CN213175826U - 转子发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种转子发动机，包括：壳体，具有三个凸角容纳部；转子，具有连续容纳于所述凸角容纳部的两个凸角，在前面侧具有与吸气口连通的吸气储存部，在后面侧具有与排气口连通的排气储存部；吸气侧壳体盖，具有与吸气储存部连通的吸气孔；排气侧壳体盖，具有与排气储存部连通的排气孔；以及曲轴。通过在吸气冲程中防止排气储存部在所述排气口开放的区间中的一部分处与所述排气孔连通，来减少在吸气冲程中废气向冲程室的流入。

Description

转子发动机

技术领域

本实用新型涉及多缸转子发动机。

背景技术

转子发动机作为利用旋转运动产生动力的发动机，最初由汪克尔(Wankel)所发明。

由汪克尔所研究出的发动机包括：内部面形成为外旋轮线的壳体；和在壳体内进行旋转的呈三角形的转子。

壳体的内部空间被转子划分为三个空间，这些空间的体积随着转子的旋转发生变化，从而构成为连续实现吸气→压缩→燃烧/膨胀→排气的四个冲程。

在研究出汪克尔发动机之后，一直为了使汪克尔发动机的设计最优化而进行着各种研究，也持续开发改进形式的转子发动机。

转子发动机由于其简单的结构而容易实现小型化，并且是在高速运转中能够输出大功率的大功率发动机。由于这种特征，转子发动机具有能够应用于热泵系统、汽车、自行车、飞机、喷气式滑艇、链锯、无人机等各种装置的优点。

与往复式发动机不同，转子发动机是没有开关阀的结构。在转子的侧壁设置有吸气口和排气口，以代替阀的功能。

被转子划分的壳体内部空间需要与转子发动机的外部保持密闭，或者需要保持各个空间彼此间的密闭。为此，通常在壳体和转子彼此摩擦的面设置有侧密封件(SideSeal)、顶端密封件(Apex Seal)以及纽扣式密封件(Button Seal)。

侧密封件以与转子一起旋转的方式安装于转子，顶端密封件和纽扣式密封件形成为固定于与转子形成摩擦面的壳体。

在转子的侧壁设置有用于吸入混合气体的吸气口；和用于排出燃烧后的废气的排气口。

转子的侧壁在与配置于壳体的顶端密封件保持接触的状态下进行旋转。

但是，如果因燃烧产生的热而使转子和顶端密封件发生热变形，则设置于转子侧壁的吸气口或排气口与顶端密封件之间产生干涉，从而可能会使转子和顶端密封件受损。

当设置于转子侧壁的吸气口与壳体的内壁隔开时，处于与吸气阀开放的情况相同的状态，从而混合气体经由吸气口被吸入到壳体内部。

此外，当设置于转子侧壁的排气口与壳体的内壁隔开时，处于与排气阀开放的情况相同的状态，从而废气经由所述排气口被排出到壳体外部。

由于吸气口和排气口设置于转子的侧壁，因此只能根据转子的旋转角度决定吸气口和排气口的开闭。换言之，为了调整吸排气时间点，需要改变吸气口或排气口的配置位置。

在这种结构中，在发动机的吸气冲程中可能会产生吸气口和排气口均打开的重叠区间，在这种情况下，存在吸气冲程中废气与燃料和空气的混合气体一起被吸入的问题。如果在吸气冲程中混入废气，则与混入的废气相对应地导致燃料和空气不足，因此产生发动机的功率减小的问题。

另外，转子与作为偏心轴的曲轴结合并在壳体内部进行旋转。

由于曲轴需要具有供转子结合的偏心轴颈部，因此其不能由单个部件制造，而以组装分开的部件的形式实现。

本实用新型的目的是通过改善曲轴的分开组装结构来确保所需的性能且能够减少部件数量。

实用新型内容

实用新型所要解决的问题

本实用新型的目的在于，在转子的侧壁具有吸气口和排气口的转子发动机中，解决废气从吸气口和排气口均开放的重叠区间流入到缸筒内部的问题。

本实用新型的另一目的在于，在转子的侧壁具有吸气口和排气口的多缸转子发动机中，提供一种结构，该结构能够减少吸气冲程中的废气流入，并且能够顺畅地排出排气冲程中的废气。

本实用新型的目的在于，通过改善与顶端密封件接触的设置于转子的侧壁的吸气口或排气口的形状，来提高顶端密封件和转子的耐久性。

本实用新型的另一目的在于，提供一种结构，当顶端密封件经过设置于转子的侧壁的吸气口或排气口时，该结构能够使所述顶端密封件被稳定地接触支撑。

本实用新型的目的在于，通过改善支撑转子的曲轴的分段结构，来防止曲轴在高负载区域受损。

本实用新型的另一目的在于，通过改善曲轴的分段结构来减少部件数量，由此确保产品的组装性并且减少成本。

解决课题的技术方案

本实用新型的转子发动机，包括：壳体，具有三个凸角容纳部；转子，具有连续容纳于所述凸角容纳部的两个凸角，在前面侧具有与吸气口连通的吸气储存部，在后面侧具有与排气口连通的排气储存部；吸气侧壳体盖，具有与吸气储存部连通的吸气孔；排气侧壳体盖，具有与排气储存部连通的排气孔；以及曲轴，通过在吸气冲程中防止排气储存部在所述排气口开放的区间中的一部分处与所述排气孔连通，来减少在吸气冲程中废气向冲程室的流入。

另外，本实用新型的转子发动机提供一种结构，其中，通过使所述排气储存部的一端配置到与吸气口重叠的部分，从而能够使排气冲程中的废气的排出顺畅地进行。

本实用新型的转子发动机包括：壳体，具有外旋轮线形状的燃烧室；转子，具有吸气口和排气口；壳体盖，与燃烧室重叠而结合；以及顶端密封件，与转子的外侧面接触，划分每个燃烧室，并且，所述吸气口或排气口在与顶端密封件平行的面具有倾斜面。

另外，在本实用新型的转子发动机中，所述吸气口或所述排气口在转子的厚度方向上分开，从而可以在所分开吸气口或排气口之间设置支撑顶端密封件的引导面。

本实用新型的转子发动机包括：壳体，在内部具有N个(N是3以上的正数)凸角容纳部；转子，从所述壳体的中心偏心旋转，具有分别连续地容纳于所述凸角容纳部的(N-1)个凸角；吸气侧壳体盖，与所述凸角容纳部重叠并与所述壳体的前面部结合；排气侧壳体盖，与所述凸角容纳部重叠并与所述壳体的后面部结合；以及曲轴，前后面分别支撑于所述吸气侧壳体盖和所述排气侧壳体盖，位于所述曲轴的前后面之间的偏心轴颈部与转子结合，并且，

所述曲轴提供一种包括第一曲轴和第二曲轴的分段结构，所述第一曲轴包括支撑于所述吸气侧壳体盖的前轴颈部和与转子结合的偏心轴颈部，所述第二曲轴包括与所述第一曲轴结合且支撑于所述排气侧壳体盖的后轴颈部。

实用新型效果

本实用新型的转子发动机具有在吸气冲程中减少废气从排气口和吸气口一起开放的重叠区间流入到缸筒的效果。

本实用新型的转子发动机具有即使在排气冲程的后半程也能够顺畅地排出废气的效果。

本实用新型的转子发动机具有能够减少顶端密封件经过吸气口和排气口时因干涉而引起的损坏的效果。

本实用新型的转子发动机具有能够确保顶端密封件的耐久性和转子的耐久性的效果。

本实用新型的转子发动机提供一种曲轴由两个轴部件和一个紧固装置组装的结构，从而具有即使在高负载区域也能够稳定地动作的效果。

另外，本实用新型的转子发动机的曲轴是第一曲轴和第二曲轴被紧固装置连接的结构，从而共由三个部件组装，因此具有减少部件数量且提高组装性的效果。

附图说明

图1是本实用新型的转子发动机的纵剖视图。

图2是图1所示的转子发动机的一部分构成要素的分解立体图。

图3是示出图1所示的转子发动机的内部结构的局部分解图。

图4至图7是以转子的旋转角度为中心描述图3所示的转子发动机内部的吸气→压缩→燃烧/膨胀→排气冲程的概念图。

图8是示出通常转子(比较例)的吸气侧面的正面立体图。

图9是示出图8所示的转子的排气侧面的背面立体图。

图10是示出本实用新型的实施例的转子的吸气侧面的正面立体图。

图11是示出图10所示的转子的排气侧面的背面立体图。

图12和图14是示出在本实用新型的比较例的吸气冲程中排气储存部和排气孔的相对位置的图。

图13和图15是示出在本实用新型的第一实施例的转子的吸气冲程中的排气储存部和排气孔的相对位置的图。

图16和图18是示出在本实用新型的比较例的排气冲程中排气储存部和排气孔的相对位置的图。

图17和图19是示出在本实用新型的第一实施例的转子的排气冲程中的排气储存部和排气孔的相对位置的图。

图20是示出转子的吸气口的立体图。

图21是用于说明当转子以逆时针方向旋转时转子的吸气口与顶端密封件接触的情形的图。

图22是示出本实用新型的第二实施例的转子的吸气口的立体图。

图23是用于说明当图22的转子以逆时针方向旋转时转子的吸气口与顶端密封件接触的情形的图。

图24是示出本实用新型的第三实施例的转子的吸气口的立体图。

图25是用于说明当图24的转子以逆时针方向旋转时转子的吸气口与顶端密封件接触的情形的图。

图26是示出本实用新型的第四实施例的转子的吸气口的立体图。

图27是示出本实用新型的第五实施例的转子的排气口的立体图。

图28是示出曲轴的分段结构的一例的分解立体图。

图29是示出本实用新型的第六实施例的曲轴的分段结构的分解立体图。

图30是示出本实用新型的第六实施例的曲轴的结合状态的立体图。

图31是示出本实用新型的第六实施例的曲轴的结合状态的侧视图。

图32是示出本实用新型的第六实施例的曲轴的结合状态的剖视图。

图33和图34是示出本实用新型的第六实施例的曲轴的第一曲轴的侧视图和俯视图。

图35是示出本实用新型的第七实施例的曲轴的分段结构的剖切立体图。

*关于附图中主要部分的附图标记的说明*

100：转子发动机 107：密封单元

110：壳体 111：凸角容纳部

112：燃烧室 113：安装孔

114：顶端部 117：顶端密封件

120、120-1：转子 121、121-1：支撑部

122、122-1：贯通孔 123a、123a-1：吸气储存部

123b、123b-1：排气储存部 124a、124a-1：吸气口

124b、124b-1：排气口 125、125-1：肋

127：侧密封件 130：火花塞

140：壳体盖 141：吸气侧壳体盖

141a：吸气孔 142：排气侧壳体盖

142a：排气孔 160：导向齿轮

170：转子齿轮 171：凸缘部

172：齿轮部 173：凸台部

174：容纳部 180：曲轴

180-1：第一曲轴 180-2：第二曲轴

181：前轴颈部 182a：基准面

182：偏心轴颈部 183a：结合槽

183：后轴颈部 184：插入区间

184’：插入区间 185：油流路

186：吐出孔 187：紧固螺栓

188：紧固螺母 189：平衡块

190：转子位置感应传感器 195：支架

具体实施方式

以下，参照附图进一步对本实用新型实施例的转子发动机进行详细描述。

转子发动机构成为，随着转子在壳体内部进行偏心旋转，形成于壳体和转子之间的N个冲程室的容积发生变化，在此过程中，会连续进行吸气→压缩→燃烧/膨胀→排气的四冲程。曲轴对应这种转子的偏心旋转而进行旋转，并且传递与另一机构连接而产生的动力。

图1是本实用新型的转子发动机的纵剖视图，图2是图1所示的转子发动机的一部分构成要素的分解立体图，另外，图3是示出图1所示的转子发动机的内部结构的概念图。

首先，参照图1和图2，本实用新型的转子发动机100包括壳体110、火花塞130、转子120、壳体盖140、转子齿轮170以及曲轴180。

首先，壳体110在内部具有N个(N是3以上的自然数)凸角容纳部111。在本实施例中，示出了凸角容纳部111由3个(即，N＝3)构成的一个例子。

凸角容纳部111和后述的凸角形状可以以外旋轮线(Epitrochoid)为基础进行设计，所述外旋轮线是，当具有在任意形状上进行旋转并移动的滚动圆时，存在于滚动圆上的任意的点随着滚动圆的旋转画出的轨迹。

在每个凸角容纳部111的上部中央设置有与凸角容纳部111连通的N个燃烧室112。

参照图3，燃烧室112具有从形成凸角容纳部111的壳体110的内侧壁凹陷的形状。燃烧室112的尺寸可以根据转子发动机100的压缩比进行不同的设计。

在壳体110可以设置有火花塞130，所述火花塞130向每个燃烧室112进行火花放电，从而使填充于燃烧室112的混合气体被点火。火花塞130可以配置成安装于壳体110的安装孔113，并且暴露于燃烧室112的上部。所述安装孔113构成为与燃烧室112连通。

另一方面，在凸角容纳部111的内部插入有转子120-1，所述转子120-1构成为以凸角容纳部111的中心为基准进行偏心旋转。转子120-1具有在偏心旋转时连续地容纳于每个凸角容纳部111的(N-1)个的凸角。

在图示的实施例的情况下，三个凸角容纳部111以120°的相位差均匀地配置于壳体，转子120-1以180°的相位差配置有两个凸角。

如图2所示，转子齿轮170包括凸缘部171、齿轮部172以及容纳部174。凸缘部171构成为具有平板形状且支撑并固定于转子120的支撑部121。齿轮部172构成为形成于所述凸缘部171的一面并与导向齿轮160的内部接触。

所述容纳部174贯通所述齿轮部172而形成，以供曲轴180的偏心轴颈部182插入。

曲轴180包括：前后轴颈部181、183，构成为贯通转子发动机100；以及偏心轴颈部182，从前后轴颈部181、183偏心地形成并插入于转子齿轮170的容纳部174。

前后轴颈部181，183可以构成为，在前方贯通吸气侧壳体盖141，而在后方贯通排气侧壳体盖142。

曲轴180构成为，与另一机构(系统)连接并将由本实用新型的转子发动机100形成的动力传递到另一机构(系统)。

吸气侧壳体盖141结合于壳体110，以覆盖凸角容纳部111的一侧。在吸气侧壳体盖141设置有用于与壳体110和转子120-1保持气密性的密封部件(未图示)。

吸气侧壳体盖141使壳体110密闭，并且起到将吸入的混合气体传递到转子120-1的通路的作用。为此，在吸气侧壳体盖141设置有吸气孔141a，所述吸气孔141a与设置于转子120-1的前面部的吸气储存部123a连通。

在与凸角容纳部111相对的吸气侧壳体盖141的内侧安装有导向齿轮160。导向齿轮160形成为沿着内周形成有锯齿的环形状。转子齿轮170构成为与导向齿轮160内接并进行旋转。导向齿轮160的齿数是考虑转子120和传递动力的曲轴180的转速比来进行设计的。

就结构而言，如果转子120以逆时针方向偏心旋转一圈，则曲轴180以顺时针方向旋转(N-1)圈。

换言之，在如本实施例的凸角为三个的情况下，曲轴180需要旋转两圈(旋转720°)，转子120-1才旋转一圈(旋转360°)。

排气侧壳体盖142结合于壳体110，以覆盖凸角容纳部111的另一侧。排气侧壳体盖142使壳体110密闭，并且起到使生成的废气排出的通路的作用。为此，在排气侧壳体盖142设置有排气孔142a，所述排气孔142a与设置于转子120的后面部的排气储存部连通。

具有上述结构的本实用新型的转子发动机100在一个循环期间以吸气-压缩-燃烧/膨胀-排气的四冲程进行工作。在下文中，对各个冲程期间的壳体110内的转子120的动作进行说明。

图4至图7是以转子的旋转角度为中心描述图3所示的转子发动机内部的吸气→压缩→燃烧/膨胀→排气过程的概念图。图中的曲轴的角度可以加减±5°。所述加减可以根据误差或者个别发动机的特性等而不同。

如图所示，在转子120的侧面部具有吸气口124a和排气口124b。

如果参照图4对吸气冲程进行说明，则吸气冲程通过在壳体110内部以逆时针方向旋转的转子120实现，并且在转子120的旋转角度从0度变化为-120度的期间实现。

由于转子120以逆时针旋转，因此在角度上标了减号(-)。如果从前面观察转子120，则其以逆时针方向旋转，而如果从后面观察转子120，则其以顺时针方向旋转。

吸气冲程在曲轴180的旋转角度从0度变化至+240度期间进行。由于曲轴180沿顺指针方向旋转，因此在角度上标了加号(+)。

在附图中，在转子120以逆时针方向从0度旋转至-120度期间，混合气体经由吸气口124a流入到设置于壳体110的上部的凸角容纳部111和与该凸角容纳部111连通的燃烧室112。

此时，如图所示，虽然最多量的吸气在转子120的旋转角度为-90度时实现，但是本实用新型的转子发动机100被设计成能够吸气至-120度。

这是为了在随后进行的膨胀冲程中实现过膨胀来提高转子发动机的效率。

其次，参照图5，完成吸气冲程的混合气体通过转子120的旋转开始被压缩。压缩冲程在转子120的旋转角度从-120度变化至-180度期间进行。

在转子120旋转至-180度时压缩比为最大，此时，在理想状态下，混合气体处于完全填充于燃烧室112内的状态。

在压缩冲程的末期，通过火花塞130开始点火，由此开始混合气体的燃烧过程。所述燃烧过程一直持续到燃烧/膨胀冲程的初期。燃烧过程从转子120的旋转角度为-160度左右时开始，而在转子120的旋转角度为-200度左右时完全结束。

换言之，燃烧过程通过火花塞130的点火开始，并且火花塞的点火时机需以转子120的位置为基准进行设定。

另一方面，在附图中，在设置于壳体110的左侧下部的凸角容纳部111和与该凸角容纳部111连通的燃烧室112开始经由吸气口124a流入混合气体的吸气冲程。

即，吸气→压缩→燃烧/膨胀→排气冲程连续发生在与转子120的旋转方向相对应的凸角容纳部111和与该凸角容纳部111连通的燃烧室112。

接下来，参照图6，燃烧/膨胀冲程在转子120的旋转角度从-180度变化至-270度期间进行。在前述的压缩冲程的末期开始的燃烧过程在燃烧/膨胀冲程的初期完全结束。

在吸气冲程中，吸入与转子120的旋转角度为-120度的状态、即在本附图中当转子120旋转至-240度时相对应的体积相应的混合气体，而膨胀冲程持续进行至转子120的旋转角度为270度，直到形成比上述体积更大的体积。

因此，本实用新型的转子发动机100可以获得形成比吸气的体积更大的膨胀的过膨胀的效果。

接下来，参照图7，排气冲程在转子120的旋转角度从-270度变化至-360度期间进行。所生成的废气在转子120从-270度逆时针方向旋转至-360度期间经由排气口124b排出。

图8是示出通常转子(比较例)的吸气侧面的正面立体图，图9是示出图8所示的转子的排气侧面的背面立体图。

图10是示出本实用新型实施例的转子的吸气侧面的正面立体图，图11是示出图10所示的转子的排气侧面的背面立体图。

参照图8至图11，在转子120、120-1的中心部形成有支撑部121、121-1，转子齿轮170安装于所述支撑部121、121-1，在支撑部121、121-1形成有供插入于转子齿轮170的曲轴180贯通的贯通孔122、122-1。

转子齿轮170的凸缘部171支撑在支撑部121、121-1的前面，通过如紧固构件等的紧固装置来与凸缘部171保持牢固的结合状态。

在转子120、120-1的前面部形成有吸气储存部123a、123a-1，所述吸气储存部123a、123a-1用于临时储存经由吸气侧壳体盖141吸入的混合气体。吸气储存部123a具有从转子120、120-1的前面部朝向后面部(即，沿曲轴180的轴向)凹陷的形态。

随着形成有吸气储存部123a、123a-1，转子120的一部分(如图所示，吸气储存部123a、123a-1中的不与排气储存部123b、123b-1共用侧壁的部分)所剩的边缘较薄，从而刚性可能会下降。

考虑到这种情况，在形成吸气储存部123a、123a-1的转子120、120-1的内侧面可以从多处凸出形成有用于加强转子120、120-1的刚性的肋125、125-1。

此时，至少一个肋部可以构成为与支撑部121、121-1相连接，所述肋部可以形成为包括具有比转子120、120-1的厚度小的高度的部分，使得临时储存于吸气储存部123a、123a-1的混合气体能够向相反方向移动。

在转子120的侧面部形成有与吸气储存部123a、123a-1连通的吸气口124a、124a-1，从而构成为能够使吸入的混合气体流入到凸角容纳部111内部。

在本实用新型的实施例和比较例中，吸气口124a、124a-1均形成在能够在转子120、120-1以逆时针方向旋转120°期间吸入混合气体的位置。

在转子120、120-1的后面部形成有用于临时储存燃烧后生成的废气的排气储存部123b、123b-1。排气储存部123b、123b-1具有从转子120、120-1的后面部朝向前面部(即，沿曲轴180的轴向)凹陷的形态。

临时储存于排气储存部123b、123b-1的废气在穿过排气侧壳体盖142的排气孔142a之后，经由排气管142p排出到外部。

在转子120、120-1的侧面部形成有与排气储存部123b、123b-1连通的排气口124b、124b-1，从而构成为使燃烧后生成的废气能够流入到排气储存部123b、123b-1。

在图示的比较例和实施例中，排气口124b、124b-1均形成在能够在转子120以逆时针方向旋转270°之后排气的位置，以在形成比吸气的量多的膨胀之后排气。通过这种过膨胀可以增加转子发动机100的效率。

在实施例和比较例中，吸气口124a、124a-1和排气口124b、124b-1的位置相同，而在吸气储存部123a、123a-1和排气储存部123b、123b-1的形状上有差异。

本实用新型实施例的排气储存部123b-1的特征在于，在吸气冲程中减少废气吸入到缸筒内部，并且在排气冲程中顺畅地进行排气。

为此，如图11所示，排气储存部123b-1的左侧端部形成至与吸气口124a-1重叠的区间。这种结构具有在排气冲程中顺畅地进行排气储存部123b-1和排气孔之间的通气的效果。

另外，优选使排气储存部123b-1的右侧端部始于形成有排气口124b-1的区域。这种结构具有通过减小在吸气冲程中的排气储存部123b-1和排气孔之间通气的区间，来减少废气和混合气体一起吸入的效果。

在下文中，对本实用新型实施例的转子120-1和比较例的转子120在吸气冲程与排气冲程中的不同点进行说明。

以下的附图是示出从转子发动机的后面观察的状态的图，因此转子120、120-1以顺时针方向进行旋转。

图12和图14是示出在本实用新型的比较例的吸气冲程中排气储存部123b和排气孔142a的相对位置的图，图13和图15是示出在本实用新型的第一实施例的转子的吸气冲程中的排气储存部123b-1和排气孔142a的相对位置的图。

观察图12，示出了曲轴的旋转角度为10°的状态，图14示出了曲轴的旋转角度为90°的状态。

如前面的图4所描述，吸气冲程在曲轴的旋转角度为0°至240°之间进行，在此过程中，排气口124b会位于曲轴的旋转角度为0°至90°范围内的冲程室内部。换言之，排气口124b在曲轴的旋转角度为0°～90°之间开放。

当排气口124b开放时，残留于排气储存部123b的废气可能会流入到冲程室的内部。

观察作为比较例的图12和图14，在曲轴旋转角度为10°～90°之间的情况下，可以确认排气储存部123b和排气孔142a之间进行通气。

相反，观察作为实施例的图13和图15，在曲轴的旋转角度为60°～90°之间的情况下，可以确认排气储存部123b-1和排气孔142a之间进行通气。换言之，在实施例的情况下，当曲轴的旋转角度小于60°时，即使排气口开放，排气储存部123b-1也不能与排气孔142a进行通气，因此能够减少废气经由排气口吸入到冲程室的内部。

图16和图18是示出在本实用新型的比较例的排气冲程中排气储存部123b和排气孔142a的相对位置的图，图17和图19是示出在本实用新型实施例的转子的排气冲程中的排气储存部123b-1和排气孔142a的相对位置的图。

排气冲程在曲轴的旋转角度为540°至720°的范围内进行，在比较例和实施例中，在曲轴的旋转角度为540°至690°的范围内，排气储存部和排气孔均能相同地进行通气，但是在690°～720°区间存在差异。

参照图16和图18，在比较例的情况下，当排气冲程中曲轴的角度为690°～720°之间时，可以确认排气储存部123b和排气孔142a不能进行通气。

参照图17和图19，在第一实施例的情况下，当排气冲程中曲轴的角度为690°～720°之间时，可以确认排气储存部123b-1和排气孔142a之间进行通气。

换言之，在排气冲程540°～720°区间中，在图16和图18的比较例的情况下，即使排气口在曲轴的旋转角度为690°～720°范围内开放，排气储存部123b和排气孔142a也不能进行通气，从而不能实现顺畅地排气，然而，在图17和图19的第一实施例的情况下，即使在曲轴的旋转角度为690°～720°范围内，排气口也开放，并且排气储存部123b-1和排气孔142a进行通气，由此，排气储存部和排气孔可以在排气冲程的整体角度区间内进行通气。因此，能够更顺畅地排出废气。

图20是示出转子的吸气口的立体图，图21是用于说明当转子以逆时针方向旋转时转子的吸气口和顶端密封件接触的情形的图。

如图所示，转子120在侧壁具有吸气口124a。转子进行旋转的同时吸气口124a经过顶端密封件117。如前所述，顶端密封件117在凸出的方向上接收弹力而向转子侧凸出并附着。

在转子120以逆时针方向旋转的情况下，转子120的吸气口124a的右侧面先经过顶端密封件117，接着，吸气口124a的左侧面经过顶端密封件117。

但是，由于顶端密封件117在经过吸气口的右侧面124a_1之后，吸气口124a没有被支撑，因此顶端密封件117会向吸气口124a的内部凸出。此时，顶端密封件117的凸出的部分在经过吸气口的左侧面124a_2时，会与阶梯形的边角部分产生干涉。

在转子120每次进行旋转时，在各个缸筒会出现顶端密封件与吸气口的阶梯形边角部分的碰撞，因此，转子120和顶端密封件117均可能被磨损或者损坏。

图22是示出本实用新型的第二实施例的转子的吸气口的立体图，图23是用于说明当图22的转子以逆时针方向旋转时转子的吸气口和顶端密封件接触的情形的图。

如图所示，本实用新型的第二实施例的转子的特征在于，吸气口124c在与顶端密封件117平行的方向上形成的面具有倾斜面124c_1、124c_2。

如果转子120以逆时针方向旋转，则顶端密封件117会经过第一面124c_1并且进入到吸气口124c。如果转子120经过第一面124_1，则对应于吸气口124c内部的顶端密封件117不会被支撑而处于隔开的状态，因此，可能因弹力和热变形而向吸气口124c的内部凸出。然后，当顶端密封件117达到第二面124c_2时，凸出到吸气口124c的内部的顶端密封件117会得到来自转子的第二面124c_2的侧面支撑。

形成于第一面124c_1的倾斜面起到支撑顶端密封件117的作用，使得顶端密封件117向吸气口124c的内部凸出的过程渐进地进行。

形成于第二面124c_2的倾斜面起到使顶端密封件117脱离吸气口124c且被转子120的外周面支撑的过程渐进地进行的作用。

换言之，本实用新型的第二实施例通过在吸气口124c的两面设置倾斜面124c_1、124c_2，来使顶端密封件凸出的过程和顶端密封件重新被推入的过程顺畅地进行。

还可以仅在第一面和第二面中的第二面设置倾斜面。这是因为，实际上顶端密封件和开口的碰撞所构成的问题是在顶端密封件经由脱离开口的第二面时产生的。

这种结构具有减少在顶端密封件117经过吸气口124c时与转子的侧壁发生干涉而产生的磨损和噪音的效果。

另一方面，在图示的实施例的情况下，虽然示出了吸气口124c的两面124c_1、124c_2与顶端密封件117平行的情况，但是吸气口124c的两面与顶端密封件117可以具有倾斜角。

换言之，吸气口124c可以以平行四边形的形状形成。这种形状具有从一侧渐进地实现顶端密封件与吸气口124c的对应面的接触的效果。此时，倾斜角优选为从3度至15度之间的范围。在倾斜角小于3度的情况下，几乎与平行的情形相同，因此渐进地实现接触的效果不明显，在倾斜角超过15度的情况下，会缩小在吸气冲程中的开口面积，因此不可取。

图24是示出本实用新型的第二实施例的转子的吸气口的立体图，图25是用于说明当图24的转子以逆时针方向旋转时转子的吸气口与顶端密封件接触的情形的图。

本实用新型的第三实施例的特征在于，在转子120的吸气口124c’设置有将吸气口124c’沿转子的厚度方向分开的引导面124g。

形成于转子120侧面的吸气口124c’形成为，随着曲轴的旋转进入到冲程室而使混合气体吸入，由此，根据吸气开始角度和吸气结束角度的设定来确定基于转子旋转方向的位置。

吸气口124c’的转子120厚度方向上的尺寸与吸气开始角度和吸气结束角度无关。

因此，通常吸气口124c’的转子厚度方向上的尺寸被确定为能够最大限度地确保开口面积且能够确保转子120的强度的尺寸。

但是，如果吸气口124c’的转子厚度方向上的尺寸变大，则顶端密封件117经过吸气口124c’时凸出的区间(位于吸气口内部的区间)会变长，由此顶端密封件117向吸气口124c’内部凸出的深度也会增加。

本实施例的特征在于，通过在吸气口124c’的厚度方向中间设置引导面124g，来使顶端密封件117在经过吸气口124c’时能够被引导面124g支撑。这是为了减少不能被引导面124g支撑的顶端密封件117的长度。

当具有细棒形状的顶端密封件117经过吸气口124c’时，使所述顶端密封件117的中央部被引导面124g支撑，从而减少顶端密封件117向吸气口124c’的内侧凸出的深度，其结果，具有减少顶端密封件117和吸气口124c’侧面之间的碰撞而引起的损坏的效果。

图26是示出本实用新型的第四实施例的转子的吸气口的立体图，图27是示出本实用新型的第五实施例的转子的排气口的立体图。

首先，参照图26，本实用新型的第三实施例的转子的吸气口124c”的特征在于，所述转子的吸气口124c’被引导面124g分开，并且在与顶端密封件平行的面124c_1’、124c_2’具有倾斜面。如果同时采用前述的第二实施例的倾斜面结构和第二实施例的引导面结构，则能够进一步减少顶端密封件和吸气口之间的干涉。

图27示出了在转子120的排气口124d的两面124d_1、124d_2采用倾斜面的状态。在排气口124d的情况下，也可以与前面说明的吸气口相同地，采用形成倾斜面的结构或者形成引导面的结构。

图28是示出曲轴的分段结构的一例的分解立体图。

曲轴可以被划分为三个区间，即前轴颈部181、偏心轴颈部182、后轴颈部183。为了在偏心轴颈部182组装转子120和转子齿轮170，曲轴应能从偏心轴颈部182部分分开。

如图所示，曲轴利用紧固销P使偏心轴颈部182紧固到前轴颈部181。这种结构在低负载区域平稳地动作，但是随着进入高负载区域，向用于结合的部件即向紧固销P施加的荷重会增加。

如果向紧固销P施加过大的荷重，则紧固销P会变形或破损，从而可能使曲轴被动地分解。即使曲轴不分解，如果紧固销P发生变形，则前轴颈部181和后轴颈部183的对齐会出现错位，并且还可能会发生转子120和壳体110间的干涉。

另一方面，在后轴颈部183的后方用紧固部件189a结合平衡块189。平衡块189起到通过减少曲轴的转动惯量来减少旋转时的振动和噪音的作用。

图29是示出本实用新型的第六实施例的曲轴的分段结构的分解立体图，图30是示出本实用新型的第六实施例的曲轴的结合状态的立体图，图31是示出本实用新型的第六实施例的曲轴的结合状态的侧视图。

如图所示，本实用新型的第六实施例的曲轴的分段结构包括：第一曲轴180-1，包括前轴颈部181和偏心轴颈部182；第二曲轴180-2，包括后轴颈部183和平衡块189；以及紧固螺栓187，连接第一曲轴180-1和第二曲轴180-2。

如前所述的图28的分段结构具有由两个轴部件、三个紧固螺栓P、平衡块189以及平衡块紧固部件189a共七个部件组装的结构。

相反，本实施例的曲轴提供由两个曲轴180-1、180-2和一个紧固螺栓187共三个部件组装的结构。当然，在将后述的图32的O型圈187b包含在部件数内的情况下，部件的数量为四个。

另外，本实用新型的曲轴的平衡块189和后轴颈部183形成为一个部件，因此不需要额外的用于紧固平衡块189的紧固装置。

另外，提供一种结构，其中，在从偏心轴颈部182延伸的插入区间184插入到形成于第二曲轴180-2的结合槽183a之后，紧固螺栓187从第二曲轴180-2的后面贯通第二曲轴180-2而紧固到插入区间184。

因此，能够提高第一曲轴180-1和第二曲轴180-2的结合强度，从而曲轴在高负载区域也不受损。

图32是示出本实用新型的第六实施例的曲轴的结合状态的剖视图。

参照图32，第一曲轴180-1具有从插入区间184的后端进入到偏心轴颈部182和前轴颈部181的内部的油流路185。在油流路185连接有贯通到每个轴颈部181、182、183的外周面的吐出孔186。这种结构能够经由油流路185向各个轴颈部供应油。

此时，优选通过紧固螺栓187封闭油流路185的开口侧，来阻断供应到油流路185的油的泄漏。

这种结构可以在加工紧固孔的同时一同加工油流路，并且利用紧固螺栓187重新封闭油流路，从而具有减少组装工序数的效果。另外，通过在紧固螺栓187的端部设置O型圈槽187a并在所述O型圈槽187a配置O型圈187b，从而能够进一步彻底阻断油向紧固螺栓187侧泄露。

图33和图34是示出本实用新型的第六实施例的曲轴的第一曲轴的侧视图和俯视图。

如图所示，优选在第一曲轴180-1的插入区间184设置基准面182a。如图所示的实施例，基准面182a可以形成为D切形状。

在插入有第一曲轴180-1的插入区间184的第二曲轴180-2的结合槽183a具有与所述基准面182a相对应的基准面(未图示)。这种结构优选通过使第一曲轴180-1和第二曲轴180-2组装时的基准面彼此面接触，来约束第一曲轴180-1和第二曲轴180-2的结合方向。

基准面可以形成为曲面的形状，而不是平面的形状。基准面只要是可以以与其他面非对称的形状限制结合的方向性的形状即可。

图35是示出本实用新型的第七实施例的曲轴的分段结构的剖切立体图。

本实施例的特征在于，第一曲轴的插入区间184’穿过第二曲轴的贯通孔而结合。

如图所示，可以利用紧固螺母188来紧固暴露到第二曲轴的后方的插入区间184’而连接。

以上所描述的内容仅仅是用于实施本实用新型的转子发动机的实施例，本实用新型不限定于以上的实施例，如所附权利要求书所要求的，在不脱离本实用新型的主旨的范围内，本实用新型的技术思想的范围可以包括本实用新型所属领域的普通技术人员能够进行各种变更实施的范围。

Claims (30)

1.一种转子发动机，其中，包括：

壳体，具有三个凸角容纳部；

转子，从所述壳体的中心偏心旋转，具有分别连续容纳于所述凸角容纳部的两个凸角，在前面侧具有与吸气口连通的吸气储存部，在后面侧具有与排气口连通的排气储存部；

吸气侧壳体盖，与所述凸角容纳部重叠并与所述壳体的前面部结合，所述吸气侧壳体盖具有与所述吸气储存部连通的吸气孔；

排气侧壳体盖，与所述凸角容纳部重叠并与所述壳体的后面部结合，所述排气侧壳体盖具有与所述排气储存部连通的排气孔；以及

曲轴，前面支撑于所述吸气侧壳体盖，后面支撑于所述排气侧壳体盖，所述曲轴与所述转子结合，

所述排气储存部形成为，在吸气冲程中的所述排气口开放的区间中的一部分，不与所述排气孔进行通气。

2.根据权利要求1所述的转子发动机，其中，

所述吸气冲程在曲轴的旋转角度为0°±5°至240°±5°的范围内进行，

所述排气口在曲轴的旋转角度为0°±5°至90°±5°的范围内开放。

3.根据权利要求2所述的转子发动机，其中，

所述排气储存部配置成，在曲轴的旋转角度为0°±5°至60°±5°的范围内不存在与排气孔重叠区域。

4.根据权利要求1所述的转子发动机，其中，

所述排气储存部配置成与所述排气孔进行通气直至排气冲程结束。

5.根据权利要求4所述的转子发动机，其中，

所述排气冲程在曲轴的旋转角度为540°±5°至720°±5°的范围内进行，

在所述排气冲程的角度区间，所述排气口处于开放。

6.根据权利要求5所述的转子发动机，其中，

所述排气储存部配置成，在所述排气冲程的整个角度区间与所述排气孔进行通气。

7.根据权利要求1所述的转子发动机，其中，

所述曲轴包括：

第一曲轴，该第一曲轴是由支撑于所述吸气侧壳体盖的前轴颈部和与转子结合的偏心轴颈部一体化而成的单个部件；以及

第二曲轴，该第二曲轴是由与所述第一曲轴结合且支撑于所述排气侧壳体盖的后轴颈部和平衡块一体化而成的单个部件。

8.根据权利要求7所述的转子发动机，其中，

所述第一曲轴包括插入到所述第二曲轴的插入区间，

所述第二曲轴具有供所述插入区间插入的结合槽。

9.根据权利要求8所述的转子发动机，其中，包括：

紧固孔，从所述结合槽的后面向所述插入区间的内部连接；以及

紧固螺栓，紧固到所述紧固孔。

10.根据权利要求9所述的转子发动机，其中，

所述第一曲轴具有油流路，所述油流路从所述插入区间的端部开始经由所述插入区间的内部连接到所述前轴颈部内部，

所述插入区间的端部由所述紧固螺栓封闭。

11.根据权利要求10所述的转子发动机，其中，

在所述紧固螺栓和所述紧固孔之间设置O型圈。

12.根据权利要求8所述的转子发动机，其中，

所述插入区间和所述结合槽具有彼此面接触而固定结合方向的基准面。

13.根据权利要求7所述的转子发动机，其中，

所述第一曲轴包括贯通结合于所述第二曲轴的插入区间，

所述第二曲轴具有贯通孔，所述插入区间与所述贯通孔结合。

14.根据权利要求13所述的转子发动机，其中，

在贯通所述第二曲轴而露出的插入区间紧固有紧固螺母。

15.根据权利要求13所述的转子发动机，其中，

所述插入区间和所述贯通孔具有彼此面接触而固定结合方向的基准面。

16.一种转子发动机，其中，包括：

壳体，具有N个凸角容纳部，所述N是3以上的自然数；

转子，从所述壳体的中心偏心旋转，具有分别连续容纳于所述凸角容纳部的N-1个凸角，在前面侧具有与吸气口连通的吸气储存部，在后面侧具有与排气口连通的排气储存部；

吸气侧壳体盖，与所述凸角容纳部重叠并与所述壳体的前面部结合，所述吸气侧壳体盖具有与所述吸气储存部连通的吸气孔；

排气侧壳体盖，与所述凸角容纳部重叠并与所述壳体的后面部结合，所述排气侧壳体盖具有与所述排气储存部连通的排气孔；以及

曲轴，前面支撑于所述吸气侧壳体盖，后面支撑于所述排气侧壳体盖，所述曲轴与所述转子结合，

所述排气储存部形成为，在所述排气口开放的区间中的一部分区间，不与所述排气孔通气。

17.根据权利要求16所述的转子发动机，其中，

所述排气储存部配置成不存在与所述吸气口重叠的区间。

18.根据权利要求16所述的转子发动机，其中，

还包括顶端密封件，所述顶端密封件设置于所述凸角容纳部的最内侧顶端，并与所述转子的外表面表接触，并且，

具有引导面，所述引导面在转子的厚度方向上将所述吸气口或所述排气口分开，且支撑经过所述吸气口或所述排气口的顶端密封件。

19.根据权利要求16所述的转子发动机，其中，

还包括顶端密封件，所述顶端密封件设置于所述凸角容纳部的最内侧顶端，并与所述转子的外表面接触，并且，

在所述吸气口或所述排气口内部具有引导面，所述引导面支撑经过所述吸气口或所述排气口的顶端密封件。

20.根据权利要求19所述的转子发动机，其中，

所述引导面配置成将所述吸气口或所述排气口分开。

21.根据权利要求19所述的转子发动机，其中，

所述吸气口或所述排气口在与所述顶端密封件平行的面具有倾斜面。

22.根据权利要求16所述的转子发动机，其中，

所述曲轴包括：

第一曲轴，该第一曲轴是由支撑于所述吸气侧壳体盖的前轴颈部和与转子结合的偏心轴颈部一体化而成的单个部件；以及

第二曲轴，该第二曲轴是由与所述第一曲轴结合且支撑于所述排气侧壳体盖的后轴颈部和平衡块一体化而成的单个部件。

23.根据权利要求22所述的转子发动机，其中，

所述第一曲轴包括插入到所述第二曲轴的插入区间，

所述第二曲轴具有供所述插入区间插入的结合槽。

24.根据权利要求23所述的转子发动机，其中，包括：

紧固孔，从所述结合槽的后面向所述插入区间的内部连接；以及

紧固螺栓，紧固到所述紧固孔。

25.根据权利要求24所述的转子发动机，其中，

所述第一曲轴具有油流路，所述油流路从所述插入区间的端部开始经由所述插入区间的内部连接到所述前轴颈部内部，

所述插入区间的端部由所述紧固螺栓封闭。

26.根据权利要求25所述的转子发动机，其中，

在所述紧固螺栓和所述紧固孔之间设置O型圈。

27.根据权利要求23所述的转子发动机，其中，

所述插入区间和所述结合槽具有彼此面接触而固定结合方向的基准面。

28.根据权利要求22所述的转子发动机，其中，

所述第一曲轴包括贯通结合于所述第二曲轴的插入区间，

所述第二曲轴具有贯通孔，所述插入区间与所述贯通孔结合。

29.根据权利要求28所述的转子发动机，其中，

在贯通所述第二曲轴而露出的插入区间紧固有紧固螺母。

30.根据权利要求28所述的转子发动机，其中，

所述插入区间和所述贯通孔具有彼此面接触而固定结合方向的基准面。

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