(57)【要約】【課題】  エンジン全体の小型化，軽量化、更には放熱性の向上，潤滑油の燃焼損失及び機械ロスの低減を図る。製造面におけるコストダウン及び生産性向上、更には長期使用における動作の安定性及び耐久性向上を図る。【解決手段】  回転シャフト４の軸方向におけるローターハウジング２を圧縮室２ｃと燃焼室２ｂに区画し、かつローター３を圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂにより構成するとともに、圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂを圧縮室Ｃｃと燃焼室Ｃｂにそれぞれ収容することにより、圧縮ローター部３ｃの回転により燃料Ｆｕを吸入し、かつ圧縮を行う圧縮機構部Ｍｃと、この圧縮機構部Ｍｃにより圧縮された燃料Ｆｕを爆発させて燃焼ローター部３ｂを回転させ、かつ排気Ｆｅを排出する燃焼機構部Ｍｂを設ける。【選択図】  図１
2006299901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローターハウジングに内蔵したローターを有し、前記ローターハウジング内に供給した燃料を爆発させて前記ローターを回転させるロータリーエンジンにおいて、前記ローターの中心に設けた回転シャフトの軸方向における前記ローターハウジングを圧縮室と燃焼室に区画し、かつ前記ローターを圧縮ローター部と燃焼ローター部により構成するとともに、前記圧縮ローター部と前記燃焼ローター部を前記圧縮室と前記燃焼室にそれぞれ収容することにより、前記圧縮ローター部の回転により燃料を吸入し、かつ圧縮を行う圧縮機構部と、この圧縮機構部により圧縮された燃料を爆発させて前記燃焼ローター部を回転させ、かつ排気を排出する燃焼機構部を設けたことを特徴とするロータリーエンジン。
【請求項２】
前記圧縮機構部は、真円をなす円盤体の外周面の一部を切欠状にすることにより小径状部を形成した圧縮ローター部と、この圧縮ローター部を収容し、かつ真円をなす内周面を有する前記圧縮室を形成した圧縮シリンダ部と、前記圧縮ローター部と前記圧縮シリンダ部間に生じる圧縮空間を爆発室に対して接続し又は接続解除する圧縮室弁部とを備えることを特徴とする請求項１記載のロータリーエンジン。
【請求項３】
前記燃焼機構部は、真円をなす円盤体の外周面の一部を切欠状にすることにより小径状部を形成するとともに、燃料が爆発した力を受ける受圧面を形成した燃焼ローター部と、この燃焼ローター部を収容し、かつ真円をなす内周面を有する前記燃焼室を形成した燃焼シリンダ部と、この燃焼シリンダ部の内部に臨ませた爆発室と、この爆発室を前記燃焼ローター部と前記燃焼シリンダ部間に生じる燃焼空間に接続し又は接続解除する燃焼室弁部とを備えることを特徴とする請求項１記載のロータリーエンジン。
【請求項４】
前記燃焼室弁部は、前記爆発室及び当該爆発室に臨む点火プラグを有するとともに、開位置側に変位した際に前記点火プラグに対する通電回路が接続状態となり、かつ閉位置側に変位した際に前記通電回路が切断状態となる開閉スイッチを兼ねることを特徴とする請求項３記載のロータリーエンジン。
【請求項５】
前記圧縮室弁部と前記燃焼室弁部は一体の弁ユニットにより構成することを特徴とする請求項１記載のロータリーエンジン。
【請求項６】
前記弁ユニットは、前記圧縮ローター部及び前記燃焼ローター部の外周面に沿って回動変位し、この回動変位により前記圧縮室弁部が閉位置のときに前記燃焼室弁部が開位置となり、かつ前記圧縮室弁部が開位置のときに前記燃焼室弁部が閉位置となることを特徴とする請求項５記載のロータリーエンジン。
【請求項７】
前記圧縮ローター部及び前記燃焼ローター部は、真円をなす円盤体の外周面の一部を切欠状にすることにより１８０〔°〕対向した位置に眉形の小径状部を形成するとともに、前記圧縮ローター部と前記燃焼ローター部間には、周方向における所定の位相差を設定することを特徴とする請求項１記載のロータリーエンジン。
【請求項８】
前記圧縮室弁部は、前記圧縮ローター部の周方向に９０〔°〕間隔で配設するとともに、前記燃焼室弁部は、前記燃焼ローター部の周方向に９０〔°〕間隔で配設することを特徴とする請求項７記載のロータリーエンジン。
【請求項９】
前記圧縮シリンダ部の端面部に吸入室カバーを付設することにより共通吸入室を形成し、この共通吸入室を燃料供給系に接続するとともに、前記共通吸入室と前記圧縮シリンダ部の内部を前記端面部に形成した一又は二以上の吸入孔により連通接続することを特徴とする請求項１記載のロータリーエンジン。
【請求項１０】
前記燃焼シリンダ部の端面部に排気室カバーを付設することにより共通排気室を形成し、この共通排気室を排気系に接続するとともに、前記共通排気室と前記燃焼シリンダ部の内部を前記端面部に形成した一又は二以上の排気孔により連通接続することを特徴とする請求項１記載のロータリーエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローターハウジングに内蔵したローターを燃料の爆発により回転させるロータリーエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ローターハウジングに内蔵したローターを有し、このローターハウジング内に供給した燃料を爆発させて当該ローターを回転させるロータリーエンジンは知られており、既に、本出願人も、省エネルギ性が高く、機械的損失の少ない高効率のロータリーエンジンを、特公昭６１−３３９７５号公報により提案した。
【０００３】
同公報に開示されるロータリーエンジンは、真円形状をなすローターの中央にシャフトを挿通固定して回転自在にハウジング内に密閉し、ローターに圧縮溝を周設するとともに、該圧縮溝の底面の一部をなめらかに隆起した隆起部によって圧縮溝を分界し、ハウジングから圧縮溝に至る吸入口を設け、吸入口に近接して気体圧縮方向となる圧縮溝内に出入自在に弾発圧接する圧接ピストンをハウジングに設け、圧接ピストンの反吸入口側となるハウジング内に、圧縮溝とハウジングを連通する高圧ガス通路を設け、高圧ガス通路の先端に爆発室を形成し、爆発室と高圧ガス通路とを逆止作用を有する逆止部を介して連通し、ローターの必要周面に羽根部を設け、羽根部に連通して爆発室に噴出口を設け、爆発室の気密を保持するために真円形状のローターの羽根の無い部分は噴出口に気密に摺接し、ローター周囲に排気口を設けたものである。
【特許文献１】特公昭６１−３３９７５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した本出願人が提案した従来のロータリーエンジンは、次のような改良すべき点も残されていた。
【０００５】
第一に、ローターが一つのため、圧縮機構部及び燃焼機構部等のエンジンのサイクル行程に用いる主要な機構部を一つのローターの周方向及び径方向に配置せざるを得ず、エンジン全体の大型化（特に径方向の大型化）及び重量アップを招いてしまう。
【０００６】
第二に、ローターの内部に周方向に沿った圧縮溝を設けたり、ハウジングに圧接ピストンを配設する必要があるなど、ローター構造の複雑化を招くとともに、ローターの形状に対して厳しい精密性が要求されるなど、製造面におけるコストアップ及び生産性低下を強いられる。
【０００７】
第三に、ローター及びハウジングの構造や形状に高い精密性が要求されるため、結局、長期使用における動作の安定性を確保するのが容易でないとともに、耐久性の確保も容易でない。
【０００８】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決したロータリーエンジンの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するため、ローターハウジング２に内蔵したローター３を有し、ローターハウジング２内に供給した燃料Ｆｕを爆発させてローター３を回転させるロータリーエンジン１を構成するに際して、ローター３の中心に設けた回転シャフト４の軸方向におけるローターハウジング２を圧縮室２ｃと燃焼室２ｂに区画し、かつローター３を圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂにより構成するとともに、圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂを圧縮室Ｃｃと燃焼室Ｃｂにそれぞれ収容することにより、圧縮ローター部３ｃの回転により燃料Ｆｕを吸入し、かつ圧縮を行う圧縮機構部Ｍｃと、この圧縮機構部Ｍｃにより圧縮された燃料Ｆｕを爆発させて燃焼ローター部３ｂを回転させ、かつ排気Ｆｅを排出する燃焼機構部Ｍｂを設けたことを特徴とする。
【００１０】
この場合、発明の好適な態様により、圧縮機構部Ｍｃは、真円をなす円盤体の外周面３ｃｆの一部を切欠状にすることにより小径状部３ｃｓ…を形成した圧縮ローター部３ｃと、この圧縮ローター部３ｃを収容し、かつ真円をなす内周面５ｃｆを有する圧縮室Ｃｃを形成した圧縮シリンダ部５ｃと、圧縮ローター部３ｃと圧縮シリンダ部５ｃ間に生じる圧縮空間Ｓｃ…を爆発室Ｅｕ…に対して接続し又は接続解除する圧縮室弁部６ｃ…とを備えて構成できる。一方、燃焼機構部Ｍｂは、真円をなす円盤体の外周面３ｂｆの一部を切欠状にすることにより小径状部３ｂｓ…を形成するとともに、燃料Ｆｕが爆発した力を受ける受圧面３ｂｐ…を形成した燃焼ローター部３ｂと、この燃焼ローター部３ｂを収容し、かつ真円をなす内周面５ｂｆを有する燃焼室Ｃｂを形成した燃焼シリンダ部５ｂと、この燃焼シリンダ部５ｂの内部に臨ませた爆発室Ｅｕ…と、この爆発室Ｅｕ…を燃焼ローター部３ｂと燃焼シリンダ部５ｂ間に生じる燃焼空間Ｓｂ…に接続し又は接続解除する燃焼室弁部６ｂ…とを備えて構成できる。さらに、燃焼室弁部６ｂ…は、爆発室Ｅｕ…及び当該爆発室Ｅｕ…に臨む点火プラグ７…を有するとともに、開位置側に変位した際に点火プラグ７…に対する通電回路８…が接続状態となり、かつ閉位置側に変位した際に通電回路８…が切断状態となる開閉スイッチ９…を兼ねるように構成できる。また、圧縮室弁部６ｃ…と燃焼室弁部６ｂ…は一体の弁ユニット６…により構成でき、この弁ユニット６…は、圧縮ローター部３ｃ…及び燃焼ローター部３ｂ…の外周面３ｃｆ（３ｃｓ…）及び３ｂｆ（３ｂｓ…）に沿って回動変位し、この回動変位により圧縮室弁部６ｃ…が閉位置のときに燃焼室弁部６ｂ…が開位置となり、かつ圧縮室弁部６ｂ…が開位置のときに燃焼室弁部６ｃ…が閉位置となるように構成できる。
【００１１】
特に、圧縮ローター部３ｃ及び燃焼ローター部３ｂは、真円をなす円盤体の外周面３ｃｆ，３ｂｆの一部を切欠状にすることにより１８０〔°〕対向した位置に眉形の小径状部３ｃｓ，３ｃｓ，３ｂｓ，３ｂｓを形成するとともに、圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂ間には、周方向における所定の位相差Ｑｒ（例えば、５５〔°〕）を設定することができる。したがって、圧縮室弁部６ｃは、圧縮ローター部３ｃの周方向に９０〔°〕間隔で配設することができるとともに、燃焼室弁部６ｂは、燃焼ローター部３ｂの周方向に９０〔°〕間隔で配設することができる。
【００１２】
他方、圧縮シリンダ部５ｃの端面部５ｃｏには、吸入室カバー１１ｃを付設することにより共通吸入室１２ｃを形成し、この共通吸入室１２ｃを燃料供給系１３ｃに接続するとともに、共通吸入室１２ｃと圧縮シリンダ部５ｃの内部を端面部５ｃｏに形成した一又は二以上の吸入孔１４ｃ…により連通接続することができる。同様に、燃焼シリンダ部５ｂの端面部５ｂｏにも、排気室カバー１１ｂを付設することにより共通排気室１２ｂを形成し、この共通排気室１２ｂを排気系１３ｂに接続するとともに、共通排気室１２ｂと燃焼シリンダ部５ｂの内部を端面部５ｂｏに形成した一又は二以上の排気孔１４ｂ…により連通接続することができる。
【発明の効果】
【００１３】
このような構成を有する本発明に係るローターエンジン１によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１４】
（１）  ローターハウジング２を圧縮室２ｃと燃焼室２ｂに区画し、かつローター３を圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂにより構成するとともに、圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂを圧縮室Ｃｃと燃焼室Ｃｂにそれぞれ収容することにより圧縮機構部Ｍｃと燃焼機構部Ｍｂを設けたため、エンジンのサイクル行程に用いる主要な機構部を二つのローターに分散して構成することができ、エンジン全体の小型化（特に径方向の小型化）及び軽量化を図ることができるとともに、放熱性の向上、更には潤滑油の燃焼損失及び機械ロスの低減を図ることができる。
【００１５】
（２）  各ローター３ｃ，３ｂにおける構造（形状）の簡略化及び単純化を図れるとともに、各ローター３ｃ，３ｂの形状には従来のような厳しい精密性が要求されないため、製造面におけるコストダウン及び生産性向上を図ることができる。
【００１６】
（３）  ローター３及びローターハウジング２の構造や形状に従来のような高い精密性が要求されないことから、長期使用における動作の安定性を容易に確保できるとともに、耐久性向上にも寄与できる。
【００１７】
（４）  好適な態様により、圧縮機構部Ｍｃを、小径状部３ｃｓ…を形成した圧縮ローター部３ｃと、圧縮室Ｃｃを形成した圧縮シリンダ部５ｃと、圧縮ローター部３ｃと圧縮シリンダ部５ｃ間の圧縮空間Ｓｃ…を爆発室Ｅｕ…に対して接続し又は接続解除する圧縮室弁部６ｃ…とを備えて構成し、また、燃焼機構部Ｍｂを、小径状部３ｂｓ…を形成するとともに受圧面３ｂｐ…を形成した燃焼ローター部３ｂと、燃焼室Ｃｂを形成した燃焼シリンダ部５ｂと、この燃焼シリンダ部５ｂの内部に臨ませた爆発室Ｅｕ…と、この爆発室Ｅｕ…を燃焼ローター部３ｂと燃焼シリンダ部５ｂ間の燃焼空間Ｓｂ…に接続し又は接続解除する燃焼室弁部６ｂ…とを備えて構成すれば、目的のロータリーエンジン１を合理的な構造により確実に実施できる。
【００１８】
（５）  好適な態様により、圧縮室弁部６ｃ…と燃焼室弁部６ｂ…が一体となる弁ユニット６…を用いれば、更なる構造の簡略化及び切換動作の確実化に寄与できる。
【００１９】
（６）  好適な態様により、弁ユニット６…を、圧縮ローター部３ｃ及び燃焼ローター部３ｂの外周面３ｃｆ（３ｃｓ…）及び３ｂｆ（３ｂｓ…）に沿って回動変位し、この回動変位により圧縮室弁部６ｃ…が閉位置のときに燃焼室弁部６ｂ…が開位置となり、かつ圧縮室弁部６ｂ…が開位置のときに燃焼室弁部６ｃ…が閉位置となるように構成すれば、圧縮ローター部３ｃ及び燃焼ローター部３ｂの回転による自動切換を行わせることができる。
【００２０】
（７）  好適な態様により、圧縮シリンダ部５ｃの端面部５ｃｏに吸入室カバー１１ｃを付設することにより共通吸入室１２ｃを形成し、この共通吸入室１２ｃを燃料供給系１３ｃに接続するとともに、共通吸入室１２ｃと圧縮シリンダ部５ｃの内部を端面部５ｃｏに形成した一又は二以上の吸入孔１４ｃ…により連通接続すれば、燃料供給系１３ｃから各吸入孔１４ｃ…に至る経路構成の簡易化及び単純化を図りつつ燃料供給の均等化及び安定化を図ることができる。
【００２１】
（８）  好適な態様により、燃焼シリンダ部５ｂの端面部５ｂｏに排気室カバー１１ｂを付設することにより共通排気室１２ｂを形成し、この共通排気室１２ｂを排気系１３ｂに接続するとともに、共通排気室１２ｂと燃焼シリンダ部５ｂの内部を端面部５ｂｏに形成した一又は二以上の排気孔１４ｂ…により連通接続すれば、各排気孔１４ｂ…から排気系１３ｂに至る経路構成の簡易化及び単純化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２３】
まず、本実施形態に係るロータリーエンジン１の構成について、図１〜図１１を参照して説明する。
【００２４】
ロータリーエンジン１は、基本的な構成としてローターハウジング２及びこのローターハウジング２に内蔵したローター３を備える。ローターハウジング２は、図１に示すように、左右に配した端面部５ｃｏ，５ｂｏ及び周面部２ｆを有する内部中空の偏平円筒形に構成し、燃料Ｆｕ及び排気Ｆｅの通路を除いて全体を密閉構造にする。そして、各端面部５ｃｏ，５ｂｏの中央位置に、軸受部（ベアリング）２１，２２をそれぞれ取付け、各軸受部２１，２２により回転シャフト４を回動自在に支持する。また、ローターハウジング２の内部には仕切壁部２３を設け、この仕切壁部２３により、回転シャフト４の軸方向におけるローターハウジング２を圧縮室２ｃと燃焼室２ｂに区画する。これにより、ローターハウジング２の一側の半部が圧縮室２ｃを形成する圧縮シリンダ部５ｃとなり、ローターハウジング２の他側の半部が燃焼室２ｂを形成する燃焼シリンダ部５ｂとなる。
【００２５】
一方、ローター３は、二つのローター、即ち、圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂにより構成する。そして、圧縮ローター部３ｃは、圧縮室Ｃｃ（圧縮シリンダ部５ｃ）の内部に収容するとともに、燃焼ローター部３ｂは、燃焼室Ｃｂ（燃焼シリンダ部５ｂ）の内部に収容し、圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂは、それぞれ中央位置を回転シャフト４の外周面に固定する。
【００２６】
これにより、圧縮シリンダ部５ｃ側において、圧縮ローター部３ｃの回転により燃料Ｆｕを吸入し、かつ圧縮を行う圧縮機構部Ｍｃを構成できる。即ち、圧縮機構部Ｍｃは、図２（ａ）に示すように、主要構成部として、上述した圧縮ローター部３ｃ及び圧縮シリンダ部５ｃを備えている。圧縮ローター部３ｃは、真円をなす円盤体の外周面３ｃｆの一部を切欠状にすることにより１８０〔°〕対向した位置に眉形の小径状部３ｃｓ，３ｃｓを形成した形状を有する。また、圧縮シリンダ部５ｃは、真円をなす内周面５ｃｆを形成した圧縮室Ｃｃを有する。そして、この圧縮室Ｃｃに圧縮ローター部３ｃを収容する。さらに、圧縮機構部Ｍｃは、主要構成部として、圧縮ローター部３ｃと圧縮シリンダ部５ｃ間に生じる二つの圧縮空間Ｓｃ，Ｓｃを、後述する爆発室Ｅｕ…に対して接続し又は接続解除する四つの圧縮室弁部６ｃ…を備える。各圧縮室弁部６ｃ…は、圧縮ローター部３ｃの周方向、即ち、圧縮シリンダ部５ｃの外周面における周方向に９０〔°〕間隔で計四個所に配設する。なお、圧縮室弁部６ｃは、後述する燃焼室弁部６ｂと一体の弁ユニット６により構成する。このため、圧縮室弁部６ｃの構成及び機能は後に詳述する。
【００２７】
他方、燃焼シリンダ部５ｂ側においては、圧縮機構部Ｍｃにより圧縮された燃料Ｆｕを爆発させて燃焼ローター部３ｂを回転させ、かつ排気Ｆｅを排出する燃焼機構部Ｍｂを構成できる。即ち、燃焼機構部Ｍｂは、図２（ｂ）に示すように、主要構成部として、上述した燃焼ローター部３ｂ及び燃焼シリンダ部５ｂを備えている。燃焼ローター部３ｂは、真円をなす円盤体の外周面３ｂｆの一部を切欠状にすることにより１８０〔°〕対向した位置に眉形の小径状部３ｂｓ，３ｂｓを形成した形状を有するとともに、燃料Ｆｕが爆発した力を受ける受圧面３ｂｐ…を有する。また、燃焼シリンダ部５ｂは、真円をなす内周面５ｂｆを形成した燃焼室Ｃｂを有する。そして、この燃焼室Ｃｂに燃焼ローター部３ｂを収容する。さらに、燃焼機構部Ｍｂは、主要構成部として、燃焼シリンダ部５ｂの内部に臨ませた爆発室Ｅｕ…と、この爆発室Ｅｕ…を燃焼ローター部３ｂと燃焼シリンダ部５ｂ間に生じる燃焼空間Ｓｂ…に接続し又は接続解除する四つの燃焼室弁部６ｂ…を備える。各燃焼室弁部６ｂ…は、燃焼ローター部３ｂの周方向に９０〔°〕間隔で計四個所に配設する。
【００２８】
また、圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂ間には、図５に示すように、周方向における所定の位相差Ｑｒ、具体的には、５５〔°〕の位相差を設定する。その他、圧縮ローター部３ｃ及び燃焼ローター部３ｂの端面や圧縮シリンダ部５ｃ及び燃焼シリンダ部５ｂ等の各部品には、凹部Ｄ…を設けることにより、各ローター部３ｃ，３ｂ及び各シリンダ部５ｃ，５ｂの素材削減や軽量化を図ることが望ましい。
【００２９】
一方、上述した圧縮室弁部６ｃと燃焼室弁部６ｂは、図６〜図１１に示すように、一体となる弁ユニット６により構成する。弁ユニット６は、図７及び図８に示すように、圧縮室弁部６ｃと燃焼室弁部６ｂ間を連結部３１により連結するとともに、圧縮室弁部６ｃと燃焼室弁部６ｂの外端面に、それぞれ軸部３２，３３を設けて一体に構成する。なお、弁ユニット６は、図面上、完全な一体構造として表現したが、組付性等を考慮して別体の各部品を組合わせて構成することができる。
【００３０】
この場合、圧縮室弁部６ｃは、図６及び図９に示すように、全体を偏平な円柱状に形成し、下部に位置する外周面に、クチバシ状に突出した連通口部３５を設けるとともに、下端に位置する外周面は、圧縮ローター部３ｃの外周面３ｃｆに沿った切欠状に形成する。そして、圧縮室弁部６ｃの内部には、連通口部３５の先端開口から連結部３１に至る燃料通路Ｒｃを設ける。
【００３１】
他方、燃焼室弁部６ｂは、図６及び図１０に示すように、偏平な円柱体の外周面の二位置を、燃焼ローター部３ｂの外周面３ｂｆの曲率によりスライスした形状（図１０）に形成することにより、比較的短い円弧となる外周面６ｂｓと比較的長い円弧となる外周面６ｂｍを設け、外周面６ｂｓを連通口部３６として用いる。そして、燃焼室弁部６ｂの内部には、連通口部３６の先端開口から連結部３１に至る燃料通路Ｒｂを設ける。また、燃焼室弁部６ｂには、燃料通路Ｒｂ（爆発室Ｅｕ）に臨む点火プラグ７を取付ける。点火プラグ７は、先端に設けた点火部７ｓが燃料通路Ｒｂ（爆発室Ｅｕ）の内部に臨むとともに、後端は外周面６ｂｍに臨む。このため、燃料通路Ｒｂ（爆発室Ｅｕ）を形成する燃焼室弁部６ｂの内面には、必要な耐火処理部６ｂｉを施してある。
【００３２】
さらに、連結部３１の内部にも、図８に示すように燃料通路Ｒｍを形成し、この燃料通路Ｒｍの両端は、燃料通路Ｒｃ及び燃料通路Ｒｂにそれぞれ連通させる。これにより、連通口部３５の先端開口から燃料通路Ｒｃ，燃料通路Ｒｍ及び燃料通路Ｒｂを経由して連通口部３６の先端開口に至る連続した連通路Ｒが形成され、この連通路Ｒにより爆発室Ｅｕが構成される。
【００３３】
この弁ユニット６は、ローターハウジング２の外周面２ｆに取付ける。この場合、各弁ユニット６…は、ローターハウジング２の外周面２ｆに沿って９０〔°〕間隔で計四個所に取付ける。取付けるに際しては、弁ハウジング３８…を用意する。弁ハウジング３８は、内部中空の円筒状に形成し、内周面には、弁ユニット６を回動自在に保持する保持部３９を設ける。また、ローターハウジング２の外周面２ｆに取付ける際の当該外周面２ｆに対向する弁ハウジング３８の周面部を切欠状にすることにより開口部３８ｓを形成し、この開口部３８ｓは、ローターハウジング２の内部に臨ませる。なお、保持部３９には、連結部３１及び軸部３２，３３をそれぞれ保持する軸受部が含まれる。
【００３４】
さらに、弁ハウジング３８における点火プラグ７に対応する位置には、図２（ｂ）に示すように、開口部４１を形成し、この開口部４１にプラグ接続部４２を挿入して固定する。そして、プラグ接続部４２及び点火プラグ７の内部には、図１０に示す通電回路８を埋設する。これにより、燃焼室弁部６ｂの開閉動作は、燃焼室弁部６ｂの回動変位により行われるため、燃焼室弁部６ｂが開位置側に変位した際は、点火プラグ７に対する通電回路８は図１０に示すように接続状態となり、かつ燃焼室弁部６ｂが閉位置側に変位した際には、通電回路８が切断状態となる開閉スイッチ９が構成される。したがって、燃焼室弁部６ｂはこの開閉スイッチ９を兼ねている。
【００３５】
一方、ローターハウジング２の外周面には、弁ハウジング３８を保持する開口部２ｓを形成する。よって、弁ハウジング３８をローターハウジング２に取付ける際には、弁ハウジング３８の内部に弁ユニット６を収容し、固定ボルトＢ…等を利用してローターハウジング２の外周面に取付けることができる。
【００３６】
これにより、圧縮室弁部６ｃの連通口部３５は、図２（ａ）に示すように、圧縮室Ｃｃに臨ませることができる。したがって、圧縮室弁部６ｃが、図中、時計方向に回動すれば、燃料通路Ｒｃと圧縮空間Ｃｃが遮断される閉位置に変位し、反時計方向に回動すれば、燃料通路Ｒｃと圧縮空間Ｃｃが連通接続される開位置に変位する。また、燃焼室弁部６ｂの連通口部３６は、図２（ｂ）に示すように、燃焼室Ｃｂに臨ませることができる。したがって、燃焼室弁部６ｂが、図中、時計方向に回動すれば、燃料通路Ｒｂ（爆発室Ｅｕ）と燃焼空間Ｓｂが遮断される閉位置に変位し、反時計方向に回動すれば、燃料通路Ｒｂ（爆発室Ｅｕ）と燃焼空間Ｓｂが連通接続される開位置に変位する。そして、弁ユニット６における圧縮室弁部６ｃと燃焼室弁部６ｂは、圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂの外周面３ｃｆ（３ｃｓ…）及び３ｂｆ（３ｂｓ…）に接触し、追従することにより開閉動作が行われる。即ち、圧縮室弁部６ｃが閉位置のときに燃焼室弁部６ｂが開位置に変位し、かつ圧縮室弁部６ｂが開位置のときに燃焼室弁部６ｃが閉位置に変位する。図１１は、圧縮室弁部６ｃと燃焼室弁部６ｂの位置関係及び角度関係を示し、Ｑｖは閉位置と開位置のの回動角範囲を示す。
【００３７】
このような圧縮室弁部６ｃと燃焼室弁部６ｂが一体となる弁ユニット６を用いることにより、更なる構造の簡略化及び切換動作の確実化を図ることができる。また、弁ユニット６…は、圧縮ローター部３ｃ及び燃焼ローター部３ｂの外周面３ｃｆ（３ｃｓ…）及び３ｂｆ（３ｂｓ…）に沿って回動変位し、この回動変位により圧縮室弁部６ｃ…が閉位置のときに燃焼室弁部６ｂ…が開位置となり、かつ圧縮室弁部６ｂ…が開位置のときに燃焼室弁部６ｃ…が閉位置となるように構成したため、圧縮ローター部３ｃ及び燃焼ローター部３ｂの回転による自動切換を行わせることができる。
【００３８】
他方、圧縮シリンダ部５ｃの端面部５ｃｏには、図１に示すように、吸入室カバー１１ｃを付設して共通吸入室１２ｃを形成する。そして、共通吸入室１２ｃは、燃料供給系１３ｃに接続するとともに、共通吸入室１２ｃと圧縮シリンダ部５ｃの内部は、端面部５ｃｏに形成した四つの吸入孔１０ｃ…により連通接続する。この場合、各吸入孔１０ｃ…は、図２（ａ）に示すように、開口部２ｓの近傍に設ける。なお、燃料供給系１３ｃは、外気が吸入されるエアクリーナ５１，このエアクリーナ５１から吸入された空気によりガソリンを気化するキャブレター５２等を備え、このキャブレター５２からガス化した燃料Ｆｕが共通吸入室１２ｃに供給される。
【００３９】
また、燃焼シリンダ部５ｂの端面部５ｂｏにも、図１に示すように、排気室カバー１１ｂを付設して共通排気室１２ｂを形成する。そして、共通排気室１２ｂは、マフラー等を備える排気系１３ｂに接続するとともに、共通排気室１２ｂと燃焼シリンダ部５ｂの内部は、端面部５ｂｏに形成した四つの排気孔１０ｂ…により連通接続する。この場合、各排気孔１０ｂ…は、図２（ｂ）に示すように、開口部２ｓの近傍に設ける。なお、その他、図中、Ｐ…は各部品を組付ける際などに使用する各種プレート類を示している。
【００４０】
次に、本実施形態に係るロータリーエンジン１の動作について、各図を参照して説明する。
【００４１】
まず、圧縮室弁部６ｃと燃焼室弁部６ｂの動作（機能）について説明する。圧縮室弁部６ｃは、図２（ａ）に示すように、連通口部３５が圧縮ローター部３ｃの大径部となる外周面３ｃｆに当接して閉位置に変位するとともに、小径状部３ｃｓ…に当接して開位置に変位する。この際、小径状部３ｃｓ…は、圧縮ローター部３ｃにおける１８０°対向位置に形成されるため、四個所に配した各圧縮室弁部６ｃ…のうち、同一の対角線上における各圧縮室弁部６ｃと６ｃは同一動作を行うとともに、一方の対角線上における圧縮室弁部６ｃ，６ｃと他方の対角線上における圧縮室弁部６ｃ，６ｃは、交互に開閉動作を行う。また、燃焼室弁部６ｂは、図２（ｂ）に示すように、連通口部３６が燃焼ローター部３ｂの大径部となる外周面３ｂｆに当接して閉位置に変位するとともに、小径状部３ｂｓ…に当接して開位置に変位する。この際、小径状部３ｂｓ…は、燃焼ローター部３ｂにおける１８０°対向位置に形成されるため、四個所に配した各燃焼室弁部６ｂ…のうち、同一の対角線上における各燃焼室弁部６ｂと６ｂは同一動作を行うとともに、一方の対角線上における燃焼室弁部６ｂ，６ｂと他方の対角線上における燃焼室弁部６ｂ，６ｂは、交互に開閉動作を行う。
【００４２】
そして、四つの各圧縮室弁部６ｃ及び四つの各燃焼室弁部６ｂ…はそれぞれ同一構造となるため、同一対角線上における圧縮室弁部６ｃと６ｃ（燃焼室弁部６ｂと６ｂ）は同一動作を行うも、異なる対角線上における圧縮室弁部６ｃ…と６ｃ…（燃焼室弁部６ｂ…と６ｂ…）は半周期（半サイクル）遅れで同一動作を行う。
【００４３】
このように構成するため、以下の説明では、一つの圧縮室弁部６ｃ及び一つの燃焼室弁部６ｂに着目し、一つの吸入孔１０ｃから吸入される燃料Ｆｕの経緯に沿って説明するが、他の三つの圧縮室弁部６ｃ…及び燃焼室弁部６ｂ…においても同一周期又は半周期遅れによる同一の動作が行われる。
【００４４】
次に、ロータリーエンジン１の動作行程について、図１〜図１７を参照しつつ、図１８に示すフローチャートに従って説明する。
【００４５】
まず、不図示のイグニッションキーをＯＮにする（ステップＳ１）。これにより、不図示のスタータモータが回転する（ステップＳ２）。このスタータモータの回転により回転シャフト４が回転し、ローター３、即ち、圧縮ローター部３ｃ及び燃焼ローター部３ｂが一体に回転する（ステップＳ３）。図１２〜図１７において、矢印Ｋｓは圧縮ローター部３ｃ及び燃焼ローター部３ｂの回転方向を示している。
【００４６】
今、圧縮ローター部３ｃの回転により、圧縮ローター部３ｃが図１２に示す状態にあるものとする。この状態では、最上端に位置する圧縮室弁部６ｃｓ（６ｃ）は圧縮ローター部３ｃの大径部（外周面３ｃｆ）に当接し、また、この後方に位置する圧縮室弁部６ｃｒ（６ｃ）は圧縮ローター部３ｃの小径状部３ｃｓに当接している。
【００４７】
したがって、圧縮室弁部６ｃｓと６ｃｒ間には、圧縮空間Ｃｃが形成され、かつ圧縮空間Ｃｃには吸入孔１０ｃが連通するため、燃料Ｆｕは、点線矢印で示すように、共通吸入室１２ｃから吸入孔１０ｃを通して圧縮空間Ｃｃに吸入される。即ち、後方に位置する圧縮室弁部６ｃｒにより圧縮空間Ｃｃの後端が閉塞され、かつ圧縮ローター部３ｃは矢印Ｋｓの方向に回転するため、圧縮ローター部３ｃの回転に伴って圧縮空間Ｃｃの容積は拡大する。この結果、圧縮空間Ｃｃに負圧（吸引力）が発生し、燃料Ｆｕは圧縮空間Ｃｃに強制吸入される。よって、圧縮室弁部６ｃｓから見た場合には吸入行程が行われる（ステップＳ４）。なお、共通吸入室１２ｃには、前述したように、燃料供給系１３ｃにおけるエアクリーナ５１及びキャブレター５２を介して燃料Ｆｕが供給される。本実施形態では、このような共通吸入室１２ｃを設けたため、燃料供給系１３ｃから各吸入孔１０ｃ…に至る経路構成の簡易化及び単純化を図りつつ燃料供給の均等化及び安定化を図ることができる利点がある。
【００４８】
また、圧縮ローター部３ｃの回転が図１２に示す状態から更に進行すると、圧縮室弁部６ｃｓは開位置に変位し、かつ後方の圧縮室弁部６ｃｒは閉位置に変位するとともに、圧縮室弁部６ｃｓに一体の燃焼室弁部６ｂｓ（６ｂ）は閉位置に変位する（ステップＳ５）。この状態を図１３に示す。これにより、圧縮空間Ｃｃに吸入された燃料Ｆｕは、点線矢印で示すように、圧縮室弁部６ｃｓの連通口部３５の先端開口から燃料通路Ｒｃ，Ｒｍ及びＲｂの内部、即ち、爆発室Ｅｕに供給されるとともに、圧縮ローター部３ｃの回転に伴って圧縮空間Ｃｃの容積が縮小するため、燃料Ｆｕは圧縮された状態で爆発室Ｅｕに供給される。よって、圧縮室弁部６ｃｓ（燃焼室弁部６ｂｓ）から見た場合には圧縮行程が行われる（ステップＳ６）。なお、この状態では、開閉スイッチ９がＯＦＦとなり、点火プラグ７に対する通電回路８は切断状態となる。
【００４９】
この状態から、更に圧縮ローター部３ｃ（燃焼ローター部３ｂ）が回転すれば、図１４に示すように、圧縮室弁部６ｃｓは閉位置に変位するとともに、燃焼室弁部６ｂｓは開位置に変位する（ステップＳ７）。したがって、圧縮室弁部６ｃｓが閉位置に変位し、かつ燃焼室弁部６ｂｓが開位置に変位した直後のタイミングにより燃焼室弁部６ｂｓの点火プラグ７を点火すれば、爆発室Ｅｕに圧縮状態で閉じ込められた燃料Ｆｕが爆発し、この爆発エネルギが前方に連通する燃焼空間Ｓｂに対して容積を拡大する方向に作用する爆発行程が行われる（ステップＳ８，Ｓ９）。この場合、開閉スイッチ９がＯＮになり、点火プラグ７に対する通電回路８が接続状態となるため、点火プラグ７の点火するタイミングは、開閉スイッチ９がＯＮするタイミングにより設定してもよいし、車載コントローラから出力する点火信号により設定してもよい。
【００５０】
この結果、燃焼室弁部６ｂｓの先端における連通開口部３６に対向する燃焼ローター部３ｂの受圧面３ｂｐには、爆発エネルギによる加圧力が付与され、燃焼ローター部３ｂを回転させる回転力が発生する（ステップＳ１０）。この状態を図１５に示す。なお、実線で示す矢印Ｆｅは爆発により発生した排気Ｆｅである。
【００５１】
一方、燃焼ローター部３ｂの回転により、前方に位置する燃焼室弁部６ｂｆ（６ｂ）の近傍に設けた排気孔１０ｂを通して燃焼空間Ｓｂと共通排気室１２ｂが連通するため、図１６に示すように、共通排気室１２ｂの排気Ｆｅは、実線矢印で示すように、排気孔１０ｂを通して共通排気室１２ｂに排出される排気行程が行われる（ステップＳ１１，Ｓ１２）。そして、更に燃焼ローター部３ｂ（圧縮ローター部３ｃ）が回転すれば、図１７に示すように、燃焼室弁部６ｂｓは閉位置に変位するとともに、圧縮室弁部６ｃｓは開位置に変位する（ステップＳ１３）。これにより、燃焼室弁部６ｂｓとこの前方に位置する燃焼室弁部６ｂｆ間に生じる燃焼空間Ｓｂの容積は縮小するため、燃焼空間Ｓｂ内の排気Ｆｅは、排気孔１０ｂを通して共通排気室１２ｂに強制排出される（ステップＳ１４）。なお、共通排気室１２ｂには、前述したように、マフラ等の排気系１３ｂが接続されるため、共通排気室１２ｂの排気Ｆｅは排気系１３ｂを通して大気に排出される。本実施形態では、このような共通排気室１２ｂを設けたため、各排気孔１０ｂ…から排気系１３ｂに至る経路構成の簡易化及び単純化を図ることができる利点がある。
【００５２】
他方、図１６及び図１７に示す排気行程の状態は、前述した図１２及び図１３に示す状態とオーバーラップする。したがって、圧縮室弁部６ｃｓから見た場合には同時に吸入行程も行われる（ステップＳ１５，Ｓ４…）。以上が一周期の動作行程であり、以後、動作が継続する場合には、同様の動作が繰返される。
【００５３】
よって、このような本実施形態に係るロータリーエンジン１によれば、ローターハウジング２を圧縮室２ｃと燃焼室２ｂに区画し、かつローター３を圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂにより構成するとともに、圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂを圧縮室Ｃｃと燃焼室Ｃｂにそれぞれ収容することにより圧縮機構部Ｍｃと燃焼機構部Ｍｂを設けたため、エンジンのサイクル行程に用いる主要な機構部を二つのローターに分散して構成することができ、エンジン全体の小型化（特に径方向の小型化）及び軽量化を図ることができるとともに、放熱性の向上、更には潤滑油の燃焼損失及び機械ロスの低下を図ることができる。また、各ローター３ｃ，３ｂにおける構造（形状）の簡略化及び単純化を図れるとともに、各ローター３ｃ，３ｂの形状には従来ｋような厳しい精密性が要求されないため、製造面におけるコストダウン及び生産性向上を図ることができる。しかも、ローター３及びローターハウジング２の構造や形状に従来のような高い精密性が要求されないことから、長期使用における動作の安定性を容易に確保できるとともに、耐久性向上にも寄与できる。
【００５４】
特に、本実施形態に係るロータリーエンジン１では、圧縮機構部Ｍｃを、真円をなす円盤体の外周面３ｃｆの一部を切欠状にすることにより小径状部３ｃｓ…を形成した圧縮ローター部３ｃと、真円をなす内周面５ｃｆを形成した圧縮室Ｃｃを有し、かつ圧縮ローター部３ｃを収容する圧縮シリンダ部５ｃと、圧縮ローター部３ｃと圧縮シリンダ部５ｃ間に生じる圧縮空間Ｓｃ…を爆発室Ｅｕ…に対して接続し又は接続解除する圧縮室弁部６ｃ…とを備えて構成し、また、燃焼機構部Ｍｂを、真円をなす円盤体の外周面３ｂｆの一部を切欠状にすることにより小径状部３ｂｓ…を形成するとともに、燃料Ｆｕが爆発した力を受ける受圧面３ｂｐ…を形成した燃焼ローター部３ｂと、真円をなす内周面５ｂｆを形成した燃焼室Ｃｂを有し、かつ燃焼ローター部３ｂを収容する燃焼シリンダ部５ｂと、この燃焼シリンダ部５ｂの内部に臨ませた爆発室Ｅｕ…と、この爆発室Ｅｕ…を燃焼ローター部３ｂと燃焼シリンダ部５ｂ間に生じる燃焼空間Ｓｂ…に接続し又は接続解除する燃焼室弁部６ｂ…とを備えて構成したため、目的のロータリーエンジン１を合理的な構造により確実に実施できる。
【００５５】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、圧縮室弁部６ｃ…と燃焼室弁部６ｂ…は一体の弁ユニット６…により構成した場合を示したが、必ずしも一体であることを要しない。また、圧縮ローター部３ｃ及び燃焼ローター部３ｂは、真円をなす円盤体の外周面３ｃｆ，３ｂｆの一部を切欠状にすることにより１８０〔°〕対向した位置に眉形の小径状部３ｃｓ，３ｃｓ，３ｂｓ，３ｂｓを形成した場合を示したが、必ずしも１８０〔°〕であることを要しない。したがって、圧縮室弁部６ｃ（燃焼室弁部６ｂ）は、圧縮ローター部３ｃ（燃焼ローター部３ｂ）の周方向に９０〔°〕以外の間隔で配設することができるし、吸入孔１４ｃ…及び排気孔１４ｂ…の数量も対応して任意に設定することができる。さらに、圧縮ローター部３ｃと燃焼ローター部３ｂの周方向における位相差Ｑｒも任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の最良の実施形態に係るロータリーエンジンの断面正面図、
【図２】図１中Ｘ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線断面の複合図、
【図３】同ロータリーエンジンの正面図、
【図４】同ロータリーエンジンの側面図、
【図５】同ロータリーエンジンに用いる圧縮ローター部と燃焼ローター部の位置関係図、
【図６】同ロータリーエンジンに用いる弁ユニットの斜視図、
【図７】同弁ユニットの正面図、
【図８】同弁ユニットの断面正面図、
【図９】同弁ユニットにおける圧縮室弁部の断面側面図、
【図１０】同弁ユニットにおける燃焼室弁部の断面側面図、
【図１１】同弁ユニットの側面図、
【図１２】同ロータリーエンジンの動作説明図、
【図１３】同ロータリーエンジンの他の動作説明図、
【図１４】同ロータリーエンジンの他の動作説明図、
【図１５】同ロータリーエンジンの他の動作説明図、
【図１６】同ロータリーエンジンの他の動作説明図、
【図１７】同ロータリーエンジンの他の動作説明図、
【図１８】同ロータリーエンジンの動作を説明するためのフローチャート、
【符号の説明】
【００５７】
１      ロータリーエンジン
２      ローターハウジング
２ｃ    圧縮室
２ｂ    燃焼室
３      ローター
３ｃ    圧縮ローター部
３ｂ    燃焼ローター部
３ｃｆ  外周面
３ｃｓ  小径状部
３ｂｆ  外周面
３ｂｓ  小径状部
３ｂｐ  受圧面
４      回転シャフト
５ｃ    圧縮シリンダ部
５ｂ    燃焼シリンダ部
５ｃｆ  内周面
５ｂｆ  内周面
５ｃｏ  端面部
６      弁ユニット
６ｃ    圧縮室弁部
６ｂ    燃焼室弁部
７      点火プラグ
８      通電回路
９      開閉スイッチ
１１ｃ  吸入室カバー
１１ｂ  排気室カバー
１２ｃ  共通吸入室
１２ｂ  共通排気室
１３ｃ  燃料供給系
１３ｂ  排気系
１４ｃ  吸入孔
１４ｂ  排気孔
Ｑｒ    位相差
Ｆｕ    燃料
Ｆｅ    排気
Ｃｃ    圧縮室
Ｃｂ    燃焼室
Ｍｃ    圧縮機構部
Ｍｂ    燃焼機構部
Ｓｃ    圧縮空間
Ｓｂ    燃焼空間
Ｅｕ    爆発室
【図１】
2006299901.tif 000003
【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】
2006299901.tif 000014
【図１３】
2006299901.tif 000015
【図１４】
2006299901.tif 000016
【図１５】
2006299901.tif 000017
【図１６】
2006299901.tif 000018
【図１７】
2006299901.tif 000019
【図１８】
2006299901.tif 000020