KR930002976B1 - 로터리 엔진 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

로터리 엔진

제 1 도는 본 발명의 조립사시도.

제 2 도는 본 발명의 분해사시도.

제 3 도는 본 발명중 주요부의 분해사시도.

제 4 도는 본 발명의 단면도.

제 5 도는 본 발명의 행정도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더블록 3, 3a : 제1, 2로터

4, 4a : 제1, 2회전제 5, 5a : 제1, 2아암

7~7e : 핀 구멍 8, 8a : 크랭크

10, 10a : 유도판 11 : 연결핀

본 발명은 회전하는 한쌍의 로터가 환형의 실린더내부에서 4행정을 수행하고, 이로인해 동력을 얻는 로터리 엔진에 관련된 것으로서, 특히 2개의 로터가 서로의 위치를 바꾸어가면서 연동하여 4행정을 수행하는 동심형 릴레이식 로터리 엔진에 관한 것이다.

동심형 릴레이식 로터리 엔진의 대표적인 예로는 본 발명의 출원인의 선출원한 국내 특허출원 제 89-19806호를 들 수 있다. 상기 종래의 발명은 원통형태로 된 실린더블록을 구비하여 실린더블록의 내부에 원통형태로 되고 각각 분리되어 연동하는 한쌍의 제1, 2원형체를 각각 끼워넣고, 상기 실린더블록과 원형체의 양측면을 사이드하우징으로 각각 덮으며, 상기 원형체의 외표면에 2개의 로터를 각각 설치하는 구조로 이루어졌다. 또한, 상기 원형체를 원운도이키기 위하여 제1, 2원형체의 내주면에 제1, 2 아암을 돌출시키고 제1, 2아암 사이에는 제1, 2링크를 위치시키며 상기 제1, 2아암의 하단부와 제1, 2링크사이를 2개의 링크핀으로 각각 연결하며, 상기 제1, 2아암의 상단부와 유도판 사이를 유도핀으로 연결하였다.

그러므로, 실린더블록의 내주면, 원형체의 외주면 및 양사이드 하우징으로 이루어지는 고리형태의 내부공간이 실린더로 사용되고, 상기 제1, 2로터가 연동하여 피스톤의 역할을 수행하였다. 그리고 제1, 2원형체와 제1, 2로터가 제1, 2아암, 제1, 2링크, 링크핀 및 유도핀에 의해 연동작용을 하였다.

그러나 종래의 발명은 제1, 2원형체와 로터의 작동시 동력이 제1, 2링크, 링크핀 및 유도핀 등을 매개체로 하여 전달되기 때문에 이들 부재에 응력이 집중하여 고장과 파손이 자주 발생하고, 동력 전달과정에 여러 부재가 매개되므로써 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 동시형 릴레이식 로터리 엔진에 있어서, 제1, 2원형체와 로터사이에서 동력이 전달되는 경로를 단순화시키고, 효율을 개선할 수 있는 동력전달구조를 제공하는데 있다.

본 발명은 이를 위하여, 제1, 2원형체의 내주면에 돌출되어지는 제1, 2아암과 유도판 사이를 크랭크형태로 된 크랭크의 양단부로 각각 연결하고, 양유도판을 연결핀으로 연결하여 제1, 2원형체 중에서 어느 하나의 원형체가 원운동하면 다른 원형체도 연동하여 원운동하도록 된 것이다.

첨부된 도면중 제 1 도는 본 발명의 조립상태를 나타내는 일부 절개사시도이고, 제 2 도는 본 발명의 구조를 나타내기 위해 본 발명의 일부를 절개한 분해사시도이며, 제 3 도는 본 발명중, 제1, 2아암과 유도판 사이의 동력전달계통을 나타내는 분해사시도이고, 제 4 도는 본 발명의 구조를 나타내는 단면도로서 이들 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

실린더블록(1)은 원통형태로 형성하고, 실린더블록(1)의 내부에는 종래발명에서 원형체라 호칭되어진 제1, 2회전체(4, 4a)를 끼워넣는다. 제1, 2회전체(4, 4a)의 외주면에는 제1, 2로터(3, 3a)를 설치하고, 내주면에는 크랭크(8, 8a)가 끼워지기 위한 제1, 2아암(5, 5a)를 각각 형성한다.

상기 실린더블록(1)과 제1, 2회전체(4, 4a)의 측면에는 사이드 하우징(2)으로 각각 덮어서 실린더블록(1)의 내주면과 제1, 2회전체(4, 4a)의 외주면 및 사이드 하우징(2)의 일측면으로 둘러쌓인 고리형태의 공간을 형성하고, 상기 공간이 실린더 역할을 하도록 한다. 상기 사이드 하우징(2)은 제 2 도에서는 도시를 생략하였고 제 1 도에서만 도시하였다.

제1, 2아암(5, 5a)에는 크랭크(8, 8a)의 일단부가 끼워 결합되기 위한 크랭크핀구멍(7, 7a)를 각각 형성하고, 유도판(10, 10a)에도 상기 크랭크(8, 8a)의 타단부가 끼워지기 위한 다른 크랭크핀구멍(7b-7e)를 각각 형성한다.

그리고 크랭크(8)의 일단은 제 1 아암(5)의 크랭크핀구멍(7)에 연결하고 타단은 유도판(10a)의 또다른 크랭크핀구멍(7e)에 연결한다. 또다른 크랭크(8a)의 일단은 유도판(10)의 핀구멍(7b)에 연결하고, 타단은 제 2 아암(5a)의 핀구멍(7a)에 연결한다.

또한 유도판(10, 10a)에 각각 형성되는 핀구멍(7c, 7d)에는 연결핀(11)의 양측 단부를 각각 연결하고, 유도판(10, 10a)에는 출력축(9, 9a)이 연결된다.

상기 크랭크(8, 8a)는 일반적인 크랭크의 형태로 이루어지므로써 양측 단부가 동일축선상에 존재하지 않고 일정한 편차를 갖는 형태로 이루어지게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작용은 다음과 같다. 즉 제1, 2로터(3, 3a)가 제 2 도와 같이 위치하는 상태에서 점화플러그가 스파크를 일으켜 폭발이 일어나면 제 2 로터(3a)가 회전하게 되고, 제 2 로터(3a)가 회전함에 따라 유도판(10)이 회전하며, 유도판(10)이 회전함에 따라 유도판(10)과 연결핀(11)에 의해 연결되는 또 다른 유도판(10a)도 회전하게 된다. 유도판(10a)가 회전하면 유도판(10a)과 제 1 아암(5)이 회전하게 된다. 유도판(10a)가 회전하면 유도판(10a)과 제 1 아암(5)이 크랭크(8)에 의해 연결되어 있으므로 제 1 회전체(4)와 제 1 로터(3)가 회전하게 된다. 상기 작동과정에서 제 2 로터(3a)가 회전하여 제 1 로터(3)가 최초에 위치하던 지점까지 먼거리를 움직여가면 제 1 로터(3)는 제 2 로터(3a)가 최초에 위치하던 지점까지 짧은거리를 움직여가고 이어서 제 1 로터(3)가 먼거리를 움직여가고 제 2 로터(3a)가 짧은 거리를 움직여가며 이러한 제1, 2로터(3, 3a)간의 자리바꿈과 움직이는 거리의 차이가 연속하여 반복적으로 일어난다.

상기와 같은 작동과정에서 제1, 2로터(3, 3a)간의 회전하여 움직이는 거리가 서로 다르게 되는 이유, 즉 어느 한 로터가 먼거리를 움직이는 동안에 다른 로터는 짧은 거리를 움직이는 이유는 크랭크(8, 8a)와 연결핀(11)에 의해 이루어지는 크랭크 운동에 기인한다.

상기에 기술한 본 발명의 작동과정을 제 5 도를 참조하여 각각의 행정별로 설명하면 다음과 같다. 제 5 도는 제1, 2로터(3, 3a)가 실린더내부에서 어느 지점에 있는지를 약도로 표시하므로써 각 행정별 작동상태를 나타낸 것이다.

제 5 도에 표시된 a, b는 제1, 2로터(3, 3a)가 위치를 바꾸는 기준이 되는 지점, 즉 운동하는 제1, 2로터(3, 3a)의 시발점 또는 종착점을 의미하고, n₁~n_n은 실린더의 전체 내부공간중에서 제1, 2로터(3, 3a)사이에 해당하는 실린더내부공간을 의미하여, m₁~m_n은 n_n공간을 제외한 나머지 내부공간을 의미한다.

제 5 도의 a와 같이, 제 1 로터(3)가 A의 위치에 있고, 제 2 로터(3a)가 B의 위치에 있는 상태에서 첫번째 폭발이 일어난다. 이때 n₁구간에는 바로 직전단계의 행정에서 압축되어진 연료가 있게 되고, m₁구간에는 새롭게 흡입되어진 연료가 압축을 대기하고 있다. 이어서 상기 첫번째 폭발로 인해 제 2 로터(3a)가 회전하면, 제 5 도의 b,c와 같이, n₂구간에는 첫번째 폭발로 인한 연소가스가 팽창하게 되고, m₂구간에는 전단계에서 흡입되어져 있던 연료를 압축하게 된다.

그리고 상기 제 2 로터(3a)가 제 5 도의 d와 같이 먼거리를 이동하여 A지점까지 도달하는 동안에 제 1 로터(3)는 B지점까지 단거리를 이동하게 되어 서로의 위치를 릴레이식으로 바꾸게 된다. 이때, n₃구간에는 압축을 완료한 연료가 있게 되고, m₃구간에는 첫번째 폭발의 연소가스가 팽창을 끝내고 배기를 대기하는 상태에 있게 되며, 두번째 이어서 폭발이 일어난다. 제 1 로터(3)가 제 5 도의 e,f도와 같이 두번째 폭발로 인하여 회전운동하여 이동하게 되는데 이때 n₄구간에는 두번째 폭발로 인한 연소가스가 팽창하게 되고 m₄구간에는 첫번째 폭발의 팽창가스가 배기되어 진다.

이어서, 제 5 도의 g도와 같이 제 1 로터(3)가 A지점에 도달하고, 제 2 로터(3a)가 B지점에 도달하게 되며, 이때 n₅구간은 비어있게 되고 m₅구간에는 두번째 폭발의 연소가스가 배기를 대기하는 상태에 있게 된다.

그리고 h도와 같이 제 2 로터(3a)가 회전하면 n₆구간에는 연료의 1차흡입이 이루어지고, m₆구간에는 두번째 폭발의 연소가스가 배기되어진다.

이어서, 제 4 도의 i와 같이 제 2 로터(3a)가 A지점에 도달하고, 제 1 로터(3)가 B지점에 도달하게 되는데 이때 n₇구간은 비어 있게 되고 m₇구간에는 첫번째 흡입되어진 연료가 압축을 대기하는 상태에 있게 된다.

그리고 제 1 로터(3)가 회전하면 n₈구간에서는 두번째 흡입이 이루어지고, m₈구간에서는 첫번째 흡입되었던 연료를 압축하게 되며 이어서 a도의 상태가 된다.

이와 같은 본 발명은 종래의 발명이 채택하고 있는 링크에 의한 동력전달방식보다 효율이 높아지는 이점이 있다. 또한 본 발명은 제1, 2회전체(4, 4a)의 제1, 2아암(5, 5a)사이에 동력을 전달하기 위한 부재가 단순화되므로써 동작이 원활하고, 고장이 적어지는 이점도 있다. 특히, 크랭크(8, 8a)에 폭발력이 집중되지 않게 되므로써 크랭크(8, 8a)가 파손되지 않게 되어 종래의 발명이 링크 또는 링크핀 등에 폭발력이 집중되어 이들 부재에 쉽게 파손되는 결점을 해소할 수 있게 되는 이점도 있는 것이다.

Claims (1)

1. 실린더블록의 내부에는 제1, 2아암과 제1, 2로터를 각각 가지는 제1, 2회전체를 끼워넣고, 상기 실린더블록과 제1, 2회전체의 측면을 사이드 하우징으로 덮으며, 출력축을 가지는 유도판이 상기 제1, 2회전체의 내부에 위치하고 상기 실린더블록의 외주면에 흡, 배기 밸브와 점화플러그가 설치된 동심형 릴레이식 로터리 엔진에 있어서, 제1, 2로터(3, 3a)가 서로의 위치를 바꾸어 가면서 연동하고 서로의 이동거리가 차이나도록 하기 위하여 양측단부가 동일축선상에 있지 아니하고 일정한 차이를 갖는 크랭크의 형태로 이루어지며, 제 1 회전체(4)의 제 1 아암(5)과 유도판(10a)을 연결하며, 제 2 회전체(4a)의 제 2 아암(5a)과 유도판(10)을 연결하는 크랭크(8) 및 크랭크(8a)와; 상기 크랭크(8, 8a)에 의해 연결되어 연동하는 유도판(10)과 또다른 유도판(10a)가 동일축선상에서 동일한 회전을 동시하도록 하기 위해 유도판(10, 10a)를 연결하는 연결핀(11)으로 된 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.

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