KR20060090992A - 로타리 밸브 엔진을 위한 개선된 밸브씰 어셈블리 - Google Patents

로타리 밸브 엔진을 위한 개선된 밸브씰 어셈블리 Download PDF

Info

Publication number
KR20060090992A
KR20060090992A KR1020067007112A KR20067007112A KR20060090992A KR 20060090992 A KR20060090992 A KR 20060090992A KR 1020067007112 A KR1020067007112 A KR 1020067007112A KR 20067007112 A KR20067007112 A KR 20067007112A KR 20060090992 A KR20060090992 A KR 20060090992A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
rotary
seal
valve body
body portion
Prior art date
Application number
KR1020067007112A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101150007B1 (ko
Inventor
죠지 제이. 코츠
Original Assignee
죠지 제이. 코츠
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 죠지 제이. 코츠 filed Critical 죠지 제이. 코츠
Publication of KR20060090992A publication Critical patent/KR20060090992A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101150007B1 publication Critical patent/KR101150007B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/02—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves
    • F01L7/021—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with cylindrical, sleeve, or part-annularly shaped valves with one rotary valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/10—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with valves of other specific shape, e.g. spherical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00—Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/16—Sealing or packing arrangements specially therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2301/00—Using particular materials
    • F01L2301/02—Using ceramic materials

Abstract

본 발명은 피스톤 및 실린더 타입의 내연기관(internal combustion engine)에서 사용하기 위한 로타리 밸브 어셈블리(rotary valve assembly)용 밸브씰(valve seal)에 있어서, 실린더헤드/연소실은 디젤엔진과 같이 높은 압축과 긴 스트로크를 위하여 설계되어지고, 로타리 밸브 및 밸브씰(valve seal)은 연료/공기 혼합기로써 실린더를 충전하도록 하고 소비된 가스를 배출하도록 하며, 밸브씰과 밸브 시트 내의 압력을 조절하도록 하고 따라서 밸브씰과 로타리밸브 사이의 압력을 조절하는 것을 허용하는 관계로 위치되어진다.

Description

로타리 밸브 엔진을 위한 개선된 밸브씰 어셈블리{IMPROVED VALVE SEAL ASSEMBLY FOR ROTARY VALVE ENGINE}
본 발명은 연료/공기 혼합기(mixture)를 실린더로 주입(introduction)하고 배기가스(exhaust gas)를 배출(evacuation)하기 위한 구형(spherical) 로타리 밸브 어셈블리(rotary valve assembly)를 가지는 피스톤-실린더 타입의 내연기관(internal combustion engine)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 상기 로타리 밸브 어셈블리를 위한 플로팅 밸브씰(floating valve seal)과, 그리고 디젤과 같이 긴 스트로크(stroke)와 고압엔진 속의 압력을 조절하기 위한 수단에 관한 것이다.
본 발명의 출원인은 피스톤-실린더 타입의 내연기관(internal combustion engine)에 상당한 관심을 가지고 있었으며, 특히 포핏밸브(poppet valve), 스프링(spring), 마운팅(mounting) 및 관련 캠 샤프트(cam shaft)를 포함하고, 연료공기 혼합기(mixture)를 실린더(cylinder) 속으로 주입(introduction)하고 배기가스(exhaust gas)를 배출(evacuation)하기 위한 구형(spherical) 로타리 밸브(rotary valve)를 가진 포핏 밸브 시스템(poppet valve system)의 교체에 관심이 있다. 본 발명의 출원인은 미국특허 제4,989,576호(내연기관, Internal Combustion Engine)와, 미국특허 제4,944,261호(내연기관용 구형 로타리 밸브 어셈블리, Spherical Rotary Valve Assembly for Internal Combustion Engine)와, 미국특허 제4,953,527호(내연기관용 구형 로타리 밸브 어셈블리, Rotary Valve Assembly for Internal Combustion Engine)와, 미국특허 제4,976,232호(로타리 밸브 엔진용 밸브씰, Valve Seal for Rotary Valve Assembly)와, 미국특허 제4,989,558호(내연기관용 구형 로타리 밸브 어셈블리, Spherical Rotary Valve Assembly for Internal Combustion Engine)와, 미국특허 제5,109,814호(구형 로타리 밸브, Spherical Rotary Valve)와, 미국특허 제5,361,739호(로타리 밸브 내연기관 내에서 사용되기 위한 구형 로타리 밸브 어셈블리, Spherical Rotary Valve Assembly for Use in a Rotary Valve Internal Combustion Engine)와, 미국특허 제6,308,676 B1호(로타리 밸브 엔진용 냉각시스템, Cooling System for Rotary Valve Engine)와, 계류중인 미국특허출원 제10/280,293호의 발명자이다. 상기에서 언급된 미국특허들은 여기서 상세하고 자세하게 참조로서 포함되어진다.
본 발명의 출원인의 종래의 특허들에서 개시된 밸브씰(valve seal)은 밸브 시트(valve seat) 내의 플로팅 밸브씰(floating valve seal)이다. 밸브씰(valve seal)은 실린더를 위한 흡기포트(intake port)와 배기포트(exhaust port)에 인접한 분리된 헤드 어셈블리의 하반부(lower half) 내에 위치되어진다. 바이어싱 수단(biasing means)은 밸브 시트(valve seat) 내에 위치되어지고, 밸브씰(valve seal)은 바이어싱 수단의 위쪽에 위치되어진다. 밸브씰(valve seal)의 상부 표면(upper surface)은 구형 로타리 흡기 또는 구형 로타리 배기 밸브 어셈블리의 로타리 흡기 또는 로타리 배기밸브의 둘레부에 순응하는 아치(arcuate) 형상이다. 밸브 시트 내에 안착된 밸브씰의 하부(underbody)는, 밸브 시트의 외부벽과 고리모양 씰링 접촉을 하는 부근에서 위치된 하나 또는 그 이상의 씰링 링(sealing ring)을 가질 수도 있다. 이러한 형상에서, 밸브씰(valve seal)은 밸브 시트(valve seat) 내부에서 플로트(float)하고, 밸브시트의 내부벽(inner wall)과 밸브씰 사이에는 약간의 간격(gap)이 있고, 압축가스(compressed gas)가 상기 간격을 통해서 밸브시트로 들어가도록 하고, 밸브씰과 구형 로타리 흡기 및 구형 로타리 배기 밸브 사이에서 타이트(tight)한 씰링 접촉을 위하여 추가적으로 제공되는 압축 스트로크(compression stroke) 동안 밸브씰(valve seal)과 밸브시트 사이의 영역을 가압하도록 한다.
짧은 스트로크 엔진에 있어서는, 피스톤의 상대적으로 짧은 스트로크와 전개된 결과적인 압력 때문에 수정(modification)없이 상기 어셈블리는 작동한다. 그러나, 종래의 내연기관보다 압축(compression)이 현저하게 크게 되고, 현저하게 높은 압력하에서 압축은 연료/공기 혼합기의 이상폭발(detonation)로 실제적으로 결과되는 디젤과 같은 긴 스트로크 엔진에 있어서는, 압축가스가 플로팅 밸브씰 상에서 과도한 압력을 야기하게 되고 구형 로타리 흡기밸브 또는 구형 로타리 배기밸브와의 접촉을 야기하는 점에서 디젤엔진을 위한 로타리 밸브 어셈블리의 밸브씰은 수 정된 구조를 요구한다.
본 명세서의 대상인 본 발명은 플로팅 밸브씰(floating valve seal)과 그 속에서 압력을 조절하기 위한 수단(means)에 관한 것이다.
본 발명은 목적은 로타리 밸브 엔진(rotary valve engine)을 위한 신규하고 개선된 밸브씰(valve seal)을 제공하는 것이다.
본 발명은 다른 목적은 밸브씰(valve seal)의 세라믹 인서트(insert)가 개선된 사용수명(life span)을 로킹앵글(locking angle) 내에 위치되어지는 로타리 밸브 엔진을 위한 신규하고 개선된 밸브씰(valve seal)을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실린더와 연소실(combustion chamber) 내에서 전개된 압력에 의해서 가스 타이트 밀봉(gas tight seal)이 유지되어지는, 로타리 밸브 엔진을 위한 신규하고 개선된 밸브씰을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 어떠한 외부 윤활(lubrication)이 필요하지 않는 구형 로타리 밸브 어셈블리를 위한 개선되고 신규한 밸브씰(valve seal)을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 로타리 밸브 엔진을 위한 신규하고 개선된 밸브, 밸브씰(valve seal) 그리고 실린더 헤드/연소실 배열을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 밸브씰(valve seal) 내의 압력을 조절하는, 로타리 밸브 엔진 어셈블리를 위한 신규하고 개선된 플로팅 밸브씰 장치를 제공하는 것이다.
실린더 헤드/연소실(combustion chamber)이 디젤엔진과 같이 높은 압축과 긴 스트로크(stroke)를 위하여 설계되어지는, 피스톤 및 실린더 타입의 내연기관 내에서 사용하기 위한 로타리 밸브 어셈블리를 위한 밸브씰(valve seal)에서, 로타리 밸브 및 밸브씰은 연료/공기 혼합기로써 실린더가 충전되도록 하고 소비된 가스가 배출되도록 하며 밸브씰(valve seal) 및 밸브 시트(valve seat) 내의 압력을 조절하고 따라서 밸브씰과 로타리 밸브 사이의 압력을 조절하도록 하는 관계로 위치되어진다.
상기한 장점과 개선점 및 다른 장점과 개선점은, 다음의 도면을 참고로 할 때 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1은 실린더와 피스톤과 그리고 밸브씰(valve seal)에 대한 구형 로타리 밸브(spherical rotary valve)의 관계를 도시하는 구형 로타리 밸브 어셈블리의 헤드를 도시하고 있는 단부 단면도
도 2는 본 발명의 개선된 밸브씰(valve seal)의 평면도
도 3은 도 2의 평면 3-3을 따라서 취해진 본 발명의 개선된 밸브씰(valve seal)과 밸브시트(valve seat)의 절단된 측면도
도 4는 본 발명의 개선된 밸브씰의 압력조절링(pressure regulating ring)의 평면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 로타리 흡기밸브(rotary intake valve) 12 : 상반부(upper half)
14 : 하반부(lower half) 16 : 실린더(cylinder)
18 : 피스톤 20 : 캐비티(cavity)
22 : 샤프트(shaft) 24 : 구멍(aperture)
도 1과 관련하여, 상반부(upper half, 12) 내에 둘러싸인 로타리 흡기밸브(rotary intake valve, 10)와 분리된 헤드어셈블리(split head assembly)의 하반부(lower half, 14) 사이의 관계를 상세하게 나타내는 본 출원인의 종래의 특허의 구형 로타리 밸브 어셈블리(spherical rotary valve assembly)의 실시예의 단부 단 면도를 도시하고 있다. 분리된 헤드 어셈블리(split head assembly)는 피스톤(18)이 내부에서 왕복운동하는 실린더(cylinder, 16)를 가지는 엔진블록(engine block)에 결속되어진다.
상반부(upper half, 12)와 하반부(lower half, 14)를 포함하는 분리된 헤드 어셈블리(split head assembly)는, 로타리 흡기밸브(10)가 그 속에 위치되어지는 드럼수용 캐비티(cavity, 20)를 형성한다. 로타리 흡기밸브(10)는 샤프트(shaft, 22) 상에서 위치되어지고, 샤프트(22)는 로타리 흡기밸브(10) 상의 중앙에 위치된 구멍(aperture, 24)을 통해서 지나간다. 지금까지 개시된 본 출원인의 종래의 특허에서 상세하게 기술된 바와 같이, 로타리 흡기밸브(10)는 실린더(16)로 주입포트(inlet port, 32)와 연속적인 레지스트레이션(registration)을 하게 되는 로타리 밸브(10)의 구형 둘레부(spherical periphery, 21) 상에 위치된 구멍(aperture, 30)에 의해서, 실린더(16)와 연료공기 주입포트(26) 사이의 연통(communication)을 위하여 제공된다.
샤프트(32) 상의 드럼수용 캐비티(cavity, 20) 내에서 회전하는 로타리 흡기밸브(rotary intake valve, 10)는, 실린더(16)로의 주입포트(32) 둘레에서 고리모양 그루브(groove) 또는 시트(seat)(38) 내에서 고리모양으로(annularly) 위치된 밸브 씰(valve seal, 35)과 접촉한다. 밸브씰(valve seal, 35)은 흡입스트로크(intake stroke)동안 로타리 흡기밸브(10)로부터 실린더(16) 속으로 연료/공기 혼합기가 통과하는 것을 보장하도록 씰링(seal)을 제공하며, 나아가 연료/공기 혼합기의 점화(ignition)가 실린더(16) 내에서만 발생하고 드럼수용 캐비티(20) 속으로 유입되지 않도록 하는 것을 보장하도록 압축스트로크(compression stroke) 동안 로타리 흡기밸브(10)와의 밀봉(seal)을 추가적으로 제공하도록 기능한다. 나아가, 밸브씰(35)은 배기가스(exhaust gas)가 로타리 배기밸브를 통해서 배출되는 것을 보장하도록 배기스트로크(exhaust stroke) 동안 로타리 흡기밸브(10)와의 밀봉(seal)을 제공한다.
여기서 포함된 바와 같은 밸브씰(vale seal)의 기재내용은 도 1에서 도시되어진 바와 같은 로타리 흡기밸브에 관하여 이루어졌다. 상기에서 특정된 본 출원인의 종래의 특허에서 개시된 바와 같은 구형(spherical) 로타리 밸브 어셈블리의 로타리 배기밸브와의 관계에 대한 관점에 있어서, 밸브씰(valve seal)은 동일한 디자인이며 동일한 목적과 기능을 제공한다. 나아가, 각각의 실린더는 적어도 하나이상의 로타리 흡기밸브와 하나이상의 로타리 배기밸브 그리고 이들 각각과 관련된 밸브씰(valve seal)을 가지게 되는 것으로 이해되어진다.
개선된 밸브씰(valve seal, 36)의 평면도와 단면도를 나타내는 도 2와 도 3과 관련하여, 이하에서 더욱 상세하게 기술되어지는 밸브씰 몸체부(valve seal body, 37)와 세라믹 카본 인서트 윤활링(ceramic carbon insert lubricating ring, 52)이 도시되어진다. 밸브씰(valve seal, 36)이 고리모양 그루브 또는 시 트(seat)(38) 내에 위치되어질 때 주입포트(inlet port, 32)와 정렬될 수 있는 중앙에 배치된 구멍(aperture, 40)을 밸브씰(36)은 가진다. 밸브 몸체부(37)의 상부 고리모양 표면(42)은 구멍(40)의 중앙을 향하여 안쪽으로 구부러져있다. 이러한 곡률(curvature)은 로타리 흡기밸브(10)의 구형 둘레부 곡률(23)에 대응한다. 밸브 몸체부(37)의 상부 표면(upper surface, 42)은 내부측벽(46)과 외부측벽(48)에 의해서 형성된 고리모양 그루브(44)로써 형성되어진다. 내부측벽(inner side wall, 46)은 90도 각도로 형성되나, 외부측벽은 90도 보다 작은 각도를 형성한다. 고리모양 그루브(33)는 세라믹 카본 인서트 윤활링(52)을 수용한다. 세라믹 카본 인서트 윤활링(52)은 고리모양 그루브(44) 내에 위치되어져서, 그 상부 표면(54)이 밸브 몸체부(37)의 상부표면(42)의 곡률(curvature)과 대응되도록 한다. 밸브 몸체부(37)에 카본 인서트 윤활링을 맞출 때, 밸브 몸체부(37)는 약간의 팽창(expansion)을 겪도록 가열되어지게 된다. 다음으로 세라믹 카본 인서트 윤활링(52)은 그 가열공정 동안 고리모양 그루브(44) 속으로 삽입되어진다. 다음으로 밸브 몸체부(37)는 냉각되어지도록 된다. 고리모양 그루브의 외부측벽(48)은 내부측벽(46)의 방향으로 90도로부터 약간 오프셋(offset)되어지기 때문에, 세라믹 카본 인서트 윤활링(52)은 이러한 “로킹 앵글(locking angle)”에 의해 제 위치에서 잠겨지고, 내연기관(internal combustion engine)의 연소공정(combustion process)동안 밸브씰(36)이 얼마나 뜨거워지는지에 관계없이 제 위치에 남아있는 것이 보장된다. 이러한 것은 밸브씰이 부착되어지는 내연기관이 통상적인 가솔린 연료 보다 실질적으로 더 높은 온도와 압력을 생성하는 천연가스(natural gas) 또는 디 젤(diesel)에 의해서 구동되어질 때 특히 중요하게 된다.
밸브씰(36)의 외부측벽(outer side wall, 54)은, 밸브씰(36) 측벽(54)과 주입포트(inlet port, 32) 둘레의 고리모양 그루브 또는 시트(38)의 둘레부 사이의 밀봉(seal)을 확립하는 피스톤 링(piston ring)과 같은 기능을 하는 적어도 하나이상의 씰링 또는 블라스트 링(blast ring)(58)을 수용하고 위치시키기 위한 이격된 고리모양 리브(annular rib, 56)로써 스텝(step)되어지고 형성되어진다. 도시된 실시예에 있어서는, 하나의 리브(rib, 56)와 하나의 씰링 또는 블라스트 링(58)이 도시되어진다. 그러나, 만일 측벽(sidewall, 54)의 깊이가 증가되어진다면, 블라스트 링의 개수는 증가될 수도 있다.
밸브 몸체부 및 로타리 흡기밸브(10)의 둘레부 표면 사이의 접촉(contact)은, 밸브 시트(valve set)의 고리모양 수용 그루브 내에 위치된 고리모양 베벨된 스프링(spring, 60)에 의해서 유지되어진다. 밸브씰 몸체부 상에서 위쪽방향으로 유지되어지는 압력은, 베벨된 스프링(6)의 사용결과로서 1 내지 4 온스(ounce)의 범위 내에 있다.
또한, 밸브시트(valve seat, 38) 내부벽(inner wall, 62)은 그 속에 위치된 압력조절링(pressure regulating ring, 64)을 가진다. 본 출원인의 종래의 실시예에 있어서, 압축스트로크 및 동력스트로크 과정 동안 실린더 내에서 증가된 가스압 력은 고리모양 통로(passageway, 66)에 의해서 로타리 밸브의 둘레부 표면과의 밸브 몸체부의 씰링(sealing)을 증대시키는데 이용되어진다. 짧은 스트로크 엔진(stroke engine)에 있어서, 압축 스트로크 및 동력 스트로크 과정 동안 밸브 시트 내에서 압축의 증가는 조절되어질 필요는 없는 것으로 이해된다. 그러나, 디젤과 같이 긴 스트로크 및 높은 압축 엔진에 있어서는, 로타리 밸브의 둘레부 표면과 밸브 몸체부와의 접촉을 증가시키는 밸브시트(valve seat) 내의 압력의 양은 조절되어져야만 하거나 또는 씰(seal)은 로타리 밸브의 회전(rotation)의 관점에서 브레이킹 효과(breaking effect)를 발생하게 된다. 따라서, 압력조절링(pressure regulating ring, 64)은 압축 스트로크 및 동력 스트로크 과정 동안 실린더로부터의 압축가스(compressed gas)의 경로(path)에서 밸브시트(valve seat, 38)의 내부벽 상의 고리모양 그루브(annular groove, 65) 내에 위치되어진다. 압력조절링(64)은 밸브몸체부(36)의 내부 고리모양 표면과 접촉하게 되고, 압력조절링(64)은 그 외부 둘레부 상에서 형성된 다수의 구멍(aperture, 68)을 가지며, 로타리 밸브의 둘레부 표면을 가진 밸브 몸체부 상의 증가된 압력을 허용하도록 실린더로부터의 압축가스가 구멍(68)을 통과해서 그리고 밸브 몸체부(36) 아래의 밸브시트(38) 속으로 지나가도록 한다. 구멍(aperture, 66)들은 외부 둘레부 상에 형성된 반-원형 구멍(semi circular aperture) 또는 블라스트 링(blast ring)(64)의 형태로 된다.
상기에서 살펴본, 본 출원인의 “플로팅(floating)”밸브씰 몸체부는 압축스트로크와 동력스트로크 과정동안 압축가스(compressed gas)가 밸브 몸체부의 내부 둘레부벽과 밸브시트(valve seat, 38)의 내부 둘레부벽(66) 사이의 고리모양 간격(annular gap, 66)에 의해서 밸브시트 속으로 흐르도록 한다. 루트(route)를 차단하고 밸브 몸체부(36) 아래의 밸브시트(38) 속으로 압축가스를 도입하기 위하여 이용가능한 다수의 구멍(68)들을 단지 가지도록 함으로써, 압력조절링(68)은 상기 루트(route)를 통한 압축가스의 통행을 제한하도록 제공된다. 구멍(68)의 개수는 적절한 측정기법(measuring technique)에 의해서 측정되어진 엔진의 스트로크와 압축에 따라서 변할 수 있다.
밸브시트(valve seat)가 마찰되어지도록 요구되는 본 출원인/발명자의 종래의 프로토타입(prototype)의 밸브씰(valve seal)과 밸브시트(valve seat)는 분리된 헤드 어셈블리(head assembly)의 아래쪽 헤드 내의 고리모양 그루브(annular groove) 내에서 맞추어진다. 본 발명의 밸브 및 밸브시트는 상기 고리모양 그루브 내에 장착된 마찰이 될 수도 있다. 그러나, 본 발명의 밸브 및 밸브시트는 자동차에서 발견되는 통상적인 내연기관 보다 현저하게 더 높은 압축의 높은 압축 긴 스트로크 엔진에 적용되기 때문에, 밸브시트(valve seat)는 외부 둘레부(70) 상에서 외적으로 나사모양(threaded)되어질 수 있어서, 밸브시트를 수용하도록 유사하게 나사모양으로 된 분리된 헤드 어셈블리의 아래쪽 헤드 내의 고리모양 그루브에 나사모양으로 결속되어지도록 한다.
비록 본 발명은 예시적인 실시예와 관련하여 기술되어지고 있으나, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 당업자들은 많은 수정 및 변형이 본 발명의 사상과 범위에서 벗어남이 없이도 가능하다는 것을 인식하고 있다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위의 범위 및 그 등가물에 의해서만 제한되어지는 것이 분명하다.

Claims (5)

  1. 로타리 밸브 어셈블리(rotary valve assembly)는 두개 부재의 실린더헤드 내에 위치되어지고, 상기 실린더 헤드는 다수의 로타리 흡기밸브(rotary intake valve)와 로타리 배기밸브(rotary exhaust valve)를 수용하기 위한 다수의 드럼수용 캐비티(cavity)를 형성하며, 상기 로타리 흡기밸브와 로타리 배기밸브는 구(sphere)의 두개의 평행한 평면(plane)에 의해서 형성된 구형 섹션(spherical section)을 가지며, 상기 평면(plane)은 상기 구(sphere)의 중앙 둘레에서 대칭적으로 배치되어지고 구형 둘레부(spherical periphery) 및 편평한 단부벽(end wall)을 형성하고, 상기 로타리 흡기밸브와 로타리 배기밸브는 각각 주입포트(inlet port)와 배기포트(exhaust port)와 가스 타이트 씰링 접촉(gas tight sealing contact)하는 상기 드럼 수용 캐비터 내의 샤프트 수단(shaft means) 상에서 장착되어지고, 상기 로타리 흡기밸브와 로타리 배기밸브는 각각 엔진으로 연료공기 혼합기를 유입시키고 엔진으로부터 배기가스를 배출시키기 위하여 이를 통과하는 통로(passageway)를 가지며, 상기 흡기포트와 배기포트와 상기 로타리 흡기밸브와 로타리 배기밸브의 각각의 가스 타이트 씰링 접촉은 밸브씰(valve seal) 및 밸브시트(valve seat)에 의해서 달성되어지는, 높은 압축(high compression)과 긴 스트로크(long stroke)를 가지는 피스톤 및 실린더 타입의 내연기관(internal combustion engine)에서 사용하기 위한 로타리 밸브 어셈블리용 밸브씰(valve seal)에 있어서,
    밸브씰(valve seal)과 밸브시트(valve seat)는 단면이 실질적으로 원형인 밸 브 몸체부(valve body)를 포함하며, 상기 밸브 몸체부는 상기 흡기밸브 또는 배기밸브의 구형 둘레부에 적응하는 구부러진 고리모양 상부표면을 가지며, 상기 밸브 몸체부는 상기 주입포트 또는 배출포트의 구멍(aperture)과 일치하는 내부 원형 측벽에 의해서 형성된 구멍(aperture)을 가지며, 상기 밸브 몸체부는 윤활 인서트 링(lubricating insert ring)의 수용을 위하여 상기 구멍(aperture) 둘레에서 구부러진 상부표면 상에서 형성된 고리모양 수용 그루브를 가지며, 상기 윤활 인서트 링은 상기 밸브 몸체부의 구부러진 상부표면에 보완적인 구부러진 상부표면을 가지고,
    상기 밸브 몸체부는 외부 둘레부 측벽을 추가적으로 가지며, 상기 밸브시트(valve seat)의 외벽(outer wall)에 상기 밸브 몸체부의 씰링접촉(sealing contact)을 위한 다수의 씰링 링(sealing ring)의 상기 밸브 몸체부의 외부둘레부 측벽 둘레에서 위치시키기 위한 다수의 마운팅 리브(mounting rib)를 그 위에 형성시키며,
    상기 밸브시트(valve seat)는 밸브 몸체부의 수용을 위한 고리모양 그루브를 형성하는 내부벽(inner wall)과 외부벽(outer wall)을 가지며, 상기 밸브시트의 내부벽은 압력조절링(pressure regulating ring)의 수용을 위하여 내부 표면 상에서 형성된 고리모양 그루브를 가지고, 상기 압력조절링은 상기 밸브 몸체부와 접촉하고, 상기 밸브 몸체부 상에서 위쪽방향 씰링 압력을 나타내도록 하기 위하여 상기 압력조절링은 상기 엔진의 압축스트로크(compression stroke)와 동력스트로크(power stroke)과정 동안 압축가스의 통행을 위하여 다수의 통로(passageway)를 가지는 것을 특징으로 하는 로타리 밸브 어셈블리용 밸브씰
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 압력조절링(pressure regulating ring) 통로(passageway)들은 반-원형(semi-circular) 형상이며 상기 압력조절링의 외부 둘레부 상에서 형성되어지는 것을 특징으로 하는 로타리 밸브 어셈블리용 밸브씰
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 압력조절링 내의 통로(passageway)의 개수는 상기 밸브 몸체부 상에서 나타나는 요구되는 위쪽방향 압력을 결정하는 것을 특징으로 하는 로타리 밸브 어셈블리용 밸브씰
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브시트(valve seat)는 상기 두개 부재의 실린더 헤드 내의 그루브(groove) 내에 마찰적으로(frictionally) 위치되어지는 것을 특징으로 하는 로타리 밸브 어셈블리용 밸브씰
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브시트(valve seat)는 상기 두개 부재의 실린더 헤드 내의 고리모양 그루브 내에서 나사모양으로(threadedly) 결속되어지는 것을 특징으로 하는 로타리 밸브 어셈블리용 밸브씰
KR1020067007112A 2003-10-27 2004-10-26 로타리 밸브 엔진을 위한 개선된 밸브씰 어셈블리 KR101150007B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/693,155 US6880511B1 (en) 2003-10-27 2003-10-27 Valve seal assembly for rotary valve engine
US10/693,155 2003-10-27
PCT/US2004/035377 WO2006009567A2 (en) 2003-10-27 2004-10-26 Improved valve seal assembly for rotary valve engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060090992A true KR20060090992A (ko) 2006-08-17
KR101150007B1 KR101150007B1 (ko) 2012-06-01

Family

ID=34435463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067007112A KR101150007B1 (ko) 2003-10-27 2004-10-26 로타리 밸브 엔진을 위한 개선된 밸브씰 어셈블리

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6880511B1 (ko)
EP (1) EP1711692B1 (ko)
JP (1) JP4550066B2 (ko)
KR (1) KR101150007B1 (ko)
CN (1) CN101415911B (ko)
AU (1) AU2004321737B2 (ko)
CA (1) CA2553401C (ko)
HK (1) HK1128318A1 (ko)
WO (1) WO2006009567A2 (ko)
ZA (1) ZA200603302B (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0515323A (pt) * 2004-09-16 2008-07-22 Charles Maling vedações explìcitas para conjunto de cilindro móvel
US7650869B2 (en) * 2006-09-19 2010-01-26 Slemp David A Rotary valves and valve seal assemblies
US7591240B2 (en) * 2006-12-28 2009-09-22 Perkins Engines Company Limited Method for providing a mixture of air and exhaust
US8342204B2 (en) * 2006-12-28 2013-01-01 Perkins Engines Company Limited Rotary valve for use in an internal combustion engine
US7926461B2 (en) * 2006-12-28 2011-04-19 Perkins Engines Company Limited System for controlling fluid flow
US7802551B2 (en) * 2006-12-28 2010-09-28 Perkins Engines Company Ltd Cylinder head for an internal combustion engine
US8100144B2 (en) * 2006-12-28 2012-01-24 Perkins Engines Company Limited Mounting arrangement for a rotary valve
US8100102B2 (en) * 2006-12-28 2012-01-24 Perkins Engines Company Limited Cylinder head for an internal combustion engine
US7802550B2 (en) * 2006-12-28 2010-09-28 Caterpillar Inc Cylinder head arrangement including a rotary valve
US7721689B2 (en) * 2006-12-28 2010-05-25 Perkins Engines Company Limited System and method for controlling fluid flow to or from a cylinder of an internal combustion engine
US7647909B2 (en) * 2007-12-26 2010-01-19 Coates George J Pressure equalizing valve seal for spherical rotary valve engine
EP2573337B1 (de) 2011-09-23 2014-11-12 Arno Hofmann Anordnung eines Schieberventils und eines Dichtungssystems zum Abdichten des Schieberventils bei einer Wärmekraftmaschine
CN106271381B (zh) * 2016-08-29 2019-04-02 中航动力股份有限公司 一种密封组件及其加工方法
DK180650B1 (en) * 2020-02-28 2021-11-11 wolter Thomas A spherical rotary valve assembly for an internal combustion engine

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE758968C (de) * 1940-04-17 1954-06-28 Bmw Flugmotorenbau Ges M B H Abdichtung fuer drehschiebergesteuerte Brennkraftmaschinen
BE897345A (fr) * 1982-07-27 1984-01-20 Negre Guy Elf France Dispositif de controle d'circuit de gaz d'une chambre de combustion et organe d'etancheite pour sa mise en oeuvre
US4606309A (en) * 1982-07-27 1986-08-19 Elf France Device for controlling the combustion chambers exhaust and/or intake for internal combustion engines
DE3720082A1 (de) * 1986-06-25 1988-01-07 Volkswagen Ag Dichtungsanordnung fuer einen drehschieber
US4989558A (en) * 1988-11-14 1991-02-05 Coates George J Spherical rotary valve assembly for an internal combustion engine
US4976232A (en) * 1989-12-06 1990-12-11 Coates George J Valve seal for rotary valve engine
US5154147A (en) * 1991-04-09 1992-10-13 Takumi Muroki Rotary valve
JP3287847B2 (ja) * 1992-11-06 2002-06-04 エイ イー ビショップ リサーチ プロプライエタリー リミテッド ロータリーバルブ用シール手段
US5361793A (en) * 1993-05-07 1994-11-08 Stahnke Richard E Golf ball walking stick
US5361739A (en) * 1993-05-12 1994-11-08 Coates George J Spherical rotary valve assembly for use in a rotary valve internal combustion engine
ES2117541B1 (es) * 1995-05-26 1999-01-01 Lafuente Ramon Bernus Dispositivo de distribucion para motores alternativos de cuatro tiempos de combustion interna.
US6666458B2 (en) * 2002-02-12 2003-12-23 George J. Coates Valve seal for rotary valve engine
US6718933B1 (en) * 2002-10-28 2004-04-13 George J. Coates Valve seal for rotary valve engine

Also Published As

Publication number Publication date
AU2004321737A1 (en) 2006-01-26
CN101415911B (zh) 2012-06-27
CN101415911A (zh) 2009-04-22
EP1711692A2 (en) 2006-10-18
JP2007533896A (ja) 2007-11-22
KR101150007B1 (ko) 2012-06-01
US20050087165A1 (en) 2005-04-28
WO2006009567A2 (en) 2006-01-26
ZA200603302B (en) 2009-09-30
CA2553401A1 (en) 2006-01-26
AU2004321737B2 (en) 2011-03-03
HK1128318A1 (en) 2009-10-23
EP1711692B1 (en) 2018-01-17
US6880511B1 (en) 2005-04-19
WO2006009567A3 (en) 2009-04-02
CA2553401C (en) 2009-12-15
EP1711692A4 (en) 2016-08-31
JP4550066B2 (ja) 2010-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4976232A (en) Valve seal for rotary valve engine
KR101150007B1 (ko) 로타리 밸브 엔진을 위한 개선된 밸브씰 어셈블리
US6666458B2 (en) Valve seal for rotary valve engine
ZA200504178B (en) Rotary valve and valve seal assembly for rotary valve engine having hemispherical combustion chambers
PL173946B1 (pl) Głowica tłokowego silnika spalinowego
US6718933B1 (en) Valve seal for rotary valve engine
US6779504B2 (en) Spherical rotary intake valve for spherical rotary valve engine assembly
US20080224418A1 (en) Rotary Valve Internal Combustion Engine and Seal Arrangement
US20090165742A1 (en) Pressure equalizing valve seal for spherical rotary valve engine
SU731013A1 (ru) Головка цилиндра дл двигател внутреннего сгорани
DK180650B1 (en) A spherical rotary valve assembly for an internal combustion engine
MXPA06004743A (en) Improved valve seal assembly for rotary valve engine
KR20030021457A (ko) 차량 엔진의 실린더 냉각구조
KR19980055476A (ko) 자동차 엔진의 밸브 시트구조

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150217

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160518

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170510

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180515

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190514

Year of fee payment: 8