(57)【要約】【課題】  バンケル型ロータリーエンジンでは、圧縮比は変えられないので、ディーゼルエンジンの圧縮比２０対１はできない。ガソリンエンジンでは、４サイクルエンジンなのでシリンダー数が多くエンジンの重量が重い。ディーゼルエンジンでは、６気筒、８気筒等があるが、ストロークが長い為、重い。【解決手段】吸入、圧縮室の容積を大きくしようとする時は、吸入、圧縮室の幅を広くして、容積を大きくでき、圧縮比を設計段階で、自由に決められる。ガソリンエンジンでは圧縮比１０対１、ディーゼルエンジンでは圧縮比２０対１にできる。さらに出力軸を１回転に１回の爆発、出力軸を１回転に２回の爆発、出力軸を１回転で３回の爆発を取り出せて、強いトルクを欲しい時に、便利である。また、出力軸を１回転に２回爆発させた場合、４サイクルエンジンの４気筒エンジンの半分程度の重量になる。これで、燃費を伸ばすことができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料に関わらず、燃焼方法に関わらず、上仕切弁を対称に爆発排気室の幅よりも、吸入圧縮室の幅の方を、広くした、ロータリーエンジン
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、新しい原理のロータリーエンジンであり、正面から見ると楕円形の形をしていて、左右対称に近く、左側が吸入室と圧縮室になり、吸入室と圧縮室は、一つの同じ室である。そして右側が爆発室と排気室であり爆発室と排気室は同じ室である。この、吸入圧縮室と爆発排気室の幅を設計段階で、変えることにより、圧縮比を変えられるようにした偶数ローラーロータリーエンジンである。左の吸入圧縮室と右の爆発排気室の幅が同じなら、左の容積対右の爆発室の容積はおおよそ３対１である。［図２］（ここで、圧縮仕切りローラーが気体を圧縮して、爆発室に送る際、圧縮仕切りローラーとローターとの間にわずかに空間が残るので、それを加味して圧縮率を、計算する。）右側の爆発排気室の幅１として、左側の吸入圧縮室の幅を４倍にすれば、圧縮比は１２対１になる。吸入圧縮室の幅を爆発排気室の幅の８倍にすれば２４対１になる。ガソリンエンジンでは圧縮比、１０対１ディーゼルエンジンでは圧縮比、２０対１を実現できるロータリーエンジンである。ここで、また、後行の吸入圧縮仕切りローラーは吸入圧縮のみをおこなう専用の吸入圧縮仕切りローラーであり、爆発排気仕切りローラーは、爆発、排気のみの専用の爆発排気仕切りローラーと、したことである。また、出力軸を１回転で、１回爆発させ、出力軸を、１回転で、２回爆発させ、出力軸を１回転で、３回爆発させることができる。また、構造が簡単であり、ノッキングがなく高速回転が可能な円運動なので、振動が少ない。また、吸入、圧縮、爆発、排気の４つの行程を行う４サイクルエンジンである。仕切りローラーをベーンにすることも、可能であるが、ベーンにすると突っかかりがあるといけないので、ローラーが、良い。また、このエンジンは、ガソリン、水素、軽油が使用できる。又、一番、排ガスがきれいになるのは図１０のようなのと考える。しかし、図４のような場合は燃料噴射方式でもよいと考える。ただキャブレターから混合ガスを取り込む場合は図９のようなものの方がよいと考える。爆発排気仕切りローラーの収納溝を斜めにして右側の部分の隙間を少なくする方法もある。また、レシプロエンジンでは、吸入圧縮室と爆発排気室の容積は、同じである。バンケルロータリーエンジンも吸入圧縮室と爆発排気室の容積は、同じである。しかし、本件の偶数ローラーロータリーエンジンは、吸入圧縮室と爆発排気室の容積は爆発排気室の方が断然少ない。爆発排気室の容積を、少なくすることにより爆発力が、時間とともに、減っていくのを，つまり圧力を下げない方法である。圧力を下げない長所は、てこの原理に当てはめれば、力点にかかる重りが、時間と共に急激に、減らない事である。これは、燃費を飛躍的に、向上させることができる。バンケルロータリーエンジンと比べれば同じ排気量ならば、３倍になる。また、逆回転の力がバンケルロータリーエンジンにはかかっているが、本件の偶数ローラーロータリーエンジンでは、一切かからないので、それだけでも燃費は、２倍よくなる。
【背景技術】
【０００２】  従来バンケルロータリーエンジンは、出力軸が１回転するごとに１回爆発するように、なっていた。バンケルロータリーエンジンは、３つの爆発室を持ち、それぞれの各、室は、レシプロエンジンと同じように、吸入、圧縮、爆発、排気の４つの行程をたどる。一つの爆発室に注目して行程を見ると先行する爆発室は、一つ前の行程にあり、後に続く爆発室は、次の行程にあるので、ローターが１回転するごとに、爆発行程が３回あることになる。ローターの内側には、内歯歯車があって、このギヤは、エンジンの出力軸に、つけられている外歯歯車とかみ合っており歯の数が３対２の割合になっており、ローターが１回転するごとに爆発行程が３回あることから、出力軸１回転ごとに１回の爆発行程があることになる。ただ、バンケルロータリーエンジンは、圧縮比を２０対１には、できないので燃料の軽油は使用することはできなかった。また、レシプロエンジン（４サイクルエンジン）では、１つのシリンダーで出力軸が２回転するごとに１回爆発させていた。その為、シリンダーの数が多くて、重い。２サイクルエンジンでは、１つのシリンダーで出力軸が１回転するごとに１回爆発させていた。２サイクルエンジンでは、吸気ガスと排気ガスが、混じりあう問題が、あった。
【先行技術文献】
【０００３】
【特許文献１】  特開２０１４−２０６００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  従来、バンケルロータリーエンジンは、出力軸が１回転するごとに１回の爆発なので、市販車のＲＸ‐７などは、ロータリーエンジンを２つ並べていた。また、レシプロエンジンでは、４気筒にしている。つまり、出力軸が２分の１回転で１回爆発するようにしてある。このため、エンジンの重量が、かなり重い。本発明は、エンジンを１気筒もしくは２気筒にして、エンジンの重量を減らすように、したものである。また、バンケルロータリーエンジンは、爆発時から排気まで、常に逆回転の力がかかっているため、燃費が悪い。
【課題を解決しようとするための手段】
【０００５】本発明は、後行の吸入圧縮仕切りローラーと先行の爆発排気仕切りローラーを分けて、取り付けこれを１対とする。出力軸を１回転に１回爆発させるために，ローターに２つの仕切りローラーつまり、吸入圧縮仕切りローラーと爆発排気仕切りローラー各々１つを付ける。出力軸を１回転に２回爆発させるためにローターに４つの仕切りローラーつまり、吸入圧縮仕切りローラーと爆発排気仕切りローラー各々２つをつける。出力軸を１回転に３回爆発させるためにローターに６つの仕切りローラーつまり、吸入圧縮仕切りローラーと爆発排気仕切りローラー各々３つを付ける。例えば図９で１対の１個の吸入圧縮用仕切りローラー、１個の爆発排気仕切りローラーで説明すると吸入ノズルから、ガソリンと空気がキャブレターから混じりあって入り、後方の吸入圧縮仕切りローラーで吸入され圧縮された気体は、上仕切弁の下の、ローターにつけた、くぼみを通り、強制的に、爆発室へ導かれる。先行の爆発排気仕切りローラーで爆発室となり、点火プラグで、点火します。後方の吸入圧縮仕切りローラーは、上仕切弁を通ると、ローターの中へ収納されるので爆発の影響を受けない。先行の、爆発排気仕切りローラーが爆発力で前に進みます。前に進むと同時に、前行程に爆発した燃焼ガスを排気します。先行の爆発排気仕切りローラーは、吸入圧縮室を通る時には、吸入、圧縮は、しません。ただ、通過するのみです。爆発排気仕切りローラーは収納溝に収納溝されているので、圧縮はできません。上仕切弁の正面から見た横の長さは、吸入圧縮仕切りローラー溝の長さより８ミリ程、長くして、爆発時の、圧力で、吸入、圧縮室の方へガスが流れないようにすることが、重要です。常に、ローターと上仕切弁がここでがっちりと、爆発ガスを遮断する必要があります。圧縮された高圧ガスを上仕切弁の下を通して、瞬時にローターのくぼみに入れて、回転しながら、爆発排気仕切りローラーが爆発室を作っていくので、圧縮された高圧ガスが爆発室の中へ、瞬時に入っていきます。入っていくと同時に、点火プラグから、火花が出て、爆発し、膨張しながら、爆発排気仕切りローラーを押して、右に回転します。爆発時、上仕切弁の浮き上がりを防止するために、少し、爆発したガスを、上仕切弁の上部に流して、上仕切弁の下の面からの爆発力を、打消し合うようにして上仕切弁の浮き上がりを防止します。仕切りローラーは、溝の中にローラー支持台とばねが入って、ハウジングに、遠心力でさらに押し付けて転がりながら密閉を保ちます。また、ローターに取り付けてある、後行の吸入圧縮仕切りローラーと先行の爆発排気仕切りローラーとの位置関係はローターの中心から放射状に外側に線を引いて４５度から７０度位の範囲である。その、吸入圧縮仕切りローラーと先行の爆発排気仕切りローラーとの間にくぼみを設けて、瞬間的に圧縮ガスをためて瞬時に強制的に、爆発室へ送り込みます。吸入圧縮室ローラーとローターの間の隙間の圧縮ガスもくぼみに向かい燃焼します。
図４の説明―空気を６の吸入ノズルから取り入れ３の吸入圧縮仕切りローラーで圧縮していき４の爆発仕切りローラーが１の上仕切弁に入った時に、１９の燃料噴射ノズルからガソリンを噴射して１４のくぼみに圧縮ガスをためてそのまま回転して、４の爆発排気仕切りローラーが作った爆発室に送り込みます。３の吸入圧縮仕切りローラーが１の上仕切弁に入った時点で１７の点火プラグが作動します。爆発と共にガスが膨張して４の爆発排気仕切りローラーが、右に回転します。右に回転しながら、前回爆発したガスの排気も、行います。３の吸入圧縮仕切りローラーは、爆発排気室を通る時は、１０の吸入圧縮仕切りローラー収納溝に入るので爆発の影響がない。４の爆発排気仕切りローラーが２の下仕切弁を通り吸入圧縮室を通る時はハウジングを転がるだけで、ガスの圧縮はできません。なぜなら、幅が狭いからです。３の吸入圧縮仕切りローラーが２の下仕切弁を通りすぎた時点から、ガスの圧縮を行います。この、繰り返しを行います。
図５はローターに３の吸入圧縮仕切りローラーと４の爆発排気仕切りローラーを追加して１回転に２回爆発させるようにした物です。
図６は、１回転に３回爆発させるように、１２０度間隔に３の吸入圧縮仕切りローラーを３個と４の爆発排気仕切りローラーを３個配置したものです。
図７は軽油を使うディーゼルエンジンです。６の吸入ノズルから、空気を取り入れ３の吸入圧縮仕切りローラーで空気を圧縮します。４の爆発排気仕切りローラーが１の上仕切弁に入った時点で、２８の燃料噴射ノズルから軽油を噴射します。噴射された軽油は１４のくぼみに入りすぐに回転により、４の爆発排気仕切りローラーが作った爆発室に入り爆発します。１８のグロープラグは始動時に使います。軽油はある程度の温度がないと、自然発火しない為です。爆発と共に４の爆発排気仕切りローラーが右に回転します。回転と同時に、前段階に爆発したガスを、排気します。３の吸入圧縮仕切りローラーは爆発排気室を通る時は、１０の吸入圧縮仕切りローラー収納溝に入るので、爆発の影響を受けない。４の爆発仕切りローラーは２の下仕切弁を通り吸入圧縮室を通る時は、空気を温めるだけで、圧縮はできません。４の爆発排気仕切りローラーは、幅がないからです。この、繰り返しを行います。
図８は偶数ローラーロータリーエンジンの原理図です。
図１０は吸入圧縮室と爆発排気室を別個に作り、２７の配管でつないだものです。上の２個の断面図は左が吸入圧縮室の配管近くで、右の断面図は爆発排気室の点火プラグの中心を通る面を切った断面図です。５の軸を右から見た断面図です。ガソリンをキャブレターに通して６の吸入ノズルから入れて３の吸入圧縮仕切りローラーで圧縮します。圧縮したガスはローターのくぼみを通り２７の配管を通り、４の爆発排気仕切りローラーのローターの１４のくぼみへ行きます。そして、爆発室に導かれます。３の吸入圧縮仕切りローラーが１の上仕切弁を通る時にはローターの１４のくぼみと２７の配管の通り道は、塞がります。４の爆発排気仕切りローラーが回転して１７の点火プラグが点火するときには、ローターの１４のくぼみと２７の配管の通り道は、塞がれます。爆発力は配管には、行かないようにします。吸入圧縮室の２６のハウジングは、真円です。これはローラーベーンポンプです。爆発排気室の方は２９のハウジングは楕円型です。
【発明の効果】
【０００６】  ローターに１対の仕切りローラーつまり吸入圧縮仕切りローラーと爆発排気仕切りローラーを付けた場合、出力軸１回転に１回爆発するので、小型化できる。２対の仕切ローラーを付けた場合１回転に２回爆発するので、４サイクルエンジンのシリンダーが３つ必要なくなり重量を軽減できる。大まかな計算では、ローターの直径１５センチのエンジンで上から見た［図３］で、幅が１６センチでは、吸入圧縮仕切りローラーの直径は、ローターの直径の５分の１で３センチになり、そのうち５分の２がローターから飛び出ると考えると、１．２センチになる。ここで、吸入圧縮仕切りローラーと、爆発排気仕切りローラーの直径は同じである。小さい円  ７．５×７．５×３．１４＝１７６  大きい円  ８．７×８．７×３．１４＝２３７  大きい円―小さい円＝ドーナツ状の隙間  ２３７−１７６＝６１その４分の１が吸入圧縮室の面積ｃｍ２  ６１÷４＝１５．２５  幅１６センチでは、１５．２５×１６＝２４４立方センチメートルつまり、２４４ｃｃ  １回転で２回爆発すると、４８８ｃｃになる。２回転で、４回爆発すると９７６ｃｃになる。レシプロエンジンの４気筒の９７６ｃｃ相当になる。また、ローターの直径３０センチで、幅が１０センチでは、１回転で１回爆発すると６１０ｃｃになり１回転で２回爆発すると１２２０ｃｃになる。２回転で４回爆発すると２４４０ｃｃになる。レシプロエンジンの４気筒の２４４０ｃｃに相当する。爆発室も大きくなりガスの燃焼もよい。このエンジンは、ガソリンエンジンの直接噴射方式にも利用できる。また、焼玉エンジンにも応用可能である。バンケルロータリーエンジンに比べて、同じ排気量なら、支点から、力点までの長さが長い為、３倍のトルクがある。レシプロエンジンに比べてもトルクは３倍位ある。また、最高回転数は理論上１分間に１万５０００回転を超える。また、バンケルロータリーエンジンと同じく吸入弁及び排気弁はない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】  本発明の斜視図（透視図）である。
【図２】  本発明の正面図（透視図）である。
【図３】  本発明の上から見た透視図である。
【図４】  燃料がガソリンまたは水素を燃料噴射させて１回転に１回爆発するロータリーエンジン図。
【図５】  燃料がガソリンまたは水素で燃料噴射させて１回転に２回爆発するロータリーエンジン図。
【図６】  燃料がガソリンまたは水素で燃料噴射させて１回転に３回爆発するロータリーエンジン図。
【図７】  燃料が軽油のロータリーエンジンで燃料噴射ノズルにより燃料を入れる。１回転に１回爆発する図。吸入口より空気を取り入れ圧縮した空気に軽油を噴射ノズルから噴射して、自然発火させる。
【図８】  ロータリーエンジンでの吸入、圧縮、爆発、（膨張）排気行程サイクル図
【図９】  吸入圧縮仕切りローラーと爆発排気仕切りローラーの通り道を分けたロータリーエンジン図（キャブレターよりガソリンまたは水素を使用して空気と混合させて入れる。）
【図１０】  吸入圧縮室と爆発排気室を各々別個に作り配管でつなげたロータリーエンジン吸入口よりガソリンまたは水素を使用，キャブレターで空気との混合ガスを入れる。
【発明を実地するための形態】
１    上仕切弁
２    下仕切弁
３    吸入圧縮仕切りローラー
４    爆発排気仕切りローラー
５    シャフト
６    吸入ノズル
７    排気ノズル
８    ばね
９    ローラー支持台
１０  吸入圧縮仕切りローラー収納溝
１１  爆発排気仕切りローラー収納溝
１２  ローター
１３  ウォータージャケット
１４  くぼみ
１５  上仕切弁ばね
１６  下仕切弁ばね
１７  点火プラグ
１８  グロープラグ
１９  燃料噴射ノズル（ガソリンまたは水素）
２０  ローター回転方向
２１  吸入行程
２２  圧縮行程
２３  爆発行程
２４  膨張行程
２５  排気行程
２６  ハウジング
２７  配管
２８  燃料噴射ノズル（軽油）
２９  爆発排気室ハウジング
【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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