニオン(56)と
内歯車ωηこの間に三日月状の隅金+581 e設は吸
油口(69)と吐出口[61)を形成する。作動歯車i
11 [21(3) [4) +51 +61 ノ軸利
を中空[62)に形成し作動歯車!+l (21(31
(+) (5) [6]端面側に小径の油zff+s3
+を開iし、軸(61)に前記中空162)部と作動歯
車(11(2+ (31〔41(5) (&+の軸承部
に通ずる油孔(財)を貫設する。中空國は作動歯車[l
) [21(31[41[5) (61の冷却に適する
ように歯部や軸(61)の大径部は大キくシ、且つ潤滑
油ポンプ(6均からの油圧にょシ作動歯車(1)+21
 Lll +4) +61 +61端面を対向する燃焼
ブロック(14)後壁面への抑圧に適した形状に形成す
る。また、この中空□□□にはその内部に潤滑油を導く
導管(図示せず)を配置したものも含まれる。作動歯車
1) +2) 13) +4)+51(6)の軸、剃は
本大施例では−4に形成したも−のを示しているが、こ
れに−限らず別捧に形成することは自由である。中心主
軸(9)の後端に取付けられたフライホイール(財)を
覆うフライホイールカバー(65)の肉厚内に穿設した
油孔(613)、作動歯車ケース(7)の肉厚内の軸方
向の油孔(6ηおよび円周方向の油孔(61N f(+
9)を介して潤滑油ポンプ(5句および油タンク四に接
続する。
中心主軸(9)が回転すると、潤滑油ポンプ(至)のピ
ニオン(5句も内歯車(5ηと噛合って回転し潤滑油を
油タンク(70)より油孔(69) 、吸油口(ハ)鴫
を経て潤滑油ポンプ唾に吸上げ、吐出ロー、7油孔關、
油孔間、油孔(6(へ)を経て作動歯車m !21 [
31[41(5) (61の中空國部に供給する。この
潤滑油により作動歯車fil +21 (31(41(
5+ (61は冷却される。また、潤滑油は作動歯車f
l) [2+ [31+41 [1(6)を燃焼ブロッ
ク(14)の後壁面に向けて押圧し、且つ潤滑油は燃焼
ブロック04)後壁面と作動歯車il+ [21F31
 [4) (51+81端面との間に浸入して両者間の
潤滑を図ると共に、吸気孔(+5) (+6) 07)
よシ吸入され作業歯車(1):21 [3] [4) 
(a [6)の歯と歯との間に閉じ込め圧縮された圧縮
空気が圧縮空気通路(ホ)への噴入および予燃焼室(1
9) G20)■わでの燃焼ガスが膨張して燃焼ガス通
路(財)を経て燃焼室0のへの噴出の際、燃焼ブロック
(14)後壁面と作動歯車[11[21(31+41 
+51 +61端面とを密封するOさらに、潤滑油は油
孔(84を経て作動歯車fil (2) (31(41
!5) i6)の軸承部に至りでこを潤滑し、その潤滑
油は油タンク四に環流する(環流油路図示せず)。
以上は同径の6個の作動歯車が環状に配置され互いに噛
合う実施例について述べたが、4個以上の偶数個の作動
歯車であればよく、また、同径でなくても本発明は成立
し、さらに動力の取り出しは中央に配置した中心主軸だ
けでなく作動歯車を内接させる内歯車等から取り出すこ
とも可能である。さらに、作動歯車の内向き噛合点の後
方を空気と連通させるものばかりでなく空気と燃料との
混合気発生装置に連通させることもできる。
本発明は、叙上のよう1c14個以上の偶数個の作動歯
車t−環状に配置して噛合せ噛合部の歯と歯との間で発
生する閉じ込み現象を利用して高圧ガスを発生させ、そ
の上、作動歯車の軸には中空部を形成して、七こに潤滑
油を供給し作動歯車を冷却できるので、高温・高圧ガス
の使用が可能となり熱効率を可及的に高めることができ
、燃費を軽減できる。また、作動歯車端面には中空部と
連通ずる油孔を開口し潤滑油を供給するので作動歯車端
面を対向する壁面に押圧し作動歯車端面と壁面との間を
潤滑し密封する。さらに、作動歯車の軸承部に連通する
軸の油孔より潤滑油が流入してその部分を十分に潤滑す
る。
本歯車内燃機関によると、往復動部分がなく高速回転が
可能となり無振動、軽量化、コン7(クト化ができ低コ
ストの内燃機関の提供が可能となる。
また、従来の往復機関のふうに排気に曝され摺動する部
分が少なく耐久性が向上するOさらに、従来の内燃機関
は間欠燃焼のためサイクルごとに着火させ燃焼を継続さ
すことが必要で燃料を多く要し燃料低減に限界があった
が本発明は連続燃焼のため燃料供給低減が可能であり、
連続燃焼のため排気音も低くなり、燃料噴射ポンプやノ
ズル、マグネット、コイル等が不要となシ構造が単純と
なって低コストの内燃機関の提供が可能となる0
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具坏的−実施例の正面図、第2図は第
1図の側断面図、第3図は第1図の要部拡大正面図であ
る。 m(2++31F41(5)+61・・・作動歯車(G
1)・・・内向き噛合点 (Go)・・・外向き噛合点
((it)・・・ 軸   (62)・・・中 空(6
1・−泊 孔    (55)・・・潤滑油ポンプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)4個以上の偶数個の作動歯車を環状に配置して互
    いに噛合せ、作動歯車か内向きに噛合う噛合部において
    排気、吸気を行わしめ、作動歯車が外向きに噛合う噛合
    部において、圧縮、爆発、膨張全行わしむる歯車内燃機
    関において、作動歯車の軸を中空に形成して作動歯車端
    面に油孔を開口し、中空部を潤滑油ポンプと連通させ潤
    滑油の油圧により作動歯車端面を対向する壁面に衝合す
    るようにした歯車内燃機関の冷却・潤滑装置
JP18271681A 1981-11-14 1981-11-14 歯車内燃機関の冷却・潤滑装置 Granted JPS5885303A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0336780A (ja) * 1989-07-04 1991-02-18 Ibiden Co Ltd 電子回路装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5015911A (ja) * 1973-06-17 1975-02-20

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