KR20080078809A - 간헐적으로 작동하는 로터를 지닌 로터리 모터 - Google Patents

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벤 코넬리우스
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벤 코넬리우스
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Abstract

본 발명은 로터리 모터(rotary motor)에 관한 것으로서,
상기 로터리 모터는, 제 1 축(first axis)에 대해 회전가능한 제 1 로터 멤버(first rotor member), 제 2 축(second axis)에 대해 회전가능한 제 2 로터 멤버(second rotor member), 및 상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버를 회전시키기 위한 전동시스템(transmission system)을 포함하며, 상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버는 가변성의 각속도(variable angular velocities)로 회전하도록 적합하게 되어 있는 특징을 지니고 있다.
로터리 모터, 로터, 가변성 각속도, 전동시스템, 베인, 압축챔버, 내연기관, 기어

Description

간헐적으로 작동하는 로터를 지닌 로터리 모터 {ROTARY MOTOR WITH INTERMITTENT MOVEMENTS OF THE ROTORS}
본 발명은 신규의 로터리 모터(rotary moter)에 관한 것이다.
로터리 모터는 차량의 내연기관, 압축기, 펌프 등을 포함한 다양한 분야에서 사용되고 있는 공지의 기술이다.
지금까지 다양한 로터리 타입의 내연기관들이 제안되고 개발되어 왔으며, 특히 방켈(Wankel) 로터리 엔진은 잘 알려져 있다. 상기 엔진에는, 작동축(moving axis)에 대해 회전하는, 실질상으로 얇은 판의 로터 멤버 (larminar rotor member)가 포함되어 있다. 상기 로터 멤버는 볼록한 측면들을 가지는 삼각형 형태의 얇은 판으로 되어있다. 상기 판은 챔버(chamber)안의 작동축에 대해 회전하게 되는데, 상기 챔버는 판 멤버의 폭보다 약간 넓게 형성되어 있으며, 내부 형상은 상기 판 멤버의 회전 형상을 보완해 주게끔 되어 있다.
또한 베인 타입(vane-type)형상을 지닌 로터 멤버들이 통합되어 있는 다양한 압축기 및 엔진들이 공지되어 있다.
본 발명의 목적은, 종래 기술에 대해 유용하고 기능적인 대안으로서, 신규의 로터리 모터를 제공하는 것이다. 여기서 "로터리 모터"란 내연기관, 압축기, 펌프 등을 포함하는 것이다.
본 발명에 따른 로터리 모터는,
- 제 1 축(axis)에 대해 회전가능한 제 1 로터 멤버(first rotor member);
- 제 2 축에 대해 회전가능한 제 2 로터 멤버(second rotor member); 및
- 상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버를 회전시키기 위한 전동 시스템(transmission system);을 포함하며, 상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버는 가변성의 각속도(variable angular velocities)로 회전하도록 적합하게 되어 있는 특징이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 제 1 로터와 제 2 로터의 각속도는, 모터의 회전 사이클, 바람직하게는 각 로터에 대해 360, 동안에 서로 다른 값을 가진다.
게다가 본 발명에 의하면, 상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버는, 그들이 회전할 때 그들 사이의 압축챔버(compression chamber)를 둘러싸도록 치수와 형상이 정해질 수 있다.
따라서 상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버 각각은 방사상 외측으로(radially outwardly) 연장된 베인들(vanes)을 포함할 수 있으며, 베인들 사이에는 수용 구조들(receiving formations)을 가지며, 상기 로터들이 회전하는 동안, 제 1 로터 멤버의 수용구조들은 제 2 로터 멤버의 베인들을 수용하도록 치수와 형상이 정해지고, 상기 제 2 로터 멤버의 수용구조들은 제 1 로터 멤버의 베인들을 수용하도록 치수와 형상이 정해진다.
상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버는 전동시스템 수단에 의해 서로 연결되어 회전할 수 있다.
상기 전동 시스템은 다수의 기어들(gears)을 포함할 수 있으며, 상기 기어들은 부분적으로 제 1 반경(first radius), 그리고 부분적으로 제 2 반경(second radius)으로 되어있다.
상기 기어들은 가변성 반경(variable radius)으로 될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 전동시스템은, 일 회전중 적어도 일부 동안에는 제 1 로터 멤버를 제 1 각속도로, 그리고 제 2 로터 멤버를 제 2 각속도로 구동하며, 그 다음 나머지 회전 부분 동안에는 제 1 로터 멤버를 제 2 각속도로, 그리고 제 2 로터 멤버를 제 1 각속도로 구동하도록 적합하게 될 수 있다.
제 1 축은 제 2 축과 평행하게 할 수 있으며, 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버는 하우징(housing) 내에 챔버를 형성하기 위해, 양 측면이 하우징에 의해 둘러싸여 질 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 각 베인의 자유단(free end)에는. 하우징 내의 챔버들 윤곽(contour)을 따라가도록 적합하게 된, 방사상으로 연장가능한 섹션(section)이 설치되며, 이와 같은 배치로 인해, 상기 하우징은 서로 대향하는 구역에서 방사상 외측으로 연장될 수 있으며, 대체적으로 타원인 형상 구조를 형성할 수 있다.
내연기관 형태에서의 로터리 모터에는, 압축챔버 내로 공기를 유입하기 위한 유입 통로(inlet passage) 및 압축챔버로부터 가스를 배출시키기 위한 배출통로(outlet passage)와, 미리 정해진 구역에서 압축챔버 내로 연료를 유입시키기 위한 수단과, 상기 압축챔버 내로 유입된 연료를 점화시키는 점화수단들을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 대한 이러한 특징 및 여타의 특징들이 아래에 보다 상세히 설명될 것인데, 이들이 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명에 따른 내연기관에 대해 하우징이 없는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버, 그리고 전동(transmission)을 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 3a 내지 도 3f는, 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버, 그리고 그들 서로에 대한 상대적인 움직임을 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 4a 내지 도 4d는, 로터 멤버들을 움직이게 하는 전동 시스템의 기어들을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 5는, 전동 시스템의 일 회전 동안에, 구동축(drive shaft)의 각위치(angular position)에 대한 제 1 로터 및 제 2 로터의 각위치를 보여주는 그래프 이다.
도 6은, 본 발명에 따른 모터 하우징의 부분을 형성하는 측면 판(side plate)에서의 흡입구(inlet port) 및 배출구(outlet port)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7은, 방사상 외측 방향으로 유도된 제 1 로터 및 제 2 로터의 각 베인들이, 연장가능한 전단부 섹션(extensible front end section)을 포함하고 있는 것을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 8은, 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버가 그 내부에서 회전하는 대향하는 챔버들로서, 모터의 압축 및 팽창 특성을 변경하기 위해, 상기 챔버들이 외측으로 연장되는 것을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 9는, 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버의 베인들의 작동을 복제하는(duplicate) 타이밍 장치(timing arrangement)를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
로터리 모터와 그의 특징부들을 참조번호로 표시한 도면들을 참조하면, 본 예에서는, 총괄적으로 참조번호 10으로 표시한 내연기관에 대해 표시하였다. 도시되지는 않았지만, 로터리 멤버는 압축기, 펌프 등의 다른 형태로도 적용될 수 있다.
내연기관(10)에는, 제 1 로터 축(rotor shaft)(30)으로 구현된 제 1 축(axis)에 대해 회전가능한 제 1 로터 멤버(20)와, 상기 제 1 로터 축(30)과 평행하며 제 2 로터 축(50)으로 구현된 제 2 축에 대해 회전가능한 제 2 로터 멤버(40)와, 상기 제 1 로터 멤버(20) 및 제 2 로터 멤버(40)를 회전시키기 위한 기어시스템(60)이 포함되어 있으며, 상기 제 1 로터 멤버(20) 및 제 2 로터 멤버(40)는 가변성의 각속도와 상이한 각속도로 회전하도록 적합하게 되어 있다.
도시된 실시예에서, 상기 제 1 로터 멤버(20) 및 제 2 로터 멤버(40)는 도 3a 내지 도 3f에 도시된 바와 같이, 그들이 회전할 때 그들 사이에 연소챔버(combustion chamber)(200)를 밀폐하게끔 형상과 치수가 정하여 진다. 상기 제 1 로터 멤버(20) 및 제 2 로터 멤버(40)는 각 로터의 대향 측(opposing sides)에 각기 맞물림면(engagement surfaces)(21, 41)을 가진다. 작동 측면에서, 상기 로터들(20, 40)은, 작동시 연소 배출가스가 상기 로터들(20, 40)의 측면으로부터 빠져나가는 것을 방지하기 위해, (55)로 개략적으로 도시된 하우징에 의해 양 측면이 둘러싸여 질 것이다. 상기 하우징은 상기 로터들(20, 40)의 양 측면에 위치하는 한 쌍의 판 멤버들(plate members)(56)을 포함할 수 있다. 상기 로터 멤버들(20, 40)의 편평한 면들은 적당한 실링 수단(sealing means)(도시되지 않음)에 의해, 상기 판들에 대해 밀봉될 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(55)은 서로 교차하는 한 쌍의 원형 챔버들(56)을 포함하고, 그 내부에서는 로터 멤버들(20, 40)이 회전하게 된다. 도 8을 참조하면, 연소챔버(200)의 압축 및 팽창을 변경시키기 위해, 대체적으로 원형인 챔버들(56)은, 예컨대 그들 주변에 방상상 외측으로 연장된 부위(57)에 의해 수정될 수 있는데, 이는 아래에 보다 상세히 설명될 것이다.
상기 제 1 로터 멤버(20) 및 제 2 로터 멤버(40)는 각각 방사상 외측으로 연장된 다수의 베인들(각각 25, 45)을 포함하며, 상기 베인들 사이에는 수용 구조들(receiving formations)(각각 26, 46)을 가지며, 상기 수용 구조들(26. 46)은 작동 측면에서 상대방 로터 멤버의 베인들을 수용할 수 있도록 치수와 형상이 정해진다. 본 발명의 일실시예에서, 베인 구조들(25, 45)의 자유단들(free ends)에는 방사상 연장가능한 단부 섹션들(end sections)(25a, 45a)이 제공되는데, 이들은 상기 수용 구조들(26, 46)의 곡률을 따라가도록 적합하게 되어 있다. 이러한 연장가능한 단부 섹션들은 또한, 도 8에 부위 (57)로 표시된 방사상 외측으로 확장된 내부 챔버들(56)의 주변을 따라갈 수도 있다. 상술한 바와 같이, 상기 확장된 부위(57)는 챔버(57)로 들어오는 공기의 유입과, 그의 압축 및 연소가스의 팽창에 영향을 주게 될 것이다.
도 1을 참조하면, 상기 제 1 로터 멤버(20) 및 제 2 로터 멤버(40)가 서로에 대해 미리 정해진 작동 시퀀스(sequence)를 통해 움직일 수 있도록, 기어 시스템(60)이 상기 로터 멤버들을 연결하고 있다. 상기 기어시스템(60)에는, 구동축(73)에 위치한 구동기어 세트(70), 제 1 타이밍축(timing shaft)(100)에 위치한 제 1 타이밍기어 세트(80) 및 제 2 타이밍축(110)에 위치한 제 2 타이밍기어 세트(90)를 포함하여, 다수의 기어들 및 축들이 포함되어 있다.
상기 구동기어 세트에는, 구동축(73) 상에 서로 이웃하여 위치한 큰 기어(71) 및 작은 기어(72)가 포함되어 있다. 상기 큰 기어(71)의 톱니 세트는 구동축 주위 180도에 대해서만 배치되어 있으며, 작은 기어(72)의 톱니 세트는 구동 축(73)의 180도에 상보되는 주위에 배치되어 있다.
유사한 방식으로, 상기 제 1 및 제 2 타이밍기어 세트들(80, 90)에는, 제 1 및 제 2 타이밍 축(100, 110) 상에 서로 이웃하여 위치한 큰 기어들(81, 91) 및 작은 기어들(82, 92)이 포함되어 있다. 상기 큰 기어들(81, 91) 각각의 톱니 세트들은 제 1 및 제 2 타이밍축들(100, 110) 주위 90도에 걸쳐 배치되어 있으며, 작은 기어들(82, 92) 각각의 톱니 세트들은 상기 제 1 및 제 2 타이밍축들(100, 110) 주위 270도(상보하는 각도)에 걸쳐 배치되어 있다.
상기 제 1 타이밍기어 세트(80) 및 제 2 타이밍기어 세트(90)는 상기 구동기어 세트(70)와 소통하여(도 4a 및 도 4d 참조), 어느 단계에서는, 구동기어 세트(70)의 큰 기어(71)가 제 1 타이밍기어 세트(80) 및 제 2 타이밍기어 세트(90) 각각의 작은 기어들(82, 92)을 구동시키고, 다른 단계에서는 상기 구동기어 세트(70)의 작은 기어(72)가 제 1 타이밍기어 세트(80) 및 제 2 타이밍기어 세트(90) 각각의 큰 기어들(81, 91)을 구동시킨다.
다양한 단계에서의 이러한 작은 기어들과 큰 기어들의 상호작용으로 인하여, 상기 구동기어 세트(70)가 일 회전하는 동안의 상이한 단계에서, 상기 제 1 로터 멤버(20) 및 제 2 로터 멤버(40)는 상이한 각속도를 가지게 된다. 도 5에는 제 1 및 제 2 로터 멤버들(40, 20)의 각속도에 대한 그래프가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 그래프는 직선으로 구성될 필요는 없으며, 예컨대 하부 그래프에서는 방향 전환 전, 상부 그래프에서는 방향 전환 후에 곡선 구간을 가질 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 모터의 압축 및 팽창 챔버들은 동일하지 않은 최대 체적들을 가지 게 될 것이다.
상기 제 1 타이밍기어 세트(80) 및 제 2 타이밍기어 세트(90)는 각각 제 1 타이밍축(100) 및 제 2 타이밍축(110)을 구동한다. 상기 제 1 타이밍축(100) 및 제 2 타이밍축(110)은 순서대로 제 1 감속기어 세트(120) 및 제 2 감속기어 세트(130)를 각각 구동하며, 이들은 제 1 최종 구동코그(final drive cog)(140) 및 제 2 최종 구동코그(150)를 통해, 상기 로터 멤버들(20, 40)을 서로 반대되는 방향으로 구동하게 된다.
구동기어 세트(70)와 제 1 타이밍기어 세트(80) 및 제 2 타이밍기어 세트(90) 각각의 작은 기어들과 큰 기어들은 단일의 기어코그에 통합될 수 있으며, 또는 연속적으로 가변적인 전동이 사용될 수도 있다. 여기에서 설명된 기어들에 의해 얻어지는 결과들은, 도시되지는 않았지만, 기어들의 다양한 배치에 의해서 얻어질 수 있으며, 본 발명이 도 4a 내지 도 4d에 도시된 기어 배치들에 한정되는 것은 아니다.
제 2 감속기어 세트(130)는 추가의 역전코그(reversal cog)(131)를 가지고 있어서, 제 2 로터 멤버(40)의 방향을 역전시킬 수 있다.
타이밍기어 세트들(80, 90)에 추가하여, 다양한 대안의 배치들이 있으며, 이에 의해 로터 멤버들(20, 40)의 작동이 조정될 수 있게 된다. 일례로서, 이러한 배치가 도 9에 개략적으로 도시되어 있는데, 여기에는 로터들(20, 40)의 축들(30, 50) 각각에 고정될 수 있는 템플릿들(templates)(63)이 제공되어 있으며, 상기 템플릿들은 홈 형상의 캠 구조들(61)을 포함하고 있어서, 베인들(25, 45)의 작동을 균등하게 해준다. 핀(pin)형상의 종동자들(followers)(62)은 이러한 캠 구조들(cam formations)(61)을 뒤따르게 된다. 이리하여 상기 탬플릿(63) 및 종동자(62)는 로터들(20, 40)로서의 작동을 복제하게 될 것이다. 또한 여타의 변형도 가능하리란 것은 의심할 바 없다.
내연기관(10)으로서 작동하는 로터리 모터에는, 로터들(20, 40)에 의해 형성되는 연소챔버(200) 내로 공기(52)를 유입하기 위해, 도 6의 (51)로 개략적으로 도시된 유입통로가 더 포함된다. 또한 내연기관(10)에는, 연소챔버(200)로부터 연소가스(54)를 배출하기 위해, 도 6의 (53)으로 개략적으로 도시된 배출통로가 포함된다. 또한 내연기관(10)에는, 연료를 연소챔버(200) 내로 직접 분사하거나 또는 연료가 상기 유입통로를 통해 유입된 공기와 함께 연소챔버(200) 내로 흘러들어가게 함으로써, 연료(도시되지 않음)를 미리 정해진 시점에 연소챔버(200) 내로 유입시키기 위한 연료 인젝터들(injectors)(도시되지 않음), 또는 캬브레터(carburettor)(도시되지 않음)와 같은 수단들이 포함된다.
또한 내연기관(10)에는, 연소챔버(200) 내에서 연료와 공기의 혼합물을 점화시키기 위해, 점화플러그와 같은 점화수단도 포함된다. 연소챔버(200) 내에서의 압축이 높으면, 압축-점화(compression-ignition) 작동용의 디젤유나 이와 유사한 연료유의 사용도 가능하다.
작동 측면에서, 구동기어 세트(70)는 제 1 타이밍기어 세트(80) 및 제 2 타이밍기어 세트(90)를 구동할 것이다. 구동축(73)의 각 회전에 있어서, 각 회전의 적어도 일부분 동안, 제 1 타이밍축(100)이 제 2 타이밍축(110)에 비해 상이한 각 속도로 구동되고, 그 후에는 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 타이밍축들(100, 110)의 각속도가 역전되도록, 상기 구동기어 세트(70) 및 각각의 타이밍기어 세트들(80, 90)이 배치된다.
상기 타이밍축들은 제 1 감속기어 세트(120) 및 제 2 감속기어 세트(130)를 구동하며, 이들은 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버를 각기 구동하게 된다. 상기 제 2 감속기어 세트(130)에는 역전코그(131)가 포함되어 있어서, 제 2 로터 멤버(40)의 방향이 역전되며, 이로써 제 1 로터 멤버(20)와 제 2 로터 멤버(40)는 도 3a 내지 도 3f에 도시된 바와 같이 반대 방향으로 회전할 수 있게 된다.
도 3a 내지 도 3f에는 로터 멤버들(20, 40)이 서로에 대해 어떻게 회전하는 지가 도시되어 있는데, 도 3a에서는 제 1 로터 멤버(20)가 제 2 로터 멤버(40)보다 더 빠르게 회전하고 있다. 제 1 로터 멤버(20)의 베인(25)이 제 2 로터 멤버(40)의 수용 구조(46)(제 2 로터 멤버(40)의 두 개의 베인들(45) 사이에 위치함) 내로 수용되면서, 밀폐된 연소챔버(200)가 형성되어 진다.
이 단계에서, 도 6에 (52)로 도시된 공기와 연료의 혼합물이 연소챔버(200) 내로 유입된다. 상기 혼합물은, 캬브레터를 사용하여 혼합물을 입구를 통해 유입시키거나, 또는 유입통로를 통해서 유입된 공기와 연소챔버(200) 내에서 섞이게끔 연료 인젝터(도시되지 않음) 수단에 의해 연소챔버(200) 내로 미세한 연료 미립자를 분사하는 것과 같은 기공지된 수단에 의해 유입될 수 있다. 한가지 배치로서, 도 2의 베인들(25, 45)에 도시된 작은 보조 연소챔버들(22)이 연소 프로세스를 증진시키기 위해 제공될 수 있으며, 연료를 상기 작은 챔버들(22)로 직접 분사시키는 것 을 생각할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 로터 멤버들(20, 40)이 동일하지 않은 각속도로 계속 회전함에 따라, 상기 연소챔버(200)는 크기가 점점 줄어들게 되며, 이로 인해 연료와 공기의 혼합물은 압축되게 된다.(도 3b 및 도 3c 참조). 도 3c에 도시된 단계에서는, 제 1 및 제 2 로터 멤버들의 각속도가 바뀌어져서, 느린 로터 멤버(제 2 로터 멤버(40))가 더 빠르게 움직여지고, 제 1 로터 멤버(20)는 역으로 되게 된다.
이제 압축된 연소챔버(200) 내의 연료/공기 혼합물은 점화 수단에 의해 점화된다. 연료/공기 혼합물의 점화로 인하여 연소챔버(200) 내에서 가스의 팽창이 일어나며, 상기 연소챔버(200)는 팽창하여, 도 3d에 도시된 바와 같이, 제 2 로터 멤버를 반 시계 방향으로 구동하게 된다. 동시에, 도 3e에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 로터 멤버들(20, 40) 상의 베인들과 수용구조들의 상호작용에 의해 또 다른 연소챔버(200)가 형성되어 진다. 도 3a의 밀폐된 연소챔버(200)가 형성되기 전에, 챔버의 체적은 감소되며 여분의 공기는 인접한 챔버(201)로 이송되며, 이로 인해 인접 챔버(201) 내의 압력이 대기압보다 높아지게 된다. 예컨대 도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 베인들(25, 45)의 상호작용에 의해 챔버(201)의 체적이 감소됨에 따라, 동일한 효과가 일어날 것이다. 이와 같은 유체의 이송 결과로 인해 내연기관의 효율은 증가하게 된다.
그 다음, 연소챔버(200) 내의 연소가스(54)는 하우징(55)에 있는 배출통로(53)를 통해 배출된다. 상기 배출통로(53)는 도 6의 하우징(55)에 있는 로터 멤버들(20, 40)의 측면에 놓여 질 수 있다.
도 3a 및 도 3b의 최초 연소챔버(200) 내에서의 연료/공기 혼합물의 점화로 팽창된 가스는 도 3e 및 도 3f에서 형성되는 다음의 연소챔버(201)를 위한 연료/공기 혼합물을 압축하는데 도움을 준다.
이런 기본적 작동원리는 다양한 형태로 널리 사용될 수 있으며, 압축되어질 연료/공기 혼합물(52)의 체적을 최대화하기 위해서, 또는 점화된 연료/공기 혼합물이 베인들(45)에 작용하는 시간을 최대화하기 위해서, 다양한 형상들이 로터 멤버들(20)로서 활용될 수 있다.
상기 기어 시스템(60)은 유성기어 타입(planetary type)의 기어 시스템이 될 수도 있다. 또한 연소챔버(200)의 형상이 길기 때문에, 점화플러그 형대로 된 2개의 점화 수단이 연소챔버(200)의 양쪽 끝단에서 연료 공기 혼합물(52)을 점화하는데 사용될 수 있다. 그래서, 도시되지는 않았지만, 긴 연소챔버(200)에 2개의 연료 인젝터를 간격을 두고 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 연소효율을 증진시키기 위해, 로터들(20, 40)의 베인들(25, 45)과 수용 구조들(26, 46)에 연소 증진 구조들(combustion enhancing formations)이 포함되는 것도 생각할 수 있다.
상술한 내용은 본 발명에 대한 하나의 실시예에 불과하며, 상세한 부분에 있어서는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형이 일어날 수 있다.
예컨대, 일련의 로터 멤버들이 하나의 유입통로(51) 또는 베출통로(53) 주위에 원형의 형태로 배치될 수도 있을 것이다. 또한 강도 및 신뢰성 목적을 위하여, 두드러짐이 덜한 베인들(25, 45)을 지닌 로터 멤버들(20, 40)이 다양한 형태로 사 용될 수도 있다. 다른 실시예에서는, 다수의 로터 멤버들(20, 40)이 단일의 중앙 로터 멤버 주위에 배치되어, 중앙의 로터 멤버와 함께 다수의 연소챔버들을 형성할 수도 있다. 또 다른 실시예에서는, 상호작용하는 로터 멤버들(20, 40)중 하나는 정지상태로 유지되고, 하나 이상의 로터 멤버가, 상술한 바와 같은 방법으로 상기 정지상태의 로터 멤버와 상호작용하면서 정지 상태의 로터 멤버 주위를 회전할 수도 있다. 또한 이와 같은 실시예에서, 정지상태인 하나의 로터 멤버에 대해 회전하는 다수의 로터 멤버들이 시간적인 위상을 지니게 하여, 모든 연소챔버들 내에서 연소가 동시에 일어나지 않고, 규칙적인 간격을 두고 연소가 일어나게 할 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 다수의 로터들이 동일 축 상에 위치하면서 각각의 로터는, 로터 세트로서 대응하는 로터와 상호 작용하게끔 할 수도 있다. 이들 로터 세트들 각각은 서로 동기화될 수도 있으며, 또는 서로 동기화되지 않게끔 위상을 가질 수도 있다.

Claims (11)

  1. - 제 1 축(first axis)에 대해 회전 가능한 제 1 로터 멤버(first rotor member);
    - 제 2 축(second axis)에 대해 회전 가능한 제 2 로터 멤버(second rotor member); 및
    - 상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버를 회전시키기 위한 전동 시스템(transmission system); 을 포함하며,
    가변성의 각속도(variable angular velocity)로 회전하도록 접합하게 되어 있는 상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버는, 로터의 360°사이클의 시작점(starting point)에서 회전의 일부분 동안, 제 1 로터는 제 1 평균 회전속도로 회전하고, 제 2 로터는 상이한 평균 회전속도로 회전하며, 그 후 이어지는 회전 부분에서는, 상기 제 1 로터의 평균 회전속도와 상기 제 2 로터의 평균 회전속도가 바꿔지며, 로터의 360°회전이 끝나면 다시 시작점이 되는 것을 특징으로 하는 로터리 모터(rotary motor).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버 각각은 방사상 외측으로(radially outwardly) 연장된 베인들(vanes)을 포함하며, 상기 베인들 사이에 수용 구조 들(receiving formations)을 가지며, 상기 제 1 로터 멤버의 수용 구조들은 상기 제 2 로터 멤버의 베인들을 수용하게끔 치수와 형상이 정해지고, 상기 제 2 로터 멤버의 수용 구조들은 상기 제 1 로터 멤버의 베인들을 수용하게끔 치수와 형상이 정해지며, 로터들이 회전함에 따라 상기 수용 구조들 내에는 압축 챔버들(conpression chamber)이 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버 각각은, 방사상으로 연장된 다수의 베인들을 포함하며;
    360°회전 사이클 동안, 로터들은 다수의 회전 지점들(rotational positions)에서 시작점(starting position)을 다시 취하는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    하우징(housing)에는 내부 챔버들(internal chambers)이 포함되어 있어서, 상기 제 1 및 제 2 로터 멤버가 상기 내부 챔버들 내에서 회전하며, 상기 내부 챔버들은 그들의 대향하는 구역에서 외측으로 연장되어, 대체적으로 타원인 형상 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    모든 베인들 또는 선택된 베인들의 자유단들(free ends)에는, 하우징 내의 내부 챔버들의 윤곽(contour)을 따라가도록 적합하게 되어 있는, 방사상으로 연장가능한 섹션(section)이 설치되는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제 1 로터 멤버 및 제 2 로터 멤버는 전동 시스템(transmission system) 수단에 의해 서로 연동되어 회전하는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전동시스템은, 일 회전의 적어도 일부분 동안 상기 제 1 로터 멤버를 제 1 각속도(angular velocity)로 구동하고 상기 제 2 로터 멤버를 제 2 각속도로 구동하며, 그 후 나머지 회전부분(complementary part of the revolution) 동안에는 상기 제 1 로터 멤버를 제 2 각속도로, 상기 제 2 로터 멤버를 제 1 각속도로 구동하도록 적합하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 전동시스템은, 부분적으로 제 1 반경(first radius) 그리고 부분적으로 제 2 반경(second radius)을 가지는 다수의 기어들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기어들은 가변성 반경(variable radius)을 가지는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 하우징에는, 압축챔버 내로 공기를 유입하기 위한 유입통로(inlet passage), 압축챔버로부터 가스를 배출시키기 위한 배출통로(outlet passage), 미리 지정된 구역에서 압축챔버 내로 연료를 유입시키는 수단, 및 상기 압축챔버 내로 유입된 연료를 점화시키는 점화 수단들이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리 모터.
  11. 여기서, 본 명세서에 수반된 도면을 참조하여 실질상으로 설명되고 예시된 로터리 모터.
KR1020087012798A 2005-11-28 2006-11-27 간헐적으로 작동하는 로터를 지닌 로터리 모터 KR20080078809A (ko)

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