KR100684122B1 - 로터용 슬라이딩 베인 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로터리 엔진(rotary engine), 압축기(compressor) 등의 실린더(46, 54) 내부에 편심되게 설치되어 회전하는 로터(44)의 중심부에서 지름 방향으로 왕복하면서, 지름 방향의 2측면은 실린더벽과 접하고 축 길이 방향의 2측면은 실린더 커버와 접하면서 로터(44)와 함께 회전하는 직사각 평판형의 슬라이딩 베인에 관한 것으로, 직사각 평판의 중심부에 왕복 방향의 스페이서홈(12)이 관통 형성되고, 지름 방향의 2측면에는 하기의 가압판(3a ~ 3d)을 수용할 수 있는 포켓(23a, 23b)이 평판 중심선에 대하여 대칭되게 내측으로 요입하여 형성된 베인 몸체(10); 상기 각 포켓(23a, 23b)에 2개씩 인접하여 삽입되고, 그 지름 방향의 내측면에는 상기 실린더벽 방향의 가압력을 제공하는 스프링(15)이 개입되며, 지름 방향의 외측면에는 하기의 기밀막대(5a, 5b)를 삽입할 수 있는 기밀막대 삽입홈(7a ~ 7d)이 형성되고, 2개가 서로 인접하는 축 길이 방향의 내측면에는 상기 실린더 커버 방향의 가압력을 제공하는 스프링(19)이 개입된 직사각 평판형의 가압판(3a ~ 3d); 및 상기 가압판(3a ~ 3d) 중 동일한 포켓에 삽입된 가압판(3a, 3b 또는 3c, 3d)의 기밀막대 삽입홈(7a, 7b 또는 7c, 7d) 전구간에 걸쳐 삽입될 수 있는 길이를 갖으며, 상기 가압판보다 표면경도 및 강도가 큰 기밀막대(5a, 5b);를 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의하면, 압축실린더 벽면 또는 출력실린더 벽면과 로터의 슬라이딩 베인간에 긴밀하게 기밀이 유지될 수 있을 뿐만 아니라, 슬라이딩 베인의 축 길이 방향 측면과 커버간에 긴밀하게 기밀이 유지될 수 있어 고압 기체의 누설 없이 압축 및 출력이 일어날 수 있으므로, 엔진 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
슬라이딩 베인, 로터리 엔진, 압축실린더, 출력실린더, 기밀

Description

로터용 슬라이딩 베인{SLIDING VANE FOR ROTOR}
도 1a는 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인의 분해사시도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인의 정면도이다.
도 1c는 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인의 사시도이다.
도 1d는 도 1c의 A-A' 절단선에 대한 단면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 슬라이딩 베인과 로터 몸체를 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 슬라이딩 베인이 결합된 로터의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 슬라이딩 베인을 갖는 로터의 사용상태도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 슬라이딩 베인 3a ~ 3d : 가압판
5a, 5b : 기밀막대 7a ~ 7d : 기밀막대 삽입홈
9, 9a, 9b : 공압유입홈 10 : 베인 몸체
11 : 스프링삽입홈 12 : 스페이서홈
13 : 공압차단편 삽입홈 15 : 코일스프링
17 : 공압차단편 19 : 코일스프링
21 : 스프링삽입홈 23a, 23b : 포켓
25a ~ 25d : 기밀편삽입홈 27 : 판스프링
29 : 기밀편 30 : 몸체 기밀편
32 : 몸체 기밀막대 31 : 관통공
34 : 체결공 35 : 관통공
36 : 스페이서(spacer) 37 : 볼트
38 : 중간벽 40 : 핀롤러
41 : 기밀레일 42a, 42b : 로터 분할몸체
44 : 로터 46 : 압축실린더
48a ~ 48c : 압축실 50 : 흡기구
52 : 흡입게이트 54 : 출력실린더
56 : 배기구 58a ~ 58d : 출력실
60 : 배출게이트 62 : 연소실
64 : 점화장치
본 발명은 로터용 슬라이딩 베인에 관한 것으로, 더 상세하게는 로터리 엔진 (rotary engine), 압축기(compressor) 등의 실린더 내에 편심되게 설치된 로터(rotor)가 회전할 때 로터의 중심부에서 지름 방향으로 왕복운동하면서 실린더 내부 공간을 기밀을 유지한 채 분할시켜 주는 로터용 슬라이딩 베인(sliding vane)에 관한 것이다.
본원 출원인은 종래의 벤켈 엔진(Wankel Engine) 등 로터리 엔진이 가지고 있는 단점을 해결한 새로운 구조의 로터리 엔진을 한국 특허출원 제10-2005-20840호(출원일:2005. 3. 14) 발명으로 개시하였다. 한국 특허출원 제10-2005-20840호 발명은 일측에 혼합기(混合氣) 또는 공기를 흡입할 수 있는 흡기공이 형성된 일그러진 원통형(타원통형)의 압축실린더, 일측에 연소 기체를 배출할 수 있는 배기공이 형성되고 상기 압축실린더와 나란히 관통된 일그러진 원통형(타원통형)의 출력실린더 및 상기 압축실린더와 출력실린더 사이에 이들과 나란히 배치되고 2개의 대칭되는 원통형 방으로 분할되며 각 방에는 상기 압축실린더와 연통되는 흡입 게이트와 상기 출력실린더에 연통되는 배출 게이트가 형성된 연소실을 구비한 엔진 바디; 상기 엔진 바디의 압축실린더 내부에 편심되게 구비되고, 회전하면서 상기 흡기공으로 부터 혼합기 또는 공기를 흡입하여 압축한 후 상기 흡입 게이트를 통하여 연소실에 투입하는 압축 로터; 상기 엔진 바디의 연소실에 구비되고, 상기 압축 로터에 의하여 압축 및 투입된 혼합기 또는 공기에 점화하여 폭발시키는 점화 장치; 상기 엔진 바디의 출력실린더 내부에 편심되게 구비되고, 상기 연소실의 배출 게이트로 부터 배출되는 연소기체의 추진력에 의하여 회전하는 출력 로터; 상기 연소실 의 각 방 내부에 구비되고, 상기 압축 로터 및 출력 로터의 회전 위치에 따라 압축, 연소 및 출력을 순차적으로 수행하도록 상기 흡입 게이트 및 배출 게이트를 개폐하는 밸브; 상기 압축 로터의 회전을 상기 출력 로터의 회전에 연동시키는 동기수단; 및 상기 엔진 바디의 압축실린더, 연소실 및 출력실린더의 축 방향 밀폐 수단;을 포함하여 구성되며, 본 발명은 한국 특허출원 제10-2005-20840호 발명의 구성 요소인 압축 로터 또는 출력 로터에 사용될 수 있는 슬라이딩 베인에 관한 것이다.
한국 특허출원 제10-2005-20840호 발명을 실용화함에 있어서 가장 중요하게 고려되어야 할 사항은 기밀유지이며, 그 가운데서도 압축실린더 벽면 또는 출력실린더 벽면과 압축 로터의 슬라이딩 베인 또는 출력 로터의 슬라이딩 베인 간의 기밀유지와, 슬라이딩 베인의 측면과 커버(커버 내측에 실링 프레이트를 구비한 경우에는 실링 프레이트, 이하에서는 단순히 이들을 모두 가르켜 "커버"라고 함)간의 기밀유지는 매우 중요하다.
압축 로터 몸체 또는 출력 로터 몸체와 커버 간의 기밀유지도 매우 중요하지만 이 것은 본원 출원인의 다른 특허출원에서 다룬다.
압축실린더 벽면 또는 출력실린더 벽면과 압축 로터의 슬라이딩 베인 또는 출력 로터의 슬라이딩 베인 간에 기밀이 유지되지 않을 경우, 압축실린더 내에서는 고압의 압축 혼합기 또는 공기의 일부가 연소실에 투입되지 못하고 흡기공측으로 누설되게 되고, 출력실린더 내에서는 고압의 연소기체의 일부가 출력 로터의 회전에 사용되지 못하고 배기공을 통하여 바로 배출되게 된다. 이로 인한 로터리 엔진의 효율 저하는 자명한 것이다.
또한, 슬라이딩 베인의 측면과 커버간에 기밀이 유지되지 않을 경우, 압축실린더 내에서는 고압의 압축 혼합기 또는 공기의 일부가 연소실에 투입되지 못하고 흡기공측으로 누설되게 되고, 출력실린더 내에서는 고압의 연소기체의 일부가 출력 로터의 회전에 사용되지 못하고 배기공을 통하여 바로 배출되게 된다. 이로 인한 로터리 엔진의 효율 저하는 자명한 것이다.
본 발명은 상술한 로터리 엔진의 기밀 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 압축실린더 벽면 또는 출력실린더 벽면과 로터의 슬라이딩 베인간에 긴밀하게 기밀이 유지될 수 있어 엔진 효율을 극대화할 수 있는 로터용 슬라이딩 베인을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 슬라이딩 베인의 축 길이 방향 측면과 커버간에 긴밀하게 기밀이 유지될 수 있어 엔진 효율을 극대화할 수 있는 로터용 슬라이딩 베인을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하고자하는 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인은
실린더 내부에 편심되게 설치되어 회전하는 로터의 중심부에서 지름 방향으로 왕복하면서, 지름 방향의 2측면은 실린더벽과 접하고 축 길이 방향의 2측면은 실린더 커버와 접하면서 로터와 함께 회전하는 직사각 평판형의 슬라이딩 베인에 있어서, 상기 슬라이딩 베인은 직사각 평판의 중심부에 왕복 방향의 스페이서홈이 관통 형성되고, 지름 방향의 2측면에는 하기의 가압판을 수용할 수 있는 포켓이 평판 중심선에 대하여 대칭되게 내측으로 요입하여 형성된 베인 몸체;
상기 각 포켓에 2개씩 인접하여 삽입되고, 그 지름 방향의 내측면에는 상기 실린더벽 방향의 가압력을 제공하는 스프링이 개입되며, 지름 방향의 외측면에는 하기의 기밀막대를 삽입할 수 있는 기밀막대 삽입홈이 형성되고, 2개가 서로 인접하는 축 길이 방향의 내측면에는 상기 실린더 커버 방향의 가압력을 제공하는 스프링이 개입된 직사각 평판형의 가압판; 및 상기 가압판 중 동일한 포켓에 삽입된 가압판의 기밀막대 삽입홈 전구간에 걸쳐 삽입될 수 있는 길이를 갖으며, 상기 가압판보다 표면경도 및 강도가 큰 기밀막대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가압판 일면에는 가압판의 지름 방향 내측면의 상기 스프링 사이로 실린더 내의 고압기체를 투입할 수 있는 공압유입홈을 형성하고, 상기 스프링과 포켓 내벽 사이에는 공압차단편을 마련하여 공압유입홈을 통해 유입된 고압기체가 가압 판과 포켓 내벽 사이에서 축 길이 방향으로 누설되지 않게 하는 것이 바람직하다.
상기 포켓의 축 길이 방향 양측면에는 각 포켓에서 상기 가압판의 고압유입홈 형성면 방향으로 확장된 직육면형상의 기밀편삽입홈이 마련되고, 상기 기밀편삽입홈에는 직육면형상의 기밀편과, 상기 기밀편삽입홈 내부에서 상기 기밀편을 커버측으로 가압할 수 있는 스프링이 더 구비되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인의 분해사시도를, 도 1b는 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인의 정면도를, 도 1c는 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인의 사시도를, 도 1d는 도 1c의 A-A' 절단선에 대한 단면도를, 도 2a는 본 발명에 따른 슬라이딩 베인과 로터 몸체를 분해하여 도시한 분해사시도를, 도 2b는 본 발명에 따른 슬라이딩 베인이 결합된 로터의 정면도를, 도 3은 본 발명에 따른 슬라이딩 베인을 갖는 로터의 사용상태도를 각각 나타낸다.
우선 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 로터(44)용 슬라이딩 베인(1)의 용도를 설명한다.
도 3에 도시된 로터리 엔진에서 압축실린더(46)에는 혼합기(混合氣)(연료와 공기의 혼합기체) 또는 공기를 흡입할 수 있는 흡기공(50)과 연소실(62)에 연결된 흡입게이트(52)가 형성되고, 압축실린더(46)의 로터(44)는 회전하면서 흡기구(18)로 부터 혼합기 또는 공기를 흡입한 후 압축하여 상기 흡입게이트(52)를 통하여 연소실(62)에 투입한다. 또한, 도 3에 도시된 로터리 엔진에서 출력실린더(54)에는 연소실(62)로 부터 고압의 연소 기체를 투입받는 배출게이트(60)와 출력실린더(54)의 로터(44)를 회전시킨 연소기체가 외부로 배출되는 배기공(56)이 형성되고, 출력실린더(54)의 로터(44)는 연소실(62)에서 점화장치(64)에 의하여 촉발된 고압의 연소기체에 의하여 회전하면서, 반회전마다 1회씩 연소기체를 상기 배기공(56)을 통해 배출한다. 또한, 상기 압축실린더(46) 및 출력실린더(54)의 전후방에는 커버(도면 미도시)가 쒸어져 압축실(48a, 48b, 48c) 및 출력실(58a, 58b, 58c)을 전후방에서 밀폐한다. 커버의 구조는 상술한 한국 특허출원 제10-2005-20840호 발명에 상세히 기재되어 있다.
이 때 압축실린더(46) 및 출력실린더(54)의 로터(44)는 압축실린더(46) 및 출력실린더(54) 내부에 각각 연소실(62)측으로 편심되게 설치되고, 각 로터(44) 몸체는 편심된 방향에서 압축실린더(46) 및 출력실린더(54)의 벽면과 접촉한다. 또한, 각 로터(44)의 중심부 지름 방향에 마련되는 본 발명에 따른 슬라이딩 베인(1)은 로터 몸체와 함께 회전하면서 동시에 지름 방향으로 왕복운동한다.
따라서, 압축실린더 내의 로터(44)가 회전하면서 혼합기 또는 공기를 압축하여 연소실(62)에 투입하는 과정에서 압축실린더(46) 내부는 상기 슬라이딩 베인(1)이 수평 위치에 오는 경우를 제외하고는 항상 3등분(48a, 48b, 48c)되고, 이 가운데 혼합기 또는 공기가 고압으로 압축되는 공간(48b)은 상기 흡입게이트(52)를 중심으로 로터(44)의 몸체와 압축실린더(46)벽이 접하는 지점과 상기 슬라이딩 베인(1)의 지름 방향측 선단과 압축실린더벽이 접하는 지점, 로터(44) 몸체와 실린더 커버가 접하는 지점 및 슬라이딩 베인(1)의 축 길이 방향 측면과 커버가 접하는 지점에 의하여 폐쇄된다. 따라서, 압축실린더(46)에서 흡기구(50)를 통해 흡입된 혼합기 또는 공기가 충분한 압력으로 압축되려면, 로터(44) 몸체와 실린더벽간의 기밀유지 및 로터(44)몸체와 실린더 커버간의 기밀유지 뿐만 아니라, 슬라이딩 베인(1)의 지름 방향 선단과 압축실린더벽간의 기밀유지 및 슬라이딩 베인(1)의 축 길이 방향 측면과 실린더 커버간의 기밀유지도 매우 중요하다.
또한, 출력실린더(54) 내의 로터(44)가 회전하면서 연소실(62)에서 배출된 고압 연소기체의 폭발력을 회전운동으로 전환하는 과정에서 출력실린더(54) 내부는 슬라이딩 베인(1)이 수평 위치에 오는 경우를 제외하고는 항상 3등분(58a, 58b, 58c)되고, 이 가운데 고압의 연소기체가 토출되는 공간(58a)은 배출게이트(60)를 중심으로 출력실린더 내의 로터(44) 몸체와 출력실린더벽이 접하는 지점과 슬라이딩 베인(1)의 지름 방향 선단과 출력실린더벽이 접하는 지점, 출력실린더(54) 내의 로터(44) 몸체와 실린더 커버가 접하는 지점 및 슬라이딩 베인(1)의 축 길이 방향 측면과 커버가 접하는 지점에 의하여 폐쇄된다. 따라서, 출력실린더(1)에서 배출게이트(60)를 통해 투입된 고압의 연소기체의 폭발력이 모두 회전력으로 변환되려면, 출력실린더(54) 내의 로터(44) 몸체와 실린더벽간의 기밀유지 및 출력실린더(54) 내의 로터(44) 몸체와 실린더 커버간의 기밀유지 뿐만아니라, 슬라이딩 베인(1)의 지름 방향 선단과 출력실린더벽간의 기밀유지와 슬라이딩 베인(1)의 축 길이 방향 측면과 커버간의 기밀도 매우 중요한 것이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인(1)은 직사간 평판형의 베인 몸체(10) 측면에, 지름 방향으로는 실린더벽과 밀착될 수 있는 실린더벽측 기밀유지수단을 구비하고, 축 길이방향으로는 실린더 커버와 밀착될 수 있는 커버측 기밀유지수단을 구비한 데 특징이 있다. 도 1a에서, 다음에 설명하는 바와 같이 실린더벽측 기밀유지는 기밀막대(5a, 5b), 가압판(3a ~ 3d), 스프링(15), 공압차단편(17) 및 가입판(3a ~ 3d) 표면의 고압유입홈(9a)으로 투입되는 고압 기체에 의하여 이루어지고, 커버측 기밀유지는 가압판(3a ~ 3d), 스프링(19), 기밀편(29) 및 스프링(27)에 의하여 이루어진다.
상술한 구성에 의하여 본 발명에 따른 슬라이딩 베인(1)은 실린더(46, 54) 내부에 편심되게 설치되어 회전하는 로터의 중심부에서 지름 방향으로 왕복하면서, 마주보는 2측면은 실린더벽과 접하고 다른 2측면은 실린더의 커버와 접하면서 기밀을 유지한 채 로터와 함께 회전하게 된다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 직사각 평판형의 베인 몸체(10)에는 중심부에 왕복 방향의 스페이서홈(12)이 관통 형성되고, 지름 방향의 2측면에는 상기 가압판(3a ~ 3d)을 수용할 수 있는 포켓(23a, 23b)이 평판 중심선에 대하여 대칭되게 내측으로 요입하여 형성된다. 또한, 상기 가압판(3a ~ 3d)은 상기 각 포켓(23a, 23b)에 2개씩 인접하여 삽입되고, 그 지름 방향의 내측면에는 상기 실린더벽 방향의 가압력을 제공하는 스프링(15)이 개입된다. 이 스프링(15)의 탄성력에 의하여 실린더벽측 기밀이 확보되는 것이다. 상기 스프링(15)을 유동없이 개입시키기 위해 상기 가압판(3a ~ 3d)의 내측면에는 스프링삽입홈(11)과 공압차단편삽입홈(13)을 연속하여 형성하고, 스프링(15) 및 공압차단편(17)을 삽입하는 것이 바람직하다. 상기 스프링(15)은 코일스프링이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 각 포켓(23a, 23b)에는 가압판이 2개씩(3a 및 3b와 3c 및 3d) 서로 인접하여 설치되는 데, 각 가압판(3a ~ 3d)의 축 길이 방향의 내측면, 즉, 동일한 포켓에 설치된 가압판이 서로 접하는 면에는 상기 실린더 커버 방향의 가압력을 제공하는 스프링(19)을 마련한다. 이 스프링(19)의 탄성력에 의하여 실린더 커버측 기밀이 확보되는 것이다.
동일한 포켓(23a, 23b)에 수용된 2개의 가압판이 서로 분리되어 있기 때문에 가압판 선단이 직접 실린더벽과 접촉할 경우 가압판 사이에 틈이 발생하여 고압 기체의 누설이 발생할 수 있다. 이름 방지하기 위하여, 가압판(3a ~ 3d) 지름 방향의 외측면에는 내측으로 요입 형성된 기밀막대 삽입홈(7a ~ 7d)을 형성하고, 긴 사각 바(bar) 형상의 기밀막대(5a, 5b)를 삽입한다. 상기 기밀막대(5a, 5b)는 상기 가압판(3a ~ 3d) 중 동일한 포켓에 삽입된 가압판(3a, 3b 또는 3c, 3d)의 기밀막대 삽입홈(7a, 7b 또는 7c, 7d) 전구간에 걸쳐 삽입될 수 있는 길이를 갖으며, 상기 가압판보다 표면경도 및 강도가 큰 것을 채택한다.
또한, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 가압판(3a ~ 3d)의 지름 방향 외측 선단 일면에는 단턱(8a ~ 8d)을 형성하고, 상기 포켓(23a, 23b)의 높이는 가압판(3a ~ 3d)의 단턱(8a ~ 8d)을 제외한 나머지 부분이 밀착되어 삽입될 수 있는 높이로 형성하는 것이 바람직하나, 단턱(8a ~ 8d) 없이 가압판(3a ~ 3d) 전체를 균일한 두께로 형성할 수도 있다.
상기 가압판(3a ~ 3d) 표면에는 지름 방향 내측면까지 연장되는 공압유입홈(9a)을 형성하여, 고압기체가 상기 공압유입홈(9a)을 통하여, 가압판(3a ~ 3d) 하부까지 유입된 후 가압판을 실린더벽측으로 밀수 있도록 한다. 즉, 상기 가압판(3a ~ 3d) 일면에는 가압판(3a ~ 3d)의 지름 방향 내측면의 상기 스프링(15) 사이로 실린더 내의 고압기체를 투입할 수 있는 공압유입홈(9a)을 형성하고, 상기 스프링(15)과 포켓(23a, 23b) 내벽 사이에는 공압차단편(17)을 마련하여 공압유입홈(9a)을 통해 유입된 고압기체가 가압판(3a ~ 3d)과 포켓(23a, 23b) 내벽 사이에서 축 길이 방향으로 누설되지 않게 한다. 상기 스프링(15)에 의한 기밀보다 공압유입 홈(9a)을 통해 유입된 고압기체에 의한 기밀이 더 확실하다. 상기 스프링(15)은 가압판(3a ~ 3d)을 실린더벽측으로 밀어 기밀의 일부를 담당하기도 하지만 상기 고압차단편(17)을 포켓(23a, 23b) 내벽으로 밀어 고압기체의 축 길이 방향으로의 유출도 막아준다.
동일 포켓(23a)에 삽입되는 2개의 가압판(3a, 3b)은 다른 포켓(23b)에 삽입되는 2개의 가압판(3c, 3d)과 대칭 방향을 향하도록 삽입되는 것이 바람직하다. 이는 도 3에 도시된 바와 같이, 로터가 반회전시마다 2개의 포켓(23a, 23b)에 수용된 가압판(3a ~ 3d)이 그 임무를 서로 교대하는 위치로 이동하기 때문이다.
상기 가압판(3a ~ 3d)의 공압유입홈(9a)과 접하는 베인 몸체(10)의 지름 방향 모서리에는 상기 가압판(3a ~ 3d)의 공압유입홈(9a)과 일체가 되는 공압유입홈(9b)을 더 형성하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 공압유입홈(9)이 고압 압축 기체 공간(48b) 또는 고압 연소기체 공간(58b)에 노출될 때 고압 혼합기 또는 공기나 고압 연소기체가 용이하게 가압판(3a ~ 3d) 하부로 투입될 수 있게 하는 것이 바람직하다.
다시 도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인(1)의 실린더 커버측 기밀은 상기 가압판 사이의 스프링(19)에 의하여도 이루어지지만, 포켓(23a, 23b) 축 길이 방향 양측면에 마련딘 기밀편에 의하여 더 확실해 진다. 즉, 본 발명은 각 포켓(23a, 23b)에서 상기 가압판(3a ~ 3d)의 고압유입홈(9a) 형성면 방향으로 확장된 직육면형상의 기밀편삽입홈(25a ~ 25d)을 포켓(23a, 23b)의 축 길이 방향 측면에 마련하고, 상기 기밀편삽입홈(25a ~ 25d)에는 직육면형상의 기밀편(29)과, 상기 기밀편삽입홈(25a ~ 25d) 내부에서 상기 기밀편(29)을 실린더 커버측으로 가압할 수 있는 스프링(27)을 더 구비하여, 실린더 커버측 기밀을 보강하고 있다. 이 때 스프링은 도 1a에 도시된 바와 같이 웨이브진 띠상의 판스프링(27)이 바람직하다.
도 1b 내지 도 1d를 참조하면, 상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 로터용 슬라이딩 베인(1)은 가압판(3a ~ 3d)의 선단에 마련된 상기 기밀막대(5a, 5b)가 실린더벽과 접촉하면서 실린더벽측 기밀이 유지되고, 상기 가압판(3a ~ 3d)의 축 길이방향 측면과 상기 기밀편(29)의 외측면이 실린더 커버와 접촉하면서 커버측 기밀이 유지된다. 또한, 도 1d 및 도 3에 도시된 바와 같이 고압 기체는 상기 공압유입홈(9)에 투입된 후 가압판(3a ~ 3d)을 외측으로 밀어 실린더벽측 기밀이 더욱 확실하게 유지될 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 슬라이딩 베인(1)은 베인 몸체(10) 중심에 형성된 스페이서홈(12)에 상하에 배치될 로터 분할 몸체(42a, 42b)사이의 간극을 조절하기 위한 스페이서(spacer)(36)를 삽입한 후 볼트(37)에 의하여 체결되며 이를 위해 상부 분할몸체(42a) 및 스페이서(36)에는 관통공(31, 33)이 형성되고 하부 분할몸체(42b)에는 탭(35)이 형성된다. 로터 분할 몸체(42a, 42b) 및 슬라이딩 베인(1)의 측면에 허브를 덛대고 체결공(34)을 이용하여 조립함으로써, 로터축 등을 더 연결할 수 있게 된다. 도 2a 및 도 2b에서 부호 30은 로터 몸체와 실린더 커버간의 기밀을 유지하기 위한 몸체 기밀편(30)이고, 부호 32는 로터 몸체와 실린더 벽 및 실린더 커버간의 기밀을 유지하기 위한 몸체 기밀막대(32)이다.
도 2a, 2b 및 도 3을 참조하면, 로터의 분할몸체(42a, 42b)와 베인 몸체(10) 표면 간의 기밀유지를 위하여 로터의 분할몸체(42a, 42b)가 베인 몸체(10)와 접하는 면에는 축 길이 방향을 따라 길게 기밀레일(41)을 더 마련하는 것이 바람직하다.
도 3에도 도시된 바와 같이, 상술한 구성을 로터(44)는 로터(44) 몸체와 실린더벽간의 기밀 및 로터(44)몸체와 실린더 커버간의 기밀 뿐만 아니라, 슬라이딩 베인(1)의 지름 방향 선단과 압축실린더벽간의 기밀 및 슬라이딩 베인(1)의 축 길이 방향 측면과 실린더 커버간의 기밀을 유지하면서 고속으로 회전할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 압축실린더 벽면 또는 출력실린더 벽면과 로터의 슬라이 딩 베인간에 긴밀하게 기밀이 유지될 수 있을 뿐만 아니라, 슬라이딩 베인의 축 길이 방향 측면과 커버간에 긴밀하게 기밀이 유지될 수 있어 고압 기체의 누설 없이 압축 및 출력이 일어날 수 있으므로, 로터리 엔진 또는 압축기의 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예로 설명하였지만, 본 발명의 보호 범위를 여기에 한정하고자 하는 것은 아니며, 따라서 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 그에 균등에 범위에 미치는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (3)

  1. 실린더(46, 54) 내부에 편심되게 설치되어 회전하는 로터(44)의 중심부에서 지름 방향으로 왕복하면서, 지름 방향의 2측면은 실린더벽과 접하고 축 길이 방향의 2측면은 실린더 커버와 접하면서 로터(44)와 함께 회전하는 직사각 평판형의 슬라이딩 베인에 있어서,
    상기 슬라이딩 베인(10)은
    직사각 평판의 중심부에 왕복 방향의 스페이서홈(12)이 관통 형성되고, 지름 방향의 2측면에는 하기의 가압판(3a ~ 3d)을 수용할 수 있는 포켓(23a, 23b)이 평판 중심선에 대하여 대칭되게 내측으로 요입하여 형성된 베인 몸체(10);
    상기 각 포켓(23a, 23b)에 2개씩 인접하여 삽입되고, 그 지름 방향의 내측면에는 상기 실린더벽 방향의 가압력을 제공하는 스프링(15)이 개입되며, 지름 방향의 외측면에는 하기의 기밀막대(5a, 5b)를 삽입할 수 있는 기밀막대 삽입홈(7a ~ 7d)이 형성되고, 2개가 서로 인접하는 축 길이 방향의 내측면에는 상기 실린더 커버 방향의 가압력을 제공하는 스프링(19)이 개입된 직사각 평판형의 가압판(3a ~ 3d); 및
    상기 가압판(3a ~ 3d) 중 동일한 포켓에 삽입된 가압판(3a, 3b 또는 3c, 3d)의 기밀막대 삽입홈(7a, 7b 또는 7c, 7d) 전구간에 걸쳐 삽입될 수 있는 길이를 갖으며, 상기 가압판보다 표면경도 및 강도가 큰 기밀막대(5a, 5b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터용 슬라이딩 베인.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압판(3a ~ 3d) 일면에는 가압판(3a ~ 3d)의 지름 방향 내측면의 상기 스프링(15) 사이로 실린더 내의 고압기체를 투입할 수 있는 공압유입홈(9a)을 형성하고, 상기 스프링(15)과 포켓(23a, 23b) 내벽사이에는 공압차단편(17)을 마련하여 공압유입홈(9a)을 통해 유입된 고압기체가 가압판(3a ~ 3d)과 포켓(23a, 23b) 내벽 사이에서 축 길이 방향으로 누설되지 않게 한 것을 특징으로 하는 로터용 슬라이딩 베인.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 포켓(23a, 23b)의 축 길이 방향 양측면에는 각 포켓(23a, 23b)에서 상기 가압판(3a ~ 3d)의 고압유입홈(9a) 형성면 방향으로 확장된 직육면형상의 기밀편삽입홈(25a ~ 25d)이 마련되고, 상기 기밀편삽입홈(25a ~ 25d)에는 직육면형상의 기밀편(29)과, 상기 기밀편삽입홈(25a ~ 25d) 내부에서 상기 기밀편(29)을 실린더 커버측으로 가압할 수 있는 스프링(27)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 로터용 슬라이딩 베인.
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