KR930003807B1 - 로터리 엔진 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

로터리 엔진

제 1 도는 본 발명의 일부 절개사시도.

제 2 도는 본 발명의 주요부를 나타내는 분해사시도.

제 3 도는 본 발명의 단면도.

제 4 도는 본 발명의 사용상태도.

제 5 도는 본 발명의 행정별상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더블록 3, 3a : 제1, 2로터

4, 4a : 제1, 2회전체 5, 5a : 제1, 2암

6, 6a : 유도판 7, 7a : 크랭크

9 : 출력축

본 발명은 회전하는 로터가 실린더에서 4행정(흡입, 압축, 폭발, 팽창, 배기)을 수행하고, 이로인해 동력을 얻는 로터리 엔진에 관련된 것으로서, 특히 2개의 로터를 서로 연동시켜 4행정을 수행토록 하는 동심형 릴레이식 로터리 엔진에 관한 것이다.

일반적으로 동심형 릴레이식 로터리 엔진은 원통형태로 된 실린더 블록을 구비하여 실린더 블록의 내부에 2개의 원통형태로 된 회전체를 위치시키고, 상기 실린더블록과 회전체의 양측면을 사이드하우징으로 덮으며, 상기 회전체의 외표면에 2개의 로터를 설치하는 구조로 이루어졌다. 그러므로 동심형 릴레이식 로터리 엔진은 실린더 블록의 내주면, 회전체의 외주면 및 양사이드하우징으로 이루어지는 고리형태의 내부공간이 실린더로 사용되고, 상기 2개의 로터가 연동하여 피스톤의 역할을 수행하였다.

상기와 같은 동심형 릴레이식 로터리 엔진에 관한 종래의 발명으로는 본 발명의 출원인이 선출원한 국내 특허출원 89-189806호, 19807호, 19808, 19809호, 90-10966호 등을 들 수 있다. 상기의 종래 발명은 로터가 설치된 한쌍의 회전체를 구동시키는 방식의 차이에 따라 여러 발명으로 나뉘어졌다.

본 발명은 상기의 종래 발명에 비하여 한쌍의 회전체를 구동시키는 또다른 새로운 방식을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 이를 위하여 한쌍의 회전체 내주면에 암을 각각 형성하고 상기 암에 제1, 2링크의 일단을 각각 끼워넣으며 상기 제1,2링크의 타단을 회전판에 각각 연결되도록 한 구조로 이루어진다. 그러므로, 회전체의 외주면에 설치된 한쌍의 제1,2로터 사이에서 폭발이 일어나면 양로터중 제 1 로터가 회전하여 제 2 로터가 있던 위치에 도달하고, 상기 제 1 로터의 이동과 동시에 제 2 로터는 제 1 로터가 있던 위치에 도달하게 된다. 이어서 양로터는 상기와 같이 서로의 위치를 바꾸어가면서 연속동작을 수행하여 엔진의 여러 행정을 반복하게 된다.

첨부된 도면중 제 1 도는 본 발명의 구조를 나타내는 사시도이며, 제 2 도는 본 발명의 주요부의 분해사시도이고, 제 3 도는 본 발명의 구조를 나타내는 단면도이며, 제 4 도 및 제 5 도는 본 발명의 작동과정 및 원리를 나타내는 사용상태도로서 이들 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

원통형태로 되고 외주연에 흡기 및 배기 밸브와 점화플러그가 장착되는 실린더블록(1)을 구비하고, 상기 실린더블록(1)의 내부에는 원통형태로 되고 2개가 한쌍으로 연동 회전하는 제1,2회전체(4, 4a)를 끼워 넣는다.

상기 제1,2회전체(4, 4a)는 림의 외주면에는 제1,2로터(3, 3a)가 각각 설치되고, 내주면에는 크랭크(7, 7a)가 결합되기 위한 제1,2암(5, 5a)을 형성한다. 상기 제1,2암(5, 5a)에는 크랭크(7, 7a)가 끼워지기 위한 통공을 형성하되, 상기 통공이 림으로부터 간격이 떨어지지 않게 림의 내주면상에 위치하도록 형성한다. 그리고, 상기 실린더블록(1)과 제1,2회전체(4, 4a)의 양측면을 사이드하우징(2)으로 각각 밀폐시켜 실린더블록(1)의 내주면과 제1,2회전체(4, 4a)의 외주면 및 사이드하우징으로 이루어지는 환형의 공간을 형성하고, 이러한 공간은 일반적인 4행정기간에서의 실린더와 같은 역활을 담당하게 된다. 상기 사이드하우징(2)은 제 1 도에서는 도시를 생략하였고, 제 2 도에서만 도시하였다. 그리고 상기 제 1 로터(3) 또는 제 2 로터(3a)의 각각의 폭은 제1,2회전체(4, 4a)의 폭을 합산한 것과 같게 하여 제1,2로터(3, 3a)가 실린더의 내부공간을 차단할 수 있도록 하고, 이러한 양로터(3, 3a)는 일반적인 4행정기관에서의 피스톤과 같은 역활을 담당하게 된다.

또한, 상기 제1,2아암(5, 5a)의 내부에는 크랭크(7, 7a)를 각각 끼워 넣고, 상기 크랭크(7, 7a)의 단부인 크랭크핀(10, 10a)는 유도판(6, 6a)의 연결공(8, 8a)에 각각 끼워 넣어 양크랭크(7, 7a)중에서 한쪽 크랭크(7, 7a)가 회전하면 유도판(6, 6a)에 의해 다른 크랭크(7)도 회전토록 한다.

상기 크랭크(7, 7a)와 유도판(6, 6a)은 제 3 도에 도시된 바와 같이 대칭구조를 이루는 한쌍의 형태로 형성하는 것이 바람직하나, 어느 한쪽만의 구조로 형성할 수도 있다. 또한 전자의 경우에는 크랭크(7, 7a)는 서로 분리된 상태에서 아암(5, 5a)의 내부에서 서로 연결된다. 그리고 상기 유도판(6)의 일측에는 출력축(9)를 형성한다. 이상과 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다. 점화플러그가 스파크를 일으키면 제 4(a)도에서와 같이 제 2 로터(3a)가 힘을 받아 회전을 개시하고 제 3 로터(3a)의 회전과 동시에 제 2 회전체(4a)도 회전하게 된다.

그리고, 제 2 로터(3a) 및 제 2 회전체(4a)가 회전하면 제 2 암(5a)도 함께 회전하게 되므로 크랭크(7a)가 유도판(6)을 끌어당겨 유도판(6)도 회전하게 된다. 제 4(a)도에는 제 2 암(5a)의 회전궤적(R)과 크랭크(7a)의 단부인 크랭크판(10a)의 회전궤적(S)이 도시되어 있으며 두개의 크랭크(7, 7a), 제1,2회전체(4, 4a) 및 제1,2로터(3, 3a)중 하나의 부재의 작동상태만을 도시하였다.

또한, 상기와 같이 제 2 로터(3a)가 회전하여 제 1 로터(3)가 위치하는 지점까지 이동하는 동안에 제 1 로터(3)의 이동경로는 다음과 같다. 즉, 제 4(b)도에서와 같이 제 2 로터(3a)의 회전에 따라 회전하는 유도판(6)에 의해 크랭크(7)의 단부인 크랭크핀(10) 및 제 1 암(5)가 회전을 시작하여 제 2 로터(3a)가 위치하던 지점까지 오게 된다. 그리고, 상기의 과정과 같이 제 1 로터(3)와 제 2 로터(3a)가 서로의 위치를 바꾸어 가면서 반복해서 계속 원운동을 계속하게 되고, 이러한 원운동 과정에서 흡입, 압축, 폭발, 팽창, 배기 등의 전과정이 이루어지게 된다.

또한, 상기와 같은 제1,2로터(3, 3a)의 원운동과정에서 제 2 로터(3a)가 이동거리만큼 이동하는 동안에 제 1 로터(3)가 이보다 훨씬적은 이동거리를 이동하게 되는원인은 제1,2암(5, 5a)의 회전궤인 원 R의 중점과 크랭크핀(10, 10a)의 회전궤인 원 S의 중점이 서로 다르고, 중점이 서로 다른 두원 R.S의 사이 즉, 제1,2암(5, 5a)과 유도판(6)의 연결공(8, 8a)사이를 크랭크(7, 7a)로 연결되기 때문이다.

상기의 기술된 제1,2로터(3, 3a)의 여러 작동과정을 제 5 도를 참조를 하여 각각이 행정별로 설명하면 다음과 같다. 제 5 도는 제1,2로터(3, 3a)가 실린더내부에서 어느 지점에 있는지를 약도를 표시하므로써 각행정별 작동상태를 나타낸 것이다.

제 5 도에서 표기된 A, B는 제1,2로터(3, 3a)가 위치를 바꾸는 기준이 되는 지점, 즉, 운동하는 제1,2로터(3, 3a)의 시발점 또는 종착점을 의미하고, Pn은 실린더내부공간에서 제1,2로터(3, 3a)사이에 해당하는 공간을 의미하여, Kn은 실린더 내부공간에서 Pn공간을 제외한 나머지 공간을 의미한다.

제 5(a)도에서 첫번째 폭발이 일어난다. 이때, P₁구간에는 바로 직전단계의 행정에서 압축되어진 연료가 있게 되고, K₁구간에는 새롭게 흡입한 연료가 있게 된다. 이때 제 1 로터(3)는 A에 의치하고 제 2 로터(3a)는 B에 위치된다. 이어서 (b)도에서와 같이 제 2 로터(3a)가 첫번째 폭발로 인해 회전하면 P₂구간에는 첫번째 폭발로 인한 연소가스가 팽창하게 되고, K₂구간에서는 전단계에서 흡입했던 연료를 압축하게 된다. (c)도에서와 같이 제 2 로터(3a)가 A지점에 도달하고 제 1 로터(3)가 B지점에 도달하여 서로의 위치를 릴레이식으로 바꾸게 되면 P₃구간에는 압축을 완료한 연료가 있고, K₃구간에는 첫번째 폭발의 연소가스가 팽창을 끝내고 배기를 대기하는 상태에 있게 되며, 두번째 폭발이 일어난다. 이어서 (d)도에서와 같이, 제 1 로터(3)가 두번째 폭발에 의해 회전하게 되고 이때 P₄구간에는 두번째 폭발로 인한 연소가스가 팽창하게 되고 K₄구간에는 첫번째 폭발의 팽창가스가 배기되어진다. (e)도에서와 같이, 제 1 로터(3)가 A지점에 도달하고 제 2 로터(3a)가 B지점에 도달하면 P₅구간에는 비어 있게 되고 K₅구간에는 두번째 폭발의 연소가스가 배기를 대기하는 상태에 있게 된다. 이어서 (f)도에서와 같이 제 2 로터(3a)가 회전하면 P₆구간에는 새로운 1차흡입이 이루어지고, K₆구간에서는 2차폭발이 연소가스가 배기되어진다. (g)도에서와 같이 제 2 로터(3a)가 A지점에 도달하고, 제 1 로터(3)가 B지점에 도달하면 P₁₁구간은 비어있게 되고 K₇구간에는 첫번째 흡입된 연료가 압축을 대기하는 상태에 있게 된다. 이어서 제 1 로터(3)가 회전하면 P₈구간에서는 두번째 흡입이 이루어지고 K₈구간에서는 첫번째 흡입되었던 연료를 압축하게 되며 이어서 (a)도의 상태가 된다.

이와같은 본 발명은 암(5, 5a)이 제1,2회전체(4, 4a)의 내표면에 인접하여 형성되므로써 양회전체(4, 4a)의 회전이 원활해지고 고장이 적어지는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 고속회전이 가능하고, 구조가 간단하며 고장이 적은 이점이 있다.

Claims (1)

1. 원통형태의 실린더블록의 내부에는 로터가 설치되고 암이 각각 형성되는 한쌍의 회전체를 끼워 넣고, 실린더블록과 회전체의 양측면을 사이드하우징으로 밀폐시켜 이루어지는 로터리 엔진에 있어서, 크랭크(7, 7a)의 일측을 끼워넣기 위해 통공을 가지고, 상기 통공이 제1,2회전체(4, 4a)의 림 내주면에 형성되어지는 제1,2암(5, 5a)과, 상기 제1,2암(5, 5a)에 일측이 각각 끼워지고, 타측의 단부인 크랭크핀(10a)이 유도판(6a)에 각각 결합되며, 크랭크의 형태로 이루어져 2개의 제1,2로터(3, 3a)중 어느 한 로터가 작동함에 따라 다른 로터가 연동하여 움직이고, 상기 양 로터(3, 3a)가 작동과정에서 서로의 위치를 바꾸어가면서 작동토록 유도하는 크랭크(7) 및 크랭크(7a)와, 상기 양 크랭크(7, 7a)의 크랭크핀(10, 10a)이 연결되며 일측에 출력측(9)이 형성되어진 유도판(6a)으로 된 것을 특징으로 하는 로터리 엔진.