JPS63129101A - Rotary piston type engine - Google Patents
Rotary piston type engineInfo
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- JPS63129101A JPS63129101A JP27621086A JP27621086A JPS63129101A JP S63129101 A JPS63129101 A JP S63129101A JP 27621086 A JP27621086 A JP 27621086A JP 27621086 A JP27621086 A JP 27621086A JP S63129101 A JPS63129101 A JP S63129101A
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Abstract
Description
（発明の目的）
〔産業上の利用分野〕
この発明は、−ａに圧縮機、内燃機関等として使用され
る回転ピストン形機関に関する。(Object of the Invention) [Industrial Application Field] The present invention relates to a rotary piston type engine used as a compressor, internal combustion engine, etc.
回転ピストン形機関は、繭状のハウジングとこのハウジ
ング内を矢印方向（第７図および第８図において）回転
する三角形状の回転ピストンとから構成されている。
そして、従来にあっては第７図に示すよう・にハウジン
グ１１の内壁面を２節ペリトロコイド曲線もしくは２節
エピトロコイド曲線（ハウジング１１の中心０＋を原点
とする）に沿って形成するとともに回転ロータ１３のフ
ランク面３３を２節ペリトロコイド内包絡線もしくは２
節エピトロコイド内包絡線（回転ロータ１３の中心０２
を原点とする）に沿って形成したものと、
第８図に示すようにハウジング１１の内壁面をハイポト
ロコイド（ハウジング１１の中心ＯＬを原点きする）の
外包絡線に沿って形成するとともに回転ロータ１３のフ
ランク面３３をハイポトロコイド曲線（回転ロータ１３
の中心０２を原点とする）に沿って形成したものとがあ
る。
〔従来技術の問題点〕
しかしながら、前者にあっては、第７図に示すようにロ
ータ１３と吸入口１７および排出口１９の堰２１側端と
の間に隙間Ｓが、又、後者にあっては第８図に示すよう
にロータ１３と吸入口１７および排出口１９の灰皿２１
側端との間に隙間Ｓが発生し、−の圧縮室（第７図にあ
ってはＲ３，第８図にあってはＲ２）が吸入口１７と圧
縮室１９とに連通ずる場合があり、この結果圧縮膨張行
程を繰り返す回転ピストン機関にとってはふされしくな
い現象が生ずるという不都合を有した。
（発明の構成）
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は前記問題点を解決するためのものであり、そ
の要旨は、
繭状ハウジングと、断面が略三角形状をした回転ロータ
とを備え、
前記ハウジングにおける繭形状の堰部を境として両側に
吸入口又は排出口を形成し、このハウジング内を前記回
転ロータが回転しながら圧縮膨張行程を繰り返す回転ピ
ストン形機関において、前記ロータのフランク面の断面
形状を前記回転ロータの中心を原点として描いたエピト
ロコイドの内包絡線に沿って形成し、且つ、このフラン
ク面の頂点部側に前記ロータの軸方向に沿って突条部を
形成するとともにこの突条部の断面形状を前記回転ロー
タの中心を原点として描いたハイポトロコイド曲線に沿
って形成し、
更に、前記ハウジングの内壁面を前記ハウジングの中心
を原点として描いたエピトロコイド曲線に沿って形成し
、且つ、この内壁面の堰部の両側近傍に前記ハウジング
の軸方向に沿って湾曲溝を形成するとともにこの湾曲溝
の断面形状を前記／’％ウジングの中心を原点として描
いたハイポトロコイドの外包絡線に沿って形成したこと
を特徴とする回転ピストン形機関である。
〔発明の作用〕
この発明に係る回転ピストン形機関にあっては、前記ロ
ータのフランク面の断面形状を前記回転ロータの中心を
原点として描いたエピトロコイドの内包絡線に沿って形
成し、且つ、このフランク面の頂点部側に前記ロータの
軸方向に沿って突条部を形成するとともにこの突条部の
断面形状を前記回転ロータの中心を原点として描いたハ
イポトロコイド曲線に沿って形成しているため、回転ロ
ータにおける突条部が排出口（吸入口）の位置に達した
とき、この突条部の頂点端部によって排出口（吸入口）
の反収目端をシールできる（第７図参照）とともに前記
突条部の反頂点部端によってこの排出口（吸入口）の堰
側端のシールを行うことができる（第８図参照）。
又、この回転ピストン機関は、前記ハウジングの内壁面
を前記ハウジングの中心を原点として描いたエピトロコ
イド曲線に沿って形成し、且つ、この内壁面の基部近傍
に前記ハウジングの軸方向に沿って湾曲溝を形成すると
ともにこの湾曲溝の断面形状を前記ハウジングの中心を
原点として描いたハイポトロコイドの外包絡線に沿って
形成しているため、上記のように形成された回転ピスト
ンがハウジング内を支障なく回転することができる。
〔実施例の説明〕
以下、第１図〜第６図に基づいてこの発明の詳細な説明
する。
第１図〜第４図において、１１は回転ピストン形機関１
０のハウジングであり、内壁面がトロコイド曲線に沿っ
て形成されている。又、１３は回転ロータである。この
回転ロータ１３の断面はそのハウジフグ１１内壁面のト
ロコイドの内包絡線に沿って略三角形状に形成されてい
る。このロータ１３は、前記ハウジング１１内をＯ５を
公転中心（回転軸１５の中心）、０□を自転中心として
偏心回転する。なお、Ｅは偏心距離である。
次に、１７．１７は吸入口、１９．１９は排出口であり
、堰部２１，２１を境としてハウジング１１の両側壁に
一対づつ形成されている。
このように構成される回転ピストン形機関にあっては、
回転ロータ１３が、順に第１図、第２図、第３図および
第４図の状態をとりながら時計方向に回転するものであ
る。
３１．３２は突条部であり、ロータ１３のフランク面３
３．３３．３３の頂点部３５．３５．３５近傍に形成さ
れている。
これらの突条部３１．３２のうち、突条部３１の幅は、
ロータ１３が横切る排出口１９の径に等しく、且つ、突
条部３２の幅は、ロータ１３が横切る吸入口１７の径に
等しいものである。
次に、第５図および第６図に基づいて、ロータ１３の突
条部３１の形状の定め方について説明する。
ロータ１３の中心０２を原点として、Ｘ−Ｙ座標を定め
、ハウジング１１の中心ＯＩから排出口１９の堰２１側
端Ｍまでの距離をＨ，０１ＭとＸ軸とのなす角度を０１
変数をし、偏心距離をＥとすると、ｘ＝Ｈｃｏｓ （Ｌ
＋Ｇ） −Ｅ ｃｏｓ２ Ｌｙ＝Ｅ ５ｉｎ２Ｌ＋Ｈｓ
ｉｎ （Ｌ＋Ｇ）のグラフは曲線４３になる。この曲線
４３におけるＰの部分が前記ロータ１３の突条部３１の
形状を表すものである。なお、突条部３２（第１図〜第
４図参照）も吸入口１７の灰皿２１側端を基準として同
様に定めることができる。
次に、第５図に基づいて、ハウジング１１の湾曲部４１
の断面形状の定め方について説明する。
まず、ハウジング１１の中心Ｏ３を原点として、Ｘ−Ｙ
’座標を定め、ロータ１３の中心０２とフランク面上の
点■とを結んだ直線の距離をＤ、その０アＶとＸ軸との
なす角度を８１変数をＬとしたときに、次の方程式によ
って得られる曲線（図示せず）をＡとする。
ｘ＝Ｄ ｃｏｓ （Ｓ−Ｌ／ ３） ＋Ｅ ｃｏｓＬｙ
＝Ｄ ｓｉｎ （Ｓ−Ｌ／３） −Ｅ ５ｉｎ
Ｌそして、前記湾曲部４１の断面形状は、点■をフラン
ク面上において移動させることにより、曲線Ａを無数に
作図し、これらの曲線Ａの外接曲線に基づいて形成され
る。
このようにして湾曲部４１を、ハウジング１１の内壁面
における前記吸入口１７および前記排出口１９の開口の
一端縁から他端である反照方向の口端近傍にまで形成す
れば、
ロータ１３に突条部３１．３２が存在しても、ロータ１
３はハウジング１１内を支障なく回転できる（第２図及
び第４図参照）。
（発明の効果）
この発明に係る回転ピストン形機関にあっては、前記ロ
ータのフランク面の断面形状を前記回転ロータの中心を
原点として描いたエピトロコイドの内包絡線に沿って形
成し、且つ、このフランク面の頂点部側に前記ロータの
軸方向に沿って突条部を形成するとともにこの突条部の
断面形状を前記回転ロータの中心を原点として描いたハ
イポトロコイド曲線に沿って形成しているため、回転ロ
ータにおける突条部が排出口（吸入口）の位置に達した
とき、この突条部の頂点端部によって排出口（吸入口）
の灰皿口端をシールできる（第７図参照）とともに前記
突条部の反頂点部端によってこの排出口（吸入口）の堰
側端のシールを行うことができる（第８図参照）。
このため、回転ロータの回転中に、−の圧縮室が排出側
と吸入側とに連通ずることはない。
又、この回転ピストン機関は、前記ハウジングの内壁面
を前記ハウジングの中心を原点として描いたエピトロコ
イド曲線に沿って形成し、且つ、この内壁面の堰部近傍
に前記ハウジングの軸方向に沿って湾曲溝を形成すると
ともにこの湾曲溝の断面形状を前記ハウジングの中心を
原点として描いたハイポトロコイドの外包絡線に沿って
形成しているため、上記のように形成された回転ピスト
ンがハウジング内を支障なく回転することができる。The rotary piston type engine is composed of a cocoon-shaped housing and a triangular rotary piston that rotates in the direction of the arrow (in FIGS. 7 and 8) within the housing. Conventionally, as shown in FIG. 7, the inner wall surface of the housing 11 is formed along a two-node peritrochoid curve or a two-node epitrochoid curve (with the center 0+ of the housing 11 as the origin) and rotated. The flank surface 33 of the rotor 13 is defined as the 2-node peritrochoid internal envelope or 2
Nodal epitrochoid inner envelope (center 02 of rotating rotor 13
As shown in FIG. 8, the inner wall surface of the housing 11 is formed along the outer envelope of the hypotrochoid (the origin is the center OL of the housing 11) and rotated. The flank surface 33 of the rotor 13 is defined by a hypotrochoid curve (rotating rotor 13
The origin is the center 02 of [Problems with the prior art] However, in the former case, as shown in FIG. As shown in FIG.
A gap S may occur between the side end and the negative compression chamber (R3 in FIG. 7, R2 in FIG. 8) communicating with the suction port 17 and the compression chamber 19. As a result, a phenomenon unsuitable for a rotary piston engine that repeats compression and expansion strokes occurs. (Structure of the Invention) [Means for Solving the Problems] This invention is intended to solve the above-mentioned problems, and its gist is as follows: A cocoon-shaped housing and a rotating rotor having a substantially triangular cross section. In a rotary piston type engine, in which an inlet or an outlet is formed on both sides of the housing with a cocoon-shaped dam as a boundary, and the rotating rotor repeats a compression and expansion stroke while rotating within the housing, the rotor has a flank. The cross-sectional shape of the surface is formed along the inner envelope of an epitrochoid drawn with the center of the rotating rotor as the origin, and a protrusion is formed along the axial direction of the rotor on the apex side of the flank surface. At the same time, the cross-sectional shape of the protrusion is formed along a hypotrochoid curve drawn with the center of the rotating rotor as the origin, and further, the inner wall surface of the housing is formed along the epitrochoid curve drawn with the center of the housing as the origin. A curved groove is formed along the axial direction of the housing near both sides of the weir portion on the inner wall surface, and the cross-sectional shape of this curved groove is drawn with the center of the /'% oozing as the origin. It is a rotating piston type engine characterized by being formed along the outer envelope of a hypotrochoid. [Operation of the Invention] In the rotary piston type engine according to the present invention, the cross-sectional shape of the flank surface of the rotor is formed along the inner envelope of an epitrochoid drawn with the center of the rotor as the origin, and A protrusion is formed along the axial direction of the rotor on the apex side of the flank surface, and the cross-sectional shape of the protrusion is formed along a hypotrochoid curve drawn with the center of the rotating rotor as the origin. Therefore, when the protrusion on the rotating rotor reaches the position of the outlet (intake), the apex end of this protrusion will close the outlet (intake).
It is possible to seal the opposite end of the recess (see FIG. 7), and the weir side end of the outlet (intake) can be sealed by the opposite end of the apex of the protrusion (see FIG. 8). Further, in this rotary piston engine, an inner wall surface of the housing is formed along an epitrochoid curve drawn with the center of the housing as the origin, and a curved surface near the base of the inner wall surface is curved along the axial direction of the housing. Since the groove is formed and the cross-sectional shape of this curved groove is formed along the outer envelope of the hypotrochoid drawn with the center of the housing as the origin, the rotating piston formed as described above does not interfere with the inside of the housing. It can be rotated without any problem. [Description of Examples] The present invention will be described in detail below based on FIGS. 1 to 6. 1 to 4, 11 is a rotary piston type engine 1
0 housing, and the inner wall surface is formed along a trochoidal curve. Further, 13 is a rotating rotor. The cross section of the rotating rotor 13 is formed into a substantially triangular shape along the inner envelope of the trochoid on the inner wall surface of the housing puffer 11 . The rotor 13 rotates eccentrically within the housing 11 with O5 as the center of revolution (the center of the rotating shaft 15) and 0□ as the center of rotation. Note that E is an eccentric distance. Next, 17.17 is an inlet port, and 19.19 is an outlet port, which are formed in pairs on both side walls of the housing 11 with the weir parts 21, 21 as boundaries. In a rotary piston type engine configured in this way,
The rotating rotor 13 rotates clockwise while taking the states shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4 in order. 31 and 32 are protrusions, which are attached to the flank surface 3 of the rotor 13.
It is formed near the apex portion 35.35.35 of 3.33.33. Among these protrusions 31 and 32, the width of the protrusion 31 is as follows:
The width of the protrusion 32 is equal to the diameter of the discharge port 19 that the rotor 13 crosses, and the width of the protrusion 32 is equal to the diameter of the suction port 17 that the rotor 13 crosses. Next, a method of determining the shape of the protruding portion 31 of the rotor 13 will be explained based on FIGS. 5 and 6. The X-Y coordinates are determined with the center 02 of the rotor 13 as the origin, the distance from the center OI of the housing 11 to the weir 21 side end M of the discharge port 19 is H, and the angle between 01M and the X axis is 01
Let the variables be and the eccentric distance be E, then x=Hcos (L
+G) -E cos2 Ly=E 5in2L+Hs
The graph of in (L+G) becomes a curve 43. A portion P in this curve 43 represents the shape of the protrusion 31 of the rotor 13. Note that the protruding portion 32 (see FIGS. 1 to 4) can be similarly defined with the end of the suction port 17 on the ashtray 21 side as a reference. Next, based on FIG. 5, the curved portion 41 of the housing 11 is
How to determine the cross-sectional shape of will be explained. First, with the center O3 of the housing 11 as the origin,
' Determine the coordinates, and let the distance of the straight line connecting the center 02 of the rotor 13 and the point ■ on the flank surface be D, and the angle between the 0A V and the X axis be 81, and the variable L. Let A be the curve (not shown) obtained by the equation. x=D cos (SL/3) +E cosLy
=D sin (S-L/3) -E 5in
LThe cross-sectional shape of the curved portion 41 is formed by moving the point (2) on the flank surface to draw an infinite number of curves A, and based on the circumscribed curves of these curves A. In this way, if the curved portion 41 is formed from one end edge of the openings of the inlet port 17 and the outlet port 19 on the inner wall surface of the housing 11 to the other end, near the opening end in the reflection direction, the rotor 13 protrudes. Even if the striations 31.32 are present, the rotor 1
3 can rotate within the housing 11 without any trouble (see FIGS. 2 and 4). (Effects of the Invention) In the rotary piston type engine according to the present invention, the cross-sectional shape of the flank surface of the rotor is formed along the inner envelope of an epitrochoid drawn with the center of the rotor as the origin, and A protrusion is formed along the axial direction of the rotor on the apex side of the flank surface, and the cross-sectional shape of the protrusion is formed along a hypotrochoid curve drawn with the center of the rotating rotor as the origin. Therefore, when the protrusion on the rotating rotor reaches the position of the outlet (intake), the apex end of this protrusion will close the outlet (intake).
The mouth end of the ashtray can be sealed (see FIG. 7), and the end of the discharge port (intake port) on the weir side can be sealed by the end opposite to the apex of the protrusion (see FIG. 8). Therefore, during the rotation of the rotating rotor, the negative compression chamber does not communicate with the discharge side and the suction side. Further, in this rotary piston engine, the inner wall surface of the housing is formed along an epitrochoid curve drawn with the center of the housing as the origin, and the inner wall surface is formed along the axial direction of the housing near the dam part of the inner wall surface. Since a curved groove is formed and the cross-sectional shape of this curved groove is formed along the outer envelope of the hypotrochoid drawn with the center of the housing as the origin, the rotating piston formed as described above moves inside the housing. It can be rotated without any problem.
第１図〜第６図はこの発明に係る回転ピストン形機関の
実施例を示すもので、第１図〜第４図はロータの回転状
態を示す断面図、第５図は同ロータの突条部の形状を説
明する説明図、第６図は第５図における■部拡大図であ
り、
第７図および第８図は従来例の断面図である。
１０ ・・・ 回転ピストン形機関
１１ ・・・ ハウジング
１３ ・・・ 回転ロータ
１７ ・・・ 吸入口
１９ ・・・ 排出口
２１ ・・・ 堰部
３１．３２・・・突条部
３３ ・・・ フランク面
４１ ・・・ 湾曲溝
Ｏ８・・・ ハウジングの中心
０２・・・ 回転ロータの中心
第１図
第２囚
第３図
第４図
第５図
第６因
第７図
第８因
手続主甫正書（方式）
％式％
１、事件の表示 特願昭６１−２７６２１０号′：八
メー″
２へ発明の名称 回転ピストン形機関３、補正を
する者
事件との関係 特許出願人
住所 静岡県小笠郡菊用町堀之内５４７番地の１名称
旭可鍛鉄株式会社
代表者 岡 市之助
４、代理人 〒４３０
静岡県浜松市元城町２１８番地の２９
５、補正命令の日付 自発
（２）、 凶■■
゛てで７、補正の内容
（１）、明細書第８頁第７行目に「のグラフは」とある
を「で表される式は」と訂正する。
（２）、第５図を別紙のように符号４３の引出線を訂正
する。1 to 6 show embodiments of a rotary piston type engine according to the present invention, and FIGS. 1 to 4 are cross-sectional views showing the rotating state of the rotor, and FIG. FIG. 6 is an enlarged view of the section ``■'' in FIG. 5, and FIGS. 7 and 8 are cross-sectional views of the conventional example. 10...Rotating piston type engine 11...Housing 13...Rotating rotor 17...Inlet port 19...Outlet port 21...Weir portion 31, 32...Protrusion portion 33... Flank surface 41... Curved groove O8... Center of housing 02... Center of rotating rotor Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Cause 7 Figure 8 Cause Procedure Official text (method) % formula % 1. Indication of the case Japanese Patent Application No. 1983-276210': 8 meters'' 2 Title of the invention Rotary piston engine 3. Person making the amendment Relationship with the case Address of the patent applicant Shizuoka Prefecture 1 name of 547 Horinouchi, Kikuyo-cho, Ogasa-gun
Asahi Malleable Iron Co., Ltd. Representative: Ichinosuke Oka 4, Agent: 29-5, 218 Motojocho, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture 430, Date of amendment order: Voluntary action (2), Violation ■■
7. Contents of amendment (1), on page 8, line 7 of the specification, the phrase ``The graph is'' is corrected to ``The formula expressed by is.'' (2) Correct the leader line 43 in FIG. 5 as shown in the attached sheet.
Claims (1)
転ロータとを備え、 前記ハウジングにおける繭形状の堰部を境として吸入口
又は排出口を形成し、このハウジング内を前記回転ロー
タが回転しながら圧縮膨張行程を繰り返す回転ピストン
形機関において、前記ロータのフランク面の断面形状を
前記回転ロータの中心を原点として描いたエピトロコイ
ドの内包絡線に沿って形成し、且つ、このフランク面の
頂点部側に前記ロータの軸方向に沿って突条部を形成す
るとともにこの突条部の断面形状を前記回転ロータの中
心を原点として描いたハイポトロコイド曲線に沿って形
成し、更に、前記ハウジングの内壁面を前記ハウジング
の中心を原点として描いたエピトロコイド曲線に沿って
形成し、且つ、この内壁面の堰部の両側近傍に前記ハウ
ジングの軸方向に沿って湾曲溝を形成するとともにこの
湾曲溝の断面形状を前記ハウジングの中心を原点として
描いたハイポトロコイドの外包絡線に沿って形成したこ
とを特徴とする回転ピストン形機関。(1) A cocoon-shaped housing and a rotating rotor having a substantially triangular cross section, an inlet or an outlet is formed with a cocoon-shaped dam in the housing as a boundary, and the rotating rotor runs inside the housing. In a rotary piston type engine that repeats compression and expansion strokes while rotating, the cross-sectional shape of the flank surface of the rotor is formed along the inner envelope of an epitrochoid drawn with the center of the rotor as the origin, and the flank surface A protrusion is formed along the axial direction of the rotor on the apex side of the rotor, and the cross-sectional shape of the protrusion is formed along a hypotrochoid curve drawn with the center of the rotating rotor as the origin; The inner wall surface of the housing is formed along an epitrochoid curve drawn with the center of the housing as the origin, and curved grooves are formed along the axial direction of the housing near both sides of the dam on the inner wall surface. A rotary piston type engine, wherein the cross-sectional shape of the curved groove is formed along an outer envelope of a hypotrochoid drawn with the center of the housing as the origin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27621086A JPH0670362B2 (en) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | Rotary piston engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27621086A JPH0670362B2 (en) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | Rotary piston engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63129101A true JPS63129101A (en) | 1988-06-01 |
| JPH0670362B2 JPH0670362B2 (en) | 1994-09-07 |
Family
ID=17566218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27621086A Expired - Lifetime JPH0670362B2 (en) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | Rotary piston engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670362B2 (en) |
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| JP6052699B1 (en) * | 2016-06-29 | 2016-12-27 | 正裕 井尻 | Supercharger for internal combustion engine |
| WO2018092257A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 正裕 井尻 | Turbocharger for internal combustion engine |
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1986
- 1986-11-18 JP JP27621086A patent/JPH0670362B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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