JPS63179139A - ３気筒ロ−タリピストンエンジンの構造 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、第１気筒から順にロータが１２０゜ずつ位相
差をもって回転作動するように偏心軸に支持された３気
筒ロータリピストンエンジンの構造に関するものである
。

（従来の技術） 一般に、ロータリピストンエンジンにおいては、ロータ
にインターナルギヤを取付ける一方、ハウジングにステ
ーショナリギヤを取付け、両者を噛合して偏心軸の回転
に伴うロータの姿勢を規制するようにしている。そして
、上記インターナルギヤはノックピンによってロータに
固定され、該ノックピンのＭ田作用で燃焼荷重がダイレ
クトに伝達されないようにしている（例えば、特開昭５
３−４８１１２号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） しかして、前記のようなロータに対するインターナルギ
ヤのノックピンによる取付け、およびこのインターナル
ギヤとステーショナリギヤとの噛合において、３気筒ロ
ータリピストンエンジンでは第２気筒のインターナルギ
ヤにクラックが発生する場合がある。

３気筒ロータリピストンエンジンの概略構成を、第２図
の縦断面図および第３図の第１気筒での部分断面側面図
に基づいて説明する。エンジン本体１はケーシング２内
に第１気筒Ｃ１、第２気筒Ｃ２、第３気筒Ｃ３を順に備
え、上記ケーシング２は多気１！Ｉ　Ｃｓ〜Ｃ３に対応
する３つのロータハウジング４．６．８と、両端部のサ
イドハウジング３．９と、各気筒Ｃ１〜Ｃ３間の２つの
中間ハウジング５．７とで構成されている。ロータハウ
ジング４．６．８は内周面がトロコイド面となっており
、この内周面に頂部を摺接させて各気筒Ｃ１〜Ｃ３のロ
ータ１０．１１．１２がそれぞれ収容され、その外周部
に作動室１３〜１５が形成される。このロータ１０〜１
２は偏心軸１６に支持されて各気筒で１２０°の位相差
で順に作動するようになっている。

前記偏心軸１６は一端のサイドハウジング３から他端の
サイドハウジング９に向かってエンジン本体１を貫通し
、この偏心軸１６は第２気筒Ｃ２および第３気筒Ｃ３の
ロータ１１．１２を支持する長い第１偏心軸１８と、上
記第１ＷＡ心軸１８に嵌挿され第１気筒Ｃ１のロータ１
０を支持する短い第２偏心軸１９とに分割形成されてい
る。

上記偏心軸１６はケーシング２の前後端部および中間部
の３か所で軸受されるものであり、第２偏心軸１９が第
１気筒Ｃ１の部分で前端のサイドハウジング３に対して
、第１偏心軸１８の中間が第２気筒Ｃ２の部分で広い幅
の中間ハウジング５に対して、および第１偏心軸１８の
後端部が第３気筒Ｃ３の部分で後端のサイドハウジング
９に対して、それぞれ軸受部材２１．２２．２３　（メ
タル）およびステーショナリギヤ２４．２５．２６を介
して回転自在に支承され、各ステーショナリギヤ２４〜
２６は上記各ハウジング３．５．９に固定される。そし
て、各ステーショナリギヤ２４〜２６の歯部２４ａ〜２
６ａは各ロータ１０〜１２の一側面に取付けられたイン
ターナルギヤ２７〜２９に噛合され、ロータ１０〜１２
の遊星回転運動を得るようにしている。上記インターナ
ルギヤ２７〜２９はロータ１０〜１２に対してノックピ
ン３２の嵌入によって固定される。

上記のように偏心軸１６を３箇所の軸受部で支持し、ロ
ータ１０〜１２のインターナルギヤ２７〜２９とハウジ
ングのステーショナリギヤ２４〜２６との噛合を行う構
造において、第２気筒Ｃ２のインターナルギヤ２８とス
テーショナリギヤ２５の噛合部と第３気筒Ｃ３のインタ
ーナルギヤ２９とステーショナリギヤ２６の噛合部との
間隔は、第１気筒Ｃ１のインターナルギヤ２７とステー
ショナリギヤ２４の噛合部に対する間隔より広く、この
第２気ｎ　Ｃｚと第３気筒Ｃ３との間の軸受間隔が長い
ことから、この間での偏心軸１６の振れが大きくなって
第２０−タ１１の倒れが大きく、しかも、第２気筒Ｃ２
の噛合部に作用する第３気筒Ｃ３のロータ１２の遠心力
、燃焼荷重に伴う荷重が大きくなる。また、第１気筒Ｃ
１と第３気筒Ｃ３におけるステーショナリギヤ２４．２
６のサイドハウジング３．９に対する固定は、フランジ
２４ｂ、２６ｂの形成によってボルト３０で堅固に固定
している一方、中間の第２気筒Ｃ２のステーショナリギ
ヤ２５においては組付は性の点からフランジがなく中間
ハウジング５の四部に嵌合してボルト３１で固定してお
り、この部分の取付は剛性が前者に比較して低くなり、
第２気筒Ｃ２におけるインターナルギヤ２８に作用する
ギヤ荷重が反回転方向に偏って大きくなる傾向にある。

上記第２気筒Ｃ２のインターナルギヤ２８に作用する捩
り荷重を測定した結果を第５図に示す。

この第５図から分るように、エキセン角において圧縮上
死点ＴＯＰの近傍と、上死点後１２０°近傍において、
荷重が疲労限界を越えて大きくなっていることが判明し
た。これに伴って、ノックピン３２を等間隔に配設した
ものでは、上記範囲におけるインターナルギヤ２８の歯
底からノックピン３２のビン穴に向けてクラックが発生
する場合があり、高回転化の大きな障害となっている。

なお、上記のように第２気筒Ｃ２のインターナルギャ２
８に作用する荷重が高い範囲は、圧縮上死点ＴＯＰの近
傍範囲においては、この状態における各気筒のロータの
姿勢は第４図に示すように、実線で示す第２気筒Ｃ２の
ロータ１１に対し破線で示す第３気筒Ｃ３のロータ１２
は１２０′位相が遅れ、この第３気筒Ｃ３のロータ１２
の遠心力が戻り方向に作用し、偏心軸１６を介して第２
気筒Ｃ２のロータ１１の振れが大きくなり、その荷重が
ステーショナリギヤ２５との噛合点ａにおけるインター
ナルギヤ２８に作用する時期であり、ギヤ捩り荷重が最
大となる。一方、上死点後１２０°　（ロータ回転角４
０°）の近傍においては、第２気筒Ｃ２のロータ１１は
上記第４図において鎖線で示す姿勢であり、燃焼圧力が
大きくこの燃焼圧力と遠心力に対する反戻り荷重がステ
ーショナリギヤ２５との噛合点すにおけるインターナル
ギヤ２８に作用して大きなギヤ捩り荷重となっているも
のである。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、第２気筒のロータに
おけるインターナルギヤの疲労強度を高めてクラックの
発生を抑制するようにした３気筒ロータリピストンエン
ジンの構造を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明のロータリピストンエンジンの構造は、第２気筒
のロータに対しステーショナリギヤと噛合するインター
ナルギヤをノックピンの嵌挿によって固定するについて
、該ロータの各頂部と中心とを結ぶ線から反回転方向に
１０°、回転方向に２０°の範囲、および各頂部と中心
とを結ぶ線から回転方向に７０°〜９０”の範囲以外の
領域に前記ノックピンを配設したことを特徴とするもの
である。

（作用） 上記のようなロータリピストンエンジンの構造では、第
２気筒のロータの回転作動に伴ってそのインターナルギ
ヤに作用するギヤ荷重が疲労限界を越えて大きくなる範
囲については、その疲労強度の低下の原因となるビン穴
の形成を行わないようにし、ギヤ荷重の低い領域でノッ
クピンによってインターナルギヤをロータに固定し、疲
労限界を越えたギヤ荷重が作用するのを回避し、耐久性
を向上するようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例における３気筒ロータリピス
トンエンジンの第２気筒用ロータの概略正面図である。

ロータ１１の中心部には支持孔１１ａが開口され、この
支持孔１１ａには軸受部材（図示せず）を介して前記第
２図の偏心軸１６の偏心部分が嵌挿される。この支持孔
１１ａの一側面には内周部に歯部が形成されたインター
ナルギヤ２８が固定される。このインターナルギヤ２８
の固定は、該インターナルギヤ２８の外周部分にロータ
１１に対して共加工によって形成されたビン穴２８ａに
ノックピン３２を嵌挿することによって行う。

そして、上記ノックピン３２は、インターナルギヤ２８
に対するギヤ荷重の大きくなる第１範囲■および第２範
囲■を除き、それ以外の領域に配設するものである。第
１範囲工は、ロータ１１のエキセン角において各フラン
ク而で形成される各作動室１４の圧縮上死点ＴＯＰ近傍
に対応する３箇所のステーショナリギヤ２５とインター
ナルギヤ２８の噛合範囲であり、各頂部１１ｂと回転中
心Ｃとを結ぶ線Ａの反回転方向（トレーリング側）に１
０”から回転方向（リーディング側）に２０°の範囲で
ある。また、第２範囲■は、同様にエキセン角で圧縮上
死点後１２０°近傍に対応する３箇所のステーショナリ
ギヤ２５とインターナルギヤ２８の噛合範囲であり、偏
心軸１６が１２００回転する間にロータ１１は４０°回
転し、ギヤの噛合点は８０°進むことから、前記各頂部
１１ｂと回転中心Ｃとを結ぶ線Ａから回転方向に８０°
ずれた線Ｂの回転前後に１０”すなわら前記線Ａから回
転方向に７０”〜９０°の範囲である。

このノックピン３２の配設数は例えば円周で６〜１２本
程度配設される。

その他、上記ロータ１１には頂部１１ｂにアベックシー
ル溝３３、コーナシール溝３４、側面にサイドシール溝
３５がそれぞれ形成され、インターナルギヤ２８の外周
側にはオイルシール溝３６が形成されている。

上記のように、第２気筒Ｃ２のロータ１１の回転作動に
おいて、ステーショナリギヤ２５との噛合に伴ってイン
ターナルギヤ２８に作用するギヤ捩り荷重が大きくなる
第１および第２範囲１．Ｉ［については、インターナル
ギヤ２８の疲労強度の低下の原因となるビン穴２８ａを
形成しないようにし、この部分の疲労限界を高く維持し
てクラックの発生を抑制するようにしたものである。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、第２気筒のロータにイン
ターナルギヤをノックピンの嵌挿によって固定するにつ
いて、該ロータのインターナルギヤに対し圧縮上死点近
傍における各頂部から回転前後に１０°〜２０″の範囲
とエキセン角で１２０゛近傍における各頂部から回転方
向に７０’〜９０°の範囲以外の領域に前記ノックピン
を配設したことにより、大きなギヤ荷重が作用する範囲
のインターナルギヤの疲労強度を高めることができ、ク
ラックの発生を抑制して耐久性の向上を図ることができ
、ひいてはエンジンの高回転化を可能とするものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における第２気筒用ロータの
側面図、 第２図は３気筒ロータリピストンエンジンの全体構成を
示す縦断面図、 第３図は第１気筒における部分断面側面図、第４図は第
２気筒のインターナルギヤに対する荷重が太き（なる領
域についてのロータ姿勢を示す説明図、 第５図はエンジンの運転に伴う第２気筒のインターナル
ギヤに作用するギヤ荷重の変化を示すグラフである。 １・・・・・・エンジン本体、２・・・・・・ケーシン
グ、３．９・・・・・・サイドハウジング、５．７・・
・・・・中間ハウジング、４．６．８・・・・・・ロー
タハウジング、１０，１１．１２・・・・・・ロータ、
１１ｂ・・・・・・頂部、１３，１４．１５・・・・・
・作動室、１６・・・・・・偏心軸、２４，２５．２６
・・・・・・ステーショナリギヤ、２７．２８゜２９・
・・・・・インターナルギヤ、２８ａ・・・・・・ビン
穴、３２・・・・・・ノックピン、■・・・・・・第１
範囲、■・・・・・・第２範囲。 第３図 第４［Ａ 第５図 二キンン角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１気筒から順にロータが１２０°ずつ位相差を
   もって回転作動するように偏心軸に支持された３気筒ロ
   ータリピストンエンジンにおいて、第２気筒のロータに
   対しステーショナリギヤと噛合するインターナルギヤを
   ノックピンの嵌挿によって固定するについて、該ロータ
   の各頂部と中心とを結ぶ線から反回転方向に１０°、回
   転方向に２０°の範囲、および各頂部と中心とを結ぶ線
   から回転方向に７０°〜９０°の範囲以外の領域に前記
   ノックピンを配設したことを特徴とする３気筒ロータリ
   ピストンエンジンの構造。