特許 7419991 ロータリエンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-15

(45)【発行日】2024-01-23

(54)【発明の名称】ロータリエンジン

(51)【国際特許分類】

   F02B 67/06 20060101AFI20240116BHJP

   F01P 5/10 20060101ALI20240116BHJP

   F01P 5/12 20060101ALI20240116BHJP

   F02B 53/10 20060101ALI20240116BHJP

   F02M 39/02 20060101ALI20240116BHJP

【ＦＩ】

F02B67/06 F

F01P5/10 A

F01P5/12 D

F02B53/10 Z

F02M39/02

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020114269

(22)【出願日】2020-07-01

(65)【公開番号】P2022012443

(43)【公開日】2022-01-17

【審査請求日】2023-03-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100197561

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 三喜男

(72)【発明者】

【氏名】田中 洋

(72)【発明者】

【氏名】木ノ下 浩

【審査官】小関 峰夫

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５３－０８１８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９８１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０８５１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５６２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３９３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－１１３１２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０４２３７８４８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｂ ５３／１０

Ｆ０２Ｂ ６７／００

Ｆ０１Ｐ ５／１０

Ｆ０２Ｍ ３７／０６

Ｆ０２Ｍ ３９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータと、前記ロータを回転可能に収容すると共に前記ロータの外周面との間に作動室を形成するロータハウジングと、前記ロータの回転に伴って回転する出力軸であるエキセントリックシャフトと、前記作動室に燃料を噴射するインジェクタとを備えたロータリエンジンであって、
前記インジェクタに燃料を圧送する燃料ポンプと、
冷却液を循環させるウォータポンプと、
を備え、
前記エキセントリックシャフトに設けられたエキセントリックスプロケットと前記燃料ポンプを駆動させる燃料ポンプシャフトに設けられた第１燃料ポンプスプロケットとに第１チェーンが巻き掛けられ、
前記燃料ポンプシャフトに設けられた第２燃料ポンプスプロケットと前記ウォータポンプを駆動させるウォータポンプシャフトに設けられたウォータポンプスプロケットとに第２チェーンが巻き掛けられている、
ことを特徴とするロータリエンジン。

【請求項2】

前記燃料ポンプシャフトに前記燃料ポンプを駆動させるカム部が設けられ、
前記第１燃料ポンプスプロケット及び前記第２燃料ポンプスプロケットは、前記燃料ポンプシャフトに前記カム部の軸方向一方側及び他方側にそれぞれ配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のロータリエンジン。

【請求項3】

前記ロータハウジングは、互いに直交する長軸及び短軸を有するトロコイド状の内周面を有し、
前記燃料ポンプ及び前記ウォータポンプは、前記ロータハウジングにおける前記短軸方向一方側に各ポンプシャフトが前記エキセントリックシャフトの軸方向に沿って延びるように配置されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロータリエンジン。

【請求項4】

前記燃料ポンプ及び前記ウォータポンプは、前記短軸方向にオーバーラップする位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のロータリエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータリエンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等の車両に搭載される直噴式エンジンでは、インジェクタに燃料を圧送する燃料ポンプがチェーンを介してエンジン出力軸に駆動連結されると共に冷却液を循環させるウォータポンプがベルトを介してエンジン出力軸に駆動連結されることがある。

【0003】

例えば特許文献１には、エンジン出力軸にチェーンを介して燃料ポンプが駆動連結されると共にベルトを介してウォータポンプが駆動連結され、燃料ポンプとウォータポンプとがエンジン出力軸によって駆動される直噴式レシプロエンジンが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００７－１９８１６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、直噴式ロータリエンジンは、ロータを回転可能に収容すると共にロータの外周面との間に作動室を形成するロータハウジングと、ロータの回転に伴って回転するエンジン出力軸であるエキセントリックシャフトとを備えている。前記ロータハウジングには作動室に燃料を直接噴射するインジェクタが配設されている。

【0006】

前記直噴式ロータリエンジンにおいて、特許文献１に記載されるように、エキセントリックシャフトにチェーンを介して燃料ポンプが駆動連結されると共にベルトを介してウォータポンプが駆動連結される場合、ベルトが被水や摩耗によってスリップしてウォータポンプの駆動ロスを発生するおそれがある。

【0007】

また、エキセントリックシャフトにチェーンを介して燃料ポンプが駆動連結され、エキセントリックシャフトの回転に伴って燃料ポンプシャフトに設けられたカム部が回転して燃料ポンプ、特に高圧燃料ポンプが駆動される場合、カム部に大きな荷重が作用して燃料ポンプシャフトが傾いて燃料ポンプシャフトに設けられたチェーンが巻き掛けられる燃料ポンプスプロケットが偏摩耗するおそれがある。燃料ポンプスプロケットが偏摩耗するとチェーンによる伝達ロスが生じて燃料ポンプの駆動ロスが発生するおそれがある。

【0008】

そこで、本発明は、エキセントリックシャフトによって燃料ポンプ及びウォータポンプが駆動されるロータリエンジンにおいて、燃料ポンプ及びウォータポンプの駆動ロスを抑制することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、ロータと、前記ロータを回転可能に収容すると共に前記ロータの外周面との間に作動室を形成するロータハウジングと、前記ロータの回転に伴って回転する出力軸であるエキセントリックシャフトと、前記作動室に燃料を噴射するインジェクタとを備えたロータリエンジンであって、前記インジェクタに燃料を圧送する燃料ポンプと、冷却液を循環させるウォータポンプと、を備え、前記エキセントリックシャフトに設けられたエキセントリックスプロケットと前記燃料ポンプを駆動させる燃料ポンプシャフトに設けられた第１燃料ポンプスプロケットとに第１チェーンが巻き掛けられ、前記燃料ポンプシャフトに設けられた第２燃料ポンプスプロケットと前記ウォータポンプを駆動させるウォータポンプシャフトに設けられたウォータポンプスプロケットとに第２チェーンが巻き掛けられている、ロータリエンジンを提供する。

【0010】

本発明によれば、ロータリエンジンにおいて、エキセントリックシャフトのエキセントリックスプロケットと燃料ポンプシャフトの第１燃料ポンプスプロケットとに第１チェーンが巻き掛けられ、燃料ポンプシャフトの第２燃料ポンプスプロケットとウォータポンプシャフトのウォータポンプスプロケットとに第２チェーンが巻き掛けられる。

【0011】

燃料ポンプ及びウォータポンプは、エキセントリックシャフトによって第１チェーン及び第２チェーンを介して駆動されるので、エキセントリックシャフトによってベルトを介して駆動される場合に比してスリップによる駆動ロスを抑制することができる。

【0012】

燃料ポンプシャフトに、エキセントリックシャフトとの間に第１チェーンが巻き掛けられると共にウォータポンプシャフトとの間に第２チェーンが巻き掛けられるので、燃料ポンプシャフトに第１チェーンのみが巻き掛けられる場合に比して、燃料ポンプシャフトに荷重が作用する場合に、燃料ポンプシャフトが傾いて第１燃料ポンプスプロケットが偏摩耗することを抑制して第１チェーンによる伝達ロスを抑制して駆動ロスを抑制することができる。

【0013】

したがって、エキセントリックシャフトによって燃料ポンプ及びウォータポンプが駆動されるロータリエンジンにおいて、燃料ポンプ及びウォータポンプの駆動ロスを抑制することができる。

【0014】

前記燃料ポンプシャフトに燃料ポンプを駆動させるカム部が設けられ、第１及び第２燃料ポンプスプロケットは、燃料ポンプシャフトにカム部の軸方向一方側及び他方側に配置され得る。

【0015】

本構成により、第１及び第２燃料ポンプスプロケットが燃料ポンプシャフトにカム部の軸方向一方側及び他方側に配置されるので、燃料ポンプシャフトのカム部に荷重が作用する場合に、燃料ポンプシャフトにカム部の軸方向両側に配置される第１チェーン及び第２チェーンを用いて、燃料ポンプ及びウォータポンプの駆動ロスを抑制することができる。

【0016】

前記燃料ポンプ及び前記ウォータポンプは、ロータハウジングにおける短軸方向一方側に各ポンプシャフトがエキセントリックシャフトの軸方向に沿って延びるように配置されることが好ましい。

【0017】

本構成により、燃料ポンプ及びウォータポンプは、ロータハウジングにおける短軸方向一方側に各ポンプシャフトがエキセントリックシャフトの軸方向に沿って延びるように配置されるので、燃料ポンプ及びウォータポンプをロータハウジングの短軸方向一方側にコンパクトに配置してロータリエンジンのコンパクト化を図ることができる。ウォータポンプを燃料ポンプ近傍に配置することができ、第２チェーンによる伝達ロスを抑制して駆動ロスを抑制することができる。

【0018】

前記燃料ポンプ及び前記ウォータポンプは、ロータハウジングの短軸方向にオーバーラップする位置に配置されることが好ましい。

【0019】

本構成により、燃料ポンプとウォータポンプとがロータハウジングの短軸方向にオーバーラップする位置に配置されるので、燃料ポンプとウォータポンプとをロータハウジングの短軸方向にオーバーラップさせない場合に比して、燃料ポンプとウォータポンプとをロータハウジングの短軸方向にコンパクトに配置することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係るロータリエンジンによれば、エキセントリックシャフトによって駆動される燃料ポンプ及びウォータポンプの駆動ロスを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係るロータリエンジンの斜視図である。

【図2】エンジン本体の側面図である。

【図3】エンジン本体の断面図である。

【図4】オイルの流れを説明するための説明図である。

【図5】チェーン駆動機構を示す斜視図である。

【図6】図５に示す燃料ポンプシャフト近傍の拡大図である。

【図7】チェーン駆動機構の要部を示す正面図である。

【図8】チェーン駆動機構の要部を示す側面図である。

【図9】ウォータポンプの斜視図である。

【図10】ウォータポンプスプロケットを示す図である。

【図11】ウォータポンプスプロケットとポンプシャフトとの係合を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

【0023】

図１は、本発明の実施形態に係るロータリエンジンの斜視図、図２は、エンジン本体の側面図、図３は、エンジン本体の断面図である。図１から図３に示すように、本発明の実施形態に係るロータリエンジン１（以下、適宜「エンジン１」という）は、自動車等の車両に搭載されるものであり、エンジン本体２と、エンジン本体２に供給するオイルを貯留するオイルタンク３とを備えている。オイルタンク３は、エンジン本体２から独立して設けられ、エンジン本体２は、コンパクトに形成されている。

【0024】

エンジン本体２は、図３に示すように、外形が断面略三角形状に形成されるロータ４と、ロータ４を回転可能に収容するロータハウジング７と、ロータ４の回転に伴って回転するエンジン出力軸であるエキセントリックシャフト６とを備え、エキセントリックシャフト６の軸線Ｘが車体前後方向に延びるように配置されている。

【0025】

エンジン本体２は、図１及び図２に示すように、車体前側及び車体後側に配置される２つのロータハウジング７と、２つのロータハウジング７の間並びに車体前側及び車体後側に配置される３つのサイドハウジング８とを備え、２つのロータハウジング７と３つのサイドハウジング８とが交互に配置されて結合されている。

【0026】

ロータハウジング７は、図３に示すように、環状に形成されている。ロータハウジング７は、互いに直交する長軸Ｙ及び短軸Ｚを有するトロコイド状、具体的にはペリトロコイド状の内周面７ａを備え、内周面７ａは、略楕円形状に形成されている。エンジン本体２は、ロータハウジング７の長軸Ｙ及び短軸Ｚが車体上下方向及び車幅方向にそれぞれ延びるように車体フレームに支持されている。ロータハウジング７及びサイドハウジング８についても、互いに直交する長軸Ｙ及び短軸Ｚを有するように形成されている。

【0027】

エンジン本体２には、ロータハウジング７の内周面７ａとロータハウジング７の車体前後方向に配置されるサイドハウジング８の車体前後方向の側面８ａとによってロータ４を回転可能に収容するロータ収容室９が形成されている。ロータ収容室９に、ロータハウジング７の内周面７ａとロータ４の外周面４ａとの間に３つの作動室１０が形成されている。

【0028】

ロータ収容室９を構成する一方のサイドハウジング８に、ロータ収容室９に開口する吸気ポート１１及び排気ポート１２が形成されている。吸気ポート１１は、ロータハウジング７の長軸Ｙ方向一方側である車体上側且つ短軸Ｚ方向他方側である車体右側に設けられている。排気ポート１２は、ロータハウジング７の長軸Ｙ方向他方側である車体下側且つロータハウジング７の短軸Ｚ方向他方側である車体右側に設けられている。

【0029】

吸気ポート１１には、空気を作動室１０に供給する吸気通路１３が接続され、排気ポート１２には、作動室１０から燃焼ガスである排気ガスを排出する排気通路１４が接続されている。吸気通路１３及び排気通路１４は、エンジン本体２においてロータハウジング７の短軸Ｚ方向他方側である車体右側に配置されている。

【0030】

ロータハウジング７には、作動室１０に燃料を噴射するインジェクタ１５が配設されている。インジェクタ１５は、ロータハウジング７の車体上側に先端部が作動室１０に臨むように配設されている。インジェクタ１５には、後述する燃料ポンプ２０から燃料が圧送される。

【0031】

ロータハウジング７には、作動室１０に供給される空気と燃料の混合気に点火する点火プラグ１６が配設されている。点火プラグ１６は、先端部に設けられた電極に火花を生じさせて混合気に点火するようになっている。点火プラグ１６は、ロータハウジング７の車体左側に先端部が作動室１０に臨むように配設されている。本実施形態では、各ロータハウジング７に２つの点火プラグ１６が配設されている。

【0032】

エンジン１では、ロータ４の内側には図示しない内歯車が設けられると共にサイドハウジング８に図示しない外歯車が設けられ、ロータ側の内歯車とサイドハウジング側の外歯車とが噛み合い、ロータ４は、ロータ４を回転可能に支持するエキセントリックシャフト６に対して遊星回転運動し、ロータ４の回転に伴ってエキセントリックシャフト６が回転するようになっている。

【0033】

エンジン１は、ロータハウジング７の内周面７ａとロータ４の外周面４ａとの間に形成される３つの作動室１０において吸気、圧縮、燃焼及び排気の各行程が行われることにより発生するロータ４の回転力をエンジン出力軸であるエキセントリックシャフト６から取り出すように構成されている。

【0034】

エンジン１はまた、インジェクタ１５に燃料を圧送する燃料ポンプ２０と、冷却液を循環させるウォータポンプ３０と、オイルを圧送するオイルポンプ４０とを備えている。燃料ポンプ２０、ウォータポンプ３０及びオイルポンプ４０は、エンジン本体２においてロータハウジング７の短軸Ｚ方向一方側である車体左側に配置されている。

【0035】

オイルポンプ４０は、オイルタンク３からエンジン本体２、具体的にはエキセントリックシャフト６などの要潤滑部にオイルを圧送するフィードポンプ４１と、エンジン本体２、具体的にはエンジン本体２の車体下側に配置されるオイルパン２ａからオイルタンク３にオイルを圧送するスカベンジポンプ４２，４３とを有している。

【0036】

図４は、オイルの流れを説明するための説明図である。図４に示すように、エンジン本体２の車体下側に配置されるオイルパン２ａからスカベンジポンプ４２，４３によってオイルが吸い上げられてオイルタンク３に圧送される。エンジン１では、第１スカベンジポンプ４２及び第２スカベンジポンプ４３を用いてオイルがオイルタンク３に圧送される。

【0037】

オイルパン２ａは、略矩形状に形成される底面部と、底面部の前側、後側、車右側及び左側からそれぞれ上側に延びる前側面部、後側面部、右側面部及び左側面部とを有し、前記底面部、前記前側面部、前記後側面部、前記右側面部及び前記左側面部によってオイルを貯留するオイル貯留部が形成されている。

【0038】

第１スカベンジポンプ４２は、前記オイル貯留部においてオイルパン２ａの前側面部と右側面部との角部近傍からオイルを吸い上げるように形成され、第２スカベンジポンプ４３は、前記オイル貯留部においてオイルパン２ａの後側面部と左側面部との角部近傍からオイルを吸い上げるように形成されている。車両の加減速時及び左右の旋回時においても、第１スカベンジポンプ４２及び第２スカベンジポンプ４３を用いてオイルパン２ａからオイルがオイルタンク３に圧送されるようになっている。

【0039】

第１及び第２スカベンジポンプ４２，４３とオイルタンク３との間にはサーモスタット１７が介設されている。オイルパン２ａからオイルタンク３に圧送されるオイルは、オイルの温度が所定温度未満である場合にはオイルクーラ１８を通過することなくオイルタンク３に圧送され、オイルの温度が所定温度以上になるとサーモスタット１７が開状態とされてオイルクーラ１８によって冷却されてオイルタンク３に圧送される。

【0040】

オイルタンク３に圧送されて貯留されたオイルは、フィードポンプ４１によってオイルタンク３からエンジン本体２、具体的にはエンジン本体２の要潤滑部に圧送される。フィードポンプ４１からエンジン本体２に圧送されるオイルは、オイルフィルタ１９によってろ過されてエンジン本体２に供給される。エンジン本体２に供給されたオイルは、オイルパン２ａの前記オイル貯留部に戻るようになっている。

【0041】

エンジン１では、燃料ポンプ２０、ウォータポンプ３０及びオイルポンプ４０は、エキセントリックシャフト６によってチェーン駆動機構を介して駆動されるようになっている。

【0042】

図５は、チェーン駆動機構を示す斜視図、図６は、図５に示す燃料ポンプシャフト近傍の拡大図、図７は、チェーン駆動機構の要部を示す正面図、図８は、チェーン駆動機構の要部を示す側面図である。

【0043】

図５から図８に示すように、燃料ポンプ２０、ウォータポンプ３０及びオイルポンプ４０は、エキセントリックシャフト６によってチェーン駆動機構５０を介して駆動されるようになっている。チェーン駆動機構５０は、燃料ポンプ２０を駆動させる無端状の第１チェーン５１と、ウォータポンプ３０及び燃料ポンプ２０を駆動させる無端状の第２チェーン５２とを備えている。

【0044】

オイルポンプ４０、具体的にはフィードポンプ４１、第１スカベンジポンプ４２及び第２スカベンジポンプ４３は、トロコイド式オイルポンプによって同様に構成されている。オイルポンプ４０はそれぞれ、ポンプハウジング４４内に歯数の異なるインナロータ４５ａとアウタロータ４５ｂとが偏心して組み付けられ、インナロータ４５ａにはオイルポンプ４０を駆動するポンプシャフト（オイルポンプシャフト）４６が設けられている。

【0045】

オイルポンプ４０はそれぞれ、ポンプシャフト４６が回転駆動されることでインナロータ４５ａが回転駆動され、インナロータ４５ａの回転に伴ってアウタロータ４５ｂも同方向に回転される。オイルポンプ４０はそれぞれ、インナロータ４５ａが回転するときにインナロータ４５ａとアウタロータ４５ｂとの間の空間の容積が大きくなってオイル吸入ポートからオイルを吸い上げ、インナロータ４５ａが更に回転するときにインナロータ４５ａとアウタロータ４５ｂとの間の空間の容積が小さくなってオイル吐出ポートからオイルが圧送されるようになっている。

【0046】

本実施形態では、オイルポンプ４０はそれぞれ、２段オイルポンプによって構成されている。オイルポンプ４０はそれぞれ、ポンプハウジング４４内に、第１インナロータ４５ａと第１アウタロータ４５ｂとによって構成される第１ロータ４５と、第２インナロータ４７ａと第２アウタロータ４７ｂとによって構成される第２ロータ４７とが配置されている。第１ロータ４５と第２ロータ４７とは、同様に構成され、第１ロータ４５と第２ロータ４７との間にポンプハウジング４４に設けられたスペーサ４４ａが配置されている。

【0047】

第１ロータ４５の第１インナロータ４５ａと第２ロータ４７の第２インナロータ４７ａとがポンプシャフト４６に設けられ、ポンプシャフト４６が回転駆動されることで第１インナロータ４５ａ及び第２インナロータ４７ａが回転駆動される。第１ロータ４５は、第１インナロータ４５ａが回転するときに第１オイル吸入ポートからオイルを吸い上げて第１オイル吐出ポートからオイルが圧送され、第２ロータ４７は、第２インナロータ４７ａが回転するときに第２オイル吸入ポートからオイルを吸い上げて第２オイル吐出ポートからオイルが圧送されるようになっている。

【0048】

オイルポンプ４０はそれぞれ、第１オイル吐出ポートから圧送されたオイルが第２オイル吸入ポートに吸い上げられ、第２オイル吐出ポートからオイルが圧送されるようになっている。オイルポンプ４０はそれぞれ、２段オイルポンプによって構成されているが、これに限定されるものではない。

【0049】

エンジン１では、オイルポンプ４０は、エンジン本体２においてロータハウジング７の車体左側且つ車体下側にエキセントリックシャフト６の軸線Ｘ方向に並んで配置されている。フィードポンプ４１、第１スカベンジポンプ４２及び第２スカベンジポンプ４３はそれぞれ、ポンプシャフト４６がエキセントリックシャフト６の軸線Ｘ方向に延びるように配置され、フィードポンプ４１、第１スカベンジポンプ４２及び第２スカベンジポンプ４３が車体後側から順に配置されている。フィードポンプ４１、第１スカベンジポンプ４２及び第２スカベンジポンプ４３の各ポンプシャフト４６は、同一シャフト４６によって構成されている。

【0050】

フィードポンプ４１、第１スカベンジポンプ４２及び第２スカベンジポンプ４３の各ポンプシャフト４６は、エキセントリックシャフト６に第１チェーン５１及び第２チェーン５２を介して駆動連結され、エキセントリックシャフト６によって駆動されるようになっている。

【0051】

図９は、ウォータポンプの斜視図である。図９に示すように、ウォータポンプ３０は、エンジン本体２に供給する冷却液を強制的に循環させるものであり、ポンプハウジング３１と、ポンプハウジング３１に回転可能に支持されるポンプシャフト（ウォータポンプシャフト）３６と、ポンプハウジング３１内に配置されてポンプシャフト３６に設けられたインペラ３２とを有している。

【0052】

ウォータポンプ３０は、ポンプシャフト３６が回転駆動されることでインペラ３２が回転され、インペラ３２の回転によって冷却液をエンジン本体２に供給して循環させるようになっている。エンジン本体２に供給された冷却液は、エンジン本体２を冷却した後にラジエータに導かれ、ラジエータによって冷却された後にウォータポンプ３０によって再びエンジン本体２に供給される。

【0053】

エンジン１では、ウォータポンプ３０は、エンジン本体２においてロータハウジング７の車体左側且つ車体下側にエキセントリックシャフト６の軸線Ｘ方向に配置されている。ウォータポンプ３０は、オイルポンプ４０、具体的にはフィードポンプ４１、第１スカベンジポンプ４２及び第２スカベンジポンプ４３の車体前側に配置されている。

【0054】

ウォータポンプ３０は、ポンプシャフト３６がエキセントリックシャフト６の軸線Ｘ方向に延びるように配置され、フィードポンプ４１、第１スカベンジポンプ４２及び第２スカベンジポンプ４３の車体前側に配置されている。ウォータポンプ３０のポンプシャフト３６の軸線Ｃ２とオイルポンプ４０のポンプシャフト４６の軸線Ｃ３とは、同一軸線上に配置されている。

【0055】

燃料ポンプ２０は、インジェクタ１５に燃料を圧送する機械式の高圧燃料ポンプ２０である。高圧燃料ポンプ２０は、図６に示すように、ポンプ本体部２１とポンプ取付部２２とを備え、ポンプ本体部２１内に形成されたポンプ室（不図示）の容積が変化することで燃料タンク（不図示）から供給される燃料を昇圧してインジェクタ１５に圧送するようになっている。

【0056】

燃料ポンプ２０のポンプ本体部２１には、前記燃料タンクから燃料が供給される供給通路２３が接続されると共にインジェクタ１５に燃料を圧送する供給通路２４が接続されている。燃料ポンプ２０は、ポンプ本体部２１内において略円柱状に形成されたプランジャ２５（図７参照）が軸線Ｃ４方向に移動することにより燃料が昇圧されてインジェクタ１５に燃料が圧送されるようになっている。

【0057】

燃料ポンプ２０のプランジャ２５は、ポンプ本体部２１の下部に設けられた略円筒状のスリーブ２７内に配置されたスプリング２８によって燃料ポンプ２０を駆動させるポンプシャフト（燃料ポンプシャフト）２６に付勢されている。ポンプシャフト２６には、円形ベース面に対して所定リフトを有するカム部２９が設けられている。

【0058】

燃料ポンプ２０は、ポンプシャフト２６が回転駆動されることでカム部２９が回転され、カム部２９によってプランジャ２５が軸線Ｃ４方向に上側に移動して前記ポンプ室の容積が変化してインジェクタ１５に燃料が圧送されるようになっている。

【0059】

エンジン１では、燃料ポンプ２０は、エンジン本体２においてロータハウジング７の車体左側且つ車体上側にエキセントリックシャフト６の軸線Ｘ方向に配置され、ポンプシャフト２６がエキセントリックシャフト６の軸線Ｘ方向に延びるように配置されている。

【0060】

燃料ポンプ２０は、ウォータポンプ３０及びオイルポンプ４０の車体上側に配置され、ウォータポンプ３０及びオイルポンプ４０に対してロータハウジング７の長軸Ｙ方向に離間してロータハウジング７の短軸Ｚ方向にオーバーラップする位置に配置されている。

【0061】

前述したように、燃料ポンプ２０、ウォータポンプ３０及びオイルポンプ４０は、エキセントリックシャフト６にチェーン駆動機構５０を介して駆動連結される。エキセントリックシャフト６は、エンジン本体２に回転可能に支持されている。燃料ポンプ２０、ウォータポンプ３０及びオイルポンプ４０の各ポンプシャフト２６，３６，４６についても回転可能に支持されている。

【0062】

図５に示すように、エキセントリックシャフト６には、車体前側に円環状のエキセントリックスプロケット６ａが設けられている。燃料ポンプ２０のポンプシャフト２６には、車体前側にエキセントリックシャフト６のエキセントリックスプロケット６ａに対応する位置に円環状の第１燃料ポンプスプロケット２６ａが設けられている。

【0063】

燃料ポンプ２０のポンプシャフト２６にはまた、車体後側に円環状の第２燃料ポンプスプロケット２６ｂが設けられている。燃料ポンプ２０のポンプシャフト２６に設けられるカム部２９は、ポンプシャフト２６の軸方向に第１燃料ポンプスプロケット２６ａと第２燃料ポンプスプロケット２６ｂとの間に設けられている。

【0064】

ウォータポンプ３０のポンプシャフト３６には、第２燃料ポンプスプロケット２６ｂに対応する位置に円環状のウォータポンプスプロケット３６ａが設けられている。ウォータポンプスプロケット３６ａは、オイルポンプ４０のポンプシャフト４６に第２燃料ポンプスプロケット２６ｂに対応する位置に設けられるオイルポンプスプロケット３６ａを兼ねている。

【0065】

図１０は、ウォータポンプスプロケットを示す図である。図１０（ａ）は、ウォータポンプスプロケットの斜視図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＹ１０ｂ－Ｙ１０ｂ線に沿ったウォータポンプスプロケットの断面図である。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、ウォータポンプスプロケット３６ａの内周側には、オイルポンプ４０のポンプシャフト４６の軸線Ｃ３方向に略円筒状に延びる第１ボス部３３と、ウォータポンプ３０のポンプシャフト３６の軸線Ｃ２方向に略円筒状に延びる第２ボス部３４が設けられている。

【0066】

第１ボス部３３には、車体後側から車体前側に有底円筒状に窪む第１溝部３５が形成され、第１溝部３５は、略円形状に形成される底面部３５ａと略円筒状に形成される側面部３５ｂとを有している。

【0067】

第１溝部３５の底面部３５ａにはシャフト挿通穴３９が形成され、第１溝部３５の側面部３５ｂにはオイルポンプ４０のポンプシャフト４６が係合される係合凹部３５ｃが形成されている。係合凹部３５ｃは、第１溝部３５の側面部３５ｂから径方向外側に軸方向から見て略矩形状に窪んで溝状に形成されている。係合凹部３５ｃは、側面部３５ｂに周方向に等間隔に分散して２つ形成されている。

【0068】

第１ボス部３３にはまた、車体前側から車体後側に有底円筒状に窪む第２溝部３７が形成されている。第２溝部３７は、第１溝部３５と同様に形成されている。第２溝部３７は、略円形状に形成される底面部３７ａと略円筒状に形成される側面部３７ｂとを有している。

【0069】

第２溝部３７の底面部３７ａにはシャフト挿通穴３９が貫通され、第２溝部３７の側面部３７ｂにはウォータポンプ３０のポンプシャフト３６が係合される係合凹部３７ｃが形成されている。係合凹部３７ｃは、第２溝部３７の側面部３７ｂから径方向外側に軸方向から見て略矩形状に窪んで溝状に形成されている。係合凹部３７ｃは、側面部３７ｂに周方向に等間隔に分散して２つ形成されている。

【0070】

図１１は、ウォータポンプスプロケットとポンプシャフトとの係合を説明するための説明図である。図１１に示すように、オイルポンプ４０のポンプシャフト４６の車体前側には、ウォータポンプスプロケット３６ａに係合する係合部材４８が固着されている。

【0071】

係合部材４８は、ポンプシャフト４６に固着されて略円筒状に形成される円筒部４８ａと、円筒部４８ａから径方向外側に軸方向から見て略矩形状に突出する突出部４８ｂと備えている。係合部材４８は、突出部４８ｂが第１溝部３５の係合凹部３５ｃに対応して周方向に等間隔に分散して２つ形成され、円筒部４８ａがポンプシャフト４６の車体前側が突出するようにポンプシャフト４６に取り付けられている。

【0072】

オイルポンプ４０のポンプシャフト４６は、ウォータポンプスプロケット３６ａに設けられた第１ボス部３３の第１溝部３５に、ポンプシャフト４６の車体前側がシャフト挿通穴３９に挿入されると共に係合部材４８の突出部４８ｂが係合凹部３５ｃに係合された状態で係合部材４８の円筒部４８ａが側面部３５ｂ内に嵌合されるように係合部材４８が係合され、ウォータポンプスプロケット３６ａに相対回転不能に連結されている。

【0073】

図９に示すように、ウォータポンプ３０は、ポンプハウジング３１内に配置されたインペラ３２に固定されたポンプシャフト３６の車体後側がポンプハウジング３１から突出するように形成されている。ウォータポンプ３０のポンプシャフト３６の車体後側には、ウォータポンプスプロケット３６ａに係合する係合部材３８が固着されている。

【0074】

係合部材３８は、ポンプシャフト３６に固着されて略円筒状に形成される円筒部３８ａと、円筒部３８ａから径方向外側に軸方向から見て略矩形状に突出する突出部３８ｂと備えている。係合部材３８は、突出部３８ｂが第２溝部３７の係合凹部３７ｃに対応して周方向に等間隔に分散して２つ形成され、円筒部３８ａがポンプシャフト３６の車体後側が突出するようにポンプシャフト３６に取り付けられている。

【0075】

ウォータポンプ３０のポンプシャフト３６は、ウォータポンプスプロケット３６ａに設けられた第１ボス部３３の第２溝部３７に、ポンプシャフト３６の車体後側がシャフト挿通穴３９に挿入されると共に係合部材３８の突出部３８ｂが係合凹部３７ｃに係合された状態で係合部材３８の円筒部３８ａが側面部３７ｂ内に嵌合されるように係合部材３８が係合され、ウォータポンプスプロケット３６ａに相対回転不能に連結されている。

【0076】

このようにして、ウォータポンプスプロケット３６ａにウォータポンプ３０のポンプシャフト３６とオイルポンプ４０のポンプシャフト４６とが連結され、ウォータポンプスプロケット３６ａの回転に伴ってウォータポンプ３０及びオイルポンプ４０のポンプシャフト３６，４６が一体的に回転される。ウォータポンプスプロケット３６ａに、ウォータポンプ３０のポンプシャフト３６及びオイルポンプ４０のポンプシャフト４６の少なくとも一方を一体的に成形することも可能である。

【0077】

エンジン１では、図５に示すように、燃料ポンプ２０、ウォータポンプ３０及びオイルポンプ４０の各ポンプシャフト２６，３６，４６は、エキセントリックシャフト６に平行に配置されている。エキセントリックシャフト６に設けられたエキセントリックスプロケット６ａと燃料ポンプ２０のポンプシャフト２６に設けられた第１燃料ポンプスプロケット２６ａとに第１チェーン５１が巻き掛けられ、燃料ポンプの２０のポンプシャフト２６に設けられた第２燃料ポンプスプロケット２６ｂとウォータポンプ３０のポンプシャフト３６に設けられたウォータポンプスプロケット３６ａとに第２チェーン５２が巻き掛けられている。

【0078】

燃料ポンプ２０のポンプシャフト２６は、エキセントリックシャフト６に第１チェーン５１を介して駆動連結されている。ウォータポンプ３０のポンプシャフト３６は、エキセントリックシャフト６に第１チェーン５１及び第２チェーン５２を介して駆動連結されている。ウォータポンプスプロケット３６ａに連結されるオイルポンプ４０のポンプシャフト４６についても、エキセントリックシャフト６に第１チェーン５１及び第２チェーン５２を介して駆動連結されている。

【0079】

第１チェーン５１は、エキセントリックスプロケット６ａと第１燃料ポンプスプロケット２６ａにのみ巻き掛けられ、第２チェーン５２は、第２燃料ポンプスプロケット２６ｂとウォータポンプスプロケット３６ａにのみ巻き掛けられている。第１チェーン５１及び第２チェーン５２として、ローラチェーンが用いられる。第１チェーン５１及び第２チェーン５２に、テンション装置によって張力（テンション）が付与されるようにしてもよい。

【0080】

図７に示すように、エンジン１では、エキセントリックシャフト６の軸線Ｘに直交する直交面において、エキセントリックシャフト６の軸線Ｘと燃料ポンプ２０のポンプシャフト２６の軸線Ｃ１とを結ぶ直線Ｌ１と、エキセントリックシャフト６の軸線Ｘとウォータポンプ３０及びオイルポンプ４０の各ポンプシャフト３６，４６の軸線Ｃ２，Ｃ３とを結ぶ直線Ｌ２とは、燃料ポンプ２０のポンプシャフト２６に設けられたカム部２９への荷重の作用方向であるプランジャ２５の軸方向Ｃ４に対して略対称になるように設けられている。

【0081】

第１チェーン５１及び第２チェーン５２は、エキセントリックシャフト６の車体前側に配置されるサイドハウジング８に配置されている。第１チェーン５１は、前記サイドハウジング８の車体前側に配置され、第２チェーン５２は、前記サイドハウジング８の車体後側に配置されている。前記サイドハウジング８には、第１チェーン５１を覆うように第１チェーンカバー２ｂが取り付けられ、第２チェーン５２を覆うように第２チェーンカバー２ｃが取り付けられている。

【0082】

本実施形態では、オイルポンプ４０はそれぞれ、トロコイド式オイルポンプによって構成されているが、ポンプを駆動するポンプシャフトを有する他のオイルポンプを用いることも可能である。エンジン１では、第１スカベンジポンプ４２及び第２スカベンジポンプ４３を用いてオイルがオイルタンク３に圧送されるようになっているが、１つのスカベンジポンプ４２を用いてオイルをオイルタンク３に圧送するようにしてもよい。

【0083】

このように、本実施形態に係るロータリエンジン１によれば、エキセントリックシャフト６のエキセントリックスプロケット６ａと燃料ポンプシャフト２６の第１燃料ポンプスプロケット２６ａとに第１チェーン５１が巻き掛けられ、燃料ポンプシャフト２６の第２燃料ポンプスプロケット２６ｂとウォータポンプシャフト３６のウォータポンプスプロケット３６ａとに第２チェーン５２が巻き掛けられる。

【0084】

燃料ポンプ２０及びウォータポンプ３０は、エキセントリックシャフト６によって第１チェーン５１及び第２チェーン５２を介して駆動されるので、エキセントリックシャフト６によってベルトを介して駆動される場合に比してスリップによる駆動ロスを抑制することができる。

【0085】

燃料ポンプシャフト２６に、エキセントリックシャフト６との間に第１チェーン５１が巻き掛けられると共にウォータポンプシャフト３６との間に第２チェーン５２が巻き掛けられるので、燃料ポンプシャフト２６に第１チェーン５１のみが巻き掛けられる場合に比して、燃料ポンプシャフト２６に荷重が作用する場合に、燃料ポンプシャフト２６が傾いて第１燃料ポンプスプロケット２６ａが偏摩耗することを抑制して第１チェーン５１による伝達ロスを抑制して駆動ロスを抑制することができる。

【0086】

したがって、エキセントリックシャフト６によって燃料ポンプ２０及びウォータポンプ３０が駆動されるロータリエンジン１において、燃料ポンプ２０及びウォータポンプ３０の駆動ロスを抑制することができる。

【0087】

また、燃料ポンプシャフト２６に燃料ポンプ２０を駆動させるカム部２９が設けられ、第１及び第２燃料ポンプスプロケット２６ａ，２６ｂは、燃料ポンプシャフト２６にカム部２９の軸方向一方側及び他方側に配置される。これにより、燃料ポンプシャフト２６のカム部２９に荷重が作用する場合に、燃料ポンプシャフト２６にカム部２９の軸方向両側に配置される第１チェーン５１及び第２チェーン５２を用いて、燃料ポンプ２０及びウォータポンプ３０の駆動ロスを抑制することができる。

【0088】

また、燃料ポンプ２０及びウォータポンプ３０は、ロータハウジング７における短軸Ｚ方向一方側に各ポンプシャフト２６，３６がエキセントリックシャフト６の軸方向に沿って延びるように配置される。これにより、燃料ポンプ２０及びウォータポンプ３０をロータハウジング７の短軸Ｚ方向一方側にコンパクトに配置してロータリエンジン１のコンパクト化を図ることができる。ウォータポンプ３０を燃料ポンプ２０近傍に配置することができ、第２チェーン５２による伝達ロスを抑制して駆動ロスを抑制することができる。

【0089】

また、燃料ポンプ２０及びウォータポンプ３０は、ロータハウジング７の短軸Ｚ方向にオーバーラップする位置に配置される。これにより、燃料ポンプ２０とウォータポンプ３０とをロータハウジング７の短軸Ｚ方向にオーバーラップさせない場合に比して、燃料ポンプ２０とウォータポンプ３０とをロータハウジング７の短軸Ｚ方向にコンパクトに配置することができる。

【0090】

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0091】

以上のように、本発明によれば、エキセントリックシャフトによって燃料ポンプ及びウォータポンプが駆動されるロータリエンジンにおいて、燃料ポンプ及びウォータポンプの駆動ロスを抑制することが可能となるから、この種のロータリエンジン又はこれが搭載される車両の製造産業分野において、好適に利用される可能性がある。

【符号の説明】

【0092】

１ ロータリエンジン
４ ロータ
６ エキセントリックシャフト
６ａ エキセントリックスプロケット
７ ロータハウジング
１０ 作動室
１５ インジェクタ
２０ 燃料ポンプ
２６ 燃料ポンプシャフト
２６ａ 第１燃料ポンプスプロケット
２６ｂ 第２燃料ポンプスプロケット
２９ カム部
３０ ウォータポンプ
３６ ウォータポンプシャフト
３６ａ ウォータポンプスプロケット
５１ 第１チェーン
５２ 第２チェーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】