(57)【要約】    【課題】ロータリーエンジンにおいて、ローターの良好な潤滑が達成される潤滑方法の提供。    【解決手段】この潤滑方法は、ロータリーエンジンに適用される。このロータリーエンジン１０は、ローター収容室１８〜２０が並設されたローターハウジング１１を備える。ローター収容室１８〜２０に駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７が回転自在に収容されている。駆動ローター１５は、駆動軸１２によって回転可能に支持され、連動ローター１６、１７は、それぞれ、ローター支持軸１３、１４に回転可能に支持されている。ローターハウジング１１は、オイル収容部８５を有する。オイルは、このオイル収容部８５に予め収容されている。オイルは、オイル供給機構８６によって駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７の中心近傍に供給される。【選択図】図１
2006070776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のローター収容室が並設されたローターハウジングと、
各ローター収容室に回転自在に収容された複数のローターと、
ローターハウジングに設けられ、各ローターの中心ををそれぞれ支持する複数の支持軸とを有するロータリーエンジンに適用される潤滑方法であって、
上記ローターハウジングに連通されたオイル収容部に収容されたオイルがオイル供給機構によって上記ローターの中心近傍に供給されることを特徴とするロータリーエンジンの潤滑方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリーエンジン、特に複数のローターを備えたロータリーエンジンの潤滑方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロータリーエンジンは、ハウジング内に配置されたローターが回転することによって駆動軸が回転される。このローターはハウジングの内壁面と摺接するが、ハウジングの内壁面に対するローターの外周面の摺接速度が、レシプロエンジンに比べて高速になるため、従来からローターとハウジング間の良好な潤滑を達成するために種々の改良が加えられている（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７４３２３公報
【特許文献２】特開２０００−６４８０２公報
【特許文献３】特開平１１−２５７００１号公報
【特許文献４】特開平６−２５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、特にローターの中心に駆動軸が設けられ、ローターの回転が直接駆動軸の回転となるロータリーエンジンに適用される潤滑方法であって、その目的は、かかる構造のロータリーエンジンにおいて、良好な潤滑が達成される潤滑方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的が達成されるため、本発明に係るローターエンジンの潤滑方法は、複数のローター収容室が並設されたローターハウジングと、各ローター収容室に回転自在に収容された複数のローターと、ローターハウジングに設けられ、各ローターの中心ををそれぞれ支持する複数の支持軸とを有するロータリーエンジンに適用される潤滑方法であって、上記ローターハウジングに連通されたオイル収容部に収容されたオイルがオイル供給機構によって上記ローターの中心近傍に供給されることを特徴とするものである。
【０００６】
この方法によれば、オイルがオイル供給機構によってローターの中心近傍に供給される。ロータリーエンジンが稼働すると、ローターが高速で回転することから、上記オイルは遠心力によってローターの中心から外側へ滑らかに展開する。オイルは、常時供給されるから、ローターとローターハウジングとの境界部分に油膜が良好に形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、ローターとローターハウジングとの境界部分に油膜が形成されるから、ローターが高速で回転した場合であっても、良好な循環が達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係るロータリーエンジンの正面断面図、図２は平面断面図である。
【００１０】
このロータリーエンジン１０は、ローターハウジング１１と、ローターハウジング１１に設けられた駆動軸１２及びローター支持軸１３、１４と、駆動軸１２に連結された駆動ローター１５と、ローター支持軸１３、１４にそれぞれ支持された連動ローター１６、１７と、連動ローター１６、１７を駆動ローター１５に連動させる連動機構６６と、オイル供給装置７５とを備えている。このロータリーエンジン１０の特徴とするところは、オイル供給装置７５が設けられている点であり、これにより、後述のようにオイルが循環され、その結果、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７の良好な潤滑が達成されるようになっている。
【００１１】
ローターハウジング１１は、直方体状に形成されており、本体２１と側板２２、２３とを備えている。これらは、例えばアルミニウム合金から構成され得る。側板２２、２３は、本体２１の両側面に締結固定されている。本体２１の内部にローター収容室１８〜２０が設けられている。各ローター収容室１８〜２０は、内径ｄ１の円形の孔により構成されており、この孔は、本体２１を紙面に直交する方向に貫通している。側板２２、２３は、上記駆動軸１２及びローター支持軸１３、１４を支持している。上記駆動軸１２の中心は、ローター収容室１８の中心と一致する。また、上記ローター支持軸１３、１４の中心は、それぞれローター収容室１９、２０の中心と一致する。各ローター収容室１８〜２０の中心は、所定の間隔（ｄ１＋ｄ２）／２で配置されている。ここで、ｄ１＞ｄ２の関係がある。後述されるが、この寸法ｄ２は、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７の中心円盤部２４〜２６の外径である。
【００１２】
図３は、側板２２の正面図である。側板２２には、貫通孔２７〜２９及び貫通孔７６〜７８が設けられている。貫通孔２７は、上記駆動軸１２を回転自在な状態で挿通支持する。貫通孔２８、２９は、それぞれ、上記ローター支持軸１３、１４を回転自在な状態で挿通支持する。貫通孔７６〜７８は、後に詳述されるオイル供給装置７５の供給パイプ８０が挿通されるようになっている。貫通孔７７は、上記駆動ローター１５の中心付近（換言すれば、上記駆動軸１２の近傍）に対応する位置に設けられている。貫通孔７６、７８は、それぞれ、上記連動ローター１６、１７の中心付近（換言すれば、上記ローター支持軸１３、１４の近傍）に対応する位置に設けられている。
【００１３】
側板２２には、第１排気口３０及び第２排気口３１が設けられている。これらは側板２２を紙面に直交する方向に貫通しており、当該ロータリーエンジン１０が稼働したときに発生する燃焼ガス等がこれら第１排気口３０及び第２排気口３１から排出されるようになっている。
【００１４】
図４は、側板２３の正面図である。側板２３には、貫通孔３２〜３４、貫通孔８１〜８３及び貫通孔７９、８４が設けられている。貫通孔３２は、上記駆動軸１２を回転自在な状態で挿通支持する。貫通孔３３、３４は、それぞれ、上記ローター支持軸１３、１４を回転自在な状態で挿通支持する。貫通孔８１〜８３は、上記オイル供給装置７５の供給パイプ８０が挿通され、貫通孔７９、８４は、それぞれ上記オイル供給装置７５の排出パイプ８７が挿通されるようになっている。貫通孔８２は、上記駆動ローター１５の中心付近（換言すれば、上記駆動軸１２の近傍）に対応する位置に設けられている。貫通孔８１、８３は、それぞれ、上記連動ローター１６、１７の中心付近（換言すれば、上記ローター支持軸１３、１４の近傍）に対応する位置に設けられている。貫通孔７９、８４は、後述されるオイル収容部８５に対応する位置に設けられている。
【００１５】
側板２３には、第１吸気口３５及び第２吸気口３６が設けられている。これらは側板２３を紙面に直交する方向に貫通しており、当該ロータリーエンジン１０が稼働するときに、外部から空気が吸い込まれるようになっている。この側板２３には、燃料噴射バルブ７１と、点火プラグ７２とが取り付けられている。燃料噴射バルブは、公知の構成であり、所定のタイミングで燃料を霧状にして噴射する。点火プラグ７２も公知の構成であり、所定のタイミングで作動する。
【００１６】
図１が示すように、駆動ローター１５は、全体として円盤状に形成されており、上記中心円盤部２４と、４枚の羽根部３７〜４０とを有している。この中心円盤部２４は、外径ｄ２の円形板状に形成されている。４枚の羽根部３７〜４０は、この中心円盤部２４と一体的に形成されている。各羽根部３７〜４０は、中心円盤部２４の中心を基準として対称に配置されており、中心円盤部２４から放射状に径方向外側に突出するように形成されている。駆動ローター１５は、外径ｄ１の円盤状に形成されている。つまり、各羽根部３７〜４０の外周面４１〜４４は、半径ｄ１／２の円弧状に形成されている。上記中心円盤部２４の中心には貫通孔が設けられており、この貫通孔に上記駆動軸１２が挿通されている。駆動軸１２は、駆動ローター１５に固定されている。
【００１７】
図５は、駆動ローター１５の要部拡大正面図である。前述のように、各羽根部３７〜４０の外周面４１〜４４は半径ｄ１／２の円弧状に形成されており、中心円盤部２４の外周面４５は、半径ｄ２／２の円弧状に形成されている。羽根部３８の外周面４２の端部４６と、中心円盤部２４の外周面４５とは、曲面４７によって連続されている。この曲面４７は、上記端部４６を原点として、（式１）で規定される含絡線に沿って形成されている。
ｙ＝sinθ(d1(2cosθ−1)/2−d2/2）−−−−−−−−（式１）
（式１）において、θは、上記端部４６と中心円盤部２４の中心とを結ぶ仮想線Ｌ１となす角であり、ｙは、当該θの値に対応する仮想線Ｌ１に直交する方向のポイントである。
【００１８】
また、羽根部３７の外周面４１の端部４８と、中心円盤部２４の外周面４５とは、曲面４９によって連続されている。この曲面４９は、上記曲面４７と同様に、上記端部４８を原点として、（式１）で規定される含絡線に沿って形成されている。ただし、この場合は、上記端部４８と中心円盤部２４の中心とを結ぶ仮想線が基準となる。なお、図１が示すように、羽根部３７〜４０は中心円盤部２４に放射状に設けられているから、各羽根部３７〜４０の外周面の端部と中心円盤部２４の外周面４５とは、それぞれ上記曲面４７と同様の形状の曲面によって連続されている。
【００１９】
図１が示すように、連動ローター１６は、上記駆動ローター１５と同様の形状であって、上記中心円盤部２５と、４枚の羽根部４９〜５２とを有している。中心円盤部２５は、外径ｄ２の円形板状に形成されている。４枚の羽根部４９〜５２は、この中心円盤部２５と一体的に形成されている。各羽根部４９〜５２は、中心円盤部２５の中心を基準として対称に配置されており、中心円盤部２５から放射状に径方向外側に突出するように形成されている。連動ローター１６は、外径ｄ１の円盤状に形成されている。つまり、各羽根部４９〜５２の外周面５３〜５６は、半径ｄ１／２の円弧状に形成されている。上記中心円盤部２５の中心には貫通孔が設けられており、この貫通孔に上記ローター支持軸１３が挿通されている。ローター支持軸１３は、連動ローター１６に固定されている。上記駆動ローター１５と同様に、各羽根部４９〜５２の外周面５３〜５６の端部と、中心円盤部２５の外周面５７とは、上記曲面４７と同様の曲面によって連続されている。
【００２０】
連動ローター１７は、上記駆動ローター１５と略同様の形状であって、上記中心円盤部２６と、４枚の羽根部５８〜６１とを有している。中心円盤部２６は、外径ｄ２の円形板状に形成されている。４枚の羽根部５８〜６１は、この中心円盤部２６と一体的に形成されている。各羽根部５８〜６１は、中心円盤部２６の中心を基準として対称に配置されており、中心円盤部２６から放射状に径方向外側に突出するように形成されている。
【００２１】
連動ローター１７は、外径ｄ１の円盤状に形成されている。ただし、各羽根部５８〜６１の外周面６２〜６５は、半径が上記寸法ｄ１／２よりも若干大きい円弧状に形成されている。
【００２２】
上記中心円盤部２６の中心には貫通孔が設けられており、この貫通孔に上記ローター支持軸１４が挿通されている。ローター支持軸１４は、連動ローター１７に固定されている。上記駆動ローター１５と同様に、各羽根部５８〜６１の外周面６２〜６５の端部と、中心円盤部２６の外周面６６とは、上記曲面４７と同様の曲面によって連続されている。
【００２３】
上記駆動ローター１５及び各連動ローター１６、１７は、上記ローターハウジング１１に収容されている。具体的には、駆動ローター１５は、上記本体２１のローター収容室１８に嵌め込まれ、各連動ローター１６、１７は、それぞれ、上記本体２１のローター収容室１９、２０に収容されている。駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７の外径寸法並びに上記ローター収容室１８〜２０の内径寸法が前述のように設定されているから、駆動ローター１５は、ローター収容室１８の内壁面と気密的に摺動し、連動ローター１６、１７は、ローター収容室１９、２０の内壁面と気密的に摺動する。ただし、連動ローター１７の羽根部５８〜６１の外周面６２〜６５が前述の円弧面に形成されていることから、各羽根部５８〜６１の両端部はローター収容室２０の内壁面と気密的に摺動するが、その他の部分は、ローター収容室２０の内壁面との間に隙間を形成する。
【００２４】
前述のように、各ローター収容室１８〜２０の中心は、所定の間隔（ｄ１＋ｄ２）／２で配置されている。したがって、駆動ローター１５及び各連動ローター１６、１７がローターハウジング１１内に収容されたときは、図１が示すように、駆動ローター１５を中央にして、各連動ローター１６、１７が駆動ローター１５と噛み合うように配置される。すなわち、同図では、連動ローター１６の羽根部５０が駆動ローター１５に噛み合う。より具体的には、この羽根部５０が、駆動ローター１５の羽根部３９と羽根部４０との間に形成される凹部に嵌め込まれ、羽根部５０の外周面５４及びこの外周面５４の端部がこの凹部を区画する曲面と摺接する。同様に、連動ローター１７の羽根部６１が駆動ローター１５に噛み合う。より具体的には、この羽根部６１が、駆動ローター１５の羽根部３７と羽根部３８との間に形成される凹部に嵌め込まれ、羽根部６１の外周面６５の端部がこの凹部を区画する曲面と摺接する。
【００２５】
図２が示すように、上記連動機構６６は、３つの歯車６７〜６９からなる。歯車６７は、上記駆動軸１２に固定され、歯車６８、６９は、それぞれ上記ローター支持軸１３、１４に固定されている。各歯車６７〜６９は互いに噛み合っており、上記駆動ローター１５が回転することによって、各連動ローター１６、１７が回転される。なお、本実施形態では、連動機構６６は歯車から構成されるが、これに代えて、チェーン・スプロケット機構、タイミングベルト・プーリー機構が採用されてもよい。
【００２６】
図１及び図２が示すように、オイル供給装置７５は、上記ローターハウジング１１の本体２１に設けられたオイル収容部８５と、このオイル収容部８５に予め溜められたオイルと、このオイルを上記駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７に供給するオイル供給機構８６とを備えている。
【００２７】
オイル収容部８５は２箇所に設けられており、それぞれ上記ローター収容室１９及びローター収容室２０に連通している。オイル供給機構８６は、各オイル収容室８５に連通された上記排出パイプ８７と、供給パイプ８０と、図示されていないオイル供給ポンプとを備えている。このオイル供給ポンプは、上記排出パイプ８７と上記供給パイプ８０との間に配置され、排出パイプ８７を介して上記オイルを上記オイル収容部８５から引き出し、所定の圧力で上記供給パイプ８０に送る。供給パイプ８０は、上記各側板２２、２３の貫通孔７６〜７８及び貫通孔８１〜８３に嵌め込まれている。したがって、供給パイプ８０に送られたオイルは、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７の中心近傍に供給される。本実施形態では、上記供給パイプ８０は、両側板２２、２３に設けられているから、オイルは、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７の両側面から同時に供給される。
【００２８】
このロータリーエンジン１０では、オイルがオイル供給機構８６によって駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７の中心近傍に供給される。したがって、ロータリーエンジン１０が稼働すると、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７が高速で回転することから、上記オイルは遠心力によって駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７中心から外側へ滑らかに展開する。オイルは、上記オイル供給ポンプによって常時供給されるから、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７とローターハウジング１１との境界部分に油膜が良好に形成される。なお、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７は回転しているから、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７の外側に展開されたオイルは、再び上記オイル収容部８５に戻ることになる。
【００２９】
このように、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７とローターハウジング１１との境界部分に油膜が形成されるから、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７が高速で回転した場合であっても、良好な循環が達成される。
【００３０】
本実施形態では、上記側板２２、２３の内面は平坦面に形成されているが、これら側板２２、２３の内面に、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７との接触面積を減少するための凹部が設けられていてもよい。また、本実施形態では、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７が円盤状に形成され、その側面が平坦面に形成されているが、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７の側面に、側板２２、２３との接触面積を減少するための凹部が設けられていてもよい。かかる加工がなされることにより、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７と側板２２、２３との摩擦抵抗が減少され、駆動ローター１５及び連動ローター１６、１７がより滑らかに回転することができる。
【００３１】
また、駆動ローター１５の各羽根部３７〜４０、連動ローター１６の各羽根部４９〜５２及び連動ローター１７の各羽根部５８〜６１のそれぞれに、径方向に延びる細溝が形成されていてもよい。この細溝は、上記オイルを径方向外側に案内する。これにより、オイルは、確実に径方向に案内される。したがって、駆動ローター１５の各羽根部３７〜４０の外周面４１〜４４、連動ローター１６の各羽根部４９〜５２の外周面５３〜５６及び連動ローター１７の各羽根部５８〜６１の外周面６２〜６５とローターハウジング１１との間の潤滑が確実に良好なものとなる。なお、上記細溝は、上記側板２２、２３に設けられていてもよいことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、内燃機関としてのロータリーエンジンに適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るロータリーエンジンの正面断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るロータリーエンジンの平面断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係るロータリーエンジンの一方の側板の正面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るロータリーエンジンの他方の側板の正面図である。
【図５】図５は、 本発明の一実施形態に係るロータリーエンジンの駆動ローターの要部拡大正面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０・・・ロータリーエンジン
１１・・・ローターハウジング
１２・・・駆動軸
１３・・・ローター支持軸
１４・・・ローター支持軸
１５・・・駆動ローター
１６・・・連動ローター
１７・・・連動ローター
１８・・・ローター収容室
１９・・・ローター収容室
２０・・・ローター収容室
２１・・・本体
２２・・・側板
２３・・・側板
２４・・・中心円盤部
２５・・・中心円盤部
２６・・・中心円盤部
２７〜２９・・・貫通孔
３０・・・第１排気口
３１・・・第２排気口
３２〜３４・・・貫通孔
３５・・・第１吸気口
３６・・・第２吸気口
３７〜４０・・・羽根部
４１〜４４・・・外周面
４５・・・中心円盤部の外周面
４６・・・外周面の端部
４７・・・曲面
４８・・・外周面の端部
４９〜５２・・・羽根部
５３〜５６・・・外周面
５７・・・中心円盤部の外周面
５８〜６１・・・羽根部
６２〜６５・・・外周面
６６・・・連動機構
６７〜６９・・・歯車
７０・・・凹部
７１・・・燃料噴射バルブ
７２・・・点火プラグ
７５・・・オイル供給装置
７６〜７８・・・貫通孔
７９・・・貫通孔
８０・・・供給パイプ
８１〜８３・・・貫通孔
８４・・・貫通孔
８５・・・オイル収容部
８６・・・オイル供給機構
８７・・・排出パイプ
【図１】
2006070776.tif 000003
【図２】
2006070776.tif 000004
【図３】
2006070776.tif 000005
【図４】
2006070776.tif 000006
【図５】
2006070776.tif 000007