JP5218930B1

JP5218930B1 - ロータリ内燃機関及びこれにより駆動される車両並びにハイブリッド車両

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Publication number: JP5218930B1
Application number: JP2012225477A
Authority: JP
Inventors: 武史畑中
Original assignee: 武史畑中
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: JP2014062539A

Abstract

【課題】簡単な構造で、部品点数も少なく、しかも、高性能で低コスト生産が可能なロータリ内燃機関及びこれにより駆動される車両並び荷ハイブリッド車両を提供するものである。
【解決手段】シリンダーハウジング１０８と同心的にロータリ過給器３５０を連結し、クラッチ係合部１３２ａ，１３２ｂを備えた駆動軸１３２を環状作動室１１４の中心軸方向に配置し、クラッチ係合部によって第１及び第２ピストンロータ本体１５０，１５２を回動可能に支持し、第１及び第２ピストンロータ本体がそれぞれ、第１及び第２ボス部１５４，１５６と、第１及び第２ボス部からそれぞれ軸方向に延びる第１及び第２スリーブ部１５８，１６０とを備え、第１及び第２ボス部の径方向外側に延びるように第１及び第２ロータピストン１５０ｐ，１５２ｐを設けて環状作動室に回転可能に収納する。第１及び第２スリーブ部とハウジング１０６の端面壁部１０２，１０４との間において端面壁部と同一平面領域に第１及び第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２をそれぞれ配置して、環状作動室の圧力に応答して端面壁部に対する第１及び第２ピストンロータ本体のロック状態又はアンロック状態を交互に切替える。駆動軸のクラッチ係合部と第１及び第２ボス部との間には第１及び第２ボス部締結用クラッチ１８６，１８８をそれぞれ配置して、アンロック状態にされたピストンロータ本体を駆動軸のクラッチ係合部に駆動連結させることで、ロータリ内燃機関及びこれにより駆動される車両並び荷ハイブリッド車両の構造簡略化と小型高性能化を図る。
【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は熱機関に関し、特に、ロータリ内燃機関及びこれにより駆動される車両並びハイブリッド車両に関する。

近年、地球温暖化対策の有効な解決策として高効率の熱機関が要望されている。その代表的な技術として、オットーサイクルエンジンに代わるロータリピストン又はロータリベーン型のロータリエンジが高効率ロータリ内燃機関として提案されている。

特許文献１には、クランク・遊星歯車機構を備えていて、径方向に対向するラジアルベーンをそれぞれ有する一対のロータをロータハウジングに回転可能に収納したハイパワーのロータリエンジンが提案されている。

特許文献２には、エンジンハウジングの外周部分に形成された燃焼部を備え、燃焼部で発生した爆発燃焼ガスでロータリピストンを回転駆動するようにしたワンケル型ロータリエンジンが提案されている。

米国特許第５６２２１４９号特公昭４７−１０８８３号

ところで、特許文献１で開示されたロータリエンジンでは、一対のロータの回転移動をクランク・遊星歯車機構により達成している。クランク・遊星歯車機構は、クランクや複数のコネクティングロッド、多数の遊星歯車および遊星歯車支持円板等から構成される。そのため、クランク・遊星歯車機構の構造が複雑となるだけでなく、ロータリエンジンの部品点数が著しく増大してエンジン構造が複雑となり、しかも、軸方向寸法が極めて大きくなる。その結果、エンジンの全体構造と総重量が大きくなり、生産コストも高いものとなっていた。さらに、ピストン駆動制御機構に採用された多数の歯車やクランク機構には必然的に大きなバックラッシュが存在するため、機械的ロスが大きくなってエンジン効率が悪くなっていた。

特許文献２で開示されたワンケル型ロータリエンジンでは、ロータが偏心運動するため、エンジン振動が大きい。しかも、ロータとエンジンハウジングとの間のシールが効率的ではないため、ガスリークが大きくなり、機械的ロスが大きくなってエンジン効率が悪くなっていた。さらに、ロータ作動室で圧縮した空気を作動室外に別設した専用燃焼室において、空気貯圧室に蓄圧した空気を極めて細い開口の多数の通気孔を介して燃焼室に供給している。このように、細い開口の通気孔から空気を噴出させた場合には、大きな運動エネルギーの空気噴流を形成することができなかった。したがって、小さな運動エネルギーの空気噴流と比較的に大きな燃料液滴との衝突エネルギーが弱くなって、均一混合気を形成することが困難であり、特に、エンジン速度が上昇した場合にはこの傾向が顕著となっていた。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、部品点数が少なく、構造が簡単であり、しかも、低コスト生産が可能な高性能のロータリ内燃機関及びこれにより駆動される車両並びハイブリッド車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された第１発明によれば、ロータリ内燃機関が、給気系から吸入空気を供給する吸気ポートと排気ガスを排出する排気ポートとを備え、軸方向に垂直な平面に延びると共に前記軸方向において間隔を置いて配置されたディスク状端面壁部を有するシリンダーハウジングと、前記シリンダーハウジングに対して同心的に接続されたロータハウジングと、前記ロータハウジングに収納されていて前記吸入空気を圧縮して高圧吸気を前記吸気ポートに供給するチャージロータとを有するロータリ過給器と、前記シリンダーハウジングに形成されていて前記吸気ポートと前記排気ポートとの間で給気室、圧縮室、爆発室及び排気室を形成する環状作動室と、前記圧縮室と前記爆発室との間で前記環状作動室に連通していて、前記圧縮室から供給された圧縮吸気と燃料との混合気を爆発燃焼させる燃焼部と、前記環状作動室の軸心方向に延びていて前記環状作動室の中間部に配置されたクラッチ係合部と、前記クラッチ係合部よりも径小で前記クラッチ係合部の両端から前記ディスク状端面壁部の径方向内側に延びるピストン回転支持部とを有すると共に前記ロータハウジング内に延びていて前記チャージロータに駆動連結された出力軸と、前記出力軸に回動可能に支持されていて爆発燃焼ガスに応答して前記環状作動室で回転移動しながら前記環状作動室を前記吸気室、前記圧縮室、前記爆発室及び前記排気室とに区画する第１及び第２ロータリピストン本体であって、前記クラッチ係合部と径方向に整列する第１及び第２ボス部と、前記第１及び第２ボス部の径方向外側にそれぞれ延びていて前記環状作動室に回転可能に収納された第１及び第２ロータピストンと、前記第１及び第２ボス部からそれぞれ延びていて前記ディスク状端面壁部の径方向内側に延びる第１及び第２スリーブ部とを有する第１及び第２ロータリピストン本体と、前記ディスク状端面壁部の前記径方向内側において前記ディスク状端面壁部と前記第１及び第２スリーブ部との間でそれぞれ配置されていて、前記第１及び第２スリーブ部それぞれを第１及び第２回転方向との間で前記端面壁部に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１及び第２スリーブ部締結用クラッチと、前記クラッチ係合部と前記第１及び第２ボス部との間にそれぞれ配置されていて、前記第１及び第２ボス部それぞれを前記第２回転方向と前記第１回転方向との間で前記クラッチ係合部に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１及び第２ボス部締結用クラッチと、前記ディスク状端面壁部の前記径方向内側で前記第１及び第２スリーブ部と前記ピストン回転支持部との間に装着された第１及び第２スリーブサポートベアリングと、前記第１及び第２ロータピストンの外周表面にそれぞれ形成されたシール収納部と、前記シール収納部において互いに対してスライド可能な状態で前記環状作動室の壁部及び前記第１及び第２ボス部に対してそれぞれ摺接する複数の分割シール部材と、前記シール収納部に配置されていて、前記複数の分割シール部材を前記壁部及び前記第１及び第２ボス部の外周に対して押圧する複数のバネ部材と、を備え、前記燃焼部が、前記圧縮室と前記爆発室とに連通するように前記シリンダーハウジングに配置されていて前記圧縮吸気の旋回流を形成する旋回流発生室と、前記爆発燃焼ガスを前記爆発室に噴出させる噴流口と、前記旋回流発生室において前記圧縮吸気の旋回流に対して交差するように前記燃料を噴射して着火させる燃料噴射弁と、を備え、
前記ロータリ過給器が、前記給気系に接続されたインレットと前記吸気ポートに連通するアウトレットと、前記ロータハウジングに形成されていて、前記インレット及び前記アウトレットとが開口するロータ作動室と、前記チャージロータに形成されていて前記ロータ作動室の内周面上を回転移動しながら前記インレットから前記吸気を吸引すると共に吸引後の前記吸気を圧縮しながら前記アウトレットから前記吸気ポートに吐出する少なくとも１つのローブと、前記ローブの径方向内側領域において前記ローブの周方向後縁部に形成された曲面摺動凹部と、前記インレットに隣接して前記チャージロータに対して摺接可能な可動弁と、前記可動弁と前記曲面摺動凹部との間に形成されたチャージチャンバとを備え、前記可動弁が前記ロータハウジングにピボット軸を介して回動するバルブエレメントと、前記ロータハウジングに形成されたバネ収納部に収納されていて前記バルブエレメントを前記チャージロータ側に押圧する押圧バネとを備え、前記バルブエレメントが、前記ローブと前記曲面摺動凹部とに接触しながら摺動する曲面シール部と、前記チャージチャンバと前記アウトレットとを連絡する連通開口部とを備えることを要旨とする。

請求項２に記載された発明によれば、請求項１に記載の構成に加えて、前記出力軸の軸心方向に沿って形成されたメイン潤滑油供給路と、前記メイン潤滑油供給路から径方向外側に延びていて前記第１及び第２スリーブ部締結用クラッチ及び前記第１及び第２ボス部締結用クラッチとに連通する第１潤滑油供給通路と、前記第１及び第２ロータピストンの内部においてそれぞれ前記シール収納部に延びていて前記メイン潤滑油供給路に連通し、前記複数のシール部材に潤滑油を供給する第２潤滑油供給通路とを備えることを要旨とする。

請求項３に記載された第２発明によれば、車両が、推進装置と、前記推進装置に動力を伝達する出力装置と、前記動力を発生させるロータリ内燃機関とを備えた車両であって、
前記ロータリ内燃機関が、給気系から吸入空気を供給する吸気ポートと排気ガスを排出する排気ポートとを備え、軸方向に垂直な平面に延びると共に前記軸方向において間隔を置いて配置されたディスク状端面壁部を有するシリンダーハウジングと、前記シリンダーハウジングに対して同心的に接続されたロータハウジングと、前記ロータハウジングに収納されていて前記吸入空気を圧縮して高圧吸気を前記吸気ポートに供給するチャージロータとを有するロータリ過給器と、前記シリンダーハウジングに形成されていて前記吸気ポートと前記排気ポートとの間で給気室、圧縮室、爆発室及び排気室を形成する環状作動室と、前記圧縮室と前記爆発室との間で前記環状作動室に連通していて、前記圧縮室から供給された圧縮吸気と燃料との混合気を爆発燃焼させる燃焼部と、前記環状作動室の軸心方向に延びていて前記環状作動室の中間部に配置されたクラッチ係合部と、前記クラッチ係合部よりも径小で前記クラッチ係合部の両端から前記ディスク状端面壁部の径方向内側に延びるピストン回転支持部とを有すると共に前記ロータハウジング内に延びていて前記チャージロータに駆動連結された出力軸と、前記出力軸に回動可能に支持されていて爆発燃焼ガスに応答して前記環状作動室で回転移動しながら前記環状作動室を前記吸気室、前記圧縮室、前記爆発室及び前記排気室とに区画する第１及び第２ロータリピストン本体であって、前記クラッチ係合部と径方向に整列する第１及び第２ボス部と、前記第１及び第２ボス部の径方向外側にそれぞれ延びていて前記環状作動室に回転可能に収納された第１及び第２ロータピストンと、前記第１及び第２ボス部からそれぞれ延びていて前記ディスク状端面壁部の径方向内側に延びる第１及び第２スリーブ部とを有する第１及び第２ロータリピストン本体と、前記ディスク状端面壁部の前記径方向内側において前記ディスク状端面壁部と前記第１及び第２スリーブ部との間でそれぞれ配置されていて、前記第１及び第２スリーブ部それぞれを第１及び第２回転方向との間で前記端面壁部に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１及び第２スリーブ部締結用クラッチと、前記クラッチ係合部と前記第１及び第２ボス部との間にそれぞれ配置されていて、前記第１及び第２ボス部それぞれを前記第２回転方向と前記第１回転方向との間で前記クラッチ係合部に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１及び第２ボス部締結用クラッチと、
前記ディスク状端面壁部の前記径方向内側で前記第１及び第２スリーブ部と前記ピストン回転支持部との間に装着された第１及び第２スリーブサポトベアリングと、前記第１及び第２ロータピストンの外周表面にそれぞれ形成されたシール収納部と、前記シール収納部において互いに対してスライド可能な状態で前記環状作動室の壁部及び前記第１及び第２ボス部に対してそれぞれ摺接する複数の分割シール部材と、前記シール収納部に配置されていて、前記複数の分割シール部材を前記壁部及び前記第１及び第２ボス部の外周に対して押圧する複数のバネ部材と、を備え、前記燃焼部が、前記圧縮室と前記爆発室とに連通するように前記シリンダーハウジングに配置されていて前記圧縮吸気の旋回流を形成する旋回流発生室と、前記爆発燃焼ガスを前記爆発室に噴出させる噴流口と、前記旋回流発生室において前記圧縮吸気の旋回流に対して交差するように前記燃料を噴射して着火させる燃料噴射弁と、を備え、前記ロータリ過給器が、前記給気系に接続されたインレットと前記吸気ポートに連通するアウトレットと、前記ロータハウジングに形成されていて、前記インレット及び前記アウトレットとが開口するロータ作動室と、前記チャージロータに形成されていて前記ロータ作動室の内周面上を回転移動しながら前記インレットから前記吸気を吸引すると共に吸引後の前記吸気を圧縮しながら前記アウトレットから前記吸気ポートに吐出する少なくとも１つのローブと、前記ローブの径方向内側領域において前記ローブの周方向後縁部に形成された曲面摺動凹部と、前記インレットに隣接して前記チャージロータに対して摺接可能な可動弁と、前記可動弁と前記曲面摺動凹部との間に形成されたチャージチャンバとを備え、前記可動弁が前記ロータハウジングにピボット軸を介して回動するバルブエレメントと、前記ロータハウジングに形成されたバネ収納部に収納されていて前記バルブエレメントを前記チャージロータ側に押圧する押圧バネとを備え、前記バルブエレメントが、前記ローブと前記曲面摺動凹部とに接触しながら摺動する曲面シール部と、前記チャージチャンバと前記アウトレットとを連絡する連通開口部とを備えることを要旨とする。

請求項４に記載された第３発明によれば、ハイブリッド車両が、請求項５記載の車両の出力装置に駆動連結されていて前記車両の回生エネルギーにより発電して発電電力を供給するモータ発電機と、蓄電装置と、前記発電電力を直流出力に変換して前記蓄電装置に蓄電するとともに前記車両の加速時に前記蓄電装置の出力電力を交流出力に変換して前記モータ発電機をモータモードで駆動させるパワーコンバータとを備えることを要旨とする。

請求項１記載の構成では、ロータリ内燃機関において、シリンダーハウジングに対して同心的にロータリ過給器を接続して吸入空気を圧縮して高圧吸気を吸気ポートに供給する構成を採用しているため、ロータリ内燃機関の小型高性能化が達成できる。しかも、軸方向に垂直な平面に延びるディスク状端面壁部を設け、ディスク状端面壁部の径方向内側においてディスク状端面壁部と第１及び第２スリーブ部との間にそれぞれ第１及び第２スリーブ部締結用クラッチを配置している。この結果、極めて少ない部品点数の採用を可能とし、ロータリ内燃機関のコンパクト構造を実現可能としている。しかも、軸方向・径方向の寸法を抑制して、生産性、組み立て性、低コスト化を大幅な向上させることが可能となる。さらに、第１及び第２ロータリピストン本体の外周面に複数の分割シール部材を互いに対してスライド可能な状態で前記環状作動室の壁部及び前記第１及び第２ボス部に対してそれぞれ摺接させ、複数のバネ部材によって複数の分割シール部材を前記壁部及び前記第１及び第２ボス部の外周に対して押圧するようにしている。そのため、ロータリ内燃機関のシール効果が飛躍的に改善されて、ガス漏れを抑制してエンジン効率を高めている。また、ピストンロータ本体は環状作動室の真円軌道において回転移動するため、エンジンの振動が著しく低減され、低騒音で信頼性の高いロータリ内燃機関の実現が可能となる。燃焼部が、圧縮室と爆発室とに連通するようにシリンダーハウジングに形成された旋回流発生室において高温高圧の圧縮吸気の旋回流を発生させる。この圧縮空気の旋回流は大きな運動エネルギーを持っているため、圧縮吸気の旋回流に対して燃料を噴射させると、圧縮吸気の旋回流と燃料液滴は大きな衝突エネルギーで衝突する。この時、燃料の液滴は衝突エネルギーによって流径が極めて小さな超微粒子となり、さらに高温高圧の圧縮吸気の大きな熱エネルギーによって燃料の超微粒子は容易に気化（ガス化）されて、効率的に均一混合気が生成される。ロータリ内燃機関の高速運転中においても、この均一混合気は容易に得られ、混合気の完全燃焼が促進されて、排ガス中の有害成分が大幅に抑制され、環境に優しいロータリ内燃機関の実現が可能となる。ロータリ過給器が、チャージロータに形成された少なくとも１つのローブにおいて、その径方向内側領域においてローブの周方向後縁部に形成された曲面摺動凹部によってチャージチャンバを形成し、チャージロータに対して可動弁を摺接させた構成を採用している。そのため、出力軸に発生した動力の一部を利用して、極めて簡単な構造で効率的に高圧吸気を生成することができ、その結果、小型コンパクトで高性能のロータリ内燃機関の実現が可能となる。

請求項２記載の構成では、出力軸の軸心方向に沿って形成されたメイン潤滑油供給路から第１及び第２スリーブ部締結用クラッチ及び第１及び第２ボス部締結用クラッチに潤滑油を供給すると共に、第１及び第２ロータピストンの内部においてそれぞれ形成した潤滑油供給通路を介してシール収納部及び複数のシール部材に潤滑油を供給する構造を採用する。この構造によって、第１及び第２スリーブ部締結用クラッチと第１及び第２ボス部締結用クラッチ及びシール部材の円滑な作用を促進することができ、エンジンの円滑で静穏な運転を確保するとともにエンジンの耐久性が著しく向上する。

請求項３記載の構成では、ロータリ内燃機関において、シリンダーハウジングに対して同心的にロータリ過給器を接続して吸入空気を圧縮して高圧吸気を吸気ポートに供給する構成を採用した小型高性能のロータリ内燃機関により推進される車両の実現化が可能となる。また、軸方向及び径方向の大幅なサイズダウンと大幅な軽量化を実現すると共に有害ガスの排出を抑制したロータリ内燃機関の採用により、低コスト化と燃費を改善した車両を提供することが可能となる。

請求項３記載の構成では、ハイブリッド車両が回生エネルギーを利用して得た発電電力を蓄電装置に蓄電するとともに車両の加速時に蓄電装置の出力電力を交流出力に変換してモータ発電機をモータモードで駆動してトルクアシストを行わせるため、ロータリ内燃機関と相俟って、低生産コストを達成しながらがエネルギー効率の高いハイブリッド車両を提供することができる。

本発明の第１実施例によるロータリ内燃機関の概略図を示す。図１のロータリ内燃機関のＩＩＡ−ＩＩＡの断面図を示す。図１のロータリ内燃機関の断面図を示す。図２Ｂに示したロータリ内燃機関の一部を切欠いた斜視図を示す。図２Ｂに示したロータリ内燃機関のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ断面図を示す。図２Ｂに示したロータリ内燃機関のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ断面図を示す。図２Ｂに示したロータリ内燃機関のＩＶＡ−ＩＶＡ断面図を示す。図２Ｂに示したロータリ内燃機関のＩＶＢ−ＩＶＢ断面図を示す。図２Ｂに示した第１スリーブ部締結用クラッチのリテーナの１例を示す。図２Ｂに示した第１スリーブ部締結用クラッチのバネ部材の１例を示す。図２Ｂに示したロータリ内燃機関の一部拡大断面図を示す。本発明の第２実施例によるハイブリッド車両のブロック図を示す。

以下、本発明の実施例によるロータリ内燃機関をロータリディーゼルエンジンに適用した実施態様について図面に基づき詳細に説明する。図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ロータリ内燃機関１００は、軸方向に垂直な平面において間隔を置いて配置されたディスク状端面壁部（以下、単に「端面壁部」と称する）１０２，１０４と、環状作動室１０６を有するセンタハウジング１０８とを備えたシリンダーハウジング１１０と、端面壁部１０２を介してシリンダーハウジング１１０に同心的に接続されたロータリ過給器３５０とを備える。端面壁部１０２，１０４はセンタハウジング１０８に対してボルトその他の固定手段（図示せず）によって所定位置にて固定支持される。

端面壁部１０２，１０４とシリンダーハウジング１１０はそれぞれ薄肉ケースからなるものとして示されるが、実際の生産においては、外周にクーラント通路を形成したシリンダライナをシリンダーハウジング１１０の内周に圧入その他の手段で嵌着し、さらに、端面壁部１０２，１０４の軸方向内側には環状凹部を形成して、スパイラル状又は複数の異なった直径の環状クーラント溝に連通用切欠部を形成して互いに連通させるようにしたクーラント通路を形成した環状サイドライナをそれぞれ環状凹部に嵌着して、これらシリンダライナと環状サイドライナとによって環状作動室１０６を形成し、クーラント通路にはラジエータを含むエンジン冷却システム（図示せず）の冷却水を循環させる。

図１及び図２Ａに示すように、ロータリ過給器３５０はシリンダーハウジング１１０の端面壁部１０２に対して同心的に支持された円筒状ロータハウジング３５２と、ディスク状エンドプレート３５４とを備える。ロータハウジング３５２は、給気系の吸入空気を取り込む一対のインレット３５６と、高圧吸気を吐出する一対のアウトレット３５８と、インレット３５６及びアウトレット３５８が開口するロータ作動室３６０と、出力軸１３２に圧入その他の連結手段で駆動連結されていてロータ作動室３６０に回転可能に収納されたチャージロータ３６２とを備える。チャージロータ３６２は、メイン潤滑油供給通路１３２Ｌから径方向外側に延びる潤滑油通路３６２ａと、潤滑油供給ポート３６２ｂと、潤滑油供給ポート３６２ｂからローブ３６４の外周端部に微量の潤滑油を供給可能な多孔質プラグ３６２ｃとを備える。メイン潤滑油供給通路１３２Ｌは外部の潤滑油供給システム（図示せず）から潤滑油が供給される。他の態様としては、同一発明者の特許出願による特願２０１１−２９０７２０号に開示されたものと同様な潤滑油供給システムをロータリ過給器３５０に隣接して設け、このシステムの潤滑油ポンプをメイン潤滑油供給通路１３２Ｌに連通させるようにしても良い。

チャージロータ３６２は、ロータ作動室３６０の内周面上を回転移動しながらインレット３５６から吸気を吸引すると共に吸引後の吸気を圧縮しながらアウトレット３５８から連通パイプＣＰを介して吸気ポート１２６に吐出する、径方向に対照的な位置で形成された一対のローブ３６４と、ローブ３６４の径方向内側領域において周方向後縁部に形成された曲面摺動凹部３６６を備える。インレット３５６に隣接してチャージロータ３６２に対して移動可能な可動弁３６８が配置され、可動弁３６８と曲面摺動凹部３６６との間にチャージチャンバ３７０が形成されている。可動弁３６８は、ロータハウジング３５２にピボット軸３７４を介して回動するバルブエレメント３７６を備える。バルブエレメント３７６の先端部にはローブ３６４と曲面摺動凹部３６６とに接触しながら摺動する曲面シール部３７６ａと連通開口部３７６ｂとを備える。ロータハウジング３５２に形成されたバネ収納部３７８には押圧バネ３８０がバルブエレメント３７６をチャージロータ３６２側に押圧している。図示されていないが、連結パイプＣＰの両端部はそれぞれ二股構造となっていて、２つのインレット３７６と２つのアウトレット３５８とそれぞれ連結され、連結パイプＣＰを介してアウトレット３５８は吸気ポート１２６と連通するように配管される。

図１、図２Ｂ及び図２Ｃ並びに図３Ａ及び図３Ｂより明らかなように、センタハウジング１０８は、環状作動室１０６から燃焼部４００に延びる噴流口１２４と、連結パイプＣＰを介してロータリ過給器３５０の一対のインレット３５６と連通する吸気ポート１２６と、排気ポート１２８とを備える。図２Ｂより明らかなように、出力軸１３２が環状作動室１０６の軸心方向に延びていて、端面壁部１０２，１０４のフランジ部１０２ａ，１０４ａに支持されたローラベアリング１３４，１３６により回転可能に支持される。ローラベアリング１３４，１３６は、軸方向に垂直な平面領域において端面壁部１０２，１０４の径方向内側に装着される。ローラベアリング１３４は出力軸１３２の外周に形成された環状溝（図示せず）に装着したＣ−リングその他の固定手段（図示せず）で所定位置に固定保持され、ローラベアリング１３６はフランジ部１０４ａにボルトその他の固定手段（図示せず）で支持されていてオイルシール１３７を保持したベアリング押さえ部材１３５により所定位置に保持される。

図４Ａに示すように、シリンダーハウジング１１０には噴流口１２４と連通して、圧縮工程で得られた圧縮吸気と燃料との混合気を着火させて爆発燃焼ガスを生成する燃焼部４００が装着される。燃焼部４００は、センタハウジング１０８の外周壁にネジ又はボルト４０２等の締結手段で装着された燃焼部ケーシング４０４を備える。燃焼部ケーシング４０４は、噴流口１２４から流入した圧縮吸気の旋回流を発生させる旋回流室４０６と、旋回流室４０６で生成した爆発燃焼ガスの噴流を爆発室１１６に導く。噴流口１２４は、圧縮室１２２に対して斜向するように開口する。そのため、噴流口１２４を介して圧縮吸気が旋回流室４０６に流入すると、圧縮吸気の噴流が旋回流室４０６内部で旋回流４０８となる。燃焼部ケーシング４０４には、旋回流室４０６の上流側において旋回流４０８と交差して液体燃料またはガス燃料を噴射して燃料と圧縮吸気と均一混合気を着火させる着火部として機能する燃料噴射弁４１０が装着される。

燃焼部ケーシング４０４には、さらに、寒冷時におけるエンジン始動不良を防止するため、旋回流室４０６内で噴射された燃料が直接触れる位置に補助熱源としてグロープラグ４１２が装着される。グロープラグ４１２はエンジン起動時及びエンジン運転時において制御回路（図示せず）から付勢されて所定温度に加熱される。本実施例のディーゼルエンジンをガソリンエンジンとして利用する場合には、グロープラグ４１２の代わりに点火プラグからなる着火手段を燃焼部ケーシング４０４に装着される。排気室１２０の排気ガスは排気ポート１２８を介して大気に排気される。吸気ポート１２６は、図１２及び図１３に示したロータリ過給器３５０のアウトレットに３５８に接続されていて、ロータリ過給器３５０で生成した圧縮吸気が供給される。

図２Ｂに示すように、出力軸１３２は環状作動室１０６の中央部に配置された、比較的に径大のクラッチ係合部１３２ａ，１３２ｂと、クラッチ係合部１３２ａ，１３２ｂよりも径小で端面壁部１０２，１０４の径方向内側に延びるピストン回転支持部１３２ｃ，１３２ｄとを備える。端面壁部１０２，１０４の径方向内側において、出力軸１３２のピストン回転支持部１３２ｃ，１３２ｄにはニードルベアリング等のスリーブサポートベアリング１４２，１４４を介してロータリピストン部２００が回動可能に支持される。スリーブサポートベアリング１４２，１４４はロータリピストン部２００の円滑な回転移動を促進する。ロータリピストン部２００の回転移動により、環状作動室１０６が吸入室１１８、圧縮室１２２、爆発室１１６，排気室１２０とに区画される。端面壁部１０２，１０４の径方向内側で軸方向に垂直な平面領域において、ニードルベアリング１４２，１４４はそれぞれ、リテーナ１４２Ｒ，１４４Ｒを介して支持されていて、ピストン回転支持部１３２ｃ，１３２ｄの周囲で転動する。

図２Ｂ、図２Ｃ及び図４Ａ，図４Ｂより明らかなように、ロータリピストン部２００は、径方向で対称的に配置された一対のピストンをそれぞれ有する第１及び第２ロータピストン１５０ｐ、１５２ｐからなる第１及び第２ロータリピストン本体１５０，１５２を備える。第１及び第２ロータリピストン本体１５０，１５２は、第１及び第２ロータピストン１５０ｐ、１５２ｐをそれぞれ支持する第１及び第２ボス部１５４、１５６と、第１及び第２ボス部１５４、１５６からそれぞれ軸方向外側に延びていて端面壁部１０２，１０４の径方向平面領域に配置された第１及び第２スリーブ部１５８，１６０を有する。第１及び第２スリーブ部１５８，１６０は、端面壁部１０２，１０４の径方向平面領域において、端面壁部１０２，１０４の径方向内側に配置されることで、ロータリ内燃機関の軸方向寸法を大幅に短縮し、熱機関の組み立てを容易にして大幅なコストダウンも可能にしている。

端面壁部１０２，１０４の径方向内側で軸方向に垂直な平面領域に整列するように、端面壁部１０２，１０４と第１及び第２スリーブ部１５８，１６０との間にはそれぞれ第１、第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２が配置される。かくして、端面壁部１０２，１０４の径方向内側で軸方向に垂直な平面領域に整列するように、端面壁部１０２，１０４と第１及び第２スリーブ部１５８，１６０との間にはそれぞれ第１、第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２が配置される。かくして、第１、第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２と、第１及び第２スリーブ部１５８，１６０と、スリーブサポートベアリング１４２，１４４と、ピストン回転支持部１３２ｃ，１３２ｄとは、それぞれ、端面壁部１０２，１０４の径方向内側で軸方向に垂直な平面領域に整列するようになり、軸方向寸法の大幅な短縮が可能となり、ロータリ内燃機関のコンパクトな構造が実現可能となる。図３Ａに示すように、第１スリーブ部締結用クラッチ１７０は、端面壁部１０２と一体的なスリーブ部締結用アウターレース部１７０ａと、第１ロータリピストン本体１５０の第１スリーブ部１５８と一体的なスリーブ部締結用インナーレース部１７０ｂとを備える。スリーブ部締結用アウターレース部１７０ａは、六角形状のカム面１７０ｃを有する。スリーブ部締結用アウターレース部１７０ａとスリーブ部締結用インナーレース部１７０ｂとの間には周方向に間隔をおいて複数のスリーブ部締結用楔状カム空間部１７４が形成され、スリーブ部締結用楔状カム空間部１７４には複数のカムエレメントとしてのスリーブ部締結用カムローラ１７６が収納される。

スリーブ部締結用アウターレース部１７０ａとスリーブ部締結用インナーレース部１７０ｂとの間には環状リテーナ１７８が収納される。図６に示すように、環状リテーナ１７８はスリーブ部締結用カムローラ１７６を収納するために周方向に間隔をおいて形成された複数の開口部１７８ａを有するリテーナ本体１７８ｂを備える。リテーナ本体１７８ｂの内周部１７８ｃの直径はスリーブ部１５８の外周よりわずかに大きめに設定されて後述の潤滑油導入空間を形成している。第１、第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２は、それぞれ、アンチバックラッシュ機構１８０，１８２を備える。

図３Ａに示されるように、アンチバックランシュ機構１８０は、端面壁部１０２の中央部において径方向に対向する位置に形成されたアンチバックラッシュ抑制シール収納部１８０ａと、リテーナ１７８の外周から径方向外側に突出するように延びていて、アンチバックラッシュ抑制シール収納部１８０ａに収納された作動突起部１７８ｄとを備える。Ｓ−字状バネ部材１８４（図６参照）が作動突起部１７８ｄをアンチバックラッシュ抑制シール収納部１８２ａにおいてアンチバックラッシュ位置に付勢してスリーブ部締結用カムローラ１７６のバックラッシュ（遊び）を最小化する。そのため、ピストン１５０ｐのスリーブ部１５８が、図３Ａにおいて、反時計方向の作用を受けたときにインナーレース部１７０ａを介して端面壁部１０２に迅速にロック状態とされ、スリーブ部締結用カムローラ１７６の遊びが少ない分、機械変換効率が向上する。

一方、図３Ｂに示すように、第２スリーブ部締結用クラッチ１７２は、端面壁部１０４と一体的なスリーブ部締結用アウターレース部１７２ａと、第２ロータリピストン本体１５２のスリーブ部１６０と一体的なスリーブ部締結用インターレース部１７２ｂとを備える。スリーブ部締結用アウターレース部１７２ａは、六角形状のカム面１７２ｃを有する。スリーブ部締結用アウターレース部１７２ａとインターレース部１７２ｂとの間には周方向に間隔をおいて複数のスリーブ部締結用楔状カム空間部１７４Ａが形成され、スリーブ部締結用楔状カム空間部１７４Ａには複数のカムエレメントとしてのスリーブ部締結用カムローラ１７６Ａが収納される。

さらに、スリーブ部締結用アウターレース部１７２ａとスリーブ部締結用インターレース部１７２ｂとの間には環状リテーナ１７８Ａが収納される。環状リテーナ１７８Ａはスリーブ部締結用カムローラ１７６Ａを収納するために周方向に間隔をおいて形成された複数の開口部１７８ａを有するリテーナ本体１７８ｂを備え、リテーナ本体１７８ｂの内周部１７８ｃの直径はスリーブ部１５８の外周よりわずかに大きめに設定される。第２スリーブ部締結用クラッチ１７２はアンチバックラッシュ機構１８２を備える。

図３Ｂに示されるように、アンチバックラッシュ機構１８２は、端面壁部１０４において、径方向に対向する位置に形成されたアンチバックラッシュ抑制シール収納部１８２ａと、リテーナ１７８Ａの外周から径方向外側に突出するように延びていて、アンチバックラッシュ抑制シール収納部１８２ａに収納された作動突起部１７８ｄとを備える。Ｓ−字状バネ部材１８４（図６参照）が作動突起部１７８ｄをアンチバックラッシュ抑制シール収納部１８２ａにおいてアンチバックラッシュ位置に付勢し、スリーブ部締結用カムローラ１７６Ａのバックラッシュ（遊び）を最小化する。そのため、ピストン１５２ｐのスリーブ部１６０が、図３Ｂにおいて、反時計方向の作用を受けたときに端面壁部１０４に迅速にロック状態とされる。リテーナ１７８Ａはリテーナ１７８と同様な構造を有するため、図示が省略されている。

図２Ｂ〜図２Ｄに示すように、出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ａ、１３２ｂと第１、第２ロータリピストン本体１５０，１５２との間にはそれぞれ、第１、第２ボス部締結用クラッチ１８６，１８８が配置される。第１、第２ボス部締結用クラッチ１８６，１８８は、第１及び第２ボス部１５４、１５６とそれぞれ一体的なボス部締結用アウタレース部１８６ａ，１８８ａと、出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ａ、１３２ｂとそれぞれ一体的なボス部締結用インナーレース部１８６ｂ、１８８ｂとを備える。

図４Ａに示されるように、ボス部締結用アウタレース部１８６ａは六角形状のカム面１８６ｃを有する。ボス部締結用アウタレース部１８６ａと出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ｂとの間には周方向に間隔をおいてボス部締結用楔状カム空間部１８６ｄが形成され、ボス部締結用楔状カム空間部１８６ｄには複数のカムエレメントとしてのボス部締結用カムローラ１８６ｅが収納される。ボス部１５４と出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ａとの間には環状リテーナ１８６ｆが収納され、環状リテーナ１８６ｆの周方向に分離した位置には複数の開口部１８６ｇが形成され、これら開口部１８６ｇにボス部締結用カムローラ１８６ｅがそれぞれ収納されて複数のボス部締結用楔状カム空間部１８６ｄにそれぞれ保持される。

図２Ｂ及び図４Ｂにおいて、第２ボス部締結用クラッチ１８８は、第２ロータリピストン本体１５２のボス部１５６と一体的なボス部締結用アウタレース部１８８ａと、出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ｂと一体的なボス部締結用インナーレース部１８８ｂとを備える。ボス部１５６と出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ｂとの間には周方向に間隔をおいて複数のボス部締結用楔状カム空間部１８８ｄが形成され、ボス部締結用楔状カム空間部１８８ｄには複数のカムエレメントとしてのボス部締結用カムローラ１８８ｅが収納される。ボス部１５６と出力軸１３２のクラッチ係合部１３２ｂとの間には環状リテーナ１８８ｆが収納され、環状リテーナ１８８ｆの周方向に分離した位置には複数の開口部１８８ｇが形成され、これら開口部１８８ｇにボス部締結用カムローラ１８８ｅがそれぞれ収納されて複数のボス部締結用楔状カム空間部１８８ｄにそれぞれ保持される。

図４Ａ，図４Ｂに示されるように、ボス部締結用ワンウエイクラッチ１８６，１８８は、それぞれ、アンチバックラッシュ機構１９０，１９２を備える。図４Ａにおいて、アンチバックラッシュ機構１９０は、ボス部１５４の環状内壁部１５４ａにおいて径方向に対向するように形成されたアンチバックラッシュ抑制シール収納部１９０ａと、環状リテーナ１８６ｆの外周に設けられていてアンチバックラッシュ抑制シール収納部１９０ａに収納された作動部材１８６ｈとを備える。環状リテーナ１８６ｆは図５のリテーナ１７８と類似構造を有する。Ｓ−字状バネ部材１９４が作動部材１８６ｈをアンチバックラッシュ抑制シール収納部１９０ａにおいてアンチバックラッシュ位置に付勢する。Ｓ−字状バネ部材１９４は図６のものと類似構造を有する。図４Ｂにおいて、アンチバックラッシュ機構１９２は、ボス部１５６の環状内壁部１５６ａにおいて径方向に対向するように形成されたアンチバックラッシュ抑制シール収納部１９２ａと、リテーナ１８８ｆの外周に設けられていてアンチバックラッシュ抑制シール収納部１９２ａに収納された作動部材１８８ｈとを備える。リテーナ１８８ｆは図５のリテーナ１７８と類似構造を有する。Ｓ−字状バネ部材１９４が作動部材１８８ｈをアンチバックラッシュ抑制シール収納部１９２ａにおいてアンチバックラッシュ位置に付勢する。Ｓ−字状バネ部材１９４は図６のものと類似構造を有する。

図２Ｂ、図２Ｃ及び図７に示すように、第１及び第２ロータリピストン本体１５０，１５２は、第１及び第２ロータピストン１５０ｐ，１５２ｐの軸方向に形成された断面Ｃ−形状のシール収納部２１０と、シール収納部２１０に収納されていて環状作動室１０６の内周璧１０６ａと側壁１０６ｂ並びに第１及び第２ボス部１５４，１５６に対してそれぞれ移動可能な分割シール部材２２０と、シール収納部２１０と分割シール部材２２０との間に配置されていて、分割シール部材２２０を内周璧１０６ａと側壁１０６ｂと前記第１及び第２ボス部の外周に対して押圧する複数のバネ部材２３０とを備える。

図７より明らかなように、分割シール部材２２０は、断面Ｌ−形状の第１、第２コーナーシール２４０，２４２と、第１、第２サイドシール２５０，２５２とを備える。第１、第２コーナーシール２４０，２４２は、リーフバネからなるバネ部材２３０の先端部と係合するバネ収納シール収納部２４０ａ，２４０ｂ、２４２ａ，２４２ｂを有する。バネ収納シール収納部２４０ａ、２４２ａにはバネ部材２３０が収容され、バネ部材２３０の径方向外側に作用する押圧力によって、第１、第２コーナーシール２４０，２４２は傾斜面２４４を介して常時、接触状態に保持されるとともに、環状作動室１０６の内周璧１０６ａと側壁１０６ｂに対してそれぞれ密着するように係合する。同様に、第１、第２サイドシール２５０，２５２は、第１、第２コーナーシール２４０，２４２のバネ収納シール収納部２４０ｂ、２４２ｂと径方向に整列したバネ収納シール収納部２５０ａ，２５２ａを有する。バネ収納シール収納部２４０ｂ，２５０ａとバネ収納シール収納部２４２ｂ，２５２ａにそれぞれ収納されたバネ部材２３０の径方向外側に作用する押圧力によって、第１、第２サイドシール２５０，２５２は傾斜面２５４、２５６を介して常時、接触状態に保持される。このとき、第１サイドシール２５０は、環状作動室１０６の側壁１０６ｂ上を摺動する。第２サイドシール２５２のラジアル壁部は環状作動室１０６の側壁１０６ｂと第２ボス部１５６に対して密着するように係合しながら摺動する。第２サイドシール２５２のアキシャルシール壁部２５２ｂはボス部１５６の外周と密着するように摺動する。このため、第１、第２ロータリピストン本体１５０，１５２とシリンダーハウジング１１０との間の作動流体の漏れが最小となり、その分、エンジンの効率が向上してハイパワー出力が得られる。

図２Ｂ及び図７において、出力軸１３２の中心軸に沿ってメイン潤滑油供給路１３２Ｌと、メイン潤滑油供給路１３２Ｌから径方向に延びるように複数のラジアル潤滑油供給路１３２Ｌ１、１３２Ｌ２及び１３２Ｌ３が形成され、メイン潤滑油供給路１３２Ｌには潤滑油ポンプ及び潤滑油供給ライン（図示せず）を介して潤滑油が供給される。ラジアル潤滑油供給路から第１及び第２ボス部締結用クラッチ１８６，１８８及び第１、第２ニードルベアリング１４２，１４４並びに第１及び第２スリーブ部締結用クラッチ１７０，１７２に潤滑油が供給される。中央のラジアル潤滑油供給路１３２Ｌ１は、さらに、ロータリピストン本体１５０の内部に形成されたシール潤滑通路３００、３０２，３０４，３０６と連通する。シール潤滑通路３０２，３０４，３０６はスリット状溝部２１０まで延びていて、スリット状溝部２１０を介して分割シール部材２２０に潤滑油を供給する。シール潤滑通路３０２，３０６の両端部にはそれぞれ多孔質プラグ３０８，３１０が装着され、シール潤滑通路３０４の先端部には多孔質プラグ３１２が装着され、これら多孔質プラグを介してスリット状溝部２１０から割シール部材２２０に潤滑油が徐々に供給され、シール部材２２０とシリンダーハウジングの内壁及び側壁とボス部１５６の外周との潤滑が円滑に行われる。熱機関の運転中に爆発室１１６に作用する爆発燃焼ガスによって、潤滑後の潤滑油は端面壁部のフランジ部１０４ａに形成した環状潤滑油回収チャンバ３２２で回収される。回収された高温の潤滑油は潤滑油リターンライン（図示せず）を介して潤滑油サンプ（図示せず）内に戻される。

図１において、出力軸１３２には駆動ギヤ若しくはプーリー及びタイミングベルト等の動力伝達手段を介してスタータモータ（図示せず）が接続される。変形例としては、エンジンシリンダーハウジングにモータ発電機を連結してスタータモータとして利用しても良い。

次に、本実施例によるロータリ内燃機関１００の作用について説明する。ロータリ内燃機関１００の起動時において、グロープラグ４１２は制御回路（図示せず）により付勢されて所定温度に加熱される。一方、スタータモータにより出力軸１３２がクランキングされると、ロータリ過給器３５０のチャージロータ３６２が図２Ａにおいて時計方向に回転する。すると、チャージロータ３６２の一対のローブ３６４が可動弁３６８の曲面シール部３７６ａから離間するため、チャージチャンバ３７０にはインレット３５６から吸気系の空気が吸引され、チャージロータ３６２の更なる時計方向の回転に連れてチャージチャンバ３７０の吸気が加圧されて高圧吸気となり、連結パイプＣＰを介してアウトレット３５８から吸気ポート１２６に吐出される。吸気ポート１２６を介して吸気室１１８に高圧吸気ＣＡが供給されと、ロータピストン１５０ｐには時計方向の圧力が作用し、ロータピストン１５２ｐには反時計方向の圧力が作用する。したがって、ロータピストン１５２ｐは、シリンダーハウジング１１０にロックされ、一方、ロータピストン１５０ｐが時計方向ＣＷに回転駆動される。ロータピストン１５０ｐの時計方向の回転移動に連れて、圧縮室１２２の高圧吸気がさらに圧縮されて高温高圧の圧縮空気となる。ロータピストン１５０ｐがロータピストン１５２ｐに突起部（図示せず）を介して当接すると、両ピストンは慣性によりさらに時計方向に回転移動する。このとき、両ピストンの間に存在する高温高圧の圧縮吸気は噴流口１２４を介して旋回流室４０６に流入し、高温高圧の圧縮吸気の噴流が旋回流室４０６内部でグロープラグ４１２でさらに加熱されながら旋回流４０８となる。この時、着火部として機能する燃料噴射弁４１０から燃料が噴射され、燃料と高温高圧の圧縮吸気旋回流４０８との混合気が着火し、爆発燃焼ガスを生成する。爆発燃焼ガスは噴流口１２４を介して爆発室１１６に噴出し、爆発・排気行程を実行する。以後、吸入工程、圧縮工程、爆発行程、排気行程が繰り返され、出力軸１３２から動力が得られる。

図８は本発明の第２実施例によるハイブリッド車両１０のブロック図を示す。以下の説明において、ハイブリッド車両１０は自動車に適用したものとして説明するが、本発明は、自動車に限定されず、例えば、トラック、バス、自動２輪車、自動３輪車等の車両、蒸気機関車、ディーゼル機関車、船舶、航空機、宇宙往還機、油圧ショベル及びブルドーザ等の建設機械、トラクター、コンバイン等の農林業機械及び戦車等の特装車両等の車両にも適用可能である。

ハイブリッド車両１０は、第１実施例によるロータリ内燃機関１００を備えていて、ハイブリッド車両１０に推進用動力を供給する動力装置１２と、推進用動力をハイブリッド車両１０に伝達する出力装置１４とを備える。出力装置１４はロータリ内燃機関１００の動力を選択的に遮断若しくは締結するクラッチＣＬと、ロータリ内燃機関１００の動力を複数の走行速度にシフトするトランスミッションＴＲと、トランスミッションＴＲの出力を車両に伝達するためのプロペラーシャフトＰＳを備える。プロペラーシャフトＰＳはディファレンシャル１７を介してハイブリッド車両１０の負荷としての駆動輪等の推進装置１８を駆動する。車両が船舶若しくは航空機等の場合は、周知の如く、ハイブリッド車両１０の負荷としてプロペラやスクリュー等の推進手段が用いられる。

図８に示したハイブリッド車両１０において、動力装置１２のロータリ内燃機関１００はロータリ過給器３５０を備えており、ロータリ内燃機関１００の排気ポート１２８にはターボチャージャ５０が接続されている。排気ガスの噴流により駆動されたターボチャージャ５０によって、エアーフィルタＡＦを含む吸気系５２の吸気は加圧されて、さらに、ロータリ過給器３５０により加圧されて高圧吸気がロータリ内燃機関１００の吸気ポート１２６に供給される。ロータリ内燃機関１００は、着火手段として機能する燃料噴射弁４１０と、吸入空気と燃料との混合気を加熱するためのグロープラグ４１２を備える。燃料噴射弁４１０は、燃料ポンプ５６を介して燃料タンク５８に接続される。グロープラグ４１２はグロープラグ制御器５４からの供給電力で混合気を所定温度にまで加熱する。グロープラグ制御器５４は蓄電装置２２から電力が供給される。出力装置１４はディファレンシャルに隣接して配置されたモータ発電機（Ｍ／Ｇ）２０を備える。Ｍ／Ｇ２０は車両の減速時又は制動時に回生エネルギーを回収して発電し、発電電力をパワーコンバータ２１により交直変換してバッテリ等の蓄電装置２２に蓄電する。蓄電装置２２の出力電力はグロープラグ制御器５４に供給されると共にハイブリッド車両１０の加速時にはパワーコンバータ２１で直交変換してＭ／Ｇ２０をモータとして機能させる。

出力軸１３２には駆動ギヤ若しくはプーリー及びタイミングベルト等の動力伝達手段を介してスタータモータ（図示せず）が接続される。変形例としては、エンジンハウジングに装着したモータ発電機を出力軸に直結してスタータモータとして利用しても良い。

ハイブリッド車両１０のスタート時において、グロープラグ４１２はグロープラグ制御器５４から電力が供給されて所定温度に加熱される。一方、スタータモータにより出力軸１３２がクランキングされると、ロータリ過給器３５０のアウトレット３５８から高圧吸気ＣＡが吸気ポート１２６を介して吸気室１１８に供給される（図２Ａ，図４Ａ参照）。このとき、高圧吸気はロータリ内燃機関１００の内部でロータリピストン部によって圧縮されて高温高圧圧縮空気となり、燃焼部４００で燃料と混合されて爆発燃焼ガスを発生して、ロータリ内燃機関１００により出力軸１３２に動力が発生する。この動力を出力装置１４を介して駆動輪１８等の推進手段に伝達されてハイブリッド車両１０が推進する。ハイブリッド車両１０の走行中にブレーキが掛かると、回生エネルギーによってモータ発電機２０が作動して発電し、発電電力はパワーコンバータ２１で恐竜電力から直流電力に変換されて蓄電装置２２に蓄電される。ハイブリッド車両１０を加速する際には、蓄電装置２２から出力電力がパワーコンバータ２１で交流電力に変換されてモータ発電機２０をモータとして機能させ、トルクアシストを行う。

以上、本発明の各実施例を図面に基づいて説明したが、これ等はあくまでも一実施形態を示すものであり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することが出来る。例えば、本発明のロータリ内燃機関はロータリディーゼルエンジンに適用したものとして記載したが、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、例えば、グロープラグを点火プラグに代えてガソリンエンジンとして適用しても良い。また、蓄電装置に外部電源接続用のインターフェースを設けて、夜間電力や再生可能エネルギーによる余剰電力をインターフェースを介して蓄電装置に充電してモータ発電機のモータモードの利用比率を高めるようにしても良い。

１０２，１０４．．．ディスク状端面壁部；１０６．．．環状作動室；１１０．．．シリンダーハウジング；１３２．．．出力軸；１３２ａ，１３２ｂ．．．クラッチ係合部；１４２，１４４．．．ニードルベアリング；１５０，１５２．．．第１、第２ロータリピストン本体；１７０，１７２．．．第１、第２スリーブ部締結用クラッチ；１８６，１８８．．．第１、第２ボス部締結用クラッチ；１９０，１９２．．．アンチバックラッシュ機構；２００．．．ロータリピストン部；２２０．．．分割シール部材；２６４．．．潤滑油供給ライン；２６４．．．潤滑油供給ライン；３２４．．．潤滑油リターンライン；３５０．．．ロータリ過給器；４００．．．燃焼部；４０６．．．旋回流室；４１０．．．燃料噴射弁

Claims

給気系から吸入空気を供給する吸気ポートと排気ガスを排出する排気ポートとを備え、軸方向に垂直な平面に延びると共に前記軸方向において間隔を置いて配置されたディスク状端面壁部を有するシリンダーハウジングと、
前記シリンダーハウジングに対して同心的に接続されたロータハウジングと、前記ロータハウジングに収納されていて前記吸入空気を圧縮して高圧吸気を前記吸気ポートに供給するチャージロータとを有するロータリ過給器と、
前記シリンダーハウジングに形成されていて前記吸気ポートと前記排気ポートとの間で給気室、圧縮室、爆発室及び排気室を形成する環状作動室と、
前記圧縮室と前記爆発室との間で前記環状作動室に連通していて、前記圧縮室から供給された圧縮吸気と燃料との混合気を爆発燃焼させる燃焼部と、
前記環状作動室の軸心方向に延びていて前記環状作動室の中間部に配置されたクラッチ係合部と、前記クラッチ係合部よりも径小で前記クラッチ係合部の両端から前記ディスク状端面壁部の径方向内側に延びるピストン回転支持部とを有すると共に前記ロータハウジング内に延びていて前記チャージロータに駆動連結された出力軸と、
前記出力軸に回動可能に支持されていて爆発燃焼ガスに応答して前記環状作動室で回転移動しながら前記環状作動室を前記吸気室、前記圧縮室、前記爆発室及び前記排気室とに区画する第１及び第２ロータリピストン本体であって、前記クラッチ係合部と径方向に整列する第１及び第２ボス部と、前記第１及び第２ボス部の径方向外側にそれぞれ延びていて前記環状作動室に回転可能に収納された第１及び第２ロータピストンと、前記第１及び第２ボス部からそれぞれ延びていて前記ディスク状端面壁部の径方向内側に延びる第１及び第２スリーブ部とを有する第１及び第２ロータリピストン本体と、
前記ディスク状端面壁部の前記径方向内側において前記ディスク状端面壁部と前記第１及び第２スリーブ部との間でそれぞれ配置されていて、前記第１及び第２スリーブ部それぞれを第１及び第２回転方向との間で前記端面壁部に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１及び第２スリーブ部締結用クラッチと、
前記クラッチ係合部と前記第１及び第２ボス部との間にそれぞれ配置されていて、前記第１及び第２ボス部それぞれを前記第２回転方向と前記第１回転方向との間で前記クラッチ係合部に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１及び第２ボス部締結用クラッチと、
前記ディスク状端面壁部の前記径方向内側で前記第１及び第２スリーブ部と前記ピストン回転支持部との間に装着された第１及び第２スリーブサポトベアリングと、
前記第１及び第２ロータピストンの外周表面にそれぞれ形成されたシール収納部と、
前記シール収納部において互いに対してスライド可能な状態で前記環状作動室の壁部及び前記第１及び第２ボス部に対してそれぞれ摺接する複数の分割シール部材と、
前記シール収納部に配置されていて、前記複数の分割シール部材を前記壁部及び前記第１及び第２ボス部の外周に対して押圧する複数のバネ部材と、を備え、
前記燃焼部が、前記圧縮室と前記爆発室とに連通するように前記シリンダーハウジングに配置されていて前記圧縮吸気の旋回流を形成する旋回流発生室と、
前記爆発燃焼ガスを前記爆発室に噴出させる噴流口と、
前記旋回流発生室において前記圧縮吸気の旋回流に対して交差するように前記燃料を噴射して着火させる燃料噴射弁と、を備え、
前記ロータリ過給器が、前記給気系に接続されたインレットと前記吸気ポートに連通するアウトレットと、前記ロータハウジングに形成されていて、前記インレット及び前記アウトレットとが開口するロータ作動室と、前記チャージロータに形成されていて前記ロータ作動室の内周面上を回転移動しながら前記インレットから前記吸気を吸引すると共に吸引後の前記吸気を圧縮しながら前記アウトレットから前記吸気ポートに吐出する少なくとも１つのローブと、前記ローブの径方向内側領域において前記ローブの周方向後縁部に形成された曲面摺動凹部と、前記インレットに隣接して前記チャージロータに対して摺接可能な可動弁と、前記可動弁と前記曲面摺動凹部との間に形成されたチャージチャンバとを備え、
前記可動弁が前記ロータハウジングにピボット軸を介して回動するバルブエレメントと、前記ロータハウジングに形成されたバネ収納部に収納されていて前記バルブエレメントを前記チャージロータ側に押圧する押圧バネとを備え、
前記バルブエレメントが、前記ローブと前記曲面摺動凹部とに接触しながら摺動する曲面シール部と、前記チャージチャンバと前記アウトレットとを連絡する連通開口部とを備えることを特徴とするロータリ内燃機関。
前記出力軸の軸心方向に沿って形成されたメイン潤滑油供給路と、前記メイン潤滑油供給路から径方向外側に延びていて前記第１及び第２スリーブ部締結用クラッチ及び前記第１及び第２ボス部締結用クラッチとに連通する第１潤滑油供給通路と、
前記第１及び第２ロータピストンの内部においてそれぞれ前記シール収納部に延びていて前記メイン潤滑油供給路に連通し、前記複数のシール部材に潤滑油を供給する第２潤滑油供給通路とを備えることを特徴とする請求項１に記載のロータリ内燃機関。
推進装置と、
前記推進装置に動力を伝達する出力装置と、
前記動力を発生させるロータリ内燃機関とを備えた車両であって、
前記ロータリ内燃機関が、
給気系から吸入空気を供給する吸気ポートと排気ガスを排出する排気ポートとを備え、軸方向に垂直な平面に延びると共に前記軸方向において間隔を置いて配置されたディスク状端面壁部を有するシリンダーハウジングと、
前記シリンダーハウジングに対して同心的に接続されたロータハウジングと、前記ロータハウジングに収納されていて前記吸入空気を圧縮して高圧吸気を前記吸気ポートに供給するチャージロータとを有するロータリ過給器と、
前記シリンダーハウジングに形成されていて前記吸気ポートと前記排気ポートとの間で給気室、圧縮室、爆発室及び排気室を形成する環状作動室と、
前記圧縮室と前記爆発室との間で前記環状作動室に連通していて、前記圧縮室から供給された圧縮吸気と燃料との混合気を爆発燃焼させる燃焼部と、
前記環状作動室の軸心方向に延びていて前記環状作動室の中間部に配置されたクラッチ係合部と、前記クラッチ係合部よりも径小で前記クラッチ係合部の両端から前記ディスク状端面壁部の径方向内側に延びるピストン回転支持部とを有すると共に前記ロータハウジング内に延びていて前記チャージロータに駆動連結された出力軸と、
前記出力軸に回動可能に支持されていて爆発燃焼ガスに応答して前記環状作動室で回転移動しながら前記環状作動室を前記吸気室、前記圧縮室、前記爆発室及び前記排気室とに区画する第１及び第２ロータリピストン本体であって、前記クラッチ係合部と径方向に整列する第１及び第２ボス部と、前記第１及び第２ボス部の径方向外側にそれぞれ延びていて前記環状作動室に回転可能に収納された第１及び第２ロータピストンと、前記第１及び第２ボス部からそれぞれ延びていて前記ディスク状端面壁部の径方向内側に延びる第１及び第２スリーブ部とを有する第１及び第２ロータリピストン本体と、
前記ディスク状端面壁部の前記径方向内側において前記ディスク状端面壁部と前記第１及び第２スリーブ部との間でそれぞれ配置されていて、前記第１及び第２スリーブ部それぞれを第１及び第２回転方向との間で前記端面壁部に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１及び第２スリーブ部締結用クラッチと、
前記クラッチ係合部と前記第１及び第２ボス部との間にそれぞれ配置されていて、前記第１及び第２ボス部それぞれを前記第２回転方向と前記第１回転方向との間で前記クラッチ係合部に対してロック状態とアンロック状態とに切り替える第１及び第２ボス部締結用クラッチと、
前記ディスク状端面壁部の前記径方向内側で前記第１及び第２スリーブ部と前記ピストン回転支持部との間に装着された第１及び第２スリーブサポトベアリングと、
前記第１及び第２ロータピストンの外周表面にそれぞれ形成されたシール収納部と、
前記シール収納部において互いに対してスライド可能な状態で前記環状作動室の壁部及び前記第１及び第２ボス部に対してそれぞれ摺接する複数の分割シール部材と、
前記シール収納部に配置されていて、前記複数の分割シール部材を前記壁部及び前記第１及び第２ボス部の外周に対して押圧する複数のバネ部材と、を備え、
前記燃焼部が、前記圧縮室と前記爆発室とに連通するように前記シリンダーハウジングに配置されていて前記圧縮吸気の旋回流を形成する旋回流発生室と、
前記爆発燃焼ガスを前記爆発室に噴出させる噴流口と、
前記旋回流発生室において前記圧縮吸気の旋回流に対して交差するように前記燃料を噴射して着火させる燃料噴射弁と、を備え、
前記ロータリ過給器が、前記給気系に接続されたインレットと前記吸気ポートに連通するアウトレットと、前記ロータハウジングに形成されていて、前記インレット及び前記アウトレットとが開口するロータ作動室と、前記チャージロータに形成されていて前記ロータ作動室の内周面上を回転移動しながら前記インレットから前記吸気を吸引すると共に吸引後の前記吸気を圧縮しながら前記アウトレットから前記吸気ポートに吐出する少なくとも１つのローブと、前記ローブの径方向内側領域において前記ローブの周方向後縁部に形成された曲面摺動凹部と、前記インレットに隣接して前記チャージロータに対して摺接可能な可動弁と、前記可動弁と前記曲面摺動凹部との間に形成されたチャージチャンバとを備え、
前記可動弁が前記ロータハウジングにピボット軸を介して回動するバルブエレメントと、前記ロータハウジングに形成されたバネ収納部に収納されていて前記バルブエレメントを前記チャージロータ側に押圧する押圧バネとを備え、
前記バルブエレメントが、前記ローブと前記曲面摺動凹部とに接触しながら摺動する曲面シール部と、前記チャージチャンバと前記アウトレットとを連絡する連通開口部とを備えることを特徴とする車両。
請求項３記載の車両の出力装置に駆動連結されていて前記車両の回生エネルギーにより発電して発電電力を供給するモータ発電機と、蓄電装置と、前記発電電力を直流出力に変換して前記蓄電装置に蓄電するとともに前記車両の加速時に前記蓄電装置の出力電力を交流出力に変換して前記モータ発電機をモータモードで駆動させるパワーコンバータとを備えたハイブリッド車両。