(57)【要約】【課題】【解決手段】少なくとも１つのスロットと、キャビティを形成するため使用される少なくとも１つの燃焼室とを含むロータを有するエンジンが提供される。エンジンはまた、スロット内にて転がり可能に配設された少なくとも１つのベーンと、ロータを受け入れるブロックであって、入口ポートを含む第一の四分円と、第二の四分円と、第三の四分円と、出口ポートを有する第四の四分円とを有する上記ブロックとを含む。ベーンは、第一の四分円を通って動いて空気をブロック及びキャビティ内に吸引する。次に、ベーンは、第二の四分円を通って動いて空気を圧縮する。次に、ベーンは、第三の四分円を通って空気を圧縮し且つロータを強制的に回転させる。次に、ベーンは、第四の四分円を通って動いて空気を出口ポートから追い出す。
2009517583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにおいて、
少なくとも１つのベーンと作用可能に関係付けられて少なくとも１つの可変室を形成し得るロータであって、前記少なくとも１つのベーンは、第一のカムローラと、第二のカムローラとを有する前記ロータと、
前記ロータを受け入れ、入口及び出口を有するブロックと、
前記第一のカムローラ及び前記第二のカムローラと作用可能に関係付けられた少なくとも１つのローラカムと、
前記ブロックにより受け入れられ、前記可変室と作用可能に関係付けられた着火源とを備え、
前記ロータが前記ブロック内にて回転するとき、前記少なくとも１つのベーンは、前記ロータに対する位置を変化させて前記少なくとも１つの可変室の寸法を変化させ得、また、前記少なくとも１つの可変室が前記入口に近接する位置まで動くとき、空気は前記少なくとも１つの可変室内に吸引され、前記少なくとも１つの可変室は前記空気を圧縮し、前記着火源は、前記空気と混合した燃料を着火して、前記少なくとも１つの可変室を膨脹させ、また、前記少なくとも１つの可変室は、前記出口に近接する位置まで動き、前記空気を排出する、エンジン。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンにおいて、
少なくとも１つのスロットと、前記少なくとも１つの可変室を形成するため使用される少なくとも１つの燃焼室とを有するロータであって、出力軸に取り付けられ、前記少なくとも１つのベーンは前記少なくとも１つのスロット内に転がり可能に受け入れられ、前記第二のカムローラは前記第一のカムローラと異なる寸法である前記ロータと、
入口ポートを含む第一の四分円と、第二の四分円と、第三の四分円と、出口ポートを含む第四の四分円とを有する前記ブロックと、
前記ロータの各側部にて前記ブロックと接続された第一のカバー板及び第二のカバー板と、
前記ブロック内に配設され且つ、前記ロータに外接する燃焼壁であって、前記少なくとも１つのベーンと摺動接触した前記燃焼壁と、
前記ロータに隣接して且つ、前記少なくとも１つのベーンと摺動接触状態にて前記ブロック内に配設された一連の側部燃焼壁とを備え、前記一連の側部燃焼壁の１つは、前記第一のカバー板と前記ロータとの間に配置され、前記一連の側部燃焼壁の１つは、前記第二のカバー板と前記ロータと間に配設され、
前記少なくとも１つのベーンが前記入口ポートを経て且つ、前記第一の四分円を通って動くとき、空気が前記ブロック内に且つ、前記少なくとも１つの可変室内に吸引され、前記ベーンは、前記スロット内の後退した位置から前記スロット外に伸びる伸び位置まで動き、前記少なくとも１つの可変室は寸法が膨脹し、
前記少なくとも１つのベーンが前記第二の四分円を通って動くとき、前記少なくとも１つのベーンは、前記スロット外に伸びる伸び位置から前記スロット内に後退した位置まで動き、前記少なくとも１つの可変室の寸法が減少するため、前記空気は圧縮状態とされ、
前記少なくとも１つのベーンが前記第三の四分円を通って動くとき、前記少なくとも１つのベーンは、前記スロット内の後退した位置から前記スロット外に伸びる伸び位置まで動き、前記空気は燃焼され、前記少なくとも１つの可変室は寸法が増大し、前記少なくとも１つのベーンに力を加えて前記ロータを回転せしめ、
前記少なくとも１つのベーンが前記第四の四分円を通って動くとき、前記少なくとも１つのベーンは、前記スロット外に伸びる伸び位置から前記スロット内に後退した位置まで動き、前記少なくとも１つの可変室は寸法が減少し、前記空気は、前記排気ポートから追い出されるようにした、エンジン。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記第三の四分円と作用可能に関係付けられて、空気と混合した燃料を着火し燃焼状態を提供し得る少なくとも１つの点火プラグを更に備える、エンジン。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンにおいて、
前記ロータの色々な回転時点にて空気と混合した燃料を着火し、空気と混合した燃料が前記ロータの速度と無関係に、前記第三の四分円内にて燃焼することを許容する一連の点火プラグを更に備える、エンジン。
【請求項５】
請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記少なくとも１つのベーンは、
緊張ばね（ｔｅｎｓｉｏｎ  ｓｐｒｉｎｇ）を受け入れ且つ、第一の側部シールを部分的に受け入れる第一の側部溝と、
緊張ばねを受け入れ且つ、第二の側部シールを部分的に受け入れる第二の側部溝と、
外側緊張ばねを受け入れ且つ、外側シールを部分的に受け入れる外側溝とを更に備え、
前記第一の側部溝内に配設された前記緊張ばねは、前記第一の側部シールを前記一連の側部燃焼壁の１つと連続的に摺動接触した状態に配置し、前記第二の側部溝内に配設された前記緊張ばねは、前記第二の側部シールを前記一連の側部燃焼壁の１つと連続的に摺動接触する状態に配置し、前記ロータが前記少なくとも１つのベーンを回転させるとき、前記外側緊張ばねは、前記外側シールを前記燃焼壁と連続的に摺動接触した状態に配置し、また、前記ロータが回転するとき、前記第一のカムローラ及び前記第二のカムローラは、前記ローラカムに沿って転がり、前記スロットに対する前記少なくとも１つのベーンの位置を変化させるようにした、エンジン。
【請求項６】
請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記少なくとも１つのベーンは、
前記一連のカムローラを受け入れる一連の短軸（ｓｔｕｂ  ｓｈａｆｔｓ）と、
緊張ばねを受け入れ且つ、前記一連の側部インサートの１つと摺動接触している第一の側部シールを部分的に受け入れる第一の側部溝と、
緊張ばねを受け入れ且つ、前記一連の側部インサートの１つと摺動接触している第二の側部シールを部分的に受け入れる第二の側部溝と、
前記インサートと摺動接触している外側緊張ばねを受け入れ且つ、外側シールを部分的に受け入れる外側溝とを更に備え、
前記ロータが回転するとき、前記一連のカムローラは、前記ローラカムに沿って転がり、前記少なくとも１つのベーンに力を加えて前記スロットに対する前記少なくとも１つのベーンの１つの位置を変化させるようにした、エンジン。
【請求項７】
請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記少なくとも１つのベーンと作用可能に関係付けられた少なくとも１つの軸受ロックを更に備え、
前記ベーンが前記スロット内にて動くとき、前記軸受ロックは、前記少なくとも１つのベーンが前記少なくとも１つのスロットと摺動接触するのを防止するようにした、エンジン。
【請求項８】
請求項７に記載のエンジンにおいて、
前記軸受ロックは、
前記少なくとも１つのスロット内に配置された第一の組の凹所及び第二の組の凹所と、
溝を有する基部分と、
前記溝により部分的に受け入れられ且つ、前記第一の組の凹所により部分的に受け入れられた係止部材であって、前記基部分が少なくとも１つの軸を有する前記係止部材と、
前記少なくとも１つの軸の上に回転可能に取り付けられた少なくとも１つのローラであって、前記少なくとも１つのベーンと転がり接触し、また、前記第二の組の凹所内に部分的に受け入れられた前記少なくとも１つのローラとを更に備え、
前記少なくとも１つのベーンが前記スロット内にて動くとき、前記少なくとも１つのベーンは、前記少なくとも１つのローラに沿って転がり、前記少なくとも１つのベーンと前記少なくとも１つのスロットとの間の摺動接触を防止するようにした、エンジン。
【請求項９】
請求項７に記載のエンジンにおいて、
前記軸受ロックは、
前記ロータ上にて前記スロット内に形成された基部分と、
前記少なくとも１つのベーンと転がり接触する状態にて前記基部分に取り付けられた一連の軸受ロックローラとを更に備え、
前記少なくとも１つのベーンが前記スロット内にて動くとき、前記少なくとも１つのベーンは、前記軸受ロックローラに沿って転がるようにした、エンジン。
【請求項１０】
請求項１に記載のエンジンにおいて、
前記ロータが回転するとき、前記少なくとも１つのローラカムは、前記ロータに対する前記少なくとも１つのベーンの位置を規定するようにした、エンジン。
【請求項１１】
請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記少なくとも１つのスロット内の１組みのスロット凹所と、
前記少なくとも１つのスロット凹所内に配設された少なくとも１つのスロット緊張ばねと、前記１組みの凹所内に部分的に配設された少なくとも１つのシールとを更に備え、
前記少なくとも１つのベーンが前記スロット内にて動くとき、前記少なくとも１つのスロット緊張ばね及び前記少なくとも１つのシールは、前記少なくとも１つのベーンと連続的に摺動接触して、空気が前記スロット内に入るのを防止するようにした、エンジン。
【請求項１２】
請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記少なくとも１つのスロットの一部分として形成され、Ｖ字形の断面を有する、少なくとも１つの凹所と、
前記少なくとも１つの凹所内に配設され、Ｖ字形の断面を有する少なくとも１つのシールとを更に備え、
前記少なくとも１つのベーンが前記スロット内に且つ前記スロット外に動くとき、前記少なくとも１つのシールは、前記少なくとも１つのベーンと摺動接触している、エンジン。
【請求項１３】
請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記燃焼室内に選択的に挿入されて前記キャビティの寸法を減少させると共に、前記可変室内の燃焼圧力の量を増大させることができるプラグを更に備える、エンジン。
【請求項１４】
請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記少なくとも１つのローラカムは、前記少なくとも１つのスロットに対する前記少なくとも１つのベーンの位置を規定する両面ローラカムであり、前記両面ローラカムは、前記第一のカバー板又は前記第二のカバー板から容易に除去可能である、エンジン。
【請求項１５】
内燃機関において、
複数の燃焼室と、複数のベーンを受け入れる複数のスロットとを有するロータであって、前記複数のベーンと前記複数の燃焼室の各々の間に配設された前記複数の燃焼室との間の前記領域は、複数のキャビティを形成する前記ロータと、
前記ロータを取り囲み且つ受け入れるブロックと、
前記ブロックと接続され、前記ロータを更に取り囲む第一のカバー板及び第二のカバー板と、
前記ブロック内に配設され、前記ロータを取り囲み且つ、前記複数のベーンと連続的に摺動接触する燃焼壁と、
前記ロータに隣接し且つ、前記複数のベーンと摺動接触している少なくとも１つの側部燃焼壁と、
前記第一のカバー板と接続された第一のローラカム及び前記第二のカバー板と接続された第二のローラカムであって、前記複数のベーンと作用可能に関係付けられた前記第一のカムローラ及び第二のカムローラと、を備え、
前記ロータが回転するとき、前記第一のローラカム及び前記第二のローラカムは、前記複数のスロット内にて前記複数のベーンを動かし、前記複数のベーンが伸びた位置から前記複数のスロット内の後退した位置まで連続的に動くようにした、内燃機関。
【請求項１６】
請求項１５に記載の内燃機関において、
空気を受け入れる入口ポートを有する第一の四分円と、
前記空気を圧縮する第二の四分円と、
前記空気及び前記空気と混合した任意の燃料を燃焼させる第三の四分円と、
前記空気及び前記燃料を排出する出口ポートを有する第四の四分円と、
前記第三の四分円と作用可能に関係付けられた少なくとも１つの着火装置とを更に備え、
前記複数のキャビティが前記入口ポートを横切って動くとき、前記複数のベーンは、前記複数のスロット内の後退した位置から前記複数のスロットから出る伸びた位置まで動いて、前記複数のキャビティを膨脹させ、空気が前記複数のキャビティ内に吸引されるようにし、
前記複数のキャビティが前記第二の四分円を通って動くとき、前記複数のベーンは、伸びた位置から前記複数のスロット内の後退した位置まで動き、前記複数のキャビティの寸法を減少させ、前記空気は、前記複数のキャビティ内にて圧縮されるようにし、
前記複数のキャビティが前記第三の四分円を通って動くとき、前記燃料が前記少なくとも１つの着火装置により着火された際、前記複数のベーンは、前記複数のスロット内の後退した位置から前記複数のスロット外の伸びた位置まで動き、前記空気及び前記空気と混合した燃料が燃焼されるようにし、前記複数のベーンに力を加えて前記ロータが回転し、前記複数のキャビティが膨脹するようにし、
前記複数のベーンが前記第四の四分円を通って動くとき、前記複数のベーンは、伸びた位置から前記複数のスロット内の後退した位置まで且つ、前記排気ポートを横切って動き、前記空気及び燃焼した前記燃料が前記排気ポートから排出されるようにした、内燃機関。
【請求項１７】
請求項１６に記載の内燃機関において、
前記少なくとも１つの着火装置は、前記複数のキャビティが前記第三の四分円内にあるとき、前記燃料を着火して前記燃料が燃焼するようにした、内燃機関。
【請求項１８】
請求項１５に記載の内燃機関において、
前記複数のベーンは、
前記少なくとも１つの側部燃焼壁と摺動接触している第一の側部シールであって、第一の側部溝内に部分的に配設され且つ、緊張ばねによって支持された前記第一の側部シールと、
前記少なくとも１つの側部燃焼壁と摺動接触している第二の側部シールであって、第二の側部溝内に部分的に配設され且つ、緊張ばねによって支持された前記第二の側部シールと、
前記燃焼壁と摺動接触している外側シールであって、外側溝内に部分的に配設され且つ、外側緊張ばねによって支持された前記外側シールとを更に備え、
前記第一の側部シールは、前記第一の側部溝内に配設された前記緊張ばねから力を受け取り、前記第一の側部シールを前記少なくとも１つの側部燃焼壁に対して押し付け、前記第二の側部シールは、前記第二の側部溝内に配設された前記緊張ばねから力を受け取り、前記第二の側部シールを前記少なくとも１つの側部燃焼壁に対して押し付け、前記外側緊張ばねは、前記外側シールを前記燃焼壁に対して押し付けるようにした、内燃機関。
【請求項１９】
請求項１５に記載の内燃機関において、
前記複数のベーンは、
前記複数のベーンの両側部に配設され且つ、前記第一のローラカム及び前記第二のローラカムと転がり接触している一連のカムローラと、
前記一連のカムローラと作用可能に関係付けられた一連の止めねじとを更に備え、
前記ロータが前記ブロック内にて回転するとき、前記一連のカムローラは、前記第一のローラカム及び前記第二のローラカムに沿って転がり、前記スロットに対する前記ベーンの位置を変化させ、前記一連の止めねじは、前記複数のベーン上における前記一連のカムローラの位置を維持するようにした、内燃機関。
【請求項２０】
請求項１５に記載の内燃機関において、
前記複数のベーンは、
前記複数のベーンの両側部と接続され且つ、前記第一のローラカム及び前記第二のローラカムと転がり接触している第一のカムローラと、
前記ベーンの両側部と接続され且つ、前記第一のローラカム及び前記第二のローラカムと転がり接触している第二のカムローラであって、前記第一のカムローラよりも小さい前記第二のカムローラとを更に備え、
前記第一のカムローラ及び前記第二のカムローラは、前記ロータが回転するとき、前記複数のベーンを前記複数のスロット内に且つ該複数のスロット外に動かすようにした、内燃機関。
【請求項２１】
請求項１５に記載の内燃機関において、
複数の軸受ロックを更に備え、前記複数の軸受ロックは、前記複数のベーンが前記複数のスロット内にて動くとき、前記複数のベーンと転がり接触している、内燃機関。
【請求項２２】
請求項２１に記載の内燃機関において、
前記複数の軸受ロックは、
前記複数のスロットの各々内にて一体的に形成された基部分と、
前記基部分と作用可能に関係付けられた複数の軸受ロックとを更に備え、
前記複数のベーンが前記複数のスロット内を動くとき、前記複数のベーンが前記複数のスロット内を動く際、前記複数の軸受ロックは、前記複数のベーンの面に沿って転がるようにした、内燃機関。
【請求項２３】
請求項２１に記載の内燃機関において、
前記複数の軸受ロックは、
前記複数のスロットの各々にて一体的に形成された第一の組みの凹所及び第二の組みの凹所と、
溝と、前記第二の組みの凹所内に配設された複数のローラを受け入れる複数の短軸とを有する基部分と、
前記溝及び第一の組みの凹所と作用可能に関係付けられた係止部材とを更に備え、
前記複数のベーンが前記複数のスロット内を動くとき、前記複数のローラは、前記複数のベーンの面に沿って転がるようにした、内燃機関。
【請求項２４】
請求項１５に記載の内燃機関において、
前記複数のスロットの一部として形成された複数のスロット凹所と、
前記複数のスロット内に配設され且つ、前記複数のスロットの凹所内にて複数のスロット緊張ばねにより支持された複数のシールとを更に備え、
前記複数のシールは、前記複数のベーンが前記複数のスロット内に且つスロット外に動くとき、前記複数のベーンと摺動接触している、内燃機関。
【請求項２５】
請求項１５に記載の内燃機関において、
前記複数のスロット内に形成されたＶ字形断面を有する複数の凹所と、
前記複数の凹所により部分的に受け入れられたＶ字形断面を有する複数のシールとを更に備え、
前記複数のシールは、前記複数のベーンが前記複数のスロット内を動くとき、前記複数のベーンと摺動接触している、内燃機関。
【請求項２６】
請求項１５に記載の内燃機関において、
前記キャビティの寸法を小さくし得るよう前記燃焼室内に挿入され、前記ロータが回転するとき、前記キャビティ内に導入された空気及び燃料を更に圧縮するプラグを更に備える、内燃機関。
【請求項２７】
エンジンにおいて、
相応する一連のスロット内に配設された一連のベーンと、一連の燃焼室とを有するロータであって、前記一連の燃焼室の各々１つは、前記一連のベーンの各々の間にて前記ロータの一部として形成された前記ロータと、
入口ポート及び出口ポートと、前記入口ポートと作用可能に関係付けられた第一の四分円と、第二の四分円と、第三の四分円と、前記出口ポートと作用可能に関係付けられた第四の四分円とを有し、前記ロータを受け入れるブロックと、
前記ブロックにより受け入れられ、前記ロータに外接し且つ前記一連のベーンと摺動接触している燃焼壁と、
前記ブロックと接続され且つ前記ロータに隣接する第一のカバー板と、
前記ブロックと接続され且つ前記ロータに隣接する第二のカバー板と、
前記キャビティと作用可能に関係付けられた着火源と、
一連の側部燃焼壁であって、該一連の側部燃焼壁の１つが前記第一のカバー板と前記ロータとの間に配置され、前記一連の側部燃焼壁の１つが前記第二のカバー板と前記ロータとの間に配置された前記一連の側部燃焼壁と、
前記ロータが回転するとき、前記ブロックに対する前記一連のベーンの位置を規定する一連のローラカムとを備え、
前記燃焼室及び前記一連のベーンの間の空間がキャビティを形成し、前記キャビティは、前記キャビティが前記第一の四分円を通って動くとき、膨張し、空気を前記キャビティ内に吸引し、前記キャビティは、前記キャビティが前記第二の四分円を通って動くとき、収縮し且つ前記空気を圧縮し、前記キャビティは、前記キャビティが前記第三の四分円を通って動くとき、前記空気が燃料と共に燃焼する際、膨張し、前記キャビティは、前記キャビティが前記キャビティの第四の四分円を通って動くとき、収縮し且つ前記キャビティを前記出口ポートを通って追い出すようにした、エンジン。
【請求項２８】
請求項２７に記載のエンジンにおいて、
前記着火源は、前記ブロック内に作用可能に取り付けられた少なくとも１つの点火プラグであり、前記キャビティが前記第三の四分円を通って動くとき、前記燃料は、前記キャビティ内にて着火し、前記空気及び前記燃料が燃焼されるようにした、エンジン。
【請求項２９】
請求項２７に記載のエンジンにおいて、
前記一連のベーンの各々は、
前記一連のベーンの各側部にて前記一連のローラカムと転がり接触する状態に配設された第一のカムローラ及び第二のカムローラを更に備え、
前記第一のカムローラ及び前記第二のカムローラは、前記一連のローラカムに沿って転がり、前記一連のスロットに対する前記一連のベーンの位置を変化させ且つ、前記一連のベーンを前記燃焼壁と摺動接触する状態に維持するようにした、エンジン。
【請求項３０】
請求項２７に記載のエンジンにおいて、
前記一連のベーンは、
第一の側部溝内に配設された緊張ばねと、前記一連の側部燃焼壁の１つと摺動接触する状態にて前記第一の側部溝内に部分的に配設された第一の側部シールと、
第二の側部溝内に配設された緊張ばねと、前記一連の側部燃焼壁の１つと摺動接触する状態にて前記第二の側部溝内に部分的に配設された第二の側部シールと、
前記燃焼壁と摺動接触した外側シールを支持する外側緊張ばねを有する外側溝とを更に備え、
前記ロータが回転するとき、前記第一の側部溝内の前記緊張ばねは、前記第一の側部シールを前記一連の側部燃焼壁の１つと摺動接触する状態に維持し、前記第二の側部溝内の前記緊張ばねは、前記第二の側部シールを前記一連の側部燃焼壁の１つと摺動接触する状態に維持し、前記外側緊張ばねは、前記外側シールを前記燃焼壁と接触する状態に維持するようにした、エンジン。
【請求項３１】
請求項２７に記載のエンジンにおいて、
前記一連のベーンは、
前記一連のローラカムと作用可能に関係付けられた複数のカムローラと、
前記複数のカムローラを支持する複数の短軸とを更に備え、
前記ロータが前記ブロック内にて回転するとき、前記複数のカムローラは、前記一連のローラカムに沿って転がり、前記一連のベーンの位置を変化させるようにした、エンジン。
【請求項３２】
請求項２７に記載のエンジンにおいて、
前記一連のベーンが前記一連のスロット内に且つ一連のスロット外に動くのを案内するよう、前記一連のスロット内に配設された軸受ロックを更に備える、エンジン。
【請求項３３】
請求項３２に記載のエンジンにおいて、
前記軸受ロックは、
前記一連のスロットの各々内にて一体的に形成された基部分と、
前記基部分と接続され且つ、前記一連のベーンと転がり接触した少なくとも１つの軸受ロックローラとを更に備え、
前記一連のベーンが前記一連のスロット内を動くとき、前記少なくとも１つの軸受ロックローラは、前記一連のベーンの面に沿って転がるようにした、エンジン。
【請求項３４】
請求項３２に記載のエンジンにおいて、
前記軸受ロックは、
前記一連のスロットの各々に形成された第一の組み凹所及び第二の組みの凹所と、
係止部材を部分的に受け入れる溝と、一連のローラを支持する一連の軸とを有する基部分とを更に備え、
前記係止部材は、前記第一の組みの凹所内に部分的に受け入れられ、前記一連のローラは、前記第二の組みの凹所内に受け入れられ、前記一連のベーンが前記一連のスロット内を動くとき、前記一連のローラは、前記一連のベーンと転がり接触しているようにした、エンジン。
【請求項３５】
請求項２７に記載のエンジンにおいて、
前記キャビティの寸法を小さくし、動力を増大させ得るよう前記燃焼室内にて選択的に取り付けることができるプラグを更に備える、エンジン。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２００５年１１月２３日付けで出願された、米国仮特許出願番号６０／７３９，４８４の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、改良されたロータリ型内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００３】
内燃機関は全体として周知である。最も一般的に使用されている型式の内燃機関は、シリンダ内に配設され且つ、接続ロッドを使用することを通じてクランク軸と接続された少なくとも１つのピストンを有する内燃機関である。ピストンは、作動中、シリンダの頂部からシリンダの底部まで動き、この動きは、行程長さとも称されている。シリンダ内に噴射される空気及び燃料は、ピストンがシリンダの頂部に向けて動くとき、圧縮される。空気及び燃料が圧縮されると、燃料は燃焼されてピストンを強制してシリンダ内にて下方に動くようにする。ピストンがシリンダ内にて周期的な態様にて動くとき、空気は、シリンダ内に反復的に吸引され、圧縮され且つ燃焼する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリンダ内にて動くピストンの運動は、接続ロッドを通じてクランク軸に伝達され、該接続ロッドは、ピストンの線形運動を回転運動に変換する。接続ロッドは、クランク軸の軸受の中心から変位され且つ、接続ロッドと接続された軸受を有している。軸受からクランク軸の中心までの距離が増すと、ピストンの行程長さは増大し、これと同様に、増大した量のトルクを発生させる能力も増大する。しかし、増大した行程長さは、また、シリンダ内での空気の圧縮量も増大させることになる。内燃機関の短所の１つは、シリンダ内にて空気の圧縮程度が増大すると、空気及び燃料が過早に燃焼する可能性があることである。このため、従来のガソリン内燃機関において、行程長さ、従って、発生させることのできる最大トルクは制限される。
【０００５】
また、ピストンがシリンダ内にて動き且つクランク軸が回転するとき、接続ロッドの角度も変化する。クランク軸は、典型的に、シリンダ内でのピストンの往復運動を取り扱い得るように重い。このピストンの運動の伝達中、多量の熱及び機械的エネルギが無駄となる。ピストンは、また、燃焼行程中、「上死点」位置（ピストンがシリンダの頂部まで動いた位置）にて停止しなければならない。このことは、機械的エネルギを提供するため使用することのできる貴重な熱及びエネルギが逃げるのを許容することになる。燃焼による熱エネルギの約１／３が冷却システムを通じて失われ、もう１／３は、排気システムを通じて失われる。このため、機械的エネルギのため使用できるのは、燃焼による熱エネルギの１／３にしか過ぎないことになる。
【０００６】
ピストンは、シリンダ内にて摺動し且つ、油を利用して摩擦を最小にする。ピストンの行程の一部分にて、接続ロッドの角度は、ピストンの一側部における摩擦レベルが大幅に増大するように配置される。エンジンが十分な冷却システム及び油潤滑性を有しない場合、ピストンは、荷重下にてシリンダ内にて焼き付くであろう。軸受が油膜上にて摺動する状態を維持するのに十分に高い圧力を発生させるべく油ポンプが必要とされ、さもなければ、軸受は焼き付くであろう。この摩擦は、また、動力の不均一性も生じ且つ、エンジンの効率を低下させる。弁列内に配置されたその他の摩擦箇所も同様に効率を阻害する。
【０００７】
別の型式のエンジンは、一般に、「ロータリエンジン」と呼ばれている。この型式のエンジンは、ハウジング内に配設されたロータを含み、該ロータは、出力軸上にて大きい円形のローブに取り付けられている。このローブは、出力軸の中心から変位されており、てこ力、従って、作動に必要なトルクを提供する。ロータは、典型的に、３つの側部を有しており、ロータの各側部に１つの室の３つの室をハウジング内に形成する。室の各々は、ロータがハウジング内にて回転するとき、寸法を変化させる。ロータが回転すると、室の各々は、吸気ポートから空気を受け取り、次に、その空気は、ピストンを有する内燃機関におけると同様の態様にて圧縮される。ロータは回転を続け、空気は燃焼され且つ、排気ポートから追い出される。室が互いに分離した状態を保つのを助けるため、室の各々内にて空気及び燃料が混合するのを防止するため、ロータとハウジングとの間にシールが使用される。
【０００８】
しかし、これらのシールは、ロータと共に円形の態様にて回転するのみならず、エピトロコイドな態様にても回転し、シールに過度な磨耗を生じさせる。また、典型的なロータリエンジンは、表面対容積の比が不十分であるから、燃焼過程中、室内の全ての燃料を燃焼させるとは限らず、このことは、燃料経済性の低下及び排気物の増加を招く。
【０００９】
従って、燃焼エネルギを機械的エネルギとして十分に利用できないこと及び、高摩擦であり且つ、ピストンの行程長さが制限されるといったような、ピストンを有する内燃機関の不利益な点がなく、また、密封特性が劣り、燃料経済性劣り、また、出力軸における制限されたてこ力のため、低トルクであるといったような、ロータリエンジンの不利益な点がない、改良された型式の内燃機関が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、少なくとも１つの可変室を形成し得るよう少なくとも１つのベーンと作用可能に関係付けられたロータを有し、少なくとも１つのベーンは、第一のカムローラと、第二のカムローラとを有する内燃機関に関するものである。本発明は、また、ロータを受け入れ、入口及び出口を有するブロックと、第一のカムローラ及び第二のカムローラと作用可能に関係付けられた少なくとも１つのローラカムと、ブロックにより受け入れられ、可変室と作用可能に関係付けられた着火源とを含む。
【００１１】
ロータがブロック内にて回転すると、少なくとも１つのベーンは、少なくとも１つの可変室の寸法を変化させ得るようにロータに対する位置を変化させ、また、可変室が入口に近接する位置まで動くと、空気は可変室内に吸引され、可変室は空気を圧縮し、着火源は空気と混合した燃料を着火して、可変室を膨脹させ、また、可変室は、出口に近接する位置まで動き、空気を排出する。
【００１２】
本発明の更なる適用可能な分野は、以下に掲げた詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明及び特定の例は、本発明の好ましい実施の形態を含むが、単に説明することのみを目的とし、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことを理解すべきである。
【００１３】
本発明は、詳細な説明及び添付図面からより完全に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
好ましい実施の形態の以下の説明は、性質上、単に一例であり、その適用例又は用途の点にて本発明を何ら限定するものではない。
図１を参照すると、本発明に従った内燃機関は、全体として、参照番号１０で示されている。エンジン１０は、入口又は出口ポート１２と、ブロック１６上に取り付けられた出口又は排気ポート１４とを含む。図面を全体的に参照すると、ロータ１８の回りにて周方向に配置された一連のスロット２０を有するロータ１８がブロック１６内に配置されている。第一のカバー板２２及び第二のカバー板２４がブロック１６と接続されている。第一のカバー板２２は、第二のカバー板２４と同一であり、一緒に説明する。カバー板２２、２４は、締結具２８を受け入れるため使用される第一の組みの開口２６を有し、その後、締結具２８は、ブロック１６の相応する開口３０内に挿入され、これによりカバー板２２、２４をブロック１６に装着する。カバー板２２、２４は、また、追加の締結具３４を受け入れる第二の組みの開口３２を有し、その後、該追加の締結具は、この実施の形態にてローラカム３８である、両面ローラカムの相応する開口３６内に挿入される。カバー板２２、２４の各々は、ローラカム３８と接続され、ローラカム３８は、図面に示したように、ロータ１８の両側部に配置されている。カバー板２２、２４の各々は、ローラカム３８と同様の形状の溝４０を保持し、ローラカム３８のロータ１８に対する位置を維持することを助ける。
【００１５】
スロット２０の各々内に転がり可能に配設されているのは、相応するベーン４２である。ベーン４２の各々は、同様であり、１つのベーン４２の説明は、残りのベーン４２に当て嵌まる。ベーン４２の１つの分解図は、図５に示されている。ベーン４２の各々は、大きい開口４８により受け入れられた大きい短軸４６に回転可能に取り付けられた第一のカムローラすなわち大きいカムローラ４４と、小さい開口５４により受け入れられた小さい短軸５２に取り付けられた第二のカムローラすなわち小さいカムローラ５０を有している。大きい短軸４６及び小さい短軸５２は、それぞれ螺着又は圧力嵌めのような従来の態様にて大きい開口４８及び小さい開口５４内に受け入れられる。大きいカムローラ４４及び小さいカムローラ５０は、ローラカム３８の両側部にあり、また、ローラ１８が回転するとき、ローラカム３８に沿って転がり、ロータ１８に対するベーン４２の位置を変化させる。ローラが回転するときのスロット２０の各々に対するベーン４２の各々の位置は、ローラカム３８の形状により規定される。ベーン４２の各々がロータ１８に対して動くとき、図２及び図６にて全体として参照番号５８で示した軸受ロックは、ベーン４２とスロット２０の各々との間の摩擦を防止するために使用される。大きい開口４８を取り囲むベーン４２の部分６０は、大きい短軸４６によりベーン４２に加えられた増大した荷重を取り扱い得るよう厚さが厚い。
【００１６】
ベーン４２の各々は、一連の開口部６２も有しており、この場合、ベーン４２を形成する材料は、ベーン４２の重量を軽減し、効率を向上させることを目的として除去されている。軸受ロック５８の各々は、ロータ１８の一部として形成された基部分６４を有している。１組みの軸受ロックローラ６６が基部分６４上に取り付けられており、該ローラ６６は、ベーン４２の表面に接触し且つ、ベーン４２の各々が減少した摩擦の下、スロット２０内に且つスロット２０外に転がるのを許容する。ベーン４２は、全体として短形の形状であり、また、第一の側部溝６８及び第二の側部溝７０と、波形ばねであることが好ましい緊張ばね７２と、第一の側部シール７４と、第二の側部シール７６とを有している。ベーン４２は、また、外側波形ばね８０と、外側シール８２とを受け入れる外側溝７８も有している。外側シール８２と共に使用される外側波形ばね８０は、外側シール８２をこの実施の形態において、鋳鉄インサート８４である燃焼壁に対して押し付ける。鋳鉄インサート８４は、ブロック１６内に配置されている。鋳鉄インサート８４は、ブロック１６の入口開口部９０及び出口開口部９２と整合された入口開口８６及び出口開口８８を含む。鋳鉄インサートとすることもできる２つの側部燃焼壁９４、９６は、ブロック１６内に配置され且つ鋳鉄インサート８４と共に使用されて、ロータ１８及びベーン４２を取り囲み、この機能については以下に説明する。波形ばね６８は、第一の側部シール７４及び第二の側部シール７６を側部インサート９４、９６に対して押し付ける。
【００１７】
スロット２０の各々は、相応するスロットの波形ばね１００及びスロットシール１０２を受け入れるため使用される１組みのスロット凹所９８も有している。スロットシール１０２は、ベーン４２の各側部に対して押し付けられ且つ、該各側部と摺動接触する。ブロック１６は、着火装置すなわち点火プラグ１０６を受け入れるため使用されるポート１０４と、潤滑油を受け入れる集油器管１０８とを有している。少なくとも１つ、但し、好ましくは、複数のポート１０４をブロック１６にて使用して少なくとも１つ、又は相応する複数の点火プラグ１０６を受け入れることができ、その目的は、ロータ１８の回転速度が変化するとき、ロータ１８の回転中の異なる時点にて空燃混合気を着火することである。
【００１８】
ロータ１８は、出力軸１１０に取り付けられており、出力軸１１０は、出力軸１１０を支持し且つ出力軸１１０がロータ１８と共に、ブロック１６、鋳鉄インサート８４、側部鋳鉄インサート９４、９６に対して回転することを許容する軸受１１２を有している。出力軸１１０は、スプライン接続部１１８、出力軸１１０における１組みの開口（図示せず）及びロータ１８における別の組みの開口（同様に図示せず）内に挿入された１組みの締結具１２０を使用することを通じてロータ１８と接続されている。出力軸１１０は、伝動装置又は回転動力を必要とする任意のその他の装置と接続することができる。ロータ１８は、またベーン４２の各々の間に配置された燃焼室１２６も含む。ベーン４２の間の領域は、燃焼室１２６と共に、全体として参照番号１２８で示した可変室すなわちキャビティを形成し、該可変室すなわちキャビティは、寸法が変化し且つ、以下に説明するように、空気燃料混合気を燃焼させるために使用される。ロータ１８が内部に配置されたブロック１６内の領域は、またロータ１８の各側部にてシール１３０によって密封され、シール１３０の各々は、ロータ溝１３４内にて部分的に休止する。シール１３０の各々は、ロータの波形ばね１３６によりロータ溝１３４内にて支持され、ロータの波形ばね１３６は、シール１３０の各々を側部鋳鉄インサート９４、９６に対して押し付けられる。シール１３０の各々はまた、１組みの切欠き１３８を有しており、該切欠きは、第一の側部シール７４及び第二の側部シール７６をそれぞれ受け入れ且つ該第一の側部シール及び第二の側部シールと摩擦接触すると共に、密封効果を提供しつつ、ベーン４２がスロット２０内に且つスロット２０外に転がるのを許容する。第一の側部シール７４、第二の側部シール７６、シール１３０及びスロットシール１０２は、油がキャビティ１２８に入るのを防止する。油又はその他の何らかの型式の潤滑剤を給油穴１４０、１４２を通して供給することにより潤滑効果が提供され、次に、油は、ベーン４２によりロータ１８の周りにて一掃され且つ、油戻り穴１４４を通って出る。第一の側部シール７４及び第二の側部シール７６を受け入れる切欠き１３８はまた、ロータ１８に対するシール１３０の位置を維持する機能も果たす。このため、シール１３０の各々は、ロータ１８と共に且つ側部鋳鉄インサート９４、９６に対してそれぞれ回転する。
【００１９】
エンジン１０は、第一の軸線１４６と、第二の軸線１４８とも有している。軸線１４６、１４８の各々は、エンジン１０を４つの四分円、すなわち第一の四分円１５０、第二の四分円１５２、第三の四分円１５４及び第四の四分円１５６に分割する作用を果たす。四分円の各々は、エンジン１０の作動に対してサイクルの異なる部分を形成する。第一の四分円１５０は、吸気サイクルであり、第二の四分円１５２は、圧縮サイクルであり、第三の四分円１５４は、動力サイクルであり、第四の四分円１５６は、排気サイクルである。四分円１５０、１５２、１５４、１５６の各々は、ロータ１８の９０°の回転度を構成する。
【００２０】
第一の側部シール７４、第二の側部シール７６、外側シール８２、スロットシール１０２及びシール１３０は、密封効果を提供し、このため、燃焼させるべき空気又は燃料がシール１３０を越えてロータ１８の側部と接触したり又は、隣接するキャビティ１２８内にて空気又は燃料と混合したりせず、「ブローバイ」を実質的に防止する。
【００２１】
次に、図４を参照すると、第一のカバー板２２及び第二のカバー板２４は、また、ブロック内にて水ジャケット１６０と共に作用してエンジン１０を冷却する水ジャケット１５８も含む。第一のカバー板２２及び第二のカバー板２４の外側には、スナップリング１６４及び軸受支持体１６６により出力軸１１０上のその位置に保持された外側軸受１６２がある。軸受支持体１６６は、締結具１６８により、第一のカバー板２２及び第二のカバー板２４とそれぞれ接続されている。軸受１１２は、また、スナップリング１７０と、第一及び第二のカバー板２２、２４との間にて保持されている。軸受１１２、外側軸受１６２及びスナップリング１６４、１７０は、軸受支持体１６６と共に、出力軸１１０及びロータ１８が第一及び第二のカバー板２２、２４及びブロック１６に対して軸方向に動くのを防止し、側部鋳鉄インサート９４、９６に対する第一の側部シール７４及び第二の側部シール７６の適正な位置決め状態、また、外側シール８２を鋳鉄インサート８４に対して且つ該鋳鉄インサート８４と一定の摺動接触する適正な状態を維持する機能を果たす。外側軸受１６２は、１組みの締結具１７４により第一のカバー板２２及び第二のカバー板２４に締結される軸受カバー１７２により覆われている。軸受カバー１７２は、別の組みの締結具１７８にて軸受カバー１７２に締結された外側キャップ１７６も有している。外側キャップ１７６内には、軸受１１２及び外側軸受１６２を潤滑する油が漏洩するのを防止するシール１８０がある。
【００２２】
作動時、ロータ１８、従って、ベーン４２及び該ベーンと関係付けられた色々な構成要素の全てが回転し、ベーン４２は、排気ポート１４から入口ポート１２に向けて動く方向に回転するようにする。ロータ１８が配置されるブロック１６内の領域にて、鋳鉄インサート８４及び側部鋳鉄インサート９４、９６は、ほぼ楕円形の形状であることが分かる。ブロック１６及び鋳鉄インサート８４内の領域は、ロータ１８とほぼ同様の直径である一部分と、ロータ１８と比べて大きい直径である一部分とを有している。ロータ１８が回転すると、ベーン４２は、実質的にスロット２０から出るほぼ完全に伸びた位置から、ベーン４２が実質的にスロット２０内に後退するであろうほぼ完全に後退した位置まで交番的に動くように、ロータ１８は、鋳鉄インサート８４内に配置されている。ベーン４２の各々は、ロータ１８が１回転する間、２回、スロット２０から外に伸び且つスロット２０内に後退する。第一の側部シール７４及び第二の側部シール７６は、側部鋳鉄インサート９４、９６とそれぞれ常時、接触したままであり、また、外側シール８２は、鋳鉄インサート８４と常時、接触したままである。
【００２３】
ベーン４２が入口開口部８６を横切って動くとき、空気又は空気／燃料混合気は、ベーン４２の間の空間内に吸引される。燃料は、空気と共に、入口ポート１２内に噴射するこができ、又は燃料は、１つ又はより多くの点火プラグ１０６をポート１０４内にて燃料噴射装置と置換することにより噴射することができる。燃焼室１２６は、定容積である一方、キャビティ１２８の各々は、ベーン４２が第一の四分円１５０を通って動くとき膨張し、それは、ベーン４２の各々は、それぞれのスロット２０内に後退する位置からそれぞれのスロット２０から外に伸びた位置まで動くからである。このことは、真空効果を生じさせ、空気又は空気／燃料混合気がキャビティ１２８内に吸引されるようにする。
【００２４】
ベーン４２が第二の四分円１５２に入ると、圧縮サイクルが実行される。第二の四分円１５２において、キャビティ１２８の容積は減少して、ロータ１８が回転を続けると、ベーン４２の間の空気を圧縮する。圧縮は、ロータ１８が第二の四分円１５２を通って回転するとき、ベーン４２の間のキャビティ１２８の寸法が減少する結果である。この回転部分の間、ベーン４２の各々は、伸びた位置から後退した位置まで動く。
【００２５】
空気又は空気／燃料混合気が圧縮された後、ベーン４２は、第三の四分円１５４内に回転する。ベーン４２の各々が第三の四分円１５４に入ると、ポート１０４内の点火プラグ１０６がキャビティ１２８内の燃料を着火させ、従来の内燃機関におけるのと同様の態様にて燃焼を生じさせる。図２から理解し得るように、ベーン４２の各々が第三の四分円１５４を通って動くとき、ベーン４２は、そのそれぞれのスロット２０から外に転がり出る。その結果、ベーン４２の各々は、後続のベーン４２と比較して燃料に曝される表面積により増大する。この大きい表面積の結果、ロータ１８の正味一方向への回転が生じるであろう。出力軸１１０の中心と、外側シール８２が配置される箇所である、ベーン４２の端縁との間の長い距離は、エンジンの低速度時、より大きいトルクを得るための追加的なてこ力を提供することを理解すべきである。上述したように、追加的な点火プラグ１０６をエンジン１０内に含めることができる。追加的な点火プラグ１０６を含める理由は、ロータ１８がいかに速く回転しているかどうかを問わず、燃料は同一の速度にて燃える（又は燃焼する）結果による。ロータ１８が益々、速く回転すればする程、燃焼が第三の四分円１５４内にて生じることを保証するため、燃料は、ロータ１８の回転中、より早期に着火しなければならない。エンジン１０に追加された点火プラグ１０６の位置は、適用例毎に相違するであろうロータ１８の最高作動速度に依存する。追加的な点火プラグは、航空機又は同様のもののような、特定の適用例にて望まれるように、着火の冗長性を許容する。
【００２６】
ベーン４２の各々が第四の四分円１５６に入ると、ベーン４２の各々は、ベーン４２がスロット２０外に伸びる伸びた位置からベーン４２がスロット２０内に後退する後退した位置まで変化する。これが生じると、キャビティ１２８の寸法は減少し、燃焼した気体が出口開口８８、出口開口部９２及び排気ポート１４を通じて一掃されるようにする。ベーン４２が第四の四分円１５６を通過するとき、ベーン４２は、第一の四分円１５０に再度入り、吸気サイクルを再度、開始する。
【００２７】
ベーン４２及び軸受ロック５８の１つの代替的な実施の形態が同様の参照番号は同様の要素を表す、図８、図９及び図１２に示されている。この実施の形態において、大きい短軸４６は、ベーン４２自体に取り付けられている。軸受ロック５８の各々は、溝１８４を有する基部分１８２を備えている。基部分１８２は、また、ベーン４２がスロット２０内にて転がるとき、ベーン４２に接触するローラ１８８を支持する軸１８６も有している。軸受ロック５８の各々は、溝１８４により受け入られるタブ１９２を有する１組みの係止部材１９０を含む。この実施の形態において、ロータ１８のスロット２０は、異なっており、部分的に係止部材１９０を受け入れる第１の組みの凹所１９４と、ローラ１８８を受け入れる第２の組みの凹所１９６とを有している。係止部材１９０と第１の組みの凹所１９４との間の嵌まりは、係止部材１９０が溝１８４に対し、このため基部分１８２に対し力を加えて、予荷重を加える能力を提供することを許容する。この力は、軸１８６及びローラ１８８を通して伝達される。ローラ１８８からベーン４２の各側部に加えられた力は、ロータ１８が回転するとき、ベーン４２がスロット２０内に転がり且つスロット２０から転がり出ることを許容する。ベーン４２は、また、ベーン４２の１組みの穴２０６内に受け入れられた止めねじ２０４も有しており、該止めねじは、ロータ１８が回転する間、「遊び」を防止する。図１２において、Ｖ字形の断面であり且つ、ロータ１８のＶ字形凹所２１０内に受け入れられるシール２０８が存在する。この実施の形態において、ベーン４２の表面は均一でなく、シール２０８の各々の形状は、ベーン４２の表面に適合し、これにより、ベーン４２がスロット２０内に転がるとき、少しの塵でもスロット２０に入るのを防止するのを許容する。シール２０８及び相応する凹所２１０は、何れの型式の軸受ロック５８と共に使用するのに適しており、また、シール２０８の形状は、特定のベーン４２の任意の型式の表面に適合するよう変更することができる。図８及び図９において、改良された密封効果が得られるよう共に使用される２つのスロット波形ばね１００及び２つのスロットシール１０２がある。この二重の密封形態は、ベーン４２の何れの形態と共に使用することができる。
【００２８】
図１０を参照すると、燃焼室１２６の形状は、エンジン１０内にて実現される変位及び圧縮の程度を変化させるよう変更することができる。空間量はまた、プラグ２１２を使用することにより変更して空間を少なくし且つ圧縮を変化させることもできる。プラグ２１２は、燃焼室１２６内にて相応する開口２１６により受け入れられる締結具２１４を有する。エンジン１０がディーゼル燃料を使用して作動される場合、燃焼室１２６の寸法は、圧縮を増し、ディーゼル燃料を適正に燃焼させ、点火プラグを不要にし得るよう変更してもよい。エンジン１０は、また水素又は炭化水素燃料と共に使用し得るようにすることもできる。本発明のその他の有利な点は、摺動面ではなくてローラを広範囲に使用することにより摩擦を減少させ、また、ロータの質量がはずみ車を不要にするから、従来の内燃機関にて使用されるものと同様のはずみ車を不要にする点である。このエンジン１０は、また外燃、蒸気又はその他の高圧力気体を発生させる手段により作動される容積形タービンとして使用することもできる。出力軸９４は、ロータ１８に直接ボルト止めされるため、クランク軸を使用することは廃止される。また、エンジン１０は、一回転毎に多数の動力インパルスを提供し、ポート１０４の反対側部にて使用する点火プラグの数を少なくすることを許容する。エンジン１０は、モジュラー型であり、動力を増大させ得るようその他のエンジンとタンデムに組み合わせることもできる。油は、かわき油だまり技術を通じてエンジン１０に供給され、このことは、エンジンを任意の向きにて取り付けることを許容する。エンジン１０の設計は、空気又は液体冷却システムも許容する。
【００２９】
本発明はまた、幾つかのその他の有利な効果も含む。カバー板は、容易に除去可能であり、これによりロータ１８、ベーン４２及びローラカム３８を容易に置換し、これによりサービス性及びメンテナンスを向上させることができる。更に、ローラカム３８は、ベーン４２自体をインサート８４と接触させることを必要とせずに、ベーン４２の各々の滑らかな制御された動きを提供する。ベーン４２の各々における外側シール８２のみが鋳鉄インサート８４の表面と接触する。エンジン１０はまた、キャビティ１２８がその内部にて燃焼が行なわれる四分円である第三の四分円１５４を通って動くとき、キャビティ１２８の各々にて表面対容積の比を小さくし、これにより排気分を少なくする設計ともされている。表面対容積の比は小さくなるが、圧縮比は維持されて、エンジン１０が従来の燃料を使用することを許容する。更に、多数の点火プラグ１０６及び噴射装置を保持するようブロック１６を含めて、直接噴射燃料システムを容易にすることができる。また、入口ポート１２内に流れる空気又はターボ過給機装置のような装置から受け取った、入口ポート１２内に強制される圧縮空気を用いるエンジン１０を使用することもできる。エンジン１０はまた、任意の位置にて取り付けて航空機のような装置に対して適したものとすることもできる。また、エンジン１０は、組み立てのため特別な工具を必要とせず、このことは、製造の容易化を促進することになる。
【００３０】
図１２を参照すると、水ポンプ及び油ポンプをエンジン１０内に含めることができ、また、該水ポンプ及び油ポンプは、出力軸１１０に又は外部に取り付け且つ独立的な動力源の下、作動させることができる。水ポンプは、冷却流体を水ジャケット１５８、１６０に配給する一連の管２２２を含み、また、油ポンプは、油を油供給穴１４０、１4２に供給し且つ油を油戻り穴１４４から受け取り、該油戻り穴は、次に、油を集油器管１０８に配給する一連の流体導管２２４を含む。
【００３１】
エンジン１０の１つの代替的な実施の形態の断面図が図１４に示されている。この実施の形態において、当初のエンジン１０は、追加的な動力を提供し得るよう追加的なエンジン２２６と組み合わされている。この場合、第一のカバー板２２は、エンジン１０と接続され、第二のカバー板２４は、追加的なエンジン２２６と接続されている。双方のエンジン１０に対する冷却作用を提供する拡大した水ジャケット２３０を有する「カプラー部分」２２８が第一のエンジン１０と追加的なエンジン２２６との間に配設されている。締結具２８は双方のエンジン１０、２２６のブロック１６を貫通して伸びている。また、エンジン１０、２２６の間のローラカム３８は、エンジン１０のローラカム３８の１つを通って伸び且つエンジン２２６の相応するローラカム３８内のねじ付き部分２３４により受け入れられる締結具２３２を有している。図１４に示したように、エンジン１０及び追加的なエンジン２２６は、第三の四分円１５４（燃焼が行なわれる）が１８０°隔てられ、このため、エンジン１０の発火順序が追加的なエンジン２２６から１８０°隔てられているような形態とされている。
【００３２】
しかし、エンジン１０の第三の四分円１５４が追加的なエンジン２２６の第三の四分円１５４に対してその他の角度（すなわち２２．５°、４５°等）となり色々な発火順序及び作動の滑らかさを提供するような形態とすることが本発明の範囲に属する。カプラー部分２２８は、エンジン１０内のローラカム３８が追加的なエンジン２２６内のローラカム３８に対して色々な角度となることを許容することにより、エンジン１０に対して追加的なエンジン２２６の色々な向きを補正することができる。
【００３３】
本発明の上記の説明は、性質上、単に一例であり、このため、本発明の要旨から逸脱しない変更例を本発明の範囲に含めることを意図するものである。かかる変更例は、本発明の精神及び範囲から逸脱するものと見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に従った内燃機関の斜視図である。
【図２】本発明に従った第一のカバー板、第二のカバー板、側部インサートの１つ及びブロックを除去した、内燃機関の斜視図である。
【図３】本発明に従った内燃機関の分解図である。
【図４】本発明に従った図１の線４−４に沿った断面図である。
【図５】本発明に従って内燃機関にて使用されるベーンの分解図である。
【図６】本発明に従って内燃機関内にて使用される軸受ロック及びシールの拡大斜視図である。
【図７】本発明に従って内燃機関内にて使用されるカバーハウジングの斜視図である。
【図８】本発明に従って内燃機関内にて使用されるベーンの１つの代替的な実施の形態を示す、第一の分解図である。
【図９】本発明に従って内燃機関内にて使用されるベーンの１つの代替的な実施の形態を示す、第二の分解図である。
【図１０】本発明に従って内燃機関内にて使用される、燃焼室にて用いられるプラグの斜視図である。
【図１１】本発明に従って水ポンプ及び油ポンプを含む内燃機関の斜視図である。
【図１２】本発明に従って軸受ロックの１つの代替的な実施の形態を示す拡大斜視図である。
【図１３】本発明に従って内燃機関内にて使用されるベーンの１つの代替的な実施の形態を示す著しく拡大した斜視図である。
【図１４】本発明に従って追加的なエンジンを含むエンジンの１つの代替的な実施の形態を示す断面図である。
【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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