KR880003181Y1 - 로타리 엔진 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

로타리 엔진

제1도는 본 고안 로타리엔진의 사시도.

제2도는 본 고안의 로타리엔진의 실린더를 단일 윤곽선으로 보이고 이 실린더와 로타조립체의 구조를 보인 단면도.

제3도는 본 고안의 제2실시형태를 제2도와 유사한 방법으로 도시한 것으로, 실린더와 로타조립체의 구조를 보인 단면도.

제4도는 본 고안 로타리엔진의 전체 단면구조를 보이는 반면에 로타조립체는 개략적으로 도시하여 로타조립체의 각구성의 관계를 보인 것으로, 제1구동익판의 흡입직전 행정에 있음을 보인 단면도.

제5도는 제4도와 유사하나 실린더를 단일 윤곽선으로 보인 것으로 로타조립체가 흡입 초기단계에 있음을 보인 작동설명도.

제6도는 압축종료후 폭발단계에 있음을 보인 제5도와 유사한 작동설명도.

제7도는 폭발종료후 배기시작 단계에 있음을 보인 제5도와 유사한 작동설명도.

제8도는 다시 흡입-압축단계를 거쳐 압축종료 단계에 있음을 보인 제5도와 유사한 작동설명도.

제9도는 제4도의 중앙부 수직 단면도.

제10도-제14도는 제2구동익판의 행정을 제4도-제8도와 각각 유사하게 설명한 설명도.

본 고안은 새로운 형태의 로타리엔진에 관한 것으로, 특히 로타조립체가 1회전하는 동안 흡입, 압축, 폭발 및 배기의 행정이 2회씩 일어나 출력축으로부터 높은 출력을 얻을 수 있는 새로운 형태의 로타리엔진에 관한 것이다.

종래 여러가지의 로타리엔진이 제안된 바 있다.

일반적으로 로타리엔진의 특징은 가변챔버의 의하여 흡입, 압축, 폭발 및 배기행정이 이루어지는 것이며, 이러한 가변챔버는 로타조립체와 실린더내벽에 의하여 구성된다. 그러나 종래 로타리엔진의 1회전 주기는 가변챔버의 회전주기와 동일하고 1회의 흡입, 압축, 폭발 및 배기의 단위 행정이 이루어질 뿐이므로 출력축으로부터 높은 출력을 얻을 수 없었다. 대부분 종래의 로타리엔진은 이와 같은 작동특성을 갖는다.

미국특허 제1,270,522호, 제1,306,699호 및 제2,193,178호 영국특허 제580,192호와 제594,466호, 프랑스 특허 제710,844호, 서독특허 제1,426,011호 등은 이러한 로타리엔진에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 높은 출력을 얻을 수 있는 새로운 형태의 로타리엔진을 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 로타조립체를 특별한 구성에 의하여 이 로타조립체의 1회전 주기에서 흡입-압축-폭발 및 배기의 행정이 2회씩 일어날 수 있는 로타리엔진을 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 흡입, 압축, 폭발 및 배기가 상이한 두 가변적인 자동챔버에서 이루어지는 새로운 형태의 로타리엔진을 제공하는데 있다.

본 고안에 따른 로타리엔진은 우호주면과 열호주면으로 구성되는 실린더, 우호주면이 이루는 실린더 부분의 중심에 실린더의 외부로 연장된 출력축, 이 출력축에 고정되고 이로부터 방사상으로 연장되었으며 그 단부가 우호주면에 접하는 제1구동익판, 출력축에 유동적으로 연결되어 그 단부가 역시 우호주면에 접하는 제2구동익판과 실린더내에서 열호주면의 중심에 일치하는 중심을 가지며 제1 및 제2구동익판과 직경적으로 대향된 부분에서 교차되는 내부실린더 구성 로타로 구성된다. 본 고안에 있어서, 로타조립체는 출력축, 제1 및 제2 구동익관과,내부실린더 구성로타리로 구성된다.

본 고안의 제1실시형태에 있어서, 제1 및 제2구동익판에는 내부 압축가스 통로망이 구성되어 있어 내부실린더에서 흡입되고 압축된 연료혼합 가스가 이를 통하여 메인 실린더로 보내어져 폭발 및 배기될 수 있도록 되어 있다. 또한 편심위치에 착설된 로타와 각 구동익판 사이에서 미처 메인 실린더로 옮겨지지 못한 일부 압축된 연료혼합 가스는 폭발 행정시 폭발압력을 감지하여 작동하는 벨브시스템을 통하여 압축행정이 이루어지고 있는 내부실린더의 가변챔버내로 보내어져 구동익판의 회전이 원할이 이루어질 수 있도록 되어 있다.

그러나, 본 고안의 제2실시형태로서, 로타에 내접하는 출력축으로부터 방사상으로 연장된 구동익판의 폭을 출력축의 직경과 동일하게 하는경우,구동익판의 출력축과 로타의 중심을 잇은 선에 대하여 수직의 위치에 올때에 로타와 구동익판 사이에 폐쇄공간이 형성되지 아니하므로 제1실시형태에서와 같이 폭발압력을 감지하여 작동하는 벨브시스템을 필요로 하지 않을 것이다.

본 고안에 따른 로타리엔진은 제1 및 제2구동익판과 로타의 상호작용으로 1회전 주기에서 흡입-압축-폭발 및 배기의 행정이 2회씩 일어날 수 있다.

본 고안을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 따를 로타리엔진(10)을 보인 것으로, 실린더를 구성하는 외부케이싱(11)과 양측의 측판(12)(12')으로 구성되고 출력출(13)이 양측으로 연장되어 있다. 이 출력축(13)은 일측방향만으로만 연장될수도 있다.

제2도 및 제4도에서 보인 바와 같이, 외부케이싱(11)은 그 내부에 우호주면(14)과 열호주면(15)으로 구성되는 메인 실린더(16)를 형성하며, 우호주면(14)과 열호주면(15)이 만나는 일측부 위치에 배기구(17)가 형성되어 있고 타축부 위치의 하측에 외부로부터 점화플러그(18)가 착설되어 있다. 외부케이싱(11)에는 공지한 바와 같이 냉각자켓트(19)가 형성되어 있다. 흡기구(20)는 제1도 및 제9도에서 보인 바와 같이 양측판(12)(12')에 형성되어 있으며, 그 위치에 대하여서는 이후 상세히 설명된다.

메인 실린더(16) 내부에는 우호주면(14)의 중심축선과 일치하는 축선을 갖는 출력축(13)에는 장방향의 제1구동익판(21)이 고정적으로 착설되어 있으며, 이 제1구동익판(21)의 단부는 우호주면(14)에 접하며 양측부는 축판(12)(12')에 접한다. 또한 이 출력축(13)에는 제2구동익판(22)이 출력축(13)에 선회가능하게 착설되어 있으며, 이 제2구동익판(22)은 출력축(13)에 고정적으로 착설되지 않은 점만을 제외하고는 제1구동익판(21)과 그 구조와 형태가 동일하다. 제1 및 제2구동익판(21)(22)과 함께 로타조립체를 구성하는 원통형의 내부실린더 구성로타(23)가 실린더(16) 내에서 그 중심축선이 열호주면(15)의 축선과 일치되게 배설되어 있다. 이 로타(23)는 반원통형의 두 부분(23a)(23b)으로 구성되며 내부에 내부실린더(24)를 형성한다. 로타(23)의 반경은 열호주면(15)의 반경과 동일하고 양단부가 일체로 원형을 이루어 측벽(12)(12')의 내측에 형성한 환상의 요구(25)(25')에 삽입되어 그 위치가 선정된다. 이와 같이 배열된 로타(23)는 직경적으로 대향된 두 분리부분에서 제1 및 제2구동익판(21)(22)과 교차하여, 밀폐를 위하여 제1 및 제2구동익판(21)(22)이 관통하는 원주상 베어링(26)(27)이 개재되어 있다.

이 원주상 베어링(26)(27)은 각각 두 부분으로 나누어져 있고 양단부가 측벽(12)(12')의 환상요구(25)(25')에 삽입된 로타(23)의 양단부 내측에 회전 가능하게 삽입된다.

흡기구(20)은 측벽(12)(12')에서 출력축(13)에 인접하여 제3상한에 위치한다.(제2도 참조). 이 흡기구(20)는 외부의 흡기장치에 연결되고 두 측벽(12)(12')중 하나에 제공될 수도 있다.

또한 제2도에서 보인 바와 같이, 제1 및 제2구동익판(21)(22)에는 압축 가스통로망과 이를 제어하기 위한 밸브장치가 구성되어 있다. 제1 및 제2구동익판(21)(22)의 회전방향, 즉 시계방향의 회전방향을 기준으로 하여 출력축(13)에 인접한 전면측 부분으로부터 후면측의 단부부근으로 제1연통로(28)가 형성되어 있고 전면측의 유입구(29)에는 예를 들어 스프일(설명을 간명하게 하기 위하려 도시를 생략함)으로 탄지된 밸브소자(30)가 착설되어 있으며 후면측의 유출구(31)는 그대로 개방되어 있다. 또한 제1 및 제2구동익판(21)(22)에 인접한 출력축(13)의 내부에는 구동익판(21)(22)의 전면측으로부터 후면측으로 제2연통로(32)가 형성되어 있고 전면유입구측에는 역시 스프링(도시하지 않았음)으로 탄지된 밸브소자(33)가 착설되고 있고, 유출구측에는 연통로(28)내의 압력이 증가함에 따라 개방될 수 있는 밸브 소자(34)가 착설되어 있다. 이 밸브소자(34)는 연통로(28)로부터 유도된 압력라인(35)으로부터 가하여지는 압력에 따라 작동하는, 통상적인 압축공기실린더-피스턴기구(36)(개략적으로 도시함)을 갖는다.

이와 같은 본 고안을 제3도-제8도에 관련하여 그 작동을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 설명의 이해를 위하여 제4도의 위치에서 로타조립체가 시계방향으로 회전하기 시작한다고 가정한다.

이때, 제4도에서 보인 바와 같이, 제1구동익판(21)은 흡기구(20)의 후측에 위치하여 흡기행정이 시작되기 직전의 위치에 있다. 제1구동익판(21)이 시계방향으로 회전하여 제5도에서 보인 바와 같은 위치를 지날때부터 로타(23)와 제1구동익판(21)사이의 내부실린더(24)(챔버c)로 연료혼합 가스가 흡입된다. 한편ㅇ,런,ㄴ 이전의 행정에서 로타(23)와 제2구동익판(22) 사이의 내부실린더(24)(챔버 B)로 흡입된 연료혼합가스를 제1구동익판(21)이 압축하기 시작한다(제5도). 이 제1구동익판(21)이 계속 회전하여 제6도에 보인 위치에 왔을 때에 구동익판(21)(22)과 로타(23)사이의 챔버(B)에는 연료혼합 가스가 충만되고 제2구동익판(22)의 회전으로 챔버(C)에서 흡입행정이 이루어진다.

이후 제1구동익판(21)이 계속 회전하여 그 단부가 실린더(16)의 우호주면(14)에 접하기 시작하는 경우, 최대로 압축된 챔버(A)의 연료혼합 가스는 그 압력으로 구동익판(21)의 밸브소자(30)가 개방되고 연통로(28)가 개방되어 유입구(29)로부터 연통로(28)를 지나 유출구(31)를 통하여 폭발행정이 이루어질 챔버(D)로 보내어지기 시작하며, 제1 구동익판(21)이 계속 회전하여 메인 실린더 (16)의 우호주면(14),로타(23)의 외주면과, 제1구동익판(21)의 후면이 이루는 가변챔버(D)로 압축된 연효혼합 가스가 보내어진다(제6도). 이때에 점화플러그(18)에 의하여 연료혼합 가스는 폭발하여 제1구동익판(21)을 시계방향으로 강하게 추진시킨다. 이에 따라 로타(23)의 회전이 추진된다. 이러한 추진력은 로타(23)를 통하여 다른 행정과정에 있는 제2구동익판(22)의 회전을 추진시킨다.

이후 제1구동익판(21)이 계속 회전하여 배기구(17)를 통하여 연소된 배기가스가 배기된다. 이 배기가스는 후속하는 제2구동판(22)에 의하여 실린더(16)로부터 일소된다(제7도).

이와 같은 제1구동판(21)의 작동을 로타(23)를 통하여 제2구동익판(22)의 작동과 연동되며, 그 반대로, 비록 도면에서는 도시하지 않았으나 제2구동익판(22)의 각동이 로타(23)를 통하여 제1구동익판(21)의 작동과 연동된다.

폭발행정의 제1구동익판(21)은 이 제1구동익판(21), 출력축(13)과 로타(23) 사이의 공간부(A)에 잔여하는 일부의 연료혼합 가스는 그 폭발력이 연통로(28)를 통하여 밸브소자(30)에 가하여지므로 밸브소자(30)가 폐쇄되어 갇히게 된다.

또한 연통로(28)내의 이와 같은 압력은 압력라인(35)를 통하여 압축공기 실린더-피턴기구(36)에 가하여지고 이는 밸브소자(34)를 개방되게 하므로서 챔버(A)에 갇혀있는 연료혼합 가스는 밸브소자(33)를 밀고 제2연통로(32)를 지나 제2구동익판(22)에 의하여 압축되는 챔버(B)내의 연료혼합 가스내로 보내어진다(제2도, 제6도 참조).

그러나 본 고안의 제2실시형태에 있어서는, 제3도에서 기하학적인 설명을 위하여 간단히 보인 바와 같이 로타(23)에 내접하는 출력축(13)으로부터 방사상으로 연장된 구동익판(21)(22)의 폭(W)을 출력축(13)의 직경(R)과 동일하게 하는 경우 구동익판(21)(22)이 출력축(13)과 로타(23)의 각 중심(O₁)(O₂)을 잇는선(L)에 대하여 수직의 위치에 올때에 제1실시형태에서 형성되었던 공간부(A)와 같은 공간이 로타(23)와 구동익판(21)(22) 사이에서는 형성되지 않으므로 제1실시형태에서와 같이 폭발압력을 감지하여 작동하는 밸브시스템, 즉 실린더-피스턴기구(36), 밸브소자(34), 압력라인(35), 밸브소자(33) 및 제2연통로(32)의 구성은 필요치 않을 것이다.

즉 이와 같은 실시형태에서는 구동익판(21)(22)의 회전에 따라 공간부(A)에 갇히는 혼합연료 압축가스가 구동익판(21)(22)의 연통로(28)를 따라서 완전히 폭발실로 보내어진다. 물론 이와 같은 경우 연통로(28)의 유입구(27)는 가능한 한 출력축(13)에 근접되게 형성하는 것이 유리하다.

이와 같은 본 고안은 제1 및 제2구동익판(21)(22)과 로타(23)로 구성되는 로타조립체에 의하여 출력축의 1회전시 흡입, 압축. 폭발 및 배기의 행정이 2회씩 일어나므로 놓은 출력을 얻을 수 있는 것이다.

제1도-제8도에서는 제1구동익판(21)의 각 행정을 중점으로 설명하였다. 그러나 이미 언급된 바와 같이 로타(23)의 180°대향 위치에 놓인 제2구동익판(22)도 제10도-제14도에서 보인 바와 같이 180°위상이 느리게 또는 빠르게 각 행정을 수행함을 알수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 외부케이싱과 두축판으로 구성되고 우호주면과 열호주면을 갖는 메인 실린더, 우호주면의 중심을 지나는 출력축, 이 출력축에 고정되고 이로부터 방사상으로 연장되어 단부가 우호주면에 접하는 제1구동익판, 출력축에 유동적으로 연결되어 그 단부가 우호주면에 접하는 제2구동익판과 실린더 내에서 열호주면의 중심에 일치하는 중심을 가지며 제1및 제2구동익판과 직경적으로 대향된 부분에서 교차되는 원통형의 내부실린더 구성로타로 구성되는 로타리엔진.
2. 청구범위 1항에 있어서, 원통형의 내부실린더 구성로타가 반원통형의 두 부분으로 구성되고 양 단부가 열호주면에 해당하는 축판에 형성된 환상 요구에 삽입되는 바의 로타리엔지.
3. 청구범위 1항에 있어서, 제1및 제2구동익판이 내부실린더 구성로타의 분리된 부분에서 원주상 베어링을 통하여 연장된 바의 로타리엔진.
4. 청구범위 2항 또는 3항에 있어서, 원주상 베어링의 양단부가 축판에 형성된 환상 요구에 삽입되는 로타의 양단부내에 회전 가능하게 삽입된 바의 로타리엔진.
5. 청구범위 1항에 있어서, 제1 및 제2구동익판에 이들 구동익판의 전후로 연통되는 제1연통로가 형성되어 있으며 연토로의 유입구축에 밸브소자가 착설되고, 이들 구동익판이 접하는 출력부분에 제2연통로가 형성되어 유입구축에 다른 밸브소자가 착설되고 유출구축에는 제1연통로의 압력에 따라 작동하는 밸브소자를 착설하여서된 로타리엔진.
6. 청구범위 1항에 있어서, 로타에 내접하는 출력축으로부터 방사상으로 연장된 구동익판의 폭을 출력축의 직경돠 동일하게 하고 각 구동익판에는 폭발실축으로의 단일 연통로만을 구성하여서된 바의 로타리엔진.