CN102121416B - 旋转式引擎 - Google Patents

Abstract

一种旋转式引擎，其包含一缸座体、一汽缸体、数个活塞、一调控元件及一导引单元，该汽缸体可转动的设置于该缸座体的一环形通孔内，该数个活塞分别可滑动的设置于该汽缸体的数个汽缸内，且各该活塞设有一导杆。该调控元件与于该汽缸体顶面相邻接。该导引单元由数个导轨构成，其分别位于该汽缸体顶、底侧，且在径向上与该环形通孔内壁面保持间隔距离，使得该导轨及环形通孔内壁面之间形成一环形槽道，各该导杆分别可滑动的被同时限位于该环形槽道及一导引槽内，以便该导杆沿着该环形槽道的移动能够引导该活塞相对该汽缸产生径向往复行程，借此提升引擎运转时的顺畅度，并延长旋转式引擎的使用寿命。

Description

旋转式引擎

技术领域

本发明关于一种旋转式引擎，特别是关于一种易于启动且能提升引擎运转顺畅度，以减少活塞耗损及延长使用寿命的旋转式引擎。

背景技术

一种现有旋转式引擎，如中国台湾公告第I228570号《旋转式引擎》发明专利，其包含一缸座体、一汽缸体、四活塞、一进排气调控组及一座盖，该缸座体内部凹设有椭圆状的一轨道座，该汽缸体可转动的设置于该轨道座内。该汽缸体为一圆形缸体，其外周面等间距径向设有四个槽道，该四个活塞分别可滑动的容置于该四个槽道内。各该槽道分别设有一气孔，该气孔贯穿该汽缸体顶面，使其二端分别与该槽道及汽缸体顶面相连通，且各该气孔于该汽缸体顶面形成环状排列。各该槽道于靠近该汽缸体外周面的位置贯穿该汽缸体顶面形成一固定孔，以供一螺栓对应锁固定位于该固定孔内，且各该螺栓的一端被限位于各该活塞外表面的一导滑槽内，使得各该活塞能够沿着该槽道产生稳定的线性滑动。

该进排气调控组设有一气体座及一调控板，该气体座通过一轴承座设置于该汽缸体顶面轴心位置的一圆凸块上，以便该进排气调控组不会随着该汽缸体转动。该气体座设有一点火孔道、一进气槽沟及一排气槽孔，该点火孔道轴向贯穿该气体座的顶、底面，该点火孔道的一端外接一点火系统，另一端则能够与各该槽道的气孔相互连通；该进气槽沟轴向贯穿该气体座顶、底面，且呈弧形状；又，一弧形槽沟开设于该气体座底面，该弧形槽沟与该进气槽沟相互对应恰成一半圆形状，且该弧形槽沟的中央位置轴向朝该气体座顶面贯穿形成该排气槽孔。在该汽缸体转动时，各该槽道的气孔能够在旋转移动中分别与该进气槽沟及弧形槽沟相连通。该调控板为一扇形板片，其设有二圆孔及一隔板，该圆孔贯穿该扇形板片，而该隔板凸伸形成于该二圆孔之间，恰可对应插设于该进气槽沟内，将进气槽沟分成二容室，且该二圆孔分别与该二容室相连通，该二圆孔也分别与二个不同的供油系统相连接。

该座盖为一板体，其对应螺固于该缸座体顶面，以便将该汽缸体密封于该轨道座内。

在上述现有旋转式引擎运转时，随着该二供油系统经由该圆孔及进气槽沟将油气导入该槽道内(进气行程)；通过该椭圆形轨道座短径处的内壁面使各该活塞径向内缩，以达到压缩油气的目的(压缩行程)；接着，该点火系统经由该点火孔道使该槽道内的压缩油气燃烧爆炸，进一步产生动力径向外推该活塞，以便带动该汽缸体旋转(动力行程)；最后，当该活塞因爆炸推力带动该汽缸体旋转而移动至该椭圆形轨道座的长径处时，随着该汽缸体自身的转动惯性使该活塞顺着该轨道座的内壁面朝该槽道内缩，以迫使该槽道内燃烧爆炸后产生的废气可经由该弧形槽沟及排气槽孔排离该槽道(排气行程)。各该活塞分别重复前述进气、压缩、动力及排气四个行程来驱使该现有旋转式引擎旋转持续工作。

然而，该现有旋转式引擎在该汽缸体旋转速度过低的情况下，普遍存在有因为离心速度不足而无法使该活塞顺利被燃烧爆炸的力道推离该槽道，造成该旋转式引擎运转不顺畅的缺点。又，由于旋转式引擎长时间朝同一方向转动，使得在该汽缸体旋转的过程中该活塞的固定侧面会因该汽缸体的惯性移动而容易与该槽道的固定内壁面相互接触，导致该活塞在进行爆炸行程时容易与该槽道内壁面相互摩擦，造成该活塞与该槽道之间的损耗，缩短该现有旋转式引擎的使用寿命。基于上述原因，前述现有旋转式引擎其确实有加以改善的必要。

发明内容

本发明提供一种旋转式引擎，主要能够减少活塞与汽缸壁之间的摩擦损耗，以延长引擎的使用寿命，为本发明的目的。

本发明另一目的是提供一种旋转式引擎，该汽缸体在低速转动时仍可导引活塞顺利相对汽缸壁工作。

本发明再一目的是提供一种旋转式引擎，可以提升引擎运转的顺畅度。

为达到前述发明目的，本发明所运用的技术手段有：

一种旋转式引擎，其包含一缸座体、一汽缸体、数个活塞、一调控元件及一导引单元。该缸座体内壁面环绕形成一环形通孔，该汽缸体可转动的设置于该缸座体的环形通孔内。该汽缸体设有数个汽缸及数个气孔，各该汽缸等间距径向开设于该汽缸体的外周面，各该气孔则贯穿设置于该汽缸体的顶面，且与该汽缸相连通。该数个活塞分别可滑动的设置于该汽缸内，各该活塞端部设有一滚轮及一导杆，各该滚轮抵靠于该环形通孔的内壁面，该导杆沿该汽缸体的轴向分别凸伸于该活塞的顶、底面；该调控元件与于该汽缸体顶面相邻接，且设有一点火孔、一进气孔及一排气孔，该点火孔、进气孔及排气孔能够在该汽缸体转动时分别与各该气孔相互连通；该导引单元具有数个导轨，该数个导轨设置于该缸座体内，且该数个导轨分别位于靠近该汽缸体顶、底侧的位置，同时在径向上与该环形通孔保持一间隔距离，使得该导轨及环形通孔内壁面之间形成一环形槽道，各该导杆分别可滑动的被限位于该环形槽道内。

本发明的有益效果在于，借助该导引单元的设置，使得该活塞能经由该导杆沿着该环形槽道相对该汽缸产生径向的往复行程，借此提升引擎运转时的顺畅度，并延长旋转式引擎的使用寿命。另外，本发明的旋转式引擎即便在旋转及离心速度较低的情况下，该活塞仍可顺利相对该汽缸产生径向往复行程，不会有旋转惯性过低而无法甩出该活塞的情况产生。

附图说明

图1：本发明较佳实施例的旋转式引擎的立体分解图。

图2：本发明较佳实施例的旋转式引擎的组合上视及透视图。

图3：本发明较佳实施例的旋转式引擎沿图2中3-3线的组合剖视。

图4：本发明较佳实施例的旋转式引擎运转状态中的组合上视及透视图

图5：本发明较佳实施例的旋转式引擎沿图2中5-5线的组合剖视。

主要元件符号说明：

1缸座体        11底板       111通孔      12侧墙部

121结合肩部    13盖板       14限位板     141环形通孔

2汽缸体        21输出轴     22汽缺       23气孔

3活塞          31缺槽       32滚轮       33导杆

331限位部      4调控元件    41点火孔     42进气孔

421进气沟槽    43排气孔     431排气沟槽  5导引单元

51第一导轨     511组装口    512导引槽    52第二导轨

A环形槽道

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图1所示，本发明较佳实施例的旋转式引擎包含一缸座体1、一汽缸体2、数个活塞3、一调控元件4及一导引单元5。该汽缸体2可转动的容置于该缸座体1内；该数个活塞3则可径向滑动的结合于该汽缸体2上；该调控元件4设置于该缸座体1内，且与该汽缸体2顶面相邻接，且该汽缸体2可相对该调控元件4转动；该导引单元5结合于该缸座体1及汽缸体2上，并使各该活塞3可滑动的与该导引单元5相连接，以便导引该活塞3随着该汽缸体2的转动而相对该汽缸体2产生径向往复行程。

请参照图1至图3所示，该缸座体1由一底板11、一侧墙部12及一盖板13共同组成，该底板11及盖板13对应盖合于该侧墙部12的顶、底开口处，借此于该缸座体1内部形成一密闭空间。又，该缸座体1另设有一限位板14，该限位板14对应设置于该侧墙部12内壁面的一结合肩部121上，且该限位板14设有一环形通孔141，该环形通孔141贯穿该限位板14的顶、底面，另外，也可由缸座体1的内壁面(侧墙部12)直接环绕形成一个环形通孔141，本实施例的环形通孔141选用一椭圆环形通孔。

该汽缸体2可转动的设置于该缸座体1内部，且相对在该环形通孔141中转动。该汽缸体2设有一输出轴21、数个汽缸22及数个气孔23。该输出轴21轴向设置于该汽缸体2底面的轴心位置，且可转动的穿设于该底板11的一通孔111内，而该通孔111对位于该椭圆环形通孔141的中心点位置。各该汽缸22等间距径向开设于该汽缸体2的外周面，其开口朝向该缸座体1的侧墙部12。各该气孔23轴向贯穿设置于该汽缸体2的顶面，且分别与对应的该汽缸22相连通。

该数个活塞3分别可滑动的设置于各该汽缸22内，且该活塞3与该汽缸22底部之间构成一燃烧室(未标示)。各该活塞3分别设有一缺槽31、一滚轮32及一导杆33，该缺槽31开设于该活塞3的端部，该滚轮32可转动的对应设置于该缺槽31内，且抵靠于该环形通孔141的内壁面，以便该滚轮32能够使该活塞3的端部沿着该环形通孔141的内壁面顺利滑动。该导杆33沿该汽缸体2的轴向分别凸伸于该活塞3的顶、底面，本实施例的导杆33也贯穿该滚轮3，作为该滚轮3的转动轴。另外，该导杆33的二端分别设有一限位部331，该限位部331的直径大于该导杆33的杆径，借此形成径位落差达到卡掣定位的目的。再者，该限位部331较佳选用一辅助轮。

该调控元件4固设于该盖板13的内壁面，且该调控元件4的底面对应与该汽缸体2的顶面相邻接。该调控元件4设有一点火孔41、一进气孔42及一排气孔43，该点火孔41贯穿该调控元件4的顶、底面，其一端与一点火系统相连接。该进气孔42及排气孔43也贯穿该调控元件4的顶、底面，且其二者分别于该调控元件4的底面形成一进气沟槽421及一排气沟槽431，该进气沟槽421及排气沟槽431较佳为一弧形沟槽，且该二者于该调控元件4底面排列成一半圆形状。其中，该进气孔42一端与该进气沟槽421相连通，且位于该进气沟槽421的中央位置，另一端则与一油气供应系统(未绘示)相连接；该排气孔43与该排气沟槽431相连通，且位于该排气沟槽431的中央位置，另一端则与一排气管路(未绘示)相连通。该点火孔41、进气孔42及排气孔43能够在该汽缸体2转动时分别与各该气孔23相互连通。

该导引单元5设有二第一导轨51及二第二导轨52，该二第一导轨51分别设置于该汽缸体2的顶、底面，其中一第一导轨51被限位于该导杆33的限位部331与该汽缸体2顶面之间，另一第一导轨51则被限位于该导杆33的另一限位部331与该汽缸体2底面之间，该二第一导轨51能够随着该汽缸体2转动。本实施例的第一导轨51选用一圆形导轨，其设有一组装口511及数个导引槽512，该组装口511设置于该第一导轨51的轴心位置，以供该调控元件4底面能通过该组装口511与该汽缸体2顶面相对位邻接。该导引槽512径向延伸形成于该第一导轨51上，且相对于该第一导轨51的外周缘形成有开口(未标示)，该导引槽512的尺寸宽度恰等于该导杆33的杆径，以供该导杆33可滑动的设置于该导引槽512内。另外，该导引槽512的长度等于各该活塞3相对该汽缸22的行程距离。

该第二导轨52选择为一椭圆形导轨，其中该第二导轨52的形状相似于该环形通孔141的形状，但尺寸略小于该环形通孔141。该二第二导轨52对应该环形通孔141分别固设于该底板11及盖板13的内壁面，使该汽缸体2及二第一导轨51位于该二第二导轨52之间。该第二导轨52在径向上与该环形通孔141之间保持一间隔距离，以便在轴向视角上形成一环形槽道A(如图2所示)，各该导杆33分别可滑动的被限位于该环形槽道A及导引槽512内。又，该第一导轨51为圆形导轨其直径略小于该椭圆环形通孔141的长轴长度，但大于该椭圆环形通孔141的短轴长度。

请参照图2至图4所示，当本发明的旋转式引擎运转启动时，该其中二个活塞3(图2中位于上、下方的活塞3)分别内缩至该汽缸22上死点位置，此时该燃烧室的体积为最小，该另外二个活塞3(图2中位于左、右方的活塞3)则分别外推至该汽缸22下死点位置，此时该燃烧室的体积为最大。由于各该活塞3在旋转式引擎中的工作为重复且相同，因此为了方便了解该活塞3的工作过程，以下说明仅就图2中位于下方的活塞3进行一次循环中的各行程的工作说明。

本实施例的汽缸体2沿逆时针旋转作为实施样态说明，随着该汽缸体2逆时针的启动旋转，该导杆33的限位部331会受到该二第二导轨52外壁面的抵推，而迫使该导杆33也同时连动该活塞3沿着该导引槽512径向朝外移动(如图4的右下方活塞3所示)。此时，该汽缸体2的气孔23能够经由该进气沟槽421与该进气孔42相连通，以便该油气供应系统通过该气孔23将混合油气送入该燃烧室内，当该活塞3移动至下死点位置时，该燃烧室体积到达最大，且混合油气也充满该燃烧室，此为进气行程(如图2的右方活塞3所示)。

接着，随着该汽缸体2持续朝逆时针方向转动，该活塞3朝相对该汽缸22的上死点位置移动，该气孔23会脱离与该进气沟槽421之间的连通状态而形成封闭，且该环形通孔141的内壁面抵推该活塞3的滚轮32，迫使该活塞3对应该环形通孔141的轮廓沿着该导引槽512径向内缩至上死点位置，借此以压缩该燃烧室内的油气，此为压缩行程(如图2的上方活塞3所示)。

接着，完成前述压缩行程后，随着该汽缸体2持续朝逆时针方向转动，该活塞3再次朝相对该汽缸22的下死点位置移动，该气孔23会与该点火孔41相对位连通，使得该燃烧室内的压缩气体产生爆炸动力。借助该汽缸体2自身的转动惯性并配合爆炸动力，使得该活塞3能够产生径向朝外抵推的力道，进而迫使该导杆33带动该活塞3同时沿着该导引槽512径向朝外移动，且该导杆33也沿着该环形槽道A逆时针移动，直到该活塞3移动至下死点位置为止，此为动力行程(如图2的左方活塞3所示)。

最后，完成前述动力行程后，随着该汽缸体2持续朝逆时针方向转动，该活塞3朝相对该汽缸22的上死点位置移动，该气孔23能够经由该排气沟槽431与该排气孔43相连通，此时该导杆33顺着该环形槽道A移动，迫使该活塞3再次沿着该导引槽512径向内缩至上死点位置，借此挤压残留于该燃烧室内的废气，使得完成爆炸后的废气得以通过该气孔23送离该燃烧室，并将该废弃导入该排气管路排离，此为排气行程(如图2的下方活塞3所示)。其中，各该活塞3分别重复前述进气、压缩、动力及排气四个行程来驱使该汽缸体2旋转工作，以便通过该输出轴21提供一旋转输出动力。

本发明旋转式引擎的技术特点在于：利用该导引单元5的设置，使得该汽缸体2外周侧形成有该环形槽道A，以便该活塞3能经由该导杆33沿着该环形槽道A相对该汽缸22产生径向的往复行程，借此提升引擎运转时的顺畅度。又，由于该导杆33仅能在该第二导轨52及环形通孔141内壁面之间的环形槽道A内滑动，故随着该导杆33沿着该环形槽道A移动，各该活塞3也可被连动而产生相对该汽缸22的径向内缩或外推工作，如此本发明的旋转式引擎即便在旋转及离心速度较低的情况下，仍可通过该第二导轨52及环形通孔141内壁面让该活塞3顺利相对该汽缸22产生径向往复行程，不会有旋转惯性过低而无法甩出该活塞3的情况产生。

另外，由于旋转式引擎的特色在于该汽缸体会持续旋转，故造成现有旋转式引擎在长时间使用后该活塞会因该汽缸体的惯性移动而容易与该汽缸壁相互磨损。请参照图5所示，该活塞3的导杆33被限制在该第一导轨51的导引槽512内，当该汽缸体2旋转时，该导杆33会因旋转惯性而先行抵靠于该导引槽512的内壁面，使该活塞3不会直接抵靠于该汽缸壁，借此让该活塞3的外壁面相对该汽缸壁仍可留有微小间隙，进一步避免该活塞3的耗损，延长旋转式引擎的使用寿命。

虽然本发明已利用上述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者在不脱离本发明的精神和范围之内，相对上述实施例进行各种更动与修改仍属本发明所保护的技术范畴，因此本发明的保护范围当视申请的权利要求范围所界定者为准。

Claims (14)

1.一种旋转式引擎，其特征在于包括：

一个缸座体，内壁面环绕形成一个环形通孔；

一个汽缸体，可转动的设置于该缸座体的环形通孔内，该汽缸体设有数个汽缸及数个气孔，各该汽缸径向开设于该汽缸体的外周面，各该气孔则贯穿设置于该汽缸体的顶面，且分别与对应的该汽缸相连通；

数个活塞，分别可滑动地设置于该数个汽缸内，各该活塞的端部抵靠于该环形通孔的内壁面，各该活塞端部设有一个导杆，该导杆沿该汽缸体的轴向分别凸伸于该活塞的顶面及底面；

一个调控元件，与该汽缸体顶面相邻接，该调控元件设有一个点火孔、一个进气孔及一个排气孔，该点火孔、进气孔及排气孔能够在该汽缸体转动时分别与所述汽缸体的各气孔相互连通；及

一个导引单元，具有数个导轨，该数个导轨设置于该缸座体内，且该数个导轨分别位于靠近该汽缸体顶侧及底侧的位置，同时在径向上与该环形通孔保持一段间隔距离，使得该导轨及环形通孔内壁面之间形成一个环形槽道，各该导杆分别可滑动的被限位于该环形槽道内。

2.依权利要求1所述的旋转式引擎，其特征在于，该环形通孔为椭圆环形通孔。

3.依权利要求2所述的旋转式引擎，其特征在于，该导引单元的所述数个导轨包括两个第二导轨，该两个第二导轨分别设置于该缸座体的底板及盖板的内壁面上，且该导引单元还包括两个第一导轨，该两个第一导轨分别设置于该汽缸体的顶面及底面，且该两个第一导轨位于该两个第二导轨之间。

4.依权利要求3所述的旋转式引擎，其特征在于，各该第一导轨为一个圆形导轨，各该第二导轨为一个椭圆形导轨，各该第二导轨的形状相似于该环形通孔的形状，且尺寸略小于该环形通孔。

5.依权利要求4所述的旋转式引擎，其特征在于，各该第一导轨的直径小于该环形通孔的长轴长度，但大于该环形通孔的短轴长度。

6.依权利要求3、4或5所述的旋转式引擎，其特征在于，各该第一导轨设有数个导引槽，该导引槽径向向内延伸形成于各该第一导轨上，且相对于各该第一导轨的外周缘形成有一个开口。

7.依权利要求6所述的旋转式引擎，其特征在于，各该导引槽的宽度等于该导杆的杆径。

8.依权利要求6所述的旋转式引擎，其特征在于，各该导引槽的长度等于各该活塞在该汽缸内工作的行程距离。

9.依权利要求3、4或5所述的旋转式引擎，其特征在于，各该第一导轨设有一个组装口，该组装口设置于各该第一导轨的轴心位置，该调控元件穿过该组装口与该汽缸体顶面相邻接。

10.依权利要求3、4或5所述的旋转式引擎，其特征在于，该导杆的两端分别设有一个限位部，该限位部的直径大于该导杆的杆径，其中一个第一导轨被限位于该导杆的一个限位部与该汽缸体顶面之间，另一个第一导轨则被限位于该导杆的另一个限位部与该汽缸体底面之间。

11.依权利要求10所述的旋转式引擎，其特征在于，该限位部为一个辅助轮。

12.依权利要求1、2、3、4或5所述的旋转式引擎，其特征在于，该缸座体设有一个限位板，该限位板设置于该缸座体内部，该环形通孔是贯穿形成于该限位板上。

13.依权利要求1、2、3、4或5所述的旋转式引擎，其特征在于，各该汽缸等间距径向开设于该汽缸体的外周面。

14.依权利要求1、2、3、4或5所述的旋转式引擎，其特征在于，各该活塞的一端设有一个滚轮，该滚轮抵靠于该环形通孔的内壁面。

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