WO2011013184A1 - 回転ピストン機械 - Google Patents

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WO2011013184A1
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piston
rotor
housing
rotary piston
rotating
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PCT/JP2009/004336
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English (en)
French (fr)
Inventor
野口清
Original Assignee
Noguchi Kiyoshi
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/24—Rotary-piston machines or engines of counter-engagement type, i.e. the movement of co-operating members at the points of engagement being in opposite directions
    • F01C1/28—Rotary-piston machines or engines of counter-engagement type, i.e. the movement of co-operating members at the points of engagement being in opposite directions of other than internal-axis type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or engines
    • F01C1/086—Carter

Definitions

  • the present invention is a machine or engine using a positive displacement rotary piston.
  • the Wankel type rotary piston engine was born to solve these drawbacks of reciprocating engine, but the movement of the rotary piston is eccentric because the combustion chamber moves on the epitrochoid curve instead of a perfect circle. Although it has a shaft structure similar to a crankshaft called an eccentric shaft, it has the same drawbacks as a reciprocating engine, although it is small in size, it has problems even though it has made the engine structure simple and has made great progress Is leaving.
  • the rotating piston part and the rotating cylinder head part perform a smooth motion such as temporarily stopping the rotational speed of the rotating cylinder head part.
  • the rotation is obstructed.
  • the structure and the shape of the movement must be simple in order to ensure the movement performance exceeding the level of the current reciprocating engine.
  • the rotation of the rotor should be a perfect circle without eccentricity.
  • the failure of the rotary piston engine so far has been due to insufficient separation of intake and exhaust in the intake stroke and exhaust stroke of the four strokes, and compression at the time of transition from the compression stroke to the combustion stroke.
  • the method for transferring the gas to the combustion gas is complicated. Therefore, it must achieve a good seal between the cylinder equivalent and the rotary piston over the entire stroke of the rotary piston movement, and the compressed gas can be transferred to the combustion gas with a simple structure. It is.
  • the rotary piston control mechanism will be described with reference to FIG. 1.
  • a central sprocket 11 a centering on the same rotation axis center as that of the rotor 13 is fixed to the gear housing 61 in the gear housing 61.
  • the revolving piston 21g is revolved in the same direction as the rotor 13 by reversing the rotating piston 21g in the same direction as the rotor 13 by passing the chain and the stepped belt 11c through a sprocket 11b of the same type as the central sprocket 11a and fixed to the rotating piston 21g.
  • Rotate Thereby, the rotating piston 21g rotates smoothly on the revolution circle while maintaining the vertical direction, thereby smoothly sliding on the inner surface 32 of the main housing and the surfaces of the cylinder heads 34m and 34p.
  • the central gear 12a fixed to the gear housing 61 is attached to the rotary shaft of the rotary piston 21g as shown in FIG.
  • the same type of rotary piston gear 12b is fixed.
  • the central gear 12a and the rotary piston gear 12b are rotated in the opposite direction to the rotor 13 while revolving the rotary piston 21g in the same direction as the rotor 13 through the idle gear 12c.
  • the rotating piston 21g rotates smoothly on the revolution circle while maintaining the vertical direction, thereby smoothly sliding on the inner surface 32 of the main housing and the surfaces of the cylinder heads 34m and 34p.
  • the gear side housing partition wall 41r or the housing partition wall 41s with the auxiliary intake / exhaust port and the gear side rotor partition wall 71r or the rotor partition wall with the auxiliary intake / exhaust port 71s are rotated on one side or both sides.
  • a gear housing 61 as shown in FIG. 3 for piston control is provided.
  • the rotor 13 is based on a perfect circular cylinder structure having the output center shaft 14e as the center, and in order to incorporate the rotary piston 21g or 21h, the rotor 13 is slightly inside the outside of the perfect circular cylinder. It has a structure having two or more concave grooves on the left and right, which have a center and a cylinder parallel to the output center shaft 14e, that is, a rotor rotating piston groove 13d, and has a cooling hole 17 or an idle gear. A shaft hole 19 is provided.
  • an intake / exhaust side piston head 29m is provided in the intake / exhaust side recess of the rotary piston 21g or 21h, and a compression / combustion side piston head 29p is provided in the compression / combustion side recess.
  • a further clearance 29q for moving the compressed gas in the combustion stroke is provided in the compression combustion side piston head 29p, or the concave groove itself of the compression combustion side piston head 29p is provided deeper.
  • the moving part is the only left-right asymmetry.
  • the center of gravity can be set on the center of the shaft by adjusting the material and providing a cooling space.
  • the rotating piston 21g forms an intake and exhaust stroke between the intake side 34i of the cylinder head and the exhaust side 34l of the cylinder head.
  • the compression and combustion strokes are configured between the compression side 34j of the cylinder and the combustion side 34k of the cylinder head.
  • the inner side is the rotor 13 serving as an output shaft
  • the outer stationary portion is a main housing 31 that supports the rotor as a portion corresponding to a cylinder.
  • the inner surface 32 of the main housing is formed of the following curved surface obtained by sliding the rotary piston.
  • the four cylinders 15n having the same size as the revolution circle of the rotating piston as shown in FIG. 17, or the four cylinders 15n as shown in FIG. 18, and the combined length of the revolution circle of the rotating piston and the radius of the rotating piston. It has a shape combining one cylinder 33n having a radius as a radius, and has a structure having two opposing convex cylinder heads 34m and 34p.
  • the main housing 31 is provided with an oil gauge port 38 for measuring the engine oil amount.
  • the convex portion formed in the intake and exhaust portions of the housing is referred to as an intake / exhaust side cylinder head 34m.
  • a convex portion formed in the compression and combustion portion of the housing is referred to as a compression combustion side cylinder head 34p.
  • the rotary piston 21g or 21h of FIGS. 5a to 5d is fitted into the rotary piston groove 13d of the rotor whose basic shape is a cylinder parallel to the output central axis 14e of FIGS. 4a and 4b.
  • An annular space sealed with a cylindrical surface and a piston head 29m or 29p of the rotary piston 21g or 21h is formed. This sealed annular space becomes the engine volume chamber.
  • the inner surface 32 of the main housing is formed by combining four cylinders 15n having the same size as the revolution circle of the rotary piston 21h, the upper and lower recessed grooves 24h of the rotary piston 21h.
  • the left and right concave grooves, or piston heads 29m or 29p have a basic structure of a cylinder 15n having the same size as the revolution circle of the rotary piston 21h, and are provided in total on the upper and lower sides and the left and right cylinder heads 34m and 34p. .
  • the inner surface 32 of the main housing has four cylinders 15n having the same size as the revolution circle of the rotating piston 21g, the radius of the circle 15n having the same size as the revolution circle of the rotating piston 21g, and the outer shape of the rotating piston.
  • the left and right concave grooves of the rotary piston 21g that is, the piston head 29m or 29p, is the same size as the revolution circle of the rotary piston 21g.
  • the cylinder 15n is a basic structure, and two cylinders are provided on the left and right cylinder heads 34m and 34p, but not on the upper and lower sides.
  • an additional gap 29q for moving the compressed gas in the combustion stroke is provided in the concave groove of the compression combustion side piston head 29p of the rotary piston 21g or 21h, or the rotary piston 21g or
  • a gap is formed between the rotary piston 21g or 21h and the compression combustion side cylinder head 34p, and the compressed gas 81j can be directly transferred to the combustion stroke. it can.
  • an intake port 35i is provided on the intake side 34i of the cylinder head
  • an exhaust port 35l is provided on the exhaust side 34l of the cylinder head.
  • the engine volume chamber formed by the intake side 34i of the cylinder head and the rotary piston 21g or 21h has exhaust from the new intake air 81i and the rotary piston regenerator chamber 91v, and is named the intake chamber 91i.
  • the engine volume chamber formed by the exhaust side 34l of the cylinder head and the rotary piston 21g or 21h has fresh air from the exhaust 81l and the rotary piston aeration chamber 91v, and is named the exhaust chamber 91l.
  • an engine volume chamber formed by the compression side 34j of the cylinder head and the rotary piston 21g or 21h is named a compression chamber 91j
  • an engine volume chamber formed by the combustion side 34k of the cylinder head and the rotation piston 21g or 21h is a combustion chamber 91k. Name it.
  • a spark plug 36 is installed on the combustion side 34k of the cylinder head.
  • Fig. 7 explains the four steps performed by this organization.
  • the rotating piston 21g slides on the inner surface 32 of the main housing, and the intake and exhaust side cylinder heads 34m and the intake and exhaust side piston heads 29m separate the intake air 81i from the intake chamber 91i and the exhaust air 81l from the exhaust chamber 91l.
  • the compressed gas 81j in the compression chamber 91j is moved to the combustion chamber 91k through the gap 29q for moving the compressed gas shown in FIGS. 5a to 5d provided in the compression combustion side cylinder head 34p and the compression combustion side piston head 29p.
  • the compression and combustion strokes are performed by transferring the compressed gas 81j to the combustion gas 81k through ignition by the time point fire plug 36 or ignition by compression.
  • the number of times of combustion per one rotation of the output center shaft 14e of the rotor 13 is four cylinders of reciprocating engine or one rotor bankel type As shown in FIG. 9, if there are three rotary pistons 21g, it is equivalent to a 6-cylinder reciprocating engine.
  • the engine configuration is two rotors 13 and there are two rotary pistons 21g, it is equivalent to an 8-cylinder reciprocating engine or a two-rotor Bankel-type rotary engine.
  • the engine configuration is two rotors 13 and the number of rotating pistons 21g is three, it is equivalent to a 12-cylinder reciprocating engine or a three-rotor Bankel type rotating engine. In other words, it is a small and lightweight engine configuration.
  • the gear-side housing partition wall 41 r and the housing partition wall 41 s with the auxiliary intake / exhaust port are provided with cooling water channels according to the cooling water channel of the main housing 31.
  • the inner diameter of the gear-side housing partition wall 41r and the housing partition wall 41s with auxiliary intake / exhaust ports is set to be the same as or inside the tip portion of the cylinder head 34m or 34p.
  • a gap can be formed between the sliding gear-side rotor partition wall 71r in FIG. 15 and the rotor partition wall 71s with auxiliary intake / exhaust ports in FIG. Just make it small.
  • the gear-side housing partition 41r and the housing partition 41s with auxiliary intake / exhaust ports are in an airtight state with the main housing 31, but the method will not be described in detail.
  • the gear side cooling water housing 51r with the cooling water groove 51t in FIG. 13 and the gear side housing partition wall 41r in FIG. 11 are separated from the cooling water groove in FIG.
  • the water channel portion of the output-side cooling water housing 51s with 51t may be integrated with the housing partition wall 41s with auxiliary intake / exhaust ports of FIG.
  • These housings and the main housing 31 are provided with cooling water holes 37 or cooling water grooves 51t, and the output side cooling water housing 51s is provided with a cooling water inlet / outlet 51u, which will not be described in detail.
  • the gear side rotor partition wall 71r and the rotor partition wall 71s with auxiliary intake / exhaust ports correspond to a crankshaft crank arm in a reciprocating engine.
  • the gear-side rotor partition wall 71r and the rotor partition wall 71s with auxiliary intake / exhaust ports are provided with cooling holes 17 so as to coincide with the rotor cooling holes 17, and further, the shaft holes 18 for the rotary piston and the like.
  • a hole 19 for the shaft of the idle gear is made.
  • the housing partition and the rotor partition are located between the circumferential surface portion of the gear side housing partition wall 41r closest to the central axis in FIG. 11 and the outer peripheral surface portion of the gear side rotor partition wall 71r in FIG. It slides while maintaining airtightness between the portion of the circumferential surface closest to the central axis of the housing partition wall 41s with the exhaust port and the outer peripheral surface portion of the rotor partition wall 71s with the auxiliary intake / exhaust port of FIG. The airtight method will not be described in detail.
  • a gear housing 61 is also incorporated on the output side if necessary.
  • the water-side portions of the gear-side cooling water housing 51r, the gear-side housing partition wall 41r, the housing partition wall 41s with auxiliary intake / exhaust ports, and the output-side cooling water housing 51s may be integrated. Further, in order to connect all the housings, a connecting bolt hole 39 is provided in each housing.
  • the combustion pressure acts horizontally on the compression combustion side piston head 29p in the direction of the intake / exhaust side cylinder head 34m.
  • the component force of the combustion pressure in the tangential direction of the circle drawn by the shaft center 23 of the rotating piston further rotates from the shaft of the rotating piston 21g or 21h to the gear-side rotor partition wall 71r and the rotor partition wall 71s with auxiliary intake / exhaust ports. It is output to the center axis 14e for the axis rule of the child 13 or output.
  • the space between the rotor 13 and the rotary piston 21g or 21h is named a rotary piston aeration chamber 91v.
  • the auxiliary intake / exhaust port 42 is provided in the housing partition wall 41s with the auxiliary intake / exhaust port side, and the auxiliary intake / exhaust port 72 is also provided in the rotor partition wall 71s with the auxiliary intake / exhaust port shown in FIG. Provide.
  • the exhaust gas remaining in the rotary piston aeration chamber 91v is replaced with an appropriate amount of fresh air via the pressurization or decompression device. This replacement of fresh air and exhaust is part of EGR, that is, exhaust gas circulation.
  • This rotary piston engine is extremely simple because it is formed by combining a plurality of circles around the output center shaft 14e of the rotor 13 that is the output shaft. Moreover, the capacity of the volume chamber can be selected by changing the size of the structure in the radial direction or the size in the axial direction, and a plurality of volumes can be connected in the output shaft direction.
  • each moving part rotates and revolves on a concentric circle of the rotating rotor 13, there is no reciprocating part like a reciprocating piston engine, and the center of gravity of a large mass part is eccentrically moved like a Wankel type rotating piston engine.
  • the center of gravity of a large mass part is eccentrically moved like a Wankel type rotating piston engine.
  • quietness and low vibration during operation and high-speed rotation are expected.
  • the connecting rod is eliminated from the four-cylinder long stroke reciprocating engine, the piston is installed in the crankpin portion, and the shaft It becomes a simple and very compact positive displacement internal combustion engine with a small number of components, such as reduced by a quarter in the direction.
  • the force transmission direction is not an ideal state in which all of the acting force of the combustion pressure on the rotary piston 21g or 21h works in the tangential direction of the circle drawn by the axis of the rotary piston 21g or 21h throughout the combustion stroke. It resembles the direction of combustion pressure applied to the crankpin in a reciprocating engine. However, the force can be transmitted effectively and smoothly and the rotational force can be directly taken out, and at the same time, the force point of the torque acting on the output center shaft 14e, that is, the position of the compression combustion side piston head 29p can be changed to the output center shaft 14e.
  • the high torque of the long stroke reciprocating engine and the high rotation of the short stroke reciprocating engine or the Wankel rotary piston engine are realized at the same time. Be expected.
  • EGR that is, exhaust gas circulation by utilizing the residual exhaust gas to the rotary piston air chamber 91v.
  • the inner surface 32 of the outer main housing has a shape in which five cylinders are combined, it is suitable for operating compactly and inexpensively by reducing the hermetic seal in an environment with little load fluctuation such as power generation.
  • the second embodiment in which the inner surface 32 of the outer main housing has a shape in which four cylinders are combined is suitable for a case where higher airtightness is required.
  • the distance from the output shaft center 14f of the rotor to the shaft center 23 of the rotary piston 21g is R1
  • the radius of the outer circumferential circle 25n of the rotary piston 21g is R2.
  • the inner surface 32 of the main housing is composed of a circle 33n having a radius R1 + R2 and four circles 15n having a radius R1 centering on four vertices 26 of the rotary piston 21g when the rotary piston 21g is placed at the output shaft center 14f of the rotor.
  • the outer hatched portion is the main housing portion.
  • the surfaces of the left and right piston heads 29m or 29p of the rotating piston 21g are separated by two radii R1 centering on two left and right points 27n overlapping the cylinder heads 24m and 34p, which are separated from the axial center 23 of the rotating piston by R1 + ⁇ in the horizontal direction.
  • the compression combustion side piston head 29p has a deeper groove or a deeper recessed portion itself to form a clearance 29q for moving compressed gas.
  • the outer shape of the rotating piston is a hatched portion at the center. Actually, the axis center 23 of the rotary piston is placed at the display point 23.
  • the basic outer shape of the rotor 13 is a cylinder 16n having a radius R1 + ⁇ , and two or more rotor piston grooves 13d are provided at equal intervals on a circle having a radius R1 centering on the output shaft center 14f of the rotor.
  • the rotor has a middle hatched portion. Further, as shown in FIGS. 4a and 4b, a space 17 is provided around the shaft of the rotor 13 to reduce the weight and for cooling.
  • the cooling system is the water cooling system for the main housing 31, the gear side cooling water housing 51r, the output side cooling water housing 51s, the gear side housing partition wall 41r, and the housing partition wall 41s with auxiliary intake / exhaust ports, and the rotor 13 and the gear side rotor partition wall.
  • 71r and the rotor partition wall 71s with auxiliary intake / exhaust ports are oil-cooled, but will not be described in detail.
  • the internal combustion engine performs the following four strokes as shown in FIG. Inhalation stroke.
  • the increasing stroke of the engine volume chamber that is, the intake chamber 91i on the intake side 28i of the rotary piston from when the rotary piston 21g moves to the intake / exhaust side cylinder head 34m to when it moves to the compression combustion side cylinder head 34p.
  • Compression process Decreasing stroke of the engine volume chamber, that is, the compression chamber 91j on the compression side 28j of the rotary piston from when the rotary piston 21g moves to the intake / exhaust side cylinder head 34m to when it moves to the compression combustion side cylinder head 34p.
  • Combustion stroke that is, the compression chamber 91j on the compression side 28j of the rotary piston from when the rotary piston 21g moves to the intake / exhaust side cylinder head 34m to when it moves to the compression combustion side cylinder head 34p.
  • An increase stroke of the engine volume chamber that is, the combustion chamber 91k on the combustion side 28k of the rotary piston from when the rotary piston 21g moves to the compression combustion side cylinder head 34p to when it moves to the intake / exhaust side cylinder head 34m.
  • Exhaust stroke Decreasing stroke of the engine volume chamber, that is, the exhaust chamber 91l on the exhaust side 28l of the rotary piston from when the rotary piston 21g moves to the compression combustion side cylinder head 34p to when it moves to the intake / exhaust side cylinder head 34m.
  • the four strokes are started each time a volume chamber is generated from the position on the intake side 34i of the cylinder head.
  • the rotary piston 21g slides part of the outer periphery to the inner surface 32 of the main housing other than the cylinder head 34m or 34p in addition to the four tops 26 and the piston heads 29m and 29p. May cause some airtight leakage, but considering the fact that it is a combined structure of circles and the pressing of the rotary piston 21g against the inner surface 32 of the main housing by centrifugal force, it is not considered to be a problem.
  • the inner surface 32 of the main housing is formed by combining four cylinders having a radius R1 centering on the four apexes 26 of the rotary piston 21h when the rotary piston 21h is placed at the output shaft center 14f of the rotor.
  • the circle 33n having the radius R1 + R2 among the constituent circles of the housing in the first embodiment is not used.
  • upper and lower recessed grooves 24h are provided in the rotating piston 21h.
  • This upper concave groove is constituted by a circle 15n having a radius R1 centered on a position separated by a distance R1 from the two upper vertices of the four apexes 26 of the rotary piston.
  • the lower concave groove is constituted by a circle 15n having a radius R1 centered on a position separated by a distance R1 from the two lower vertices of the four apexes 26 of the rotary piston.
  • a further groove is provided in the upper and lower concave grooves, or the groove itself is deepened to form a clearance 29q for moving the compressed gas.
  • This internal combustion engine performs the following four strokes with reference to FIG. Inhalation stroke.
  • the increasing stroke of the engine volume chamber that is, the intake chamber 91i on the intake side 28i of the rotary piston from when the rotary piston 21h moves to the intake / exhaust side cylinder head 34m to when it moves to the compression combustion side cylinder head 34p.
  • Compression process Decreasing stroke of the engine volume chamber, that is, the compression chamber 91j on the compression side 28j of the rotary piston from when the rotary piston 21h moves to the intake / exhaust side cylinder head 34m to when it moves to the compression combustion side cylinder head 34p.
  • Combustion stroke that is, the compression chamber 91j on the compression side 28j of the rotary piston from when the rotary piston 21h moves to the intake / exhaust side cylinder head 34m to when it moves to the compression combustion side cylinder head 34p.
  • An increasing stroke of the engine volume chamber that is, the combustion chamber 91k on the combustion side 28k of the rotary piston from when the rotary piston 21h moves to the compression combustion side cylinder head 34p to when it moves to the intake / exhaust side cylinder head 34m.
  • Exhaust stroke Decreasing stroke of the engine volume chamber, that is, the exhaust chamber 91l on the exhaust side 28l of the rotary piston from when the rotary piston 21h moves to the compression combustion side cylinder head 34p to when it moves to the intake / exhaust side cylinder head 34m.
  • the four strokes are started each time a volume chamber is generated from the position on the intake side 34i of the cylinder head.
  • the field of use of the invented rotary piston engine is used as a four-stroke internal combustion engine as a power source for various industrial machinery such as power generation, as well as a transportation engine such as an automobile, aircraft, and marine engine.
  • a basic rotary piston engine of two strokes it can be used as a rotary piston prime mover with high-pressure or low-pressure gas or liquid, for example, a hydraulic engine for steam engine or power generation, an aerodynamic engine for wave power generation, Large or small engines can be constructed because of their simple structure.
  • a prime mover that can control the rotational speed without electromagnetic or thermal influence, and that a Stirling engine can be developed using the structure of this engine.
  • the function of the two strokes of this engine is the same as that of a pump or a compressor, it can be used as a pump or a compressor.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】　回転子の回転に偏心を伴わない真円回転とする回転ピストン機関であり、圧縮気体を単純な構造の元で燃焼気体に移行させることが出来るものであることを課題とする。 【解決手段】　この機関は、回転子１３の外周部分のやや内側で回転ピストン２１ｇ又は２１ｈが公転及び自転運動を行いながら上下左右の位置関係を維持する機構をギアハウジング６１内に有する。　この機構により、回転ピストン２１ｇ又は２１ｈは固定されたシリンダーヘッド３４ｍ又は３４ｐを円滑に摺動しつつ回避する事が出来る。従って、全運動部分は純粋に円滑な円運動を行う。　更に、機関容積室内の気体の圧縮室から燃焼室への移動は、圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐと圧縮燃焼側ピストンヘッド２９ｐに圧縮気体の移動のための隙間２９ｑを持つ回転ピストン２１ｇ又は２１ｈとの間で行われ、圧縮気体の燃焼室への移動を簡単確実に行うことが出来る。

Description

回転ピストン機械
　本発明は、容積形の回転ピストンによる機械または機関である。
　これまでの内燃機関の開発、実用化は往復ピストン機関の分野を中心として行なわれ、回転ピストン機関はその優れた可能性を予測されながら本格的成功をみていない。ただドイツで開発されたバンケル式回転ピストン機関のみが成功、日本で実用化されているだけである。
　現在の往復式ピストン機関は非常に精緻で高性能であるが、重要な欠点を持っている。則ち、往復運動を回転運動に変えるシステムの避けることのできない問題、力伝達の死角、全行程が同一ピストン内で行なわれるための熱的ロス、クランクシャフトの構造からくる限界、振動の発生、ならびにバルブシステムの複雑性などがある。
　バンケル式回転ピストン機関は往復運動機関の持つこれらの欠点を解決するために生まれたものであるが、燃焼室が真円ではなくエピトロコイド曲線上を移動するために回転ピストンの運動が偏心しており、エキセントリックシャフトというクランクシャフトに類似のシャフト構造を持ち、程度は小さくても往復運動機関同様の欠点を内包している点など、エンジン構造をシンプルにして、大きな進展をもたらしたにもかかわらず問題を残している。
　また、先行特許文献に見る回転ピストン機関においては回転ピストン部分や回転するシリンダーヘッド部分の回転速度が一時停止するなど円滑ではない運動を行うもので、回転時に無駄な抵抗を生じる等、円滑な高速回転化を阻害している。
特開平６－１８５３７２ 特開平６－２５７４５８ 特開平７－１３９３６８
　解決しなくてはならない課題は以下の４点である。
　第一にバンケル式回転ピストン機関以外に開発が進んでいない回転ピストン機関の更なる実用化である。
　第二に現在の往復運動機関の水準以上の運動性能を確保するために、構造と運動の形がシンプルなものであること。
　第三にバンケル式回転ピストン機関の欠点を解決するために回転子の回転に偏心を伴わない真円回転とすること。
　第四にこれまでの回転ピストン機関の失敗は、４行程の内の吸気行程と排気行程での吸気と排気の分離が不十分であった点や、圧縮行程から燃焼行程に移る時点での圧縮気体の燃焼気体への移行方法が複雑であった点にある。従って、回転ピストン運動の全行程にわたってシリンダー相当部分と回転ピストンの間での良好な密閉を達成するものであることと、圧縮気体を単純な構造のもとで燃焼気体に移行させることが出来ることである。
本機関の構造システムを次のようにする。
　図１にて回転ピストン制御機構を説明すると、ギアハウジング６１には、回転子１３と同じ回転軸中心を中心とする、中心スプロケット１１ａがギアハウジング６１に固定される。この中心スプロケット１１ａと同型で回転ピストン２１ｇに固定されたスプロケット１１ｂにチェーンや段付きベルト１１ｃを介することで、回転ピストン２１ｇを回転子１３と同じ方向に公転させながら、回転子１３と逆方向に自転させる。これにより回転ピストン２１ｇは上下方向を維持したまま公転円上で自転することで円滑にメインハウジングの内面３２及びシリンダーヘッド３４ｍや３４ｐの面を摺動する。
　回転ピストン制御機構において、チェーンや段付きベルトの変形抵抗を避け歯車列を使用する場合は、図２に見るように、回転ピストン２１ｇの回転軸には、ギアハウジング６１に固定された中心歯車１２ａと同型の回転ピストン歯車１２ｂが固定される。この中心歯車１２ａと回転ピストン歯車１２ｂはアイドルギア１２ｃを介することで回転ピストン２１ｇを回転子１３と同じ方向に公転させながら、回転子１３と逆方向に自転させる。これにより回転ピストン２１ｇは上下方向を維持したまま公転円上で自転することで円滑にメインハウジングの内面３２及びシリンダーヘッド３４ｍや３４ｐの面を摺動する。
　回転ピストン制御機構を納めるために、ギア側ハウジング隔壁４１ｒ又は副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓ及びギア側回転子隔壁７１ｒ又は副吸排気口付き回転子隔壁７１ｓの外側に、片側又は両側に、回転ピストン制御用の図３の様なギアハウジング６１を設ける。
　図４ａや図４ｂの様に、回転子１３は出力用中心軸１４ｅを中心に持つ真円円柱構造を基本とし、回転ピストン２１ｇ又は２１ｈを組み込むために、この真円円柱の外側より少し内側に中心を持ち、出力用中心軸１４ｅに平行な円筒を基本形とする左右の凹形の溝、則ち回転子の回転ピストン用溝１３ｄを二つ以上持つ構造とし、冷却用の穴１７やアイドルギアの軸用の穴１９が設けられる。
　図５ａから図５ｄに見る様に、回転ピストン２１ｇ又は２１ｈの吸排気側凹部に吸排気側ピストンヘッド２９ｍを、圧縮及び燃焼側凹部に圧縮燃焼側ピストンヘッド２９ｐを設ける。また圧縮燃焼側ピストンヘッド２９ｐに圧縮気体を燃焼行程に移動させるための更なる隙間２９ｑを設けるか、圧縮燃焼側ピストンヘッド２９ｐの凹形溝自体をより深く設ける。その為に、運動部分では唯一、左右非対称である。しかし材質による調節や冷却用空間を設けることで重心を軸の中心上に設定できる。
　これらの構造により回転ピストン２１ｇは水平方向に、シリンダーヘッド摺動用の開口部を維持したまま回転運動を続けることが出来る。従って、図７、図８、図９、図１０に見るように、回転ピストン２１ｇはシリンダーヘッドの吸気側３４ｉ、及びシリンダーヘッドの排気側３４ｌとの間で吸気及び排気行程を構成し、シリンダーヘッドの圧縮側３４ｊとシリンダーヘッドの燃焼側３４ｋとの間で圧縮及び燃焼行程を構成する。
　４行程回転ピストン機関として構成する場合、図７に見る様に、内側を出力軸となる回転子１３とし、外側の静止部分はシリンダー相当部分として回転子を支えるメインハウジング３１とする。
　図６ａや図６ｂのメインハウジング３１において、メインハウジングの内面３２は、回転ピストンが摺動することで得られる次の様な曲面からなる。図１７の様に回転ピストンの公転円と同じ大きさの、４つの円筒１５ｎ、又は図１８の様にその４つの円筒１５ｎと、回転ピストンの公転円の半径と回転ピストンの半径を合わせた長さを半径とする１つの円筒３３ｎを組み合わせた形状から成り、二つの向かい合う凸型のシリンダーヘッド３４ｍと３４ｐを持つ構造となる。更に図１０の様にメインハウジング３１にはエンジンオイル量計測用のオイルゲージ口３８を設ける。
　図６ａ及び図６ｂや図７に見る様にハウジングの吸気及び排気部分に構成される凸部を吸排気側シリンダーヘッド３４ｍと呼ぶ。同様にハウジングの圧縮及び燃焼部分に構成される凸部を圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐと呼ぶ。
　図１０を中心として見るに、図４ａや図４ｂの出力用中心軸１４ｅに平行な円筒を基本形とする回転子の回転ピストン用溝１３ｄに図５ａから図５ｄの回転ピストン２１ｇ又は２１ｈがはめ込まれ、外側のメインハウジングの内面３２、図１１のギア側ハウジング隔壁４１ｒ、図１２の副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓ、図６ａや図６ｂのシリンダーヘッド３４ｍ又は３４ｐで構成する面と回転子１３の円筒面及びの回転ピストン２１ｇ又は２１ｈのピストンヘッド２９ｍ又は２９ｐで密閉された環状空間が形成される。この密閉された環状空間が機関容積室となる。
　実施例２の図１７の様に、メインハウジングの内面３２が、回転ピストン２１ｈの公転円と同じ大きさの４つの円筒１５ｎを組み合わせて作られる場合は、回転ピストン２１ｈの上下の凹部溝２４ｈと左右の凹形溝則ちピストンヘッド２９ｍ又は２９ｐは回転ピストン２１ｈの公転円と同じ大きさの円筒１５ｎを基本構造とし、上下の側と左右のシリンダーヘッド３４ｍと３４ｐの側に合計４つ設けられる。
　図１８の様に、メインハウジングの内面３２が、回転ピストン２１ｇの公転円と同じ大きさの４つの円筒１５ｎと、回転ピストン２１ｇの公転円と同じ大きさの円１５ｎの半径と回転ピストンの外形円２５ｎの半径を足した値を半径とする１つの円筒３３ｎを組み合わせて作られる場合は、回転ピストン２１ｇの左右の凹形溝則ちピストンヘッド２９ｍ又は２９ｐは回転ピストン２１ｇの公転円と同じ大きさの円筒１５ｎを基本構造とし、左右のシリンダーヘッド３４ｍと３４ｐの側に２つ設けられ、上下の側には設けられない。
　図５ａから図５ｄの構造のように、回転ピストン２１ｇ又は２１ｈの圧縮燃焼側ピストンヘッド２９ｐの凹形溝に圧縮気体を燃焼行程に移動させるための更なる隙間２９ｑを設けるか、回転ピストン２１ｇ又は２１ｈの圧縮燃焼側ピストンヘッド２９ｐの凹形溝自体をより深く設けることで、回転ピストン２１ｇ又は２１ｈと圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐとの間に隙間を生じ圧縮気体８１ｊはそのまま燃焼行程へ移ることができる。
　図７に見る様に、シリンダーヘッドの吸気側３４ｉに吸気口３５ｉ、シリンダーヘッドの排気側３４ｌに排気口３５ｌを設ける。シリンダーヘッドの吸気側３４ｉと回転ピストン２１ｇ又は２１ｈで作られる機関容積室には新しい吸気８１ｉと回転ピストン留気室９１ｖからの排気があり、吸気室９１ｉと名付ける。シリンダーヘッドの排気側３４ｌと回転ピストン２１ｇ又は２１ｈで作られる機関容積室には排気８１ｌと回転ピストン留気室９１ｖからの新気があり、排気室９１ｌと名付ける。同様にシリンダーヘッドの圧縮側３４ｊと回転ピストン２１ｇ又は２１ｈで作られる機関容積室を圧縮室９１ｊと名付け、シリンダーヘッドの燃焼側３４ｋと回転ピストン２１ｇ又は２１ｈで作られる機関容積室を燃焼室９１ｋと名付ける。
　更に、点火式の場合はシリンダーヘッドの燃焼側３４ｋに点火プラグ３６を設置する。
　図７でこの機関の行う４行程を説明する。まず回転ピストン２１ｇがメインハウジングの内面３２を摺動し、吸気室９１ｉの吸気８１ｉと排気室９１ｌの排気８１ｌを吸排気側シリンダーヘッド３４ｍと吸排気側ピストンヘッド２９ｍで分離しながら吸気と排気の行程を行う。更に圧縮室９１ｊの圧縮気体８１ｊを圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐと圧縮燃焼側ピストンヘッド２９ｐに設けられた図５ａから図５ｄに示す圧縮気体の移動のための隙間２９ｑを通して燃焼室９１ｋへ移動させる。この時点火プラグ３６による着火又は圧縮による発火等を介して、圧縮気体８１ｊを燃焼気体８１ｋに移行させる事で圧縮と燃焼の行程を行う。
　エンジン構成が、図８の様に１つの回転子１３で回転ピストン２１ｇが２つの場合、回転子１３の出力用中心軸１４ｅの１回転に対する燃焼回数はレシプロエンジン４気筒と、または１ローターバンケル式回転エンジンと同等であり、図９の様に、回転ピストン２１ｇが３つならばレシプロエンジン６気筒と同等である。次にエンジン構成が２つの回転子１３で回転ピストン２１ｇがそれぞれ２つの場合、レシプロエンジン８気筒と、または２ローターバンケル式回転エンジンと同等である。更にエンジン構成が２つの回転子１３で回転ピストン２１ｇがそれぞれ３つならばレシプロエンジン１２気筒と、または３ローターバンケル式回転エンジンと同等である。つまり小型かつ軽量なエンジン構成である。
　図１１、図１２、図１３、図１４に見る様にギア側ハウジング隔壁４１ｒ及び副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓにはメインハウジング３１の冷却水路に合わせて冷却水路を設ける。更にギア側ハウジング隔壁４１ｒ及び副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓの内径はシリンダーヘッド３４ｍ又は３４ｐの先端部分と同じかそれよりも内側とする。則ち回転子１３の外形と同じかそれよりも若干小さめにすることで、摺動する図１５のギア側回転子隔壁７１ｒや図１６の副吸排気口付き回転子隔壁７１ｓとの隙間を出来るだけ小さなものにする。更にギア側ハウジング隔壁４１ｒ及び副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓはメインハウジング３１との間で気密状態とするがその方法は詳述しない。
　図においては、分かり易い様に分離して表示したが、図１３の冷却水用溝５１ｔ付きギア側冷却水用ハウジング５１ｒと図１１のギア側ハウジング隔壁４１ｒとを、図１４の冷却水用溝５１ｔ付き出力側冷却水用ハウジング５１ｓの水路部分と図１２の副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓとを、それぞれ一体化してもよい。これらのハウジングとメインハウジング３１には冷却水用の穴３７又は冷却水用溝５１ｔが設けられ、出力側冷却水用ハウジング５１ｓには冷却水出入口５１ｕが設けられるが詳述しない。
　冷却水用シールや冷却用オイルシールに付いては詳述しない。
　図１５、図１６に見るギア側回転子隔壁７１ｒ及び副吸排気口付き回転子隔壁７１ｓはレシプロエンジンでのクランクシャフトのクランクアームに相当する。ギア側回転子隔壁７１ｒ及び副吸排気口付き回転子隔壁７１ｓには回転子の冷却用の穴１７と一致する様に冷却用の穴１７が空けられ、更に回転ピストンの軸用の穴１８やアイドルギアの軸用の穴１９が空けられる。
　ハウジング隔壁と回転子隔壁は図１１のギア側ハウジング隔壁４１ｒの最も中心軸寄りの円周面の部分と図１５のギア側回転子隔壁７１ｒの外周面部分との間、及び図１２の副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓの最も中心軸寄りの円周面の部分と図１６の副吸排気口付き回転子隔壁７１ｓの外周面部分との間で気密を維持しつつ摺動する。気密方法については詳述しない。
　図１９に於いて、必要ならば出力側にもギアハウジング６１を組込む。ギア側冷却水用ハウジング５１ｒとギア側ハウジング隔壁４１ｒ、副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓと出力側冷却水用ハウジング５１ｓの水路部分はそれぞれ一体化してもよい。また全てのハウジングを連結するために各ハウジングに連結用のボルト穴３９を設ける。
　燃焼圧力は圧縮燃焼側ピストンヘッド２９ｐに吸排気側シリンダーヘッド３４ｍの方向へ水平に作用する。その燃焼圧力の回転ピストンの軸中心２３が描く円の接線方向への分力が、回転ピストン２１ｇ又は２１ｈの軸からギア側回転子隔壁７１ｒと副吸排気口付き回転子隔壁７１ｓへ、更に回転子１３の軸則ち出力用中心軸１４ｅへと出力される。
　図１０に見る様に回転子１３と回転ピストン２１ｇ又は２１ｈとの間の空間を回転ピストン留気室９１ｖと名付ける。図１２に見る様に副吸排気口側付きハウジング隔壁４１ｓに副吸排気口４２を設け、それに対応する様に図１６に見る副吸排気口付き回転子隔壁７１ｓにも副吸排気口７２を設ける。これにより回転ピストン留気室９１ｖに残される排気を、加圧或いは減圧装置を介して、適量の新気と入れ替える。この新気と排気の入れ替えはＥＧＲ則ち排気ガス循環の一部とする。
　図２０の様に２行程回転ピストン機関として構成する場合、４行程回転ピストン機関として構成する場合の４点を変更する。第１点として圧縮室９１ｊに排気口３５ｌを設け新たに排気室９１ｌとする。第２点として燃焼室９１ｋの点火プラグ３６をなくす。第３点として燃焼室９１ｋに吸気口３５ｉを設け新たに吸気室９１ｉとする。また第４点として回転ピストン２１ｇ又は２１ｈに圧縮気体の移動のための隙間２９ｑを作らない。
　この回転ピストン機関の構造は、出力軸である回転子１３の出力用中心軸１４ｅを中心に複数の円を組み合わせた形になっており、極めて簡単なものである。しかも容積室の容量は半径方向の構造の寸法あるいは軸方向の寸法を変えることによって用意に選ぶことができ、出力軸方向に複数個連結することもできる。
　各運動部分が、自転する回転子１３の同心円上を公転しつつ自転運動するため、往復ピストン機関の様な往復運動部分が無く、バンケル式回転ピストン機関の様に大質量部分の重心が偏心運動することも無く、複数の回転子１３を連結しない場合にも、則ち回転子１３が１つの場合にも運転時の静粛性や低振動性と、高速回転が期待される。
　この回転ピストン機関において、例えば１つの回転子１３に２つの回転ピストン２１ｇ又は２１ｈの構成の場合では、４気筒のロングストロークレシプロエンジンからコネクティングロッドを無くし、ピストンをクランクピン部分に設置し、更に軸方向に４分の１に縮めた様な簡単かつ、構成部品が少ない極めてコンパクトな容積形内燃機関となる。
　特殊な曲線がないため、製造過程を大幅に単純化でき、製造が容易であり構造的には従来実現しなかった大型のもの、あるいは小型のものができる。そのため使用用途の拡大が望める。
　力の伝達方向は、燃焼行程全域で燃焼圧力の回転ピストン２１ｇ又は２１ｈへの作用力の全てが回転ピストン２１ｇ又は２１ｈの軸が描く円の接線方向へ働く様な、理想的な状態では無く、レシプロエンジンでの燃焼圧力のクランクピンへの作用方向に似たものになる。しかし力を有効かつ滑らかに伝達して、直接回転力を取り出すことができると同時に、出力用中心軸１４ｅに作用するトルクの力点、つまり圧縮燃焼側ピストンヘッド２９ｐの位置を、出力用中心軸１４ｅから離れた適当な位置に置くことができ、用途に応じた設計もし易い事から、ロングストロークレシプロエンジンの高トルクとショートストロークレシプロエンジンやバンケル式回転ピストンエンジンの高回転とを同時に実現するものと期待される。
　またこの機関の４行程が基本的に、円周上の別の場所で行なわれるために、熱変形の少ない材料を使えば、それぞれの場所の温度条件をその行程に合ったものに設定し、熱的なロスを少なくすることができる点も重要である。
　更に回転ピストン留気室９１ｖへの残留排気を利用することでＥＧＲ則ち排気ガス循環を容易に行うことが可能である。
　このようなことから回転ピストン機関を利用する分野の拡大、新分野の開発が可能になった。特に外側のメインハウジングの内面３２が５つの円筒を組み合わせた形状から成る場合は発電などの負荷変動の少ない環境で気密シールを減らしてコンパクトかつ廉価に運用するのに適している。更に外側のメインハウジングの内面３２が４つの円筒を組み合わせた形状から成る実施例２の場合はより気密性の高さを求められる場合に適している。
　また軽量コンパクトで効率的なスターリングサイクルエンジンの実現にも道を開くものと確信する。
ベルト式回転ピストン制御機構説明図 歯車式回転ピストン制御機構説明図 ギアハウジング斜視図 回転子構造簡易説明正面図 回転子構造簡易説明斜視図 回転ピストン構造簡易説明正面図 回転ピストン構造簡易説明斜視図 実施例２での回転ピストン構造簡易説明正面図 実施例２での回転ピストン構造簡易説明斜視図 メインハウジング構造簡易説明正面図 メインハウジング構造簡易説明斜視図 ４行程回転ピストン機関簡易説明図 回転ピストン２つの場合の簡易正面図 回転ピストン３つの場合の簡易正面図 回転ピストン２つの場合の４行程回転ピストン機関正面図 ギア側ハウジング隔壁斜視図 副吸排気口付きハウジング隔壁斜視図 ギア側冷却水用ハウジング斜視図 出力側冷却水用ハウジング斜視図 ギア側回転子隔壁斜視図 副吸排気口付き回転子隔壁斜視図 このエンジンを構成する実施例２での各円の関係 このエンジンを構成する各円の関係 歯車式回転ピストン制御装置を片側１組とする、回転子１つ、回転ピストン２つの場合の全体断面図 ２行程回転ピストン機関簡易正面図
　平滑な真円運動のみによる回転ピストン機関を実現した。
　メインハウジング内面が５つの円筒を組み合わせて作られる場合を図１８を中心に説明する。
まず回転子の出力軸中心１４ｆから回転ピストン２１ｇの軸中心２３までの距離をＲ１、回転ピストン２１ｇの外周円２５ｎの半径をＲ２とする。
　メインハウジングの内面３２は半径Ｒ１＋Ｒ２の円３３ｎと回転ピストン２１ｇを回転子の出力軸中心１４ｆにおいた場合の回転ピストン２１ｇの４つの頂点２６を中心とする半径Ｒ１の４つの円１５ｎで構成される。外側のハッチング部がメインハウジング部分となる。
　回転ピストン２１ｇの左右のピストンヘッド２９ｍ又は２９ｐの面は、回転ピストンの軸中心２３よりＲ１＋α水平方向に離れた、シリンダーヘッド２４ｍと３４ｐと重なる左右２つの点２７ｎを中心とする半径Ｒ１の２つの円１５ｎで構成され、圧縮燃焼側ピストンヘッド２９ｐには更に深い溝を構成するか凹部自体を深くして圧縮気体の移動のための隙間２９ｑとする。回転ピストンの外形は中心部のハッチング部分となる。実際には回転ピストンの軸中心２３は表示点２３におく。
　更に回転子１３の基本外形は半径Ｒ１＋αの円筒１６ｎとし、回転子の回転ピストン用溝１３ｄは、回転子の出力軸中心１４ｆを中心とする半径Ｒ１の円上に２つ以上等間隔に設ける。回転子の形状は中間部のハッチング部分となる。また図４ａと図４ｂのように回転子１３の軸周辺は空間１７を設けて重量を減らすと共に冷却用とする。
　冷却方式はメインハウジング３１、ギア側冷却水用ハウジング５１ｒ、出力側冷却水用ハウジング５１ｓ、ギア側ハウジング隔壁４１ｒ、副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓでは水冷方式、回転子１３とギア側回転子隔壁７１ｒ、副吸排気口付き回転子隔壁７１ｓでは油冷方式とするが詳述しない。
　この内燃機関は図７に見る様に次の４行程を実施する。
　吸入行程。回転ピストン２１ｇが吸排気側シリンダーヘッド３４ｍに移動したときから圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐへ移動するまでの回転ピストンの吸気側２８ｉでの機関容積室則ち吸気室９１ｉの増加行程。
　圧縮行程。回転ピストン２１ｇが吸排気側シリンダーヘッド３４ｍに移動したときから圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐへ移動するまでの回転ピストンの圧縮側２８ｊでの機関容積室則ち圧縮室９１ｊの減少行程。
　燃焼行程。回転ピストン２１ｇが圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐに移動したときから吸排気側シリンダーヘッド３４ｍに移動するまでの回転ピストンの燃焼側２８ｋでの機関容積室則ち燃焼室９１ｋの増加行程。
　排気行程。回転ピストン２１ｇが圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐに移動したときから吸排気側シリンダーヘッド３４ｍに移動するまでの回転ピストンの排気側２８ｌでの機関容積室則ち排気室９１ｌの減少行程。
この４行程はシリンダーヘッドの吸気側３４ｉ位置から容積室が発生する度にスタートする。
　この４行程中に回転ピストン２１ｇは４つの頂２６とピストンヘッド２９ｍや２９ｐ以外にも外周の一部をシリンダーヘッド３４ｍ又は３４ｐ以外のメインハウジングの内面３２に摺動させる為、負荷変動が大きい場合は若干の気密漏れを生じるかもしれないが、円の組み合わせ構造であることや遠心力による回転ピストン２１ｇのメインハウジングの内面３２への押しつけを考慮すると、さほど問題視する必要はないと考える。
　しかし、ギア側ハウジング隔壁４１ｒとギア側回転子隔壁７１ｒ及び副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓと副吸排気口付き回転子隔壁７１ｓの各摺動面、シリンダーヘッド３４ｍと３４ｐ、及び図５ａと図５ｂに示す回転ピストン２１ｇの４つの頂２６に気密シールを設けてもよい。
　実施例１に対して、メインハウジングの内面３２が回転ピストン２１ｈを回転子の出力軸中心１４ｆにおいた場合の回転ピストン２１ｈの４つの頂点２６を中心とする半径Ｒ１の４つの円筒を組み合わせて作られる場合は、図１７に見るように、実施例１のうちハウジングの構成円のうち半径Ｒ１＋Ｒ２の円３３ｎを使用しない。
　更に回転ピストン２１ｈに上下の凹部溝２４ｈを設ける。この上部凹部溝は回転ピストンの４つの頂点２６の上部の２つの頂点から上へ距離Ｒ１離れた位置を中心とする半径Ｒ１の円１５ｎで構成される。同様に下部凹部溝は回転ピストンの４つの頂点２６の下部の２つの頂点から下へ距離Ｒ１離れた位置を中心とする半径Ｒ１の円１５ｎで構成される。また、この上下の凹型溝には更なる溝を設けるか、溝自体を深くする事で圧縮気体の移動のための隙間２９ｑとする。
　この内燃機関は実施例１の図７を参考にして次の４行程を実施する。
　吸入行程。回転ピストン２１ｈが吸排気側シリンダーヘッド３４ｍに移動したときから圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐへ移動するまでの回転ピストンの吸気側２８ｉでの機関容積室則ち吸気室９１ｉの増加行程。
　圧縮行程。回転ピストン２１ｈが吸排気側シリンダーヘッド３４ｍに移動したときから圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐへ移動するまでの回転ピストンの圧縮側２８ｊでの機関容積室則ち圧縮室９１ｊの減少行程。
　燃焼行程。回転ピストン２１ｈが圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐに移動したときから吸排気側シリンダーヘッド３４ｍに移動するまでの回転ピストンの燃焼側２８ｋでの機関容積室則ち燃焼室９１ｋの増加行程。
　排気行程。回転ピストン２１ｈが圧縮燃焼側シリンダーヘッド３４ｐに移動したときから吸排気側シリンダーヘッド３４ｍに移動するまでの回転ピストンの排気側２８ｌでの機関容積室則ち排気室９１ｌの減少行程。
この４行程はシリンダーヘッドの吸気側３４ｉ位置から容積室が発生する度にスタートする。
　更に、ギア側ハウジング隔壁４１ｒとギア側回転子隔壁７１ｒ及び副吸排気口付きハウジング隔壁４１ｓと副吸排気口付き回転子隔壁７１ｓの各摺動面、シリンダーヘッド３４ｍと３４ｐ、及び図５ｃと図５ｄに示す回転ピストン２１ｈの４つの頂２６に気密シールを設けてもよい。
この発明された回転ピストン機関の利用分野は、４行程の内燃機関として発電などの各種産業用機械装置の動力源をはじめ自動車、航空機、船舶用エンジン等の交通機関用エンジンとして利用される。
さらに２行程の基本的な回転ピストン機関として、高圧あるいは低圧の気体や液体による回転ピストン原動機、たとえば蒸気機関や発電用等の水力機関、波力発電用の空気力機関として使用できるが、特に、構造上シンプルであることから大型あるいは小型の機関も構成できる。
また、電磁的あるいは熱的影響がない回転数をコントロールできる原動機として利用できる可能性や、この機関の構造を利用してスターリングエンジンを開発できる可能性が十分にある。また、この機関の２行程の機能はポンプあるいはコンプレッサーと同一なので、ポンプ、コンプレッサーとしても利用できる。
１１ａ　　中心スプロケット
１１ｂ　　回転ピストンに固定されたスプロケット
１１ｃ　　段付きベルト
１２ａ　　ギアハウジングに固定された中心歯車
１２ｂ　　回転ピストン歯車
１２ｃ　　アイドルギア
１３　　回転子
１３ｄ　　回転子の回転ピストン用溝
１４ｅ　　出力用中心軸
１４ｆ　　回転子の出力軸中心
１５ｎ　　半径Ｒ１の円又は円筒
１６ｎ　　半径Ｒ１＋αの円又は円筒　　
１７　　冷却用の穴
１８　　回転ピストンの軸用の穴
１９　　アイドルギアの軸用の穴
２１ｇ　　回転ピストン
２１ｈ　　実施例２での回転ピストン
２２　　回転ピストンの軸
２３　　回転ピストンの軸中心
２４ｈ　　実施例２での回転ピストンの上下の凹部溝
２５ｎ　　半径Ｒ２の円又は円筒
２６　　回転ピストンの４つの頂点又は頂
２７ｎ　　回転ピストンの軸中心から水平方向にＲ１＋α離れた左右２つの点
２８ｉ　　回転ピストンの吸気側
２８ｊ　　回転ピストンの圧縮側
２８ｋ　　回転ピストンの燃焼側
２８ｌ　　回転ピストンの排気側
２９ｍ　　吸排気側ピストンヘッド
２９ｐ　　圧縮燃焼側ピストンヘッド
２９ｑ　　圧縮気体の移動のための隙間
３１　　メインハウジング
３２　　メインハウジングの内面
３３ｎ　　半径Ｒ１＋Ｒ２の円又は円筒
３４ｉ　　シリンダーヘッドの吸気側　　
３４ｌ　　シリンダーヘッドの排気側
３４ｍ　　吸排気側シリンダーヘッド
３４ｊ　　シリンダーヘッドの圧縮側
３４ｋ　　シリンダーヘッドの燃焼側
３４ｐ　　圧縮燃焼側シリンダーヘッド
３５ｉ　　吸気口
３５ｌ　　排気口
３６　　点火プラグ
３７　　冷却水用の穴
３８　　オイルゲージ口
３９　　ボルト穴
４１ｒ　　ギア側ハウジング隔壁
４１ｓ　　副吸排気口付きハウジング隔壁
４２　　ハウジング隔壁の副吸排気口
５１ｒ　　ギア側冷却水用ハウジング
５１ｓ　　出力側冷却水用ハウジング
５１ｔ　　冷却水用溝
５１ｕ　　冷却水出入口
６１　　ギアハウジング
７１ｒ　　ギア側回転子隔壁
７１ｓ　　副吸排気口付き回転子隔壁
７２　　回転子隔壁の副吸排気口
８１ｉ　　吸気
８１ｌ　　排気
８１ｊ　　圧縮気体
８１ｋ　　燃焼気体
９１ｉ　　吸気室
９１ｌ　　排気室
９１ｊ　　圧縮室
９１ｋ　　燃焼室
９１ｖ　　回転ピストン留気室

Claims (8)

  1. 　回転子軸の中心を中心点とする、ハウジングに固定されたスプロケットと、それと同型で、２つ以上の回転ピストンの軸にそれぞれ固定されたスプロケットとをチェーン又は段付きベルトで結び、回転ピストンの上下左右位置を制御、維持する機構。
  2. 　回転子軸の中心を中心点とする、ハウジングに固定された歯車と、２つ以上の回転ピストンの軸にそれぞれ固定された同型の歯車とをアイドルギアを介して組み合わせ、回転ピストンの上下左右位置を制御、維持する機構。
  3. 　出力用中心軸を中心に持つ真円円柱構造を基本とし、回転ピストンを組み込むために、この真円円柱の外側より少し内側に中心を持ち、中心軸に平行な円筒を基本形とする凹形の溝を二つ以上持つ構造の回転子。
  4. 　左右にピストンヘッドとなる凹型溝を持ち、圧縮燃焼側ピストンヘッドに圧縮気体を燃焼行程に移動させるための更なる隙間を設けるか、圧縮燃焼側ピストンヘッドの凹形溝自体をより深く設けた回転ピストン。
  5. 　回転ピストンを回転子軸の中心上にその軸中心を合わせる様に置いた場合に、この回転ピストンの４つの頂点を中心とする、回転ピストンの公転円と同じ大きさの４つの円で、ハウジング内側の左右に構成されるシリンダーヘッド。
  6.  メインハウジングを軸方向に挟むようにハウジングに固定され、シリンダーヘッド先端部まで機関容積室を気密にするハウジング隔壁。
  7. 　ハウジング隔壁と摺動し、回転ピストン付きの回転子を軸方向に挟むように回転子に固定された回転子隔壁。
  8. 　吸排気口側のハウジング隔壁に副吸排気口を設け、併せて回転子隔壁にも副吸排気口を設けることで回転ピストン留気室に残される排気を、加圧或いは減圧装置を介して、適量の新気と入れ替える構造。
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