JPS6345482B2 - - Google Patents
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- JPS6345482B2 JPS6345482B2 JP9586380A JP9586380A JPS6345482B2 JP S6345482 B2 JPS6345482 B2 JP S6345482B2 JP 9586380 A JP9586380 A JP 9586380A JP 9586380 A JP9586380 A JP 9586380A JP S6345482 B2 JPS6345482 B2 JP S6345482B2
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、機関の両側部に、回転可能に装着
した回転軸受の偏心した穴に、クランクシヤフト
を回転可能に装着し、クランクシヤフトの偏心部
に多角形のピストンを回転可能に装着して、クラ
ンクシヤフトの回転につれて、回転軸受がクラン
クシヤフトと逆方向に回転し、クランクシヤフト
の偏心部に装着したピストンの中心が、近似楕円
形の軌跡をたどつて移動すると共に、ピストンが
回転して、ピストンの各頂点が常時ボデーの内側
面に沿つて滑動する回転ピストン機関である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the present invention, a crankshaft is rotatably mounted in eccentric holes of rotary bearings rotatably mounted on both sides of an engine, and a polygonal piston is mounted on the eccentric portion of the crankshaft. The rotary bearing is rotatably mounted, and as the crankshaft rotates, the rotating bearing rotates in the opposite direction to the crankshaft, and the center of the piston, which is mounted on the eccentric part of the crankshaft, moves along an approximate elliptical trajectory. , is a rotary piston engine in which the piston rotates and each vertex of the piston constantly slides along the inner surface of the body.
この機関の基本的な原理は、昭和52年特許願第
102845号により既に公知である。 The basic principle of this engine is the patent application filed in 1978.
It is already known from No. 102845.
しかし、昭和52年特許願第102845号による構造
では、ピストンの中心の軌跡を近似楕円形にする
回転軸受が、ピストンの内部に装着されているた
めに、クランクシヤフトの直径に制御があり、機
関の強度が不足する欠点があつた。 However, in the structure according to Patent Application No. 102845 of 1978, a rotary bearing that makes the locus of the center of the piston approximately elliptical is installed inside the piston, so the diameter of the crankshaft is controlled and the engine The disadvantage was that the strength was insufficient.
本発明は、上述の欠点を解決したものである。
本発明の原理を、図面について説明すると、第1
図の2はボデーの内側面、11は機関の両側面に
回転可能に装着した回転軸受のうちの後回転軸受
(発明の詳細な説明では、説明の便宜上、図面第
6図の縦断面図の向かつて右側を機関の前、左側
を機関の後とする)、14は後回転軸受の偏心し
た穴に回転可能に装着したクランクシヤフト、1
5はクランクシヤフトの偏心部、17はピスト
ン、Mはクランクシヤフト及び後回転軸受の偏心
した穴の中心、Nはクランクシヤフトの偏心部及
びピストンの中心、Aはクランクシヤフトの回転
可能に装着したピストンの位置ぎめ外歯車16の
ピツチ円、Bはピストンに固定した内歯車18の
ピツチ円とする。 The present invention solves the above-mentioned drawbacks.
To explain the principle of the present invention with reference to the drawings, the first
2 in the figure is the inner surface of the body, and 11 is the rear rotating bearing of the rotary bearings rotatably mounted on both sides of the engine (in the detailed description of the invention, for convenience of explanation, the vertical cross-sectional view of FIG. The right side is the front of the engine and the left side is the rear of the engine), 14 is a crankshaft rotatably mounted in an eccentric hole in the rear rotation bearing, 1
5 is the eccentric part of the crankshaft, 17 is the piston, M is the center of the eccentric hole of the crankshaft and rear rotation bearing, N is the eccentric part of the crankshaft and the center of the piston, A is the piston rotatably mounted on the crankshaft. B is the pitch circle of the external gear 16 for positioning, and B is the pitch circle of the internal gear 18 fixed to the piston.
また、第5図(それぞれの歯車の位置について
は縦断面図第6図を参照)のFはクランクシヤフ
トに固定した外歯車20のピツチ円、G及びHは
クランクシヤフトの回転を取り出す歯車21の内
歯車部分22及び外歯車部分23のそれぞれピツ
チ円、Iは出力軸24に固定した外歯車25b及
び25Cのピツチ円、Jは出力軸24の回転を後
回転軸受11につたえる外歯車26Cのピツチ
円、Kは後回転軸受11の外歯車部分12のピツ
チ円とする。 Further, in Fig. 5 (for the position of each gear, refer to the vertical cross-sectional view Fig. 6), F indicates the pitch circle of the external gear 20 fixed to the crankshaft, and G and H indicate the pitch circle of the gear 21 which extracts the rotation of the crankshaft. I is the pitch circle of the internal gear portion 22 and the external gear portion 23, I is the pitch circle of the external gears 25b and 25C fixed to the output shaft 24, and J is the pitch circle of the external gear 26C that transmits the rotation of the output shaft 24 to the rear rotation bearing 11. The circle K is the pitch circle of the external gear portion 12 of the rear rotation bearing 11.
ピツチ円F,G,H,I,J及びKの各歯車
は、クランクシヤフト14が時計方向に1回転す
ると後回転軸受11が逆方向に1回転するように
組み合わせ、また、クランクシヤフトに装着した
ピストンの位置ぎめ外歯車16とピストン17に
固定した内歯車18を噛み合わせ、ピストンの回
転をクランクシヤフトの回転の3分の1にたもつ
ようにする。 The gears with pitch circles F, G, H, I, J, and K are combined so that when the crankshaft 14 rotates once clockwise, the rear rotation bearing 11 rotates once in the opposite direction, and the gears are mounted on the crankshaft. A piston positioning external gear 16 and an internal gear 18 fixed to the piston 17 are meshed to keep the rotation of the piston at one-third of the rotation of the crankshaft.
クランクシヤフト14が第1図の位置から、時
計方向に回転すると、クランクシヤフト14の回
転は、第5図の1番から2番のごとく、ピツチ円
F,G,H,I,J,Kの歯車を介してつたえら
れ、後回転軸受11はクランクシヤフトの回転の
逆方向に回転する。 When the crankshaft 14 rotates clockwise from the position shown in FIG. The rear rotation bearing 11 rotates in the opposite direction of the rotation of the crankshaft.
したがつて、図面第1図から第4図のごとく、
後回転軸受11の偏心した穴に、回転可能に装着
したクランクシヤフト14の中心Mは、円Xの軌
跡をえがいて移動し、クランクシヤフトの偏心部
15及びピストン17の中心Nは、近似楕円形Y
の軌跡をえがいて移動し、ピストンはクランクシ
ヤフトの3分の1の割合でクランクシヤフトの回
転方向に回転し、ピストンの各頂点P,Q,Rは
ボデーの内側面2に沿つて滑動する。 Therefore, as shown in Figures 1 to 4 of the drawings,
The center M of the crankshaft 14 rotatably mounted in the eccentric hole of the rear rotation bearing 11 moves along the locus of a circle X, and the eccentric portion 15 of the crankshaft and the center N of the piston 17 form an approximate ellipse Y
The piston moves in the direction of rotation of the crankshaft at a rate of one-third of that of the crankshaft, and each vertex P, Q, R of the piston slides along the inner surface 2 of the body.
図面第6図、第7図、第8図、第9図は、この
発明の第1実施例を示している。 6, 7, 8, and 9 show a first embodiment of the present invention.
その構造は、後支持板7の軸受部分8の内側
に、後回転軸受11を回転可能に装着し、後回転
軸受11の偏心した穴に、外歯車20を固定した
クランクシヤフト14を回転可能に装着し、後支
持板7の軸受部分8の外側に、クランクシヤフト
14の回転を取り出す歯車21を回転可能に装着
し、歯車21の内歯車部分22を外歯車20と噛
み合わせる。 The structure is such that a rear rotation bearing 11 is rotatably mounted inside a bearing portion 8 of a rear support plate 7, and a crankshaft 14 with an external gear 20 fixed to an eccentric hole of the rear rotation bearing 11 is rotatably mounted. A gear 21 for taking out the rotation of a crankshaft 14 is rotatably mounted on the outside of a bearing part 8 of a rear support plate 7, and an internal gear part 22 of the gear 21 is meshed with an external gear 20.
後支持板7に、回転可能に装着した出力軸24
に外歯車25b及び25Cを固定し、外歯車25
bを歯車21の外歯車部分23に噛み合わせ、後
支持板7の外側に、出力軸24の回転を後部回転
軸受11につたえる外歯車26Cを回転可能に装
着し、外歯車26Cを外歯車25C及び後回転軸
受11の外歯車部分12に噛み合わせる。 An output shaft 24 rotatably mounted on the rear support plate 7
External gears 25b and 25C are fixed to
b is meshed with the external gear part 23 of the gear 21, and an external gear 26C that transmits the rotation of the output shaft 24 to the rear rotation bearing 11 is rotatably mounted on the outside of the rear support plate 7, and the external gear 26C is connected to the external gear 25C. and meshes with the external gear portion 12 of the rear rotation bearing 11.
後支持板7に後カバー35及びボデーの後側板
4を装着する。 The rear cover 35 and the rear side plate 4 of the body are attached to the rear support plate 7.
気密片37及び側気密片38を装着し、内歯車
18を固定したピストン17をクランクシヤフト
の偏心部15に回転可能に装着し、ボデーの後側
板4にボデー1を装着し、ボデー1にボデーの前
側板3を装着する。 The airtight piece 37 and the side airtight piece 38 are attached, and the piston 17 to which the internal gear 18 is fixed is rotatably attached to the eccentric part 15 of the crankshaft, the body 1 is attached to the rear side plate 4 of the body, and the body 1 is attached to the body 1. Attach the front side plate 3.
前回転軸受9の偏心した穴に回転可能に貫通し
たピストンの位置ぎめ外歯車16を、クランクシ
ヤフト14に回転可能に装着するとともに、ピス
トンに固定した内歯車18に噛み合わせる。 A positioning external gear 16 of the piston rotatably passed through an eccentric hole of the front rotation bearing 9 is rotatably mounted on the crankshaft 14 and meshed with an internal gear 18 fixed to the piston.
出力軸24に外歯車25aを固定し、ボデーの
前側板3に出力軸24の回転を前回転軸受9につ
たえる外歯車26aを回転可能に装着し、外歯車
26aを、外歯車25a及び前回転軸受の外歯車
部分10に噛み合わせる。 An external gear 25a is fixed to the output shaft 24, and an external gear 26a is rotatably mounted on the front plate 3 of the body to transmit the rotation of the output shaft 24 to the front rotation bearing 9. It meshes with the external gear part 10 of the bearing.
ピストンの位置ぎめ外歯車16に、スライダー
30を固定し、スライダー30の側面に縦方向ス
ライダー31を摺動可能に装着し、縦方向スライ
ダー31が上下に摺動可能な内側面6をもうけた
前支持板5をボデーの前側板3に装着し、ボデー
の前支持板に前カバー34を装着したものであ
る。なお、2はボデーの内側面、19はピストン
の内側面、40は吸気口、41は排気口、43は
副燃焼室、44は燃料噴射ノズル、45,46及
び47は空隙とする。 A slider 30 is fixed to an external gear 16 for positioning the piston, a vertical slider 31 is slidably attached to the side surface of the slider 30, and an inner surface 6 on which the vertical slider 31 can slide up and down is provided. A support plate 5 is attached to the front side plate 3 of the body, and a front cover 34 is attached to the front support plate of the body. Note that 2 is the inner surface of the body, 19 is the inner surface of the piston, 40 is an intake port, 41 is an exhaust port, 43 is a sub-combustion chamber, 44 is a fuel injection nozzle, and 45, 46, and 47 are voids.
クランクシヤフト14に、回転可能に装着した
ピストンの位置ぎめ外歯車16は、クランクシヤ
フトが時計方向に回転し、前回転軸受9が逆方向
に回転すると、それにつれて、クランクシヤフト
14とともに移動するが、外歯車16に固定した
スライダー30及び、縦方向スライダー31を介
して、前支持板の内側面6によつて、回転が防止
されているので、ピストンに固定した内歯車18
とピストンの位置ぎめ外歯車16の歯数比を3対
2にすることにより、ピストン17は、クランク
シヤフト14の回転方向に、クランクシヤフト3
回転につき、ピストン1回転の割合で回転する。
図面第10図、第11図および第12図は、この
発明の第2実施例を示している。 The positioning external gear 16 of the piston, which is rotatably mounted on the crankshaft 14, moves together with the crankshaft 14 when the crankshaft rotates clockwise and the front rotation bearing 9 rotates in the opposite direction. The internal gear 18 fixed to the piston is prevented from rotating by the inner surface 6 of the front support plate via the slider 30 fixed to the external gear 16 and the vertical slider 31.
By setting the gear ratio of the external gear 16 to 3:2, the piston 17 is aligned with the crankshaft 3 in the direction of rotation of the crankshaft 14.
The piston rotates at a rate of one rotation per rotation.
Figures 10, 11 and 12 show a second embodiment of the invention.
第2実施例では、第1実施例における、ピスト
ンの位置ぎめ外歯車16に固定した、スライダー
30にかえて、ピストンの位置ぎめ外歯車16に
外歯車32を固定し、前支持板5に内歯車33を
固定し、外歯車32と内歯車33を噛み合わせた
ものである。 In the second embodiment, instead of the slider 30 fixed to the external positioning gear 16 of the piston in the first embodiment, an external gear 32 is fixed to the external positioning gear 16 of the piston, and an internal gear 32 is fixed to the external positioning gear 16 of the piston. A gear 33 is fixed, and an external gear 32 and an internal gear 33 are meshed.
第2実施例の構造にすると、クランクシヤフト
14が時計方向に回転し、前および後回転軸受9
及び11が逆方向に回転すると、ピストンの位置
ぎめ外歯車16に固定した外歯車32は、クラン
クシヤフト14の移動にともなつて、前支持板5
に固定した内歯車33と噛み合つて時計方向に回
転し、したがつて、外歯車32を固定したピスト
ンの位置ぎめ外歯車16は、クランクシヤフト1
4と同方向、すなわちピストン17と同方向に回
転するので、ピストンに固定した内歯車18とピ
ストンの位置ぎめ外歯車16との歯数の比は、
3:2より小さくすることができる。 With the structure of the second embodiment, the crankshaft 14 rotates clockwise, and the front and rear rotation bearings 9
and 11 rotate in the opposite direction, the external gear 32 fixed to the positioning external gear 16 of the piston moves against the front support plate 5 as the crankshaft 14 moves.
The piston positioning external gear 16, which meshes with the internal gear 33 fixed to the crankshaft 1 and rotates clockwise, and has the external gear 32 fixed thereto, rotates clockwise.
4, that is, in the same direction as the piston 17, the ratio of the number of teeth between the internal gear 18 fixed to the piston and the positioning external gear 16 of the piston is:
It can be made smaller than 3:2.
よつて、第2実施例の機関は、第1実施例の機
関に比較し、クランクシヤフト14の直径をより
大きくすることができ、機関の強度を増すことが
できる長所がある。 Therefore, compared to the engine of the first embodiment, the engine of the second embodiment has the advantage that the diameter of the crankshaft 14 can be made larger and the strength of the engine can be increased.
図面第13図は、この発明の第3実施例を示し
ている。 FIG. 13 shows a third embodiment of the present invention.
第3実施例の構造は、第1実施例におけるクラ
ンクシヤフト14にかえて、軸51を前回転軸受
9及び後回転軸受11に固定し、軸51に、第1
実施例におけるクランクシヤフトに相当する作用
をおこなう偏心部53をもうけた筒52を回転可
能に装着し、筒52に外歯車20を固定し、前回
転軸受9は、前支持板6に固定した軸受54の内
側に、回転可能に装着し、第2実施例におけるピ
ストンの位置ぎめ外歯車16に固定した外歯車3
2は、ボデーの前側板3に固定した内歯車55に
噛みあわせる。 In the structure of the third embodiment, instead of the crankshaft 14 in the first embodiment, a shaft 51 is fixed to the front rotation bearing 9 and the rear rotation bearing 11.
A cylinder 52 having an eccentric portion 53 that performs an action corresponding to the crankshaft in the embodiment is rotatably mounted, an external gear 20 is fixed to the cylinder 52, and the front rotation bearing 9 is a bearing fixed to the front support plate 6. 54, the external gear 3 is rotatably mounted and fixed to the piston positioning external gear 16 in the second embodiment.
2 meshes with an internal gear 55 fixed to the front plate 3 of the body.
なお、第3実施例の構造では、前回転軸受9
は、出力軸として使用可能であるとともに、軸5
1を介して後回転軸受11に固定されているの
で、第1実施例における出力軸24は、第3実施
例におけるクランクシヤフト14に相当する作用
をおこなう筒52の回転を、後回転軸受11に、
他の歯車を介してつたえる軸56におきかえるも
のとする。 In addition, in the structure of the third embodiment, the front rotation bearing 9
can be used as an output shaft, and can also be used as an output shaft.
1, the output shaft 24 in the first embodiment transfers the rotation of the cylinder 52, which performs the function equivalent to the crankshaft 14 in the third embodiment, to the rear rotation bearing 11. ,
It is assumed that the shaft 56 is replaced with another gear.
第3実施例の機関は、第1実施例および第2実
施例の機関に比較して、機関全体がより小型化で
きる長所がある。 The engine of the third embodiment has the advantage that the entire engine can be made smaller than the engines of the first and second embodiments.
本発明の回転ピストン機関の動作状態を、図面
で説明すると、第14図の1番の図のようなピス
トン17の位置から、クランクシヤフト14が時
計方向に回転すると、歯車20,21,25b,
25a,25C,26a,26C,10及び12
を介して、前回転軸受9及び後回転軸受11が逆
方向に回転し、ピストン17は、ピストンの位置
ぎめ外歯車16を太陽歯車とみなし、ピストンに
固定した内歯車18を内歯遊星歯車とみなして、
時計方向に回転し、2番の図のように移動する。
3番の図は、クランクシヤフト14が2分の1回
転した状態を示す。 The operating state of the rotary piston engine of the present invention will be explained with reference to the drawings. When the crankshaft 14 rotates clockwise from the position of the piston 17 as shown in figure 1 of FIG. 14, the gears 20, 21, 25b,
25a, 25C, 26a, 26C, 10 and 12
, the front rotation bearing 9 and the rear rotation bearing 11 rotate in opposite directions, and the piston 17 regards the positioning external gear 16 of the piston as a sun gear, and the internal gear 18 fixed to the piston as an internal planetary gear. Considering,
Rotate clockwise and move as shown in figure 2.
Figure No. 3 shows the crankshaft 14 turned one-half turn.
次にピストン17は、4番の図の状態をとおつ
て、1番の図の状態にもどる。 Next, the piston 17 passes through the state shown in figure 4 and returns to the state shown in figure 1.
また、出力軸24は、クランクシヤフトの回転
を、出力軸に固定した外歯車25bを介して取り
出し、クランクシヤフトの逆方向に回転する。 Further, the output shaft 24 takes out the rotation of the crankshaft via an external gear 25b fixed to the output shaft, and rotates in the opposite direction of the crankshaft.
上述の動作を繰り返して、クランクシヤフトが
回転し、ピストンが回転する。 By repeating the above operations, the crankshaft rotates and the piston rotates.
なお、空隙45,46及び47は、たがいに独
立して、クランクシヤフトが1回転するうちに、
吸入、圧縮、膨張、排気の各行程をおこなう。 Note that the gaps 45, 46, and 47 independently
Performs each stroke of suction, compression, expansion, and exhaust.
この発明の目的は、バンケル機関の改良に関す
るものである。なお以降の説明では、ピストンの
位置ぎめ外歯車16を外歯車16という。 The object of the invention is to improve the Wankel engine. In the following description, the piston positioning external gear 16 will be referred to as the external gear 16.
バンケル機関は、図面第15図に示すごとく、
クランクシヤフトの偏心部15で、正三角形の各
頂点を頂点とするピストン17を支持し、クラン
クシヤフト14で外歯車16を支持し、内歯車1
8をピストン17に装着し、内歯車18と外歯車
16を噛合せ、内歯車18と外歯車16の歯数比
を3:2とした機関である。 The Wankel engine is as shown in Figure 15 of the drawing.
The eccentric part 15 of the crankshaft supports a piston 17 whose vertices are each apex of an equilateral triangle, the crankshaft 14 supports an external gear 16, and the internal gear 1
8 is attached to the piston 17, the internal gear 18 and the external gear 16 are meshed, and the ratio of the number of teeth between the internal gear 18 and the external gear 16 is 3:2.
バンケル機関は、クランクシヤフト14が1回
転すると、ピストン17は外歯車16のまわりを
1回転クランクシヤフトと同方向に公転し、ピス
トン17はクランクシヤフトと同方向に三分の一
回転自転する。 In the Wankel engine, when the crankshaft 14 makes one rotation, the piston 17 revolves around the external gear 16 one rotation in the same direction as the crankshaft, and the piston 17 rotates one-third of a rotation in the same direction as the crankshaft.
バンケル機関のボデーの内側面2は、クランク
シヤフトの回転にともない、ピストンの各頂点が
たどる軌跡すなわち次の式のエピトロコイド曲線
で作成されている。 The inner surface 2 of the body of the Wankel engine is created by the locus followed by each vertex of the piston as the crankshaft rotates, that is, by the epitrochoid curve of the following equation.
x=s・sinr+t・sin(r/3)
y=s・cosr+t・cos(r/3)
s:クランクシヤフトの偏心部15とクランクシ
ヤフト14の中心間距離。 x=s・sinr+t・sin(r/3) y=s・cosr+t・cos(r/3) s: Distance between the centers of the eccentric portion 15 of the crankshaft and the crankshaft 14.
t:ピストン17の中心からピストンの頂点まで
の距離。t: Distance from the center of the piston 17 to the top of the piston.
r:クランクシヤフト14の回転角度。r: rotation angle of the crankshaft 14;
なお、Mはクランクシヤフト14の中心、Nは
クランクシヤフトの偏心部15とピストン17の
中心である。 Note that M is the center of the crankshaft 14, and N is the center of the eccentric portion 15 of the crankshaft and the piston 17.
バンケル機関は、距離sと距離tによつて、ボ
デーの内側面の形状すなわちエピトロコイド曲線
が決定し、内燃機関として使用する場合の燃焼効
率に関する、圧縮完了時における空隙部の形状を
変更する設計の自由度が低い。 In the Wankel engine, the shape of the inner surface of the body, that is, the epitrochoid curve, is determined by the distance s and the distance t, and the design changes the shape of the gap at the end of compression, which is related to combustion efficiency when used as an internal combustion engine. The degree of freedom is low.
本発明のバンケル機関の問題点を解決するため
の手段及び作用。 Means and operation for solving the problems of the Wankel engine of the present invention.
この発明は、バンケル機関のピストン17の頂
点P.Q.Rがたどる軌跡であるエピトロコイド曲線
を変更するために、図面第16図に示すとおり、
中心から偏心した位置に穴を設けた後回転軸受1
1(本発明では、機関の両側部に前回転軸受9と
後回転軸受11を設けているがこの2個の部品
は、クランクシヤフト14を機関の両側部で支持
する部品であり、この2個の部品の作用は全く同
じ効果を生ずるので、前回転軸受9の説明は省略
する。)を機関の側部で支持し、クランクシヤフ
ト14を後回転軸受11の穴で支持し、クランク
シヤフト14を時計方向に1回転させると、後回
転軸受11は反時計方向に1回転し、ピストン1
7は時計方向に1回転外歯車16のまわりを公転
しながら時計方向に三分の一回転自転する機構を
そなえた機関である。 In order to change the epitrochoid curve, which is the locus followed by the apex PQR of the piston 17 of the Wankel engine, the present invention is as shown in FIG.
Rear rotation bearing 1 with a hole located eccentrically from the center
1 (In the present invention, a front rotation bearing 9 and a rear rotation bearing 11 are provided on both sides of the engine. These two parts support the crankshaft 14 on both sides of the engine. The functions of these parts produce exactly the same effect, so the explanation of the front rotation bearing 9 will be omitted.) is supported on the side of the engine, the crankshaft 14 is supported in the hole of the rear rotation bearing 11, and the When the rear rotation bearing 11 rotates once in the clockwise direction, the rear rotation bearing 11 rotates once in the counterclockwise direction, and the piston 1
Reference numeral 7 denotes an engine equipped with a mechanism that rotates one-third of a turn clockwise while revolving around an external gear 16 that makes one turn clockwise.
これによつて、クランクシヤフト14の中心M
がたどる軌跡は次の式となる。 With this, the center M of the crankshaft 14
The trajectory followed by is given by the following formula.
x=u・sin(−r)
y=u・cos(−r)
また、クランクシヤフトの偏心部15の中心N
がたどる軌跡は次の式となる。 x=u・sin(-r) y=u・cos(-r) Also, the center N of the eccentric part 15 of the crankshaft
The trajectory followed by is given by the following formula.
x=s・sinr+u・sin(−r)
y=s・cosr+u・cos(−r)
従つて、ピストンの各頂点がクランクシヤフト
の回転によつてたどる軌跡は次の式となる。 x=s.sinr+u.sin(-r) y=s.cosr+u.cos(-r) Therefore, the locus that each vertex of the piston follows due to the rotation of the crankshaft is expressed by the following equation.
x=s・sinr+u・sin(−r)
+t・sin(r/3)
y=s・cosr+u・cos(−r)
+t・cos(r/3)
u:後回転軸受の中心Vから後回転軸受の穴の中
心Mまでの距離。x=s・sinr+u・sin(-r) +t・sin(r/3) y=s・cosr+u・cos(−r) +t・cos(r/3) u: From the center V of the rear rotation bearing to the rear rotation bearing The distance to the center M of the hole.
s:後回転軸受の穴の中心Mからクランクシヤフ
トの偏心部の中心Nまでの距離。s: Distance from the center M of the hole in the rear rotation bearing to the center N of the eccentric part of the crankshaft.
t:クランクシヤフトの偏心部の中心Nからピス
トン17の頂点までの距離。t: Distance from the center N of the eccentric part of the crankshaft to the top of the piston 17.
r:クランクシヤフトの回転角度。r: Rotation angle of crankshaft.
なおクランクシヤフト14の中心は後回転軸受
の穴の中心Mと同位置にあり、ピストン17の中
心はクランクシヤフトの偏心部15の中心Nと同
位置にある。 The center of the crankshaft 14 is located at the same position as the center M of the hole in the rear rotation bearing, and the center of the piston 17 is located at the same position as the center N of the eccentric portion 15 of the crankshaft.
クランクシヤフトの回転によつて、ピストンの
頂点がたどる軌跡(エピトロコイド曲線)を変更
することによつて、ボデーの内側面の形状が変化
し、圧縮完了時の空隙部の形状が変化する。 By changing the locus (epitrochoid curve) followed by the apex of the piston as the crankshaft rotates, the shape of the inner surface of the body changes, and the shape of the cavity upon completion of compression changes.
すなわち、距離s及び距離tの距離の比を変え
ることなく、距離u(後回転軸受の中心Vから後
回転軸受の穴の中心Mまでの距離)の長さを変え
ることによつて、機関の圧縮比を変えることが可
能であり、高い圧縮比を必要とする機関の開発が
可能となる。 That is, by changing the length of the distance u (distance from the center V of the rear rotation bearing to the center M of the hole in the rear rotation bearing) without changing the ratio of the distance s and the distance t, the engine It is possible to change the compression ratio, making it possible to develop engines that require a high compression ratio.
また、後回転軸受11の回転の規制をボデーの
外部でおこなうために、昭和52年特許願第102845
号の機関に必要な、ピストン内部で本発明の後回
転軸受に相当する作用をおこなう回転軸受の回転
を規制する機構をボデー内部に必要としないの
で、昭和52年特許願第102845号の機関と比較して
本発明の機関はボデー内部の強度が増大する。 In addition, in order to regulate the rotation of the rear rotation bearing 11 outside the body, Patent Application No. 102845 filed in 1972
The engine of Patent Application No. 102845 of 1972 does not require a mechanism inside the body to restrict the rotation of the rotary bearing that performs an action equivalent to the rear rotation bearing of the present invention inside the piston, which is required for the engine of Patent Application No. 102845 of 1972. In comparison, the engine of the present invention has increased strength inside the body.
次に後回転軸受の回転方向及び回転数の規制に
ついて説明する。 Next, regulation of the rotation direction and rotation speed of the rear rotation bearing will be explained.
クランクシヤフト14の回転は、歯車群20,
22,23,25b,25c,26c,12をか
いして後回転軸受11に伝達される。 The rotation of the crankshaft 14 is caused by a gear group 20,
22, 23, 25b, 25c, 26c, and 12, and is transmitted to the rear rotation bearing 11.
クランクシヤフト14が時計方向に1回転する
と外歯車20が時計方向に1回転する。 When the crankshaft 14 rotates once clockwise, the external gear 20 rotates once clockwise.
外歯車20が時計方向に1回転した場合の、内
歯車部分22の回転方向及び回転数は差動歯車機
構の計算によつて求められるが、外歯車20と内
歯車部分22の歯数比の一例をあげると
外歯車20の歯数=21枚
内歯車部分22の歯数=24枚の場合は、内歯車
部分22の回転方向は外歯車20と同方向で、回
転数は四分の三回転となる。 The rotation direction and rotation speed of the internal gear portion 22 when the external gear 20 makes one rotation clockwise can be determined by calculation of the differential gear mechanism, but the ratio of the number of teeth between the external gear 20 and the internal gear portion 22 is For example, if the number of teeth of the external gear 20 = 21 and the number of teeth of the internal gear 22 = 24, the rotation direction of the internal gear 22 is the same as that of the external gear 20, and the rotation speed is three-quarters. It becomes rotation.
内歯車部分22の回転すなわち歯車21の回転
は、歯車21の外歯車部分23、外歯車25b,
25c,26c、後回転軸受11の外歯車部分1
2の順に伝達され、後回転軸受11が回転する。 The rotation of the internal gear portion 22, that is, the rotation of the gear 21, is caused by the external gear portion 23 of the gear 21, the external gear 25b,
25c, 26c, external gear portion 1 of rear rotation bearing 11
2, and the rear rotation bearing 11 rotates.
したがつて、一例として
外歯車20の歯数=21枚
内歯車部分22の歯数=24枚
外歯車部分23の歯数=48枚
外歯車25b及び25cの歯数=52枚
外歯車6cの歯数=30枚
とした場合は、外歯車部分12の歯数を外歯車部
分23の四分の三すなわち36枚にすると、後回転
軸受11は、クランクシヤフト14と逆方向に同
回転数回転する。 Therefore, as an example: Number of teeth of external gear 20 = 21 teeth Number of teeth of internal gear portion 22 = 24 teeth Number of teeth of external gear portion 23 = 48 teeth Number of teeth of external gears 25b and 25c = 52 teeth of external gear 6c If the number of teeth is 30, and the number of teeth in the external gear portion 12 is three-quarters of the number of teeth in the external gear portion 23, or 36 teeth, the rear rotation bearing 11 rotates at the same number of rotations in the opposite direction as the crankshaft 14. do.
なお、ピストン17の回転方向及び回転数の規
制について説明すると、
第1実施例においては、外歯車16の回転はス
タイダー30及び縦方向スライダー31によつ
て、防止されているために、内歯車18と外歯車
16の歯数比を3:2とすることによつてピスト
ン17の回転を規制する。 In addition, to explain the regulation of the rotation direction and rotation speed of the piston 17, in the first embodiment, since the rotation of the external gear 16 is prevented by the slider 30 and the vertical slider 31, the internal gear 18 is prevented from rotating. The rotation of the piston 17 is regulated by setting the tooth ratio of the external gear 16 to 3:2.
第2実施例における外歯車16の回転方向及び
回転数は、外歯車16の端部に装着した外歯車3
2と前支持板5に装着した内歯車33の関係を差
動歯車機構の計算によつて求め、次に、外歯車1
6と内歯車18の回転方向と回転数を差動歯車機
構の計算によつて求めることによつて、歯車群1
8,16,32,33の歯数比を決定し、クラン
クシヤフト14が1回転する場合に、ピストン1
7を外歯車16のまわりをクランクシヤフトと同
方向に1回転公転させ、三分の一回転自転させ
る。 The rotation direction and rotation speed of the external gear 16 in the second embodiment are as follows:
2 and the internal gear 33 mounted on the front support plate 5 are determined by calculating the differential gear mechanism.
6 and the internal gear 18 by calculating the rotational direction and rotation speed of the internal gear 18, the gear group 1
8, 16, 32, and 33, and when the crankshaft 14 rotates once, the piston 1
7 revolves around the external gear 16 once in the same direction as the crankshaft, and rotates one-third of the way.
一例をあげると、
内歯車18の歯数=36枚
外歯車16の歯数=26枚
外歯車32の歯数=39枚
内歯車33の歯数=42枚の場合は、
クランクシヤフト14が時計方向に1回転する
と、後回転軸受11は反時計方向に1回転するの
で、外歯車32は時計方向に3/39回転する。外歯
車16の歯数26枚に36/39を乗ずると24枚となり、
結果的には内歯車18は、歯数24枚の回転しない
外歯車16のまわりを、歯数36枚の内歯車18が
公転すると同様に、時計方向に1回転公転し三分
の一回転同方向に自転する。 For example, if the number of teeth on the internal gear 18 = 36, the number of teeth on the external gear 16 = 26, the number of teeth on the external gear 32 = 39, and the number of teeth on the internal gear 33 = 42, then the crankshaft 14 is clocked. When the rear rotation bearing 11 makes one rotation in the direction, the rear rotation bearing 11 makes one rotation in the counterclockwise direction, so the external gear 32 rotates 3/39 in the clockwise direction. Multiplying the number of teeth of external gear 16 (26 teeth) by 36/39 gives 24 teeth,
As a result, the internal gear 18 revolves one revolution clockwise and one third revolution in the same way as the internal gear 18 with 36 teeth revolves around the non-rotating external gear 16 with 24 teeth. Rotate in the direction.
本発明の機関は、構造が簡単で、小型軽量とな
る利点があり、またきわめて高い圧縮をおこなう
ことができるので、エンジン、コンプレツサー等
として有効である。 The engine of the present invention has the advantages of a simple structure, small size and light weight, and can perform extremely high compression, so it is effective as an engine, compressor, etc.
第1図、第2図、第3図および第4図は、この
発明の原理図、第5図は、この発明の原理を補足
説明するための歯車の組合わせ図、第6図は第1
実施例の縦断面図、第7図は第1実施例のピスト
ン部分の断面図、第8図は第1実施例の前支持板
部分の断面図、第9図は第1実施例の後支持板部
分の断面図、第10図は第2実施例の縦断面図、
第11図は第2実施例のピストン部分の断面図、
第12図は第2実施例の前支持板部分の断面図、
第13図は第3実施例の縦断面図、第14図は各
行程の動作分解図、第15図はバンケル機関の説
明図、第16図は本発明の機関の機構の説明図。
1……ボデー、2……ボデーの内側面、3……
ボデーの前側板、4……ボデーの後側板、5……
前支持板、6……前支持板の内側面、7……後支
持板、8……後支持板の軸受部分、9……前回転
軸受、10……前回転軸受の外歯車部分、11…
…後回転軸受、12……後回転軸受の外歯車部
分、14……クランクシヤフト、15……クラン
クシヤフトの偏心部、16……ピストンの位置ぎ
め外歯車、17……ピストン、18……ピストン
に固定した内歯車、19……ピストンの内側面、
20……外歯車、21……クランクシヤフトの回
転を取り出す歯車、22……歯車21の内歯車部
分、23……歯車21の外歯車部分、24……出
力軸、25a,25b,25C……出力軸に固定
した外歯車、26a及び26C……出力軸の回転
を前及び後回転軸受につたえる外歯車、30……
スライダー、31……縦方向スライダー、32…
…外歯車、33……内歯車、34……前カバー、
35……後カバー、37……気密片、38……側
気密片、40……吸気口、41……排気口、43
……副燃焼室、44……燃料噴射ノズル、45,
46,47……空隙、51……第3実施例におけ
る軸、52,53……それぞれ第3実施例におけ
る筒及び筒の偏心部、54……軸受、55……第
3実施例におけるボデーの前側板に固定した内歯
車、56……軸、M……クランクシヤフト14、
前回転軸受9の穴及び後回転軸受11の穴の中
心、V……前回転軸受9及び後回転軸受11の中
心、N……クランクシヤフトの偏心部及びピスト
ンの中心、X……クランクシヤフトの中心の軌
跡、Y……クランクシヤフトの偏心部及びピスト
ンの中心の軌跡、A……ピストンの位置ぎめ外歯
車16のピツチ円、B……ピストンに固定した内
歯車18のピツチ円、F……外歯車20のピツチ
円、G及びH……クランクシヤフトの回転をとり
出す歯車21の内歯車部分22及び外歯車部分2
3のピツチ円、I……出力軸24に固定した外歯
車25a,25b,25Cのピツチ円、J……出
力軸24の回転を前及び後回転軸受につたえる外
歯車26a及び26Cのピツチ円、K……前及び
後回転軸受の外歯車部分の10及び12のピツチ
円、P,Q,R……ピストン17の各頂点。
Figures 1, 2, 3, and 4 are diagrams of the principle of this invention, Figure 5 is a diagram of gear combinations for supplementary explanation of the principle of this invention, and Figure 6 is
7 is a sectional view of the piston portion of the first embodiment, FIG. 8 is a sectional view of the front support plate portion of the first embodiment, and FIG. 9 is a rear support of the first embodiment. A cross-sectional view of the plate portion, FIG. 10 is a longitudinal cross-sectional view of the second embodiment,
FIG. 11 is a sectional view of the piston part of the second embodiment;
FIG. 12 is a sectional view of the front support plate portion of the second embodiment;
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of the third embodiment, FIG. 14 is an exploded view of the operation of each stroke, FIG. 15 is an explanatory diagram of the Wankel engine, and FIG. 16 is an explanatory diagram of the mechanism of the engine of the present invention. 1...Body, 2...Inner surface of the body, 3...
Front side plate of the body, 4... Rear side plate of the body, 5...
Front support plate, 6... Inner surface of front support plate, 7... Rear support plate, 8... Bearing portion of rear support plate, 9... Front rotation bearing, 10... External gear portion of front rotation bearing, 11 …
... Rear rotation bearing, 12 ... External gear part of rear rotation bearing, 14 ... Crankshaft, 15 ... Eccentric part of crankshaft, 16 ... Piston positioning external gear, 17 ... Piston, 18 ... Piston Internal gear fixed to 19...inner surface of piston,
20...External gear, 21...Gear for extracting the rotation of the crankshaft, 22...Internal gear portion of gear 21, 23...External gear portion of gear 21, 24...Output shaft, 25a, 25b, 25C... External gears fixed to the output shaft, 26a and 26C... External gears that transmit the rotation of the output shaft to the front and rear rotation bearings, 30...
Slider, 31... Vertical slider, 32...
...External gear, 33...Internal gear, 34...Front cover,
35...Rear cover, 37...Airtight piece, 38...Side airtight piece, 40...Intake port, 41...Exhaust port, 43
... Sub-combustion chamber, 44 ... Fuel injection nozzle, 45,
46, 47...Gap, 51...Axle in the third embodiment, 52, 53...The tube and the eccentric part of the tube in the third embodiment, respectively, 54...Bearing, 55...The body in the third embodiment Internal gear fixed to the front plate, 56... shaft, M... crankshaft 14,
The center of the hole in the front rotation bearing 9 and the hole in the rear rotation bearing 11, V...The center of the front rotation bearing 9 and the rear rotation bearing 11, N...The center of the eccentric part of the crankshaft and the piston, X...The center of the crankshaft Locus of the center, Y... Locus of the eccentric part of the crankshaft and the center of the piston, A... Pitch circle of the piston positioning external gear 16, B... Pitch circle of the internal gear 18 fixed to the piston, F... Pitch circle, G and H of the external gear 20...the internal gear portion 22 and the external gear portion 2 of the gear 21 that extracts the rotation of the crankshaft
3 pitch circle, I...Pitch circle of the external gears 25a, 25b, 25C fixed to the output shaft 24, J...Pitch circle of the external gears 26a and 26C that transmit the rotation of the output shaft 24 to the front and rear rotation bearings, K...10 and 12 pitch circles of the external gear portions of the front and rear rotation bearings, P, Q, R...each vertex of the piston 17.
Claims (1)
9及び後回転軸受11をボデー1の両側面に装着
した板で支持し、 ピストンの位置ぎめ外歯車16をクランクシヤ
フト14又は軸51で支持し、 軸51に回転可能に装着した筒52の偏心部5
3又はクランクシヤフトの偏心部15で、正三角
形の各頂点を頂点とするピストン17を支持し、 ピストン17に装着した内歯車18にピストン
の位置ぎめ外歯車16を噛合せ、 前回転軸受9の中心から偏心した位置に穴を設
け、 後回転軸受11の中心から偏心した位置に穴を
設け、 前回転軸受9の穴及び後回転軸受11の穴で、
クランクシヤフト14又は軸51を支持し、 クランクシヤフト14又は筒52に外歯車20
を装着し、 外歯車25b及び外歯車25cを装着した出力
軸24又は軸56をボデー1の外部に回転可能に
装着し、 ボデー1の側面に装着した板に、歯車21を回
転可能に装着し、 歯車21の内歯車部分22に、外歯車20を噛
合せ、 歯車21の外歯車部分23に、外歯車25bを
噛合せ、 ボデー1の側面に装着した板に、外歯車26c
を回転可能に装着し、 外歯車26cに外歯車25cを噛合せ、 後回転軸受11の外歯車部分12に外歯車26
cを噛合せ、 ピストンの位置ぎめ外歯車16にスライダー3
0を装着し、スライダー30に縦方向スライダー
31を摺動可能に装着し、縦方向スライダー31
をボデー1の側面に装着した板に摺動可能に装着
してピストンの位置ぎめ外歯車16の回転を防止
し、 又は、ピストンの位置ぎめ外歯車16に外歯車
32を装着し、外歯車32に噛合う内歯車をボデ
ー1の側面に装着した板に装着して、ピストンの
位置ぎめ外歯車16の回転を規制し、 ボデー1の内側面2を、クランクシヤフト14
又は筒52が1回転した場合に、ピストンの各頂
点P,Q,Rがたどる曲線であらまし作成したこ
とを特徴とする回転ピストン機関。[Claims] 1. Plates are attached to both sides of the body 1, the front rotation bearing 9 and the rear rotation bearing 11 are supported by the plates attached to both sides of the body 1, and the piston positioning external gear 16 is connected to the crank. An eccentric portion 5 of a cylinder 52 supported by the shaft 14 or a shaft 51 and rotatably attached to the shaft 51
3 or the eccentric part 15 of the crankshaft supports a piston 17 whose vertices are each apex of an equilateral triangle, and meshes an internal gear 18 attached to the piston 17 with an external gear 16 for positioning the piston. A hole is provided in a position eccentric from the center, a hole is provided in a position eccentric from the center of the rear rotation bearing 11, and a hole in the front rotation bearing 9 and a hole in the rear rotation bearing 11,
The crankshaft 14 or the shaft 51 is supported, and the external gear 20 is attached to the crankshaft 14 or the cylinder 52.
The output shaft 24 or shaft 56 with the external gears 25b and 25c mounted thereon is rotatably mounted on the outside of the body 1, and the gear 21 is rotatably mounted on a plate mounted on the side surface of the body 1. , the external gear 20 is meshed with the internal gear portion 22 of the gear 21, the external gear 25b is meshed with the external gear portion 23 of the gear 21, and the external gear 26c is meshed with the plate attached to the side surface of the body 1.
is rotatably mounted, the external gear 25c is meshed with the external gear 26c, and the external gear 26 is attached to the external gear portion 12 of the rear rotation bearing 11.
C and slider 3 to the piston positioning external gear 16.
0 is attached, the vertical slider 31 is slidably attached to the slider 30, and the vertical slider 31 is slidably attached to the slider 30.
is slidably attached to a plate attached to the side surface of the body 1 to prevent rotation of the piston positioning external gear 16, or an external gear 32 is attached to the piston positioning external gear 16, and the external gear 32 is attached to the piston positioning external gear 16. An internal gear that meshes with the crankshaft 14 is attached to a plate attached to the side surface of the body 1 to regulate the rotation of the piston positioning external gear 16.
Alternatively, a rotary piston engine characterized in that the outline is created by a curve that each vertex P, Q, and R of the piston follows when the cylinder 52 rotates once.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9586380A JPS5720501A (en) | 1980-07-14 | 1980-07-14 | Rotary piston engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9586380A JPS5720501A (en) | 1980-07-14 | 1980-07-14 | Rotary piston engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5720501A JPS5720501A (en) | 1982-02-03 |
| JPS6345482B2 true JPS6345482B2 (en) | 1988-09-09 |
Family
ID=14149193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9586380A Granted JPS5720501A (en) | 1980-07-14 | 1980-07-14 | Rotary piston engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5720501A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0399297U (en) * | 1990-01-31 | 1991-10-16 |
-
1980
- 1980-07-14 JP JP9586380A patent/JPS5720501A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0399297U (en) * | 1990-01-31 | 1991-10-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5720501A (en) | 1982-02-03 |
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