JPS6146178Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、トロコイド状内周面を有するロー
タハウジングと、そのロータハウジングの両側に
配置したサイドハウジングとで構成したケーシン
グ内を偏心軸に支承された多角形状のロータが遊
星回転運動するロータリピストンエンジンの吸気
装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、この種のロータリピストンエンジンの吸
気装置としては、１次側吸気通路に連通する第１
吸気ポートと、２次側吸気通路に連通する第２お
よび第３吸気ポートと、上記第３吸気ポートを開
閉する回転弁とを備え、第１吸気ポートから、軽
負荷から高負荷の全運転域にわたつて混合気を吸
入させ、さらに、中負荷から高負荷の運転域にお
いて、２次側吸気通路に設けた２次側スロツトル
バルブを開いて第２吸気ポートからも混合気を吸
入させ、さらにまた、高負荷の運転域において回
転弁を開いて第３吸気ポートからも混合気を吸入
させるようにすることにより、軽負荷ないし中負
荷時に吸気流速を早め、特に、軽負荷低回転時に
吸気流速を早めて、燃料の霧化を促進して、燃焼
性能燃費性能を向上させると共に、排気ガスの吸
気作動室への持込みを減少し得て、燃焼性を向上
でき、振動や有害な未燃焼成分の生成を減少で
き、かつ高負荷時に第３吸気ポートからも混合気
を吸入させて、出力性能を向上させるようにした
ものが提案されている（日経メカニカル37頁〜39
頁、1981年４月27日発行）。

しかしながら、上記従来のロータリピストンエ
ンジンの吸気装置は、２次側吸気通路の比較的上
流側に２次側スロツトルバルブを有するのみであ
り、第２吸気ポートを開閉する制御弁を設けてい
ないために、軽負荷時に第１吸気ポートから作動
室に吸入された混合気が第２吸気ポートを通つて
２次側吸気通路内に逆流し、２次側吸気通路およ
び第２吸気ポートの内周面に燃料が付着するとと
もに、この付着した燃料量がエンジンのサイクル
毎あるいは運転状態の変化によつて変動し、混合
気の空燃比が変動することによつて、燃焼性、運
転性が悪くなつたり、エミツシヨン性が悪化する
恐れがある。

また、このような吸気通路への混合気の逆流に
よる燃焼性の悪化を防止するロータリピストンエ
ンジンの吸気装置としては、サイドハウジングに
１次側吸気通路に連通する第１吸気ポートを、ロ
ータハウジングに、２次側吸気通路に連通する第
２吸気ポートを夫々設けると共に、第２吸気ポー
トに２次側のスロツトルバルブを設けて、軽負荷
時に２次側スロツトルバルブを閉鎖して、作動室
から第２吸気ポートへの逆流を防止して、燃料の
第２吸気ポート内周面への付着を防止するように
したものが提案されている（実公昭42−11号）。

しかしながら、前述の第１、第２、第３吸気ポ
ートを備えるロータリピストンエンジンの吸気装
置において、このように２次側スロツトルバルブ
を吸気ポート近傍に設けるとすると、第２、第３
吸気ポートに各々スロツトルバルブを設けなけれ
ばならず、部品点数が増大するとともに、各スロ
ツトルバルブの作動機構等で構造が複雑化する欠
点がある。

そこで、この考案の目的は、上記従来の技術が
有する問題点を解決して、単一の回転弁の回動に
より、簡単な構造で第２、第３吸気ポートを順に
開くことができるようにして、軽負荷時に第２吸
気ポートを回転弁で閉鎖して、混合気の第２吸気
ポートへの逆流を防止して、第２吸気ポートの内
周面への燃料の付着を防止して、燃焼性、運転性
等を向上できるロータリピストンエンジンの吸気
装置を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 この考案は、上記欠点を除去すべくなしたもの
で、軽負荷から高負荷の全運転域にわたつて混合
気を吸入する第１吸気ポートと、サイドハウジン
グに開口され中負荷から高負荷の運転域で吸気を
吸入する第２吸気ポートと、同じサイドハウジン
グに開口されてその第２吸気ポートのロータ進み
側に近接させられて高負荷運転域で吸気を吸入す
る第３吸気ポートを設けると共に、上記第２吸気
ポートおよび第３吸気ポートに近接させて上記サ
イドハウジングにアクチユエータで回転させる１
個の回転弁を設け、その回転弁に第２吸気ポート
を開く第２吸気ポート側開口部と第３吸気ポート
を開く第３吸気ポート側開口部とを夫々設けて、
上記回転弁が第２吸気ポート側開口部で第２吸気
ポートを開き始める位置よりもさらに回転したと
きに第３吸気ポート側開口部で第３吸気ポートを
開くように構成したことを特徴としている。

この構成により、サイドハウジングに設けられ
た１個の回転弁が回転するだけで、軽負荷時に第
２、第３吸気ポートが閉鎖され、中負荷時に第３
吸気ポートが閉鎖され、軽負荷、中負荷時の吸気
流速が速められ、燃料の霧化が促進され、燃焼
性、燃費性能等が向上される上に、高負荷時に第
３吸気ポートが開かれ、吸気量が増大して、出力
性能が向上する。

さらに、軽負荷時に第２吸気ポートがサイドハ
ウジングに設けた１個の回転弁で閉鎖されるか
ら、混合気の第２吸気ポートへの逆流が防止さ
れ、第２吸気ポートの内周面への燃料の付着が防
止されて、燃焼性、運転性等が向上される。

しかも、１個の回転弁で第２および第３吸気ポ
ートが開閉されるので、部品点数が少なくて構造
が簡単になる。

〈実施例〉 以下、この考案を図示の実施例について詳細に
説明する。

第１図において、１はトロコイド状内周面２ａ
を有するロータハウジング２とその両側に固定さ
れたサイドハウジング３，３とから構成されたケ
ーシング、４は頂部に装着したアペツクスシール
５を上記トロコイド状内周面２ａに摺接させ、側
部に装着したコーナシール６、サイドシール７お
よびオイルシール８をサイドハウジング３の内面
に摺接させながらケーシング１内で偏心軸（図示
せず。）に支承されて遊星回転運動する多角形状
ロータであつて、このロータ４の回転に伴なつて
吸入、圧縮、爆発および排気の各行程を連続して
順次繰り返すようになつている。

また、１０はケーシング１の内面とロータ４の
フランク面４ａとの間に形成される吸気作動室、
１１，１２は吸気作動室に開口するように一方の
サイドハウジング３に設けた第２吸気ポートと第
３吸気ポートである。

上記第３吸気ポート１２は、第２吸気ポート１
１に対して近接させ、かつ第１図中矢印Ｘで示す
ロータ４の進み側に位置させている。したがつ
て、上記第２吸気ポート１１がロータ４の側面で
閉ざされてから、ロータ４が一定回転した後に、
第３吸気ポート１２がロータ４の側面で閉ざされ
るようになつている。

また、第１吸気ポート１３は他方のサイドハウ
ジング３に、第２吸気ポート１１と相対する対称
位置に位置するように設けると共に、第２吸気ポ
ート１１と同一開口形状となるように形成してい
る。

一方、第１，２図において、２３は第２吸気ポ
ート１１および第３吸気ポート１２に連通するよ
うにサイドハウジング３に上方より開設したシリ
ンダ状穴、２４は上記穴２３に回転自在に嵌合さ
れ、第２吸気ポート側開口部２５と第３吸気ポー
ト側開口部２６とを有する円筒状回転弁であつ
て、この回転弁２４の回転により、その外周部２
４ａ、第２吸気ポート側開口部２５および第３吸
気ポート側開口部２６で第２吸気ポート１１およ
び第３吸気ポート１２を開閉し得るようにしてい
る。

上記第２吸気ポート側開口部２５は、第２図に
示すように、第３吸気ポート側開口部２６よりも
大きく円周方向に切り欠いて形成して、第３吸気
ポート１２が回転弁２４の外周部２４ａで閉鎖さ
れた状態においてでも、第２吸気ポート１１が第
２吸気ポート側開口部２５と重なつて開放され得
るようにしている。したがつて、回転弁２４が第
２吸気ポート１１を第２吸気ポート側開口部２５
で開き始める位置よりも、さらに矢印Ｙ方向に一
定角度回転したときに、第３吸気ポート側開口部
２６が第３吸気ポート１２を開き始めるようにな
つている。また、上記第２吸気ポート側開口部２
５と第３吸気ポート側開口部２６は、回転弁２４
のある回転位置で、夫々、第２吸気ポート１１と
第３吸気ポート１２を全開にできるようになつて
いる。

上記回転弁２４を駆動するアクチユエータ３１
は、ケース３２内をダイヤフラム３３で圧力室３
４と大気室３５とに区画し、大気室３５にバネ３
６を縮装する一方、圧力室３４に排気圧力導入管
３７を接続して、排気圧力を導びいて、ダイヤフ
ラム３３を介してバネ３６のバネ力と排気圧力を
対抗させて排気圧力に応じてダイヤフラム３３に
固定したシヤフト３８をケース３２から出没させ
るようにしている。上記シヤフト３８は、回転弁
２４にピン３９を介して取り付けた作動ロツド４
０に、リンク４１、レバー４２を介して連結し
て、シヤフト３８の出没により、回転弁２４を正
逆回転させるようにしている。したがつて、アク
チユエータ３１は、軽負荷低回転等の排気圧力が
一定値よりも低い場合には、バネ３６のバネ力に
よりダイヤフラム３３を介してシヤフト３８を突
出させて、リンク４１、レバー４２、作動ロツド
４０およびピン３９を介して、回転弁２４を閉鎖
側に回転させて、その外周部２４ａで第２吸気ポ
ート１１および第３吸気ポート１２を閉じる一
方、排気圧力が高くなるにつれて、排気圧力によ
りバネ３６を圧縮しながらシヤフト３８を没入さ
せて、回転弁２４を矢印Ｙ方向に回転させて、第
２吸気ポート側開口部２５で第２吸気ポート１１
を開き、次いで、第３吸気ポート側開口部２６で
第３吸気ポート１２を開くようになつている。さ
らに、上記アクチユエータ３１のバネ３６のバネ
力は所定の値に設定して、このロータリピストン
エンジンを用いた自動車の第３図中曲線Ｒで示す
ロードロード（定常走行）状態において、排気圧
力が第３図中曲線S₁で示す50mmHgになると、つ
まり第３図中点P₁の状態になると、第２吸気ポー
ト側開口部２５で第２吸気ポート１１を開き始
め、さらに排気圧力が第３図中曲線S₂で示す150
mmHgになると、つまり第３図中点P₂の状態にな
ると、第３吸気ポート側開口部２６で第３吸気ポ
ート１２を開き始めるように、第２吸気ポート１
１と第３吸気ポート１２の開口タイミングを設定
している。

なお、上記回転弁２４を嵌合するシリンダ状穴
２４は、サイドハウジング３の上部に固定したカ
バー５１で蓋をしており、このカバー５１を作動
ロツド４０が回動自在に貫通している。

一方、６０は１次側ベンチユリ部６１、１次側
メインノズル６２および１次側絞り弁６３を有す
る１次側気化器６０Ａと、２次側ベンチユリ部６
５、２次側メインノズル６６および２次側絞り弁
６７を有する２次側気化器６０Ｂとで構成した複
式気化器である。

上記１次側気化器６０Ａは、吸気マニホールド
７０およびサイドハウジング３に形成した１次側
吸気通路７１を介して第１吸気ポート１３に接続
する一方、２次側気化器６０Ｂは、吸気マニホー
ルド７０およびサイドハウジング３に形成した２
次側吸気通路７２の各分岐通路７２ａ，７２ｂお
よび回転弁２４を介して、第２吸気ポート１１と
第３吸気ポート１２に接続し得るようにしてい
る。

上記２次側気化器６０Ｂの２次側絞り弁６７
は、負圧式アクチユエータ７５のシヤフト７６に
レバー７７を介して連結している。

上記アクチユエータ７５は、ケース７８内を、
上記シヤフト７６を固定したダイヤフラム７９で
大気室８１と負圧室８２とに区画し、その負圧室
８２にバネ８３を縮装すると共に、通路８４を介
して、１次側ベンチユリ部６１のベンチユリ負圧
を導びき、１次側絞り弁６３が一定値以上開い
て、１次側ベンチユリ負圧が一定値以上になる
と、該負圧でバネ８３を圧縮して、シヤフト７６
をケース７８内に没入させ、レバー７７を介して
２次側絞り弁６７を開き始めるようにしている。

上記構成のロータリピストンエンジンの吸気装
置は次のように動作する。

いま、このロータリピストンエンジンはアイド
リングを含む軽負荷、低回転の領域にあつて、１
次側絞り弁６３の開度が小さくなつていて、２次
側気化器６０Ｂの２次側絞り弁６７は、アクチユ
エータ７５の負圧室８２に作用するベンチユリ負
圧が小さいために、前述の如く、閉鎖し、また、
第２吸気ポート１１および第３吸気ポート１２
は、アクチユエータ３１の圧力室３４に作用する
排気圧力が小さいために、前述の如く、共に閉鎖
した状態にあるとする。

このとき、吸気作動室１０には、ロータ４の回
転に伴なつて１次側気化器６０Ａからの混合気が
第１吸気ポート１３のみを通つて供給される。こ
の第１吸気ポート１３の開口面積が小さいため
に、第１吸気ポート１３を通つて吸気作動室１０
に吸入される混合気の流速が早くなつて、その結
果、燃料の霧化が促進されて、燃焼性能、燃費性
能が向上する。

また、上記軽負荷低回転の領域においては、第
３吸気ポート１２のみならず第２吸気ポート１１
をも閉鎖しているために、混合気の第２吸気ポー
ト１１を通つて２次側吸気通路７２への逆流を防
止して、第２吸気ポート１１の内周面および２次
側吸気通路７２内周面への燃料の付着を防止で
き、燃料の燃焼性を向上でき、排気ガスの有害成
分（HC等）を低減できる。

次に、ロータリピストンエンジンは中負荷低回
転ないし高負荷高回転の領域にあるとする。

このとき、２次側絞り弁６７は、１次側ベンチ
ユリ部６１のベンチユリ負圧に応じて作動するア
クチユエータ７５により、開作動される。また、
アクチユエータ３１は圧力室に導かれる排気圧力
に応じてシヤフト３８を没入させ、回転弁２４を
矢印Ｙ方向に回動させる。このように上記回転弁
２４は排気圧力に応じて回転し、排気圧力が第３
図中点P₁で示す50mmHgになると、回転弁２４の
第２吸気ポート側開口部２５と第２吸気ポート１
１とが部分的に重なつて、第２吸気ポート１１が
開き始め、さらに排気圧力が高くなるとそれに応
じて第２吸気ポート１１の開度が大きくなり、さ
らに排気圧力が第３図中点P₂で示す150mmHgにな
ると、第３吸気ポート側開口部２６と第３吸気ポ
ート１２とが部分的に重なつて、第３吸気ポート
１２が開き始め、さらに排気圧力が高くなると、
第３吸気ポート１２が全開となる。このように、
排気圧力、つまり負荷とエンジン回転数に応じ
て、たとえば中負荷時には、第１、第２吸気ポー
ト１３，１１から混合気を吸気作動室に供給して
いるため、吸気流速を早めて、燃料の霧化を促進
し、燃費性能を向上させると同時に、大量の混合
気を吸気作動室１０に供給して出力性能を向上で
き、また、高負荷時には第１、第２および第３吸
気ポート１３，１１，１２から多量の混合気を吸
気作動室１０に供給しているため、高い出力性能
を得ることができる。

第４図に示す実施例は、アクチユエータ９１と
通路９２と制御弁９３のみが第３図に示す実施例
と異なるもので、上記アクチユエータ９１は、第
１図に示す実施例のアクチユエータ３１の大気圧
室３５と同一構造の負圧室３５に通路９２を介し
て１次側ベンチユリ部６１のベンチユリ負圧を導
くように構成したものであり、制御弁９３は排気
圧力導入管路３７に介設され、高負荷、高回転を
検出するセンサの出力により、高負荷、高回転時
に開くように構成したものである。

したがつて、中負荷ないし高負荷時には、アク
チユエータ９１は、１次側ベンチユリ部６１のベ
ンチユリ負圧によつて、シヤフト３８を没入させ
て、回転弁２４で第２吸気ポート１１を開き、第
３吸気ポート１２を部分的に開き、高負荷高回転
時には制御弁９３が開いて、アクチユエータ９１
の圧力室３４に排気圧力が作用して、アクチユエ
ータ９１は回転弁２４を第３吸気ポート１２を全
開にする位置まで回転させる。

上記各実施例では、回転弁２４を駆動するアク
チユエータ３１，９１を、排気圧力、つまり負荷
および回転数に応じて作動させるようにしている
が、たとえば絞り弁、アクセルペダル、吸気負圧
に連動させて、負荷のみに応じて作動させるよう
にしてもよい。

〈考案の効果〉 以上の説明で明らかなように、この考案のロー
タリピストンエンジンの吸気装置は、軽負荷から
高負荷の全運転域にわたつて混合気を吸入する第
１吸気ポートと、中負荷から高負荷の運転域で吸
気を吸入する第２吸気ポートと、その第２吸気ポ
ートのロータ進み側に近接させられて高負荷運転
域で吸気を吸入する第３吸気ポートとを備えてい
るので、軽負荷、中負荷時の吸気流速を早めて、
燃料の霧化を促進し、燃焼性能、燃費性能を向上
でき、かつ、高負荷時に吸気量を増大して、出力
性能を向上できる。また、上記第２吸気ポートお
よび第３吸気ポートに近接させて、サイドハウジ
ングにアクチユエータで回転させる１個の回転弁
を設け、その回転弁に第２吸気ポート側開口部と
第３吸気ポート側開口部とを設け、上記回転弁が
第２吸気ポート側開口部で第２吸気ポートを開き
始める位置よりもさらに回転したときに、第２吸
気ポート側開口部で第３吸気ポートを開くように
構成しているので、軽負荷時に第２吸気ポートを
回転弁で閉鎖して、混合気の第２吸気ポートへの
逆流を防止して、第２吸気ポートの内周面への燃
料の付着を防止して、燃焼性、運転性を向上で
き、しかも、１個の回転弁で第２および第３吸気
ポートを開閉できて、部品点数が少なくて、構造
が簡単であるという効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の説明図、第２図
は回転弁の斜視図、第３図は排気圧力特性図、第
４図は他の実施例の説明図である。 １……ケーシング、２……ロータハウジング、
３……サイドハウジング、４……ロータ、１１…
…第２吸気ポート、１２……第３吸気ポート、１
３……第１吸気ポート、２４……回転弁、２５…
…第２吸気ポート側開口部、２６……第３吸気ポ
ート側開口部、３１，９１……アクチユエータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 軽負荷から高負荷の全運転域にわたつて混合気
   を吸入する第１吸気ポートと、サイドハウジング
   に開口され中負荷から高負荷の運転域に吸気を吸
   入する第２吸気ポートと、上記サイドハウジング
   に開口され該第２吸気ポートのロータ進み側に近
   接させるとともに、高負荷運転域に吸気を吸入す
   る第３吸気ポートとを設けたロータリピストンエ
   ンジンの吸気装置において、 上記第２吸気ポートおよび第３吸気ポートに近
   接させて１個の回転弁を上記サイドハウジングに
   設け、該回転弁の回動により第２吸気ポートを開
   く第２吸気ポート側開口部と該第２吸気ポート側
   開口部による第２吸気ポートの開弁開始位置より
   さらに回転弁が回転して第３吸気ポートを開く第
   ３吸気ポート側開口部とを回転弁に夫々設け、中
   負荷および高負荷の運転域において該回転弁を回
   転するアクチユエータを設けたことを特徴とする
   ロータリピストンエンジンの吸気装置。