(57)【要約】ロータリーエンジン又は圧縮機用ロータを開示する。本発明のロータは，ロータハウジング１０２及び複数のローラ支持板受部が設けられたコア１０４を有する第１分割体１００ａを含む。前記ロータは，前記第１分割体と対称の構造を持つ第２分割体１００ｂと，前記ローラ支持板受部に配置されるローラ支持板４０と，前記ローラ支持板に設けられ，内部にピンローラ収容部を有するローラケージ４２と，スライディングベーンの円滑な往復運動を確保するように前記ローラケージの前記ピンローラ収容部に配置される複数のピンローラ４６とをさらに含む。前記ロータは，前記第１分割体と第２分割体との間に設けられ，直径方向に往復運動する前記スライディングベーン３０と，前記第１分割体と前記第２分割体間の距離を一定に維持するスペーサ孔１０６とをさらに含む。【選択図】図１
2009520916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空半円筒状のロータハウジング内に半円柱状のコアが備えられ，前記コアの表面は軸長手方向に設けられた中間壁を中心に両側が穿設されて複数の平面状ローラ支持板受部が形成された第１分割体と，
前記第１分割体と対称の構造を持つ第２分割体と，
前記第１分割体と前記第２分割体のローラ支持板受部に対応する大きさで形成されてローラ支持板受部に配置され，前記軸長手方向の両端にストッパーを有するローラ支持板と，
前記ローラ支持板のストッパー間に設けられ，多数のピンローラを内部に収容可能なピンローラ収容部を有するローラケージと，
長さに比べて直径が小さい円柱状を成し，前記ローラケージのピンローラ収容部に多数隣接して収容され，スライディングベーンが直径方向に往復運動するとき，前記ローラ支持板と前記スライディングベーンとの間で転がり運動する複数のピンローラと，
前記第１分割体のピンローラと前記第２分割体のピンローラとの間に設けられ，中心部に直径方向に所定長さ形成したスペーサ孔を有し，直径方向に往復運動するスライディングベーンと，
前記スライディングベーンのスペーサ孔に挿入され，前記第１分割体と第２分割体との間隔を保持するスペーサとを含んでなることを特徴とするロータ。
【請求項２】
前記第１分割体と前記第２分割体の外周面には，軸長手方向に延長され，本体の中心部に向かって所定深さに形成された封止杆挿入溝と，
前記第１分割体と前記第２分割体の外周面の前記封止杆挿入溝の隣接位置から前記封止杆挿入溝の底部に延長され，シリンダ内の高圧気体を前記封止杆挿入溝の底部に流入させることが可能な流体圧導入孔とを複数形成し，
前記封止杆挿入溝には２つの分割杆からなる封止杆を挿入し，前記封止杆の内側にはバネ挿入溝と圧力漏出防止部材挿入溝を設け，第１のバネ及び圧力漏出防止部材をそれぞれ挿入することにより，前記流体圧導入孔を介して供給された高圧ガスが前記封止杆挿入溝の底部から軸長手方向に漏出することなく前記封止杆をシリンダ内壁側に押圧し，前記封止杆の前記各分割杆の間に第２のバネを設けることにより，軸方向へ押圧することを特徴とする請求項１記載のロータ。
【請求項３】
前記第１分割体及び前記第２分割体のロータハウジングが前記スライディングベーンと接合する面には軸長手方向に封止レール溝を設け，前記封止レール溝に杆状の封止レールを挿入し，前記封止レールに前記封止レールをスライディングベーン側に押圧する第３のバネを介装したことを特徴とする請求項１記載のロータ。
【請求項４】
前記第１分割体及び前記第２分割体の対向する半円形端面に，前記各封止杆挿入溝に隣接して，軸方向に所定深さの封止片挿入溝を設け，
該封止片挿入溝に封止片を挿入し，
前記封止片に第４のバネを設け，前記流体圧導入溝から前記封止片挿入溝に高圧気体が導入される流体圧導入孔を前記封止片挿入溝に内壁に設け，前記高圧気体及び前記バネにより，前記封止片を軸反対方向に付勢することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，一般的には，ロータに関し，より詳しくは，ロータリーエンジン，圧縮機などのシリンダ内に偏心して設置され，直径方向に往復運動するスライディングベーンによってシリンダの内部空間を，気密を保ちつつ分割し，これにより燃料／空気混合気又は空気を圧縮し，或いは燃焼ガスの爆発力を回転力に変換させることが可能なロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者は，従来のワンケルエンジン(Wankel Engine)などのロータリーエンジンの欠点を解消した新しい構造のロータリーエンジンを，韓国特許出願第１０−２００５−２０８４０号（出願日：２００５年３月１４日）で開示した。韓国特許出願第１０−２００５−２０８４０号のロータリーエンジンは，一側に混合気又は空気を吸入することが可能な吸入孔が設けられた変形円筒状（楕円円筒状）の圧縮シリンダ，一側に燃焼ガスを排出することが可能な排気孔が設けられ，前記圧縮シリンダに並んで貫通した変形円筒状（楕円円筒状）の出力シリンダ，並びに前記圧縮シリンダと前記出力シリンダとの間にこれらと並んで配置され，互いに対称となる２つの円筒状ボアに分割され，各ボアには前記圧縮シリンダに連通する吸入ゲート及び前記出力シリンダに連通する排出ゲートが設けられた燃焼室を備えたエンジンボディと；前記エンジンボディの圧縮シリンダの内部に偏心して設けられ，回転しながら前記吸入孔から混合気又は空気を吸入して圧縮した後，前記吸入ゲートを介して燃焼室に供給する圧縮ロータと；前記エンジンボディの燃焼室に設けられ，前記圧縮ロータによって圧縮及び供給された混合気又は空気に点火して爆発させる点火装置と；前記エンジンボディの出力シリンダ内に偏心して設けられ，前記燃焼室の排出ゲートから排出される燃焼ガスの推進力によって回転する出力ロータと；前記各燃焼室の各ボアの内部に設けられ，前記圧縮ロータ及び前記出力ロータの回転位置に応じて圧縮，燃焼及び出力を順次行うように前記吸入ゲート及び排出ゲートを開閉するバルブと；前記圧縮ロータの回転を前記出力ロータの回転に連動させる同期手段と；前記エンジンボディの圧縮シリンダ，燃焼室及び出力シリンダの軸方向密閉手段とを含んでなり，本発明は，韓国特許出願第１０−２００５−２０８４０号のロータリーエンジンの構成要素である圧縮ロータ又は出力ロータとして適応できるロータリーエンジン用又は圧縮機用ロータに関する。
【０００３】
韓国特許出願第１０−２００５−２０８４０号の発明を実用化する際に考慮されるべき重要な事項は，直径方向に往復するスライディングベーンの円滑な滑り運動である。
【０００４】
偏心して回転するロータの中心部に設けられて，直径方向に往復するスライディングベーンが円滑に滑り運動を行わないと，圧縮シリンダでは圧縮過程が正確に行われず，出力シリンダでは燃焼ガスの爆発力が回転力に完全には転換できない。すなわち，スライディングベーンの円滑な往復運動はロータリーエンジンの回転速度，出力及びエンジン効率に大きい影響を及ぼすのである。
【０００５】
韓国特許出願第１０−２００５−２０８４０号の発明を実用化するにおいて考慮されるべき別の重要な事項は気密維持であり，それらの中でも，圧縮ロータ本体又は出力ロータ本体とシリンダ壁間の気密維持及び圧縮ロータ本体又は出力ロータ本体とカバー（カバーの内側にシーリングプレートを備えた場合にはシーリングプレート，以下では単にこれらを全て「カバー」という）間の気密維持は非常に重要である。
【０００６】
圧縮シリンダの壁面又は出力シリンダの壁面と圧縮ロータのスライティングベーン又は出力ロータのスライディングベーン間の気密維持及びスライディングベーンの側面とカバー間の気密維持も非常に重要であるが，これは本発明者の他の特許出願で取り扱う。
【０００７】
韓国特許出願第１０−２００５−２０８４０号の発明又は本発明の図１４を参照すると，ロータリーエンジンの圧縮ロータ又は出力ロータはシリンダの内部に偏心して設置され，ロータ本体はシリンダ壁と接触しながら回転するが，この際，ロータ本体とシリンダ壁間の気密が保たれる場合には，圧縮シリンダでは高圧の圧縮混合気又は空気が圧縮室に全て供給され，出力室では高圧の燃焼ガスが全てロータの回転に使用できる。
【０００８】
また，圧縮ロータ本体又は出力ロータ本体とカバー間の気密も非常に重要である。圧縮ロータ本体又は出力ロータ本体とカバー間の気密が保たれない場合には，圧縮シリンダ内では高圧の混合気又は空気の一部が燃焼室に供給されずにロータ本体の中心部に漏れ，出力シリンダ内では高圧の燃焼ガスの一部が出力ロータの回転に使用されずにロータ本体の中心部に漏れる。これによるロータリーエンジンの効率低下は明白である。
【０００９】
また，圧縮ロータ本体又は出力ロータ本体は２つの分割体に分けられ，２つの分割体の間にスライディングベーンが組み立てられるが，この際，分割体とスライディングベーンの表面間の気密も重要である。分割体とスライディングベーン間の気密が保たれなければ，高圧ガスが分割体とスライディングベーンの表面間の隙間から低圧側に流出するおそれがあるためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで，本発明は，かかる従来の技術の問題点を解決するために開発されたもので，その目的は，スライディングベーンの往復運動が非常に円滑に行われることにより，エンジンの効率を増大することが可能なロータを提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は，ロータ本体の外周面とシリンダ壁間の気密を緊密に保つことにより，エンジンの効率を増大することが可能なロータを提供することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は，ロータ本体の側面と，シリンダカバー間の気密を緊密に保つことにより，エンジンの効率を増大することが可能なロータを提供することにある。
【００１３】
本発明の別の目的は，ロータの分割体とスライディングベーンの表面間の気密を緊密に保つことにより，エンジンの効率を増大することが可能なロータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために，本発明に係るロータは，中空半円筒状のロータハウジング内に半円柱状のコアが備えられ，コアの表面は軸長手方向に設けられた中間壁を中心に両側が穿設された複数の平面状のローラ支持板受部が形成された第１分割体と，前記第１分割体と対称の構造を持つ第２分割体と，前記第１分割体と前記第２分割体のローラ支持板受部に相当する大きさで形成されてローラ支持板受部に配置され，前記軸長手方向の両端にはストッパーが設けられた平板状のローラ支持板と，前記ローラ支持板のストッパー間に設けられ，多数のピンローラを内部に収容することが可能なピンローラ収容部を有するローラケージと，長さに比べて直径が小さい円柱状を成し，前記ピンローラ収容部に多数隣接して収容され，下記スライディングベーンが直径方向に往復運動するとき，前記ローラ支持板と下記スライディングベーンとの間で転がり運動する複数のピンローラと，中心部に直径方向に長く貫通したスペーサ孔が設けられ，前記第１分割体のピンローラと前記第２分割体のピンローラとの間に組み立てられて直径方向に往復運動するスライディングベーンと，前記スライディングベーンのスペーサ孔に挿入され，前記第１分割体と第２分割体との間隔を調節するスペーサとを含んでなることを特徴とする。
【００１５】
前記第１分割体と前記第２分割体の外周面には，軸長手方向に延長され，本体の中心部に向かって所定深さに形成された封止杆挿入溝と，
前記第１分割体と前記第２分割体の外周面の前記封止杆挿入溝の隣接位置から前記封止杆挿入溝の底部に延長され，シリンダ内の高圧気体を前記封止杆挿入溝の底部に流入させることが可能な流体圧導入孔とを複数形成し，
前記封止杆挿入溝には２つの分割杆からなる封止杆を挿入し，前記封止杆の内側にはバネ挿入溝と圧力漏出防止部材挿入溝を設け，第１のバネ及び圧力漏出防止部材をそれぞれ挿入することにより，前記流体圧導入孔を介して供給された高圧ガスが前記封止杆挿入溝の底部から軸長手方向に漏出することなく前記封止杆をシリンダ内壁側に押圧し，前記封止杆の前記各分割杆の間に第２のバネを設けることにより，軸方向へ押圧することが好ましい。
【００１６】
また，前記第１分割体及び前記第２分割体のロータハウジングが前記スライディングベーンと接合する面には軸長手方向に封止レール溝を設け，前記封止レール溝に杆状の封止レールを挿入し，前記封止レールに前記封止レールをスライディングベーン側に押圧する第３のバネを介装することが好ましい。
【００１７】
また，前記第１分割体及び前記第２分割体の対向する半円形端面に，前記各封止杆挿入溝に隣接して，軸方向に所定深さの封止片挿入溝を設け，
該封止片挿入溝に封止片を挿入し，
前記封止片に第４のバネを設け，前記流体圧導入溝から前記封止片挿入溝に高圧気体が導入される流体圧導入孔を前記封止片挿入溝に内壁に設け，前記高圧気体及び前記バネにより，前記封止片を軸反対方向に付勢することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のロータによれば，ロータの高速回転中にもスライディングベーンの往復運動が非常に円滑に行われるうえ，ロータ本体の外周面とシリンダ壁間の気密，ロータ本体の側面とシリンダカバー間の気密及びロータ本体とスライディングベーン間の気密が保たれることにより，エンジンの効率を増大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下，添付図面を参照しながら，本発明に係るロータの好適な実施例を詳細に説明する。
【００２０】
図１は，本発明に係るロータの本体を示す分解斜視図，図２は，図１に示すロータ本体の第１分割体１００ａを示す部分分解斜視図，図３は，図１に示すロータ本体の第２分割体１００ｂを示す部分分解斜視図，図４は，図３に示す第２分割体１００ｂからカバー側の封止片とシリンダ壁側の封止杆１２０を除去し，ロータハウジング１０２及びコア１０４のみを示す斜視図，図５は，図４の側面図，図６は，本発明に係るシリンダ壁側の封止杆１２０の一実施例を示す正面図，図７は，図６に示すシリンダ壁側の封止杆１２０を示す底面図，図８は，本発明に係るシリンダ壁側の封止杆１２０の他の実施例を示す正面図，図９は，図８に示すシリンダ壁側の封止杆１２０を示す底面図，図１０は，図６に示すシリンダ壁側の封止杆１２０の一実施例を示す正面図，図１１は，図６に示すシリンダ壁側の封止杆１２０の他の実施例を示す側面図，図１２は，本発明に係るロータ本体を示す組立斜視図，図１３は，本発明に係るロータを示す組立斜視図，図１４は，本発明に係るロータの使用状態を示す図である。
【００２１】
まず，図１４を参照して，本発明に係るロータ１０ａ，１０ｂの用途を説明する。
【００２２】
図１４に示すロータリーエンジンにおいて，圧縮シリンダ１４には混合気（燃料と空気の混合気体）又は空気を吸入することが可能な吸入孔１８及び燃焼室２７に連結された吸入ゲート１６が設けられ，圧縮ロータ１０ａは，回転しながら吸入孔１８から混合気又は空気を吸入した後，圧縮して前記吸入ゲート１６を介して燃焼室２７に供給する。また，図１４に示すロータリーエンジンにおいて，出力シリンダ２１には燃焼室２７から高圧の燃焼ガスが供給される排出ゲート２２及び出力ロータ１０ｂを回転させた燃焼ガスが外部に排出される排気孔２４が設けられ，出力ロータ１０ａは，燃焼室２７で点火装置２８によって触発された高圧の燃焼ガスによって回転しながら，半回転毎に１回ずつ燃焼ガスを前記排気孔２４を介して排出する。また，前記圧縮シリンダ１４及び出力シリンダ２１の前後方にはカバー（図示せず）が覆われ，圧縮室１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び出力室２０ａ，２０ｂ，２０ｃを密閉する。カバーの構造は，上述した韓国特許出願第１０−２００５−２０８４０号に詳細に開示されている。
【００２３】
図１４に示すように，圧縮ロータ１０ａ及び出力ロータ１０ｂは，圧縮シリンダ１４及び出力シリンダ２１の内部にそれぞれ燃焼室２７側に偏心して設置され，圧縮ロータ１０ａの本体及び出力ロータ１０ｂの本体は，偏心した位置で圧縮シリンダ１４及び出力シリンダ２１の壁面と接触する。また，圧縮ロータ１０ａ及び出力ロータ１０ｂの中心部の直径方向に設けられたスライディングベーン３０は，ロータ本体と共に回転すると同時に，直径方向に往復運動する。
【００２４】
したがって，圧縮ロータ１０ａが回転しながら混合気又は空気を圧縮して燃焼室２７に供給する過程で，圧縮シリンダ１４の内部はスライディングベーン３０が水平位置にくる場合以外は常に３等分（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）され，これらの中でも，混合気又は空気が高圧で圧縮される空間１２ｂは，吸入ゲートを中心に圧縮ロータ１０ａの本体と圧縮シリンダ壁とが接する地点及びスライディングベーン３０の一端と圧縮シリンダ壁とが接する地点及び圧縮ロータ１０ａの本体とシリンダーカバーとが接する地点によって閉鎖される。よって，吸入孔１８を介して吸入された混合気又は空気が圧縮シリンダ１４で十分な圧力にて圧縮されるためには，圧縮ロータ１０ａの本体とシリンダ壁間の気密，圧縮ロータ１０ａの本体とシリンダカバー間の気密及び圧縮シリンダ壁とスライディングベーン３０間の気密を保つことが非常に重要である。
【００２５】
また，出力ロータ１０ｂが回転しながら，燃焼室２７から排出された高圧燃焼ガスの爆発力を回転運動に転換する過程で，出力シリンダ２１の内部はスライディングベーン３０が水平位置にくる場合以外は常に３等分（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）され，これらの中でも，高圧の燃焼ガスが吐き出される空間２０ａは排出ゲート２２を中心に出力ロータ１０ｂの本体と出力シリンダ壁とが接する地点，スライディングベーン３０の一端と出力シリンダ壁とが接する地点及び出力ロータ１０ｂの本体とシリンダカバーとが接する地点によって閉鎖される。よって，出力シリンダ２１で排出ゲート２２を介して供給された高圧の燃焼ガスの爆発力が全て回転力に変換されるためには，出力ロータ１０ｂの本体とシリンダ壁間の気密，出力ロータ１０ｂの本体とシリンダカバー間の気密及び出力シリンダ壁とスライディングベーン３０間の気密を保つことが非常に重要である。
【００２６】
また，圧縮ロータ１０ａ及び出力ロータ１０ｂの本体とスライディングベーン３０の表面間の気密が保たなければ，高圧空間１２ｂ，２０ａ内の気体が低圧空間１２ｃ，２０ｃに漏れてエンジンの効率を低下させるので，圧縮ロータ１０ａ及び出力ロータ１０ｂの本体とスライディングベーン３０の表面間の気密を保つことも非常に重要である。
【００２７】
また，ロータ１０ａ，１０ｂが１回転する度にスライディングベーン３０が１回ずつ往復するが，スライディングベーンが円滑に往復運動を行わなければ，混合気又は空気の圧縮空間１２ｂ又は高圧燃焼ガスの出力空間２０ａの気密が維持できないうえ，ロータ１０ａ，１０ｂの回転負荷が大きくかかってエンジンの効率が低下する。
【００２８】
図１を参照すると，本発明に係るロータの一つの特徴は，ロータ本体を第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂに分け，スライディングベーン３０がこれらの分割体１００ａ，１００ｂの間でピンローラ４６の転がり運動によって往復運動することができるように構成したことにある。
【００２９】
このため，前記第１分割体１００ａは，半円筒状のロータハウジング１０２の内部に円柱状のコア１０４を備え，コア１０４の表面には軸長手方向に設けられた中間壁１１０を中心に両側を穿設して平面状のローラ支持板受部１０８を形成する。前記中間壁１１０の中心部には，組立の際に前記スライディングベーン３０のスペーサ孔３２に挿入されるスペーサ１０６が配置される。
【００３０】
また，前記第２分割体１００ｂは，前記第１分割体１００ａのロータハウジング１０２と対称を成す半円筒状のロータハウジング１０２の内部に半円柱状のコア１０４を備え，前記第１分割体１００ａ及びスライディングベーン３０と組み立てられる場合，円柱状のコアを内部に有する円筒状に形成する。前記第２分割体１００ｂのコア１０４の表面には軸長手方向に設けられた中間壁１１０を中心に両側を穿設し，平面状のローラ支持板受部１０８を形成する。前記第１分割体１００ａの中間壁に配置されるスペーサ１０６は，前記第２分割体１００ｂの中間壁１１０の中心部に当接する。
【００３１】
前記第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂのローラ支持板受部１０８には，前記ピンローラ４６が容易に転がり運動し得るローラ支持板４０が配置される。前記ローラ支持板受部１０８に直接ピンローラ４６を配置することもできるが，円滑な転がり運動のために表面硬度がコア１０４より大きく，潤滑性の良いローラ支持板４０を介在させることが好ましい。前記ローラ支持板４０は，ローラ支持板受部１０８に相当する大きさで形成し，その軸長手方向（直径方向に対して直角方向）の両先端にはストッパー４１を形成してピンローラ４６よびこれを収容するローラケージ４２がローラ支持板４０から離脱しないようにする。
【００３２】
前記ローラ支持板４０のストッパー４１の内側には，多数のピンローラ４６を内部に収容することが可能なピンローラ収容部４４が貫設されたローラケージ４２を配置し，前記ローラケージ４２のピンローラ収容部４４には，ピンローラ４６が多数収容されるが，前記ピンローラ４６は長さに比べて直径が小さい円柱状であり，前記ピンローラ収容部４４に多数隣接して収容され，前記スライディングベーン３０が直径方向に往復運動するときに前記ローラ支持板４０とスライディングベーン３０との間で転がり運動が行われる。
【００３３】
前記ローラ支持板４０，ローラケージ４２及びピンローラ４６は第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂの両方ともに設けられ，前記スライディングベーン３０はこれらの中間に介装されるので，スライディングベーン３０の両面でピンローラ４６の転がり運動が行われる。
【００３４】
前記第１分割体１００ａと第２分割体１００ｂは，一定の間隔だけ離れた状態を保たなければスライディングベーン３０が往復運動することができないが，その間隔を調整するために，第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂの中間壁の間にはスペーサ１０６を備える。スライディングベーン３０の中心部には直径方向に長く拡張されたスペーサ孔３２が設けられ，前記第１分割体１００ａのスペーサ１０６に挿入される。
【００３５】
このような構成によって，本発明に係るロータはロータの高速回転中にもスライディングベーンの往復運動が非常に円滑に行われることが可能である。
【００３６】
図２〜図５を参照すると，本発明に係るロータの他の特徴は，前記第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂの外周面に，シリンダ壁と緊密に接触して気密を保つことが可能なシリンダ壁側の気密維持手段を備え，前記第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂの半円形側面に，シリンダカバーと緊密に接触して気密を保つことが可能なカバー側の気密維持手段を備えたことにある。特に，本発明に係るロータの特徴は，前記気密維持手段によってバネの弾力と共にシリンダ内の圧縮混合気の圧力，圧縮空気の圧力又は燃焼ガスの圧力などを同時に使用することにある。
【００３７】
詳細には，本発明に係るシリンダの内周面とロータの第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂの外周面にシリンダ壁が緊密に接触して気密が保たれるように，前記第１分割体１００ａ及び前記第２分割体１００ｂには，その外周面にロータの軸長手方向に延長され，本体の中心部に向かって所定の深さを有する封止杆挿入溝１１８を一定の間隔で多数形成する。この封止杆挿入溝１１８にはシリンダ壁側の封止杆１２０を挿入する。前記ロータ本体の外周面のうち前記封止杆挿入溝１１８が設けられていない本体外周面から，前記封止杆挿入溝１１８の底まで延長形成される流体圧導入孔１１７を設け，シリンダ内の高圧気体が封止杆挿入溝１１８の底部に供給できるようにする。すなわち，前記第１分割体１００ａ及び前記第２分割体１００ｂの外周面には，軸長手方向に延長され，本体の中心部に向かって所定の深さを有する封止杆挿入溝１１８と，前記封止杆挿入溝１１８が設けられていない外周面から前記封止杆挿入溝１１８の底まで延長され，シリンダ内の高圧気体を前記封止杆の下部に流入させることが可能な流体圧導入孔１１７を多数形成し，前記封止杆挿入溝１１８には２つの分割杆１２２ａ，１２２ｂからなる封止杆１２０を挿入するが，前記封止杆１２０の内側にはバネ挿入溝１２４と圧力漏出防止部材の挿入溝１２６を設け，バネ１４６及び圧力漏出防止部材１４８を順次挿入することにより，前記流体圧導入孔１１７に供給された高圧ガスが前記封止杆挿入溝１１８の底部からロータ軸長手方向に漏出することなく封止杆１２０をシリンダ壁側へ押し出すようにする。また，前記分割杆１２２ａ，１２２ｂの間にはバネ１４６，１２８をさらに設けてシリンダカバー方向の加圧力が作用するようにすることが好ましい。
【００３８】
図５に示すように，前記流体圧導入孔１１７は，高圧のシリンダ内の気体（混合気，空気又は燃焼ガス）をシリンダ壁側の気密に使用するために設けたものであるが，前記流体圧導入孔１１７を封止杆挿入溝１１８の底まで容易に形成することができるように，前記封止杆挿入溝１１８は，直径方向よりさらに傾くように形成することが好ましい。前記封止杆挿入溝１１８に設置されるシリンダ壁側の封止杆１２０は２つの分割杆１２２ａ，１２２ｂからなり，その一つのエッジ１３２は封止杆挿入溝１１８から外側に突出するように設けられる。
【００３９】
図６〜図９に示すように，前記シリンダ壁側の封止杆１２０を構成する２つの分割杆１２２ａ，１２２ｂの間にはバネ１２８が介装され，封止杆がその挿入溝１１８に挿入された状態でシリンダカバー側の加圧力が発生する。また，前記シリンダ壁側の封止杆１２０をその挿入溝１１８に挿入するときに内側にはバネ１４６，１４７を挿入し，バネ１４６，１４７がシリンダ壁側の封止杆１２０を外側の直径方向に加圧し得るようにする。
【００４０】
前記シリンダ壁側の封止杆１２０の内側にバネ１４６，１４７を介装させるにおいては，図６及び図７に示すように，シリンダ壁側の封止杆１２０の内側に直径方向にバネ挿入溝１２４及び圧力漏出防止部材挿入溝１２６を連続的に形成し，前記バネ挿入溝１２４に先ずバネの一部を嵌め込んだ後，前記圧力漏出防止部材挿入溝１２６に圧力漏出防止部材１４８を挿入することもでき，図８及び図９に示すように，シリンダ壁側の封止杆１２０の内側に軸長手方向にバネ挿入溝１２５と圧力漏出防止部材挿入溝１２７を連続的に形成し，前記バネ１４７及び圧力漏出防止部材１４９を挿入することができる。前記圧力漏出防止部材１４８，１４９は，前記流体圧導入孔１１７を介して流入した高圧気体がシリンダ壁側の封止杆１２０を押し上げた後にその下部から軸の直径方向に漏出することを防ぐ。
【００４１】
前記バネ１４６，１２８は，図２〜図５に示すようにコイルバネであることが好ましいが，これに限定されない。前記シリンダ壁側の封止杆をシリンダ壁側又はシリンダカバー側に押圧し得る弾性を付与することが可能なバネであればいずれでも構わない。
【００４２】
図１０及び図１１は，前記シリンダ側の封止杆１２０がその挿入溝１１８に設置された状態で外側に突出したエッジの形状を示す。ロータ回転の際に，シリンダ側の封止杆１２０の突出エッジ１３２のみがシリンダ壁と接触しながら気密を保つので，突出エッジ１３２は丸く成形することが好ましい。
【００４３】
また，図６〜図１１に示すように，シリンダ壁側の封止杆１２０の側面にはキー溝１３０を形成し，図５に示すように，前記封止杆挿入溝１１８にも前記封止杆１２０のキー溝１３０と対向するキー溝１１５を形成した後，封止杆１２０をその挿入溝１１８に挿入するとき，前記キー溝１１５に杆状のキーを緩く介装させて前記バネ１４６が内側から封止杆１２０を加圧しても，封止杆１２０が一定の範囲以上を外れないように構成する。このように構成することにより，前記シリンダ壁側の封止杆１２０内のバネ１２０と，前記流体圧導入孔１１７の底部に供給された高圧の気体がシリンダ壁側の封止杆１２０を直径の外側方向に押し出しても，シリンダ壁の封止杆１２０は，微動するが，封止杆挿入溝１１８から離脱しない。
【００４４】
図２及び図１４を参照すると，本発明の別の特徴は，前記第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂのロータハウジング１０２が，前記スライディングベーン３０と接する面に軸長手方向に封止レール溝１０５を形成し，この封止レール溝の内部には杆状の封止レール１１１を挿入し，封止レール１１１の内側には前記封止レール１１１をスライディングベーン３０側に加圧するバネ１１３を介装させたことにある。このような構成によって分割体１００ａ，１００ｂとスライディングベーンの表面間の気密が維持できる。
【００４５】
さらに図２〜図５を参照すると，本発明に係るロータは，第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂの半円形端面がシリンダカバーと緊密に接触して気密を保つように，第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂがシリンダカバーと当接する半円形側面のうち前記封止杆挿入溝１１８が設けられていない部分には，軸長手方向に向かって凹設された封止片挿入溝１１４を形成し，前記封止片挿入溝１１４にはカバー側に加圧力が作用するカバー側の封止片１５０を設置する。
【００４６】
すなわち，前記第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂのカバー側の半円形側面に円周方向に沿って前記封止杆挿入溝１１８と交互に配置されるように封止片挿入溝１１４を凹設し，カバー側の封止片１５０を挿入する。同様に，前記カバー側の封止片１５０の内側にはバネ１５２を介装し，前記封止片挿入溝１１４の側面には高圧気体を導入する流体圧導入孔１１６を設けることにより，前記カバー側の封止片１５０がシリンダカバー方向の押圧力を有することに本発明の別の特徴がある。前記封止杆挿入溝１１８と前記封止片挿入溝１１４は，部分的に連続して設ける。従って，封止杆挿入溝１１８に嵌装されるシリンダ壁側の封止杆１２０の側面と，前記封止片挿入溝１１４に設置されるカバー側の封止片１５０の側面とが互いに密接するようにする。好適には，シリンダ壁側の封止杆１２０の側面と，前記封止片挿入溝１１４に設置されるカバー側の封止片１５０の側面との接合面にはグリース又は潤滑油が供給されて高圧ガスの漏れが最小化される。
【００４７】
図１２は上述したスライディングベーン往復運動手段，シリンダ壁側の気密手段及びカバー側の気密手段を持つ本発明に係るロータ本体の組立斜視図である。図１に示すように，ロータ分割体１００ａ，１００ｂは，スライディングベーン３０及びスペーサ１０６等とボルト１０１によって連結される。このために，第１分割体１００ａにはタップ１０９が設けられ，スペーサ１０６及び第２分割体１００ｂには貫通孔１０７，１０３が設けられる。図１３を参照すると，図１２に示すロータ本体は第１分割体１００ａ及び第２分割体１００ｂの両側にハブ９を付け加え，ロータ本体のコア１０４に設けられた連結孔１１２にテーパーピン又はネジを挿着することにより，その外側にジャーナル７，ギア５，カム３，ロータ軸などをさらに付加することができる。このように組み立てられたロータは図１４に示すようにロータリーエンジンに使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
上述したように，本発明は，ロータの高速回転中にもスライディングベーンの往復運動が非常に円滑に行われるうえ，ロータ本体の外周面とシリンダ内壁間の気密，ロータ本体の側面とシリンダカバー間の気密及びロータ本体とスライディングベーン間の気密が保たれることにより，エンジンの効率を増大することが可能なロータを提供する。
【００４９】
以上，本発明の好適な実施例を例示の目的で記述したが，これらの実施例に本発明の範囲が限定されるのではない。また，当業者であれば，特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び精神から逸脱することなく，各種の変形，追加及び置換が可能であることを理解するであろう。よって，本発明の範囲は特許請求の範囲によって定められるものと解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係るロータの本体を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すロータ本体の第１分割体を示す部分分解斜視図である。
【図３】図１に示すロータ本体の第２分割体を示す部分分解斜視図である。
【図４】図３に示す第２分割体からカバー側の封止片とシリンダ壁側の封止杆を除去し，ロータハウジング及びコア部分のみを示す斜視図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】本発明に係るシリンダ壁側の封止杆の一実施例を示す正面図である。
【図７】図６に示すシリンダ壁側の封止杆を示す底面図である。
【図８】本発明に係るシリンダ壁側の封止杆の他の実施例を示す正面図である。
【図９】図８に示すシリンダ壁側の封止杆を示す底面図である。
【図１０】図６に示すシリンダ壁側の封止杆の一実施例を示す正面図である。
【図１１】図６に示すシリンダ壁側の封止杆の他の実施例を示す側面図である。
【図１２】本発明に係るロータ本体を示す組立斜視図である。
【図１３】本発明に係るロータを示す組立斜視図である。
【図１４】本発明に係るロータの使用状態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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