(57)【要約】【解決手段】平衡型ロータリーエンジンであって、ピストン（１１）が、連接棒（１２）と枢支レバー（１３）によってシリンダ（１６）と同じ角度で配置されたクランク軸（１５）のピストンピン（１４）に連結され、エンジン内を移動する全ての構成要素が、他方の構成要素によって、または全体として、アセンブリの回転時に恒久的に均衡を保つ。【効果】構成部品は（ｉ）エンジンを自己動力形とすることもでき、（ｉｉ）空気または混合気をシリンダの後部から取り入れ、当該シリンダまたは隣接するシリンダの燃焼室に注入できる。【選択図】図１
2007534886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平衡型ロータリーエンジンであって、ピストン（１１）が、連接棒（１２）と枢支レバー（１３）によって、シリンダ（１６）と同じ角度で配置されたクランク軸（１５）のピストンピン（１４）に連結され、前記エンジン内を移動する全ての構成要素が、他方の構成要素によって、または全体として、アセンブリの回転時に恒久的に均衡を保つことを特徴とする平衡型ロータリーエンジン。
【請求項２】
２つのピストン（１１）を前記クランク軸（１５）の同一のピストンピン（１４）に連結することができ、前記クランク軸（１５）と前記枢支レバー（１３）の内側部分が前記レバー（１３）の回転軸（１７）により端部とは分離された中央室に位置し、内部に蓄積されたオイルで独立して潤滑を行うことができ、前記ピストン（１１）、前記連接棒（１２）、前記枢支レバー（１３）は異なる方法で潤滑させることができ、２ストローク運転の場合には燃料に混合したオイルにより、その他のサイクルの場合には各部に直接注入したオイルにより、または（遠心力により）中央室からの通路を制御し、ポンプによりオイルを回収することにより潤滑させることができる、請求項１に記載の平衡型ロータリーエンジン。
【請求項３】
自己動力式平衡型ロータリーエンジンであって、空気または混合気を、逆止め弁（２８）を介してピストン（２１）によりピストンの前方移動時にシリンダ（２６）の後部室から取り入れ、前記ピストンが戻る際に圧縮し、連接棒（２２）を枢支レバー（２３）に連結する軸（２１１）により作動するメカニズムで制御される導管（２９）と弁（２１０）を介して前記シリンダ（２６）の燃焼室に注入することを特徴とする、自己動力式平衡型ロータリーエンジン。
【請求項４】
前記軸（２１１）が、前記軸（２１１）に連結され、軸により接続されたプロファイル（２１３）および連接棒（２１６）に作用し、前記プロファイルに到達した際に前記プロファイルを上方に移動させ、吸気弁（２１０）に伝達される軸およびロッカ（２１６）の回転を生じさせて前記吸気弁を開くブレード（２２１）を有し、動作終了時に、前記ブレード（２２１）が前記プロファイル（２１３）と前記ロッカ（２１６）を解放し、前記弁（２１０）のばねの作用により位置を回復し、動きを逆転させ、上部で前記プロファイル（２１３）に突き当たり、前記ロッカ（２１６）を反対方向に回転させ、前記ロッカ（２１６）が前記プロファイル（２１３）から解放されると、ばね（２２０）の作用によって前記弁（２１０）上の支持位置に再び戻る、請求項３に記載の自己動力式平衡型ロータリーエンジン。
【請求項５】
前記吸気弁（２１０）、（２８）が、ギヤ、ベルトまたはクランク軸（２５）に連結された他の装置により作動する、請求項３および４に記載の自己動力式平衡型ロータリーエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、エンジン性能を高め、エンジン構成部品の潤滑を容易にし、高速回転で使用することができる、タンジェンシャルピストンを含むロータリーエンジンからなる平衡型ロータリーエンジンに関する。構成部品は、エンジンを自己動力形とすることもでき、空気または混合気をシリンダの後方から直接取り入れ、当該シリンダまたは隣接するシリンダの燃焼室に注入するように構成され、適当な体積において高い圧縮状態に達した際に自然爆発（着火）する混合気（ディーゼルサイクル）を使用する場合にも、燃焼室を最大限に利用して２ストローク運転を行うことができる。
【背景技術】
【０００２】
これまでに開発された２ストロークエンジンは、潤滑油・燃料の取り入れにノズルを使用する。ノズルはシリンダ内に設けられているため、燃焼室の有効面積、混合気の吸気時間、エンジンの掃気や圧縮を低下させる。その結果、効果が失われてしまい、自然爆発する混合気を使用する場合には適していない。
【０００３】
また、現在開発されているタンジェンシャルピストンからなるロータリーエンジンは、クランク軸の同一のピストンピン（ｇｕｄｇｅｏｎ）またはジャーナルに連結される対向するピストンを有し、内部構成要素（ピストン、連接棒、枢支レバー）の動きはアセンブリの回転時に対称ではなく、振動を発生させる負荷が生じる。さらに、構成要素は単室に収容されているために、潤滑に使用される潤滑剤が遠心力により外側に移動してしまうと潤滑が困難となる。
【０００４】
当業者である出願人は、以下に記載するような自己動力式平衡型ロータリーエンジンは認識していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自己動力式平衡型ロータリーエンジンによる本発明の目的は、上述した欠点を軽減または克服することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、各シリンダのピストンが、ピストンと同じ角度で配置されたクランク軸のピストンピンに連結され、内部構成要素を収容する室が複数の密閉された隔室、すなわち、クランク軸と枢支レバーの溝形成部を収容する中央室と、ピストンを有する各シリンダ、連接棒、回転軸により分離された枢支レバーの外側部分を収容する外部室等とに分割されている。この配置により、各シリンダに独立して動力を供給することができ、自己動力式の２ストローク運転に使用することが容易となる。
【０００７】
エンジンの平衡は、回転時にエンジン内を移動する全ての構成要素が質量の均一な分布を維持するように、各シリンダのピストンをピストンと同じ角度で配置されたピストンピンに連結することにより得られる。
【０００８】
エンジンが隔室に分離されているため、空気または混合気をシリンダの後部から取り入れ、ピストンが戻る際に圧縮し、当該シリンダまたは隣接するシリンダの燃焼室に注入することによってエンジンを自己動力式とすることができる。
【０００９】
ブロックの回転は燃焼時に発生する熱の消散に対しても有利に働く。
【００１０】
説明を補い、本発明の特徴をより良く理解できるようにするため、本明細書の一部として図面を添付する。図面は説明のみを目的とするものであって、本発明を限定するものではなく、提案する回転方向および異なる要素の寸法を参照する。
【発明の効果】
【００１１】
エンジン性能を高め、エンジン構成部品の潤滑を容易にし、高速回転で使用することができ、適当な体積において高い圧縮状態に達した際に自然爆発する混合気（ディーゼルサイクル）を使用する場合にも、燃焼室を最大限に利用して２ストローク運転を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付図面に示すように、平衡型ロータリーエンジンには２つの好ましい実施形態がある。第一の実施形態は平衡型ロータリーエンジン（図１、図２、図３）を示し、第二の実施形態は自己動力式平衡型ロータリーエンジン（図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０）を示す。
【００１３】
平衡型ロータリーエンジンでは、ピストン（１１）（図１、図２、図３）が、連接棒（１２）と枢支レバー（１３）によって、シリンダ（１６）と同じ角度で配置されたクランク軸（１５）のピストンピン（１４）に連結され、アセンブリの回転時における直線移動（これらの構成要素を有するブロックが一方向に回転し、クランク軸が他方向に回転する）において、他方のピストンによって均衡を保った状態が得られ、シリンダの数が奇数である場合（図３）には、ピストン全体として均衡を保った状態が得られる。この配置により、前述した状態を維持していることを条件として、２つのピストン（１１）をクランク軸（１５）の同一のピストンピン（１４）に連結することができる。クランク軸（１５）と枢支レバー（１３）の溝形成部は中央室に位置しており、中央室はレバー（１３）の回転軸（１７）により外側部分とは分離されているため、室内に蓄積されたオイルで独立して潤滑を行うことができる。一方、ピストン（１１）、連接棒（１２）、枢支レバー（１３）は異なる方法で潤滑させることができる。つまり、２ストローク運転の場合には燃料に混合したオイルにより潤滑させ、その他のサイクルの場合には各部に直接注入したオイルにより潤滑させることができる。または、（遠心力により）中央室からの通路を制御し、ポンプによりオイルを回収することにより潤滑させることができる。
【００１４】
自己動力式平衡型ロータリーエンジン（図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０）の実施形態では、シリンダ（２６）の後方から空気または混合気を直接取り入れ、ピストン（２１）が戻る際に圧縮し、当該シリンダまたは隣接するシリンダ（２６）の燃焼室に注入する。空気または混合気（図４と図５）は、前方移動時にピストンによりシリンダの後部室から逆止め弁（２８）を介して取り入れ、シリンダが戻る際に圧縮し、連接棒（２２）を枢支レバー（２３）に連結する軸（２１１）により作動するメカニズムで制御された導管（２９）と弁（２１０）を介して燃焼室に注入する。軸（２１１）は、軸（２１１）の内部で連結された軸受（２１２）を有し、軸受（２１２）は後方への移動時にプロファイル（２１３）に突き当たってプロファイルを回転させ、プロファイル（２１３）が有する回転軸の外側で連結されたカム（２１４）がロッカ（ｒｏｃｋｅｒ）（２１６）を移動させるロッド（２１５）に作用して吸気弁を開き、ノズル（２１７）を介して排出される全てのガスを掃気させ、新しい燃焼のために燃焼室を満たす。図６および図７は同じ工程を示すが、この場合には燃料または混合気を隣接するシリンダ（２６）の燃焼室に注入し、軸受（２１２）の代わりに、軸に連結されたロッカを有するプロファイルにより弁に直接作用するブレード（２２１）が設けられている。吸気弁の開口を制御するためのメカニズムは、クランク軸により直接作動するギヤまたはプーリからなる現在用いられている他の装置で置き換えてもよい。
【００１５】
図７は２つのシリンダを有する自己動力式平衡型ロータリーエンジンの一連の動きを示す。第一の工程（図７Ａ）では、シリンダ６’が圧縮／吸気段階にあり、吸気はシリンダの後方からなされ、別の本体に属するシリンダ６’’が膨張段階にある。工程７Ｂでは、シリンダ６’は圧縮を終了し、シリンダ６’’は依然として膨張段階にある。工程７Ｃでは、シリンダ６’が圧縮動作の終了段階にあり、ブレードがシリンダ６’’の吸気弁を開かせるプロファイルを作動させ、シリンダ６’により圧縮された燃料または混合気が吸気室に侵入し、排気ノズルが掃気を容易にするように部分的に開口し、シリンダ６’’が圧縮段階を開始する。工程７Ｄでは、シリンダ６’が膨張段階を終了し、ブレードがプロファイルを解放し、排気ノズルが閉じた時にシリンダ６’’の吸気弁が閉じ、シリンダ６’’は圧縮段階を続行する。
【００１６】
図８は、前進運動時にシリンダの後部室が排気ノズル（２１７）と接触しないようにするためにスカート（２１８）が設けられたピストン（２１）を示す。燃料の吸入はフロント軸（２１９）を介してなされ、燃料は逆止め弁（２８）を介してディーゼルサイクルの燃焼室、吸気導管または燃料の吸入口に直接注入される。逆止め弁（２８）は回転弁、リード弁または上述したものと同様のメカニズムで制御される弁であってもよい。
【００１７】
図９は、燃料または混合気を隣接するシリンダに注入する自己動力式平衡型ロータリーエンジンの吸気弁を作動させるメカニズムの設計および作動の詳細を示す。ローラー（２１２）を、連接棒を枢支レバーに接続させるための軸（２１１）と一体化されたブレード（２２１）に置き換え、ブレードは吸気弁を開くロッカ（２１６）に軸により接続されたプロファイル（２１３）に作用する。図９Ａでは、ブレード（２２１）がプロファイル（２１３）に到達し、プロファイルを上方に移動させ、吸気弁に伝達される軸およびロッカ（２１６）の回転を生じさせ、吸気弁を開かせる。動作終了時に、ブレード（２２１）はプロファイル（２１３）を解放し、ロッカ（２１６）は弁（２１０）のばねの動きによって元の位置に戻る。図９Ｂでは、ブレード（２２１）が動きを逆転させて、上部でプロファイル（２１３）に突き当たり、反対方向にロッカ（２１６）を回転させ、ロッカが解放されると、ロッカはばね（２２０）の作用によって弁（２１０）上の支持位置に再度戻る。図９Ｃは、枢支レバー（２３）の軸（２１１）を有する枢支レバーの先端およびブレード（２２１）を示し、図９Ｃには、プロファイル（２１３）および弁（２１０）を作動させるロッカ（２１６）を示す。
【００１８】
本発明の本質および実施方法を十分に述べたが、請求項に記載する特徴を変更しない限り、形状および材料におけるある種の変形は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の目的に従って実施された、タンジェンシャルピストンを含み、１８０°の角度で配置された２つのシリンダを有する平衡型エンジンの平面図である。
【図２】タンジェンシャルピストンを含み、図１と同様の配置を有する４つのシリンダを有する平衡型エンジンの平面図である。対向するシリンダのピストンがクランク軸の対向するピストンピンに等しく作用する場合には、各ピストンピンが２つの枢支レバーにより作動し、質量の均衡も維持する。
【図３】３つのシリンダを有するエンジンの平面図であり、ピストンの数が奇数であるために１つのグループとして平衡させなくてはならず、互いに１２０°の角度で配置されているため、ピストンは質量の平衡および回転時の安定性の維持のために、同様に１２０°の角度で配置された３つのピストンピンに相関的に作用し、作用を維持する。
【図４】タンジェンシャルピストンを含み、１８０°の角度で配置された２つのシリンダを有する自己動力式平衡型エンジンの平面図であり、燃料または混合気を各シリンダに注入し、膨張段階（４Ａ）において、ブロックが左に回転し、クランク軸が右に回転する。図４Ｂは、膨張を終了し、吸気を開始したエンジンを示す。
【図５】上述したエンジンと同じ特徴と各ピストンピンに２つの枢支レバーを有する４つのシリンダを含む自己動力式平衡型ロータリーエンジンを示す。
【図６】燃料または混合気を隣接するシリンダに注入する、４つのシリンダを含む自己動力式平衡型ロータリーエンジンの平面図である。
【図７】上述した特徴を有する自己動力式平衡型ロータリーエンジンの一連の動きを示す。
【図８】２つのシリンダを有する自己動力式平衡型ロータリーエンジンの断面図である。
【図９】隣接するシリンダに空気を注入する自己動力式エンジンの吸気弁を作動させるメカニズムの設計および作動を示す。
【図１０】シリンダヘッドおよびロッドが移動する開口部を有するロッカの平面図である。
【図１】
2007534886.tif 000003
【図２】
2007534886.tif 000004
【図３】
2007534886.tif 000005
【図４】
2007534886.tif 000006
【図５】
2007534886.tif 000007
【図６】
2007534886.tif 000008
【図７】
2007534886.tif 000009
【図８】
2007534886.tif 000010
【図９】
2007534886.tif 000011
【図１０】
2007534886.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年6月12日(2006.6.12)
【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】
タンジェンシャルピストンを含み、シリンダが連結および／または機械化され、一方向に回転し、反対方向に回転するクランク軸と噛み合う中央ブロックを有する爆発エンジンからなる平衡型ロータリーエンジンであって、各ピストンが、２つのアームを有し、中心軸に枢支されたレバーの外側アームに連接棒によって作用し、内側アームが、内部の溝内を滑動するクランク軸のピストンピンを担持し、２以上のピストン（１１または２１）を有するこのメカニズムにおいて、各ピストンが、他方のピストンピンに対してシリンダ（１６または２６）と同じ角度で配置された独立したクランク軸（１５または２５）のピストンピン（１４または２４）に作用し、同じ数のシリンダからなるシリンダの別のグループが、先行するグループに対して任意の角度位置で追加することができるが、それらのピストンが前記先行するグループと同じピストンピンに作用することができるように互いに対して同じ角度位置を有し、この改良が回転時にアセンブリの平衡を可能にするためのものであることを実質的に特徴とする平衡型ロータリーエンジン。
【請求項２】
前記クランク軸および前記ピストンピンを作動する前記枢支レバーの前記溝付きアームが、各構成要素の潤滑を容易にし、その２ストローク運転を向上させるために、前記枢支レバーが枢支された前記軸により各シリンダの後部室から分離されている密閉された中央室に配置されている、請求項１に記載の平衡型ロータリーエンジン。
【請求項３】
２または４ストローク運転を行うことができる、請求項１および２に記載の平衡型ロータリーエンジン。
【請求項４】
空気または混合気を、逆止め弁（２８）を介して前記ピストンの前方移動時に前記シリンダの後部室から取り入れ、前記ピストンが戻る際に圧縮し、前記連接棒（２２）を前記枢支レバー（２３）に連結する前記軸により作動するロッカ（２１３）、カム（２１４）およびロッド（２１５）を有するメカニズムで制御される導管（２９）と弁（２１６）を介して前記シリンダ（２６）の前記燃焼室に注入し、燃焼後、制御または自然爆発による２ストローク運転において、前記燃焼室の後部に形成されたノズル（２１７）によりガスが外部に排出される、請求項１および２に記載の平衡型ロータリーエンジン。
【請求項５】
前記吸気弁（２１６）が、ギヤ、ベルトまたはその他の従来のメカニズムにより作動する、請求項４に記載の平衡型ロータリーエンジン。
【国際調査報告】
2007534886.tif 000013
2007534886.tif 000014
2007534886.tif 000015
2007534886.tif 000016
2007534886.tif 000017
2007534886.tif 000018