KR20100015784A - 로터리 엔진 - Google Patents

로터리 엔진 Download PDF

Info

Publication number
KR20100015784A
KR20100015784A KR1020097022031A KR20097022031A KR20100015784A KR 20100015784 A KR20100015784 A KR 20100015784A KR 1020097022031 A KR1020097022031 A KR 1020097022031A KR 20097022031 A KR20097022031 A KR 20097022031A KR 20100015784 A KR20100015784 A KR 20100015784A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder
gear
casing
rotary engine
engine
Prior art date
Application number
KR1020097022031A
Other languages
English (en)
Inventor
미셀 아스노
Original Assignee
마버우 인터내셔널 니켈 코포레이션
미셀 아스노
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 마버우 인터내셔널 니켈 코포레이션, 미셀 아스노 filed Critical 마버우 인터내셔널 니켈 코포레이션
Publication of KR20100015784A publication Critical patent/KR20100015784A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B57/00—Internal-combustion aspects of rotary engines in which the combusted gases displace one or more reciprocating pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B1/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/01—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with one single cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B1/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements
    • F01B1/10—Reciprocating-piston machines or engines characterised by number or relative disposition of cylinders or by being built-up from separate cylinder-crankcase elements with more than one main shaft, e.g. coupled to common output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B15/00—Reciprocating-piston machines or engines with movable cylinders other than provided for in group F01B13/00
    • F01B15/007—Reciprocating-piston machines or engines with movable cylinders other than provided for in group F01B13/00 having spinning cylinders, i.e. the cylinders rotating about their longitudinal axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B59/00—Internal-combustion aspects of other reciprocating-piston engines with movable, e.g. oscillating, cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/06—Engines with means for equalising torque
    • F02B75/065—Engines with means for equalising torque with double connecting rods or crankshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/26—Engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main-shaft axis; Engines with cylinder axes arranged substantially tangentially to a circle centred on main-shaft axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

로터리 엔진은 실린더(26) 내부에서 피스톤(50) 및 고정 기어 링(88)에 맞물린 역회전 구동 기어(10, 12)를 가진 크랭크샤프트(70, 80)를 구동하기 위하여 수행되는 내연(internal combustion)에 의해 동력을 공급받는 구동 출력 샤프트(30), 회전 운동을 상기 피스톤(50) 및 상기 실린더(26)에 전달하는 상기 기어(10, 12)의 회전, 기어 케이지 베이스(32), 기어(10, 12) 및 상기 출력 샤프트(30)에 의해 특징지어진다. 대응되는 크랭크 샤프트(70, 80) 상의 상기 기어(10, 12)의 역회전은 밸런스식 동력 전달을 제공한다.
로터리 엔진, 크랭크샤프트, 밸런스식 동력 전달

Description

로터리 엔진{ROTARY ENGINE}
본 발명은 내연 엔진에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 로터리 엔진으로 분류되는 엔진에 관한 것이다.
종래의 내연 엔진은 각각 스파크 또는 압축 중 하나의 사용에 의해 점화(trigger)되는 연료의 연소에 의해 발생되는 폭발력에 의해 구동되는 피스톤을 왕복 운동시키는 하나 또는 하나 이상의 실린더를 구비한다. 상술한 바와 같이 생성된 상기 폭발력은 견인력으로 사용되기 위하여, 예컨대, 자동차에서 또는 다른 기계 장치 또는 실지로는 더 많은 동력을 생성시키기 위한, 예를 들면 발전기의 개발에 의해 정적 사용(static use)에 있어 샤프트를 구동하는데 사용된다.
이러한 운용방법, 예를 들면, 구동 샤프트 상에 장착된 특별한 형상의 하나 또는 하나 이상의 로터를 사용하는 방켈(Wankel) 엔진에서 상기 샤프트를 구동하기 위하여 상기 로터를 회전시키기 위한 원동력을 제공하기 위하여 연소되는 연료를 운용하는 방법을 다양화하기 위한 다양한 제안들이 소개되었다. 로터리 엔진의 다른 예는 제1차 대전 초기에 군용 비행기에서 사용되었던 것으로, 상기 피스톤이 본질적으로 상기 크랭크 샤프트보다는 프로펠러를 구동하는 것에 특징이 있는 것이다. 또 다른 로터리 엔진은 모터사이클 및 초기 자동차에서 프로토 타입 형태로 시험되었다. 로터리 엔진의 주요한 존속 형태는 마쯔다 자동차(Mazda® car)에 상업적으로 사용되어 남아있는 버전의 방켈 엔진이다.
로터리 엔진의 장점은 종래의 내연엔진에 비하여 동력 대 무게 비를 향상시키고 밸런스를 개선시키는 것이다. 하지만, 가격이 주요 요소이고, 일반적으로 상업적으로 생산된 제품에 있어서, 정교화의 정도는 판매 가격에 반영되는 높은 제조 비용 부담에 영향을 끼친다.
따라서, 이러한 일반적 형태의 엔진과 관련된 장점을 제시할 수 있으면서도 낮은 제조 비용 및 이에 따른 감당할 수 있을 만한 제품 판매 비용을 가진 향상된 로터리 엔진의 필요성이 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일반적인 목적은 향상된 로터리 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 경제적인 제조 비용, 결과적으로 경쟁력이 있으며, 감당할 수 있는 가격으로 소비자에게 유효한 신뢰성과 효율성 면에서 특유의 구조 및 운용 요소가 있는 이러한 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본질적으로 모듈형 구조이며 이에 따라 부품의 교환 및 교체가 용이한 로터리 엔진을 제공함에 있다. 아울러, 상기 모듈형 구조는 파워 트레인 설계 및 기능 상으로 융통성을 산출한다.
더불어, 본 발명의 중요한 목적은 향상된 밸런스, 저마찰 및 저소음 출력을 가진 로터리 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 로터리 엔진은 실린더 케이싱(cylinder casing), 상기 케이싱 내부에서 축회전 가능한 실린더, 상기 실린더의 상부에 장착되고 회전 가능한 실린더 헤드, 상기 실린더 헤드 내부에 제공되는 적어도 하나의 간극(aperture), 상기 케이싱에 고정되고, 연관된 포트(ports)를 제공하기 위하여 상기 실린더 헤드에 제공되는 밸브 블록(valving block), 상기 실린더 내에서 왕복 가능한 피스톤, 각각 적어도 하나의 스로우(throw)를 갖는 적어도 두 개의 역회전 크랭크 샤프트(contra-rotatable crank shaft), 대응되는 크랭크 샤프트의 각각의 스로우 및 상기 피스톤에 부착되는 커넥팅 로드, 상기 실린더에 부착되는 기어 케이지 베이스, 각각의 크랭크 샤프트에 고정되고, 반대 방향으로 회전하도록 상기 베이스상에 회전 가능하게 장착되는 피니언, 상기 케이싱에 부착되고, 상기 각각의 피니언이 맞물리는 고정 기어 링 및 상기 기어 케이지 베이스에 연결되는 출력 샤프트를 특징으로 한다.
바람직하게는 각각의 피니언은 베벨 기어 형상이며, 상기 고정 기어 링은 상응되는 베벨 치형(bevel-toothed)이다.
크랭크 케이싱이 구비되고, 크랭크 케이싱은 상기 밸브 블록에 인접한 상기 실린더 케이싱의 단부에 결합되고, 상기 크랭크샤프트 및 상기 기어 케이지를 수용하는 상기 실린더 케이싱 및 상기 실린더 케이싱 및 상기 크랭크 케이싱 사이에 삽입되고 고정되며, 외부면에서 크랭크 케이싱으로 연장되는 상기 기어 링에 결합된다.
상기 크랭크 샤프트의 각각에 제공되고, 상기 출력 샤프트에 결합된 베어링 레이스(bearing race)를 구비한다.
작동시에, 상기 기어가 상기 고정 기어링에 맞물린 상기 기어와 함께 상기 크랭크 샤프트에 의해 회전함에 따라 상기 실린더 및 상기 피스톤은 그들의 길이방향 축을 중심으로 회전하도록, 상기 기어 케이지 베이스는 상기 밸브 블록에 인접한 상기 실린더 단부에 형성되는 기어 케이지 크레들과 연결된다.
상기 출력 샤프트는 단순히 상기 기어 케이지 베이스에 연결될 수 있고, 선택적으로 유성 기어(epicyclic gear) 어셈블리가 상기 출력 샤프트에 제공될 수 있다. 적당한 베어링 레이스는 상기 출력 샤프트에 상기 기어 케이지 베이스 내부에 제공되는 것이 바람직하다.
각각의 크랭크 샤프트에는 각각의 스로우에 평형추가 제공될 수 있다.
상기 실린더 헤드는 적절한 간극이 제공될 수 있으며, 이에 따라 사용상에서 결과적으로 상기 밸브 블록 내부에 대응되는 입구와 출구로 설정되고, 상기 블록에 대해 상기 실린더의 회전은 상기 내연 엔진이 4 행정 또는 2 행정인지에 따라 결정되는 적정 순서상에 상술한 배열을 가지도록 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 첨부된 도면을 적절히 참조하여 하기에 제공되는 상세한 설명을 숙독함으로써 명백해 질 것이다.
본 발명의 또 다른 측면 및 장점은 하기의 도면과 관련된 설명을 참조하여 좀 더 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
서로 다른 도면에서 사용되는 동일한 참조번호는 유사한 구성요소를 지칭하 며, 도면은:
도 1은 실린더를 가진 하사점(bottom dead centre)에서의 상기 피스톤을 보여주는 본 발명의 실시예에 따른 로터리 엔진의 측단면도이고;
도 2는 도 1의 로터리 엔진과 관계되나 상사점(top dead centre)에서의 상기 피스톤을 보여주는 도면이며;
도 3은 도 1 및 도2에 도시된 상기 로터리 엔진의 외부 사시도이고;
도 4는 하사점에서 상기 피스톤을 구비한 로터리 엔진의 회전부의 단면도이며;
도 5는 하사점에서 두 개의 크랭크샤프트의 단면도이고;
도 6은 선택적인 구동 샤프트의 도 5와 유사한 단면도이며;
도 7은 실린더 내의 피스톤의 중간 행정(mid-stroke)에서의 크랭크 샤프트, 커넥팅 로드 및 구동 기어를 도시한 도면이고;
도 8은 도 9상의 B-B선에 따른 단면도이며;
도 9는 실린더 내의 피스톤의 중간 행정(mid-stroke)에서 커넥팅 로드를 구비한 상기 피스톤 및 크랭크 샤프트를 도시한 도면이고;
도 10은 중간 행정에서 상기 피스톤 및 크랭크 어셈블리의 사시도이며;
도 11 내지 도 15는 밸브 장치(valving arrangements)의 상세 도면이고;
도 11은 상기 실린더 헤드의 단부를 보여주는 도 12의 A-A선에서의 도면이며;
도 12는 밸브 블록 어셈블리의 도면이고;
도 13은 상기 밸브 장치 및 상기 실린더의 분해도이며;
도 14는 도 15의 C-C선에 따른 흡기 및 배기 밸브 장치를 도시한 도면이고;
도 15는 본 발명에 따른 조립된 로터리 엔진의 도면이며;
도 16은 출력 샤프트를 위해 유성 기어 박스와 조립된 엔진의 모든 회전부의 사시도이고; 및
도 17은 도 16과 유사하나, 도 6의 단순 출력 샤프트 장치를 구비한 모든 회전부의 사시도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예가 상술된 목적에 따라 설명되나, 결코 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로터리 엔진은 일반적으로 1로 도시되고, 캐비티(cavity) 내에서 상기 실린더(26)의 부드러운 회전 이동을 용이하게 하도록 안착(snug fit)되는 냉각핀(85)를 구비한 회전 가능한 실린더(26)를 상기 캐비티에 수용하는 실린더 또는 엔진 케이싱(22)을 포함한다. 상기 실린더(26)는 하기에 후술되는 바와 같이 적절한 간극(28; aperture)을 가진 실린더 헤드(27)를 구비한다.
이에 도시된 바와 같이, 크랭크 케이싱(24)은 상기 실린더 케이싱(22)에 결합되고, 사이에 기어 링(88)이 구비되며, 출력 샤프트(30)를 위한 출력 볼 레이스(31; outlet ball race)가 구비된다.
상기 헤드(27)에 인전한 단부 상의 상기 실린더(26)는 기어 케이지 크래들 베이스(32) 및 크랭크샤프트 외측 지지부(36)에 연결되는 기어 케이지 크래들(29), 상기 크래들(29) 및 상기 베이스(32)사이에 제공되는 베어링(44) 및 상기 크랭크샤프트(70, 80)를 형성한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 유성 기어박스(40)는 상기 베어링(44)의 부근에 상기 기어 케이지 베이스(32), 상기 박스의 다른 기어를 수용하여 맞물리도록 상대적으로 내측 단부에 치차(60; teeth)를 가진 출력 샤프트(30), 상기 기어박스(40)로부터 연장되는 상기 샤프트(30)에 결합된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따르면, 기계 조인트(mechanical joint)와 같은, 단순 연결은 동력의 전달을 위해 상기 샤프트(30) 및 상기 기어 케이지 베이스(33) 사이에 형성된다.
피스톤(50)은 상기 실린더(26) 내에서 왕복 운동 가능하며, 도 1을 참조하면 연소 공간(51)을 정의한다. 상기 피스톤(50)은 두 개의 분리되고 반대로 회전하는 크랭크 샤프트(70, 80)상에 구비된 대응된 스로우 또는 크랭크 핀(45, 47)로부터 연장된 두 개의 커넥팅 로드(48, 49)에 의해 피스톤 핀(52)의 작용으로 구비된다. 각각의 상기 샤프트(70, 80)는 차례대로 베벨 기어 피니언(10, 12)을 구비하고, 차례로 상기 실린더 케이싱(22) 및 상기 크랭크 케이싱(24) 사이에 고정된 상기 베벨 기어 링(88)에 맞물린다. 상기 샤프트(70, 80)는 상기 크랭크 샤프트 지지부(36)에서 베어링(90, 92) 상에 구비되고, 좀 더 상세하게는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 베어링(44)에 또한 장착된다.
특히 도 9는 상기 커넥팅 로드(48, 49)가 개별적으로 작동하고 상기 대응되는 크랭크 샤프트(70, 80)에 반대 회전을 전달하는 것을 도시하고 있다. 또한, 도 9는 중간 행정 위치에서의 상기 피스톤(50) 및 실린더(26)의 벽체(미도시)로부터 측면탑재(side loading)의 주목할 만한 감소를 용인하는 커넥팅 로드(48, 49)가 구비된 피스톤을 가진 엔진을 도시한다.
도 11 내지 도 15는 엔진(1)을 위한 밸브 장치를 구성하는 세 가지 구성요소를 도시한다. 도 11은 회전하는 동안 상기 실린터(26)를 회전시키는 디스크의 형상인 실린더 헤드(27)를 도시하고, 상기 헤드는 상기 실린더 케이싱(22)의 일 단부에 개시되는 고정된 밸브 블록(78)상에 결과적으로 적당한 입구 및 출구 포트를 형성하도록 의도된 간극(28)을 가진다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 블록(78)은 적어도 두 개(하나의 입구 및 하나의 출구-디젤 타입 엔진의 경우), 전형적으로는 세 포트(하나의 입구, 하나의 출구 및 하나의 점화-스파크 점화-타입 엔진의 경우)를 포함한다. 본 실시예는 4 행정 엔진에 관한 것이나, 2행정 엔진도 간극(28)의 개수를 변경함으로써 가능하다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 좀 더 상세하게는 도 13에서는 본 발명에 따른 분해도가 도시되어있고, 특히 포괄적인 실(comprehensive seal)은 내측뿐만 아니라 외측 외연부에서 각각 입구 및 출구 포트에 경계를 접하는 밸브 블록에 형성되는 대응되는 그루브(71)에 맞춰 끼워지도록 링(72, 73, 75 및 76)을 구비한다. 비록 도시되지는 않았으나, 상기 밸브 블록(78) 및 헤드(27) 사이에서처럼 충분하고 효과적인 실을 형성하는데 적당한 압력을 확보하도록 파형 또는 물결모양 스프링 블레이드를 구비한 베이스상에 전형적으로 제공된 상기 그루브(71)가 적용된다.
또한, 필수적이지는 않으나, 도 13에서 도시된 바와 같이, 상기 실은 상기 블록(78)의 상기 그루브(71)를 효과적으로 실링할 수 있도록 절단되어 구비될 수 있는 것도 확인될 수 있다. 사용되는 동안 상기 링 실이 상기 헤드(27)의 가공된 표면에 접촉할 수 있다는 것은 누구에게나 이해될 수 있을 것이다. 도 14를 참조하면, 상기 실 링(72, 73, 75 및 76)은 상기 실린더 헤드(27)에 대해 편심인(eccentric) 것을 알 수 있고, 이에 따라 상기 헤드(27)상의 상기 간극(28)은 회전하는 동안 항상 둘러싸여 있고, 상기 실 링은 상기 실린더 헤드(27)상의 동일한 영역을 항상 접촉하지는 않도록 보장할 수 있다.
운용상에서, 본 발명에 따른 상기 로터리 엔진(1)은 회전 동력을 획득하는 소정의 물품에 연결될 수 있다. 연료 공급계는 적당한 연료 분배기, 예컨대 카뷰레터(carburetor)를 통해 상기 밸브 블록(78)에 연결될 수 있고, 상기 실린더(26)내에서 길이방향으로 상기 피스톤(50)을 구동하기 위해 발생하는 점화를 위한 필수 착화(requisite initiation)를 위해 스파크 점화기(미도시)가 구비된다.
상술한 바와 같이 구비함으로써, 상기 커넥팅 로드(48 및 49)상에서 상기 피스톤의 추력에 의해 상기 크랭크 샤프트(70, 80)는 동시에 반대 방향으로 회전할 수 있게 된다. 상기 크랭크 샤프트(70 및 80)의 회전은 역회전하는 상기 베벨 기어(10,12)의 회전을 유발시키고, 정적인 베벨 기어 링(88)과 접촉되어 맞물림에 따라, 상기 피스톤(50) 및 상기 실린더(26)는 다른 이동부와 함께 상기 실린더 축(미도시)에 대해 회전하고, 이와 같이 구동함에 따라, 상기 기어 케이지 크래들(29) 및 상기 기어 케이지(32)는 사용하중(working load(미도시))에 동인을 전달하도록 상기 출력 샤프트(30)를 회전시킨다.
상기 커넥팅 로드(48, 49)의 역회전은 진동을 최소화하고, 이에 따라 소음 발생을 최소화하는 밸런스식 동력 전달을 제공한다. 도 4, 5 및 16에 도시된 모든 구성요소는 도 6 및 17의 실시예와 유사하게 상기 엔진(1)이 운용되는 동안 상기 실린더 축을 중심으로 회전한다. 따라서, 연료 경제성은 본 명세서에 개시된 발명의 구조에 획득되는 장점이다.
다른 실시예(미도시)에 따르면, 상기 실 링(72, 73, 75 및 76)은 상기 헤드 간극(28)을 둘러싸는 대응되는 그루브에 끼워 맞춰질 수 있고, 상기 밸브 블록(28)의 가공된 표면에 접촉되도록 밀폐하는 단일 실 링에 의해 대체될 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 더 적은 부품이 필요하고, 상기 실린더 헤드(27) 대신에 상기 실링 링에 의해 손상되는 경우 단지 밸브 블록(28)만 교체된다.
상기 단일 실린더로 얻어지는 밸런스식 하중이 유지되는 한도 내에서 단일 실린더 이상이 구비될 수 있는 다른 구성이 적용될 수 있다는 것은 누구에게나 이해될 수 있을 것이다. 상기 엔진은 근본적인 모듈이므로, 어떠한 주어진 환경 하에서 필요한 동력을 제공하기 위한 적절한 배치에 따라 이러한 모듈이 연속적으로 조립될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 로터리 엔진의 특정한 실시예가 설명되었지만, 해당 분야에 숙달된 당업자라면 본 발명의 사상 내에서 다양한 수정이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 본 명세서에서 제공된 상세한 설명은 단지 예시의 목적으로 제공되었으며, 목적을 위해 제한되지는 않는다.
본 발명에 따른 로터리 엔진은 연료 경제성을 획득할 수 있는 장점이 있다.
또한, 커넥팅 로드(48, 49)의 역회전은 진동을 최소화하고, 이에 따라 소음 발생을 최소화하는 밸런스식 동력 전달을 제공한다.
또한, 단일 실링을 사용함으로써, 더 적은 부품이 필요하고, 상기 실린더 헤드(27) 대신에 상기 실링 링에 의해 손상되는 경우 단지 밸브 블록(28)만 교체되는 이점이 있다.
또한, 상기 엔진은 기본적인 모듈이므로, 어떠한 주어진 환경 하에서 필요한 동력을 제공하기 위한 적절한 배치에 따라 이러한 모듈이 연속적으로 조립될 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 실린더 케이싱(22), 상기 케이싱(22) 내부에서 축회전 가능한 실린더(26), 상기 실린더(26)의 상부에 장착되고 회전 가능한 실린더 헤드(27), 상기 실린더 헤드(27) 내부에 제공되는 적어도 하나의 간극(28; aperture), 상기 케이싱(22)에 고정되고, 연관된 포트(ports)를 제공하기 위하여 상기 실린더 헤드(27)에 제공되는 밸브 블록(78; valving block), 상기 실린더(26) 내에서 왕복 가능한 피스톤(50), 각각 적어도 하나의 스로우(45, 47; throw)를 갖는 적어도 두 개의 역회전 크랭크 샤프트(70, 80; contra-rotatable crank shaft), 대응되는 크랭크 샤프트(70, 80)의 각각의 스로우(45, 47) 및 상기 피스톤(50)에 부착되는 커넥팅 로드(48, 49), 상기 실린더(26)에 부착되는 기어 케이지 베이스(32), 각각의 크랭크 샤프트(70, 80)에 고정되고, 반대 방향으로 회전하도록 상기 베이스(32) 상에 회전 가능하게 장착되는 기어 피니언(10, 12), 상기 케이싱(22)에 부착되고, 상기 각각의 기어 피니언(10, 12)이 맞물리는 고정 기어 링(88) 및 상기 기어 케이지 베이스(32)에 연결되는 출력 샤프트(30)를 특징으로 하는 로터리 엔진.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 피니언(10, 12)은 베벨 기어 형상이고, 상기 고정 기어 링(88)은 대응되도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    크랭크 케이싱(24)이 구비되고, 상기 크랭크 케이싱은 상기 밸브 블록(78)에 인접한 상기 케이싱(22)에 결합되는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    베어링 레이스(44)를 구비한 상기 기어 케이지 베이스(32)가 각각의 상기 크랭크 샤프트(70, 80)에 구비되는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기어 케이지 베이스(32)는 상기 출력 샤프트(30)에 연결되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 기어 케이지 베이스(32)는 상기 밸브 블록(78)에 인접한 상기 실린더(26)의 단부를 형성하는 기어 케이지 크레들(29)에 연결되고, 이에 따라, 작동 시에 상기 고정 기어 링(88)과 맞물린 상기 기어(10, 12)를 구비한 상기 크랭크 샤프트(70, 80)에 의해 상기 기어(10, 12)가 회전함에 따라 상기 실린더(26) 및 상기 피스톤(50)은 길이방향 축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력 샤프트(30)는 단순 기계 조인트(simple mechanical joint)에 의해 상기 기어 케이지 베이스(32)에 연결되는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력 샤프트(30)는 유성 기어 어셈블리의 작용으로 상기 기어 케이지 베이스(32)에 연결되는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 블록(78)은 결과적으로 상기 실린더 헤드(27) 상의 상기 간극(28)에 끼워 맞춰지는 적어도 두 개의 포트를 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 실린더 헤드(27)는 내부에 경계를 접하는 상기 간극(28)이 형성된 대응되는 그루브 내부에 수용하도록 순응된 실 링(seal ring)을 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 밸브 블록(78)은 내부에 경계를 접하는 상기 입구 및 출구 포트가 형성된 대응되는 그루브(71)에 수용하도록 순응된 실 링(75, 76)을 구비하는 것을 특징 으로 하는 로터리 엔진.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 실 링(75, 76)은 상기 실린더 헤드(27)에 대해 편심인(eccentric) 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  13. 제10항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그루브(71)는 스프링 블레이드(spring blades)를 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실린더(26)는 외부에 냉각 핀(85)을 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진은 스파크 점화엔진이고, 상기 스파크 플러그는 상기 실린더(26) 내에서 연료의 연소를 점화(trigger)하기 위하여 구비되는 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.
KR1020097022031A 2007-04-09 2008-04-09 로터리 엔진 KR20100015784A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US92238707P 2007-04-09 2007-04-09
US60/922,387 2007-04-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100015784A true KR20100015784A (ko) 2010-02-12

Family

ID=39830439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097022031A KR20100015784A (ko) 2007-04-09 2008-04-09 로터리 엔진

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20100108034A1 (ko)
EP (1) EP2137379A4 (ko)
JP (1) JP2010523885A (ko)
KR (1) KR20100015784A (ko)
CN (1) CN101680298B (ko)
AU (1) AU2008235223A1 (ko)
BR (1) BRPI0810167A2 (ko)
CA (1) CA2683494A1 (ko)
DE (1) DE112008001015T5 (ko)
GB (1) GB2460787B (ko)
MX (1) MX2009010872A (ko)
MY (1) MY153009A (ko)
RU (1) RU2472017C2 (ko)
WO (1) WO2008122126A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8539931B1 (en) 2009-06-29 2013-09-24 Yousry Kamel Hanna Rotary internal combustion diesel engine
JP4553977B1 (ja) 2009-10-26 2010-09-29 有限会社ケイ・アールアンドデイ ロータリ式シリンダ装置
CN102269050B (zh) * 2010-10-09 2012-06-27 湖北新火炬科技股份有限公司 一种转子发动机及其转子部分
US20180112594A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Michel Arseneau Balanced rotary engine
CN111140352B (zh) * 2019-12-31 2021-06-25 江苏理工学院 缸套旋转式活塞发动机的旋转控制方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1324520A (en) * 1919-12-09 Internal-combustion engine
US868497A (en) * 1907-01-08 1907-10-15 Charles E Smith Motor.
US1408385A (en) * 1917-02-24 1922-02-28 Richard T Newton Motor wheel
US1384142A (en) * 1917-11-07 1921-07-12 Marshall Dale Wheel having self-contained motor
US1569525A (en) * 1922-04-26 1926-01-12 Ivan L Owens Rotary engine
SU15491A1 (ru) * 1929-03-15 1930-05-31 А.Н. Данилевский Авиационный двигатель внутреннего горени
GB338574A (en) * 1929-06-24 1930-11-24 Donald Gordon Mackenzie Improvements in or relating to double-acting piston engines
US2512909A (en) * 1946-08-07 1950-06-27 Leslie W Beaven Rotary valve engine
GB1193993A (en) * 1967-07-26 1970-06-03 Wilfred John Lewington A Rotary Reciprocatory Machine, such as an Internal Combustion Engine, Pump or Compressor
US3638623A (en) * 1970-03-23 1972-02-01 James A Weinheimer Spinning piston engines and system and process of operation
US3709106A (en) * 1970-09-14 1973-01-09 H Shafer Piston operator for imparting rotary motion
DE2324322C2 (de) * 1973-05-14 1982-09-02 Ulrich Dr.-Ing. 5160 Düren Rohs Zylinderkopfgitterabdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
GB1481456A (en) * 1973-10-12 1977-07-27 Rohs U Axial piston internal combustion engine
DE3224482C2 (de) * 1981-09-23 1991-11-21 Prodromos Bekiaroglou Kolbenmaschine
FR2546232A1 (fr) * 1983-05-19 1984-11-23 Cannebotin Robert Moteur a explosions ou combustion interne, a quatre temps, a bloc-cylindres tournant
IT1173592B (it) * 1984-05-09 1987-06-24 Sergio Zaccaron Motore alternativo a cilindri rotanti
CN85100358B (zh) * 1985-04-01 1988-01-13 黎正中 曲柄圆滑块往复活塞式内燃机
US5435232A (en) * 1989-09-29 1995-07-25 Hammerton; Ian R. Multi-connecting rod reciprocating machine
RU1828503C (ru) * 1991-06-27 1993-07-15 Е,М.Захватов и В.А.Житков Роторно-поршневой двигатель
AUPM982794A0 (en) * 1994-12-02 1995-01-05 Advanced Engine Technology Pty Ltd New and improved rotary engine
DE19546468A1 (de) * 1995-12-13 1997-06-19 Heinz Winger Kolbenkraftmaschine
US5595147A (en) * 1995-12-15 1997-01-21 Feuling; James J. Contra-rotating twin crankshaft internal combustion engine
AU8247498A (en) * 1997-06-25 1999-01-04 Noel Stephen Duke Axial piston rotary machine
DE19807867C1 (de) * 1998-02-25 1999-05-27 Viktor Hoegele 4-Takt-Drehhubkolben-Motor
US5894820A (en) * 1998-04-02 1999-04-20 Baeta; Manuel C. Engine for converting linear motion into rotational motion
US6357397B1 (en) * 2000-05-08 2002-03-19 Leo Kull Axially controlled rotary energy converters for engines and pumps
GB0023595D0 (en) * 2000-09-27 2000-11-08 Rcv Engines Ltd Rotating cylinder valve engine
US6672263B2 (en) * 2002-03-06 2004-01-06 Tony Vallejos Reciprocating and rotary internal combustion engine, compressor and pump

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010523885A (ja) 2010-07-15
GB2460787B (en) 2011-11-02
GB0917598D0 (en) 2009-11-25
RU2472017C2 (ru) 2013-01-10
US20100108034A1 (en) 2010-05-06
MX2009010872A (es) 2009-12-14
GB2460787A (en) 2009-12-16
CA2683494A1 (en) 2008-10-16
EP2137379A4 (en) 2010-05-19
EP2137379A1 (en) 2009-12-30
WO2008122126A1 (en) 2008-10-16
RU2009140335A (ru) 2011-05-20
AU2008235223A1 (en) 2008-10-16
DE112008001015T5 (de) 2010-02-11
BRPI0810167A2 (pt) 2014-12-30
MY153009A (en) 2014-12-31
CN101680298B (zh) 2012-06-06
CN101680298A (zh) 2010-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100476362B1 (ko) 실린더모듈을구비한내연기관
US5535715A (en) Geared reciprocating piston engine with spherical rotary valve
EP1495217B1 (en) Internal combustion engine and method
US7219631B1 (en) High torque, low velocity, internal combustion engine
JP2009525426A (ja) 引き棒型エンジン
KR20100015784A (ko) 로터리 엔진
US4419057A (en) Rotary piston motor
US11261946B2 (en) Asymmetric cam transmission with coaxial counter rotating shafts
CN101205812A (zh) 四活塞缸体旋转发动机
US10598090B2 (en) Asymmetric cam transmission
KR20050002841A (ko) 왕복 및 회전식 내연기관, 압축기 및 펌프
JP4521785B1 (ja) 回転ピストン機械
US20100083933A1 (en) Rotary internal combustion engine with annular chamber
JP2006516695A (ja) 改良エンジン
US4616604A (en) Stator-Rotor piston internal combustion engine
RU2285817C1 (ru) Реактивный вакуумно-компрессионный движитель
US10954851B2 (en) Balanced rotary engine
RU2375595C1 (ru) Асинхронный зубчатый преобразователь возвратно-поступательного движения во вращательное и наоборот, передняя коленчатая пара, задняя коленчатая пара, промежуточное зубчатое колесо и опорное зубчатое колесо для него
WO2012015373A1 (ru) Поршневая машина с бесшатунным механизмом
AU2004210876A1 (en) Engine with rotary cylinder block and reciprocating pistons
RU2001120231A (ru) Двигатель внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом
RO111124B1 (ro) Motor rotativ cu ardere internă
AU6349696A (en) Opposed piston combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application