KR20230011478A

KR20230011478A - 로터리 엔진 로터

Info

Publication number: KR20230011478A
Application number: KR1020237000349A
Authority: KR
Inventors: 로이 리치몬드; 크리스 비드둘프; 존 백넬
Original assignee: 유에이브이 엔진스 엘티디.
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2016-02-10
Publication date: 2023-01-20
Also published as: ES2824463T3; CA2951106C; US20170167368A1; JP2018509549A; EP3192965A2; CN106460516B; CA2951106A1; RU2017114664A; AU2016217936B2; CN106460516A; RU2694948C2; ES2657164T3; IL249379A0; AU2020201724A1; EP3192965A3; EP3056661B1; BR112016029982A2; AU2020201724B2; KR20170107359A; BR112016029982B1

Abstract

대체로 정삼각형 형상으로 배열된 3개 로터 플랭크(12)를 포함하는 로터리 엔진 로터(10)로서, 각 로터 플랭크(12)는 선단 에지(16)와 후단 에지(17)를 구비하고, 적어도 하나의 로터 플랭크(12)의 선단 에지(16)에 세장형 립(21)이 제공되며, 세장형 립(21)은 로터 플랭크(12)의 전체 축방향 길이로 연장하는 로터리 엔진 로터. 다른 양태에서, 적어도 하나의 로터 플랭크(12)는 선단 에지와 후단 에지를 포함하며, 그 후단 에지 근위의 공동의 베이스의 적어도 일부는 외향 굴곡된다.

Description

로터리 엔진 로터{ROTARY ENGINE ROTOR}

본 발명은 로터리 엔진 로터에 관한 것이며, 특히, 방켈 엔진 로터에 관한 것이지만, 전적으로 이에만 관한 것은 아니다.

로터리 내연 기관은 자동차, 항공기, 보트, 고정 엔진 및 압축기에 동력을 공급하기 위해 흔히 사용된다. 로터리 내연 기관은 하우징 또는 스테이터의 공동 내에 회전가능하게 장착된 회전 피스톤 또는 로터를 포함한다.

방켈 엔진은 스테이터가 2엽 에피트로코이드 보어와 내부에 공동을 형성하도록 보어의 양 종방향 단부들에 위치된 단부 판을 포함하는 로터리 내연 기관의 특정 형태이다. 공동의 벽에는 공기 및 배기 가스 각각을 위해 흡입 및 배기 포트가 제공된다. 방켈 엔진의 로터는 측부가 외향 굴곡되어 있는 대체로 정삼각형 단면 형상의 3개 로터 플랭크를 포함한다.

로터는 주 샤프트의 편심 저널 상에 장착되고, 주 샤프트의 1/3 회전시 공동 내에서 유성 방식으로 회전하도록 기어연동된다. 로터의 기어연동은 통상적으로 본체의 내부 표면에 의해 제공된 배치 개구 내에 수용된 인서트에 의해 제공된다. 인서트는 베어링 부분과 인덱싱 기어를 포함하며, 인덱싱 기어는 엔진의 단부 판 중 하나에 의해 지탱되는 고정된 기어와 맞물리도록 배열된다. 고정된 기어와 인덱싱 기어의 맞물림은 로터의 회전을 주 샤프트의 회전의 1/3으로 제약한다. 로터 본체에 대한 인서트의 회전 또는 축방향 이동을 방지하기 위해 로터의 본체에 인서트가 견고히 고정될 필요가 있다.

로터의 3개 정점 각각에 정점 밀봉부가 제공되며, 이 밀봉부는 에피트로코이드 보어의 내부 벽과 맞물리도록 구성된다. 로터가 스테이터에 대해 회전함에 따라, 정점 밀봉부는 에피트로코이드 보어의 내부 벽에 대해 변위되지만, 로터의 회전 사이클 전반에 걸쳐 그와 밀봉 맞물림 상태로 유지된다. 따라서, 로터는 공동을 복수의 작동 챔버로 분할하며, 이 작동 챔버는 로터가 스테이터에 대해 회전함에 따라 체적 및 위치가 변한다.

각 로터 플랭크의 외부 표면 형상은 역사적으로 엔진의 압축비를 최대화하도록 선택되어 왔다. 이는 플랭크의 두 정점을 수직방향으로 양분하는 축방향 평면을 중심으로 한 반사체에 관하여 대칭적인 외향 굴곡된 활 형상의 플랭크를 형성하였다. 또한, 플랭크 내의 실질적 중앙에 얕은 접시 형상 포켓을 형성하는 것이 알려져 있으며, 포켓의 베이스는 그 선단 에지 및 후단 에지 양자 모두에서 내향 굴곡되어 있다. 활 형상 플랭크와 유사하게, 이들 포켓의 형상, 크기 및 위치는 통상적으로 엔진의 압축비를 최대화하도록 선택된다.

본 발명에 따라서, 첨부 청구항에 청구된 바와 같은 로터리 엔진 로터가 제공된다.

본 발명에 따라서, 제1 양태로부터 볼 때, 대체로 정삼각형 형상으로 배열된 세 개의 로터 플랭크를 포함하는 로터리 엔진 로터가 제공되며, 각 로터 플랭크는 선단 에지 및 후단 에지를 구비하고, 로터 플랭크는 외부 표면을 포함하고, 상기 외부 표면에 오목부가 형성되고, 로터 플랭크 중 적어도 하나의 선단 에지는 로터 플랭크의 전체 축방향 길이로 연장하는 세장형 립을 포함하고, 립은 선단 면과 후단 면을 포함하고, 립의 후단 면은 오목부에 배열되고 반경방향 내향 굴곡된다.

본 출원인은 본 발명에 따른 로터가 예로서 동력 증가 및 온도 감소를 제공함으로써 엔진의 성능을 개선시킨다는 것을 발견하였다. 이러한 성능의 개선은 연소 가스 팽창을 토크로 변환하는 효율 증가에 기인할 수 있다. 엔진 성능을 개선하는 이러한 메커니즘은 엔진의 성능의 임의의 개선은 엔진의 압축비 개선에 의해 실현되는 것이 일반적이라는 산업계에 정립된 설계 관례에 대조적이다.

바람직하게, 적어도 하나의 로터 플랭크는 립으로부터 로터 플랭크의 후단 에지까지 대체로 외향 굴곡된 프로파일을 포함한다.

립은 선단 면과 후단 면을 포함한다. 선단 면은 바람직하게는 로터 플랭크의 선단 면과 후단 면 사이에서 등거리의 원주방향 위치로서 규정되는 로터 플랭크의 원주방향 중심에 관하여 외향 지향된다. 후단 면은 바람직하게는 로터 플랭크의 원주방향 중심을 향해 내향 지향된다. 립이 로터 플랭크의 선단 에지에 위치되기 때문에, 립의 후단 면을 로터 플랭크의 원주방향 중심을 향해 내향 지향시키는 것은 후단 립의 표면에 대한 법선이 로터의 회전 방향에 대해 원주방향 반대 방향으로 지향됨으로써 팽창 가스 압력의 로터 상의 토크로의 효율적 변환을 제공하는 것을 보증한다.

립의 선단 면은 바람직하게는 반경방향 외향 굴곡된다. 립의 선단 면의 곡률 반경은 바람직하게는 그 후단 에지 근위의 적어도 하나의 로터 플랭크의 곡률 반경과 실질적으로 동일하다.

립의 후단 면은 반경방향 내향 굴곡될 수 있다. 바람직하게는, 립의 후단 면의 곡률 반경은 립의 선단 면의 곡률 반경 및/또는 그 후단 에지 근위의 적어도 하나의 로터 플랭크의 곡률 반경보다 실질적으로 작다. 립의 후단 면의 곡률 반경은 바람직하게는 0.2-9.0 mm 사이, 바람직하게는 1.0-8.0 mm 사이, 바람직하게는 2.0-7.0 mm 사이 또는 바람직하게는 3.0-6.0 mm 사이이다. 그 선단 표면에 인접한 립의 후단 표면의 표면 요소는 바람직하게는 로터의 회전 방향에 대해 실질적으로 반대인 방향으로 법선을 포함한다. 그 선단 표면에 대해 원위의 립의 후단 표면의 표면 요소는 바람직하게는 실질적으로 반경방향으로, 즉, 로터의 회전 방향에 실질적으로 수직으로 지향된 법선을 포함한다. 대안적으로, 립의 후단 면은 단차형 프로파일을 가질 수 있다. 바람직하게, 단차형 프로파일은 단차부들을 포함할 수 있다.

두 개의 상술한 표면 요소 중간의 립의 후단 면의 곡률은 바람직하게는 실질적으로 균일하다. 대안적으로, 두 개의 상술한 표면 요소 중간의 립의 후단 면의 곡률은 바람직하게는 립의 선단 면으로부터 거리가 증가함에 따라 증가한다.

대안적으로, 립의 후단 면은 실질적으로 평면형일 수 있다. 립의 후단 면에 대한 법선의 방향은 바람직하게는 로터의 회전 방향에 실질적으로 반대이다.

로터는 바람직하게는 스테이터의 샤프트를 수용하기 위한 중앙 개구를 포함한다. 중앙 개구는 바람직하게는 그 내부 면 상에 환형 기어를 구비하고, 스테이터의 샤프트는 바람직하게는 피니언을 포함한다. 환형 기어의 반경은 바람직하게는 환형 기어가 피니언을 중심으로 편심 이동하도록 구성되도록 피니언의 반경보다 더 크다.

바람직하게, 로터의 중심 개구에 관한 적어도 하나의 로터 플랭크의 선단 에지의 반경방향 범위는 적어도 하나의 로터 플랭크의 후단 에지의 반경방향 범위와 실질적으로 동일하다. 본 실시예의 립은 따라서 로터 플랭크의 외부 표면에 형성되어 로터 플랭크의 전체 축방향 길이로 연장하는 오목부에 의해 부분적으로 형성된다. 본 실시예에서, 오목부의 선단 면은 립의 후단 면과 대등하다는 것을 알 수 있을 것이다.

립의 단면은 바람직하게는 실질적으로 균일하다.

립의 종방향 축선은 로터의 축방향과 실질적으로 평행하다. 립은 바람직하게는 로터 플랭크의 원주방향 길이의 30% 미만으로 연장하고, 더욱 바람직하게는 로터 플랭크의 원주방향 길이의 10% 미만으로 연장한다.

바람직하게, 각 로터 플랭크는 전술한 바와 같은 립을 포함한다.

바람직하게, 로터는 방켈 엔진 로터이다.

본 발명에 따라서, 제2 양태로부터 볼 때, 대체로 정삼각형 형상으로 배열되는 3개 로터 플랭크를 포함하는 로터리 엔진 로터가 제공되며, 각 로터 플랭크는 선단 에지와 후단 에지를 구비하고, 적어도 하나의 로터 플랭크는 선단 에지와 후단 에지를 갖는 공동을 포함하고, 그 후단 에지 근위의 공동의 베이스의 일부는 외향 굴곡된다.

본 출원인은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터가 예로서 동력 증가 및 온도 감소를 제공함으로써 이 로터가 설치되어 있는 엔진의 성능을 개선시킨다는 것을 발견하였다. 이러한 성능의 개선은 연소 가스 팽창을 토크로 변환하는 효율 증가에 기인할 수 있다.

그 후단 에지 근위의 공동의 베이스의 곡률 반경은 바람직하게는 100 mm와 170 mm 사이, 더욱 바람직하게는 대략 150 mm이다.

바람직하게, 베이스는 공동의 후단 에지에서 로터 플랭크로 혼화된다. 바람직하게 공동의 후단 에지와 베이스 사이의 접선 혼화(tangent blend)가 존재한다.

공동의 선단 에지 근위의 베이스의 일부는 실질적으로 평면형일 수 있다.

대안적으로, 공동의 선단 에지 근위의 베이스의 일부는 반경방향 내향 굴곡될 수 있다. 본 실시예에서, 공동의 선단 에지 근위의 베이스의 곡률 반경은 바람직하게는 공동의 후단 에지 근위의 베이스의 곡률 반경보다 실질적으로 작다.

다른 대안 실시예에서, 공동의 선단 에지 근위의 베이스의 일부는 볼록 측벽에 의해 경계지어진 종방향 골부를 형성하도록 공동의 후단 에지 근위의 베이스의 부분의 곡률 중심으로부터 변위된, 곡률 중심 둘레로 반경방향 외향 굴곡될 수 있다.

공동은 바람직하게는 로터 플랭크의 축방향 길이의 80%와 95% 사이로 연장하며, 바람직하게는 실질적으로 축방향으로 중심에 위치된다.

적어도 하나의 로터 플랭크는 보조 공동을 포함할 수 있으며, 이 보조 공동은 제1 공동의 베이스에 형성된 제1 부분과 로터 플랭크에 형성된 제2 부분을 갖는다.

바람직하게, 각 로터 플랭크는 전술한 바와 같은 공동을 포함한다.

바람직하게, 로터는 방켈 엔진 로터이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리 엔진 로터의 단면도이다.
도 2는 도 1에 예시된 로터리 엔진 로터를 통한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터리 엔진 로터를 통한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 로터리 엔진 로터의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 로터리 엔진 로터의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 로터리 엔진 로터의 사시도이다.

도면의 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터리 엔진 로터(10, 20)가 예시되어 있다.

로터(10)는 대체로 정삼각형 형상으로 배열된 3개 로터 플랭크(12)로 형성된 본체(11)를 포함한다.

로터 본체(11)는 주철, 알루미늄, 알루미늄 합금, 티타늄 니켈, 코발트 또는 코발트 합금을 포함하거나 이들로 구성된다. 바람직하게, 로터 본체(11)는 주철로 구성된다.

로터 본체(11)는 주조, 빌릿으로부터의 기계가공, 소결 또는 첨가식 제조에 의해 형성될 수 있다. 첨가식 제조는 3차원 인쇄를 포함한다. 바람직하게, 로터 본체(11)는 철로 단일편 주조로 형성된다.

각 로터 플랭크(12)는 반경방향 외향 지향 외부 면, 반경방향 내향 지향 내부 면(14) 및 대체로 축방향으로 지향된 제1 및 제2 측부 면을 포함한다. 각 로터 플랭크(12)는 로터 플랭크(12)의 회전 방향에 관하여 규정되는 선단 에지(16) 및 후단 에지를 포함한다(도 1에서만 최상위 로터 플랭크(12)에 대해 표시됨).

오목부(18)는 각 로터 플랭크(12)의 외부 면에 형성된다. 오목부(18)는 각 로터 플랭크(12)의 원주방향 길이의 대략 95%에 걸쳐 각각의 로터 플랭크(12)의 후단 에지로부터 연장한다. 또한, 각 로터 플랭크(12)가 오목부(18)를 포함하는 것도 고려된다. 오목부(18)는 로터 플랭크(12)의 회전 방향에 관하여 규정된 선단 면(19) 및 후단 면(20)을 포함한다. 오목부(18)의 선단 면(19)은 내향 굴곡되고 바람직하게는 0.2-9.0 mm 사이, 바람직하게는 1.0-8.0 mm 사이, 바람직하게는 2.0-7.0 mm 사이 또는 바람직하게는 3.0-6.0 mm 사이의 곡률 반경을 포함한다. 오목부(18)의 후단 면(20)은 외향 굴곡되고 선단 면(19)의 곡률 반경보다 10배 정도까지 큰, 예로서, 대략 150 mm의 곡률 반경을 포함한다. 그러나, 곡률 반경은 각 로터 플랭크(12)를 가로질러 원주방향으로 변할 수 있다. 특히, 곡률 반경은 각각의 로터 플랭크(12)의 후단 에지를 향해 증가할 수 있다. 예시된 실시예에서, 내향 굴곡된 선단 면(19)은 외향 후단 면(20)에 혼화되고, 그래서, 둘은 원주방향으로 변하는 곡률을 갖는 단일 면으로서 고려될 수 있다. 축방향으로, 오목부(18)는 각각의 로터 플랭크(12)의 전체 축방향 길이로 연장한다. 각각의 로터 플랭크(12)의 전체 축방향 길이로 연장하는 세장형 립(21)이 따라서 각각의 로터 플랭크(12)의 선단 에지(16)에 형성된다. 또한, 각 로터 플랭크(12)가 립(21)을 포함하는 것도 고려된다. 립(21)의 종방향 축은 로터 플랭크(12)의 축방향에 실질적으로 평행하고, 이 축에 관한 립(21)의 단면은 립(21)의 길이에 걸쳐 실질적으로 균일하다. 또한, 립(21)은 립의 후단 면에 대한 법선의 방향이 로터의 회전 방향에 실질적으로 대향하는 형태를 가질 수 있는 것으로 고려된다.

립(21)은 로터 플랭크(12)의 회전 방향에 관하여 형성된 선단 면(22)과 후단 면(23)을 포함한다. 립(21)의 선단 면(22)은 외향 굴곡되고, 이 면(22)의 곡률 반경은 오목부(18)의 후단 면(20)의 곡률 반경과 실질적으로 같다. 립(21)의 후단 면(23)은 오목부(18)의 선단 면(19)에 의해 제공되고 따라서, 내향 굴곡된다. 립(21)의 후단 면(23)의 곡률 반경 중심은 로터 플랭크(12)의 원주방향 중간점에 관하여 면(23)의 내측에 위치된다. 따라서, 립(21)의 후단 면(23)에 대한 법선의 원주방향 벡터 성분은 로터(10)의 회전 방향에 반대 방향으로 지향된다. 립(21)의 후단 면(23)에 대한 법선의 정확한 방향은 면(23)의 내향 굴곡 프로파일의 견지에서 고려되는 표면 요소에 의존하며, 립(21)의 선단 면(22) 근위에 위치된 표면 요소는 립(21)의 선단 면(22) 원위에 위치된 표면 요소보다 더 큰 원주방향 벡터 성분을 갖는다.

각 로터 플랭크(12)의 내부 면(14)은 플랭크(12)의 중간점에 위치된 배치 부분(24)을 포함하고, 배치 부분(24)들은 함께 배치 개구(25)를 형성한다. 각 플랭크(12)의 내부 면(14)은 플랭크(12)의 각 단부에 위치된 냉각 채널 부분(26)을 더 포함한다. 냉각 채널 부분(26)은 로터(10)의 각 정점의 영역에서 로터(10)를 통해 축방향으로 연장하는 3개의 냉각 채널(27)을 함께 형성한다. 각 냉각 채널(27) 각각은 형상이 부분적으로 원통형이고, 상기 냉각 채널(27)의 표면적을 증가시키도록 배열되는 냉각 지느러미부(28)를 구비한다. 로터가 공기에 의해 냉각되지 않는 대안적 실시예에서(미도시), 공기 냉각 채널(27) 및 다른 대응 특징은 존재하지 않는다.

각 로터 플랭크(12)의 측부 면은 각각의 측부 밀봉 스트립(미도시)을 수용하도록 배열된 각각의 밀봉 스트립 소켓을 구비한다. 추가적 밀봉 스트립 소켓(30)이 각 로터 플랭크(12)의 정점에 제공되고, 이들 스트립 소켓(30)은 각각의 축방향 밀봉 스트립(미도시)을 수용하도록 배열된다.

배치 개구(25)에 인서트(31)가 제공되고, 인서트(31)와 로터 플랭크(12)에 형성된 각각의 고정 소켓(미도시)을 통해 연장하는 고정 핀(미도시)에 의해 로터 플랭크(12)에 결합된다. 인서트(31)는 적절한 베어링 강철의 단조물로서 또는 베어링 강철의 바아로부터 형성된다. 인서트(31)는 로터(10)의 전체 축방향 길이로 연장하는 냉각 도관(32)을 형성하도록 로터 플랭크(12)의 내부 면(14)에 형성된 냉각 채널(27)을 원주방향으로 폐쇄한다. 냉각 도관(34)은 로터(10)를 통한 공기 유동을 허용함으로써 엔진의 냉각을 제공한다.

인서트(31)는 베어링 부분(33)과 인덱싱 기어를 포함한다. 인덱싱 기어는 스테이터(미도시)의 중심 피니언(미도시) 둘레에서 편심 회전하도록 배열된 기계가공된 환형 기어(34)를 포함한다. 환형 기어(34)의 축방향 길이는 로터 본체(11)의 전체 축방향 길이 미만이고, 환형 기어(34)는 로터(10)의 축방향 일 단부에 배치된다.

로터(10)는 주 샤프트(미도시)의 편심 저널 상에서 스테이터(미도시)의 공동(미도시) 내에 장착된다. 공동은 단부판(미도시)에 의해 각 단부에서 폐쇄된 2엽 에피트로코이드 보어에 의해 형성된다. 환형 기어(25)는 로터(10)가 주 샤프트의 1/3 회전에서 회전하는 유성 방식으로 고정 피니언(미도시)과 맞물리도록 배열된다. 로터(10) 및 공동의 벽은 로터(10)가 회전할 때 작동 챔버가 형성되도록 성형되고, 공동의 벽은 추가로 공기 및 배기 가스 각각을 위한 흡입 및 배기 포트(미도시)를 구비한다. 사용시, 각 측부 밀봉 스트립(미도시)은 스테이터(미도시)에 의해 제공된 공동의 벽과 로터 본체(11)의 측부(14) 사이에 밀봉부를 형성한다. 유사하게, 각 축방향 밀봉 스트립(미도시)은 공동의 벽과 로터 플랭크(12)의 각각의 정점 사이에 밀봉부를 형성하여 공동을 복수의 작동 챔버로 분할한다.

주어진 작동 챔버에서, 내부에 수용된 가스의 팽창은 각각의 로터 플랭크(12)의 외부 면 상에 힘을 작용한다. 팽창 가스 압력은 로터 플랭크(12)의 원주방향 길이에 걸친 토크로 변환된다. 그러나, 이 팽창 가스 압력의 토크로의 변환 효율은 립(21)의 후단 면(23)의 벡터 표면의 방향에 기인하여 로터 플랭크(12)의 외부 면의 잔여부를 가로지른 것보다 립의 후단 면(23)에서 실질적으로 더 크다. 따라서, 립(21)은 엔진의 압축비를 실질적으로 훼손시키지 않으면서 팽창 가스 압력의 토크로의 변환의 전체 효율에 상당한 기여를 제공한다.

본 발명의 제2 실시예가 도 3에 예시되어 있다. 본 실시예의 로터(30)는 제1 실시예의 로터(10)와 유사하며, 다음과 같은 변경이 동반된다. 대응 특징에 대해서는 동일한 참조 번호가 유지된다.

본 실시예에서, 오목부(18)의 선단 면(19)과, 이에 따라, 립(21)의 후단 면(23)은 내향 굴곡되는 것과 반대로 실질적으로 평면형이다. 면(19, 23)에 대한 법선의 방향은 로터(10)의 회전 방향에 실질적으로 반대이다. 면(19, 23)은 따라서, 연소 가스 팽창의 토크로의 변환을 위해 최적으로 지향된다.

대안 실시예(미도시)에서, 면(19, 23)에 대한 법선의 방향은 로터(10)의 회전 방향에 실질적으로 반대가 아니어서 로터(10)의 회전 방향에 반대인 면(19, 23)에 대한 법선의 원주방향 성분을 제공할 수 있고, 립(21)이 팽창 가스 압력의 토크로의 변환의 효율의 증가를 제공한다. 그러나, 이러한 대안 실시예는 도 3에 예시된 실시예와 동일한 팽창 가스 압력의 토크로의 변환의 효율의 증가를 제공하지 못할 것이다.

본 발명의 제3 실시예가 도 4에 예시되어 있다. 본 실시예의 로터(40)는 제1 및 제2 실시예의 로터(10)와 유사하며, 다음과 같은 변경이 동반된다. 대응 특징에 대해서는 동일한 참조 번호가 유지된다.

본 실시예에서, 오목부(18)는 각각의 로터 플랭크(12)의 원주방향 길이의 대략 75%로 연장한다. 오목부(18)는 로터 플랭크의 선단 에지(36)를 향해 위치되지만 그로부터 분리되어 있어서, 오목부(18)가 로터 플랭크의 선단 에지(16)에서 경계지어진다.

각 플랭크(12)의 외부 면(42)에 형성된 오목부(18)는 각 로터 플랭크(12)의 전체 축방향 길이로 연장하지 않는다. 대신, 오목부(18)는 로터 플랭크의 축방향 길이의 대략 90%로 연장하며, 축방향으로 중심에 배치된다. 도 1 내지 도 3에 예시된 실시예와 달리, 따라서, 각 로터 플랭크(12)의 외부 면(42)은 립을 포함하지 않는다. 또한, 도 1 내지 도 3에 예시된 실시예와 달리, 오목부는 따라서 그 축방향 및 원주방향 에지에서 완전히 경계지어지며, 따라서, 베이스와 측벽(35)을 갖는 공동을 형성한다.

측벽(35)은 실질적으로 평면형이며, 측벽(35)에 대한 법선은 축방향으로 존재한다. 대안 실시예(미도시)에서, 측벽은 바람직하게는 0.2-9.0 mm 사이의 곡률 반경을 갖는다.

도 1 및 도 2에 예시된 실시예와 유사하게, 오목부(18)의 베이스는 로터 플랭크(12)의 회전 방향에 관하여 형성된 선단 면(19) 및 후단 면(20)을 포함한다. 오목부(18)의 선단 면(19)은 내향 굴곡되고, 0.2-9.0 mm 사이, 바람직하게는 1.0-8.0 mm 사이, 바람직하게는 2.0-7.0 mm 사이 또는 바람직하게는 3.0-6.0 mm 사이의 곡률 반경을 포함한다. 오목부의 후단 면(20)은 외향 굴곡되고 선단 면(19)의 곡률 반경보다 10배까지 큰 크기의, 예로서, 대략 150 mm의 곡률 반경을 포함한다. 그러나, 곡률 반경은 각 로터 플랭크(12)를 가로질러 원주방향으로 변할 수 있다. 특히, 곡률 반경은 각각의 로터 플랭크(12)의 후단 에지를 향해 증가할 수 있다. 예시된 실시예에서, 내향 굴곡된 선단 면(19)은 외향 후단 면(20)에 혼화되고, 그래서, 둘은 원주방향으로 변하는 곡률을 갖는 단일 면으로서 고려될 수 있다. 추가적으로, 오목부(18)의 베이스의 후단 면(20)은 오목부(18)의 후단 에지에서 로터 플랭크(12)의 외부 면(42)에 혼화된다.

본 발명의 제4 실시예가 도 5에 예시되어 있다. 본 실시예의 로터(50)는 제3 실시예의 로터(40)와 유사하며, 다음과 같은 변경이 동반된다. 대응 특징에 대해서는 동일한 참조 번호가 유지된다.

본 실시예에서, 로터 플랭크(12)의 외부 표면에 제공된 오목부(18)는 보조 공동(52)이 각 로터 플랭크(12)에 제공되는 것을 제외하면 도 4에 예시된 실시예의 오목부(18)와 실질적으로 동일하다. 보조 공동(52)은 대체로 둥그스름한 직사각형 형상을 갖는 제1 부분(52a)과 삽의 날과 유사한 형상을 갖는 제2 부분(52b)을 포함한다. 제1 부분(52a)은 오목부(18)의 베이스 및 로터 플랭크(12)에 걸쳐지며, 제2 부분은 로터 플랭크(12)에만 형성된다.

도 6에 도시된 로터(60)의 대안 실시예에서, 도 2에 예시된 로터 플랭크(12)는 또한 제4 실시예에 설명된 바와 같은 보조 공동(52)을 가질 수 있다.

다른 대안 실시예(미도시)에서, 오목부의 선단 면은 실질적으로 평면형일 수 있으며, 예로서, 오목부는 도 3에 예시된 오목부(18)의 단면과 유사한 단면을 가질 수 있다.

Claims

정삼각형 형상으로 배열되는 3개 로터 플랭크를 포함하는 로터리 엔진 로터로서, 각 로터 플랭크는 선단 에지와 후단 에지를 갖는 로터리 엔진 로터이며,
로터 플랭크는 외부 표면을 포함하고, 상기 외부 표면에 오목부가 형성되고,
상기 오목부는 평면형 측벽들 사이에서 축방향으로 연장되고,
적어도 하나의 로터 플랭크의 선단 에지는 로터 플랭크의 전체 축방향 길이에 걸쳐 연장하는 세장형 립을 포함하고,
립은 선단 면과 후단 면을 포함하고, 립의 후단 면은 오목부에 배열되고 반경방향 내향 굴곡되고,
각각의 로터 플랭크는 제1 부분과 제2 부분을 포함하는 보조 공동을 가지며, 상기 제1 부분은 오목부의 베이스 및 로터 플랭크에 걸쳐지며, 상기 제2 부분은 로터 플랭크에만 형성되는 로터리 엔진 로터.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 로터 플랭크는 립으로부터 로터 플랭크의 후단 에지까지 외향 굴곡된 프로파일을 포함하는 로터리 엔진 로터.
제1항에 있어서, 립의 선단 면은 로터 플랭크의 원주방향 중심에 관하여 외향 지향되는 로터리 엔진 로터.
제1항에 있어서, 립의 후단 면은 로터 플랭크의 원주방향 중심을 향해 내향 지향되는 로터리 엔진 로터.
제1항에 있어서, 립의 선단 면은 외향 굴곡되는 로터리 엔진 로터.
제5항에 있어서, 립의 선단 면의 곡률 반경은 로터 플랭크의 후단 에지 근위의 적어도 하나의 로터 플랭크의 곡률 반경과 동일한 로터리 엔진 로터.
제1항에 있어서, 립의 후단 면은 단차형 프로파일을 갖는 로터리 엔진 로터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 립은 로터 플랭크의 선단 에지로부터 로터 플랭크의 원주방향 길이의 30% 미만을 가로질러 연장하는 로터리 엔진 로터.