KR101018243B1 - 운동 에너지 발생 장치 - Google Patents

운동 에너지 발생 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101018243B1
KR101018243B1 KR1020087001113A KR20087001113A KR101018243B1 KR 101018243 B1 KR101018243 B1 KR 101018243B1 KR 1020087001113 A KR1020087001113 A KR 1020087001113A KR 20087001113 A KR20087001113 A KR 20087001113A KR 101018243 B1 KR101018243 B1 KR 101018243B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motion transmission
gearwheel
gear wheel
kinetic energy
shaft
Prior art date
Application number
KR1020087001113A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080015518A (ko
Inventor
추이-난 치오
Original Assignee
추이-난 치오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 추이-난 치오 filed Critical 추이-난 치오
Publication of KR20080015518A publication Critical patent/KR20080015518A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101018243B1 publication Critical patent/KR101018243B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H21/00Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/10Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
    • F16H21/16Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/04Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/042Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft the connections comprising gear transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F02B75/222Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement with cylinders in star arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H21/00Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/10Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
    • F16H21/16Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • F16H21/18Crank gearings; Eccentric gearings
    • F16H21/22Crank gearings; Eccentric gearings with one connecting-rod and one guided slide to each crank or eccentric
    • F16H21/30Crank gearings; Eccentric gearings with one connecting-rod and one guided slide to each crank or eccentric with members having rolling contact
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/04Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/042Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft the connections comprising gear transmissions
    • F01B2009/045Planetary gearings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18056Rotary to or from reciprocating or oscillating
    • Y10T74/18272Planetary gearing and slide

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

운동 에너지 발생 장치는 내부 림에 배치되고 이동 기어휠과 맞물리는 고정 기어휠을 갖는 케이스를 포함한다. 모션 트랜스미션 멤버는 케이스 내에 설치되며, 모션 트랜스미션 샤프트는 모션 트랜스미션 멤버의 축에 제공된다. 축 기어휠은 이동 기어휠과 연동하여 배치되어 모션 트랜스미션 샤프트와 맞물린다. 축 기어휠 외곽으로 플라이휠이 맞물리며 이동 기어휠과 동기하여 회전한다. 힘 적용 샤프트는 플라이휠의 일단에 제공된다. 수개 링크의 각각은 일단에서 힘 적용 샤프트에 결합되며 타단에서 실린더 피스톤에 결합된다.

Description

운동 에너지 발생 장치{Kinetic energy generation device}
본 발명은 운동 에너지 발생 장치에 관련되며, 더 상세하게는 높은 토크, 그러나 낮은 회전 속도 및 감소된 진동으로 출력 파워를 증가시키기 위하여 힘의 사이드 성분(side component)을 감소시킬 수 있는 운동 에너지 발생 장치에 관련된다.
전통적인 엔진의 동작 모드는 도 18에 도시된다. 실린더 내의 연료가 연소함에 따라, 피스톤(X1)은 트랜스미션 샤프트(X3)가 회전하도록 차례로 구동하는 크랭크 샤프트(X2)를 추진하고(push), 그럼으로써 출력 파워가 생성된다. 크랭크 샤프트(X2)에 대하여, 이것은 이동 방향과 함께 형성하는 꽤 큰 사이드 압력 각도(side pressure angle)로 인하여 힘의 비교적 큰 사이드 성분을 생성하며, 그럼으로써 운동 에너지의 전반적인 손실을 초래한다. 또한 종래의 엔진 피스톤은 데드 포인트에 이를 때, 힘 적용 지점(force applying point)(X4)에서의 관성력(inertia force) 및 트랜스미션 샤프트(X3)의 힘이 서로 거슬려서(counteract), 운동 에너지의 손실을 발생시킬 뿐 아니라 엔진의 수명을 단축시키는 진동을 야기하거나 또는 엔진의 고장(failure)을 일으킬 수 있다.
나아가 전통적인 엔진은 연달아 흡입(suction), 압축(compression), 파워 및 배기(exhaust)의 4개의 스트로크를 거쳐야만 한다. 이 사이클 중, 크랭크 샤프트는 출력 샤프트에 대하여 이미 두 번 회전하였고, 즉, 엔진이 각 연소 스트로크에서 출력을 위해 두 번 회전되어 출력 토크는 낮다. 그러므로, 엔진의 회전 속도가 증가되거나 엔진이 작동되도록 하기 위해 더 큰 토크를 제공하도록 실린더 용량이 확장되어야 한다.
엔진 성능을 증가시키기 위한 많은 장치들이 있다. 미국특허 제4,044,629호에 개시된 이들 중 하나가 도 19에 도시된다. 이 경우에, 크랭크 샤프트(5)는 외접 기어(external gear)(7) 내에 포함되어 있는 편심바퀴(eccentric wheel)(8)에 맞물린다. 외접 기어(7)가 짝을 이룬(mated) 내접 기어(internal gear)(15)와 함께 회전할 때, 축(6)의 힘 적용 방향은 편심바퀴(8)에 의하여 조정될(calibrated) 수 있어, 엔진 효율을 증가시킬 수 있다. 미국특허 제4,073,196호에 개시된 또 다른 경우는 도 20에 도시된다. 이 경우에 크랭크 샤프트(26)는 내접 기어(44)에 대하여 회전하기 위하여 캔틸레버(40a)를 통해 외접 기어(43a)에 결합되며, 그런 후 운동 에너지를 전달하기 위하여 외접 기어(43a)의 축(37)을 이용한다. 그럼으로써 엔진 효율이 캔틸레버(40a)를 가지고 축(37)의 힘 적용 방향을 조절함으로써 증가될 수 있다.
어쨌든 상기 두 가지 장치들에 의존하는 것만으로는 전통적인 엔진에 본래적인(inherent) 사이드 압력 및 불안정한 진동으로 인한 손실 문제를 철저히 해결할 수가 없다. 엔진은 여전히 각 익스플로전 스트로크(explosion stroke) 내에서 출력을 위해 두 번 회전하여야 하므로 엔진의 용량은 최소화될 수 없으며, 출력 토크가 여전히 낮다.
엔진을 제외하고, 에어 콤프레서가 또한 운동 에너지 발생 장치이다. 도 21은 대만특허 제95101281.9호에 개시된 장치를 도시하는데, 이 경우에는 엔진이 상하 이동의 1 라운드를 완료하였을 때 엔진이 피스톤을 시험적으로 작동하는 것을 중단하는 구조를 가진다. 그 작동 도면은 도 22에 도시된다. 내접 기어(3)는 케이스 커버(5)의 내부 림(rim)에 배치된다. 내접 기어(3)는 서브-벤트 샤프트(sub-bent shaft)(1)에 추가적으로 결합되는 외접 기어(2)와 맞물린다(engaged). 서브-벤트 샤프트(1)의 일단은 피스톤 및 링크와 결합되는 반면, 외접 기어(2)는 메인-벤트 샤프트(main-bent shaft)(4)에 부착된 하부 샤프트(12)를 갖고 운동 에너지를 출력한다. 회전하는 내접 기어(3)와 외접 기어(2)의 상호 보상에 의하여, 연료를 주입하는 동안 에너지 저장을 증가시키도록 피스톤과 링크(6)가 업 다운의 1 라운드를 할 때 엔진은 한 번 쉴 수가 있다. 게다가 피스톤 및 링크(6)의 운동은 그것이 전통적인 크랭크 샤프트에 일어날 때 힘의 사이드 성분을 결코 생성하지 않을 것이다. 에어 콤프레서의 상기한 구조는 공기 압력을 증가시킴으로써 에너지를 저장한다. 에어 콤프레서는 낮은 효율로 콤프레서의 2 회전마다 한 번씩 공기 압력을 증가시킴으로써 에너지 저장을 수행한다.
본 발명의 목적은 빈번한 연소 스트로크들을 통해 낮은 엔진 회전 속도를 가지고 높은 파워 및 토크를 출력할 수 있는 운동 에너지 발생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 힘 적용 샤프트(force applying shaft)의 관성 각도(inertial angle)의 변형을 감소시키고 기계적 진동을 완화시킴을 통해 높은 파워를 출력할 수 있는 운동 에너지 발생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나 이상의 목적은 낮은 진동으로 안정적으로 동작하는 운동 에너지 발생 장치를 제공하여 장치의 수명을 연장시키는 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 그 내부 림에 배치되고 이동 기어휠과 맞물리는 고정 기어휠을 갖는 케이스를 포함한다. 고정 기어휠과 이동 기어휠의 기어비는 3:2이다. 모션 트랜스미션 멤버는 케이스와 모션 트랜스미션 멤버의 접촉 표면 사이에 끼워진 볼 베어링을 가진 케이스 내에 설치된다. 모션 트랜스미션 샤프트는 모션 트랜스미션 멤버의 축에 제공된다. 축 기어휠은 이동 기어휠과 연동하여 배치되어 모션 트랜스미션 샤프트와 맞물린다. 모션 트랜스미션 샤프트와 축 기어휠의 기어비 또한 3:2이다. 축 기어휠 외곽으로, 플라이휠이 축 기어휠과 맞물리며 이동 기어휠과 동기하여 회전한다. 힘 적용 샤프트는 플라이휠의 일단에 제공된다. 수개의 링크들 각각은 그 일단에서 힘 적용 샤프트에 결합되고 그 타단에서 실린더의 피스톤에 결합된다. 실린더, 피스톤, 링크들은 3의 배수로 배치되고 링크들은 서로 120°이격된다.
피스톤이 링크를 통해 힘 적용 샤프트 상에 압력을 가할 때, 플라이휠 및 이동 기어휠은 축 기어휠에 대하여 회전하며, 모션 트랜스미션 샤프트는 축 기어 휠에 의하여 회전되도록 유발되며, 그럼으로써 파워가 모션 트랜스미션 샤프트에 의하여 출력된다. 본 발명의 장치는 빈번한 연소 스트로크들을 통해 비교적 낮은 회전 속도를 가지고 높은 파워를 출력할 수 있고 그럼으로써 낮은 속도 및 큰 토크의 기계적 구조를 달성하며, 또한 힘 적용 샤프트의 관성 각도의 변화를 감소시키고 기계적 진동을 완화함으로써 성분적 힘의 손실을 최소화하고 파워 출력을 증가시킨다.
도 1은 본 발명의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 정면도이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 동작(1) 내지 (7)을 각각 도시하는 개략도들이다.
도 10은 본 발명의 모션 궤적이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에서의 정면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에서의 모션 궤적이다.
도 13은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 정면도이다.
도 14는 본 발명의 하나 이상의 실시예에서의 모션 궤적이다.
도 15는 본 발명의 6-실린더 장치의 측면도이다.
도 16은 본 발명의 6-실린더 장치의 정면도이다.
도 17은 본 발명의 9-실린더 장치의 측면도이다.
도 18은 종래 실린더의 크랭크 샤프트의 동작을 도시하는 개략도이다.
도 19는 미국특허 제4,044,629호에 개시된 엔진의 개략도이다.
도 20은 미국특허 제4,073,196호에 개시된 엔진의 개략도이다.
도 21 및 도 22는 대만특허 제62305호에 개시된 엔진의 구조 및 동작을 각각 도시하는 개략도들이다.
* 도면 부호에 대한 설명 *
01, 02: 힘 적용 선 1: 케이스 2: 고정 기어휠
3: 이동 기어휠 31: 축 기어휠 4: 모션 트랜스미션 멤버
41: 볼 베어링 42: 모션 트랜스미션 샤프트
5: 플라이휠 51: 힘 적용 샤프트
6: 링크 7: 피스톤 8: 종동 기어
9: 메이팅 포인트 a,b,c: 모션의 궤적 s,t: 궤적존
X1: 피스톤 X2: 크랭크 샤프트 X3: 트랜스미션 샤프트 X4: 힘 적용 포인트
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 운동 에너지 발생 장치는 기본적으로 케이스(1), 고정 기어휠(2), 이동 기어휠(3), 모션 트랜스미션 멤버(4), 플라이휠(5) 및 수개의 링크들(6)을 포함한다.
고정 기어휠(2)은 케이스(1)의 내부 림에 배치되며 이동 기어휠이 고정 기어휠 상에서 회전하도록 하기 위해 이동 기어휠(3)과 맞물린다. 고정 기어휠(2)과 이동 기어휠(3)의 기어비는 3:2이다. 모션 트랜스미션 멤버(4)는 운동 에너지를 출력하기 위해 케이스(1)에 설치된다. 볼 베어링(41)은 모션 트랜스미션 멤버(4)와 케이스(1) 사이의 접촉 표면 사이에 제공되어 그 사이에서 회전 접촉을 매끄럽게 한 다. 모션 트랜스미션 샤프트(42)는 모션 트랜스미션 멤버(4)의 축 중앙에 설치된다. 축 기어휠(31)은 이동 기어휠(3)에 연동하여 배치되어 모션 트랜스미션 샤프트(42)와 맞물린다. 모션 트랜스미션 샤프트(42)와 축 기어휠(31)의 기어비 또한 3:2이다. 축 기어휠(31) 외곽으로, 플라이 휠이 맞물리며 이동 기어휠(3)과 동기하여 회전된다. 힘 적용 샤프트(51)는 플라이휠(5)의 일단에 제공된다. 링크들(6)의 각각은 그 일단에서 힘 적용 샤프트(51)에 결합되고 그 타단에서 실린더(미도시)의 피스톤(7)에 결합되어 피스톤(7)이 실린더의 벽을 따라 왕복운동할 수 있도록 하며, 그럼으로써 링크들(6)을 가지고 플라이휠(5) 및 이동 기어휠(3)이 회전하도록 구동하며 운동 에너지의 전달을 수행한다.
이러한 구조로, 실린더 내의 연료 연소에 의해 생성된 운동 에너지에 의해 구동된 피스톤(7)은 링크들(6)을 통해 힘 적용 샤프트(51) 상에 압력을 가하여 플라이휠(5)과 이동 기어휠(3)을 축 기어휠(31)에 대하여 회전시키고 고정 기어휠(2) 주위를 회전하도록 하는 반면, 축 기어휠(31)은 모션 트랜스미션 샤프트(42)를 구동하여 운동 에너지를 출력하도록 회전시킨다. 모션 트랜스미션 샤프트(42)의 안정적인 동작을 유지하기 위해서는, 수개의 종동(follower) 기어휠들(8)이 모션 트랜스미션 샤프트(42)와 고정 기어휠(2) 사이의 더미 영역(dummy area)에 삽입될 수 있어 마치 위성(planet) 기어휠들인 것처럼 안정적으로 동작한다.
본 발명은 축 기어휠(31), 힘 적용 샤프트(51) 및 메이팅(mating) 포인트(9)의 세개의 커널들(kernels)을 포함하며, 여기서 고정 기어휠(2) 및 이동 기어휠(3)은 서로 맞물린다는 점에 특징이 있다. 실린더에서의 연료 연소에 의하여 생성된 운동 에너지가 링크들(6)을 통해 힘 적용 샤프트(51) 상에 압력을 가할 때, 그 관성력은 축 기어휠(31)을 향한 방향(힘 적용 라인(01))으로 힘 적용 샤프트(51)로부터의 압력을 가하며, 역회전력(reverse force)이 축 기어휠(31)을 향한 방향(힘 적용 라인(02))으로 메이팅 포인트(9)로부터 가해져 축 기어휠(31)로부터 모션 트랜스미션 샤프트(42)로 출력된 힘은 어떠한 종래의 구조에 의해 생성된 힘보다 훨씬 크다. 나아가 파워 손실은 파워가 모션 트랜스미션 샤프트(42)와 축 기어휠(31)의 직접적인 맞물림(engagement)에 의하여 출력되므로 더 낮다. 각도는 바람직하게는 두 힘 적용 라인들(01, 02) 사이에 형성되어 힘의 상호 충돌(counteract)을 회피하도록 레버의 원리에 의하여 힘을 증강시킨다. 도 2에 도시된 바와 같이, 피스톤(7)이 스트로크의 개시 포인트에 있을 때, 축 기어휠(31)이 피스톤(7)과 모션 트랜스미션 샤프트(42)를 연결하는 직선상에서 일정 각도 시프트되어 링크들(6)이 이동 기어휠(3) 및 플라이휠(5)을 구동하는 것을 용이하게 한다.
게다가, 본 발명에 있어서, 링크들(6)은 그 사이드 압력 각도의 매우 작은 변형을 유지하므로 대부분의 관성력은 이동 기어휠(3)과 플라이휠(5)을 구동하는 파워로써 이용되어 비효과적인 힘의 사이드 성분을 감소시킬 수 있다. 도 2 내지 9에 도시된 바와 같이 이동 기어휠(3)이 고정 기어휠(2) 주위를 회전할 때, 이동 기어휠(3) 및 플라이휠(5)은 도 10에 도시된 힘 적용 샤프트(51)의 궤적(a)을 형성하도록 대향하는 방향으로 회전한다.
상기한 궤적(a)을 가지고, 본 발명에 있어서, 3개의 실린더들이 하나의 세트에 포함되며, 3개의 모션 트랜스미션 샤프트들(42)이 3개의 실린더를 위해 기능하면서 서로 120°이격되어 방사상으로 배치되므로 각 실린더는 총 출력의 3분의 1을 공급한다. 제1 실린더가 연소 스트로크를 시작할 때, 한 사이클(위에서 아래로) 동안 피스톤(7)에 의해 추적된 모션의 궤적은 도 2 내지 4에 도시된 궤적(a)이다. 압력을 증가시키는 이러한 과정은 대략 선형인 도 10에 도시된 압력을 증가시키는 궤적존(locus zone)(S)을 생성하여 링크(6)로부터의 힘의 대부분은 사이드 성분 힘의 낮은 손실을 갖고 회전하기 위하여 이동 기어휠(3)에 가해진다. 피스톤(7)은 스트로크의 끝 가까이 도달하자마자 속도가 떨어진다. 이것은 도 5 및 도 6에 도시된 궤적(a)을 밟으며, 링크(6)는 압축을 위해 제2 실린더로 나아간다. 제2 실린더에서의 연소 스트로크 상태는 도 7 내지 도 9에 도시되며, 이후 제3 실린더에서의 압축 스트로크가 뒤따른다. 동시에 제1 실린더가 그 배기 스트로크를 시작한다. 이런 방식으로 피스톤(7)이 최대의 관성력을 생성했을 때, 그것의 대부분은 회전을 위해 이동 기어휠(31)에 가해지며 그럼으로써 운동 에너지의 출력을 크게 증가시킨다.
반면, 종래의 엔진에 있어서, 흡입, 압축, 연소 및 배기의 4개의 스트로크는 하나의 완전한 사이클에 포함되며, 즉, 폭발력(explosion force)의 1/2 만이 엔진의 일 회전에 이용될 수 있다. 그러므로, 엔진의 회전 속도는 충분한 토크를 출력하기 위해 높게 유지되어야만 한다. 반대로, 본 발명에 있어서, 3개의 실린더가 한 세트로 배치되어서 각 실린더는 연속하여 작동하는 파워 출력을 처리하기 위해 3개의 실린더들이 있기 때문에 일회의 익스플로전(explosion)을 위하여 120°만 회전하는 것이 필요하다. 그러므로 본 발명의 장치는 낮은 파워 손실을 가지고 큰 출력 파워, 강한 토크를 나타낼 수 있다.
상기한 힘 적용 샤프트(51)의 높이는 실제적 필요에 따라 조절될 수 있다. 이것이 엔진에 대해 기본적으로 사용되어야 한다면, 샤프트(51)는 메이팅 포인트(9)에 가까운 위치로 가져올 수 있어 도 10에 도시된 바와 같이 궤적(a)을 밟을 수 있다. 그 압력이 증가함에 따라, 궤적존(S)은 상기한 성분적 힘의 손실을 최소화하기 위하여 더 좁은 오프셋 궤적존(t)을 가진 더 강력한 힘을 제공할 수 있도록 더 길어진다. 도 11에 도시된 바와 같이, 샤프트(51)가 낮아진다면, 궤적(b)은 더 짧은 압축 스트로크 궤적존(S)을 갖도록 도 12에 도시된 것처럼 형성된다. 이 경우에, 선형의 추진력(linear push force)은 더 넓은 시프트된 궤적존(t)을 갖도록 더 약해질 것이다. 결과적으로 링크(6)에 의해 전달된 피스톤(7)의 파워의 일부는 그 부적합한 구조 때문에 엔진의 효율성을 떨어뜨리는 사이드 성분적 힘의 손실이 된다.
반면, 엔진에 적용하는 것을 제외하면, 본 발명의 운동 에너지 발생 장치는 도 13에 도시된 바와 같이 에어 콤프레서와 같은 또 다른 어플리케이션에 이용될 수 있다. 이 경우에 모션 트랜스미션 샤프트(42)는 또 다른 원동력(prime mover)에 의해 회전하도록 구동되며, 이후 파워는 에너지를 저장하기 위해 실린더를 압축하도록 축 기어휠(31), 이동 기어휠(3) , 플라이휠(5), 힘 적용 샤프트(51) 및 링크들(6)을 통해 피스톤(7)으로 전달된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 궤적 라인(c)은 힘 적용 샤프트(51)의 높이를 더 높이 조절함으로써 형성되어 압축을 위해 피스톤(7)으로 운동 에너지를 피드백하도록 하며 이후 출력한다. 본 발명에 있어서, 실린더들의 수는 3의 배수가 되도록 설계되는 반면, 실린더의 수가 감소된다면 안정성이 떨어져 진동을 야기할 것이다. 본 발명의 구조는 또한 마사지 의자에 대한 구 조에도 적용가능하다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 피스톤들(7) 및 링크(6)를 가진 실린더들의 수는 3 또는 6의 배수로 배치된다. 후자의 경우에, 두 세트 중 한 세트의 실린더들(7)은 각각 180°회전함으로써 서로 인접하는 케이스(1)의 단부에 자리 잡는다(도 16 참조). 이러한 구조로, 두 개의 대향하는 실린더가 동일한 스트로크를 동시에 수행하도록 함으로써 동작을 균형있게 하며 이동 기어휠(3)을 구동할 힘을 배가시킨다. 도 17을 참조하면, 9-실린더 구조의 경우에, 한 세트 내의 3개의 실린더는 한 방향으로 병렬로 배치될 수 있으며 실린더들의 각 세트는 서로 120°이격되도록 하여 연속하여 스트로크를 수행하여 종래의 것과 비교하여 전체 구동 토크의 3배를 생성할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예들과 관련하여 개시되고 설명되었지만, 본 발명은 그것으로 제한되는 것은 아니며 다른 변화 및 수정들이 여기 청구된 본 발명의 의도된 범위 내에서 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (8)

  1. 케이스;
    상기 케이스의 내부 림에 배치된 고정 기어휠;
    상기 고정 기어휠과 맞물리는 이동 기어휠;
    상기 케이스 내에 회전가능하게 설치된 모션 트랜스미션 멤버;
    상기 모션 트랜스미션 멤버의 축에 제공되는 모션 트랜스미션 샤프트;
    상기 모션 트랜스미션 샤프트와 맞물리도록 상기 이동 기어휠과 연동하여 배치된 축 기어휠;
    상기 축 기어휠의 외곽으로 설치되며, 그 일단에 부착된 힘 적용 샤프트와 맞물리는 플라이휠; 및
    각각이 일단에서 상기 힘 적용 샤프트에 결합되고 타단에서 실린더의 피스톤에 결합되는 수개의 링크들을 포함하며;
    상기 고정 기어휠과 상기 이동 기어휠의 기어비는 3:2이며 상기 모션 트랜스미션 샤프트와 상기 축 기어휠의 기어비 또한 3:2인 운동 에너지 발생 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 실린더의 수는 3의 배수이며, 3개의 실린더를 포함하는 각 세트는 서로 120°이격되어 배치되는 운동 에너지 발생 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 실린더들의 수는 6의 배수이며, 3개의 실린더(7)를 포함하는 각 세트의 실린더들(7)은 서로 120°이격되어 배치되며, 두 세트 중 한 세트의 실린더들(7)은 각각 180°회전함으로써 서로 인접하는 상기 케이스(1)의 단부에 안착되는(settled) 운동 에너지 발생 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 볼 베어링이 상기 모션 트랜스미션 멤버 및 상기 케이스의 접촉 표면 사이에 배치되는 운동 에너지 발생 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 힘 적용 샤프트의 높이는 엔진 또는 에어 콤프레서에 대해 사용되어야 하는지의 실제적인 필요에 따라 조절될 수 있는 운동 에너지 발생 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 축 기어휠(31)은 상기 피스톤(7)이 스트로크의 개시시에 있을 때 상기 피스톤(7)과 상기 모션 트랜스미션 샤프트(42)를 연결하는 직선상에서 일정 각도 만큼 미리 시프트되는 운동 에너지 발생 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 종동 기어휠이 상기 모션 트랜스미션 샤프트 및 상기 고정 기어휠 사이의 더미 영역에 삽입되는 운동 에너지 발생 장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 모션 트랜스미션 샤프트는 또 다른 원동력(prime mover)에 의하여 회전하도록 구동될 수 있으며, 이후 에너지를 저장하도록 상기 실린더를 압축하기 위해 파워가 상기 축 기어휠, 상기 이동 기어휠, 상기 플라이휠, 상기 힘 적용 샤프트 및 상기 링크를 통해 상기 피스톤으로 전달되며, 그럼으로써 에어 콤프레서로서 동작하는 운동 에너지 발생 장치.
KR1020087001113A 2005-07-07 2005-07-07 운동 에너지 발생 장치 KR101018243B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2005/000992 WO2007006170A1 (fr) 2005-07-07 2005-07-07 Dispositif de génération d’énergie cinétique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080015518A KR20080015518A (ko) 2008-02-19
KR101018243B1 true KR101018243B1 (ko) 2011-03-03

Family

ID=37636720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087001113A KR101018243B1 (ko) 2005-07-07 2005-07-07 운동 에너지 발생 장치

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7926462B2 (ko)
EP (1) EP1905983B1 (ko)
JP (1) JP2008545079A (ko)
KR (1) KR101018243B1 (ko)
CN (1) CN100572774C (ko)
AT (1) ATE524644T1 (ko)
AU (1) AU2005334426B2 (ko)
BR (1) BRPI0520398A2 (ko)
CA (1) CA2613989A1 (ko)
EG (1) EG24971A (ko)
MX (1) MX2008000036A (ko)
WO (1) WO2007006170A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8001948B2 (en) 2008-01-30 2011-08-23 Chuy-Nan Chio Kinetic energy generation apparatus having increased power output
ES2369448B1 (es) * 2008-12-19 2012-09-18 Universidad De Sevilla Sistema de transmisión continuamente variable.
DE102013225147A1 (de) 2013-12-06 2015-06-11 Baustoffwerke Gebhart & Söhne GmbH & Co. KG Gleichraumverbrennungsmotor
CN104405504B (zh) * 2014-12-10 2017-12-15 刘小木 一种有两个曲轴的活塞式四冲程内燃机
JP2016205425A (ja) * 2015-04-16 2016-12-08 ハイブリッドエナジー株式会社 動力伝達装置
CN105626453B (zh) * 2016-03-04 2018-05-25 安徽工程大学 一种活塞式压缩机及活塞式压缩机的运动惯性力平衡方法
CN108661872A (zh) * 2018-05-08 2018-10-16 伊书娥 一种智能桶装水取水器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001510263A (ja) * 1997-07-15 2001-07-31 ニュー・パワー・コンセプツ・エルエルシー スターリングサイクル機の改良
KR20040028754A (ko) * 2001-05-07 2004-04-03 새들 락 테크놀러지 엘엘씨 로터리 머신 및 서멀 사이클

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3233314A1 (de) * 1982-09-08 1984-03-08 Anton 8451 Haselmühl Lehr Verbrennungsmotor
JP2918556B2 (ja) * 1987-04-13 1999-07-12 フライ,ハインツ クランク駆動装置
US5158047A (en) 1990-05-14 1992-10-27 Schaal Jack E Delayed drop power stroke internal combustion engine
JPH0626359A (ja) 1992-06-23 1994-02-01 Munemitsu Ise 内燃機関
JPH0763066A (ja) 1993-08-26 1995-03-07 Toyo Commun Equip Co Ltd レシプロエンジン
CN1116685A (zh) 1994-08-08 1996-02-14 钱兴玉 往复活塞式内燃动力机械
KR19990081828A (ko) * 1996-01-19 1999-11-15 피터 로버트 라파엘 3 사이클 엔진
DE10206144A1 (de) * 2001-11-07 2003-09-04 Marjan Miler Getriebe
WO2003102446A1 (de) * 2002-05-31 2003-12-11 Klaus Plath Getriebevorrichtungmit einer an der lagerachse des planetenrades angeordneten exzentrischen kraftübertragungsachse
DE10353873B4 (de) * 2003-11-18 2006-05-11 Kropp, Jürgen Werner Hubkolbenmotor mit umlaufender Kurbelwelle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001510263A (ja) * 1997-07-15 2001-07-31 ニュー・パワー・コンセプツ・エルエルシー スターリングサイクル機の改良
KR20040028754A (ko) * 2001-05-07 2004-04-03 새들 락 테크놀러지 엘엘씨 로터리 머신 및 서멀 사이클

Also Published As

Publication number Publication date
CA2613989A1 (en) 2007-01-18
WO2007006170A1 (fr) 2007-01-18
US7926462B2 (en) 2011-04-19
BRPI0520398A2 (pt) 2009-05-05
US20080210026A1 (en) 2008-09-04
ATE524644T1 (de) 2011-09-15
AU2005334426A1 (en) 2007-01-18
JP2008545079A (ja) 2008-12-11
KR20080015518A (ko) 2008-02-19
EP1905983B1 (en) 2011-09-14
MX2008000036A (es) 2008-03-19
EP1905983A4 (en) 2009-08-12
EP1905983A1 (en) 2008-04-02
CN100572774C (zh) 2009-12-23
CN101208503A (zh) 2008-06-25
EG24971A (en) 2011-03-23
AU2005334426B2 (en) 2013-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101018243B1 (ko) 운동 에너지 발생 장치
US5673665A (en) Engine with rack gear-type piston rod
US20060225690A1 (en) Selective leverage technique and devices
US6981483B1 (en) Linear gear transfer drive assembly
WO1998004821A1 (fr) Mecanisme de deplacement rotatif et moteur
US20030183026A1 (en) Apparatus for converting rotary to reciprocating motion and vice versa
WO2006102314A2 (en) Hypocycloid device
US10316744B2 (en) Hypocycloidal methods and designs for increasing efficiency in engines
JP2013520612A (ja) クランク構造の動力伝達装置
KR101336131B1 (ko) 내연기관용 동력전달장치
WO2005111464A1 (ja) シリンダータイプロータリー動力伝達装置
KR20180087081A (ko) 박서엔진의 신동력전달장치
JP2736718B2 (ja) 自転ピストンエンジン
US10309301B2 (en) Constant-volume combustion engine
WO2008013415A1 (en) Mechanism for converting motions and inner combustion engine comprising thereof
JP4845989B2 (ja) エンジン
JPH10252496A (ja) 回転運動機構およびエンジン
HUT72930A (en) Apparatus for mutual conversion between circular motion and reciprocal motion
RU2388918C2 (ru) Устройство для генерирования кинетической энергии
WO2004029481A1 (en) Power transmission apparatus
EP0597104B1 (en) Oldham drive engine
JP3172366B2 (ja) カム式エンジン
TWI326737B (ko)
WO2011044743A1 (zh) 往复运动和旋转运动相互转换的机构、其部件以及由其得到的设备
JP5552198B1 (ja) 内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140115

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150120

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170221

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee