KR100296313B1 - Power transmission device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내연기관용 동력 전달 기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더가 방사상으로 배열되도록 실린더 블럭을 형성하고, 이 각각의 실린더 내부에 설치된 피스톤 로드가 실린더 블럭의 중앙에 설치된 회전원판에 연결하여 이 회전 원판으로부터 동력을 얻을 수 있게 함으로써, 좁은 공간에 많은 실린더를 장착할 수 있을 뿐만 아니라 내연기관의 중심으로부터 벗어난 위치에서도 출력을 얻을 수 있는 내연 기관용 동력 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission mechanism for an internal combustion engine, and more particularly, to form a cylinder block so that the cylinders are arranged radially, and the piston rods installed in the respective cylinders are connected to a rotating disc installed in the center of the cylinder block. The present invention relates to a power mechanism for an internal combustion engine that enables power to be obtained from a rotating disk, which can be equipped with many cylinders in a narrow space and can also obtain power even at a position away from the center of the internal combustion engine.
일반적으로 동력을 발생시켜 주는 기관은 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 외부에서 연소시켜 동력을 얻는 외연기관과, 상기 혼합기를 내부에서 연소시켜 동력을 얻는 내연기관으로 구분하게 된다.In general, an engine that generates power is classified into an external combustion engine that obtains power by burning a mixture of fuel and air from the outside, and an internal combustion engine that burns the mixer inside and obtains power.
특히, 내연기관으로 이용되는 기관은 대부분 실린더에서 발생된 폭발력으로 크랭크 기구를 회전시켜서 동력을 얻게 되는데, 이 크랭크 기구는 실린더 내부에서 길이방향으로 움직이도록 단부에 피스톤이 조합된 피스톤 로드와, 이 피스톤 로드가 결합되어 회전운동을 직선 운동으로 전환시켜 주는 크랭크 축으로 이루어져 있다.In particular, the engine used as an internal combustion engine is mostly powered by rotating the crank mechanism by the explosive force generated in the cylinder. The crank mechanism includes a piston rod having a piston rod coupled to an end to move longitudinally inside the cylinder, and the piston It consists of a crankshaft that engages the rod and converts the rotation into linear motion.
이러한 내연기관은 실린더 수 및 배열에 따라 분류해 보면, 직렬 엔지, V형 엔진, 수평 대향형 엔진 등으로 구분 제작하여 사용하고 있다.These internal combustion engines are classified and manufactured according to the number and arrangement of cylinders, and are classified into a series engine, a V engine, and a horizontally opposed engine.
그러나, 기존의 내연기관은 실린더 갯수에 비례하여 크기가 상대적으로 커지게 되어 기관 장착에 필요한 공간을 많이 차지하게 되는 문제가 발생하게 되었고, 각 피스톤 로드의 결합에 따라 크랭크 축의 길이가 길어질 뿐만 아니라 각 피스톤 로드의 회전을 지지하기 위한 연결 개소인 베어링 부위가 많아지게 되는 단점을 가지고 있었다.However, the existing internal combustion engine has a relatively large size in proportion to the number of cylinders, which takes up a lot of space required for engine installation, and the length of the crankshaft becomes longer as well as the length of each crankshaft is combined with each piston rod. The bearing part, which is a connection point for supporting the rotation of the piston rod, had a disadvantage in that it increased.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 실린더를 원판 형상으로 제작된 실린더 블럭에 방사상으로 설치하고, 각 피스톤 로드가 이 실린더 블럭의 내부에 설치된 회전원판에 연결되어 동력을 얻을 수 있게 함으로써, 실린더 배열에 따른 설치 공간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 베어링 결합 개소를 줄일 수 있는 내연기관용 동력 전달 기구를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of this point, by installing the cylinder radially in a cylinder block made of a disk shape, each piston rod is connected to a rotating disk provided inside the cylinder block to obtain power, It is an object of the present invention to provide a power transmission mechanism for an internal combustion engine that can reduce the installation space according to the cylinder arrangement as well as reduce the bearing engagement points.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 외주면에 실린더가 방사형으로 배치된 실린더 블럭과, 상기 실린더의 피스톤 로드가 외주면에 연결되고 적어도 3개의 회전 지지암의 지지를 받으면서 실린더 블럭의 중앙에 설치되어 동력을 전달시켜 주는 회전원판으로 구성되어 있되, 상기 회전 지지암은 2단으로 단차진 형상의 봉부재로 이루어지고 나란하게 형성된 그 양단이 베어링의 지지를 받으면서 각각 실린더 블럭과 회전 원판에 수직으로 장착되어 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cylinder block radially disposed on the outer circumferential surface, and a piston rod of the cylinder is connected to the outer circumferential surface and is installed at the center of the cylinder block while being supported by at least three rotating support arms. Consists of a rotating disk for transmitting, the rotating support arm is composed of a rod member of stepped shape in two stages and the two ends formed side by side are vertically mounted to the cylinder block and the rotating disk while receiving the bearing support It is characterized by.
도 1a와 1b는 본 발명에 따른 동력 전달기구의 작동 상태를 나타내는 구성도.1a and 1b is a configuration diagram showing an operating state of the power transmission mechanism according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따르는 회전 원판과 회전 지지암의 결합 상태를 보여주는 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a coupling state of the rotating disc and the rotary support arm according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따르는 동력 전달기구의 다른 실시예를 나타내는 개략도.3 is a schematic view showing another embodiment of a power transmission mechanism according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 실린더 블럭 11 : 실린더10 cylinder block 11 cylinder
12 : 피스톤 로드 13 : 회전원판12: piston rod 13: rotating disc
14 : 회전 지지암 15 : 핀구멍14: rotation support arm 15: pin hole
16 : 자리면 17 : 베어링16: seat 17: bearing
18 : 고정 핀 C1 : 회전 원판의 회전 궤도18: fixed pin C1: rotary track of the rotating disc
C2 : 회전 지지암의 회전 궤적C2: Rotational Trajectory of Rotating Support Arm
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 동력 전달 기구에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the power transmission mechanism of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 1a와 1b는 본 발명에 따른 동력 전달기구의 작동 상태를 나타내는 구성도이고, 첨부도면 도 2는 본 발명에 따르는 회전 원판과 회전 지지암의 결합 상태를 보여주는 단면도로, 도면부호 10은 실린더 블럭을 나타낸다.Figures 1a and 1b is a configuration diagram showing the operating state of the power transmission mechanism according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a coupling state of the rotating disc and the rotary support arm according to the present invention, 10 is Represents a cylinder block.
본 발명은 상기 실린더 블럭(10)을 원판 형상으로 제작하여 그 외주면에 등간격으로 실린더(11)를 설치하고, 이 실린더 블럭(10)의 내부에는 적어도 3개소 이상의 회전 지지암(14)에 의해 회전할 수 있게 설치된 회전원판(13)에 각 실린더(11)의 피스톤 로드(12)를 연결하여 이루어진 것이다.According to the present invention, the cylinder block 10 is manufactured in a disc shape, and the cylinder 11 is installed at equal intervals on the outer circumferential surface thereof, and inside the cylinder block 10 by at least three or more rotational support arms 14. It is made by connecting the piston rod 12 of each cylinder (11) to the rotating disk (13) installed to be rotatable.
여기서, 상기 회전원판(13)은 일정한 두께와 강성을 갖는 판재로 이루어져 있으면서 테두리부에는 실린더(11)와 동일한 갯수만큼 핀구멍(15)이 관통 성형되어 있으며, 전체 테두리에는 상기 각 핀구멍(15)과 대응하는 위치에 피스톤 로드(12)의 끝단이 삽입될 수 있도록 자리면(16)이 형성되어 있다.Here, the rotary disk 13 is made of a plate material having a constant thickness and rigidity, and the pin hole 15 is formed through the same number as the cylinder 11 in the rim portion, and each pin hole 15 in the entire rim. The seating surface 16 is formed so that the end of the piston rod 12 may be inserted in the position corresponding to ().
이와 같이 이루어진 자리면(16)에는 상기 피스톤 로드(12)의 단부가 삽입되고, 이 상태에서 고정핀(18)에 의해 각 피스톤 로드(12)가 회전원판(13)에 핀고정되게 된다.The end of the piston rod 12 is inserted into the seat surface 16 formed in this way, and in this state, each of the piston rod 12 is pinned to the rotation disc 13 by the fixing pin 18.
따라서, 상기 회전원판(13)은 각 피스톤 로드(12)가 길이방향으로 움직임에 따라 첨부도면 도 1a와 1b에서 도시한 바와 같이 원래의 위치에서 자신은 회전하지 않으면서 일정한 궤적(C1)을 따라 회전에 가능하게 된다.Thus, the rotary disk 13 is along the constant trajectory (C1) without rotating itself in its original position as shown in Figure 1a and 1b as each piston rod 12 moves in the longitudinal direction. It becomes possible to rotate.
여기서, 상기 궤적(C1)은 실린더 블럭(10)의 중심점을 기준으로 해서 회전원판(13)이 움직임에 따라 그 중심 위치가 이동하는 위치를 나타내고 있는 회전 궤적이다.Here, the trajectory C1 is a rotation trajectory indicating a position where the center position moves as the rotation disc 13 moves based on the center point of the cylinder block 10.
상기 회전 지지암(14)은 길이 중간 부분이 수직으로 접혀져서 전체 형상이 계단 형태로 단차진 봉부재로 이루어져 있으며, 그 양단은 첨부도면 도 2에서 도시한 바와 같이 수직으로 상기 실린더 블럭(10)과 회전원판(13)에 베어링(18)의 지지를 받아 회전 가능하도록 설치된다.The rotary support arm 14 is vertically folded in the middle portion of the vertical shape is made of a stepped rod member in the form of a staircase, both ends of the cylinder block 10 vertically as shown in Figure 2 And it is installed to be rotatable under the support of the bearing 18 to the rotating disk (13).
이때, 상기 회전지지암(14)은 단차진 중간 부분을 반경으로 해서 회전궤적(C2)와 같이 회전하게 되는데, 특히 상기 회전원판(13)이 회전궤적(C1)을 따라 움직이는데 회전 간섭을 받지 않도록 그 길이를 적당한 길이로 제작하여 사용하게 된다.At this time, the rotary support arm 14 is rotated with the rotation trajectory (C2) with the stepped middle portion as a radius, in particular, so that the rotation disc 13 is not moved along the rotation trajectory (C1). The length is made to use the appropriate length.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 2개의 궤적(C1,C2)이 동일한 회전 반경으로 제작하여 사용하는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment of the invention, the two trajectories (C1, C2) is preferably used to produce the same radius of rotation.
이러한 회전 지지암(14)은 첨부도면 도 2에 도시한 바와 같이, 3개가 설치되고 이때 각 회전 지지암(14)은 회전 원판(13)에 베어링 지지되는 단부가 피스톤 로드(12)를 동시에 고정시켜 주는 형태로 장착된 예를 보여주고 있는데, 여기서 상기 회전 지지암(14)이 회전궤적(C2)을 따라 회전하더라도 회전 원판(13)이 다른 회전궤적(C1)을 따라 원활하게 회전하게 된다.As shown in FIG. 2, three rotary support arms 14 are installed. At this time, each rotary support arm 14 has an end portion bearing from the rotary disk 13 to fix the piston rod 12 simultaneously. In this example, the rotating support arm 14 rotates smoothly along the other rotational track C1 even if the rotational support arm 14 is rotated along the rotational track C2.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 회전 지지암(14)은 일단이 피스톤 로드(12)와 함께 회전원판(14)에 장착하여 사용할 수도 있으며, 첨부도면 도 2에서 도시한 바와 같이 그 단부를 피스톤 로드(12)와 별도로 베어링 지지하여 사용하는 것도 가능하다.In a preferred embodiment of the present invention, the rotary support arm 14 may be used by mounting one end to the rotary disk 14 together with the piston rod 12, the end of the piston as shown in Figure 2 It is also possible to use bearing support separately from the rod 12.
또한, 상기 회전 지지암(14)은 그 단부를 연장하여 동력을 외부로 전달해 줄 수 있게 되는데, 이때에는 첨부도면 도 2에서 실린더 블럭(10)에 베어링 지지된 단부를 실린더 블럭(10) 외부로 연장하고 여기에 커플링 등으로 축을 연결하게 되면 피스톤의 왕복운동에 의해 얻어지는 동력을 실린더 블럭(10) 외부로 출력시켜 줄 수 있게 된다.In addition, the rotary support arm 14 may extend its end to transmit power to the outside, in which case the end bearing supported by the cylinder block 10 in the accompanying drawings in FIG. 2 to the outside of the cylinder block 10. When the shaft is connected to the shaft by a coupling or the like, the power obtained by the reciprocating motion of the piston can be output to the outside of the cylinder block 10.
특히, 상기 회전 지지암(14)은 실린더 블럭(10)의 중심으로부터 삼각형 형상으로 배치된 예를 보여주고 있지만, 어느 하나의 회전 지지암(14)(예를 들면, 상술한 3개의 회전 지지암 중에서 하나 또는 3개를 상기와 같이 삼각형으로 배치하고 다른 하나의 회전 지지암)을 실린더 블럭(10)의 중앙에 장착하여 이 실린더 블럭(10)의 전면 중심으로부터 동력을 출력하여 사용하고, 나머지 회전 지지암(14)의 단부를 실린더 블럭(10)의 배면으로 돌출시켜 2곳 이상에서 동력을 출력할 수 있게 하는 것도 가능하게 된다.In particular, although the rotary support arm 14 shows an example arranged in a triangular shape from the center of the cylinder block 10, any one of the rotary support arm 14 (for example, the three rotary support arms described above) One or three of them are arranged in a triangle as described above, and the other rotary support arm) is mounted at the center of the cylinder block 10 to output power from the center of the front of the cylinder block 10, and the remaining rotation. It is also possible to project the end of the support arm 14 to the rear surface of the cylinder block 10 so that power can be output at two or more places.
이와 같이 이루어진 회전 지지암(14)은 상기 회전 원판(13)이 실린더 내부의 중심점을 기준으로 내주면을 따라 움직이도록 유도하게 되고, 이때 상기 회전원판(13)은 그 자체가 회전하지는 않지만 실린더 블럭(10)의 중심점을 기준으로 첨부도면에서 도시한 바와 같이 이 회전원판(13)의 중심점이 회전궤적(C1)을 따라 회전하게 된다.The rotation support arm 14 thus formed is guided so that the rotation disc 13 moves along the inner circumferential surface with respect to the center point inside the cylinder. In this case, the rotation disc 13 itself does not rotate but the cylinder block ( 10, the center point of the rotating disc 13 is rotated along the rotational track C1 as shown in the accompanying drawings.
한편, 첨부도면 도 3은 본 발명에 따른 동력 전달 기구의 다른 실시예를 나타내는 것으로, 첨부도면 도 1과는 달리 상기 피스톤 로드(12)가 바깥쪽으로 움직이도록 구성한 것이다.On the other hand, Figure 3 shows another embodiment of the power transmission mechanism according to the present invention, unlike the accompanying drawings Figure 1 is configured to move the piston rod 12 outward.
이때의 상기 회전원판(13)은 중앙이 뚤려 환 형태로 이루어져 있으면서 그 중앙에 실린더(11)가 방사형으로 배치되어 있으며, 상기 실린더 블럭(10)은 이것들을 동시에 감싸도록 형성되어 있다.At this time, the rotating disk 13 is formed in a circular shape with the center thereof bent, and the cylinder 11 is radially disposed at the center thereof, and the cylinder block 10 is formed to surround them at the same time.
이와 같이 구성된 환형의 회전원판(13)도 상술한 바와 같은 원리에 의해 상술한 바와 같이 일정한 회전궤적(C1)을 따라 움직이면서 동력을 발생시켜 주게 도며, 이렇게 발생된 동력은 상기 회전궤적(C2)을 따라 회전하는 회전 지지암(14)에 의해 출력이 가능하게 된다.As described above, the annular rotating disc 13 configured as described above also generates power while moving along a constant rotation trajectory C1 as described above, and the generated power causes the rotation trajectory C2. The output is enabled by the rotary support arm 14 which rotates accordingly.
이상에서 본 바와 같이 본 발명은 원판 형상의 실린더 블럭에 실린더를 방사형으로 배열하고, 각 피스톤 로드가 실린더 블럭 내부에 일정한 회전 궤적을 따라 움직이는 회전 원판에 결합되어 연동 가능하게 설치함으로써, 여러개의 실린더를 장착할 수 있게 되어 엔진의 크기를 최소화할 수 있고, 또한 피스톤 로드를 결합하는데 있어서 베어링과 같은 연결 개소를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention provides a plurality of cylinders by radially arranging cylinders in a disk-shaped cylinder block, and connecting each piston rod to a rotating disk moving along a predetermined rotational trajectory within the cylinder block. Being able to install it can minimize the size of the engine, and also has the effect of reducing connection points such as bearings in coupling the piston rod.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019980004236A KR100296313B1 (en) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | Power transmission device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019980004236A KR100296313B1 (en) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | Power transmission device for internal combustion engine |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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- 1998-02-12 KR KR1019980004236A patent/KR100296313B1/en not_active IP Right Cessation
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