【手続補正書】
【提出日】平成18年10月23日(2006.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮可能な流体を使用するロータリーエンジンであって、
第１軸の周りを回転するように取り付けられた第１回転部材と、
前記第１回転部材の少なくとも一部を囲む表面を有するケーシングと、
前記第１回転部材の表面と前記ケーシングの表面の間に形成され断面積が変化する細長い空所と、
各々の異なる第２軸の周りを回転するように取り付けられた複数の第２回転部材と
を備え、
各第２回転部材はケーシング表面のスロットから突出し第１回転部材と係合して、空所を隣接する複数の仕事室に分けるように設置され、
各第２の回転部材は、第２軸を基点に各々異なる半径を有する複数の突出部を備え、これら異なる半径は突出部に各々異なる量だけ空所に突出させ、これにより、第１回転部材および第２回転部材が回転するにつれて仕事室の容積が変化し、
使用時、閉鎖された空所としての仕事室内の流体が圧縮され、燃焼させられ、および膨張させられ、この閉鎖された空所は、圧縮、燃焼および膨張中に、隣接する２つの同様な第２の回転部材によって画定されている、
ロータリーエンジン。
【請求項２】
第２回転部材の各突出部が各第２軸を基点にある角度を有し、前記各突出部の半径が前記軸を中心としてなだらかに変化している請求項１に記載のロータリーエンジン。
【請求項３】
第２回転部材の各突出部が各第２軸を基点にある角度を有し、前記突出部の半径が前記軸を中心として段階的に変化している請求項１に記載のロータリーエンジン。
【請求項４】
各第２回転部材のいくつかの突出部が、前記第１回転部材および前記第２回転部材が回転している間、適宜、各スロットから部分的にだけ突出する請求項３に記載のロータリーエンジン。
【請求項５】
各第２軸についてのスロットが画成する最大角度が、各第２回転部材のいくつかの突出部が画成する最大角度より小さい請求項４に記載のロータリーエンジン。
【請求項６】
前記第１回転部材表面は円筒状の表面である請求項１乃至５のいずれかに記載のロータリーエンジン。
【請求項７】
前記第１回転部材がケーシング表面の内側にあり、前記第２回転部材がケーシング表面の外側にある請求項６に記載のロータリーエンジン。
【請求項８】
前記第１回転部材が前記ケーシング表面の外側にあり、前記複数の第２回転部材が前記ケーシング表面の内側にある請求項６に記載のロータリーエンジン。
【請求項９】
前記第１回転部材の表面が端面である請求項１乃至５のいずれかに記載のロータリーエンジン。
【請求項１０】
圧縮された流体が膨張する前に点火する点火手段を更に備える請求項１乃至９のいずれかに記載のロータリーエンジン。
【請求項１１】
前記第１回転部材が少なくとも１つの流入路および／または流出路を更に有する請求項１乃至１０のいずれかに記載のロータリーエンジン。
【請求項１２】
前記ケーシングが複数のバルブを更に備えており、各バルブは前記空所仕事室に隣接した時のみ流入口または流出口として作動可能であり、かつ各バルブは前記装置のサイクル中一部分の間のみ空所仕事室に隣接する請求項１乃至１1のいずれかに記載のロータリーエンジン。
【請求項１３】
前記バルブのそれぞれが、使用時、エンジンの１サイクルの間で最小の容積を有する空所仕事室には隣接せず、そのためバルブと最大圧力の流体間の接触を回避できる請求項１２に記載のロータリーエンジン。
【請求項１４】
少なくとも１つのバルブが、空所仕事室に入る流体の流速を変え、空所仕事室内の流体圧力を変え、あるいは装置の圧縮比および／または膨張比を変えるように操作可能である請求項１２または１３に記載のロータリーエンジン。
【請求項１５】
閉ループ・フィードバック制御が少なくとも１つのバルブの動作を制御するために用いられ、前記閉ループ・フィードバック制御が少なくとも１つのエンジン動作パラメータに基づいている請求項１２乃至１４のいずれかに記載のロータリーエンジン。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのエンジン動作パラメータは、流入口圧、流出口圧、および回転速度のうちの少なくとも１つである請求項１５に記載のロータリーエンジン。
【請求項１７】
前記第２回転部材が前記第１回転部材の周りに配置され、各第２回転部材は前記第１軸に直交する各第２軸の周りを回転するように取り付けられる請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載のロータリーエンジン。
【請求項１８】
第１回転部材の表面と前記ケーシングの表面が、空所仕事室間のシールを更に形成する請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載のロータリーエンジン。
【請求項１９】
各々の第２の回転部材の前記空所への突出量が、使用時、増大して第１の最大値となり、次にゼロより大である最小値まで減少し、その次に増大して第２の最大値となり、その後減少してゼロとなる請求項１乃至請求項１８のいずれかに記載のロータリーエンジン。
【請求項２０】
使用時、仕事室内の流体は、第１の回転部材の１回転中に圧縮され、燃焼し、膨張する請求項１乃至請求項１９のいずれかに記載のロータリーエンジン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】ロータリーエンジン
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ロータリーエンジンに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
ガスの圧縮、または膨張が、幅広い種類の装置において行われている。周知の例としては、ポンプ、圧縮機、送風機、排気機、ロータリーエンジン、水力エンジンなどが挙げられ、これら全てが、ガスを圧縮あるいは膨張するための装置を何らかの形で備えている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の一態様によれば、圧縮可能な流体を使うロータリーエンジンであって、第１軸の周りを回転するように取り付けられた第１回転部材と、少なくとも第１回転部材の一部を取り囲む表面を有するケーシングと、第１回転部材の表面とケーシングの表面の間に形成され断面積が変化する細長い空所と、各々の異なる第２軸の周りを回転するように取り付けられた複数の第２回転部材を備え、各第２回転部材はケーシングの表面のスロットから突出し第１回転部材と係合して、空所を隣接する複数の仕事室に分けるように設置され、各第２の転部材は、第２軸を基点に各々異なる半径を有する複数の突出部を備え、これら異なる半径は突出部に各々異なる量だけ空所に突出させ、これにより、第１回転部材および第２回転部材が回転するにつれて仕事室の容積が変化し、使用時、閉鎖空所としての仕事室内の流体は圧縮され、燃焼させられ、膨張させられ、圧縮、燃焼および膨張中のこの閉鎖空所は、隣接する２つの同様な第２の回転部材によって画定されている、ロータリーエンジンが提供される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
そのため、ロータリーエンジンは、多くの要求特性を満たすと同時に、製造および使用の容易さを実現させる。ロータリーエンジンは内燃機関を利用しているので、「バックコンプレッション」に関連する非効率性などの欠点を回避できる。また同時に、設計がシンプルなためロータリーエンジンの各部材間のシーリングを効率的に行えるようになり、製造の複雑さや、その他従来の内部圧縮ロータリーエンジンにあった問題点を回避できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第１回転部材および第２回転部材はそれぞれ、異なった半径を有する複数の構成部分を備えることが好ましい。第２の回転部材の場合、構成部分とは突出部のことである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
ロータリーエンジンは、圧縮の後に膨張を行う。第１回転部材および複数の第２回転部材の各回転により空所の各仕事室の大きさがサイクル中に減少し、その後で増加する。圧縮と膨張は、第１回転部材の表面の異なった部分で行われるので、異なった圧縮比および膨張比を有するエンジンが実現できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、ケーシングは、一以上のサイドバルブを備え、一以上のバルブのそれぞれは空所仕事室に隣接する場合にのみ流入口または流出口として作動する。なお、前記バルブのそれぞれは装置のサイクルの一部分で空所仕事室に隣接する。そのため、ロータリーエンジンは、流入口または流出口が必要なときはケーシングのサイドバルブを含む領域のみが空所仕事室の境界となるように設計される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
一以上のバルブのそれぞれが、空所仕事室へ流入する流体の流速を変化させ、空所仕事室内の流体圧力を変化させ、あるいはロータリーエンジンの圧縮比または膨張比を変化させるように動作可能であることが好ましい。このようにして、サイドバルブがロータリーエンジンの動作を制御する一手段となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、本発明は、上述したロータリー装置を２つ備えたロータリーエンジンを提案する。これにより、第１回転部材にかかる正味の力が最小となるように各第２回転部材を構成することができる。例えば、２つのロータリー装置の各第２回転部材を、一体にした第１回転部材を挟んで向かい合わせに配置すればこの構成が実現する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図３１乃至図３３は第１圧縮機を示す図である。第１圧縮機は上述した本発明に係るロータリーエンジンと同様に作動する。しかし、燃焼や膨張の工程を動作サイクルから省くことによって簡略化を実現させている。圧縮機は、第１回転部材１の半分の角速度で回転する１つの第２回転部材３を備えている。ガスは圧縮機内に吸入され、圧縮され、そして摺動バルブ１０を通して放出される。摺動バルブ１０は、ガスが圧縮機で圧縮される程度を制御するように使用可能である。圧縮されたガスが放出される間、ガスが第２回転部材３を挟んで向かい合わせに形成された空所仕事室の間を行き来できるように第１回転部材１を設計すれば、空所仕事室が縮小するときのガスの排出路を確保できる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
図３４は第２圧縮機を示す図である。この圧縮機では、空所仕事室の容積が第１圧縮機より大きい。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
図３５および図３６は第３圧縮機を示す図である。この圧縮機では、摺動バルブ１０が、ガスの放出ではなく吸気の制御のために使用される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
図４２乃至図４４では、第２回転部材３が１つの大きな歯を有していることが分かるだろう。図４５では、第２回転部材が２つの大きな歯を有している。歯は、サイクルのある段階で、ケーシングと第１回転部材により形成される空所内へ突出する部分となる。歯によって第２回転部材３の軸周りで測定される「歯角度」φが画定される。一般的には、第２回転部材は、この歯角度が３６０°／ｔよりわずかに小さくなるように設計される。ここでｔは歯の数である。図４２および図４３では、歯角度φは３６０°弱であり、１つの歯は一体化した３つの構成部分、あるいは突出部を備える。図４５では、歯角度は１８０°弱であり、１つの歯は一体化した３つの構成部分、あるいは突出部を備える。図４６では、第１回転部材３の軸周りで計測され第２回転部材の空所に突出する部分によって確定される、ケーシング２のスロット角ψが示されている。装置の最も自然な実施の形態においては、歯角度φはスロット角ψより大きい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
【図１】本発明に係る第１ロータリーエンジンの第１位置における断面図である。
【図２】本発明に係る第１ロータリーエンジンの第２位置における断面図である。
【図３】本発明に係る第１ロータリーエンジンの第２回転部材の側面図である。
【図４】本発明に係る第１ロータリーエンジンの第３位置における断面図である。
【図５】本発明に係る第１ロータリーエンジンの第４位置における断面図である。
【図６】本発明に係る第２ロータリーエンジンの断面図である。
【図７】本発明に係る第３ロータリーエンジンの断面図である。
【図８】本発明に係る第４ロータリーエンジンの断面図である。
【図９】本発明に係る第４ロータリーエンジンの断面図である。
【図１０】本発明に係る第５ロータリーエンジンの第１位置における断面図である。
【図１１】本発明に係る第５ロータリーエンジンの第２位置における断面図である。
【図１２】本発明に係る第５ロータリーエンジンの第３位置における断面図である。
【図１３】本発明に係る第５ロータリーエンジンの第４位置における断面図である。
【図１４】本発明に係る第５ロータリーエンジンの第５位置における断面図である。
【図１５】本発明に係る第５ロータリーエンジンの第６位置における第１回転部材表面を表す図である。
【図１６】本発明に係る第５ロータリーエンジンの第７位置における第１回転部材表面を表す図である。
【図１７】本発明に係る第６ロータリーエンジンの第１回転部材表面を表す図である。
【図１８】本発明に係る第７ロータリーエンジンの断面図である。
【図１９】本発明に係る第８ロータリーエンジンの断面図である。
【図２０】本発明に係る第８ロータリーエンジンの第１位置における断面図である。
【図２１】本発明に係る第８ロータリーエンジンの第２位置における断面図である。
【図２２】本発明に係る第８ロータリーエンジンの第３位置における断面図である。
【図２３】本発明に係る第８ロータリーエンジンの第４位置における断面図である。
【図２４】本発明に係る第８ロータリーエンジンの第５位置における断面図である。
【図２５】本発明に係る第８ロータリーエンジンの第６位置における断面図である。
【図２６】本発明に係る第８ロータリーエンジンの第７位置における断面図である。
【図２７】本発明に係る第８ロータリーエンジンの第８位置における断面図である。
【図２８】本発明に係る第９ロータリーエンジンの第１位置における断面図である。
【図２９】本発明に係る第９ロータリーエンジンの第２位置における断面図である。
【図３０】本発明に係る第９ロータリーエンジンの第１回転部材表面を示す図である。
【図３１】第１圧縮機の断面図である。
【図３２】第１圧縮機の第１位置における第１回転部材表面を表す図である。
【図３３】第１圧縮機の第３位置における第１回転部材表面を表す図である。
【図３４】第２圧縮機の第１回転部材表面を表す図である。
【図３５】第３圧縮機の断面図である。
【図３６】第３圧縮機の第１回転部材表面を表す図である。
【図３７】本発明に係る第１０ロータリーエンジンの断面図である。
【図３８】本発明に係る第１１ロータリーエンジンの断面図である。
【図３９】本発明に係る第１２ロータリーエンジンの断面図である。
【図４０】本発明に係る第１３ロータリーエンジンの第２回転部材の側面図である。
【図４１】本発明に係る第１４ロータリーエンジンの断面図である。
【図４２】図１乃至図４１に示す第２回転部材の特徴を図示したものである。
【図４３】図１乃至図４１に示す第２回転部材の特徴を図示したものである。
【図４４】図１乃至図４１に示す第２回転部材の特徴を図示したものである。
【図４５】図１乃至図４１に示す第２回転部材の特徴を図示したものである。
【図４６】図１乃至図４１に示す装置の特徴を図示したものである。