KR20190108554A - 평형 로터리 엔진 - Google Patents

Abstract

구동 샤프트에 토크를 인가하기 위한 평형 로터리 엔진. 엔진은 주 구동 케이스가 있는 외부 케이싱을 갖는다. 실린더는 케이싱 내에 회전 가능하게 장착되고 피스톤은 실린더 내에서 종방향으로 이동하도록 장착된다. 각각 연결 단부를 갖는 2개의 연결 아암은 그 단부 중 하나가 피스톤에 연결되고, 2개의 크랭크샤프트는 각각 연결 아암의 다른 연결 단부에 회전 가능하게 연결된다. 2개의 구동 휠은 각각 제 1 및 제 2 크랭크샤프트에 역회전 가능하게 연결된다. 고정된 구동 링은 원주 방향으로 배치된 구동 부재 표면을 갖는다. 고정된 구동 링은 구동 부재 표면이 피스톤을 향하도록 케이스에 장착된다. 2개의 구동 휠이 구동 링과 맞물린다.

Description

평형 로터리 엔진

본 발명은 내연 기관에 관한 것으로서, 특히 평형 로터리 엔진에 관한 것이다.

하나 이상의 실린더를 갖는 내연 기관은 널리 공지되어 있으며 많은 산업, 특히 자동차 산업에서 널리 사용된다. 일반적으로 말하면, 각 실린더는 실린더 내의 피스톤을 왕복 구동시키기에 충분한 폭발력을 야기하는 탄화수소 연료를 연소시키는 스파크 또는 압축을 갖는 피스톤을 포함한다. 이 구동 피스톤에 의해 생성된 동력은 샤프트를 구동할 수 있으며, 견인에 사용될 때 자동차와 같은 물체를 전후로 움직인다. 또한 생성된 동력은 기계의 부품을 움직이기 위해 정적으로 사용될 수 있거나, 또는 예를 들어 발전기를 사용하여 더 많은 동력을 생성할 수 있다.

일부 경우에, 이 단순한 작동 모드는 예를 들어 소위 반켈(Wankel) 엔진과 같이 변형되어 왔는데, 이는 구동 샤프트 상에 장착된 하나 이상의 특수 형상의 로터를 사용한다. 연료가 연소되어 구동 샤프트를 구동하도록 로터를 돌리는 원동력을 제공한다. 1차 세계 대전 중 소위 로터리 엔진이 도입되어 여러 항공기에 사용되었다. 로터리 엔진은 크랭크샤프트 대신 프로펠러를 구동하는 피스톤 케이싱을 포함한다. 로터리 엔진의 첫번째 예 이후에, 다른 로터리 엔진이 오토바이 및 초기 도로 차량에서 시험되었다. 그러나, 주요한 존속하는 유형의 로터리 엔진은 여전히 반켈 엔진이며, 그 형태가 일부 마즈다^TM 자동차에서 상용되고 있다.

로터리 엔진의 주요 장점은 기존의 내연 기관에 비해 향상된 동력비이며 또한 개선된 균형이다. 그러나 이러한 장점은 조립에 필요한 정교한 기계로 인한 종래의 엔진에 비해 높은 생산 비용으로 상쇄된다. 높은 생산 원가는 판매 가격에 반영되어 경제적으로 거의 실현될 수 없게 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 시도가 있었으며, 그 중 몇 가지 설계 예가 아래에 기술된다.

쿨(Kull)의 미국 특허 제6,357,397호는 축 방향 베벨 기어에 의한 제어 동작을 설명한다. 이 운동은 제한된 각도의 차동 기어를 사용하여 원통형 중심축의 주 압력 챔버에서 가속 감속 베인 운동을 제어하는데 사용되며, 그 역전 기어는 선회 베벨 기어 또는 변형된 형태에서 진동 제어 배럴 캠으로부터 축 방향 크랭크 제어 운동을 받는다. 동일한 베벨 기어 크랭크 생성된 축 방향 운동은 또한 고정 또는 회전 실린더 하우징 내에 있을 수 있는 하나 이상의 피스톤을 갖는 실린더에서의 축 방향 피스톤 운동을 제공하는 데 사용될 수 있다. 모든 다른 모델의 엔진에서, 밸브가 없는 포트는 가압 유체 유동에 사용되는 반경 방향 또는 축 방향 유동 분배 제어 장치와 연통한다. 이 설계는 외부 압력 또는 내연 기관에 적합하며, 에너지 변환은 유체 또는 연소 압력으로부터 동력 출력 샤프트 회전 또는 역 에너지 변환 모드로 이른다.

로스(Lawes)의 미국 공개 특허출원 제2004/0107923호는 2개의 케이싱 섹션, 이중 피스톤 및 회전 실린더 어셈블리를 갖는 엔진 케이싱을 포함하는 회전식 실린더 밸브 엔진을 기술한다. 케이싱 섹션은 원형 단면의 개방 단부로부터 케이싱 섹션의 폐쇄 단부를 향해 연장되는 내부 챔버를 갖는다. 원형 플랜지가 케이싱 섹션의 개방 단부로부터 반경 방향 외측으로 연장된다. 플랜지는 각각 볼트 구멍으로 형성된 4개의 로브 부분을 갖고, 원형의 반경 방향 내부 리세스로 형성된다. 케이싱 섹션에는 연료 입구 포트, 점화 플러그용 포트 및 배기 포트가 형성된다.

만(Mann)의 미국 공개 특허출원 제2006/0283407호는 2세트의 왕복 운동하는 피스톤을 갖는 로터리 가솔린 엔진을 기술한다. 피스톤의 왕복 운동 출력은 왕복 운동을 회전 운동으로 변환시키는 물결 모양 램프에 연결된다. 엔진 케이싱은 중공 중심을 가지지만, 구동 샤프트가 없다. 대신 이중 회전 출력이 제공되는데, 하나는 케이싱 상단에 있는 회전식 출력 블록을 통해, 다른 하나는 피스톤의 왕복 운동에 따라 케이싱의 하단에 있는 회전식 블록을 통해 제공된다.

아르세노(Arseneau)의 미국 공개 특허출원 제2010/0108034호는 실린더 내에서 실행되는 내연 기관에 의해 구동되는 구동 출력 샤프트를 갖는 로터리 엔진을 기술한다. 연소는 고정된 기어 링과 맞물리는 역회전 구동 기어를 포함하는 2개의 크랭크샤프트 및 피스톤을 구동한다. 기어가 회전함에 따라, 회전 운동이 피스톤과 실린더, 기어 케이지 기부, 기어 및 궁극적으로 출력 샤프트로 전달된다.

불리하게도, 이러한 설계 중 일부는 일부 문제를 해결하지만, 여전히 지나치게 복잡하고 제작을 위해 정교한 기계가 필요하다. 다수의 설계는 여전히 불균형한 것으로 보이며 이를 상쇄하기 위해 추가 부품이 필요하다. 또한, 연소 및 엔진 부품의 이동 중에 생성되는 고온을 고려할 때, 유체 냉각제를 사용하거나 부피가 큰 공냉식 냉각 팬을 사용하는 것 이외에 엔진을 냉각시키는 만족스러운 방법이 없는 것으로 보인다. 더욱 불리하게도, 상술된 설계는 많은 부품을 가지며, 이는 복잡성 및 따라서 무게를 증가시킨다. 무게 문제 및 불량한 열 제어는 효율적인 에너지 출력을 얻을 수 없게 한다. 또한, 설계는 상당한 유지 보수가 필요할 것이고, 매우 비쌀 가능성이 높다.

따라서, 낮은 제조 비용 및 저렴한 판매 가격을 가지면서 향상된 균형, 낮은 마찰, 낮은 소음 출력 및 높은 토크를 갖는 개선된 로터리 엔진이 필요하다. 또한, 효율적인 냉각 시스템을 갖는 로터리 엔진을 갖는 것이 바람직할 것이다.

이제 상술한 문제를 상당히 줄이거나 근본적으로 제거하는 새롭고 비자명한 평형 로터리 엔진을 설계하였다. 새로운 로터리 엔진은 부품 수가 감소했기 때문에 동일한 입방체 크기(부피)를 가진 다른 엔진의 무게의 절반 정도이다. 유리하게는, 이와 같이 줄어든 입방체 크기로 인하여, 로터리 엔진은 상당한 토크를 발생시킬 수 있고, 그로 인해 개선된 연료 소비 효율을 얻을 수 있다. 엔진이 거의 "마찰 없이" 작동하기 때문에 이들 두 가지 중요한 이점을 얻을 수 있다. 또한 로터리 엔진은 부품 수가 줄어들었기 때문에 낮은 진동 수준을 갖는다. 존재하는 유일한 진동은 연료 연소의 펄스이다.　종래의 내연 기관, 특히 로터리 엔진 유형에서, 회전 중에 생성된 에너지는 일반적으로 실린더의 측면에 인가된다. 새로운 로터리 엔진에서는, 이 에너지가 트윈 크랭크샤프트로 전달된다. 트윈 연결 로드 또는 아암은 피스톤 측면 하중을 감소시킨다. 또한 피스톤 헤드에서 여러 개의 얇은 압축 링이 낮은 마찰을 제공하고 무거운 스프링으로 캠을 구동할 필요를 제거한다. 결론적으로, 감소된 마찰 및 진동은 연료 소모를 줄여 향상된 에너지 출력으로 이어진다. 현재까지 수행한 테스트에서, 새로운 로터리 엔진은 38.6%의 연비를 제공하며, 이 크기의 엔진에서는 전례가 없다. 위에서 언급한 바와 같이, 새로운 로터리 엔진의 부품 수는 알고 있는 4 스트로크 엔진 중 가장 적다. 제조 측면에서 볼 때, 감소된 부품 수는 비용 절감뿐만 아니라 쉽고 빠르며 정확한 조립에도 중요하다. 또한 새로운 로터리 엔진에 사용되는 부품은 기존의 로터리 엔진에 대부분 사용할 수 있다. 실제로, 사용되는 부품 중 맞춤 제작이 필요한 부품은 거의 없다. 마지막으로, 부품을 줄이면 작동 상의 추가적인 이점이 있다. 직접 구동 샤프트로의 회전 에너지(토크)의 변환은 통상적으로 더 많은 부품이 필요하고 따라서 엔진에 중량을 추가하는 감속 기어 박스를 필요로 하지 않는다.

이 로터리 엔진의 다른 유리한 특징은 중간 스트로크에서 거의 완벽한 평형이다. 종래의 로터리 엔진에서는 평형추를 제공하기 위해 케이싱에 부품을 추가해야 한다. 트윈 크랭크샤프트는 독립적으로 회전하지만, 단일 피스톤 핀에 부착되어, 역회전하거나 반대 방향으로 회전한다. 이는 트윈 크랭크샤프트가 엔진의 몸체에 볼트로 고정된 주 고정 기어에 대해 회전하기 때문이다. 그러나 이 엔진에서는, 고정된 기어 링이 피스톤을 마주보고 있으므로 더 컴팩트한 엔진이 가능하다.　따라서, 로터리 엔진이 단일 사이클을 따라 움직일 때 이를 따라서, 상부 및 하부 위치에서, 엔진 평형추가 피스톤의 왕복 운동과 커넥팅 로드 운동 부분의 균형을 맞춘다. 중간 스트로크에서 평형추가 완전히 반대되므로 로터리 엔진이 거의 완벽한 방식으로 균형을 유지한다. 내 지식에 따르면, 이는 엔진을 균형 잡히게 하기 위해 부품을 추가할 필요 없이 중간 스트로크에서 거의 완벽하게 평형을 이루는 유일한 단일 로터리 엔진이다.

따라서, 일 실시예에서, 구동 샤프트에 토크를 인가하는 평형 로터리 엔진이 제공되며, 로터리 엔진은:

주 구동 케이스를 갖는 외부 케이싱;

외부 케이싱 내에 회전 가능하게 장착된 실린더;

실린더 내에서 종방향 운동을 위해 장착된 피스톤;

제1 및 제2 연결 아암-각 연결 아암은 제1 연결 단부 및 제2 연결 단부를 가지며, 제1 연결 단부는 피스톤에 연결됨;

제1 및 제2 크랭크샤프트-각 크랭크샤프트는 연결 아암의 제2 연결 단부에 회전 가능하게 연결됨;

제1 및 제2 크랭크샤프트 각각에 역회전 가능하게 연결된 제1 및 제2 구동 휠; 및

원주 방향으로 배치된 구동 부재 표면을 갖는 고정된 구동 링을 포함하며, 고정된 구동 링은 구동 부재 표면이 피스톤을 향해 배치되도록 주 구동 케이스 내에 장착되고, 제1 및 제2 구동 휠이 구동 링과 맞물린다.

일 예에서, 구동 어셈블리가 연결 아암, 크랭크샤프트, 구동 휠 및 고정된 구동 링을 포함하고, 구동 샤프트는 구동 어셈블리에 연결되어 그로부터 멀어지도록 연장된다. 실린더는 제1 회전 종축을 갖는 실린더 개구와 실린더 기부(基部)를 가지고, 실린더 기부는 서로 마주하여 위치되는 제1 및 제2 반원형 만입부를 가지며, 실린더 기부는 구동 어셈블리와의 연계(cooperation)를 위한 크기 및 형상을 갖는다.

다른 예에서, 제1 및 제2 구동 휠은 제2 회전축을 중심으로 역회전하도록 장착되고, 제2 회전축은 제1 회전 종축에 직교하도록 배치된다. 실린더는 실린더 원주를 가지고, 실린더 기부는 실린더 기부 원주를 가지며, 실린더 기부 원주가 실린더 원주보다 크다

다른 예에서, 제1 및 제2 구동 휠은 원주 방향으로 배치된 복수의 치형부를 각각 갖는 제1 및 제2 기어 피니언이고, 각 기어 피니언은 서로를 향해 경사져 있다.

다른 예에서, 고정된 구동 링은 복수의 원주 방향으로 배치되고 내측으로 경사진 치형부를 가지며, 기어 피니언의 경사진 치형부 및 고정된 구동 링은 기어 피니언의 역회전 중에 맞물림을 위해 연계 가능(cooperable)하다.

일 예에서, 제1 및 제2 크랭크샤프트는 각각 크랭크샤프트를 연결 아암에 연결하는 스로우(throw) 및 스로우에서 떨어져 위치된 만곡을 갖는다.

다른 예에서, 피스톤 핀이 연결 아암의 제1 연결 단부를 피스톤에 연결하고, 피스톤 핀은 실린더 개구 제1 종축에 수직으로 배치된다.

또 다른 예에서, 피스톤, 연결 아암 및 크랭크샤프트는 엔진의 균형을 맞추기 위해 피스톤이 실린더 내에서 중간 스트로크에 위치될 때 삼각형을 이룬다.

또 다른 예에서, 아암 스페이서가 제1 및 제2 연결 아암 사이에 위치하며, 스페이서는 연결 아암 사이에서 제1 및 제2 크랭크샤프트 사이로 연장된다.

일 예에서, 제1 크랭크샤프트 베어링이 제1 크랭크샤프트 및 제1 구동 휠 모두에 연결되고, 제1 크랭크샤프트 베어링은 그 사이에 위치되며, 제2 크랭크샤프트 베어링이 제2 크랭크샤프트와 제2 구동 휠 사이에 연결되고 그 사이에 위치된다. 제1 및 제2 단부 베어링이 각각 제1 및 제2 구동 휠에 연결된다.

다른 예에서, 실린더 베어링이 실린더와 외부 케이싱 사이에 연결되고, 실린더는 외부 케이싱에 실링(sealing)되도록 연결된다.

다른 예에서, 외부 케이싱은 기부 몸체와 중간 섹션 몸체를 포함하고, 기부 몸체는 기부 몸체 개구를 가지며, 구동 샤프트는 기부 몸체 개구에 실링되도록 연결된다. 구동 샤프트 베어링은 구동 샤프트와 기부 몸체 사이에 위치한다.

일 예에서, 로터리 엔진은:

적어도 하나의 입구 포트, 적어도 하나의 출구 포트 및 점화 소스 포트가 내부에 위치되는 실린더 헤드-실린더 헤드는 실린더와의 회전 운동을 위해 실린더의 상부에 연결됨; 및

실린더 헤드 및 실린더의 상부에 실링되도록 연결된 실린더 회전 디스크-실린더 회전 디스크는 그 사이에 위치함-을 더 포함한다.

다른 예에서, 실린더 회전 디스크는 실린더 회전 디스크 개구 및 실린더 회전 디스크 점화 소스 포트를 포함하고, 실린더 헤드 내의 포트는 실린더가 외부 케이싱 내에서 회전함에 따라 실린더 회전 디스크 개구와 순차적으로 정합(register)된다. 실린더 헤드의 하부면은 실린더와 실링되도록 장착하기 위해 원주 방향으로 이격되고 점화 소스 포트와 동심인 제1 및 제2 시일 링(seal ring)을 포함하고; 적어도 2개의 시일 링이 실린더 헤드의 입구 포트 및 출구 포트 주위에 배치된 대응하는 시일 홈에 장착되고, 시일 링은 실린더 헤드에 대해 편심으로 위치된다. 복수의 제1 탄성 부재가 실린더 회전 디스크 및 실린더 헤드에 연결된다. 하나 이상의 열 전달 부재가 실린더 헤드와 실린더 회전 디스크 사이에 위치된다. 시일 홈은 복수의 제2 탄성 부재를 포함한다.

일 예에서, 로터리 엔진은 실린더 헤드에 인접한 실린더의 상단부에 위치된 냉각 어셈블리를 더 포함하고, 냉각 어셈블리는 복수의 공냉식 핀을 포함하고, 핀은 실린더 주위에 원주 방향으로 배치되고 그로부터 바깥쪽으로 돌출한다.

다른 예에서, 외부 케이싱은 원주 방향으로 배치된 복수의 개구를 포함한다. 개구는 기울어져 있다. 개구는 공기 입구와 유체 연통한다. 냉각 어셈블리는 실린더 헤드를 통해 공냉식 핀으로 연장되는 공기 입구 통로를 포함한다. 냉각 어셈블리는 실린더 헤드와 링 사이에서 연통하는 복수의 열 전달 패드를 더 포함한다. 실린더 헤드의 상부에 복수의 냉각 개구가 위치한다.

따라서, 다른 실시예에서, 내부에서 왕복 운동을 위해 회전 가능한 실린더에 위치된 피스톤을 구동하는 구동 어셈블리가 제공되며, 구동 어셈블리는:

피스톤 핀;

피스톤 핀에 연결되고 서로에 대해 이동 가능한 제1 및 제2 연결 아암;

피스톤으로부터 떨어져 위치되며 그와 연통되는 기어 어셈블리-기어 어셈블리는 2개의 구동 휠에 연결된 제1 및 제2 역회전 가능한 크랭크샤프트를 가짐; 및

복수의 치형부를 갖는 고정된 기어 링-치형부는 피스톤을 향해 배치되고, 크랭크샤프트가 역회전 가능한 방식으로 움직일 때 2개의 구동 휠이 고정된 기어 링 치형부에 맞물리게 결합함-을 포함한다.

따라서, 다른 실시예에서, 실린더 헤드 및 실린더와 함께 사용하기 위한 시일 어셈블리가 제공되며, 시일 어셈블리는:

출구 개구 홈, 입구 개구 홈, 점화 소스 홈과 실링되도록 연계 가능한 복수의 링 시일-각 홈은 실린더 헤드 하부면에 위치된 입구 개구, 출구 개구 및 점화 소스 개구 주위에 원주 방향으로 위치하며, 개구는 서로 등간격으로 배치됨; 및

실린더 디스크-실린더 디스크는 실린더 디스크 점화 개구 및 실린더가 종축을 중심으로 회전할 때 실린더 헤드 내의 입구 개구 또는 출구 개구 중 하나에 정합할 수 있는 구멍을 가지며, 실린더 디스크는 실린더 헤드와 실린더 사이에 실링되도록 장착됨-을 포함한다.

따라서, 다른 실시예에서, 로터리 엔진과 함께 사용하기 위한 냉각 시스템이 제공되며, 냉각 시스템은:

실린더와 실링 결합하기위한 실린더 헤드; 및

실린더 헤드와의 연계를 위해 장착된 적어도 하나의 열 전달 패드를 갖는 실린더 디스크를 포함하고, 열 전달 패드는 실린더로부터 실린더 헤드로 열 에너지를 전달하도록 위치된다.

따라서, 또 다른 실시예에서, 로터리 엔진과 함께 사용하기 위한 냉각 시스템이 제공되며, 냉각 시스템은:

실린더 헤드 상에 장착된 팬;

제1 및 제2 공기 입구 개구를 상호 연결하는 냉기 입구 통로; 및

제1 및 제2 입구 개구 사이에 위치하는 공기 출구 개구를 포함하며, 팬은 냉기가 제1 및 제2 입구 개구로 유입되어 팬 상에 가압되도록 회전하게 설치되고, 팬은 엔진 내의 고온 표면과 연통하여, 팬을 가로질러 이동하는 냉기가 열 전달을 일으키고, 따뜻한 공기가 출구 개구를 통해 엔진으로부터 멀리 이동되도록 한다.

따라서, 또 다른 실시예에서, 구동 샤프트에 토크를 인가하는 평형 로터리 엔진이 제공되며, 로터리 엔진은:

제1 및 제2 연결 아암-각 연결 아암은 제1 연결 단부 및 제2 연결 단부를 가지며, 제1 연결 단부는 피스톤에 연결되도록 위치됨;

제1 및 제2 크랭크샤프트-각 크랭크샤프트는 연결 아암의 제2 연결 단부에 회전 가능하게 연결됨;

각각 제1 및 제2 크랭크샤프트에 역회전 가능하게 연결된 제1 및 제2 구동 휠; 및

원주 방향으로 배치된 구동 부재 표면을 갖는 고정된 구동 링을 포함하며, 고정된 구동 링은 구동 부재 표면이 피스톤을 향해 배치되도록 주 구동 케이스 내에 장착되고, 제1 및 제2 구동 휠은 구동 링과 맞물린다.

본원에 기술된 이들 및 다른 특징은 첨부된 도면을 참조한 다음의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 평형 로터리 엔진의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 2에 도시된 엔진의 측면도이다.
도 3은 공기 입구 포트, 배기 출구 포트 및 원주 방향으로 배치된 복수의 몸체 볼트를 보여주는 도 1의 로터리 엔진의 평면도이다.
도 4는 실린더의 상단에 피스톤을 보여주는 도 2의 엔진의 종단면 상세도이다.
도 5는 실린더의 상단에 피스톤을 갖는 로드 스페이서를 보여주는 엔진의 종단면 상세도이다.
도 6은 실린더의 하단에 피스톤을 갖는 엔진의 종단면 상세도이다.
도 7은 실린더의 하단에 피스톤을 갖는 엔진의 다른 종단면 상세도이다.
도 8은 실린더의 하단에 피스톤을 갖는 엔진의 간략화된 종단면 상세도이다.
도 9는 구동 어셈블리의 위치를 보여주는 엔진의 사시도이다.
도 10은 연결 아암을 나타내는 실린더 내의 중간 위치에 피스톤이 위치된 엔진의 개략적인 종단면도이다.
도 11은 크랭크샤프트를 나타내는 실린더 내의 중간 위치에 피스톤이 위치된 엔진의 개략적인 종단면도이다.
도 12는 고정된 기어 링과 맞물리는 기어 피니언을 도시한 구동 어셈블리의 간략화된 측면도이다.
도 13은 도 12의 구동 어셈블리의 상부 사시도이다
도 14는 2개의 베벨 기어 피니언 및 고정된 기어 링을 도시하는 구동 어셈블리의 다른 측면도이다.
도 15는 크랭크샤프트 및 2개의 연결 아암을 도시한 간략화된 측면도이다.
도 16은 도 15의 간략화된 사시도이다.
도 17은 도 15의 간략화된 평면도이다.
도 18은 기어 어셈블리의 측면도이다.
도 19는 기어 어셈블리의 사시도이다.
도 20은 회전축을 보여주는 기어 어셈블리의 평면도이다.
도 21은 기어 어셈블리의 종단면 상세도이다.
도 22는 구동 샤프트의 위치를 보여주는 기어 어셈블리의 측면도이다.
도 23은 기어 어셈블리의 상세 저면도이다.
도 24는 단일 크랭크샤프트 및 기어 피니언의 부분 분해 사시도이다.
도 25는 도 24의 분해도의 평면도이다.
도 26은 도 25의 평면도이다.
도 27은 도 25의 다른 평면도이다.
도 28은 구동 어셈블리 주위의 실린더 및 구동 샤프트를 보여주는 분해도이다.
도 29는 도 28의 다른 분해도이다.
도 30은 실린더 및 구동 어셈블리를 도시하는 분해 사시도이다.
도 31은 구동 어셈블리의 저면도이다.
도 32는 실린더, 구동 어셈블리 및 구동 샤프트의 분해 측면도이다.
도 33은 도 32의 간략화된 분해도이다.
도 34는 실린더 헤드 및 실린더의 분해 사시도이다.
도 35는 실린더 헤드의 저면도이다.
도 36은 실린더 헤드 및 실린더의 분해 측면도이다.
도 37은 도 36의 분해 사시도이다.
도 38은 도 36의 하부 분해 사시도이다.
도 39는 실린더 헤드의 종단면도이다
도 40은 도 39의 저면도이다.
도 41은 링 시일의 상세를 보여주는 실린더 헤드의 종방향 분해 측면도이다
도 42는 실린더 헤드의 분해 상세 측면도이다.
도 43은 실린더 헤드의 부분 분해 저면 사시도이다.
도 44는 열 패드를 보여주는 실린더 헤드 및 실린더의 종단면도이다.
도 45는 조립된 실린더 헤드 및 실린더의 측면도이다.
도 46은 도 45의 종단면도이다.
도 47은 복수의 기울어진 공기 유동 개구를 갖는 칼라를 보여주는 실린더 헤드의 상세 측면도이다.
도 48은 도 47의 종단면도이다.
도 49는 조립된 실린더 헤드의 사시도이다.
도 50은 공기 유동 경로(화살표)를 보여주는 실린더 헤드의 종단면도이다.
도 51은 기울어진 공기 유동 개구의 위치를 보여주는 실린더 헤드 및 칼라의 간략화된 측면도이다.
도 52는 회전 냉각 핀의 위치를 보여주는 실린더 헤드의 평면도이다.
도 53은 디플렉터 캡의 위치를 보여주는 완전 조립된 로터리 엔진의 사시도이다.
도 54는 도 53의 측면도이다.
도 55는 도 53의 평면도이다.
도 56은 실린더 캡의 위치를 보여주는 실린더의 간략화된 종단면도이다.
도 57은 도 56의 사시도이다.
도 58은 도 57의 평면도이다.
도 59는 시일 및 오일 윤활 시스템의 위치를 보여주는 로터리 엔진의 종단면도이다.
도 60은 오일 입구를 보여주는 엔진의 부분 절결 측면도이다.
도 61은 2개의 스페이서 로드 지지체를 도시하는 구동 어셈블리의 측면도이다.
도 62는 스페이서 바를 보여주는 구동 어셈블리의 간략화된 사시도이다.
도 63은 2개의 스페이서와 접촉하는 2개의 만곡된 단부를 보여주는 스페이서 바의 간략화된 평면도이다.
도 64는 2개의 지지체의 위치를 보여주는 구동 어셈블리의 저면도이다
도 65는 스페이서 로드, 2개의 만곡된 단부 및 회전 방향을 보여주는 구동 어셈블리의 상세 평면도이다.
도 66은 180도 회전 후의 만곡된 단부의 위치를 보여주는 구동 어셈블리의 다른 평면도이다.

정의

달리 지정하지 않는 한 다음 정의가 적용된다.

단수 형태는 문맥상 명확하게 달리 지시하지 않는 한 상응하는 복수 참조를 포함한다.

본원에서 사용되는 바에 따르면, 용어 "포함하는"은 "포함하는"이라는 단어에 따르는 요소들의 목록이 요구되거나 필수적이지만 다른 요소들은 선택적이며 존재하거나 존재하지 않을 수 있음을 의미하는 것으로 의도된다.

본원에서 사용되는 바에 따르면, 용어 "으로 구성되는"은 "으로 구성되는"이라는 문구에 따르는 것을 포함하며 이에 제한됨을 의미하는 것으로 의도한다. 따라서, "으로 구성되는"이라는 문구는 열거된 요소가 요구되거나 필수적이며 다른 요소가 존재할 수 없음을 나타낸다.

1. 일반 로터리 엔진 구성

이제 도 1 내지 도 11을 참조하면, 평형 로터리 엔진이 일반적으로 도면부호 10으로 나타나 있다. 대체로 말하자면, 로터리 엔진(10)은 돔형 실린더 헤드(12), 외부 케이싱(14) 및 외부 케이싱(14)으로부터 연장되는 구동 샤프트(16)를 포함한다. 외부 케이싱(14)은 중간 몸체 섹션(18), 기부 몸체 섹션(20) 및 기부 몸체 개구(22)를 포함한다. 도 4 및 도 5에서 가장 잘 나타난 바와 같이, 종단면으로 볼 때, 로터리 엔진(10)의 상세가 명백해진다. 따라서, 외부 케이싱(14) 내에는 종축(26)을 중심으로 회전하도록 실링되도록 장착된 실린더(24); 피스톤(28); 2개의 연결 아암(로드)(30, 32); 및 구동 어셈블리(34)가 위치된다. 구동 샤프트(16)는 구동 어셈블리(34)와 연통하고 외부 케이싱(14)의 기부 몸체 섹션(20)으로부터 멀어지도록 연장된다. 이 설명 전체에 걸쳐, 엔진의 다수 부분의 방향을 설명하기 쉽게 하기 위하여, 실린더 헤드(12)가 엔진(10)의 상부 또는 상단인 것으로 지칭되는 한편, 기부 몸체 섹션(20)이 엔진(10)의 하부 또는 하단에 위치하는 것으로 지칭된다. 로터리 엔진(10)은 본질적으로 모듈식 구성으로서, 부품을 쉽게 교체할 수 있고 상호 교환이 가능하다. 또한, 모듈식 구성은 파워 트레인 설계 및 기능에 다양성을 부여한다.

도 4 및 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 주 구동 케이스(크레이들)(36)는 외부 케이싱(14)의 기부 몸체 섹션(20)에 위치된다. 실린더(24)는 피스톤(28)이 장착되는 챔버(38)를 갖는다. 연소실(40)은 실린더 헤드(12)와 피스톤(28) 사이에 위치한다. 피스톤(28)은 로터리 엔진(10)을 양분하는 종축(26)을 따라 종방향 운동을 위해 챔버(38) 내에 장착된다. 실린더 베어링(44)은 실린더(24)의 내부 표면(46)과 외부 케이스(14)의 중간 몸체 섹션(18)의 내부 표면(48) 사이에 위치한다. 실린더 시일(50)은, 예를 들어, 윤활유의 누출을 방지하기 위해 실린더 베어링(44)에 인접하여 위치된다. 실린더 베어링(44)과 실린더 시일(50)은 중간 몸체 섹션(18)과 기부 몸체 섹션(20) 사이의 접합부(52)에 인접하여 중간 몸체 섹션(20)에 위치한 공동(cavity, 49) 내에 위치한다. 실린더 베어링(44)은, 이 경우, 볼 레이스이지만, 통상의 기술자는 다른 유형의 베어링이 이용 가능하다는 것을 인식할 것이다.

이제 도 2 및 도 5를 참조하면, 중간 몸체 섹션(18)은 접합부(52)에서 기부 몸체 섹션(20)의 상부(54)와 비교하여 더 좁다. 기부 몸체 섹션(20)은 기부 몸체 개구(22)까지 그리고 궁극적으로 구동 샤프트(16)를 향해 점점 가늘어진다. 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이 종단면으로 볼 때, 외부 케이싱(14)은 본질적으로 로터리 엔진(10)의 가동부를 둘러싸는 측벽이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 이는 콤팩트하고, 대칭이며, 심미적으로 만족스러운 로터리 엔진(10)의 인상을 준다.

2. 구동 어셈블리

이제 도 4, 도 5 내지 도 33을 참조하면, 2개의 연결 아암(30, 32)은 피스톤(28)으로부터 구동 어셈블리(34) 쪽으로 연장된다. 각 연결 아암(30, 32)은 각각 제1 아암 연결 단부(56) 및 제2 아암 연결 단부(58)를 갖는 로드이다. 각 연결 아암(30, 32)의 제1 연결 단부(30)는 피스톤(28)에 연결된다. 단일 피스톤 핀(58)은 피스톤 내에 위치되고 종축(26)에 수직으로 배치된다. 구동 어셈블리(34)는 피스톤(28)으로부터 떨어져 있고 주 구동 케이스(36) 내에 배치된다. 구동 어셈블리(34)는 제1 및 제2 크랭크샤프트(60, 62)를 포함하고, 각 크랭크샤프트는 연결 아암(30, 32)의 제2 아암 연결 단부(58)에 회전 가능하게 연결된다. 각 크랭크샤프트(60, 62)는 크랭크샤프트 연결 부재(75, 77)의 단부에 위치된 기어 피니언(68, 70)에 연결된 스로우(67, 69)(또는 크랭크샤프트 핀)를 갖는다. 제1 및 제2 크랭크샤프트(60, 62)로부터 멀어지면서, 제1 및 제2 크랭크샤프트 베어링(64, 66)은 각각 제1 및 제2 크랭크샤프트(60, 62)에 연결된다. 제1 및 제2 베벨 기어 피니언(기어 구동 휠)(68, 70)은 크랭크 기어 볼트(72, 74)를 사용하여 제1 및 제2 크랭크샤프트 베어링(64, 66) 및 연결 아암(30, 32)의 제2 아암 연결 단부(58)에 고정된다. 베벨 기어 피니언(68,70)은 서로를 향하여 그리고 연결 아암(30,32)을 향하여 점점 가늘어진다. 도 10에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 기어 피니언(68,70)은 제1 종축(26)에 직교하도록 배치된 제2 회전축(76)을 중심으로 역회전하도록 장착된다. 제1 및 제2 기어 피니언(68, 70)은, 도 13에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각 기어 피니언 상에 원주 방향으로 배치된 복수의 기어 피니언 치형부(69,71) 인 제1 구동 부재를 각각 갖는다. 따라서, 제1 및 제2 기어 피니언(68, 70)은 제1 및 제2 크랭크샤프트(60, 62) 각각에 역회전 가능하게 연결된다.

구동 어셈블리(34)는 볼트(79, 81)를 사용하여 함께 볼트 결합된 제1 및 제2 단부 베어링(78, 80)을 사용하여 함께 유지되어 콤팩트한 배치를 보장한다.

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 로드 스페이서(82)가 제1 및 제2 연결 아암(30, 32) 사이에 위치되고 아암 사이에서 제1 및 제2 크랭크샤프트(60, 62) 사이로 연장된다. 로드 스페이서(82)는 두 연결 아암(30)(32) 및 크랭크샤프트 베어링(64, 66)을 크랭크 기어 볼트(72, 74) 상에 유지하고 이들이 헐거워지고 풀리는 것을 방지한다.

이제 도 4, 도 9 내지 도 23을 참조하면, 구동 샤프트(16)는 구동 어셈블리(34)에 연결되고 제1 종축(26)과 동축이다. 구동 샤프트(16)는 구동 샤프트 돌출부(84) 및 내부에 복수의 구멍(88)을 가지며 원주 방향으로 배치된 플랜지(86)를 포함한다. 도 23에 가장 잘 도시된 바와 같이, 구동 어셈블리(34)는 그 내부에 위치되며 구동 샤프트 돌출부(84)를 수용하기 위하여 중앙에 배치된 개구(92) 및 원주 방향으로 배치된 다수의 구멍(94)을 갖는 구동 어셈블리 연결 부재(90)를 포함한다. 구동 샤프트(16)는 구멍(88) 및 구멍(94)을 통해 구동되는 볼트를 사용하여 구동 어셈블리(34)에 기계적으로 고정된다. 구동 샤프트(16)를 구동 어셈블리(34)에 기계적으로 고정하는 다른 수단이 사용될 수 있으며 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 예를 들어, 플랜지(86) 상에 볼트를 사용하는 대신 원주 방향으로 배치된 구멍(94) 내에 복수의 작은 돌출부(돌기)가 고정되어 사용될 수있다. 구동 어셈블리(34)가 작동 중일 때 구동 샤프트(16)의 회전을 허용하기 위하여, 구동 샤프트 베어링(96)은 구동 샤프트(16)를 둘러싸고 원주 방향으로 배치된 플랜지(86)의 하부면에 접한다. 도 5 및 도 10에 가장 잘 도시된 바와 같이, 구동 샤프트 베어링(96)은 기부 몸체 개구(22)에 인접하여 위치되고 구동 샤프트(16)와 기부 몸체 섹션(20) 사이에 끼워진다. 구동 샤프트 베어링(96)은 볼 레이스이다. 통상의 기술자는 기부 몸체 개구에서 구동 샤프트(16)의 매끄러운 회전을 가능하게 하는데 다른 유형의 베어링을 이용할 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 구동 샤프트 시일(98)은 구동 샤프트(16)와 기부 몸체 섹션(20)의 하부 사이에 배치되어, 구동 샤프트(16)가 기부 몸체 섹션(20)에 회전 가능하게 실링되도록 연결된다. 도 9, 도 12 및 도 13에 가장 잘 도시된 바와 같이, 구동 어셈블리(34)는 복수의 원주 방향으로 배치된 치형부(102)를 구비한 원주 방향으로 배치된 구동 부재 표면을 갖는 고정된 기어 구동 링(100)을 더 포함한다. 고정된 기어 링(100)은 치형부(102)가 피스톤(28)을 향해 배치되도록 주 구동 케이스(36)에 고정식으로 장착된다. 원주 방향으로 배치된 치형부(102)는 기어 피니언(68, 70)의 역회전 중에 대응하는 기어 피니언 치형부(69, 71)와의 상호 맞물림을 허용하도록 안쪽으로 경사진다. 피스톤(28)을 향한 고정된 기어 링(100)의 이러한 새로운 방향은 하부 케이싱의 이용 가능한 모든 내부 공간이 구동 어셈블리(34)를 수용하기 위해 사용되기 때문에 엔진 크기의 상당한 감소를 허용한다.

도 24, 도 25, 도 26 및 도 27에 가장 잘 도시된 바와 같이, 2개의 단부 캡 부재(71, 73)가 함께 볼트로 고정된다.

도 11, 도 15, 도 16 및 도 17에 가장 잘 도시된 바와 같이, 2개의 역회전 가능한 크랭크샤프트(60, 62)가 각 크랭크샤프트(60, 62)의 만곡(63, 65)이 제1 종축(26)에 대해 90도로 위치되므로, 중간 스트로크에서 엔진(10)과 피스톤(28)의 완벽한 균형이 달성된다. 측면에서 볼 때, 도 15에 가장 잘 도시된 바와 같이, 2개의 연결 아암(30, 32)과 2개의 크랭크샤프트(60, 62)는 핀(58)이 삼각형의 정점에 위치하는 삼각형을 이룬다. 중간 스트로크에서, 크랭크샤프트(60, 62)의 만곡(63, 65)은 동일 평면이다.

이제 도 28 내지 도 30을 참조하면, 실린더(24)는 실린더 원주를 갖는 실린더 상부(104)와, 실린더 기부 원주를 갖는 실린더 기부(105)를 갖는다. 실린더 기부(105) 원주는 실린더 상부(104) 원주보다 크다. 실린더 기부(105)는 실린더 기부(105)의 대향 측면 상에 위치된 2개의 반원형 만입부(106, 108)를 포함한다. 반원형 만입부(106, 108)는 구동 어셈블리(34)와 연계하도록 크기 및 형상을 가지며, 이는 조립 중에 간단하고 정확하게 실린더(24)를 구동 어셈블리(34)와 정렬하는 것을 돕는다. 또한, 이 정밀한 어셈블리는 종래의 어셈블리에 비해 진동이 덜한 견고한 어셈블리를 만든다. 실린더 기부(105)는 4개의 볼트 체결 구멍(109)을 포함하여 실린더(24)를 구동 샤프트(16)에 고정시키는 것을 돕는다. 반원형 만입부(106,108)를 갖는 실린더 기부(105)는 구동 어셈블리(34)와 실린더(24)의 정확하고 신속한 조립을 가능하게 한다.

연결 아암(30, 32)은 개별적으로 작용하고 역회전을 각각 제1 및 제2 크랭크샤프트(60, 62)로 전환시킨다. 도 11, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 연결 아암(30, 32)을 갖는 중간 스트로크 위치에 있는 피스톤(28)의 로터리 엔진(10)은 완벽한 대칭 균형이 달성되기 때문에 피스톤(28) 및 실린더(24)의 벽으로부터의 측부 하중을 현저히 감소시킨다. 피스톤(28)은 실린더(24) 내에서 왕복 운동한다. 피스톤(28)은 2개의 분리된 역회전식 크랭크샤프트 상에 지지된 각각의 스로우 또는 크랭크 핀으로부터 연장되는 2개의 연결 아암(30, 32)에 의해 피스톤 핀(52)의 작용에 의해 지지된다. 각 크랭크샤프트는 베벨 기어 피니언을 각각 지지하며, 고정된 베벨 기어 링과 맞물린다.

3. 실린더 헤드 어셈블리

이제 도 4 및 도 34 내지 도 45를 참조하면, 실린더 헤드 어셈블리(109)는 실린더(24)의 실린더 상부(104)에 장착되어 어셈블리(109)가 실린더(24) 및 외부 케이싱(14)에 연결된다.　실린더 헤드 어셈블리(109)는 실린더 헤드(12) 및 실린더 회전 디스크(110)를 포함한다. 실린더 회전 디스크(110)는 실린더 상부(104) 및 실린더 헤드(12)의 하부면(112)에 실링되도록 연결된다. 실린더 회전 디스크(110)는 따라서 실린더 헤드(12)와 실린더(24) 사이에 끼워진다. 실린더(24) 상에 실링되도록 장착될 때 실린더 헤드(12)의 직경(및 당연히 원주)은 실린더(24)의 직경보다 크다. 실린더 헤드(12)의 외주에는, 실린더 헤드(12)를 외부 케이싱(14)에 고정하기 위해 볼트를 수용하는 복수의 볼트 구멍(113)이 포함된다. 실린더 헤드(12)는 유체(공기) 입구 포트(114), 유체 출구(배기) 포트(116) 및 점화 소스 포트(118)를 갖는다. 점화 소스 포트(118)는 점화 플러그(미도시)와 같은 점화 소스를 수용한다. 도시된 예에서, 유체 입구 포트(114)는 배기 포트(116)에 인접하여 위치된다. 실린더 회전 디스크(110)는 실린더 회전 디스크 개구(120) 및 실린더 회전 디스크 점화 소스 포트(122)를 포함한다. 실린더 헤드(12)의 유체 포트(114, 116)는 각각 실린더(24)가 외부 케이싱(14) 내에서 회전함에 따라 실린더 회전 디스크 개구(120)와 순차적으로 정합된다.

도 36 내지 도 43을 참조하면, 실링 어셈블리가 도면부호 123으로 일반적으로 도시된다. 3개의 시일 링(124,126,128)은 실린더 헤드(12)의 입구 포트(114) 및 배기 포트(116)에 인접하여 위치된 대응하는 깊은 시일 홈(130,132,134)에 장착된다. 점화 포트 시일 링(136)은 점화 소스 포트(122) 주위에 위치된 시일 홈(138) 내에 위치된다. 시일 링(124, 126, 128)은 서로 등거리이며 점화 포트 시일 링(136) 주위에 위치된다. 실린더 헤드(12)의 하부면(112)은 또한 제1 및 제2 동심 홈(138,140)을 포함하며, 제2 홈(140)이 제1 홈(138)보다 작다. 2개의 동심 홈(138,140) 사이에 복수의 이격된 공기 유동 개구(142)가 위치되며, 공기 유동 개구(142)는 제2 홈(140)과 동심이다.

도 37 및 도 38에 가장 잘 도시된 바와 같이, 실린더 회전 디스크(110)는 깊은 제2 홈(140) 내에 꼭 맞게 끼워지고 실린더 상부(104)와 실링되는 맞물림을 허용하는 원주 방향으로 배치된 시일(144)을 갖는다. 시일(144)은 또한 적어도 하나의 위치(147)에서 절단부를 갖는 백업 링 시일(146)을 포함하고 제2 홈(140) 외부에 위치된다. 탄성 웨이브 스프링(148)이 실린더 회전 디스크(110)의 상부에 장착된다. 각 시일 링(124, 126, 128, 136)은 절단부를 갖지 않고, 대신 시일 홈(130, 132, 134) 내부에 위치한 백업 링(149)을 포함한다. 링 시일(124, 126, 128, 136)의 외부 표면은 상부 및 하부 단부(미도시)에서 모따기(chamfered)된다. 링 시일 설계는 탄성 웨이브 스프링(148)이 가벼운 하향력을 제공하는 고압 로터리 밸브의 일부이며; 하나 이상의 위치(147)에서의 절단부를 갖는 백업 링 시일(149)은 시일 홈의 직경을 실링하고; 시일 링(124, 126, 128)은 각 홈의 외측을 하향으로 가압하고; 중간 크기의 링은 홈의 내부를 하방으로 가압하고; 메인 링(124, 126, 128)은 절단부 없이 백업 링에 맞을 수 있도록 모따기된다. 링 시일은 완벽한 실링을 제공하기 위해 다른 방향으로 실링한다. 따라서, 3개의 링 세트는 헤드 회전 상부 실린더로 고정된다.

3. 냉각 시스템

엔진 구조에 추가하여, 작동 중에 엔진을 냉각시키는 기능이 유리하다. 이중의 고유한 팬 및 열 에너지 교환 시스템이 구동 어셈블리(34)의 반대편에 위치하여 열 교환 표면을 가로질러 시원하고 신선한 공기가 이동하면서 열을 공기와 교환하기 위해 공기 유동 및 열 접촉을 사용하여 매우 효율적인 자체 냉각을 제공한다. 엔진에서 열을 효율적으로 제거하는 기능은 궁극적으로 엔진 고장을 일으킬 수 있는 엔진 과열을 방지한다.

이제 도 2, 도 34 및 도 44 내지 도 59를 참조하면, 이중 냉각 시스템이 일반적으로 도면부호 200으로 도시되어 있다. 이중 냉각 시스템(200)의 제1 부분은 고온 표면을 가로질러 냉기가 가해지면서 고온 표면으로부터 냉기로의 열 에너지 전달에 의존한다. 이중 냉각 시스템(200)의 제2 부분은 열 교환기를 통해 고온 표면으로부터의 열 전달에 의존한다. 도 34에 가장 잘 도시된 바와 같이, 3개의 열 전달 패드(202)가 서로 등거리로 이격되어 실린더 회전 디스크(110)에 연결된다. 열 전달 패드(202)는 실린더 회전 디스크(110)로부터 직립한다. 3개의 열 전달 패드(202)는 엔진으로부터 열을 제거하는 독립적인 열 교환기로서 작용한다. 열 전달 패드(202)는 실린더 회전 디스크 점화 소스 포트(122)로부터 멀어지며 방사되고 약 120도로 서로 멀어지며 각을 이룬다. 도 44에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각 열 전달 패드(202)는 그로부터 위쪽으로 연장되는 2개의 이격된 경량 탄성 (스프링) 부재(204, 206)를 포함한다. 각 열 전달 패드(202) 및 이격된 스프링 부재(204, 206)는 실린더 헤드 공동(208)에 꼭 맞게 삽입된다. 연료의 연소 및 로터리 엔진(10)의 작동 중에 생성된 열 에너지는 열의 형태로 상당한 열 에너지를 생성한다. 열 전달 패드(202)가 실린더(24)의 열적 표면에 인접하게 또는 직접 접촉하여 배치된다면 열 에너지를 흡수하여 이를 실린더 헤드(12)로 전달하여 실린더 헤드(12)의 외부 표면으로부터 직접적으로 또는 외부 표면을 통해 흐르는 찬 공기에 의해 소산할 수 있다는 것을 의미한다. 열 전달 패드(202)는 통상의 기술자에게 널리 공지된 높은 열 전도성을 갖는 재료로 제조된다.

도 1 및 도 2를 계속 참조하고, 이제 도 47 및 도 49를 참조하면, 칼라(collar, 214)가 실린더 헤드(12)와 기부 몸체 섹션(20)의 상부(54) 사이에 연결된다. 칼라(214)는 듀얼 냉각 시스템의 일부로서 배열된 복수의 이격되고 기울어져서 길게 연장된 개구(216)를 포함하며, 이는 이하에서 더 상세히 설명될 것이다. 칼라(214) 아래에는 복수의 수평으로 배치된 만입부(217)가 있어 엔진의 전체 중량을 감소시키는 것을 돕는다. 여섯 개가 있는 만입부(217) 아래에는 복수의 공기 흡입 개구(221)가 있다.

이제 이중 냉각 시스템 중 제1 냉각 시스템과 함께 작동하는 제2 이중 냉각 시스템을 설명한다. 위에서 언급한 바와 같이, 실린더 헤드(12)는 기류 냉각 시스템의 일부로서 실린더 헤드(12) 부분에서 시일(138, 140) 사이에서 등거리로 위치하는 복수의 이격된 공기 흐름 개구(142)를 포함한다. 실린더 헤드(12)의 상단부에는 점화 소스 포트(118) 주위에 배치되고 그로부터 바깥쪽으로 방사하는 복수의 공기 입구 개구(212)에 인접한 방사상으로 배치되며 길게 연장된 냉기 흡입 개구(210)가 위치된다. 각 개구(210)는 실린더 헤드(12) 주위에서 3개씩의 그룹으로 배열된 작고 긴 개구이다.

도 49 및 도 50에 가장 잘 도시된 바와 같이, 칼라(214)는 실린더 헤드(12)와 외부 케이싱의 상부 사이에 연결된다. 칼라(214)는 복수의 이격되고 기울어져서 길게 연장된 개구(216)를 포함한다. 개구(216)는 (도 50의 화살표로 나타낸 바와 같이) 냉각제 유동 경로(218)를 통과할 때 공기 유동을 위한 출구를 제공한다. 팬(219)은 입구(210, 212, 225)를 통해 신선한 공기를 흡입하기 위해 실린더(24) 주위로 회전하도록 장착된다. 입구(225)에 인접하게 위치된 디플렉터는 공기를 작은 직경의 팬(219) 위로 보내고, 이어서 가온된 공기는 개구(216)를 통해 배출된다. 팬(219)은 경량 알루미늄으로 만들어지며 실린더 디스크의 상부로 및 실린더 디스크의 상부에서 실린더로 나사 결합된다. 제1 및 제2 디플렉터 캡(220, 222)이 실린더 헤드(12)의 상부에 연결되고 흡기 핀(210)에 인접하여 위치된다. 작동시, 실린더가 회전함에 따라, 공기는 실린더 헤드(12) 주변으로부터 흡입되어 복수의 공기 입구 개구(210)로 들어가고 개구(212)는 냉각제 유동 경로(218) 내로 가압된다. 회전 핀은 기울어져서 길게 연장된 개구(216)를 통해 공기를 밀어낸다. 공기가 통로(218)를 따라 유동함에 따라, 실린더 헤드(12)의 고온 표면 또는 이에 인접한 곳으로부터 열을 흡수하는 차가운 공기로 열 에너지 전달이 발생한다. 실린더 헤드(12)의 중앙부로부터 실린더 헤드를 통과하여 강제로 공기를 보내는 것은 통상적인 냉각 방법에 비하여 탁월한 냉각 효율을 제공한다.

이제 도 56 내지 도 58을 참조하면, 로킹 디스크(224)가 실린더 상부에 장착되고 복수의 로킹 볼트(226)를 사용하여 실린더 로터리 디스크(110)를 둘러싸고 있다(핀 링을 갖는 로킹 디스크). 복수의 구멍(14)은 실린더 헤드(12)로부터 핀(219)으로 연통하여 실린더 헤드(12)로 냉각을 제공한다.

이제 도 52를 다시 참조하면, 위에서 볼 때, 회전 냉각 팬 상의 핀은 점화 플러그 구멍 쪽으로 기울어져 있다. 또한, 위에서 볼 때, 복수의 원주상으로 배치된 볼트 구멍(113)이 위에 위치하여 실린더 헤드를 외부 케이싱에 고정하는 데 도움을 준다.

요약하면, 차가운 신선한 공기는 개구부(210, 212 및 225)에서 실린더 헤드(12)로 흡입된다. 디플렉터는 작은 직경의 회전 핀(219)으로 냉각 유동을 가져온다. 흡기는 실린더 헤드(12)를 통해 작은 직경의 핀(219)으로 향한다. 출구 공기 유동은 엔진 몸체를 냉각한다. 실린더 헤드의 고정된 핀이 또한 냉각을 돕는다.

4. 윤활 시스템

가동 부품을 갖는 임의의 기계의 경우에서와 같이, 부품이 서로의 표면을 따라 움직이는 것을 허용하여 정지를 방지하기 위해 윤활 시스템이 필요하다. 새로운 로터리 엔진에서, 정교한 실링 장치가 필요없이 부품을 효율적으로 이동시키고 필요한 윤활유 교체 빈도를 크게 줄이는 윤활 시스템을 설계하였다. 사용된 윤활제는 윤활 목적을 위해 통상의 기술자에게 알려진 전형적인 오일(합성 또는 천연)이다.

이제 도 59 내지 도 66을 참조하면, 윤활 시스템이 전체적으로 도면부호 300으로 도시되어 있다. 오일 입구 포트(302)는 기어 어셈블리에 인접하여 도시되고 오일 펌프(미도시)에 연결된다. 2개의 연결 아암(30, 32) 사이의 스페이서 로드(82)는 외부 케이싱을 향한 어느 한 단부에서 2개의 만곡(306, 308)을 가지므로, 기어 어셈블리에 진입하는 오일은 엔진이 화살표(304) 방향으로 회전함에 따라 엔진의 중앙으로 유도된다. 스페이서 로드(82)의 이러한 단순한 만곡은 엔진의 작동 중에 오일을 모든 가동 부품으로 더욱 균일하게 분산시킬 수 있다. 로드 스페이서 만곡(306, 308)이 없으면, 오일의 최종 목적지는 펌프 힘에 크게 의존할 것이다. 오일 출구 포트(미도시)는 오일의 연속적인 재활용을 보장한다. 실린더(24)와 외부 케이싱(14) 사이 및 기부 하부와 구동 샤프트(16) 사이의 시일(50, 98)은 오일이 엔진으로부터 누설되는 것을 방지한다. 스페이서 로드(82)의 만곡된 단부(306, 308)는 엔진(10)으로부터 외측으로 돌출하는 2개의 지지체(310, 312)에 맞닿는다. 도 59에 가장 잘 도시된 바와 같이, 실린더(24) 및 기어 어셈블리(34)는 폐쇄 시스템으로서, 오일을 회전 부분과 접촉 상태로 유지한다. 오일 입구 포트(302)는 로드 스페이서(82)에 의해 유도된 오일을 기부 몸체로 이동시킨다.

동작

이제 로터리 엔진(10)의 동작을 상세하게 설명한다. 평형 로터리 엔진(10)은 구동 샤프트(16)에 회전력(토크)을 제공하며, 이는 어떤 부하에 연결될 때 그 부하를 효율적으로 움직일 수 있다. 자동차의 경우, 회전 동력은 차축을 회전시켜 차량이 전방 또는 후방으로 움직이게 하는 데 사용된다. 가솔린 또는 디젤과 같은 연료 공급원은 기화기와 같은 적절한 연료 분배기를 통해 실린더 헤드(12)(밸브 블록)에 연결될 수 있다. 연료의 점화를 개시하기 위해 점화 플러그(미도시)와 같은 점화 소스가 제공된다. 점화가 발생할 때, 충분한 폭발력이 발생되어 실린더(24) 내의 제1 종축(26)을 따라 종방향으로 피스톤(28)을 구동시킨다. 그렇게 하면, 제1 및 제2 크랭크샤프트(60, 62)가 연결 아암(30, 32)상의 피스톤(28)의 하향 추력에 의해 반대 방향으로 동기적으로 회전하게 된다. 크랭크샤프트(60, 62)의 회전은 제2 회전축(76)을 중심으로 역회전하는 베벨 피니언 기어(68, 70)의 회전을 트리거하고, 정적 고정 베벨 기어 링(100)과의 맞물림 결합을 통해, 피스톤(28) 및 실린더(24)는 다른 가동 부품과 함께 실린더 제1 종축(26)을 중심으로 회전한다. 구동 어셈블리(34)는 구동 샤프트(16)를 회전시켜 작동 부하(미도시)로 구동력을 전달한다. 연결 아암(30, 32)의 역회전은 진동 및 그에 따른 소음 발생을 최소화하는 평형 동력 전달을 제공한다. 도 4 및 도 5에 도시된 모든 구성 요소는, 엔진(10)의 작동 중에 제1 실린더 종축(26)을 중심으로 회전한다. 그 결과, 연비가 유리하게 개선된다.

통상의 기술자는 하나를 넘는 실린더가 사용되는 다른 설계가 사용될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 위에서 설명한 새로운 로터리 엔진을 사용하면, 단일 실린더로 달성되는 것과 동일한 부하 평형이 여러 실린더에 대해서도 유지된다. 또한, 새로운 로터리 엔진은 모듈식이기 때문에, 복수의 엔진이 특정 응용을 위한 동력을 제공하기 위해 적절한 직렬 또는 병렬 배열로 조립될 수 있다.

다른 실시예

전술한 설명으로부터, 다양한 용도 및 조건에 적응시키기 위해 본원에 기재된 실시예에 대해 변형 및 수정이 이루어질 수 있음은 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

Claims (75)

1. 구동 샤프트에 토크를 인가하는 평형 로터리 엔진에 있어서, 상기 로터리 엔진은:
   주 구동 케이스를 갖는 외부 케이싱;
   상기 외부 케이싱 내에 회전 가능하게 장착된 실린더;
   상기 실린더 내에서 종방향 운동을 위해 장착된 피스톤;
   제1 및 제2 연결 아암-각 연결 아암은 제1 연결 단부 및 제2 연결 단부를 가지며, 상기 제1 연결 단부는 상기 피스톤에 연결됨;
   제1 및 제2 크랭크샤프트-각 크랭크샤프트는 상기 연결 아암의 상기 제2 연결 단부에 회전 가능하게 연결됨;
   각각 제1 및 제2 크랭크샤프트에 역회전 가능하게(contra-rotably) 연결된 제1 및 제2 구동 휠; 및
   원주 방향으로 배치된 구동 부재 표면을 갖는 고정된 구동 링을 포함하며, 상기 고정된 구동 링은 상기 구동 부재 표면이 상기 피스톤을 향해 배치되도록 상기 주 구동 케이스 내에 장착되고, 상기 제1 및 제2 구동 휠이 상기 구동 링과 맞물리는 로터리 엔진.
2. 제1항에 있어서, 구동 어셈블리는 상기 연결 아암, 상기 크랭크샤프트, 상기 구동 휠 및 상기 고정된 구동 링을 포함하고, 상기 구동 샤프트는 상기 구동 어셈블리에 연결되며 그로부터 멀어지도록 연장되는 로터리 엔진.
3. 제2항에 있어서, 상기 실린더는 제1 회전 종축을 갖는 실린더 개구 및 실린더 기부를 가지고, 상기 실린더 기부는 서로 마주하여 위치되는 제1 및 제2 반원형 만입부를 가지며, 상기 실린더 기부는 상기 구동 어셈블리와의 연계(cooperation)를 위한 크기 및 형상을 갖는 로터리 엔진.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 구동 휠은 제2 회전축을 중심으로 역회전하도록 장착되고, 상기 제2 회전축은 상기 제1 회전 종축에 직교하도록 배치되는 로터리 엔진.
5. 제3항에 있어서, 상기 실린더는 실린더 원주를 가지고, 상기 실린더 기부는 실린더 기부 원주를 가지며, 상기 실린더 기부 원주가 상기 실린더 원주보다 큰 로터리 엔진.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 구동 휠은 원주 방향으로 배치된 복수의 치형부를 각각 갖는 제1 및 제2 기어 피니언이고, 상기 기어 피니언의 각각은 서로를 향해 경사져 있는 로터리 엔진.
7. 제6항에 있어서, 상기 고정된 구동 링은 복수의 원주 방향으로 배치되고 내측으로 경사진 치형부를 가지며, 상기 기어 피니언의 상기 경사진 치형부 및 상기 고정된 구동 링은 상기 기어 피니언의 역회전 중에 맞물림을 위해 연계 가능한 로터리 엔진.
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 크랭크샤프트는 각각 상기 크랭크샤프트를 상기 연결 아암에 연결하는 스로우(throw) 및 상기 스로우에서 떨어져 위치된 만곡을 갖는 로터리 엔진.
9. 제1항에 있어서, 피스톤 핀이 상기 연결 아암의 상기 제1 연결 단부를 상기 피스톤에 연결하고, 상기 피스톤 핀은 실린더 개구 제1 종축에 수직으로 배치되는 로터리 엔진.
10. 제1항에 있어서, 상기 피스톤, 상기 연결 아암 및 상기 크랭크샤프트는 상기 엔진의 평형을 위해 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 중간 스트로크에 위치될 때 삼각형을 이루는 로터리 엔진.
11. 제1항에 있어서, 아암 스페이서가 상기 제1 및 제2 연결 아암 사이에 위치하며, 상기 스페이서는 상기 연결 아암 사이에서 상기 제1 및 제2 크랭크샤프트 사이로 연장되는 로터리 엔진.
12. 제1항에 있어서, 제1 크랭크샤프트 베어링이 상기 제1 크랭크샤프트 및 상기 제1 구동 휠 모두에 연결되고, 상기 제1 크랭크샤프트 베어링은 그 사이에 위치되며; 제2 크랭크샤프트 베어링이 상기 제2 크랭크샤프트와 상기 제2 구동 휠 사이에 연결되고 그 사이에 위치되는 로터리 엔진.
13. 제12항에 있어서, 제1 및 제2 단부 베어링이 각각 상기 제1 및 제2 구동 휠에 연결되는 로터리 엔진.
14. 제1항에 있어서, 실린더 베어링이 상기 실린더와 상기 외부 케이싱 사이에 연결되고, 상기 실린더는 상기 외부 케이싱에 실링되도록 연결되는 로터리 엔진.
15. 제1항에 있어서, 상기 외부 케이싱은 기부 몸체와 중간 섹션 몸체를 포함하고, 상기 기부 몸체는 기부 몸체 개구를 가지며, 상기 구동 샤프트는 상기 기부 몸체 개구에 실링되도록 연결되는 로터리 엔진.
16. 제15항에 있어서, 구동 샤프트 베어링이 상기 구동 샤프트와 상기 기부 몸체 사이에 위치하는 로터리 엔진.
17. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 입구 포트, 적어도 하나의 출구 포트 및 점화 소스 포트가 내부에 위치되는 실린더 헤드-상기 실린더 헤드는 상기 실린더와의 회전 운동을 위해 상기 실린더의 상부에 연결됨; 및
    상기 실린더 헤드 및 상기 실린더의 상부에 실링되도록 연결된 실린더 회전 디스크를 더 포함하며, 상기 실린더 회전 디스크는 그 사이에 위치하는 로터리 엔진.
18. 제17항에 있어서, 상기 실린더 회전 디스크는 실린더 회전 디스크 개구 및 실린더 회전 디스크 점화 소스 포트를 포함하고, 상기 실린더 헤드 내의 상기 포트들은 상기 실린더가 상기 외부 케이싱 내에서 회전함에 따라 상기 실린더 회전 디스크 개구와 순차적으로 정합(register)되는 로터리 엔진.
19. 제17항에 있어서, 상기 실린더 헤드의 하부면은 상기 실린더와 실링되도록 장착하기 위해 원주 방향으로 이격되고 상기 점화 소스 포트와 동심인 제1 및 제2 시일 링을 포함하고; 적어도 2개의 시일 링이 상기 실린더 헤드의 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트 주위에 배치된 대응하는 시일 홈에 장착되고, 상기 시일 링은 상기 실린더 헤드에 대해 편심으로 위치되는 로터리 엔진.
20. 제19항에 있어서, 복수의 제1 탄성 부재가 상기 실린더 회전 디스크 및 상기 실린더 헤드에 연결되는 로터리 엔진.
21. 제17항에 있어서, 하나 이상의 열 전달 부재가 상기 실린더 헤드와 상기 실린더 회전 디스크 사이에 위치되는 로터리 엔진.
22. 제19항에 있어서, 상기 시일 홈은 복수의 제2 탄성 부재를 포함하는 로터리 엔진.
23. 제1항에 있어서, 상기 실린더 헤드에 인접한 상기 실린더의 상단부에 위치된 냉각 어셈블리를 더 포함하고, 상기 냉각 어셈블리는 복수의 공냉식 핀을 포함하며, 상기 핀은 상기 실린더 주위에 원주 방향으로 배치되고 그로부터 바깥쪽으로 돌출하는 로터리 엔진.
24. 제1항에 있어서, 상기 외부 케이싱은 원주 방향으로 배치된 복수의 개구를 포함하는 로터리 엔진.
25. 제24항에 있어서, 상기 개구는 기울어져 있는 로터리 엔진.
26. 제24항에 있어서, 상기 개구는 공기 입구와 유체 연통하는 로터리 엔진.
27. 제23항에 있어서, 상기 냉각 어셈블리는 상기 실린더 헤드를 지나 상기 공냉식 핀 쪽으로 연장되는 공기 입구 통로를 포함하는 로터리 엔진.
28. 제23항에 있어서, 상기 냉각 어셈블리는 상기 실린더 헤드와 상기 링 사이에서 연통하는 복수의 열 전달 패드를 더 포함하는 로터리 엔진.
29. 제23항에 있어서, 상기 실린더 헤드의 상부에 복수의 냉각 개구가 위치하는 로터리 엔진.
30. 내부에서 왕복 운동을 위해 회전 가능한 실린더에 위치된 피스톤을 구동하는 구동 어셈블리가 제공되며, 상기 구동 어셈블리는:
    피스톤 핀;
    상기 피스톤 핀에 연결되고 서로에 대해 이동 가능한 제1 및 제2 연결 아암;
    상기 피스톤으로부터 떨어져 위치되며 그와 연통되는 기어 어셈블리-상기 기어 어셈블리는 2개의 구동 휠에 연결된 제1 및 제2 역회전 가능한 크랭크샤프트를 가짐; 및
    복수의 치형부를 갖는 고정된 기어 링을 포함하며, 상기 치형부는 상기 피스톤을 향해 배치되고, 상기 크랭크샤프트가 역회전 가능한 방식으로 움직일 때 상기 2개의 구동 휠이 상기 고정된 기어 링 치형부에 맞물리게 결합하는 구동 어셈블리.
31. 제30항에 있어서, 상기 연결 아암은 각각 제1 아암 연결 단부 및 제2 아암 연결 단부를 가지며, 상기 제1 아암 연결 단부는 상기 피스톤에 연결되는 구동 어셈블리.
32. 제30항에 있어서, 상기 회전 가능한 실린더는 제1 종축을 갖는 실린더 개구 및 실린더 기부를 가지고, 상기 실린더 기부는 서로 마주하여 위치되는 제1 및 제2 반원형 만입부를 가지며, 상기 실린더 기부는 상기 구동 어셈블리와의 연계(cooperation)를 위한 크기 및 형상을 갖는 구동 어셈블리.
33. 제32항에 있어서, 상기 피스톤 핀은 상기 피스톤 내에 위치하며 상기 제1 종축에 수직으로 배치되는 구동 어셈블리.
34. 제31항에 있어서, 제1 및 제2 크랭크샤프트를 더 포함하며, 상기 제1 및 제2 크랭크샤프트 각각은 상기 제1 및 제2 연결 아암의 상기 제2 아암 연결 단부에 회전 가능하게 연결되는 구동 어셈블리.
35. 제34항에 있어서, 상기 제1 및 제2 크랭크샤프트 각각은 크랭크샤프트 연결 부재의 단부에 위치하는 상기 구동 휠에 연결되는 스로우를 포함하는 구동 어셈블리.
36. 제35항에 있어서, 제1 및 제2 크랭크샤프트 베어링이 각각 상기 제1 및 제2 크랭크샤프트에 연결되는 구동 어셈블리.
37. 제36항에 있어서, 상기 2개의 구동 휠은 상기 제1 및 제2 크랭크샤프트 베어링 및 상기 제1 및 제2 연결 아암의 상기 제2 아암 연결 단부에 연결되는 2개의 베벨 기어 피니언인 구동 어셈블리.
38. 제37항에 있어서, 상기 베벨 기어 피니언은 서로를 향해 및 상기 연결 아암을 향해 점점 가늘어지는 구동 어셈블리.
39. 제38항에 있어서, 상기 베벨 기어 피니언은 상기 제1 종축에 수직으로 배치되는 제2 회전축을 중심으로 역회전하도록 장착되는 구동 어셈블리.
40. 제38항에 있어서, 상기 베벨 기어 피니언은 각 기어 피니언 상에 원주 방향으로 배치된 복수의 기어 피니언 치형부인 제1 구동 부재를 각각 갖는 구동 어셈블리.
41. 제38항에 있어서, 상기 베벨 기어 피니언은 각각 상기 제1 및 제2 크랭크샤프트에 역회전 가능하게 연결되는 구동 어셈블리.
42. 제30항에 있어서, 상기 제1 및 제2 연결 아암 사이에 위치되고 상기 아암 사이에서 상기 제1 및 제2 크랭크샤프트 사이로 연장되는 로드 스페이서를 더 포함하는 구동 어셈블리.
43. 제30항에 있어서, 원주 방향으로 배치된 복수의 치형부를 구비한 원주 방향으로 배치된 구동 부재 표면을 갖는 고정된 기어 구동 링을 더 포함하며, 상기 고정된 기어 링은 상기 치형부가 상기 피스톤을 향하여 배치되도록 주 구동 케이스 내에 고정식으로 장착되는 구동 어셈블리.
44. 제43항에 있어서, 상기 원주 방향으로 배치된 치형부는 대응하는 상기 기어 피니언 치형부와 연계하고 맞물리도록 안쪽으로 경사진 구동 어셈블리.
45. 제30항에 있어서, 상기 실린더는 실린더 원주를 갖는 실린더 상부 및 실린더 기부 원주를 갖는 실린더 기부를 가지고, 상기 실린더 기부 원주가 상기 실린더 상부 원주보다 큰 구동 어셈블리.
46. 제45항에 있어서, 상기 실린더 기부는 상기 실린더 기부의 마주보는 면에 위치되는 2개의 반원형 만입부를 가지며, 상기 반원형 만입부는 상기 구동 어셈블리와의 연계를 위한 크기 및 형상을 가져, 상기 실린더를 상기 구동 어셈블리와 정렬하는 구동 어셈블리.
47. 실린더 헤드 및 실린더와 함께 사용하기 위한 시일 어셈블리가 제공되며, 상기 시일 어셈블리는:
    출구 개구 홈, 입구 개구 홈, 점화 소스 홈과 실링되도록 연계 가능한 복수의 링 시일-각 홈은 실린더 헤드 하부면에 위치된 입구 개구, 출구 개구 및 점화 소스 개구 주위에 원주 방향으로 위치하며, 상기 개구는 서로 등간격으로 배치됨; 및
    실린더 디스크-상기 실린더 디스크는 실린더 디스크 점화 개구 및 상기 실린더가 종축을 중심으로 회전할 때 상기 실린더 헤드 내의 상기 입구 개구 또는 상기 출구 개구 중 하나에 정합할 수 있는 구멍을 가지며, 상기 실린더 디스크는 상기 실린더 헤드와 상기 실린더 사이에 실링되도록 장착됨-을 포함하는 시일 어셈블리.
48. 제47항에 있어서, 실린더 헤드 어셈블리가 상기 실린더의 실린더 상부에 장착되어 상기 어셈블리가 상기 실린더 및 상기 외부 케이싱에 연결되며, 상기 실린더 헤드 어셈블리는 상기 실린더 헤드 및 실린더 회전 디스크를 포함하고, 상기 실린더 회전 디스크는 상기 실린더 상부 및 상기 실린더 헤드의 상기 하부면에 실링되도록 연결되는 시일 어셈블리.
49. 제48항에 있어서, 상기 실린더 헤드는 유체 입구 포트, 유체 출구 포트 및 점화 소스 포트를 가지며, 상기 점화 소스 포트는 점화 소스를 수용하는 시일 어셈블리.
50. 제49항에 있어서, 상기 유체 입구 포트는 상기 유체 출구 포트에 인접하여 위치되는 시일 어셈블리.
51. 제48항에 있어서, 상기 실린더 회전 디스크는 실린더 회전 디스크 개구 및 실린더 회전 디스크 점화 소스 포트를 포함하는 시일 어셈블리.
52. 제49항에 있어서, 3개의 시일 링이 상기 실린더 헤드의 상기 입구 포트 및 상기 배기 포트에 인접하여 위치된 대응하는 깊은 시일 홈에 장착되는 시일 어셈블리.
53. 제49항에 있어서, 점화 포트 시일 링이 상기 점화 소스 포트 주위에 위치된 시일 홈 내에 위치되는 시일 어셈블리.
54. 제47항에 있어서, 상기 시일 링은 서로 등거리이며 상기 점화 포트 시일 링 주위에 위치되는 시일 어셈블리.
55. 제48항에 있어서, 상기 실린더 헤드의 하부면은 제1 및 제2 동심 홈을 포함하며, 상기 제2 홈이 상기 제1 홈보다 작고; 상기 2개의 동심 홈 사이에 복수의 이격된 공기 유동 개구가 위치되며, 상기 공기 유동 개구는 상기 제2 홈과 동심인 시일 어셈블리.
56. 제51항에 있어서, 상기 실린더 회전 디스크는 상기 제2 홈 내에 꼭 맞게 끼워져 실린더 상부와 실링되는 맞물림을 허용하는 원주 방향으로 배치된 시일을 갖는 시일 어셈블리.
57. 제47항에 있어서, 적어도 하나의 위치에 절단부를 갖는 백업 링 시일을 더 포함하며, 상기 절단부는 상기 제2 홈 외부에 위치되는 시일 어셈블리.
58. 제47항에 있어서, 탄성 웨이브 스프링이 실린더 회전 디스크의 상부에 장착되는 시일 어셈블리.
59. 제47항에 있어서, 상기 시일 링 각각은 상기 시일 홈 내부에 위치한 백업 링을 포함하는 시일 어셈블리.
60. 제47항에 있어서, 상기 링 시일의 외부 표면은 상부 및 하부 단부에서 모따기되는(chamfered) 시일 어셈블리.
61. 로터리 엔진과 함께 사용하기 위한 냉각 시스템에 있어서, 상기 냉각 시스템은:
    실린더와 실링 결합하기 위한 실린더 헤드; 및
    상기 실린더 헤드와의 연계를 위해 그 위에 장착된 적어도 하나의 열 전달 패드를 갖는 실린더 디스크를 포함하고, 상기 열 전달 패드는 상기 실린더로부터 상기 실린더 헤드로 열 에너지를 전달하도록 위치되는 냉각 시스템.
62. 제61항에 있어서, 3개의 열 전달 패드가 서로 이격되고 등거리이며 상기 실린더 디스크에 연결되는 냉각 시스템.
63. 제62항에 있어서, 상기 열 전달 패드는 상기 실린더 디스크로부터 직립하는 냉각 시스템.
64. 제62항에 있어서, 상기 열 전달 패드는 실린더 디스크 점화 소스 포트로부터 멀어지며 방사하고(radiate away) 서로 멀어지며 각을 이루는(angled away) 냉각 시스템.
65. 제64항에 있어서, 상기 열 전달 패드는 약 120도로 서로 멀어지며 각을 이루는 냉각 시스템.
66. 제62항에 있어서, 상기 열 전달 패드 각각은 그로부터 위쪽으로 연장되는 2개의 이격된 경량 탄성 부재를 포함하는 냉각 시스템.
67. 제66항에 있어서, 상기 열 전달 패드 및 이격된 탄성 부재 각각은 실린더 헤드 공동(cavity)에 꼭 맞게 삽입되는 냉각 시스템.
68. 제62항에 있어서, 상기 열 전달 패드는 높은 열 전도성을 갖는 재료로 제조되는 냉각 시스템.
69. 로터리 엔진과 함께 사용하기 위한 냉각 시스템에 있어서, 상기 냉각 시스템은:
    실린더 헤드 상에 장착된 팬;
    제 1 및 제 2 공기 입구 개구를 상호 연결하는 냉기 입구 통로; 및
    상기 제 1 및 제 2 입구 개구 사이에 위치하는 공기 출구 개구를 포함하며, 상기 팬은 냉기가 상기 제 1 및 제 2 입구 개구로 유입되어 상기 팬 상으로 보내지도록 회전하게 설치되고, 상기 팬은 상기 엔진 내의 고온 표면과 연통하여, 상기 팬을 가로질러 이동하는 냉기가 열 전달을 일으키고, 따뜻한 공기가 상기 출구 개구를 통해 상기 엔진으로부터 멀리 이동되도록 하는 냉각 시스템.
70. 제69항에 있어서, 상기 실린더 헤드는 상기 실린더 헤드 내의 시일 사이에서 등거리로 위치하는 복수의 이격된 공기 유동 개구를 포함하는 냉각 시스템.
71. 제69항에 있어서, 복수의 방사상으로 배치되며 길게 연장된 냉기 흡입 개구가 점화 소스 포트 주위에 배치되고 그로부터 바깥쪽으로 방사하는 공기 입구 개구에 인접하여 배치된 복수의 공기 입구 개구에 인접한 상기 실린더 헤드의 상단부에 위치되는 냉각 시스템.
72. 제71항에 있어서, 상기 개구는 상기 실린더 헤드 주위에서 3개씩의 그룹으로 배열되는 냉각 시스템.
73. 제71항에 있어서, 칼라(collar)가 상기 실린더 헤드와 실린더 외부 케이싱의 상부 사이에 연결되고, 상기 칼라는 복수의 이격되고 기울어져서 길게 연장된 개구를 포함하며, 상기 개구는 냉각제 유동 경로를 통과할 때 공기 유동을 위한 출구를 제공하는 냉각 시스템.
74. 제71항에 있어서, 제1 및 제2 디플렉터 캡이 상기 실린더 헤드의 상부에 연결되고 상기 흡기 핀에 인접하여 위치되는 냉각 시스템.
75. 구동 샤프트에 토크를 인가하는 평형 로터리 엔진에 있어서, 상기 로터리 엔진은:
    제1 및 제2 연결 아암-각 연결 아암은 제1 연결 단부 및 제2 연결 단부를 가지며, 상기 제1 연결 단부는 피스톤에 연결되도록 위치됨;
    제1 및 제2 크랭크샤프트-각 크랭크샤프트는 상기 연결 아암의 상기 제2 연결 단부에 회전 가능하게 연결됨;
    상기 제1 및 제2 크랭크샤프트 각각에 역회전 가능하게 연결된 제1 및 제2 구동 휠; 및
    원주 방향으로 배치된 구동 부재 표면을 갖는 고정된 구동 링을 포함하며, 상기 고정된 구동 링은 상기 구동 부재 표면이 상기 피스톤을 향해 배치되도록 상기 주 구동 케이스 내에 장착되고, 상기 제1 및 제2 구동 휠이 상기 구동 링과 맞물리는 평형 로터리 엔진.

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