專利名稱:旋轉活塞型內燃機的制作方法
技術領域:
本發(fā)明關于旋轉活塞型內燃機,特別由輸出軸軸心方向的轉子單側或兩 側的側壁部分、及殼體形成環(huán)狀動作室,并在轉子中設置將環(huán)狀動作室隔間 的至少一個加壓兼受壓構件,同時在殼體中至少設置一個動作室隔間構件, 可小型化與高輸出化,并能提升燃燒性能、輸出性能、密封性能及潤滑性能 的單一旋轉型回轉式引擎。
背景技術:
因為往復動活塞型引擎在密封燃燒氣體的密封性能與潤滑性能均優(yōu)異, 因而已廣泛供作實用。但是,該往復動引擎的引擎構造復雜且大型化,制作 費用也屬高價位,容易發(fā)生振動狀況,且無法將燃燒行程期間擴大至曲柄角
180度以上,因而頗難使燃料完全燃燒。而且,就從曲柄機構的特性而言, 在提高將燃燒氣體壓轉換成輸出(轉矩、馬力)的轉換效率方面將有極限限制, 且根據汽缸的行程容積而決定曲柄半徑,因頗難放大曲柄半徑,因而較難提 高輸出性能。尚且,當四行程引擎的情況,因為曲柄軸每兩次旋轉便發(fā)生一 次燃燒行程,因而頗難將引擎小型化。對策是一有提高引擎旋轉數能達輸出 馬力的增加,但是因為引擎旋轉數越高,則燃燒性能將越降低,因而并未有 任何的幫助。
所以,在過去約130年期間便有各種回轉式引擎(旋轉活塞型內燃機)的 提案,但是除溫克爾型回轉式引擎之外,其余均為未完成階段?;剞D式引擎 大致可區(qū)分為使轉子未進行偏心運動的單一旋轉型回轉式引擎、以及使轉 子進行偏心運動的溫克爾型回轉式引擎。
本案發(fā)明者在約12年前,便有提案專利文獻1所示單一旋轉型的旋轉 活塞型回轉式引擎。該回轉式引擎在轉子的外周外側形成環(huán)狀動作室,并在 轉子中形成將環(huán)狀動作室隔間的加壓兼受壓部,且在殼體中設置將環(huán)狀動作室隔間的擺動式第一、第二二隔間構件,并利用第一隔間構件進行副燃燒室 的開閉,并設置分別對第一、第二隔間構件賦予彈性彈力的兩組彈簧組件。
因為該回轉式引擎在轉子的外周外側形成環(huán)狀動作室,又設有兩組彈簧 組件,因而引擎呈大型化。因為第一、第二隔間構件、與轉子間的接觸部并 非面接觸,而是呈線接觸,因而在氣密式密封的密封性能與潤滑性能方面將 出現問題。
另外一方面,在專利文獻2 5中有提案各種形式的單一旋轉型的旋轉活
塞型回轉式引擎。專利文獻2所記載的回轉式引擎具備有形成于轉子側壁 部,且橫跨約240度的圓弧狀吸氣壓縮用溝槽;利用彈簧賦予彈力且將上述 吸氣壓縮用溝槽隔間的隔間構件;形成于轉子外周部的膨脹排氣用圓弧狀溝 槽;以及形成于殼體的突出部中的壓縮爆炸室等。
專利文獻3的回轉式引擎具備有在殼體內的圓形收容孔中安裝呈偏心 狀的轉子;貫通轉子中心部的輸出軸;在轉子安裝成朝半徑方向進退自如狀 態(tài)的8個葉片;以及形成于圓形收容孔外周側的副燃燒室等的葉片式回轉式 引擎。
專利文獻4的回轉式引擎具備有在殼體內的圓形收容孔中同心安裝的 轉子;在該轉子的外周部分缺損成圓弧形(上弦月形)而形成的吸氣用溝槽; 安裝于殼體上,且抵接于轉子外周面的隔間構件;以及將該隔間構件朝半徑 方向驅動的凸輪機構等。
專利文獻5的回轉式引擎具備有殼體;收容于該殼體內的圓形收容室 中的略橢圓形轉子;利用彈簧賦予彈力的兩個隔間構件;在圓形收容室中將 中間側板隔開且收容于相鄰接圓形孔中的正時轉子;在該正時轉子外周部上 形成圓弧狀的主燃燒室;形成于主燃燒室外周外的副燃燒室;以及緊鄰該副 燃燒室的預熱塞與二次噴射噴嘴等;其中,利用轉子將在吸入壓縮室中經加 壓的混合氣體導入于副燃燒室中,并施行壓縮點火,再將該燃燒氣體經由主 燃燒室導入于圓形收容室中的膨脹排氣室中,而使燃燒氣體壓作用在轉子。W096/11334號公報日本專利特公昭52-32406號公報美國專利第5,979,395號公報[專利文獻4]日本專利特開平10-61402號公報 [專利文獻5]日本專利特開2002-227655號公報
發(fā)明內容
如專利文獻l的回轉式引擎,將動作室隔間的擺動式隔間構件前端部線 接觸于轉子外周面并施以氣密式密封的構造中,頗難確保密封性能,且也也 無法確保對滑動部供應潤滑油而進行潤滑的潤滑性能與耐久性能。
專利文獻2的回轉式引擎在轉子外周側上形成膨脹排氣用溝槽(燃燒動 作室),導致引擎的大型化。因為在燃燒行程的期間輸出軸的旋轉角約120 度程度,因而較難使燃料完全燃燒,且在燃燒行程的后期,因為對轉子不僅 作用正轉轉矩且也作用倒轉轉矩,因而無法提高輸出性能。此外,因為壓縮 爆炸部將朝上方大幅突出,因而引擎的整體高度變大。而且,雖在轉子側壁 部上形成吸氣壓縮用圓弧形溝槽,但是卻未形成燃燒動作室,因而無法充分 活用轉子側壁部側的空間。
在專利文獻3的回轉式引擎中,因為在轉子外周側形成動作室,而導致 引擎的大型化。在引擎旋轉中雖產生正常驅動轉子的正轉轉矩,但是在葉片 與葉片間的葉片槽內的燃燒氣體,不僅產生正轉轉矩,也產生較大的倒轉轉 矩,因而頗難提高輸出性能。
專利文獻4的回轉式引擎將因為在轉子外周側形成燃燒動作室,而導致 引擎的大型化。因為圓柱狀隔間構件線接觸于轉子外周面的構造,因而無法 確保將燃燒氣體氣密式密封的密封性能,且也無法提高耐久性。
因為較大高度的隔間構件、與對其驅動的凸輪機構均朝上方突出,因而 引擎的總高變的非常大。在燃燒行程的后期,除正轉轉矩的外,也產生倒轉 轉矩,因而仍是較難提高輸出性能。
專利文獻5的回轉式引擎,因為轉子形狀呈橢圓形,且轉子的頭部曲率 較大,因而若使引擎高速旋轉,隔間構件無法跟上轉子的旋轉,導致隔間構 件有發(fā)生跳動狀況的可能性。因為在轉子外周側形成動作室,且將該動作室 隔間并朝半徑方向延伸的隔間構件,設置于轉子外周側,因而導致引擎的大 型化。
現有單一旋轉型回轉式引擎僅要求在轉子外周側的空間中形成動作室的回轉式引擎,但是就輸出軸軸方向的轉子的側邊空間,加以充分有效活用 并形成環(huán)狀動作室的構思仍尚未存在,因而無法使引擎小型化。因為也頗難 將燃燒行程的期間擴大至輸出軸旋轉角180度以上,因而在燃燒性能的提高 上會有極限限制。況且,轉子也不可能由多個組引擎共享。
本發(fā)明的目的在于提供小型化上有利的旋轉活塞型回轉式引擎;提供 可將滑動部依面接觸進行氣密式密封的旋轉活塞型回轉式引擎;提供可有效 活用在輸出軸軸心方向的轉子的側方空間,而形成環(huán)狀動作室的旋轉活塞型 回轉式引擎;可將燃燒行程期間充分延長的旋轉活塞型回轉式引擎;以及轉 子可由多個組引擎共享的旋轉活塞型回轉式引擎等。
本發(fā)明具備有輸出軸;不能相對旋轉地連結于該輸出軸的轉子;支撐 旋轉自如的輸出軸的殼體;由轉子與殼體形成的環(huán)狀動作室;設置于轉子, 且將環(huán)狀動作室隔間的至少一加壓兼受壓構件;設置于殼體,且將環(huán)狀動作 室隔間的至少一動作室隔間構件;用來將吸氣導入于環(huán)狀動作室中的進氣 口;用來將氣體從環(huán)狀動作室排出的排氣口;以及供應燃料的燃料供應裝置;
對含有吸氣與燃料的壓縮狀態(tài)混合氣體,利用火星塞或壓縮點火施行點 火所構成的旋轉活塞型內燃機;
上述環(huán)狀動作室由輸出軸軸心方向的轉子的至少單側的側壁部分與殼 體所形成,同時具有全部或大部分形成圓筒面的內周壁面及全部或大部分形 成圓筒面的外周壁面;
上述加壓兼受壓構件與動作室隔間構件其中一者,由往復動隔間構件構 成,而該往復動隔間構件可在橫跨環(huán)狀動作室隔間的前進位置、與從環(huán)狀動 作室退出的退縮位置之間,朝輸出軸軸心的平行方向進行往復動作;
設有對該往復動隔間構件賦予朝前進位置勢能的勢能賦予裝置;
上述加壓兼受壓構件與動作室隔間構件的另一個由具有第一傾斜面、前 端滑動面、及第二傾斜面的圓弧形隔間構件構成,而該第一傾斜面可將往復 動隔間構件從前進位置朝退縮位置驅動;該前端滑動面連接于該第一傾斜 面;該第二傾斜面連接于該前端滑動面,且容許往復動隔間構件從退縮位置 歸位于前進位置。
其次,針對本發(fā)明引擎的作用、效果進行說明。
環(huán)狀動作室由轉子至少單側的側壁部分及殼體所形成,而環(huán)狀動作室由在轉子中所設置的至少一加壓兼受壓構件被氣密式隔間,且由在殼體上所設 置至少一動作室隔間構件被氣密式隔間。當轉子旋轉時,該加壓兼受壓構件 與動作室隔間構件互動而可將吸氣施行壓縮,且可承受燃燒氣體壓。
當轉子旋轉時,往復動隔間構件依序接觸于圓弧形隔間構件的第一傾斜 面、前端滑動面第二傾斜面,而從前進位置移往退縮位置,經圓弧形隔間構 件通過后,便再度歸位于前進位置。
例如當加壓兼受壓構件由圓弧形隔間構件構成,且動作室隔間構件由往 復動隔間構件構成的情況時,圓弧形隔間構件便具有面接觸于環(huán)狀動作室 內周壁面的內周側滑動面;以及面接觸于環(huán)狀動作室外周壁面的外周側滑動 面;而前端滑動面面接觸于環(huán)狀動作室殼體的側環(huán)狀壁面。往復動隔間構件 的前端滑動面雖面接觸于轉子側的環(huán)狀壁面,但是因為往復動隔間構件并未 對殼體進行圓周方向的相對移動,因而有利于氣密式密封,同時也可設置為 了使往復動隔間構件不會對殼體朝圓周方向移動,而進行卡合導引的機構。
因為由轉子至少單側的側壁部分及殼體形成環(huán)狀動作室,因而可省略 大幅突出于轉子外周外側的構件,可達內燃機的小型化。因為圓弧形隔間構 件、與往復動隔間構件均可面接觸于環(huán)狀動作室的壁面,因而將容易確保密 封性能與潤滑性能。
因為環(huán)狀動作室由輸出軸軸心方向的轉子至少單側的側壁部分與殼體 所形成,因而環(huán)狀動作室的半徑便可也在轉子的直徑限制范圍內,盡量設為 較大值。此情況下,因為輸出軸距承受燃燒氣體壓的加壓兼受壓構件間的半 徑(相當于曲柄半徑),可設定呈非常大于往復動引擎的曲柄半徑,因而可明 顯提高將燃燒氣體壓轉換成輸出(轉矩、馬力)的轉換效率,而成為燃料經濟 性優(yōu)異的內燃機。
例如當在轉子中設置一個圓弧形隔間構件,且在殼體中設置2個往復動 隔間構件的情況,便可實現在輸出軸1旋轉便進行一次的燃燒行程,可將排 氣量形成四行程引擎排氣量的約1/2,因而可將引擎明顯的小型化。而且, 因為可將該燃燒行程期間設定成輸出軸旋轉角約180度或180度以上的長期 間,因而延長燃燒行程期間,便可特別提高燃燒性能。而且,因為在轉子二 側形成環(huán)狀動作室,并可使一個轉子由兩組內燃機共享,因而非常有利于內 燃機小型化、高輸出化的達成。另外,當環(huán)狀動作室大部分形成于轉子內的情況時,最好在轉子中設置 作為加壓兼受壓構件用的往復動隔間構件,并在殼體中設置作為動作室隔間 構件用的圓弧形隔間構件。此情況下,可期待如同上述的相同作用、效果。
作為本發(fā)明的附屬項的構成、也可采用以下各種構造。
(1) 所述環(huán)狀動作室可透過加壓兼受壓構件與動作室隔間構件,而形 成吸入動作室、壓縮動作室、燃燒動作室及排氣動作室的構造。
(2) 所述轉子的側壁部分將轉子的半徑設為R,而為距輸出軸軸心大約
0.5R的大徑側側壁部分。
(3) 所述環(huán)狀動作室由
環(huán)狀溝槽,以朝轉子側開口的方式凹設于殼體,且于涵蓋輸出軸軸心的 平面中的半剖面形狀呈矩形;以及
轉子的環(huán)狀壁面,將該環(huán)狀溝槽的開口端阻塞;所構成。
(4) 所述環(huán)狀動作室于涵蓋輸出軸軸心的平面的半剖面形狀,形成為 角部被賦予圓弧圓角的矩形,而該環(huán)狀動作室由在轉子中所形成的淺環(huán)狀 溝槽、與在殼體所形成的深環(huán)狀溝槽構成;
所述淺環(huán)狀溝槽具有與輸出軸軸心正交的平面上的第一環(huán)狀壁面,以 及該第一環(huán)狀壁面的內周側角部壁面與外周側角部壁面;
所述深環(huán)狀溝槽具有內周側圓筒壁面、外周側圓筒壁面、與輸出軸軸 心正交的平面上的第二環(huán)狀壁面、以及該第二環(huán)狀壁面的內周側角部壁面與 外周側角部壁面。
(5) 設有卡合導引機構,該卡合導引機構規(guī)范所述往復動隔間構件不 能朝圓周方向進行移動,且容許朝輸出軸軸心的平行方向進行移動。
(6) 所述勢能賦予裝置由對上述往復動隔間構件賦予朝前進位置的勢 能的氣壓彈簧所構成。
(7) 在所述輸出軸軸心方向的上述轉子二側,設有環(huán)狀動作室,并設 置與該等環(huán)狀動作室對應的加壓兼受壓構件、與動作室隔間構件。
(8) 所述環(huán)狀動作室具有與所述輸出軸軸心的正交平面平行的壁面; 在所述往復動隔間構件的前端側部分處,形成
第一滑動面,可氣密式接觸于圓弧形隔間構件的第一傾斜面; 前端滑動面,可氣密式接觸于環(huán)狀動作室中的與所述輸出軸軸心的正交平面平行的壁面;以及
第二滑動面,可氣密式接觸于圓弧形隔間構件的第二傾斜面。
(9) 所述圓弧形隔間構件具有接觸于所述內周壁面的內周側滑動面、 以及接觸于所述外周壁面的外周側滑動面;在所述圓弧形隔間構件的內周側 滑動面、外周側滑動面及前端滑動面上,分別設置:被供應潤滑油的密封安裝 溝槽、以及可動地安裝于該密封安裝溝槽的密封構件。
(10) 在前述(8)中、所述往復動隔間構件具有內周側滑動面與外周滑 動面;而在所述往復動隔間構件的內周側滑動面、外周側滑動面、第一滑動 面、前端滑動面及第二滑動面,分別設有被供應潤滑油的密封安裝溝槽、 以及可動地安裝于該密封安裝溝槽的密封構件。
(11) 在前述(8)中、所述圓弧形隔間構件的第一傾斜面靠轉子旋轉方向 前緣側端部,位于與輸出軸軸心正交的在線;而第一傾斜面朝半徑擴大方向 形成為圓周方向傾斜角呈漸減的形狀;所述圓弧形隔間構件的第二傾斜面的 轉子旋轉方向后緣側端部,位于與輸出軸軸心正交的在線;而第二傾斜面朝 半徑擴大方向形成為圓周方向傾斜角呈漸減的形狀。
(12) 于所述轉子所設置的加壓兼受壓構件,由所述圓弧形隔間構件構 成;在所述殼體中所設置的動作室隔間構件,設置有第一往復動隔間構件, 以及距該第一往復動隔間構件,朝轉子的旋轉方向至少隔開180度的第二往 復動隔間構件。
(13) 在前述(12)中、利用所述第一往復動隔間構件在輸出軸惻的殼體 壁部內形成副燃燒室,所述進氣口在殼體中形成于第二往復動隔間構件靠轉 子旋轉方向前緣側附近處,所述排氣口在殼體中形成于第二往復動隔間構件 靠轉子旋轉方向后緣側附近處。
(14) 在前述(13)中、當所述加壓兼受壓構件位于進氣口與第一往復動 隔間構件之間時,于環(huán)狀動作室中,在第二往復動隔間構件與加壓兼受壓構 件之間,便形成吸入動作室,同時在加壓兼受壓構件與第一往復動隔間構件 之間形成壓縮動作室;
當所述加壓兼受壓構件位于第一往復動隔間構件與排氣口的間時,于環(huán) 狀動作室中,在第一往復動隔間構件與加壓兼受壓構件的間形成燃燒動作 室,同時在加壓兼受壓構件與第二往復動隔間構件的間形成排氣動作室。(15) 在前述(14)中、所述燃料供應裝置具有朝壓縮動作室噴射出燃料 的燃料噴射器,并設有對所述副燃燒室內的混合氣體點火的火星塞。
(16) 在前述(14)中、所述燃料供應裝置具有朝所述副燃燒室噴射出燃 料的燃料噴射器。
(17) 在前述(15)中、所述燃料供應裝置具有朝燃燒動作室追加噴射燃 料的燃料噴射器。
(18) 在前述(14)中、設有從所述壓縮動作室連通于副燃燒室的導入 路;可將該導入路開閉的導入用開閉閥;將副燃燒室內的燃燒氣體導出于燃 燒動作室中的導出路;以及可將該導出路開閉的導出用開閉閥。
(19) 在前述(18)中、設有多個對所述導入用開閉閥與導出用開閉閥分 別與輸出軸的旋轉同步地進行驅動的閥動裝置。
(20) 所述動作室隔間構件由所述往復動隔間構件構成;且在該往復動 隔間構件的內部形成有副燃燒室。
(21) 所述加壓兼受壓構件由上述往復動隔間構件構成;在上述殼體設 有作為上述動作室隔間構件的一或多個上述圓弧形隔間構件,且在至少一圓 弧形隔間構件的內部形成有副燃燒室。
(22) 在所述轉子設置的加壓兼受壓構件, 一個所述圓弧形隔間構件; 在所述殼體設置的動作室隔間構件, 一個往復動隔間構件 , 所述殼體中,在往復動隔間構件靠轉子旋轉方向前緣側附近處設置進氣
口 ,同時在往復動隔間構件靠轉子旋轉方向后緣側附近處設置排氣口 ; 設有將所述進氣口開閉的吸氣閥、以及將排氣口開閉的排氣闊。
(23) 在前述(ll)中、在所述轉子所設置的加壓兼受壓構件,兩個所述 圓弧形隔間構件,朝轉子旋轉方向相隔開約180度設置。
(24) 在前述(12)中、在所述轉子所設置的加壓兼受壓構件,三個所述 圓弧形隔間構件被設置于圓周三等分位置處。
(25) 在所述轉子所設置的加壓兼受壓構件,四個所述圓弧形隔間構件 被設置于圓周四等分位置處;在所述殼體設置的動作室隔間構件,四個往復 動隔間構件被設置于圓周四等分位置處;
所述殼體中,朝圓周方向相隔開180度的兩個往復動隔間構件,分別在 靠轉子旋轉方向前緣側附近處形成所述進氣口 ,同時在靠轉子旋轉方向后緣側附近處形成所述排氣口。
(26) 在所述轉子的至少單側,朝轉子半徑方向相隔開并同心狀設置尺 寸互異的多個環(huán)狀動作室;在所述轉子設置使各環(huán)狀動作室隔間的至少一加
壓兼受壓構件;在殼體則設置有使各環(huán)狀動作室隔間的至少一動作室隔間構件。
(27) 所述燃料供應裝置具有朝副燃燒室噴射燃料的燃料噴射器,而構 成對所述副燃料室內的混合氣體藉由壓縮點火而點火的構造。
圖1為本發(fā)明實施例的回轉式引擎右側視圖; 圖2為回轉式引擎的縱剖側視圖; 圖3為轉子的概略立體示意圖; 圖4為殼體的概略立體示意圖; 圖5為回轉式引擎的縱剖前視圖; 圖6為圖1的VI-VI線剖視圖7為圖i的vn-vn線剖視圖8為圓弧形隔間構件與第一往復動隔間構件的動作說明圖; 圖9為圓弧形隔間構件與第一往復動隔間構件的動作說明圖; 圖10為含有圓弧形隔間構件的轉子的重要部份側視圖; 圖11為第一往復動隔間構件與第一氣壓彈簧的導引箱體部立體示意圖; 圖12為第一往復動隔間構件前端側部分的立體示意圖; 圖13為第一往復動隔間構件的外周側滑動面的剖視圖; 圖14為副燃燒室、導入路、導出路、及第一、第二開閉閥等的重要部 份的圓周方向剖視圖15為導入路與第一開閉閥的重要部份剖視圖; 圖16為導出路與第二開閉閥的重要部份剖視圖; 圖17為回轉式引擎的動作說明圖; 圖18為回轉式引擎的動作說明圖; 圖19為回轉式引擎的動作說明圖; 圖20為回轉式引擎的動作說明圖;圖21為回轉式引擎的動作說明圖; 圖22為回轉式引擎的動作說明圖; 圖23為回轉式引擎的動作說明圖; 圖24為回轉式引擎的動作說明圖; 圖25為回轉式引擎的動作說明圖; 圖26為回轉式引擎的動作說明圖27為實施例2的第一往復動隔間構件相當于圖6的部分圖; 圖28為實施例2的第一往復動隔間構件、及其周邊構造的剖視圖; 圖29為實施例2的另一第一往復動隔間構件相當于圖28的圖示; 圖30為實施例3的環(huán)狀動作室的重要部份縱剖前視圖; 圖31為實施例3的第一往復動隔間構件、與其周邊構造的半徑方向剖 視圖32為實施例3的第一往復動隔間構件、與其周邊構造的圓周方向剖 視圖33為實施例4的第一往復動隔間構件、與其周邊構造的圓周方向剖 視圖34為實施例5的第一往復動隔間構件、與其周邊構造的圓周方向剖 視圖35為實施例6的第一往復動隔間構件、與其周邊構造的圓周方向剖 視圖36為實施例6的第一往復動隔間構件、與其周邊構造的軸心正交方 向剖視圖37為實施例6的第一往復動隔間構件的動作說明圖; 圖38為實施例6的第一往復動隔間構件的動作說明圖; 圖39為實施例6的第一往復動隔間構件的動作說明圖; 圖40為實施例6的第一往復動隔間構件的動作說明圖; 圖41為實施例6的第一往復動隔間構件的動作說明圖; 圖42為實施例7的回轉式引擎概略剖視圖; 圖43為實施例8的回轉式引擎概略剖視圖; 圖44為實施例9的回轉式引擎概略剖視圖;圖45為實施例10的回轉式引擎概略剖視圖;以及
圖46為實施例11的回轉式引擎概略剖視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明關于具備有輸出軸;不能進行相對旋轉地連結于該輸出軸的轉 子;旋轉自如地支撐輸出軸的殼體;由轉子與殼體形成的環(huán)狀動作室;設置 于轉子上,且將環(huán)狀動作室隔間的至少一加壓兼受壓構件;設置于殼體上, 且將環(huán)狀動作室隔間的至少一動作室隔間構件;將吸氣導入于環(huán)狀動作室中 的進氣口;將氣體從環(huán)狀動作室中排出的排氣口;以及供應燃料的燃料供應 裝置;且構成對含有吸氣與燃料的壓縮狀態(tài)混合氣體,利用火星塞或壓縮點 火施行點火的構造的旋轉活塞型內燃機(以下稱"回轉式引擎")。
特別本發(fā)明的特征構造如下述。
上述環(huán)狀動作室由輸出軸軸心方向的轉子至少單側的側壁部分與殼體 所形成,同時具有全部或大部分形成圓筒面的內周壁面、及全部或大部分形 成圓筒面的外周壁面。
上述加壓兼受壓構件與動作室隔間構件其中一者,由往復動隔間構件構 成,而該往復動隔間構件在橫跨將環(huán)狀動作室隔間的前進位置、與從環(huán)狀動 作室中退出的退縮位置之間,可朝輸出軸軸心的平行方向進行往復動作;且 設有對該往復動隔間構件賦予朝前進位置的彈力的彈力裝置。
上述加壓兼受壓構件與動作室隔間構件的另一個由具有第一傾斜面、前 端滑動面、及第二傾斜面的圓弧形隔間構件構成,而該第一傾斜面可將往復 動隔間構件從前進位置朝退縮位置驅動;該前端滑動面連結于該第一傾斜
面;該第二傾斜面連結于該前端滑動面,且容許往復動隔間構件從退縮位置 歸位于前進位置。 [實施例1]
針對實施例1的回轉式引擎,根據圖1 圖28進行說明。 如圖l、圖2、圖5所示,該回轉式引擎E具有共享著輸出軸l、轉子 2及轉子殼體3的2組回轉式引擎(圖5中的右側回轉式引擎El與左側回轉 式引擎E2),該等2組回轉式引擎E1、 E2具有圍繞著通過輸出軸1軸心且通 過轉子2左右方向中心的如圖5所示鉛直中心線CL的旋轉對稱的關系。此
17處,主要針對右側的1組轉子引擎E1進行說明。
如圖1 圖7所示,回轉式引擎El具備有輸出軸1;相當于旋轉活塞 的轉子2;在該轉子2單側(圖5中的右側)所設置的殼體4;轉子殼體3;由
轉子2與殼體4形成的環(huán)狀動作室5;設置于轉子2上的作為加壓兼受壓構
件的圓弧形隔間構件6;設置于殼體4上的作為動作室隔間構件的第1、第 二往復動隔間構件7、 8;第l、第二氣壓彈簧9、 10;進氣口 11;排氣口 12; 副燃燒室13;燃料噴射器14;導入用開閉闊15與導出用開閉閥16;火星塞
17;閥動機構18、 19(參照圖17、 18);及底架20等。
如圖1 圖7所示,輸出軸1貫通轉子2與2個殼體4、 4的中心部。轉 子2由內部具有冷卻水通路2a的既定厚度圓形板構成,該轉子2利用楔鍵 而無法相對旋轉地連結于輸出軸1。轉子2配置呈正交于輸出軸1的狀態(tài)。 轉子2與殼體4等最好由球狀石墨鑄鐵等固態(tài)潤滑性優(yōu)異的金屬材料構成, 也可由其它鑄鋼等各種金屬材料或陶瓷等非金屬材料構成。
再者,圖1 圖3中,轉子2的旋轉方向順時針方向(箭頭A方向),所謂 "前緣側"指轉子2的旋轉方向,而所謂"后緣側"指轉子2旋轉方向的相 反方向。在無特別限制的前提下,"軸心" 一詞指輸出軸1的軸心C。
如圖2、圖3所示,在輸出軸1軸心方向的轉子2單面(右側面), 一體形 成有將環(huán)狀動作室5施行氣密式隔間的圓弧形隔間構件6。該圓弧形隔間構 件6在轉子2右側惻壁部分中的大徑側側壁部分上,形成于與環(huán)狀動作室5 對應的半徑方向位置處。
如圖2、圖4、圖5所示,環(huán)狀動作室5供形成吸入動作室、壓縮動作 室、燃燒動作室及排氣動作室用者。該環(huán)狀動作室5利用殼體4與轉子2, 以輸出軸1軸心為中心形成為圓環(huán)狀。該環(huán)狀動作室5由輸出軸1軸心方向 的轉子2至少單側(右側)側壁部分中的大徑側部分與殼體4所形成。換言的, 環(huán)狀動作室5依緊鄰轉子2至少單側(右側)側壁部分中的大徑側部分的方式, 由其大徑側部分構成環(huán)狀動作室5壁面中靠轉子2側的壁面。
環(huán)狀動作室5由轉子2側壁部分中,當將轉子2半徑設為R時,距輸出 軸1軸心大于0.5R的大徑側側壁部分與殼體4所形成。理由若盡量增加從 輸出軸1軸心距承受燃燒氣體壓的圓弧形隔間構件6間的半徑(相當于曲柄半 徑),便產生最大的輸出(轉矩、馬力)。如圖2、圖4、圖5所示,環(huán)狀動作室5凹設于殼體4中,且由在涵蓋 輸出軸l軸心的平面中,半剖面形狀呈矩形的環(huán)狀溝槽25,以及阻塞該環(huán)狀 溝槽25開口端的轉子2的環(huán)狀壁面26(其包括后述第1、第二傾斜面41、 43) 所形成。環(huán)狀溝槽25具有全部均以上述軸心為中心而形成圓筒面的內周壁 面25a、全部均以上述軸心為中心而形成圓筒面的外周壁面25b、以及正交 于上述軸心的環(huán)狀壁面25c。環(huán)狀溝槽25的剖面形狀呈矩形,可為長方形, 也可為正方形。為提升后述燃燒動作室中的燃燒性能并縮小壁面面積,因而 最好設為正方形,但是為能減小第l、第二往復動隔間構件7、 8的進退移動 量,最好設為如圖示的長方形。轉子2在基于形成冷卻水通路的目的下,也 可由多個構件的組合構成。
殼體4由轉子2厚度的約2倍厚度且較大于轉子2直徑的圓形構件構成; 輸出軸1貫通殼體4中心部,并在輸出軸1與殼體4的間安裝有軸承27,從 殼體4壁部內所形成的油通路,對軸承27進行潤滑油供應。殼體4被觸止 環(huán)28而限制位置于輸出軸1上。
在殼體4中形成進氣口 11與排氣口 12,在殼體4內部形成冷卻水通路 29,在殼體4也形成有冷卻水入口接口 30與冷卻水出口接口 31。在轉子2 上介設著軸承32與密封構件33而外嵌安裝有轉子殼體3;殼體4安裝為與 轉子2及轉子殼體3側面呈面接觸狀態(tài);轉子殼體3與2個殼體4、 4藉由 貫通該等外周附近部分處的例如11根螺栓34(參照圖2)來連結。
如圖5所示,在殼體4中形成油通路35(其供應由外部施行加壓的潤滑 油)、與圖示外的多個油通路;而在轉子2中形成連通于油通路35的環(huán)狀油 通路36,以及連通于該環(huán)狀油通路36的多個油通路37。從油通路37對軸 承32進行潤滑油供應。
將轉子2與殼體4的間施行密封的環(huán)狀密封構件38、 39、 40,被安裝于 接受供應潤滑油的密封安裝溝槽中。該等密封構件38~40最好由耐磨損性與 固態(tài)潤滑性均優(yōu)異的金屬材料構成。
如圖2、圖3、圖8、圖9所示,在轉子2上一體形成的圓弧形隔間構件 6,具有第一傾斜面41、前端滑動面42、及第二傾斜面43。而該第l傾斜面 41可將第1、第二往復動隔間構件7、 8從前進位置朝退縮位置驅動。該前 端滑動面42連結于該第1傾斜面41 。該第二傾斜面43連結于該前端滑動面42,且容許第l、第二往復動隔間構件7、 8從退縮位置,歸位于前進位置。
第l、第二傾斜面41、 43朝圓周方向呈線性傾斜。第一傾斜面41與前端滑 動面42的連接部形成為平滑連續(xù)的曲面,且該連接部位于輸出軸1軸心的 正交在線。前端滑動面42與第二傾斜面43的連接部形成為平滑連續(xù)的曲面, 且該連接部位于輸出軸1軸心的正交在線。前端滑動面42氣密式面接觸于 環(huán)狀壁面25c。
如圖3、圖10所示,第一傾斜面41的前緣側端部41a位于輸出軸1軸 心的正交在線,且該端部41a并非呈彎折面,而是形成為曲面,第一傾斜面 41形成為朝半徑擴大方向且圓周方向傾斜角呈線性漸減的形狀,而第二傾斜 面43的后緣側端部43a位于輸出軸1軸心的正交在線,該端部43a并非呈彎 折面,而是形成為曲面,第二傾斜面43形成為朝半徑擴大方向而圓周方向 傾斜角呈線性漸減的形狀。第一傾斜面41的圓周方向平均傾斜斜率最好設 定為例如1/5 1/3程度,而第二傾斜面43的圓周方向平均傾斜斜率則最好設 定為例如1/4~1/2程度。此外,圖IO所示例中,a>/3,且(o^3)約90 100度。 但是,也可cH5。
但是,大型回轉式引擎等,視需要,也可將第一傾斜面41的圓周方向 傾斜斜率形成為小于1/5,且第二傾斜面43的圓周方向傾斜斜率也可形成為 小于1/4。
如圖8 圖10所示,圓弧形隔間構件6具有內周側滑動面6a與外周側滑 動面6b,在內周側滑動面6a、外周側滑動面6b及前端滑動面42中,均分 別設置:密封安裝溝槽(其接受從環(huán)狀油通路36與油通路37所供應的潤滑油 處)、與可動式安裝于該密封安裝溝槽中的密封構件44 46。密封構件44、 45 安裝于第一、第二傾斜面41、 43側的棱線附近,在前端滑動面42上安裝有 兩個密封構件46,該等密封構件44~46利用潤滑油的壓力而賦予朝前進側的 彈力。此外,該等密封44 46也可適當采用諸如規(guī)范不致從密封安裝溝槽 中脫落的構造,或者對密封構件44~46利用在密封安裝溝槽內所安裝的板彈 簧賦予彈力的構造等。
如圖2、圖4、圖6所示,于殼體4中設有第一往復動隔間構件7與第 二往復動隔間構件8。該第二往復動隔間構件8從該第一往復動隔間構件7 朝前緣方向離開約200度。第一、第二往復動隔間構件7、 8分別構成在橫跨將環(huán)狀動作室5隔間的前進位置、與從環(huán)狀動作室5中退出的退縮位置的 間,能朝輸出軸1軸心的平行方向進行往復動作,且第一、第二往復動隔間 構件7、 8均具有能承受分別對其作用的氣體壓的剛性與強度。作為將第一
往復動隔間構件7賦予朝前進位置的彈力的彈力裝置,設置有第一氣壓彈簧 9,而作為將第二往復動隔間構件8賦予朝前進位置的彈力的彈力裝置,設 置有第二氣壓彈簧10。
如圖2、圖4、圖6、圖11 圖13所示,第一往復動隔間構件7氣密式 滑動自如地安裝于導引孔47(其形成于殼體4中)中。第一往復動隔間構件7 具有:氣密式面接觸于環(huán)狀動作室5內周壁面25a的內周側滑動面50;氣密 式面接觸于環(huán)狀動作室5外周壁面25b的外周側滑動面51;以及位于涵蓋輸 出軸1軸心在內的平面上的兩個側面52。在第一往復動隔間構件7的前端部 形成:前端滑動面53 、第一滑動面58、及第二滑動面59。該前端滑動面53 氣密式面接觸于環(huán)狀動作室5靠轉子2側的環(huán)狀壁面26。該第一滑動面58 可氣密式接觸于圓弧形隔間構件6的第一傾斜面41。該第二滑動面59可氣 密式接觸于圓弧形隔間構件6的第二傾斜面43。第一往復動隔間構件7由球 狀石墨鑄鐵等固態(tài)潤滑性優(yōu)異的金屬材料構成,但是也可由其它的金屬材料 構成。
第一滑動面58如同第一傾斜面41般形成為圓周方向傾斜角(但,朝半徑 擴大方向且圓周方向傾斜角呈線性漸減)。第二滑動面59如同第二傾斜面43 般形成為圓周方向傾斜角(但,朝半徑擴大方向且圓周方向傾斜角呈線性漸 減)。
在內周側滑動面50與外周側滑動面51的二端附近處,設置:接收潤滑油 供應的密封安裝溝槽、以及在該密封安裝溝槽中所安裝的密封構件60、 61。 密封構件60、 61利用潤滑油的壓力而被賦予朝前進側的彈力。前端滑動面 53的前緣側端部與后緣側端部位于輸出軸1軸心的正交在線,并在前端滑動 面53 二端附近處設置:接收潤滑油供應的密封安裝溝槽、以及可動式安裝于 該密封安裝溝槽中的密封構件62。密封構件62利用潤滑油的壓力而被賦予 朝前進側的彈力。在第一、第二滑動面58、 59上所形成且接收潤滑油供應 的密封安裝溝槽中,安裝密封構件63、 64,密封構件63、 64利用潤滑油的 壓力而被賦予朝前進側的彈力。在第一往復動隔間構件7的壁部內形成油通路(未圖示),并對該油通路 從殼體4壁部內的油通路(未圖示)進行潤滑油供應,并將該潤滑油供應給密
封安裝溝槽。此外,視需要,也可適當采取諸如:規(guī)范使密封構件60~64不致 從密封安裝溝槽中脫落的構造,或者對密封構件60~64利用在密封溝槽內所 安裝的板彈簧賦予彈力的構造等。
如圖2、圖4、圖5、圖7所示,第二往復動隔間構件8形成外形較小于 第1往復動隔間構件7,但基本上為與第一往復動隔間構件7相同構造,因 而便省略詳細說明。第二往復動隔間構件8氣密式滑動自如地安裝于殼體4 的導引孔48中。第二往復動隔間構件8與第一往復動隔間構件7相同地, 具有:內周側滑動面、外周側滑動面、兩個側面、前端滑動面、第一滑動面、 第二滑動面、及密封構件等。
其次,針對對第一往復動隔間構件7賦予朝前進位置的彈力的第一氣壓 彈簧9進行說明。如圖6所示,在對第一往復動隔間構件7進行導引的導引 孔47內壁部上,形成接收潤滑油供應的密封安裝溝槽,并在該密封安裝溝 槽中安裝有例如4條的密封構件65。
為能盡量將第一往復動隔間構件7輕量化,便在第一往復動隔間構件7 中從靠轉子2的對向側端部形成有矩形孔66。第一氣壓彈簧9具備有固定 于殼體4上的箱體67;該箱體67內部的氣體填充室68; —體形成于箱體 67上且相對滑動自如并部分性插入在矩形孔66中的導引箱體部69;以及氣 密式滑動自如地安裝于該導引箱體部69的2個桿孔70中的2根桿71。
在氣體填充室68中填充有經壓縮至例如4.0 7.0MPa的氮氣。2根桿71 便接受氣體填充室68的氮氣氣壓,而使該等的前端抵接于矩形孔66深端壁 上,而對第一往復動隔間構件7賦予朝前進位置的強大彈力。第一氣壓彈簧 9便為抵抗因混合氣體的氣體壓或燃燒氣體壓,而作用于第一往復動隔間構 件7上的按押力(輸出軸1軸心的平行方向力),便對第一往復動隔間構件7 賦予朝前進位置的彈力的構件。所以,上述氮氣的氣體壓便將根據上述按押 力、桿71直徑、桿71數量等條件再行適當設定。
氣體填充室68的構造與形狀當然并不局限于圖示者,但是為使2根桿 71在進退移動時能盡量降低氮氣壓力變動,最好將氣體填充室68容積盡量 設定為較大。箱體67構成容許第一往復動隔間構件7后退至圖6中虛線所
22示退縮位置處的狀態(tài),導引箱體部69的角部被截角,并在矩形孔66內面與
導引箱體部69之間形成4個呼吸孔72(參照圖11)。在桿71上安裝有金屬制 或非金屬制的多個密封構件73。
再者,上述矩形孔66也可形成較淺于圖示狀態(tài),也可省略矩形孔66而 使1或多個桿71抵接于第一往復動隔間構件7端部。此外,也可構成直接 使氣壓彈簧的氣體壓作用于第一往復動隔間構件7。另外,也可取代第一氣 壓彈簧9,利用壓縮彈簧或連接于蓄壓器的油壓汽缸,對第一往復動隔間構 件7賦予朝前進位置的彈力?;蛘撸部衫门c輸出軸l同步的凸輪機構, 對第一往復動隔間構件7進行進退驅動。
如圖7所示,對第二往復動隔間構件8賦予朝前進位置的彈力的第二氣 壓彈簧10,雖稍微較小于第一氣壓彈簧9,但是構造與第一氣壓彈簧9相同, 因而省略詳細說明。第二氣壓彈簧10與第一氣壓彈簧9同樣地,具備有箱 體74、其內部的氣體填充室75、部分性插入于第二往復動隔間構件8的矩 形孔中的導引箱體部76、及2根桿77等。
其次,針對進氣口 11、排氣口 12、吸入動作室、壓縮動作室、燃燒動 作室、及排氣動作室進行說明。如圖2所示,進氣口 11形成于殼體4周壁 部中較靠第二往復動隔間構件8的前緣側附近,而排氣口 12形成于殼體4 周壁部中較靠第二往復動隔間構件8的后緣側附近。此外,上述接口 11、 12 也可形成于殼體4的側壁部。
如圖17~圖26所示,當圓弧形隔間構件6位于進氣口 11與第一往復動 隔間構件7之間時,在環(huán)狀動作室5中,第二往復動隔間構件8與圓弧形隔 間構件6之間形成吸入動作室80,于圓弧形隔間構件6與第一往復動隔間構 件7的間形成壓縮動作室81,于第一往復動隔間構件7與第二往復動隔間構 件8的間形成排氣動作室83。當圓弧形隔間構件6位于第一往復動隔間構件 7與排氣口 12的間時,環(huán)狀動作室5中,于第一往復動隔間構件7與圓弧形 隔間構件6的間形成燃燒動作室82,同時在圓弧形隔間構件6與第二往復動 隔間構件8的間形成排氣動作室83。
如圖2所示,在殼體4中設有朝壓縮動作室81內的壓縮吸氣噴射出燃 料的作為燃料供應裝置的燃料噴射器14。但,也可取代該燃料噴射器14, 改為在殼體4上安裝著對副燃燒室13噴射出燃料的燃料噴射器。此外,也可除對上述燃料噴射器14或副燃燒室13噴射出燃料的燃料噴射器的外,尚
在燃燒動作室82中追加設置噴射出燃料的燃料噴射器14A。 其次,針對副燃燒室13與其周邊構造進行說明。
如圖2、圖6、圖14~圖16所示,副燃燒室13在與第一往復動隔間構件 7對應的圓周方向位置處,形成于較內周壁面25a更靠輸出軸1側的殼體4 壁部內,本實施例例示球形副燃燒室13。為將壓縮動作室81內的壓縮空氣 與燃料的混合氣體導入于副燃燒室13中,便在殼體4中形成有從壓縮動作 室81連通于副燃燒室13中的導入路91。在殼體4中形成用來將副燃燒室 13內的燃燒氣體導出于燃燒動作室82中的導出路92。上述副燃燒室13的 容積依可填充既定壓縮比(在如本實施例點火引擎的情況,設為例如14 16) 的混合氣體的方式,與吸入動作室80容積有關聯地來進行設定。此外,吸 入動作室80的容積也將經追加導入路91中殘留的壓縮混合氣體量的后再行 設定。另外,副燃燒室13也可形成于較外周壁面25b更靠外周側。
設置有可將上述導入路91下游端進行開閉的導入用第一開閉閥15,與 可將導出路92上流端進行開閉的導出用第二開閉閥16。導入路91盡量形成 小容積。導入路91上流端的吸入口 91a在第一往復動隔間構件7后緣側附 近處,于環(huán)狀動作室5的內周壁面25a上開口,且從該吸入口 91a朝壁部內 彎曲延伸,并在其下游端朝副燃燒室13中呈開口,而其下游端開口便利用 第一開閉閥15進行開閉。本實施例的第一開閉閥15朝副燃燒室90為開閥 狀態(tài)的提動閥。
導出路92上流端在副燃燒室13上呈開口狀,其上流端開口由第二開閉 閥16開閉,且導出路92從上流端開口彎曲并延伸,該吹出口92a在第一往 復動隔間構件7的前緣側附近,于環(huán)狀動作室5的內周壁面25a開口。本實 施例的第二開閉閥16朝副燃燒室13外側開啟的提動閥,但是與第一開閉閥 15相同地,也可構成朝副燃燒室13為開閥的提動閥。此外,第一、第二開 閉閥15、 16只不過一例而已,可采用各種構造的閥。
其次,針對驅動第一、第二開閉閥15、 16的閥動機構18、 19進行說明。 如圖14所示,第一開閉閥15的閥軸15a貫通殼體4壁部并朝斜上方延 伸。第二開閉閥16的閥軸16a貫通殼體4壁部并朝斜下方延伸。此外,為 能與第一、第二開閉閥15、 16進行組裝,視情況可利用分割體構成副燃燒室13其中一部分、與其周邊的殼體4壁部,并將該分割體利用螺栓或銷等 固定于殼體4上。
作為驅動閥軸15a的致動器設置例如可高速動作的軸心式馬達105,在 該軸心式馬達105的輸出構件105a上連結閥軸15a,與輸出軸1的旋轉同步 地,利用軸心式馬達105進行第一開閉閥15的開閉驅動。同樣的,作為驅 動閥軸16a的致動器設置例如可高速動作的軸心式馬達106,在該軸心式馬 達106的輸出構件106a上連結閥軸16a,與輸出軸1的旋轉同步地,利用軸 心式馬達106進行第二開閉閥16的開閉驅動。此外,上述兩個軸心式馬達 105、 106由對引擎進行控制的控制單元(未圖標)所控制。
上述閥動機構18、 19只不過一例而已,也可采用各種闊動機構。 當副燃燒室13形狀所容許的情況時,閥軸15a、 16a也可平行于輸出軸 l軸心配置,此情況下,閥軸15a、 16a可利用在輸出軸l所設置的凸輪構件 進行直接驅動。或者,也可在輸出軸1上設置連動連結的兩個凸輪軸,并利 用由該凸輪軸所驅動的第一、第二凸輪構件,對第一、第二開閉閥15、 16 進行驅動。或者,利用由與輸出軸1同步旋轉的兩個電動馬達以旋轉驅動的 第一、第二凸輪構件,對第一、第二開閉閥15、 16進行驅動?;蛘撸部?利用2個電磁式致動器分別直接驅動第一第二開閉閥15、 16。 其次,針對以上所說明的回轉式引擎E的動作進行說明。 圖17 圖26所示該回轉式引擎E1的吸入、壓縮、燃燒、及排氣的行程 的說明圖,從半徑方向外側觀看環(huán)狀動作室5狀態(tài)的一周份展開圖。
該等示右側的1組回轉式引擎E1的四行程,但左側的一組回轉式 引擎E2的四行程相對于右側引擎E1的四行程,在輸出軸1的旋轉角遲緩 180度。
該等圖式圖示在轉子2中所形成的圓弧形隔間構件6、第一、第二往復 動隔間構件7、 8、吸入口 91a、吹出口 92a、進氣口 11、排氣口 12等,而 圖23所示壓縮行程結束時點相當于"壓縮上死點"。圖中,"int"指吸氣 行程,"cmp"指壓縮行程,"com"指燃燒行程,"exh"指排氣行程。引 擎的動作狀態(tài)從圖17依序朝圖26移動,再從圖26返回圖17。從燃燒噴射 器14所施行的燃燒噴射在圖20至圖22期間的適當時序下施行。
第一開閉閥15在圖23所示壓縮上死點的時序下進行閉閥,并在圖20附近的適當時序進行開閥。第二開閉閥16在圖25與圖26期間的適當時序 下進行開閥,并與第一開閉閥15的開闊約幾乎同時地進行閉閥。對副燃燒 室13的混合氣體利用火星塞17施行的點火,例如與壓縮上死點幾乎同時地 施行。
從圖17 圖26所示動作狀態(tài)中可理解到,利用轉子2的旋轉便從進氣口 ll吸入空氣,該吸氣由與轉子2—起旋轉的圓弧形隔間構件6進行壓縮,對 該壓縮動作室81內的壓縮空氣從燃燒噴射器14中噴射出燃料,并將該混合 氣體填充于副燃燒室13中,然后在將第一、第二開閉閥15、 16關閉的狀態(tài) 下,利用火星塞17施行點火,經由第二開閉閥16的開閥,將該燃燒氣體從 吹出口 92a噴向燃燒動作室82中,在燃燒行程中燃燒氣體的氣體壓作用于 圓弧形隔間構件6,俾產生將輸出軸1旋轉驅動的轉矩。排氣氣體在排氣行 程中從排氣口 12排放出。此外,圖3所示區(qū)域S相當于圓弧形隔間構件6 承接燃燒氣體壓的受壓面積。
其次,針對上述回轉式引擎E的作用、效果進行說明。
圓弧形隔間構件6的內周側滑動面6a氣密式面接觸于環(huán)狀動作室5的 內周壁面25a,外周側滑動面6b氣密式面接觸于環(huán)狀動作室5的外周壁面 25b,前端滑動面42氣密式面接觸于環(huán)狀動作室5的殼體側環(huán)狀壁面25c。 因此,利用圓弧形隔間構件6可將環(huán)狀動作室5氣密式地橫切隔間。
第一、第二往復動隔間構件7、 8當位于前進位置時,便將環(huán)狀動作室5 氣密式隔間。當圓弧形隔間構件6與轉子2—起進行旋轉時,第一、第二往 復動隔間構件7、 8便將依序氣密式接觸于圓弧形隔間構件6的第一傾斜面 41、前端滑動面42、第二傾斜面43,并從前進位置移往退縮位置,經圓弧 形隔間構件6通過后,便再度歸位于前進位置處。
第一、第二往復動隔間構件7、 8的前端滑動面53,氣密式面接觸于轉 子2的環(huán)狀壁面26中與軸心呈正交的平面上的部分。第一、第二往復動隔 間構件7、8的內周側滑動面50氣密式面接觸于環(huán)狀動作室5的內周壁面25a, 外周側滑動面51氣密式面接觸于外周壁面25b,并利用第一、第二往復動隔 間構件7、 8將環(huán)狀動作室5氣密式橫切隔間。為使第一、第二往復動隔間 構件7、 8不會對殼體4的旋轉方向進行相對移動,也可在有利于氣密式密 封的前提下,設置規(guī)范第一、第二往復動隔間構件7、 8,不致朝殼體4旋轉方向進行移動的機構(參照后述卡合導引機構110、 IIOA)。
回轉式引擎E1、 E2,因為利用轉子2的至少單側的側壁部分中較輸出 軸1大出0.5R(R為轉子2的半徑)的大徑側壁部分與殼體4形成環(huán)狀動作室 5,因此將有效活用軸心方向上的轉子3側邊空間而形成環(huán)狀動作室5,并不 需要朝轉子2外周外側大幅突出的構件,可達引擎整體高度或整個寬度的小 型化。因為圓弧形隔間構件6、與第一、第二往復動隔間構件7、 8均可氣密 式面接觸于環(huán)狀動作室5壁面,因而將有利于密封性能、潤滑性能及耐久性 能的確保。
因為環(huán)狀動作室5形成緊鄰轉子2側壁部分中的大徑側部分,因此便可 將輸出軸1軸心距接受燃燒氣體壓的加壓兼受壓構件6間的旋轉半徑(相當于 曲柄半徑),設定為特別大于相同排氣量的往復式引擎曲柄半徑。且,因為可 經常透過上述的大旋轉半徑,將燃燒氣體壓轉換成輸出轉矩,因此便可大幅 提高將燃燒氣體壓轉換成輸出(轉矩、馬力)的轉換效率,而成為燃料經濟性 優(yōu)異的內燃機。
回轉式引擎E1中,于轉子2單側設置一個圓弧形隔間構件6,并在殼體 4中設置第一、第二往復動隔間構件7、 8,因此輸出軸1旋轉便可實現1次 的燃燒行程,所以可將排氣量減為相同輸出的四行程引擎排氣量約一半,并 可將引擎小型化。例如相關環(huán)狀動作室5,若將內側半徑設定為17cm、外側 半徑設定為23cm、輸出軸1的軸心方向厚度設定為4cm、吸入動作室80的 圓周方向長度設定為105度圓弧長,則吸入動作室80的容積便為約750cc, 相當于排氣量1500cc的四行程引擎。且,因為轉子2 二側設有2組環(huán)狀動作 室5,因而相當于排氣量3000cc的四行程引擎。但,因為在導入路91中殘 留壓縮混合氣體,因而實際上有成為內側半徑18cm、外側半徑24cm程度的 可能性。
而且,因為可將燃燒行程的期間形成輸出軸的180~200度、或200度以 上的較長期間,因而燃燒行程將較長于四行程引擎的燃燒行程期間,俾可提 高燃燒性能。此外,因為在轉子2二側形成環(huán)狀動作室5,且一個轉子2由 兩組引擎E1、 E2共享,因而非常有利于引擎的小型化、高輸出化,也有利 于引擎的低旋轉速度化。
其次,針對將上述回轉式引擎E的構造進行部分性變更的例子進行說明。[實施例2]
如圖27、圖28所示,對第一往復動隔間構件7A,壓縮動作室的壓縮混
合氣體的氣體壓朝圓周方向作用,而燃燒動作室的燃燒氣體的氣體壓朝圓周
方向作用。因此,設置有規(guī)范第一往復動隔間構件7A不會朝圓周方向移動, 且容許朝與輸出軸1軸心平行方向移動的卡合導引機構110。該卡合導引機 構110由:卡合凸部111、 112、以及卡合溝槽llla、 112a構成。該卡合溝槽 llla、 112a讓該等卡合凸部111、 112分別不會朝圓周方向產生顫動,且可 朝軸心方向滑動自如地卡合著。
卡合凸部lll、 112在第一往復動隔間構件7內周側滑動面50、與外周 側滑動面51寬度方向中央處,分別突設呈平行于輸出軸1軸心狀態(tài),卡合 溝槽llla、 112a分別凹設于環(huán)狀動作室5的內周壁面25a與外周壁面25b 上。對第一往復動隔間構件7A從圓周方向作用的氣體壓,因為可由上述卡 合導引機構110支撐,因此可緩和第一往復動隔間構件7A的負載條件,防 止朝圓周方向上的彈性變形,使第一往復動隔間構件7A的往復運動趨于圓 滑,且也可達第一往復動隔間構件7A的小型化。此外,也可省略單側(內周 側或外周側)的卡合凸部與卡合溝槽,并取代卡合凸部111、 112,改為采用 楔鍵構件。
圖29所示卡合導引機構IIOA與上述卡合導引機構IIO為相同目的者。 該卡合導引機構110A在第一往復動隔間構件7B的內周側部分與外周側部 分,橫跨圓周方向整個寬度形成卡合凸部113、 114,并在環(huán)狀動作室5的內 周壁部25a與外周壁部25b上形成卡合溝槽113a、 114a。該卡合溝槽113a、 114a讓卡合凸部113、 114分別不會朝圓周方向產生顫動,且可朝軸心方向 滑動自如地卡合著。此外,也可省略單側(內周側或外周側)的卡合凸部與卡 合溝槽。另外,當該構造的情況,環(huán)狀動作室5的內周壁面25a與外周壁面 25b大部分由圓筒面構成的壁面。為了第二往復動隔間構件8,也可設置與 上述卡合導引機構IIO、 IIOA相同的卡合導引機構。
如上述實施例,當環(huán)狀動作室5A的半剖面切剖形狀為矩形的情況,環(huán) 狀動作室5A中在燃燒動作室角部處的混合氣體燃燒性恐下降。因此,如圖 30~圖32所示,環(huán)狀動作室5A涵蓋輸出軸1軸心在內的平面的半剖面形狀,形成為將角部形成圓弧狀圓角的矩形,而該環(huán)狀動作室5A由在轉子2A中
所形成的較淺環(huán)狀溝槽115、與在殼體4A上所形成的深環(huán)狀溝槽120構成。
淺環(huán)狀溝槽115具有位于輸出軸1軸心的正交平面上的第一環(huán)狀壁面 116、以及該第一環(huán)狀壁面116的內周側角部壁面117與外周側角部壁面118。 深環(huán)狀溝槽120具有:內周側圓筒壁面121、外周側圓筒壁面122、位于輸出 軸1軸心的正交平面上的第二環(huán)狀壁面123、以及該第二環(huán)狀壁面123的內 周側角部壁面124與外周側角部壁面125。
如圖31、圖32所示,第一往復動隔間構件7C圓周方向的寬度擴大, 為了該第一往復動隔間構件7C,設置有與上述卡合導引機構110A相同的卡 合導引機構。第一往復動隔間構件7C的前端部分形成為將淺環(huán)狀溝槽115 隔間的剖面形狀。第一、第二接觸面58A、 59A的寬度擴大,在第一、第二 接觸面58A、 59A中,設置有從深環(huán)狀溝槽120內周側圓筒壁面121,延伸 至外周側圓筒壁面122的密封安裝溝槽與密封構件63A、 64A。
再者,實線126所示轉子2A與殼體4A的邊界線,鏈線127形成圓角 的角部壁面124、 125端線。此外,該環(huán)狀動作室5A的情況,環(huán)狀動作室 5A內周壁面的大部分為圓筒面,而外周壁面的大部分為圓筒面。此外,也 可不使第一、第二接觸面58A、 59A的寬度擴大,改為在第一、第二傾斜面 41、 43上,形成氣密式接觸于第一往復動隔間構件7C前端部分的淺凹部。
如圖33所示,第一往復動隔間構件7D進退自如地安裝于殼體4上,在 該第一往復動隔間構件7D內部形成副燃燒室13A,在第一往復動隔間構件 7D的后緣側壁部上,形成使壓縮動作室81連通于副燃燒室13A的扁平導入 路130,并在第一往復動隔間構件7D的前緣側壁部上,形成有使副燃燒室 13A連通于燃燒動作室的扁平導出路131。
在第一往復動隔間構件7D中,可旋轉地安裝有:對扁平導入路130開閉 的轉閥132、以及對扁平導出路131開閉的轉閥133,而轉閥132、 133分別 利用致動器(未圖標)90度旋轉驅動,并與輸出軸1的旋轉同步,將導入路130 與導出路131開閉。此外,也設置有對副燃燒室13A的壓縮混合氣體點火的 火星塞17。因為該導入路130扁平且長度也較小,因而可將導入路130的容 積形成為較小狀態(tài),所以頗適于小型回轉式引擎。另外,也可形成藉由使轉
29閥132、 133朝軸方向移動,而對導入路130與導出路131進行開閉的構造。 [實施例5]
在轉子2B上形成與形成環(huán)狀動作室5的上述環(huán)狀溝槽25相同的環(huán)狀溝 槽140,且該環(huán)狀溝槽140朝殼體4B側呈開放狀,而在轉子2B中設置往復 動隔間構件7R作為加壓兼受壓構件,如圖34所示,在殼體4B中一體形成 1或多個圓弧形隔間構件6A作為動作室隔間構件,且至少在一圓弧形隔間 構件6A內部形成副燃燒室13B。在圓弧形隔間構件6A的后緣側壁部,形成 使壓縮動作室連通于副燃燒室13B的扁平導入路141,在圓弧形隔間構件6A 的前緣側壁部,形成使副燃燒室13B連通于燃燒動作室的扁平導出路142。
在圓弧形隔間構件6A中可旋轉地安裝有對導入路141開閉的轉閥143、 以及對導出路142開閉的轉閥144,且轉閥143、 144分別利用致動器(未圖 示)進行90度旋轉驅動,并與輸出軸1的旋轉同步地對導入路141與導出路 142開閉。此外,也設置有對副燃燒室13B的壓縮混合氣體點火的火星塞17。 因為該導入路141扁平且長度較小,因而可將導入路141的容積形成較小狀 態(tài),故頗適于小型回轉式引擎。另外,也可形成藉由使轉閥143、 144朝軸 方向進行移動,而對導入路141與導出路142進行開閉的構造。 此外, 視情況也可設置覆蓋轉子2B外側的箱體構件或殼體構件。
如圖35 圖36所示,在該回轉式引擎的情況,第一往復動隔間構件150 由第一、第二隔間構件151、 152構成。設有供第一、第二隔間構件151、 152 用的卡合導引機構156、 157,在第一隔間構件151內部形成將球形部分性去 除的副燃燒室13C,該副燃燒室13C朝第一隔間構件151前緣側面呈開放狀, 第二隔間構件152密接狀配設于第一隔間構件151的前緣側面,并形成可對 副燃燒室13C的開口開閉的構造。
形成從壓縮動作室81中將壓縮狀態(tài)的混合氣體導入于副燃燒室13C中 的扁平導入路153,將該導入路153開閉的轉閥154被設置于第一隔間構件 151上,且該轉閥154利用第一隔間構件151上所安裝的致動器(未圖示)進 行90度轉動,并將導入路153開閉。在第一隔間構件151中設置有:對副燃 燒室13C內的混合氣體點火的火星塞17,以及將副燃燒室13C的開口外周 側密封的環(huán)狀密封構件155。第一隔間構件151利用氣壓彈簧或金屬制彈簧(未圖示)而賦予朝前進位 置的彈力。第二隔間構件152利用連動于輸出軸1的凸輪機構(未圖示),而
與輸出軸1旋轉同步地進退驅動。圖37~圖41所示第一、第二隔間構件151、 152的動作狀態(tài),經過圖37的狀態(tài),便從壓縮動作室將混合氣體填充于副燃 燒室13C中,然后在圖38的狀態(tài)下,成為壓縮上死點位置,于圖39的狀態(tài) 時便利用火星塞17點火,于圖40、圖41的狀態(tài)下,從副燃燒室13C中朝 燃燒動作室中噴出燃燒氣體。
根據該第一往復動隔間構件150,可將導入路153容積設定為非常的小, 且可從副燃燒室13C朝燃燒動作室中噴出燃燒氣體,因而頗適于小型引擎。
再者,也可省略上述轉閥,在第一隔間構件151后緣側也設置與第二隔 間構件152相同的第3隔間構件,并利用被凸輪機構進退驅動的第3隔間構 件,成為將導入路153開閉的構造。
在圖42所示回轉式引擎EA,在轉子2上設置作為加壓兼受壓構件用, 且將環(huán)狀動作室5隔間的圓弧形隔間構件6,并在殼體4C中設置1個往復 動隔間構件7E、與其所對應的副燃燒室作為動作室隔開構件,并省略上述第 二往復動隔間構件8。殼體4C中,在往復動隔間構件7E的前緣側附近處形 成進氣口 11,同時在往復動隔間構件7E的后緣側附近形成排氣口 12。也設 置有將進氣口 11開閉的吸氣閥(未圖示)、及將排氣口 12開閉的排氣閥(未圖 示)。
該回轉式引擎EA對吸氣闊與排氣閥,與輸出軸1旋轉同步適當地施行 開閉控制,藉此輸出軸1每4旋轉便可產生2次燃燒行程,當在轉子二側設 置2組引擎的情況,輸出軸1便每4旋轉便可產生4次燃燒行程。因為燃燒 行程的期間成為輸出軸1的360度旋轉角,因而可在充分的燃燒期間特別提 高燃燒性能。
在圖43所示回轉式引擎EB中,就圖42所示引擎,更以對于往復動隔 間構件7E、進氣口 11、及排氣口 12,以軸心為中心呈旋轉對稱關的方式, 在殼體4D上設置將環(huán)狀動作室5隔間的往復動隔間構件7F、及其所對應的 副燃燒室、進氣口 IIA及排氣口 12A,也設置有將該進氣口 IIA開閉的吸氣閥、及將排氣口 12A開閉的排氣閥。
在該引擎EB中,藉由將兩組吸氣閥與排氣閥,與輸出軸l的旋轉同步 適當地施行開閉控制,藉此輸出軸1每2旋轉便可產生四次燃燒行程,當在
轉子二側設置兩組引擎的情況,輸出軸1便每2旋轉便可產生八次燃燒行程。 [實施例9]
圖44所示回轉式引擎EC與上述回轉式引擎E相同地,具有安裝于殼體 4E上,且將環(huán)狀動作室5隔間的第一、第二往復動隔間構件7、 8,并在轉 子中將2個圓弧形隔間構件6、 6,朝轉子旋轉方向相隔約180度進行設置作 為加壓兼受壓構件。該引擎EC在輸出軸1進行1旋轉的間2次點火,輸出 軸1每進行180度旋轉便產生燃燒行程。因此,將可達引擎的小型化,且因 為排氣量具有余量,可使引擎依低旋轉速度進行運轉,因而可提升燃燒性能。
圖45所示回轉式引擎ED,適用于諸如中型或大型船舶用引擎等的以低 旋轉速度運轉的中型或大型引擎。該引擎ED與上述回轉式引擎E相同地, 具有安裝于殼體4F上,且將環(huán)狀動作室5隔間的第一、第二往復動隔間構 件7、 8,并在殼體4F中,于第一往復動隔間構件7的前緣側約120度位置 處,也追加形成有排氣口 160。在第一復動隔間構件7的附近位置處也形成 有副燃燒室。
在轉子中,將三個圓弧形隔間構件6、 6、 6設置于圓周三等分位置處作 為加壓兼受壓構件。該引擎ED于轉子進行1旋轉的期間施行三次點火,輸 出軸1每120度旋轉便產生燃燒行程。當在轉子二側設置兩組引擎的情況時, 輸出軸1每60度旋轉便產生燃燒行程。所以,可達引擎的小型化。因為排 氣量具有余量,可使引擎以低旋轉速度運轉,因而可提升燃燒性能。
圖46所示回轉式引擎EE適用于諸如船舶用引擎等依低旋轉速度進行運 轉的中型或大型引擎。在殼體4G中,將四個往復動隔間構件7、 8設置于圓 周四等分位置處作為將環(huán)狀動作室5隔間的動作室隔間構件,且在轉子中所 設置的加壓兼受壓構件,將四個圓弧形隔間構件6設置于圓周四等分位置處。
殼體4G中,針對在圓周方向上相隔180度的兩個往復動隔間構件8, 分別于轉子旋轉方向前緣側附近形成進氣口 11,同時在轉子旋轉方向后緣側
32附近形成排氣口 12。分別在兩個往復動隔間構件8的附近處形成副燃燒室。
該引擎EE輸出軸1每次90度旋轉,便利用兩個副燃燒室施行點火,而
發(fā)生兩個燃燒行程,因而在輸出軸1進行1旋轉期間,會產生八次燃燒行程。
所以,可將回轉式引擎EE明顯的小型化。
再者,如鏈線所圖示,于環(huán)狀動作室5內周側形成環(huán)狀動作室5A,并 與外側的環(huán)狀動作室5相同地,藉由設置:多個往復動隔間構件、多個圓弧形 隔間構件、多個副燃燒室、及兩組進氣口與排氣口等,也可構成追加的一組 的有效活用轉子與殼體的空間引擎的構造。此外,供該環(huán)狀動作室5A用的 兩組進氣口與排氣口,可形成于殼體4G的右側壁。如此,藉由在轉子單側 構成兩組引擎,便可將引擎更加小型化。且,也可在轉子二側構成四組引擎。 因此,該引擎EE頗適用于大型船舶用引擎等。
以上所說明的轉子引擎就利用火星塞對混合氣體施行點火的點火引擎 為例進行說明,但是本發(fā)明的回轉式引擎,也可適用于朝在副燃燒室中所封 鎖的壓縮空氣中噴射出燃料,并利用壓縮點火而施行點火形式的柴油引擎。 只是,在該柴油引擎的情況,壓縮比增加至約22程度。
(產業(yè)上的可利用性)
本發(fā)明的回轉式引擎可使用于諸如以重油、輕油、石油、乙醇、LPG、 天然瓦斯、氫氣等各種燃料為燃料的引擎;車輛用引擎、建筑機械用引擎、 農業(yè)機械用引擎、各種工業(yè)用引擎、各種排氣量的船舶用引擎等各種用途的 引擎;小排氣量 大排氣量的引擎。
權利要求
1. 一種旋轉活塞型內燃機,具有輸出軸;轉子,不能相對旋轉地連結于該輸出軸;殼體,旋轉自如地支撐輸出軸;環(huán)狀動作室,由轉子與殼體形成;至少一加壓兼受壓構件,設置于轉子且將環(huán)狀動作室隔間;至少一動作室隔間構件,設置于殼體且將環(huán)狀動作室進行隔間;進氣口,用來將吸氣導入于環(huán)狀動作室中;排氣口,用來將氣體從環(huán)狀動作室排出;以及燃料供應裝置,進行燃料供應;而藉由對壓縮狀態(tài)混合氣體,以火星塞或壓縮點火施行點火而構成旋轉活塞型內燃機;其特征在于所述環(huán)狀動作室,由輸出軸軸心方向的轉子至少單側的側壁部分與殼體所形成,同時具有全部或大部分形成圓筒面的內周壁面、及全部或大部分形成圓筒面的外周壁面;所述加壓兼受壓構件與動作室隔間構件其中一,由往復動隔間構件構成,而該往復動隔間構件可在橫跨環(huán)狀動作室隔間的前進位置、與從環(huán)狀動作室退出的退縮位置之間,朝輸出軸軸心的平行方向進行往復動作;其設有對該往復動隔間構件賦予朝前進位置勢能的勢能賦予裝置;所述加壓兼受壓構件與動作室隔間構件的另一個由具有第一傾斜面、前端滑動面、及第二傾斜面的圓弧形隔間構件構成,而該第一傾斜面可將往復動隔間構件從前進位置朝退縮位置驅動;該前端滑動面連接于該第一傾斜面;該第二傾斜面連接于該前端滑動面,且容許往復動隔間構件從退縮位置歸位于前進位置。
2. 如權利要求l所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述環(huán)狀動作 室可透過加壓兼受壓構件與動作室隔間構件,而形成吸入動作室、壓縮動作 室、燃燒動作室及排氣動作室的構造。
3. 如權利要求l所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述轉子的側壁部分將轉子的半徑設為R,而為距輸出軸軸心大約0.5R的大徑側側壁部 分。
4. 如權利要求l所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述環(huán)狀動作室由環(huán)狀溝槽,以朝轉子側開口的方式凹設于殼體,且于涵蓋輸出軸軸心的平面中的半剖面形狀呈矩形;以及轉子的環(huán)狀壁面,將該環(huán)狀溝槽的開口端阻塞; 所構成。
5. 如權利要求l所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述環(huán)狀動作 室于涵蓋輸出軸軸心的平面的半剖面形狀,形成為角部被賦予圓弧圓角的矩形,而該環(huán)狀動作室由在轉子中所形成的淺 環(huán)狀溝槽、與在殼體所形成的深環(huán)狀溝槽構成;所述淺環(huán)狀溝槽具有與輸出軸軸心正交的平面上的第一環(huán)狀壁面,以 及該第一環(huán)狀壁面的內周側角部壁面與外周側角部壁面;所述深環(huán)狀溝槽具有內周側圓筒壁面、外周側圓筒壁面、與輸出軸軸 心正交的平面上的第二環(huán)狀壁面、以及該第二環(huán)狀壁面的內周側角部壁面與 外周側角部壁面。
6. 如權利要求1至5中任意一項所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于, 設有卡合導引機構,該卡合導引機構規(guī)范所述往復動隔間構件不能朝圓周方 向進行移動,且容許朝輸出軸軸心的平行方向進行移動。
7. 如權利要求1至5中任意一項所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于, 所述勢能賦予裝置由對上述往復動隔間構件賦予朝前進位置的勢能的氣壓 彈簧所構成。
8. 如權利要求1至5中任意一項所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于, 在所述輸出軸軸心方向的上述轉子二側,設有環(huán)狀動作室,并設置與該等環(huán) 狀動作室對應的加壓兼受壓構件、與動作室隔間構件。
9. 如權利要求1至5中任意一項所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于, 所述環(huán)狀動作室具有與所述輸出軸軸心的正交平面平行的壁面;在所述往復動隔間構件的前端側部分處,形成 第一滑動面,可氣密式接觸于圓弧形隔間構件的第一傾斜面;前端滑動面,可氣密式接觸于環(huán)狀動作室中的與所述輸出軸軸心的正交 平面平行的壁面;以及第二滑動面,可氣密式接觸于圓弧形隔間構件的第二傾斜面。
10. 如權利要求1至5中任意一項所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述圓弧形隔間構件具有接觸于所述內周壁面的內周側滑動面、以及 接觸于所述外周壁面的外周側滑動面;在所述圓弧形隔間構件的內周側滑動 面、外周側滑動面及前端滑動面上,分別設置:被供應潤滑油的密封安裝溝槽、 以及可動地安裝于該密封安裝溝槽的密封構件。
11. 如權利要求9所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述往復動 隔間構件具有內周側滑動面與外周滑動面;而在所述往復動隔間構件的內 周側滑動面、外周側滑動面、第一滑動面、前端滑動面及第二滑動面,分別 設有被供應潤滑油的密封安裝溝槽、以及可動地安裝于該密封安裝溝槽的 密封構件。
12. 如權利要求9所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述圓弧形 隔間構件的第一傾斜面靠轉子旋轉方向前緣側端部,位于與輸出軸軸心正交 的在線;而第一傾斜面朝半徑擴大方向形成為圓周方向傾斜角呈漸減的形 狀;所述圓弧形隔間構件的第二傾斜面的轉子旋轉方向后緣側端部,位于與 輸出軸軸心正交的在線;而第二傾斜面朝半徑擴大方向形成為圓周方向傾斜 角呈漸減的形狀。
13. 如權利要求1至5中任意一項所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在 于,于所述轉子所設置的加壓兼受壓構件,由所述圓弧形隔間構件構成;在 所述殼體中所設置的動作室隔間構件,設置有第一往復動隔間構件,以及 距該第一往復動隔間構件,朝轉子的旋轉方向至少隔開180度的第二往復動 隔間構件。
14. 如權利要求13所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,利用所述第 一往復動隔間構件在輸出軸側的殼體壁部內形成副燃燒室,所述進氣口在殼 體中形成于第二往復動隔間構件靠轉子旋轉方向前緣側附近處,所述排氣口 在殼體中形成于第二往復動隔間構件靠轉子旋轉方向后緣側附近處。
15. 如權利要求14所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,當所述加壓 兼受壓構件位于進氣口與第一往復動隔間構件之間時,于環(huán)狀動作室中,在第二往復動隔間構件與加壓兼受壓構件的間,便形成吸入動作室,同時在加 壓兼受壓構件與第一往復動隔間構件的間形成壓縮動作室;當所述加壓兼受壓構件位于第一往復動隔間構件與排氣口之間時,于環(huán) 狀動作室中,在第一往復動隔間構件與加壓兼受壓構件之間形成燃燒動作 室,同時在加壓兼受壓構件與第二往復動隔間構件之間形成排氣動作室。
16. 如權利要求15所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述燃料供 應裝置具有朝壓縮動作室噴射出燃料的燃料噴射器,并設有對所述副燃燒室 內的混合氣體點火的火星塞。
17. 如權利要求15所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述燃料供應裝置具有朝所述副燃燒室噴射出燃料的燃料噴射器。
18. 如權利要求16所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述燃料供 應裝置具有朝燃燒動作室追加噴射燃料的燃料噴射器。
19. 如權利要求15所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,設有從所 述壓縮動作室連通于副燃燒室的導入路;可將該導入路開閉的導入用開閉 閥;將副燃燒室內的燃燒氣體導出于燃燒動作室中的導出路;以及可將該導 出路開閉的導出用開閉閥。
20. 如權利要求19所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,設有多個對 所述導入用開閉閥與導出用開閉閥分別與輸出軸的旋轉同步地進行驅動的 閥動裝置。
21. 如權利要求1所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述動作室 隔間構件由所述往復動隔間構件構成;且在該往復動隔間構件的內部形成有 副燃燒室。
22. 如權利要求1所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述加壓兼 受壓構件由上述往復動隔間構件構成;在上述殼體設有作為上述動作室隔間 構件之一或多個上述圓弧形隔間構件,且在至少一圓弧形隔間構件的內部形 成有副燃燒室。
23. 如權利要求1所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,在所述轉子設 置的加壓兼受壓構件, 一個所述圓弧形隔間構件;在所述殼體設置的動作室隔間構件, 一個往復動隔間構件;所述殼體中,在往復動隔間構件靠轉子旋轉方向前緣側附近處設置進氣口 ,同時在往復動隔間構件靠轉子旋轉方向后緣側附近處設置排氣口 ; 設有將所述進氣口開閉的吸氣閥、以及將排氣口開閉的排氣閥。
24. 如權利要求12所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,在所述轉子 所設置的加壓兼受壓構件,兩個所述圓弧形隔間構件,朝轉子旋轉方向相隔 開約180度設置。
25. 如權利要求13所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,在所述轉子 所設置的加壓兼受壓構件,三個所述圓弧形隔間構件被設置于圓周三等分位 置處。
26.如權利要求1所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,在所述轉子 所設置的加壓兼受壓構件,四個所述圓弧形隔間構件被設置于圓周四等分位 置處;在所述殼體設置的動作室隔間構件,四個往復動隔間構件被設置于圓 周四等分位置處;所述殼體中,朝圓周方向相隔開180度的兩個往復動隔間構件,分別在 靠轉子旋轉方向前緣側附近處形成所述進氣口 ,同時在靠轉子旋轉方向后緣 側附近處形成所述排氣口。
27.如權利要求1所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,在所述轉子的 至少單側,朝轉子半徑方向相隔開并同心狀設置尺寸互異的多個環(huán)狀動作 室;在所述轉子設置使各環(huán)狀動作室隔間的至少一加壓兼受壓構件;在殼體 則設置有使各環(huán)狀動作室隔間的至少一動作室隔間構件。
28.如權利要求15所述的旋轉活塞型內燃機,其特征在于,所述燃料供 應裝置具有朝副燃燒室噴射燃料的燃料噴射器,而構成對所述副燃料室內的 混合氣體藉由壓縮點火而點火的構造。
全文摘要
旋轉活塞型內燃機(E1)具備有輸出軸(1);轉子(2);殼體(4);以轉子與殼體在輸出軸軸心方向的轉子至少一端側上形成的環(huán)狀動作室(5),并供作形成吸入動作室、壓縮動作室、燃燒動作室、及排氣動作室用的環(huán)狀動作室(5);設置于轉子中,且將環(huán)狀動作室隔間的一個加壓兼受壓構件(6);設置于殼體中,且將環(huán)狀動作室隔間的兩個動作室隔間構件(7、8);對該等動作室隔間構件分別賦予朝前進位置的勢能的勢能賦予裝置;進氣口(11);排氣口(12);及燃料噴射器(14);其中,加壓兼受壓構件(6)由具有第一、第二傾斜面的圓弧形隔間構件所構成,各動作室隔間構件(7、8)由朝輸出軸軸心的平行方向進退移動的往復動隔間構件所構成。
文檔編號F02B53/00GK101432512SQ20068005443
公開日2009年5月13日 申請日期2006年5月9日 優(yōu)先權日2006年5月9日
發(fā)明者岡村俊雄 申請人:岡村有限會社