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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024099901
(43)【公開日】2024-07-26
(54)【発明の名称】回転式エンジン
(51)【国際特許分類】
F02B 53/00 20060101AFI20240719BHJP
F02B 53/04 20060101ALI20240719BHJP
F02B 55/04 20060101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
F02B53/00 M
F02B53/04 H
F02B53/04 N
F02B55/04 Z
【審査請求】有
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023003510
(22)【出願日】2023-01-13
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】523014865
【氏名又は名称】張世和
(71)【出願人】
【識別番号】523014876
【氏名又は名称】張瀚之
(71)【出願人】
【識別番号】523014887
【氏名又は名称】張馨予
(74)【代理人】
【識別番号】100082418
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 朔生
(74)【代理人】
【識別番号】100167601
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 信之
(74)【代理人】
【識別番号】100201329
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 真二郎
(74)【代理人】
【識別番号】100220917
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 忠大
(72)【発明者】
【氏名】張世和
(72)【発明者】
【氏名】張瀚之
(57)【要約】 （修正有）
【課題】複数の動力ストロークを有る回転式エンジンを提供する。
【解決手段】回転式エンジンは、吸気固定子１１及び排気固定子１２を含み、該吸気固定子１１及び該排気固定子１２にそれぞれガイドリング溝１３が設けられ、レール１５を構成する固定子機構と、吸気固定子１１と該排気固定子１２との間に回転可能に設けられ、複数の当接するシリンダ２１とシリンダヘッドを含み、各シリンダヘッドが吸気通路及び排気通路を含み、該吸気通路及び排気通路が回転子２０と、該固定子機構及び回転子２０を軸方向に穿設する回転軸１８と、それぞれ該シリンダヘッドに収容され、吸気バルブ及び排気バルブを含む複数のバルブ機構３０と、それぞれ該複数のシリンダ２１に収容され、レール１５に沿って移動可能なピストン軸を含む複数のピストン５０と、それぞれ該シリンダヘッドに位置してシリンダ２１の内部に露出する複数の点火プラグと、を含む。
【選択図】図４
【解決手段】回転式エンジンは、吸気固定子１１及び排気固定子１２を含み、該吸気固定子１１及び該排気固定子１２にそれぞれガイドリング溝１３が設けられ、レール１５を構成する固定子機構と、吸気固定子１１と該排気固定子１２との間に回転可能に設けられ、複数の当接するシリンダ２１とシリンダヘッドを含み、各シリンダヘッドが吸気通路及び排気通路を含み、該吸気通路及び排気通路が回転子２０と、該固定子機構及び回転子２０を軸方向に穿設する回転軸１８と、それぞれ該シリンダヘッドに収容され、吸気バルブ及び排気バルブを含む複数のバルブ機構３０と、それぞれ該複数のシリンダ２１に収容され、レール１５に沿って移動可能なピストン軸を含む複数のピストン５０と、それぞれ該シリンダヘッドに位置してシリンダ２１の内部に露出する複数の点火プラグと、を含む。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転式エンジンであって、
吸気固定子及び排気固定子を含み、前記吸気固定子及び前記排気固定子にそれぞれガイドリング溝が設けられ、前記吸気固定子のガイドリング溝は、前記排気固定子のガイドリング溝と軸方向に対応してレールを構成し、前記吸気固定子に吸気リング溝がさらに設けられ、前記排気固定子に排気リング溝がさらに設けられる固定子機構と、
前記吸気固定子と前記排気固定子との間に回転可能に設けられ、複数のシリンダと複数のシリンダヘッドとが設けられ、各前記シリンダヘッドが各前記シリンダに当接し、各前記シリンダヘッドに吸気通路及び排気通路が設けられ、前記吸気通路が前記吸気リング溝と連通し、前記排気通路が前記排気リング溝と連通する回転子と、
前記固定子機構及び前記回転子を軸方向に穿設する回転軸と、
前記シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ前記吸気通路を選択的に遮断可能な吸気バルブ及び前記排気通路を選択的に遮断可能な排気バルブを含む複数のバルブ機構と、
それぞれ前記複数のシリンダに収容され、かつ、それぞれ前記複数のシリンダから径方向に突出し前記レールに沿って移動するピストン軸が設けられ、それぞれ前記レールに対して吸気ストローク始点、圧縮ストローク始点、爆発ストローク始点及び排気ストローク始点が順に定義される複数のピストンと、
前記シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ前記複数のシリンダの内部に露出する複数の点火プラグと、を含むことを特徴とする、
回転式エンジン。
吸気固定子及び排気固定子を含み、前記吸気固定子及び前記排気固定子にそれぞれガイドリング溝が設けられ、前記吸気固定子のガイドリング溝は、前記排気固定子のガイドリング溝と軸方向に対応してレールを構成し、前記吸気固定子に吸気リング溝がさらに設けられ、前記排気固定子に排気リング溝がさらに設けられる固定子機構と、
前記吸気固定子と前記排気固定子との間に回転可能に設けられ、複数のシリンダと複数のシリンダヘッドとが設けられ、各前記シリンダヘッドが各前記シリンダに当接し、各前記シリンダヘッドに吸気通路及び排気通路が設けられ、前記吸気通路が前記吸気リング溝と連通し、前記排気通路が前記排気リング溝と連通する回転子と、
前記固定子機構及び前記回転子を軸方向に穿設する回転軸と、
前記シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ前記吸気通路を選択的に遮断可能な吸気バルブ及び前記排気通路を選択的に遮断可能な排気バルブを含む複数のバルブ機構と、
それぞれ前記複数のシリンダに収容され、かつ、それぞれ前記複数のシリンダから径方向に突出し前記レールに沿って移動するピストン軸が設けられ、それぞれ前記レールに対して吸気ストローク始点、圧縮ストローク始点、爆発ストローク始点及び排気ストローク始点が順に定義される複数のピストンと、
前記シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ前記複数のシリンダの内部に露出する複数の点火プラグと、を含むことを特徴とする、
回転式エンジン。
【請求項2】
各前記シリンダは前記回転子の直径に対して同軸に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項3】
前記ピストン軸の両端にそれぞれ前記レールに収容された軸受が嵌設されることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項4】
各前記シリンダには、径方向に対向し前記ピストン軸をガイドする２つのガイド溝が開設されることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項5】
各前記ピストンの上部に少なくとも２つの押圧リング溝及び前記少なくとも２つの押圧リング溝よりも低い少なくとも１つの貯油槽が設けられ、前記少なくとも２つの押圧リング溝に少なくとも２つのピストンリングが嵌設され、前記固定子機構にシリンダ油注入孔がさらに設けられ、前記シリンダ油注入孔が前記ガイド溝に連通し、かつ前記少なくとも１つの貯油槽に対応することを特徴とする、請求項４に記載の回転式エンジン。
【請求項6】
各前記ピストンの下部に複数のピストン放熱フィンが設けられることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項7】
前記固定子機構に前記レールに連通するレール油注入孔がさらに設けられることを特徴とする、請求項４に記載の回転式エンジン。
【請求項8】
前記固定子機構に前記レールに連通する油抜き孔がさらに設けられることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項9】
前記回転子は２つの環状ガス室をさらに含み、各前記環状ガス室はそれぞれ前記吸気リング溝と前記排気リング溝に挿入された内環壁及び外環壁で画定され、前記外環壁の外側に環状油溜まりが設けられ、前記環状油溜まりの両側に前記ガイドリング溝の溝壁に接触する２つのオイルシールが嵌着されることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項10】
前記固定子機構に少なくとも１つの油差しに接続される複数の油注入孔がさらに設けられ、各前記油注入孔は前記環状油溜まりに連通することを特徴とする、請求項９に記載の回転式エンジン。
【請求項11】
前記回転軸に軸方向に延びる軸孔と前記軸孔から外向きに延び前記回転軸の外周面に開放した複数の径孔が設けられ、各前記シリンダは少なくとも１つの前記径孔に対応して連通することを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項12】
前記回転軸の外周面に軸方向に延びる複数のリブがさらに設けられ、隣接する２つの前記リブと前記固定子機構及び前記回転子との間にシュートが画定され、各前記径孔は前記リブに開放することを特徴とする、請求項１１に記載の回転式エンジン。
【請求項13】
前記吸気固定子及び前記排気固定子はそれぞれ第１軸受及び第２軸受を介して前記回転軸に嵌設され、２つの鋼板は、それぞれ前記吸気固定子及び前記排気固定子と前記回転子を仕切り、かつ、それぞれ前記第１軸受及び前記第２軸受を超えるように径方向に延びることを特徴とする、請求項１１に記載の回転式エンジン。
【請求項14】
前記固定子機構は冷媒が流れる少なくとも１つの冷却管路をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項15】
各前記バルブ機構は前記シリンダヘッドに設けられ弾性復帰可能なバルブステムアセンブリをさらに含み、前記バルブステムアセンブリの一端に前記固定子機構に当接するホイール部品が設けられ、前記ホイール部品が前記回転子の回転に伴って前記固定子機構の突起により押し上げられると、前記バルブ機構が起動されることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項16】
各前記バルブ機構は前記シリンダヘッドに設けられ弾性復帰可能なバルブステムアセンブリ及び前記回転子に枢着されるロッカアームをさらに含み、前記ロッカアームの一端に前記固定子機構の外周面に当接するホイール部品が設けられ、前記ホイール部品が前記回転子の回転に伴って前記固定子機構の外周面の突起により押し上げられる時、前記ロッカアームの他端は前記バルブステムアセンブリを起動することを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回転式エンジンに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、交通機関でも他の動力需要の分野でも、エンジンは非常に重要な役割を果たす。一般的に、従来のエンジンはシリンダ、ピストン、クランク軸、ゲートバルブ等の部材の協働により、吸気、圧縮、爆発及び排気等のストロークを行って完全な動力サイクルを達成する。
【0003】
しかしながら、従来のエンジンの構造及び部材の製造及び組立は非常に複雑であり、例えばクランク軸はピストンの数に応じて曲がった軸に設計する必要がある。したがって、ピストンは、偏心して上下往復運動し、シリンダと横方向に摩擦するため、シリンダとピストンが摩耗されて破損されやすく、かつクランク軸が破断しやすい。さらに、従来のエンジンは爆発時にピストンロッドとクランク軸が直線にあるため、爆発力が相殺され、それにより動力を全部に出力することができない。また、従来のエンジンのシリンダ数も大きな制限を受け、大きな動力出力を提供することができない。しかしながら、本発明の回転式エンジンは、クランク軸よりも大きい大軸を使用して、エンジンの運転をより安定化しより大きな動力を出力することができ、かつ、大軸の中心から送風孔を設けることにより、外部の冷風をシリンダ内に流入させることができ、エンジンに大きな冷却効果を達成させる。
【0004】
そこで、上記問題を解決するために、新規で進歩性を有する回転式エンジンを提供する必要がある。
【発明の概要】
【0005】
本発明の主な目的は、回転子が一回転する過程において複数の動力ストロークを有し、より大きな動力出力を提供可能な回転式エンジンを提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は回転式エンジンを提供する。該回転式エンジンは、吸気固定子及び排気固定子を含み、該吸気固定子及び該排気固定子にそれぞれガイドリング溝が設けられ、該吸気固定子のガイドリング溝は、該排気固定子のガイドリング溝と軸方向に対応してレールを構成し、該吸気固定子に吸気リング溝がさらに設けられ、該排気固定子に排気リング溝がさらに設けられる固定子機構と、該吸気固定子と該排気固定子との間に回転可能に設けられ、複数のシリンダと複数のシリンダヘッドとが設けられ、各該シリンダヘッドが各該シリンダに当接し、各該シリンダヘッドに吸気通路及び排気通路が設けられ、該吸気通路が該吸気リング溝と連通し、該排気通路が該排気リング溝と連通する回転子と、該固定子機構及び該回転子を軸方向に穿設する回転軸と、該シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ該吸気通路を選択的に遮断可能な吸気バルブ及び該排気通路を選択的に遮断可能な排気バルブを含む複数のバルブ機構と、それぞれ該複数のシリンダに収容され、かつ、それぞれ該複数のシリンダから径方向に突出し該レールに沿って移動するピストン軸が設けられ、それぞれ該レールに対して吸気始点、圧縮始点、爆発始点及び排気始点が順に定義される複数のピストンと、該シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ該複数のシリンダの内部に露出する複数の点火プラグと、を含む。
上記目的を達成するために、本発明は回転式エンジンを提供する。該回転式エンジンは、吸気固定子及び排気固定子を含み、該吸気固定子及び該排気固定子にそれぞれガイドリング溝が設けられ、該吸気固定子のガイドリング溝は、該排気固定子のガイドリング溝と軸方向に対応してレールを構成し、該吸気固定子に吸気リング溝がさらに設けられ、該排気固定子に排気リング溝がさらに設けられる固定子機構と、該吸気固定子と該排気固定子との間に回転可能に設けられ、複数のシリンダと複数のシリンダヘッドとが設けられ、各該シリンダヘッドが各該シリンダに当接し、各該シリンダヘッドに吸気通路及び排気通路が設けられ、該吸気通路が該吸気リング溝と連通し、該排気通路が該排気リング溝と連通する回転子と、該固定子機構及び該回転子を軸方向に穿設する回転軸と、該シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ該吸気通路を選択的に遮断可能な吸気バルブ及び該排気通路を選択的に遮断可能な排気バルブを含む複数のバルブ機構と、それぞれ該複数のシリンダに収容され、かつ、それぞれ該複数のシリンダから径方向に突出し該レールに沿って移動するピストン軸が設けられ、それぞれ該レールに対して吸気始点、圧縮始点、爆発始点及び排気始点が順に定義される複数のピストンと、該シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ該複数のシリンダの内部に露出する複数の点火プラグと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本発明の好ましい実施例の斜視図である。
【図2】本発明の好ましい実施例の分解図である。
【図3】本発明の好ましい実施例の部分分解図である。
【図4】本発明の好ましい実施例のエンジンの動作原理の概略図である。
【図5】本発明の好ましい実施例のピストンの概略図である。
【図9】本発明の好ましい実施例の部分断面図である。
【図10】本発明の好ましい実施例の他の径方向断面図である。
【図12】本発明の好ましい実施例の第１側面図である。
【図13】本発明の好ましい実施例の第２側面図である。
【図14】本発明の他の好ましい実施例の径方向断面図である。
【図15】本発明の他の好ましい実施例の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、実施例のみで本考案の可能な実施形態を説明するが、このような実施形態で本考案の特許範囲を制限するものではない。
【0008】
【0009】
該固定子機構１０は、吸気固定子１１及び排気固定子１２を含み、該吸気固定子１１及び該排気固定子１２にそれぞれガイドリング溝１３が設けられ、該吸気固定子１１のガイドリング溝１３は、該排気固定子１２のガイドリング溝１３と軸方向に対応してレール１５を構成し、該吸気固定子１１に吸気リング溝１１１がさらに設けられ、該排気固定子１２に排気リング溝１２１がさらに設けられる。該回転子２０は、該吸気固定子１１と該排気固定子１２との間に回転可能に設けられ、該回転子２０に、複数のシリンダ２１と、それぞれ該シリンダに当接する複数のシリンダヘッドと、該シリンダヘッド２２とシリンダ２１との間に設けられるガスケット２３とが設けられ、該シリンダヘッド２２に吸気通路２２１及び排気通路２２２が設けられており、該吸気通路２２１が該吸気リング溝１１１と連通し、該排気通路２２２が該排気リング溝１２１と連通する。該複数のバルブ機構３０は該シリンダヘッド２２に設けられ、かつ、それぞれ該吸気通路２２１を選択的に遮断可能な吸気バルブ３１及び該排気通路２２２を選択的に遮断可能な排気バルブ３２を含む。該複数のピストン５０はそれぞれ該複数のシリンダ２１に収容され、かつ、それぞれ該複数のシリンダ２１から径方向に突出し該レール１５に沿って移動するピストン軸５１が設けられ、各該ピストン５０は、該レール１５に対して吸気ストローク始点Ｉ、圧縮ストローク始点Ｃ、爆発ストローク始点Ｂ及び排気ストローク始点Ｅが順に定義される（図４）。該複数の点火プラグ６０は、該シリンダヘッド２２に設けられ、かつ、該爆発始点Ｂに点火するためにそれぞれ該複数のシリンダ２１の内部に露出する。該固定子機構１０は、固定フレーム１００に固定接続され、該固定フレーム１００にトリガ電極１０１が設けられ、各該点火プラグ６０が該シリンダヘッド２２と共に該トリガ電極に対応して接触するように回転する時に点火をトリガする。これにより、該回転子２０は、一回転する過程において複数の動力ストロークを有し、より大きな動力出力を提供することができる。
【0010】
ここで、該レール１５は、該爆発ストローク始点Ｂのレール内縁に傾斜部分１５１が設けられ、該傾斜部分１５１は、該ピストン５０が爆発始点Ｂから動作する場合、該ピストン軸５１の軸受５１１に該傾斜部分１５１に沿って下向きに摺動させることができ、それにより、該ピストン５０は、爆発ストロークを完全に完了することができ、該ピストン５０が生成した動力は相殺されず、かつ巨大なトルクを生成する。
【0011】
該回転子２０は、（図９に示すように）２つの環状ガス室２３をさらに含み、各該環状ガス室２３は、それぞれ該吸気リング溝１１１と該排気リング溝１２１に挿入された内環壁２３１及び外環壁２３２で画定され、該外環壁２３２の外側に環状油溜まり２３３が設けられ、該固定子機構１０に少なくとも１つの油差し８０を接続する複数の油注入孔８１がさらに設けられ、各該油注入孔８１は該環状油溜まり２３３に連通する。該環状油溜まり２３３の両側にそれぞれ該ガイドリング溝１３の溝壁に接触する２つのオイルシール８２が嵌着され、油液を該環状油溜まり２３３内に保持することができるため、該２つのオイルシール８２もガスシール効果を有する。該２つのオイルシール８２の間の油消費量が極めて少ないため、該油差し８０は、十分に給油することができ、かつ密閉されたガス室を形成する。該回転子２０と該吸気固定子１１及び該排気固定子１２との間に設けられた油注入孔１１５の油液は、該ピストン５０を潤滑することができ、かつ、内側の該オイルシール８２を潤滑することができ、該回転式エンジンの冷却にも役立っている。
【0012】
詳細には、回転軸１８は、該固定子機構１０及び該回転子２０を軸方向に穿設し、該回転軸１８及び該回転子２０にはそれぞれキー溝１８１がさらに設けられ、ボルトキー１８２は該回転軸１８及び該回転子２０のキー溝にキー接続されて該回転子２０を該回転軸１８と同期回転させる。
【0013】
他の実施例では（図１４に示すように）、該回転軸１８と該シリンダ２１は偏心して設けられてもよい。
【0014】
該吸気固定子１１及び該排気固定子１２は、それぞれ第１軸受１１２及び第２軸受１２２を介して該回転軸１８に嵌設される。該回転軸１８には、軸方向に延びる（図９に示すように）軸孔１８３と該軸孔１８３から外向きに延び該回転軸１８の外周面に開放した複数の径孔１８４が設けられ、各該シリンダ２１は、少なくとも１つの該径孔１８４に対応して連通し、該複数の径孔１８４の全断面積の合計が該軸孔１８３の断面積よりも小さいため、気流は、各該径孔１８４内に圧力が大きく流速が遅く、気流が各該径孔１８４から流出する時に迅速に噴出し、気流の流速の急増は、ピストン及びシリンダの冷却に役立っている。該軸孔１８３は、例えば送風機の送風装置に接続されるためのものであり、風を少なくとも該シリンダ２１内に強制的に送ることができるため、放熱効率が極めて高い。好ましくは、該回転軸１８はサイズが大きい大軸であり、大軸は、エンジンの安定性を向上させ、エンジンの伝熱と冷却に役立っており、かつ、大動力を出力しやすい。かつ、大軸は、それに該軸孔１８３（大送風孔）と該ピストン５０に送風する該複数の径孔１８４（小送風孔）を穿孔することに役立っている。ここで、該回転軸１８の一端に送風装置１９が設けられ、該送風装置は、冷却流体を該軸孔１８３を介して該複数の径孔１８４に送って好ましい放熱効率を達成する。かつ、本発明の回転式エンジン１は、マルチシリンダエンジンを設計し製造することに適するが、マルチシリンダエンジンは、エンジン及び伝送動力を大幅に安定させるために大軸を必要として、本マルチシリンダエンジンは、ちょうど大軸に取り付けられる。より具体的には、該回転軸１８の外周面に軸方向に延びる複数のリブ１８５がさらに設けられ、隣接する２つの該リブ１８５と該固定子機構１０及び該回転子２０との間にシュート１８６が画定され、各該径孔１８４は該リブ１８５に開放する。該シュート１８６は該回転式エンジン１の外に導通することにより放熱する。
【0015】
好ましくは、２つの鋼板１１３は、それぞれ該吸気固定子１１及び該排気固定子１２と該回転子２０とを仕切り、かつ、それぞれ該第１軸受１１２及び該第２軸受１２２を超えるように径方向に延びる。２つの固定子と回転子２０との間の該２つの鋼板１１３は、同様に隙間を保持するために用いられ、給油時に油液を該回転軸１８に移動させないことにより、油を回転軸１８と分離するためにも用いられる。遠心力によりシリンダ２１内の油液が該回転軸１８へ流れないが、エンジンが停止してこそ、油液が該回転軸１８に流れるが、次回にエンジンが起動する時に油液を外向きに振り切る。該２つの鋼板１１３は、遮断作用を発揮するため、油液が該回転軸１８のシュート１８６に容易に入って該シュート１８６から流出することを防止することができる。また、該２つの鋼板１１３の仕切り作用は、該回転子２０と該吸気固定子１１及び該排気固定子１２との間の大面積の摩擦を回避し、運動エネルギーの消費を回避することができる。
【0016】
好ましくは、該固定子機構１０は、冷媒が流れるための少なくとも１つの冷却管路１１４をさらに含み、該少なくとも１つの冷却管路１１４は、該吸気固定子１１及び該排気固定子１２の少なくとも１つに一体成形することができ、好ましくは、該冷却管路１１４は、該排気固定子１２に設けられ、かつ、冷媒管路と連通することができ、これにより、連通した後に該排気固定子１２は、優れた放熱効果を達成することができる。
【0017】
各該シリンダ２１は、該回転子２０の直径に対して同軸に設けられ、これは、回転バランスをとることに役立っている。各該シリンダ２１には、径方向に対向し該ピストン軸５１をガイドする２つのガイド溝２１３が開設される。該ピストン軸５１の両端にそれぞれ該レール１５に収容された軸受５１１が嵌設され、該軸受５１１は、摩擦を大幅に低減することにより、該ピストン５０をスムーズで効率的に動作させることができる。
【0018】
各該ピストン５０の上部に少なくとも２つの押圧リング溝５２及び該少なくとも２つの押圧リング溝５２よりも低い少なくとも１つの貯油槽５３が設けられ、該少なくとも２つの押圧リング溝５２に少なくとも２つのピストンリング５４が嵌設される。該少なくとも２つのピストンリング５４は、該ピストン５０と該シリンダ２１との間の密閉性を提供する。好ましくは、各該ピストン５０の下部（内部又は外部）に、放熱に役立っている複数のピストン放熱フィン５５が設けられる。該固定子機構１０にシリンダ油注入孔１１５及び該レール１５に連通する（該シリンダ油注入孔よりも低く、図１４の約６時位置にある）油抜き孔１１６がさらに設けられ、該シリンダ油注入孔１１５は、該少なくとも１つの貯油槽５３に油を注入し、なぜならば、ここで油を注入することにより、その直後の高負荷ストローク（圧縮及び爆発ストローク）で潤滑するための十分な油を該ピストン５０に提供することができる。該回転子２０が回転することにより該シリンダ油注入孔１１５が該ピストン５０の貯油槽５３と交差し、該油液が該ピストン５０と接触し、遠心力の作用で、該油液が該シリンダ２１内に入り、該ピストン５０内に入った油液が該２つのピストンリング５４によって掻き戻され、余分な油液が該シリンダ壁のガイド溝２１３を介して該回転子２０と該吸気固定子１１及び該排気固定子１２との隙間に入り、遠心力の作用で、該油液が該回転子２０の内側リングオイルシールと該油抜き孔１１６との間に移動し、最後に該油抜き孔１１６から流出し、該油抜き孔１１６は好ましくは低い位置にあり、該吸気リング溝１１１の内側リング縁部にほぼ密着する。該少なくとも１つの貯油槽５３に注入された油液は、該ピストン５０の移動に伴って該シリンダ２１を潤滑する。このように繰り返して、該油液は該シリンダ２１を潤滑することもできれば、該ピストン５０及び該シリンダ２１の熱エネルギーをシステムの外部に放熱することもできる。また、該吸気固定子１１の軸方向外側面に、放熱効果を高めるために複数の固定子放熱フィン１１８が設けられてもよい。
【0019】
該固定子機構１０に該レール１５に連通するレール油注入孔１１７（本実施例では、図１２の約６時方向である）がさらに設けられる。該複数のシリンダ２１は、６時方向の該レール１５に僅かな油液を注入し、なぜならば、該シリンダ油注入孔１１５（９時位置にある）に注入された油液が遠心力の作用で該レール１５内に注入されない可能性があるためである。したがって、該レール１５に僅かな油液を注入する必要がある。
【0020】
本実施例では（図３、及び図６～図１１に示すように）、各該バルブ機構３０は、該シリンダヘッド２２に設けられ弾性復帰可能なバルブステムアセンブリ３４をさらに含む。該バルブステムアセンブリ３４の一端に該固定子機構１０に当接するホイール部品３５が設けられ、該ホイール部品３５が該回転子２０の回転に伴って該固定子機構１０の内周面の突起により押し上げられると、該バルブ機構３０が起動される。好ましくは、該ホイール部品３５は、該固定子機構１０の内周面の環状ガイド溝に部分的に収容され、正確で、安定的にガイドすることができる。該ホイール部品３５は高強度材質のゴムホイールを採用し、該ホイール部品３５が高速運転する時に該吸気固定子１１の吸気突起１７１又は該排気固定子１２の排気固定子１７２と大きな衝突を発生させることを回避し衝突を緩衝する。
【0021】
図４は本発明の動作実施例を示し、ここで、燃料ガス（油とガスの混合は、該回転式エンジン１の外部から該吸気リング溝１１１に供給され、吸気ストローク（ＩからＣまで）は約１５０度の角度であり、第１シリンダＩ１～第３シリンダＩ３はいずれも吸気ストローク中にあり、この時に該排気固定子１２内の排気内周面１０２に該排気突起１７２がないため、該排気バルブ３２は閉状態にある。該吸気固定子１１内の吸気内周面１０３に該吸気突起１７１がある場合、該吸気バルブ３１は該吸気突起１７１によって押圧されて開かれ、この時に該ピストン５０が該レール１５に沿って上死点（ｔｏｐ ｄｅａｄ ｃｅｎｔｅｒ）から下死点（ｂｏｔｔｏｍ ｄｅａｄ ｃｅｎｔｅｒ）まで移動することにより、各該シリンダ２１は、１５０度の吸気ストローク（該吸気突起１７１は１５０度の角度である）を行って、燃料ガスを十分に吸入する。吸気ストロークが終了すると、該吸気固定子１１の該吸気内周面１０３に該吸気突起１７１がなく、該吸気バルブ３１が閉じられ、この時に該ピストン５０は該レール１５に沿って該下死点から上向きに移動することにより、（ＣからＢまで）合計約６０度の角度の該圧縮ストロークを行い、図中の第４シリンダＣ１は即ち圧縮ストロークを行う。圧縮ストロークが終了すると（Ｂ）、該点火プラグ６０により点火し爆発させて動力を生成し、爆発ストローク（Ｂ～Ｅ）は合計約９０度の角度であり、図中の第５シリンダＢ１及び第６シリンダＢ２は爆発ストロークであり、該シリンダ２１内の該ピストン５０は該傾斜部分１５１に沿って該下死点に向かって移動し、該ピストン５０が該レール１５の該傾斜部分１５１を移動するため、動力が相殺されず、エンジンに大きなトルクを発生させることができる。爆発ストロークが終了すると（Ｅ）、（ＥからＩまで）約６０度の角度の排気ストローク（該排気突起１７２も約６０度の角度である）を行い、図中の第７シリンダＥ１が排気ストロークを行い、この時に該排気固定子１２の該排気内周面１０２に該排気突起１７２があり、該排気バルブ３２が開かれ、該ピストン５０が該レール１５に沿って該上死点に向かって移動し、該シリンダ２１内の排気ガスが該排気通路２２２を介して排出される（図１１に示すとおりである）。以上、本エンジンの基本的な吸気、圧縮、爆発及び排気という４つのストロークである。ここで、該複数のバルブ機構３０により適切なタイミングに開閉と協働を行うことにより、全てのストロークの個々の動作タイミングをそれぞれ制御することができる。
【0022】
他の実施例では（図１５に示すように）、該２つの固定子の外周にロッカアームを制御する突起１７Ａが設けられ、ロッカアーム９１の一端が該突起１７Ａにより押し上げられてバネを圧縮し、さらに該バルブ機構３０の開閉を制御する。
【符号の説明】
【0023】
１：回転式エンジン
１０：固定子機構
１１：吸気固定子
１１１：吸気リング溝
１１２：第１軸受
１１３：鋼板
１１４：冷却管路
１１５：シリンダ油注入孔
１１６：油抜き孔
１１７：レール油注入孔
１１８：固定子放熱フィン
１２：排気固定子
１２１：排気リング溝
１２２：第２軸受
１３：ガイドリング溝
１５：レール
１５１：傾斜部分
１７Ａ：突起
１７１：吸気突起
１７２：排気突起
１８：回転軸
１８１：キー溝
１８２：ボルトキー
１８３：軸孔
１８４：径孔
１８５：リブ
１８６：シュート
１９：送風装置
２０：回転子
２１：シリンダ
２２：シリンダヘッド
２２１：吸気通路
２２２：排気通路
２３：ガスケット
２１３：ガイド溝
２３：環状ガス室
２３１：内環壁
２３２：外環壁
２３３：環状油溜まり
３０：バルブ機構
３１：吸気バルブ
３２：排気バルブ
３４：バルブステムアセンブリ
３５：ホイール部品
５０：ピストン
５１：ピストン軸
５１１：軸受
５２：押圧リング溝
５３：貯油槽
５４：ピストンリング
５５：ピストン放熱フィン
６０：点火プラグ
８０：油差し
８１：油注入孔
８２：オイルシール
９１：ロッカアーム
１００：固定フレーム
１０１：トリガ電極
１０２：排気内周面
１０３：吸気内周面
Ｉ：吸気ストローク始点
Ｉ１：第１シリンダ
Ｉ２：第２シリンダ
Ｉ３：第３シリンダ
Ｃ：圧縮ストローク始点
Ｃ１：第４シリンダ
Ｂ：爆発ストローク始点
Ｂ１：第５シリンダ
Ｂ２：第６シリンダ
Ｅ：排気ストローク始点
Ｅ１：第７シリンダ
Ｅ２：第８シリンダ
１０：固定子機構
１１：吸気固定子
１１１：吸気リング溝
１１２：第１軸受
１１３：鋼板
１１４：冷却管路
１１５：シリンダ油注入孔
１１６：油抜き孔
１１７：レール油注入孔
１１８：固定子放熱フィン
１２：排気固定子
１２１：排気リング溝
１２２：第２軸受
１３：ガイドリング溝
１５：レール
１５１：傾斜部分
１７Ａ：突起
１７１：吸気突起
１７２：排気突起
１８：回転軸
１８１：キー溝
１８２：ボルトキー
１８３：軸孔
１８４：径孔
１８５：リブ
１８６：シュート
１９：送風装置
２０：回転子
２１：シリンダ
２２：シリンダヘッド
２２１：吸気通路
２２２：排気通路
２３：ガスケット
２１３：ガイド溝
２３：環状ガス室
２３１：内環壁
２３２：外環壁
２３３：環状油溜まり
３０：バルブ機構
３１：吸気バルブ
３２：排気バルブ
３４：バルブステムアセンブリ
３５：ホイール部品
５０：ピストン
５１：ピストン軸
５１１：軸受
５２：押圧リング溝
５３：貯油槽
５４：ピストンリング
５５：ピストン放熱フィン
６０：点火プラグ
８０：油差し
８１：油注入孔
８２：オイルシール
９１：ロッカアーム
１００：固定フレーム
１０１：トリガ電極
１０２：排気内周面
１０３：吸気内周面
Ｉ：吸気ストローク始点
Ｉ１：第１シリンダ
Ｉ２：第２シリンダ
Ｉ３：第３シリンダ
Ｃ：圧縮ストローク始点
Ｃ１：第４シリンダ
Ｂ：爆発ストローク始点
Ｂ１：第５シリンダ
Ｂ２：第６シリンダ
Ｅ：排気ストローク始点
Ｅ１：第７シリンダ
Ｅ２：第８シリンダ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-29
【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】
回転式エンジンであって、
吸気固定子及び排気固定子を含み、前記吸気固定子及び前記排気固定子にそれぞれガイドリング溝が設けられ、前記吸気固定子のガイドリング溝は、前記排気固定子のガイドリング溝と軸方向に対応してレールを構成し、前記吸気固定子に吸気リング溝がさらに設けられ、前記排気固定子に排気リング溝がさらに設けられる固定子機構と、
前記吸気固定子と前記排気固定子との間に回転可能に設けられ、複数のシリンダと複数のシリンダヘッドとが設けられ、各前記シリンダヘッドが各前記シリンダに当接し、各前記シリンダヘッドに吸気通路及び排気通路が設けられ、前記吸気通路が前記吸気リング溝と連通し、前記排気通路が前記排気リング溝と連通する回転子と、
前記固定子機構及び前記回転子を軸方向に穿設する回転軸と、
前記シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ前記吸気通路を選択的に遮断可能な吸気バルブ及び前記排気通路を選択的に遮断可能な排気バルブを含む複数のバルブ機構と、
それぞれ前記複数のシリンダに収容され、かつ、それぞれ前記複数のシリンダから径方向に突出し前記レールに沿って移動するピストン軸が設けられ、それぞれ前記レールに対して吸気ストローク始点、圧縮ストローク始点、爆発ストローク始点及び排気ストローク始点が順に定義される複数のピストンと、
前記シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ前記複数のシリンダの内部に露出する複数の点火プラグと、を含むことを特徴とする、
回転式エンジン。
吸気固定子及び排気固定子を含み、前記吸気固定子及び前記排気固定子にそれぞれガイドリング溝が設けられ、前記吸気固定子のガイドリング溝は、前記排気固定子のガイドリング溝と軸方向に対応してレールを構成し、前記吸気固定子に吸気リング溝がさらに設けられ、前記排気固定子に排気リング溝がさらに設けられる固定子機構と、
前記吸気固定子と前記排気固定子との間に回転可能に設けられ、複数のシリンダと複数のシリンダヘッドとが設けられ、各前記シリンダヘッドが各前記シリンダに当接し、各前記シリンダヘッドに吸気通路及び排気通路が設けられ、前記吸気通路が前記吸気リング溝と連通し、前記排気通路が前記排気リング溝と連通する回転子と、
前記固定子機構及び前記回転子を軸方向に穿設する回転軸と、
前記シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ前記吸気通路を選択的に遮断可能な吸気バルブ及び前記排気通路を選択的に遮断可能な排気バルブを含む複数のバルブ機構と、
それぞれ前記複数のシリンダに収容され、かつ、それぞれ前記複数のシリンダから径方向に突出し前記レールに沿って移動するピストン軸が設けられ、それぞれ前記レールに対して吸気ストローク始点、圧縮ストローク始点、爆発ストローク始点及び排気ストローク始点が順に定義される複数のピストンと、
前記シリンダヘッドに設けられ、かつ、それぞれ前記複数のシリンダの内部に露出する複数の点火プラグと、を含むことを特徴とする、
回転式エンジン。
【請求項2】
各前記シリンダは前記回転子の直径方向に沿って延びていることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項3】
前記ピストン軸の両端にそれぞれ前記レールに収容された軸受が嵌設されることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項4】
各前記シリンダには、径方向に対向し前記ピストン軸をガイドする２つのガイド溝が開設されることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項5】
各前記ピストンの上部に少なくとも２つの押圧リング溝及び前記少なくとも２つの押圧リング溝よりも低い少なくとも１つの貯油溝が設けられ、前記少なくとも２つの押圧リング溝に少なくとも２つのピストンリングが嵌設され、前記固定子機構にシリンダ油注入孔がさらに設けられ、前記シリンダ油注入孔が前記ガイド溝に連通し、かつ前記少なくとも１つの貯油溝に対応することを特徴とする、請求項４に記載の回転式エンジン。
【請求項6】
各前記ピストンの下部に複数のピストン放熱フィンが設けられることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項7】
前記固定子機構に前記レールに連通するレール油注入孔がさらに設けられることを特徴とする、請求項４に記載の回転式エンジン。
【請求項8】
前記固定子機構に前記レールに連通する油抜き孔がさらに設けられることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項9】
前記回転子は２つの環状ガス室をさらに含み、各前記環状ガス室はそれぞれ前記吸気リング溝と前記排気リング溝に挿入された内環壁及び外環壁で画定され、前記外環壁の外側に環状油溜まりが設けられ、前記環状油溜まりの両側に前記ガイドリング溝の溝壁に接触する２つのオイルシールが嵌着されることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項10】
前記固定子機構に少なくとも１つの油差しに接続される複数の油注入孔がさらに設けられ、各前記油注入孔は前記環状油溜まりに連通することを特徴とする、請求項９に記載の回転式エンジン。
【請求項11】
前記回転軸に軸方向に延びる軸孔と前記軸孔から外向きに延び前記回転軸の外周面に開放した複数の径孔が設けられ、各前記シリンダは少なくとも１つの前記径孔に対応して連通することを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項12】
前記回転軸の外周面に軸方向に延びる複数のリブがさらに設けられ、隣接する２つの前記リブと前記固定子機構及び前記回転子との間にシュートが画定され、各前記径孔は前記リブに開放することを特徴とする、請求項１１に記載の回転式エンジン。
【請求項13】
前記吸気固定子及び前記排気固定子はそれぞれ第１軸受及び第２軸受を介して前記回転軸に嵌設され、２つの鋼板は、それぞれ前記吸気固定子及び前記排気固定子と前記回転子を仕切り、かつ、それぞれ前記第１軸受及び前記第２軸受を超えるように径方向に延びることを特徴とする、請求項１１に記載の回転式エンジン。
【請求項14】
前記固定子機構は冷媒が流れる少なくとも１つの冷却管路をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項15】
各前記バルブ機構は前記シリンダヘッドに設けられ弾性復帰可能なバルブステムアセンブリをさらに含み、前記バルブステムアセンブリの一端に前記固定子機構に当接するホイール部品が設けられ、前記ホイール部品が前記回転子の回転に伴って前記固定子機構の突起により押し上げられると、前記バルブ機構が起動されることを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【請求項16】
各前記バルブ機構は前記シリンダヘッドに設けられ弾性復帰可能なバルブステムアセンブリ及び前記回転子に枢着されるロッカアームをさらに含み、前記ロッカアームの一端に前記固定子機構の外周面に当接するホイール部品が設けられ、前記ホイール部品が前記回転子の回転に伴って前記固定子機構の外周面の突起により押し上げられる時、前記ロッカアームの他端は前記バルブステムアセンブリを起動することを特徴とする、請求項１に記載の回転式エンジン。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0017】
各該シリンダ２１は、該回転子２０の直径方向に沿って延びるように設けられ、これは、回転バランスをとることに役立っている。各該シリンダ２１には、径方向に対向し該ピストン軸５１をガイドする２つのガイド溝２１３が開設される。該ピストン軸５１の両端にそれぞれ該レール１５に収容された軸受５１１が嵌設され、該軸受５１１は、摩擦を大幅に低減することにより、該ピストン５０をスムーズで効率的に動作させることができる。
【手続補正3】
【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】
各該ピストン５０の上部に少なくとも２つの押圧リング溝５２及び該少なくとも２つの押圧リング溝５２よりも低い少なくとも１つの貯油溝５３が設けられ、該少なくとも２つの押圧リング溝５２に少なくとも２つのピストンリング５４が嵌設される。該少なくとも２つのピストンリング５４は、該ピストン５０と該シリンダ２１との間の密閉性を提供する。好ましくは、各該ピストン５０の下部（内部又は外部）に、放熱に役立っている複数のピストン放熱フィン５５が設けられる。該固定子機構１０にシリンダ油注入孔１１５及び該レール１５に連通する（該シリンダ油注入孔よりも低く、図１４の約６時位置にある）油抜き孔１１６がさらに設けられ、該シリンダ油注入孔１１５は、該少なくとも１つの貯油溝５３に油を注入し、なぜならば、ここで油を注入することにより、その直後の高負荷ストローク（圧縮及び爆発ストローク）で潤滑するための十分な油を該ピストン５０に提供することができる。該回転子２０が回転することにより該シリンダ油注入孔１１５が該ピストン５０の貯油溝５３と交差し、該油液が該ピストン５０と接触し、遠心力の作用で、該油液が該シリンダ２１内に入り、該ピストン５０内に入った油液が該２つのピストンリング５４によって掻き戻され、余分な油液が該シリンダ壁のガイド溝２１３を介して該回転子２０と該吸気固定子１１及び該排気固定子１２との隙間に入り、遠心力の作用で、該油液が該回転子２０の内側リングオイルシールと該油抜き孔１１６との間に移動し、最後に該油抜き孔１１６から流出し、該油抜き孔１１６は好ましくは低い位置にあり、該吸気リング溝１１１の内側リング縁部にほぼ密着する。該少なくとも１つの貯油溝５３に注入された油液は、該ピストン５０の移動に伴って該シリンダ２１を潤滑する。このように繰り返して、該油液は該シリンダ２１を潤滑することもできれば、該ピストン５０及び該シリンダ２１の熱エネルギーをシステムの外部に放熱することもできる。また、該吸気固定子１１の軸方向外側面に、放熱効果を高めるために複数の固定子放熱フィン１１８が設けられてもよい。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0023】
１：回転式エンジン
１０：固定子機構
１１：吸気固定子
１１１：吸気リング溝
１１２：第１軸受
１１３：鋼板
１１４：冷却管路
１１５：シリンダ油注入孔
１１６：油抜き孔
１１７：レール油注入孔
１１８：固定子放熱フィン
１２：排気固定子
１２１：排気リング溝
１２２：第２軸受
１３：ガイドリング溝
１５：レール
１５１：傾斜部分
１７Ａ：突起
１７１：吸気突起
１７２：排気突起
１８：回転軸
１８１：キー溝
１８２：ボルトキー
１８３：軸孔
１８４：径孔
１８５：リブ
１８６：シュート
１９：送風装置
２０：回転子
２１：シリンダ
２２：シリンダヘッド
２２１：吸気通路
２２２：排気通路
２３：ガスケット
２１３：ガイド溝
２３：環状ガス室
２３１：内環壁
２３２：外環壁
２３３：環状油溜まり
３０：バルブ機構
３１：吸気バルブ
３２：排気バルブ
３４：バルブステムアセンブリ
３５：ホイール部品
５０：ピストン
５１：ピストン軸
５１１：軸受
５２：押圧リング溝
５３：貯油溝
５４：ピストンリング
５５：ピストン放熱フィン
６０：点火プラグ
８０：油差し
８１：油注入孔
８２：オイルシール
９１：ロッカアーム
１００：固定フレーム
１０１：トリガ電極
１０２：排気内周面
１０３：吸気内周面
Ｉ：吸気ストローク始点
Ｉ１：第１シリンダ
Ｉ２：第２シリンダ
Ｉ３：第３シリンダ
Ｃ：圧縮ストローク始点
Ｃ１：第４シリンダ
Ｂ：爆発ストローク始点
Ｂ１：第５シリンダ
Ｂ２：第６シリンダ
Ｅ：排気ストローク始点
Ｅ１：第７シリンダ
Ｅ２：第８シリンダ
１０：固定子機構
１１：吸気固定子
１１１：吸気リング溝
１１２：第１軸受
１１３：鋼板
１１４：冷却管路
１１５：シリンダ油注入孔
１１６：油抜き孔
１１７：レール油注入孔
１１８：固定子放熱フィン
１２：排気固定子
１２１：排気リング溝
１２２：第２軸受
１３：ガイドリング溝
１５：レール
１５１：傾斜部分
１７Ａ：突起
１７１：吸気突起
１７２：排気突起
１８：回転軸
１８１：キー溝
１８２：ボルトキー
１８３：軸孔
１８４：径孔
１８５：リブ
１８６：シュート
１９：送風装置
２０：回転子
２１：シリンダ
２２：シリンダヘッド
２２１：吸気通路
２２２：排気通路
２３：ガスケット
２１３：ガイド溝
２３：環状ガス室
２３１：内環壁
２３２：外環壁
２３３：環状油溜まり
３０：バルブ機構
３１：吸気バルブ
３２：排気バルブ
３４：バルブステムアセンブリ
３５：ホイール部品
５０：ピストン
５１：ピストン軸
５１１：軸受
５２：押圧リング溝
５３：貯油溝
５４：ピストンリング
５５：ピストン放熱フィン
６０：点火プラグ
８０：油差し
８１：油注入孔
８２：オイルシール
９１：ロッカアーム
１００：固定フレーム
１０１：トリガ電極
１０２：排気内周面
１０３：吸気内周面
Ｉ：吸気ストローク始点
Ｉ１：第１シリンダ
Ｉ２：第２シリンダ
Ｉ３：第３シリンダ
Ｃ：圧縮ストローク始点
Ｃ１：第４シリンダ
Ｂ：爆発ストローク始点
Ｂ１：第５シリンダ
Ｂ２：第６シリンダ
Ｅ：排気ストローク始点
Ｅ１：第７シリンダ
Ｅ２：第８シリンダ