KR910000947B1 - 회전 실린더 블럭기관 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

회전 실린더 블럭기관

제1도는 본 발명인 회전실린더 블럭기관을 일부 절개한 평면도.

제2도는 제1도의 '가"부분 확대도.

제3도는 크랭크기어 및 크랭크축과 커넥팅로드가 조합된 상태를 도시한 도면.

제4도는 전부 하우징(Housing)을 일부 절개한 상태의 사시도.

제5도는 전부 하우징의 사시도.

제6도는 실린더 블럭을 일부 절결한 도면.

제7도는 제6도의 "나"부분 확대 단면도.

제8도는 후부 하우징을 일부 절결한 도면.

제9도는 실린더 블럭 하우징의 사시도.

제10도는 실린더링을 도시한 도면.

제11도는 본 발명의 작동 원리도.

제12도는 본 발명의 작동 상황도.

본 발명은 회전실린더 블럭기관에 관한 것으로, 상세하게 설명하면, 피스톤의 상, 하 직선운동에 의해 크랭크가 회전하고, 이에 연설된 크랭크기어가 베벨기어의 둘레를 공전하게 되어 실린더 블럭을 회전시킴으로써 밸브 시스템을 필요없도록 하여 내연기관의 구조를 간단하게 하면서도 실린더내의 행정(cycle)을 원활하게 수행함은 물론, 내연기관 제작의 복잡성을 현저하게 줄이고, 흡 배기시의 유동저항 감소 및 충전, 배기 효율이 우수하도록 한 회전실린더 블럭기관에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 내연기관용으로 가장 널리 알려진 왕복식 내연기관은 왕복운동에 필요한 구조와 밸브등이 필요하게 되어 내연기관 자체의 무게가 상당히 중량일 뿐만 아니라, 밸브의 열에 의한 왕복 관성을 질량 때문에 출력 증가가 불가능하며, 밸브의 개폐시기로 RPM의 증가 또한 불합리하고, 흡기 및 배기의 효율도 좋지 못하여 소음 및 진동의 원인이 되므로 엔진의 수명이 짧다는 단점이 있다.

또한, 상기 왕복식 내연기관의 문제점을 해결하기 위한 로터리식 내연기관은 밸브의 열이 없고, 따라서 그로인한 문제점은 없으나, 정지 및 발차가 빈번한 자동차에 있어서는 엔진이 아이들링과 저속회전에 사용수명이 대부분 쓰이는 상황에서 저속 기밀성이 좋지 않아 연소가스 누출 및 압축비 저하현상으로 연료비의 효율이 떨어지므로 구조적으로 상기 왕복식 내연기관보다 널리 사용되지 못하고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점 및 제반 여건에 착안하여, 실린더 블럭의 중앙의 출력축을 상기 블럭과 일체로 설치하며, 그 일측으로 고정기어를 착설하고 이에 치합된 크랭크기어가 크랭크실 내의 크랭크축과 연설되어 상하 직선 왕복운동을 하는 커넥팅 로드에 의해 회전토록 하는 한편, 점화 플러그 및 흡, 배기상자가 실린더의 행정각에 맞도록 설치된 전부 하우징이 실린더 블럭에 긴밀하게 접촉하는 내측 평면으로 개구된 형태로 형성되어 피스톤의 직선 왕복운동에 의해 크랭크축이 회전하고, 이에 연설된 크랭크기어가 고정기어의 둘레를 공전함으로써 실린더 블럭을 회전시켜 흡입, 압축 및 폭발, 배기 행정을 간단하게 수행하도록 하여 현재 사용중인 왕복식 내연기관에 정착된 밸브 시스템이 필요없도록 함으로써 내연기관 제작의 복잡성을 현저하게 줄임은 물론, 흡배기시 유동저항이 작고 따라서 충전 효율 및 배기 효율이 우수하도록 한 실린더 회전식 내연기관을 제공함을 그 목적으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

즉, 제1도는 제10도에 도시한 바와 같이 실린더 블럭(1)의 중앙에는 상기 실린더 블럭과 일체로 출력축(2)(2')이 설치되고, 블럭헤드(27)로서 개구되는 실린더(3)는 하측에 크랭크실(4)이 형성되어 베벨기어로 이루어진 크랭크기어(6)가 일측에 설치된 크랭크축(7)을 회전토록 하며, 이에 연설된 커넥팅로드(9)와 피스톤(8)이 상기 크랭크축에 의해 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환토록하는 한편, 실린더 상측으로 설치한 둥근 원형의 실린더 링(10)은 실린더(3)의 개구 주연으로 형성된 홈내의 스프링(11)에 의해 탄지되어 전부 하우징(12)과의 조립시 그 내측 평면(26)에 밀착토록 한다. 그리고 전부 하우징(12)은 중앙에 냉각기 상자(13)와 그 주위에 실린더(3)의 회전범위내의 행정각 위치에 맞도록 흡기상자(14), 배기상자(15)(15') 및 소기상자(16)가 실린더 블럭(1) 헤드에 긴밀하게 접촉하는 내측평면(26)에 개구된 형태로 형성되며, 상기 전부하우징의 상측 일정부위에 점화플러그(7)가 설치된다.

한편, 냉각기 상자(13), 흡기상자(14), 배기상자(15), (15') 및 소기상자(16) 각각 기체가 유입 및 유출할 수 있는 냉각기관(18), 흡기관(19) 및 배기관(20), (20')과 소기관(21)이 각각 설치되어 있으며, 원통 형상의 실린더 블록 하우징(22)에는 다수의 냉각기 배출구(23)가 천설되며, 실린더 블록(1)의 외경에 접촉하지 않도록 하여 전부 하우징(12)의 가변에 고정 설치하는 한편, 후부 하우징(24)은 중앙에 베벨기어인 고정기어(15)가 돌설되고, 이 고정기어(25)의 중앙은 제8도에 도시한 바와 같이, 깔대기 형상과 유사하게 구멍이 가공되어 크랭크기어(6)과 맞물려진다. 이때, 크랭크기어(6)와 고정기어(25)의 치합비는 1:2이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 회전실린더 블록기관은, 제1도 내지 제10도에 도시한 바와 같이, 실린더 블록(1)이 회전하게 되면 크랭크기어(6)가 고정기어(25)의 둘레를 회전하면서 크랭크축(7)을 회전시킨다. 따라서 피스톤(8)이 왕복운동을 하고 실린더(3)는 실린더 블록(1)의 회전각과 동일하게 이동한다.

이때, 크랭크기어(6)와 고정기어(25)의 치합비는 1:2로 되어 있어 실린더 블록(1)의 90도 회전할 때 크랭크축(7)은 180도 회전하게 되어 피스톤(8)은 1행정을 하게 된다.

따라서, 90도의 각이 실린더 블록(1)의 1행정이 되고, 1회전되는 360도는 4행정으로 나뉘어져 흡기, 압축, 폭발, 배기의 행정각으로 나뉘어지게 된다.

이를 보다 상세하게 제11도의 작동도 및 제12도의 작동 상황도에 따라 설명한다.

즉, 실린더 블록(1)의 회전이 시작되면 실린더(3)은 이동되면서 배기상자(15')의 개구범위를 벗어나 흡기상자(14)의 개구 범위로 들어오고 피스톤(8)은 상사점에서 하사점으로 내려가면서 흡기관(19)을 통해 흡기상자(14)내에 들어온 흡합기를 실린더(3)내로 흡입한다.

실린더 블록(1)이 90도 회전을 하면 실린더(3)는 흡기행정각과 압축행정각의 경계지점에 이르고 크랭크축(7)은 180도 회전이 되어 피스톤(8)은 하사점에 온다.

실린더 블록(1)이 180도 회전하면 실린더(3)는 흡기상자(14)를 벗어나 전부하우징(12)의 내측평면(26)에 밀폐되어 압축행정각과 폭발행정각의 경계지점에 이르고 점화프러그(17)의 연통공이 실린더(3)의 내경범위에 들어오게 되고 크랭크축(7)은 360도 회전이 되어 피스톤(8)이 상사점으로 올라와 흡입된 혼합기가 압축된다.

이 과정에서 스프링(11)에 받쳐져 내측평면(26)에 밀착되어 있는 실린더링(10)은 제10도에 도시한 바와 같이 각 이음으로 개방되어 있어 혼합기의 압축력에 의해 벌어지면서 흠 외벽에 밀착하여 기밀작용을 한다.

점화프러그(17)점화에 이어 압축된 혼합기는 연소팽창하며 피스톤(8)에 압력을 가한다.

압력을 받아 하강하는 피스톤(8)의 직선운동이 크랭크축(7)에 의하여 회전력으로 전환되어 크랭크기어(6)가 고정기어(25)의 둘레를 공전하게 되므로 실린더 블록(1)이 그 회전력을 받아 출력축(2)(2')을 통해 외부로 전달한다.

피스톤(8)이 하사점에 오면 크랭크축(7)은 540도 회전이 되고 실린더 블록(1)은 270도 회전이며 실린더(3)는 폭발행정각과 배기행정각의 경계지점에 이르고 연소개스가 배기상자(15)를 통해 배기관(20)으로 배출되기 시작한다.

실린더 블록(1)이 360도 회전이 되면 실린더(3)는 배기행정각을 지나 시작한 위치 즉 배기행정각과 흡기 행정각의 경계지점에 도달하고 피스톤(8)은 상사점에 올라와 4행정의 작동을 완료하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 회전 실린더 블록 기관에 의하면, 크랭크기어가 고정기어의 둘레를 공전함으로써 실린더 블록을 회전시켜 흡입, 압축 및 폭발, 배기 행정을 간단하게 수행하도록 하여 현재 사용중인 왕복식 내연기관에 장착된 밸브 시스템이 필요없도록 함으로써 내연기관 제작의 복잡성을 현저하게 줄임은 물론, 흡, 배기시 유동저항이 작고, 따라서 충진효율 및 배기효율이 우수한 잇점이 있다.

Claims (1)

1. 실린더 블록(1)의 중앙에 출력축(2)(2')을 상기 블록과 일체로 설치하며, 그 일측으로 고정기어(25)을 착설하고, 이에 치합된 크랭크기어(6)가 크랭크실(4)내의 크랭크축(7)과 연설되어 상기 직선왕복 운동을 하는 커넥팅로드(8) 및 피스톤(8)에 의해 회전토록 하는 한편, 점화 플러그(27) 및 흡, 배기상자(14), (15), (15')가 실린더(3)의 행정각에 맞도록 설치된 전부 하우징(12)이 실린더 블록(1)에 긴밀하게 접촉하는 내측평면(26)으로 개구된 형태로 형성되어 상기 피스톤(8)의 직선왕복운동에 의해 크랭크축(7)이 회전하고, 이에 연설된 크랭크기어(6)가 고정기어(25)의 둘레를 공전함으로써 실린더 블록(1)을 회전시키는 것을 특징으로 하는 회전 실린더 블록기관.

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