專(zhuān)利名稱(chēng)：葉片式旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
旋轉(zhuǎn)內(nèi)燃機(jī)在許多方面相對(duì)于往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)被認(rèn)為是優(yōu)良的。一般地，特有的優(yōu)點(diǎn)是認(rèn)為具有較少的運(yùn)動(dòng)件，因此具有較小的制造費(fèi)用和較好的可靠性。此外，旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)產(chǎn)生較大振動(dòng)，而具有較大振動(dòng)是往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)的固有問(wèn)題。
一般地，旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)包括定子，該定子的內(nèi)部基本上是園柱形從而形成室；轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子的邊緣成形這樣當(dāng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，它將提供必要的吸氣、壓縮、燃燒和排氣階段。旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)一直存在的困難在于轉(zhuǎn)子邊緣和定子的室壁之間的密封上的過(guò)度磨損。旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)公知問(wèn)題是公知旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率總是低于往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，從而引起不良的高燃油耗。
一種形式的公知旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)是汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)采用了在環(huán)形發(fā)動(dòng)機(jī)室旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。這種發(fā)動(dòng)機(jī)具有一些問(wèn)題，如轉(zhuǎn)子尖的密封處泄漏和側(cè)密封處的泄漏。這不僅引起過(guò)熱和潤(rùn)滑問(wèn)題，而且尤其在高轉(zhuǎn)速時(shí)，這些密封處的磨損變得更厲害了，因此限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。盡管汪克爾型發(fā)動(dòng)機(jī)仍舊在發(fā)展，但是它沒(méi)有為公眾所認(rèn)可，因?yàn)闆](méi)有解決過(guò)量磨損和燃油損耗等固有問(wèn)題。
另一種公知旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)采用了定子，該定子具有基本上是圓形的內(nèi)室，該室中有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子形成來(lái)在該室內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子設(shè)置有一個(gè)或者多個(gè)徑向滑動(dòng)的葉片，該片的尖端對(duì)室的壁進(jìn)行密封。
一種采用滑動(dòng)葉片的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)是美國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)5494014(Lobb)的主題，該說(shuō)明書(shū)描述了一種具有殼體的發(fā)動(dòng)機(jī)，而該殼體帶有橢圓形孔。轉(zhuǎn)子具有兩個(gè)凹口，這兩個(gè)凹口裝有兩個(gè)完全相反安裝的轉(zhuǎn)子部分，而這兩個(gè)轉(zhuǎn)子部分以這樣的方式可旋轉(zhuǎn)地安裝到轉(zhuǎn)子上這些部分由于離心力的作用而被迫向外紅張開(kāi)。葉片安裝在形成于轉(zhuǎn)子上的槽內(nèi)，從而在轉(zhuǎn)子和孔的內(nèi)表面之間形成密封。轉(zhuǎn)子和橢圓形孔之間的空間變小將壓縮空氣/燃料混合物，而該混合物為采用火花塞的公知方法來(lái)點(diǎn)燃。
美國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)4414938(Umeda)還描述了一種采用了葉片的旋轉(zhuǎn)內(nèi)燃機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有有孔的定子，而該孔帶有橫截面成圓形的孔壁部分。壁的剩余部分是橢圓形，該橢圓形具有通過(guò)圓形橫截面中心的恒定直徑。轉(zhuǎn)子嚴(yán)格地與壁的圓形部分共軸線(xiàn)接觸，而葉片具有等于恒定直徑的大小。
美國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)4515123(Taylor)包括在定子殼體的孔內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子具有彈簧承載的滑動(dòng)葉片，而該葉片以這樣的方式設(shè)置在徑向槽內(nèi)葉片的尖端將對(duì)定子的孔進(jìn)行密封。旋轉(zhuǎn)輸送閥在它的表面上具有許多凹處，并且與圓柱形腔的內(nèi)表面處于密封接觸。凸輪連接到主旋轉(zhuǎn)軸上，并且間歇地旋轉(zhuǎn)輸送閥從而把壓縮氣體從葉片的前側(cè)輸送到葉片的后側(cè)。
美國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)5352295(Chou)還公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，該旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)采用了一個(gè)葉片和安裝在定子室的圓孔內(nèi)的偏心轉(zhuǎn)子。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用了兩個(gè)基本上相同的設(shè)置，一個(gè)是壓縮部分，另一個(gè)是工作部分，而壓縮部分和工作部分共用一個(gè)共同的輸出軸。可燃?xì)怏w在壓縮部分被壓縮，然后輸送到工作部分，在那里它被點(diǎn)燃，然后排出。該葉片固定到輸出軸，并延伸通過(guò)轉(zhuǎn)子，同時(shí)葉片尖端對(duì)室的孔進(jìn)行密封。
美國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)5415141(McCann)公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，在該發(fā)動(dòng)機(jī)中定子的孔是橢圓形的。安裝在延伸通過(guò)孔的軸線(xiàn)中心的軸上的轉(zhuǎn)子具有圓形邊緣。該轉(zhuǎn)子包括許多徑向葉片，這些葉片以這樣的方式延伸通過(guò)轉(zhuǎn)子葉片尖端對(duì)定子的孔進(jìn)行密封。定子的側(cè)壁由橢圓形盤(pán)來(lái)形成，而該橢圓形盤(pán)具有形狀與橢圓形孔相同但比橢圓形孔小的橢圓形槽。許多徑向槽形成于轉(zhuǎn)子上，從而安裝設(shè)置有銷(xiāo)的葉片，而這些銷(xiāo)接合在側(cè)盤(pán)上的橢圓形槽內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片的銷(xiāo)將在這些槽內(nèi)隨動(dòng)，因此引起葉片在這些槽內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而保持葉片尖端與定子的孔處于接觸。
在現(xiàn)有公知的裝置中這些是顯而易見(jiàn)的在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)期間，采用葉片來(lái)產(chǎn)生密封，并提出各種裝置來(lái)保持葉片尖端與定子的孔處于接觸，這些是公知的。但是，在所有現(xiàn)有公知的發(fā)動(dòng)機(jī)形式中，轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)過(guò)分復(fù)雜，這引起制造上的困難和發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)困難。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單形式的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)采用了滑動(dòng)葉片或一些葉片，這至少向著克服現(xiàn)有公知的困難做了一些工作。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種采用滑動(dòng)葉片的發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括兩部分吸入/壓縮部分和燃燒/排氣部分。
相應(yīng)地，本發(fā)明的一種形式包括旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有分開(kāi)的吸入/壓縮和燃燒/排氣元件，每個(gè)元件包括基本上相同的定子，該定子具有孔，進(jìn)入口和排出口與該孔相通。
每個(gè)定子安裝有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有圓形邊緣表面，通過(guò)連接到共同的驅(qū)動(dòng)軸上，轉(zhuǎn)子適合于在孔內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)軸在由定子支承的軸承上形成軸頸(journalled)，其特征在于定子的孔表面具有第一和第二弧形，這些弧形具有不同的軸線(xiàn)，至少第一弧是圓形部分，其中每個(gè)轉(zhuǎn)子的邊緣表面與所述第一弧形形成的孔壁密接地隔開(kāi)，每個(gè)轉(zhuǎn)子設(shè)置有至少一個(gè)葉片，該葉片具有在槽內(nèi)導(dǎo)向的徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該槽以這樣的方式形成于轉(zhuǎn)子中當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，該葉片在轉(zhuǎn)子中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而保持葉片的密封部分與定子的孔表面處于密封接觸。
最好，葉片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)由控制裝置來(lái)控制，從而在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，保持葉片尖端對(duì)定子的孔的第二弧形表面進(jìn)行密封接觸。
最好，控制裝置包括至少形成于定子的一個(gè)側(cè)壁上的連續(xù)槽，而該槽的形狀與所述第二弧形的形狀互補(bǔ)，其中葉片包括與連續(xù)槽相配合從而精確地控制葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的裝置。
最好，銷(xiāo)從葉片中凸出，并接合在槽內(nèi)，從而在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中精確地控制葉片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
最好，葉片包括葉片架，它適合于在槽內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而該槽形成于轉(zhuǎn)子上，向外延伸的槽形成于葉片架的每個(gè)側(cè)邊緣，而該槽的主軸線(xiàn)是驅(qū)動(dòng)軸的徑向，槽形成于葉片架的尖端上，從而在形成于葉片架側(cè)邊上的這些槽之間延伸，隔板件設(shè)置在葉片架的側(cè)槽上，密封插頭設(shè)置在葉片架的尖端上的槽內(nèi)，壓縮彈簧包括兩個(gè)間隔分開(kāi)的平行支桿，而這兩個(gè)支桿由橋部分接合起來(lái)，彈簧的支桿設(shè)置在隔板件和槽的根部之間的葉片架的側(cè)槽內(nèi)，彈簧的橋設(shè)置在密封插頭和槽的根部之間的架的尖端上的槽內(nèi)，該結(jié)構(gòu)和布置是這樣的彈簧施加向外的壓縮力，從而保持隔板件和密封插頭與定子的孔處于密封接觸。
最好，定子的孔壁表面成形為彎曲形。
最好，彎曲形由弧形來(lái)產(chǎn)生，而該弧形在與驅(qū)動(dòng)軸同心的理論圓上具有徑向中心。
最好，每個(gè)葉片包括彈性密封裝置，該彈性密封裝置成形來(lái)與定子的孔壁的彎曲互補(bǔ)，裝置設(shè)置來(lái)保持葉片的密封表面與定子的孔的彎曲表面處于接觸。
參照附圖，現(xiàn)在描述本發(fā)明的優(yōu)選形式，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)外部的總體示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)優(yōu)選形式的外部的側(cè)部示意圖；圖3a、3b、3c和3d是沿著吸入/壓縮部分的內(nèi)部的圖2的線(xiàn)A-A的剖視圖，它圖解了在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)過(guò)程期間各個(gè)階段的轉(zhuǎn)子所處的位置。
圖4a、4b、4c和4d是沿著燃燒/排氣部分的內(nèi)部的圖2的線(xiàn)B-B的剖視圖，它圖解了在燃燒/排氣的各個(gè)階段期間轉(zhuǎn)子所處的位置。
圖5是通過(guò)一部分定子和轉(zhuǎn)子的剖視圖，它圖解了葉片產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)方法。
圖6是沿圖2的線(xiàn)VI-VI的剖視圖。
圖7是葉片的一個(gè)優(yōu)選形式的零件的透視圖。
圖8是與圖5的相同的橫剖面圖，它圖解了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的變形。
圖9是與圖6的相同的橫剖面圖，但是它是圖8所示出的變形。
如附圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)包括進(jìn)氣/壓縮部分1和燃燒/排氣部分2。每個(gè)部分包括定子，而進(jìn)氣/壓縮部分包括包括進(jìn)入口3和排氣輸送口4。燃燒/排氣部分2包括進(jìn)入輸送口5和排氣口6。管道7把部分1的排氣輸送口4連接到第二部分2的進(jìn)入輸送口5中。閥裝置8設(shè)置在管道中從而使壓縮氣體以規(guī)定的間隔從部分1輸送到部分2中，并防止氣體從部分2回流到部分1。圖4圖解了這樣一種閥裝置。在個(gè)圖中，閥裝置8位于進(jìn)入口中并包括如圖解那樣的旋轉(zhuǎn)閥10。通過(guò)以9來(lái)示意性地標(biāo)出的合適齒輪或者通過(guò)其它的公知裝置，把閥10連接到驅(qū)動(dòng)軸15上，因此將精確地控制閥10的打開(kāi)和關(guān)閉的正時(shí)。盡管在附圖中，旋轉(zhuǎn)閥被描述成來(lái)確定燃燒氣體12從部分1進(jìn)入到部分2的時(shí)間，并影響燃燒氣體12從部分1進(jìn)入部分2，但是應(yīng)當(dāng)明白其它的合適閥機(jī)構(gòu)和閥正時(shí)裝置可用來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。
定子的孔是兩個(gè)圓弧形狀，而形成弧形20部分的半徑軸線(xiàn)偏離形成弧形21的半徑軸線(xiàn)。驅(qū)動(dòng)軸15在位于定子端盤(pán)40上的軸承上形成軸頸(journalled)(未在附圖中示出)。軸承的軸線(xiàn)中心也就是驅(qū)動(dòng)軸15的軸線(xiàn)中心與形成孔的弧21的部分的軸線(xiàn)中心相同。轉(zhuǎn)子25合適地固定到驅(qū)動(dòng)15上，因此轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)使得驅(qū)動(dòng)軸15進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子25的邊緣26是圓形，并且如從附圖中所看到的那樣，邊緣26緊緊地鄰近弧形21的表面而設(shè)置，但是不能接觸該表面。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子25旋轉(zhuǎn)時(shí)，邊緣26與弧形21的表面保持恒定的距離。
轉(zhuǎn)子25包括徑向槽30，在附圖中，圖解了兩個(gè)這樣的槽30。每個(gè)槽安裝有葉片31，葉片31在該槽內(nèi)進(jìn)行徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該葉片由適合的材料制成，該材料在葉片的側(cè)壁和槽30的內(nèi)部之間產(chǎn)生最小摩擦，并且在工作循環(huán)期間不會(huì)受到燃燒氣體、燃燒過(guò)程或者施加在它上面的熱量度的有害影響。每個(gè)葉片具有由這樣材料形成的尖端32該材料可對(duì)定子的孔形成有效的氣體密封，并且提供較長(zhǎng)的使用壽命，這些在后面將作詳細(xì)描述。
每個(gè)葉片布置有銷(xiāo)35，該銷(xiāo)的軸線(xiàn)基本上平行于軸15的軸線(xiàn)并延伸出轉(zhuǎn)子25的端面33。
該定子設(shè)置有端盤(pán)40，每個(gè)端盤(pán)具有空腔來(lái)安裝具有連續(xù)槽42的凸輪盤(pán)41，凸輪盤(pán)的軸線(xiàn)與定子的孔的弧形20的軸線(xiàn)相對(duì)應(yīng)。槽42具有銷(xiāo)35的端部在槽內(nèi)接合成平滑的但不是滑動(dòng)配合的寬度和深度。最好但不是必需的，定子的每個(gè)端盤(pán)40包括凸輪盤(pán)41和槽42。還如圖5所圖解的一樣，凸輪盤(pán)借助于定位銷(xiāo)最好設(shè)置在端盤(pán)40上，該定位銷(xiāo)安裝在形成于定子端壁面上的定位孔43內(nèi)。定位銷(xiāo)的用途是使凸輪盤(pán)41能人工旋轉(zhuǎn)，因此，需要時(shí)葉片運(yùn)動(dòng)正時(shí)可以通過(guò)相對(duì)于端盤(pán)40旋轉(zhuǎn)凸輪盤(pán)來(lái)進(jìn)行改變。在理想位置時(shí)，定位銷(xiāo)固定在定位孔43內(nèi)從而防止凸輪盤(pán)41運(yùn)動(dòng)，直到需要進(jìn)行另一次調(diào)整時(shí)為止。
圖7圖解了葉片的另一種替換形式，該葉片適合于與本發(fā)明的轉(zhuǎn)子一起使用。在圖解的形式中，葉片架50包括基本上是矩形的實(shí)心短條，并設(shè)置有銷(xiāo)54，而銷(xiāo)54從葉片架的側(cè)邊突出，并與前面在圖3、4和5中所描述的銷(xiāo)35相一致且取代銷(xiāo)35。每個(gè)葉片架具有這樣的大小它可以與轉(zhuǎn)子25的槽30接合成平滑的但不是滑動(dòng)配合。槽51形成在葉片架50的側(cè)邊52和端部53上，而拉伸彈簧55設(shè)置在槽內(nèi)。如所示出的一樣，彈簧55包括傾斜的臂56?？梢园惭b在葉片架的側(cè)邊上的槽內(nèi)的隔板件58設(shè)置有接觸彈簧55的傾斜部分的隔板件的底部。每個(gè)隔板件的未端最好如圖示的那樣具有承口，因此它可以接觸密封插頭61的相同套接端60。密封插頭61最好由合適的密封材料來(lái)形成，因此密封面62可以密封住定子的孔的內(nèi)部，并在定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)期間提供氣體密封。這些對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講是顯而易見(jiàn)的，隔板件58和密封插頭61可以由單個(gè)部件形成或者它們可由兩個(gè)或者更多個(gè)層狀部分形成。
密封插頭61包括固定孔63，因此，在密封插頭的后面，隔板件和彈簧55設(shè)置在槽51內(nèi)，通過(guò)把固定銷(xiāo)64穿過(guò)形成于葉片架50上的孔65和固定孔63，裝配好的葉片就可以保持在葉片架50上。最好，固定孔63的直徑比固定銷(xiāo)的直徑大，從而使得密封插頭63相對(duì)于葉片架50組件的剩余部分進(jìn)行有限的運(yùn)動(dòng)。還如附圖中所圖解的一樣，彈簧55是這樣成形的，以致它把彈力施加到密封插頭61的反面上，從而有助于在密封件和定子的孔壁之間保持接觸。密封件的運(yùn)動(dòng)由固定孔63相對(duì)于固定銷(xiāo)64的大小來(lái)限定。
除了在葉片尖端和定子的孔之間形成密封之外，還在轉(zhuǎn)子的側(cè)邊和定子的端盤(pán)之間設(shè)置合適的密封裝置?？梢允褂脤?duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講是顯而易見(jiàn)的各種密封裝置的形式。
在圖8和9所示出的變形中，每個(gè)定子80由繞著連接線(xiàn)81而連接起來(lái)的兩個(gè)部分形成。這兩個(gè)部分通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)公知的、合適的螺栓或者類(lèi)似物來(lái)形成實(shí)心定子。裝配好的定子具有孔，該孔的圓周壁形成兩個(gè)圓弧82和83。定子84通過(guò)合適的軸承(附圖中未示出)固定到驅(qū)動(dòng)軸85上，而驅(qū)動(dòng)軸85在定子的壁上形成軸頸。除了具有弧形82和83之外，如圖示的那樣，孔壁的表面是彎曲的。通過(guò)從與驅(qū)動(dòng)軸15共心的理論圓所找到的半徑來(lái)形成彎曲形狀。在非常好的形式中，彎曲是半圓形，但是應(yīng)當(dāng)明白可以采用其它的幾何形狀。定子包括徑向延伸的槽86，葉片架87安裝在每個(gè)槽中，因此它在該槽內(nèi)具有往復(fù)滑動(dòng)。葉片架具有彎曲的密封邊緣，該密封邊緣的形狀與定子孔的彎曲表面的形狀互補(bǔ)。每個(gè)葉片架的外表面成形來(lái)安放拉伸的密封件88，而該密封件如圖所示包括若干分開(kāi)件，盡管根據(jù)特殊環(huán)境的需要，密封件的種類(lèi)可以不同。密封件的外表面將提供對(duì)定子的孔表面的氣體密封。最好，葉片架還包括在槽內(nèi)可靠地往復(fù)移動(dòng)葉片的裝置。在非常好的形式中，葉片架設(shè)置有銷(xiāo)如圖6中的標(biāo)號(hào)54所表示的這些，這些銷(xiāo)接合在形成于定子側(cè)壁上的槽42(參見(jiàn)附圖6)內(nèi)。密封裝置由彈性材料形成，彈性材料可以連續(xù)地提供向外延伸的張力，從而形成對(duì)定子壁的氣體密封。此外，形成密封件的材料是這樣的這些密封件能承受周?chē)惺┘拥矫芊饧系母g、溫度和其它力的作用。
現(xiàn)在描述發(fā)動(dòng)機(jī)的典型工作過(guò)程。圖3a圖解了進(jìn)氣階段的開(kāi)始。轉(zhuǎn)子25以箭頭所示出的方向開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，這會(huì)產(chǎn)生局部真空并通過(guò)進(jìn)入口3吸入燃燒氣體12。如圖3b所示那樣，轉(zhuǎn)子移過(guò)接近90°，在轉(zhuǎn)子邊緣和室部分20的壁之間的、葉片31后面的空間充有燃燒氣體12。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片31通過(guò)排氣輸送口4，而葉片后面的空間將與排氣輸送口連通。轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)將壓縮燃燒氣體12，在圖3c所示的位置上，燃燒氣體在壓力的作用下被迫通過(guò)排氣輸送口4。如圖3a中的70所示出的一樣，單向閥插入到排氣口從而確保沒(méi)有氣體回流通過(guò)該口。圖3d表示通過(guò)排氣輸送口4排出燃燒氣體的最后階段。在這個(gè)階段，在葉片后面產(chǎn)生局部真空，可燃?xì)怏w的新充氣量被吸進(jìn)室中。應(yīng)當(dāng)明白圖解的結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)子的每轉(zhuǎn)中吸入、壓縮和排出兩倍的可燃?xì)怏w的充氣量。
圖4a圖解了填充葉片后面空間的開(kāi)始，該葉片剛通過(guò)進(jìn)入輸送口5，而該輸送口5從吸入/壓縮部分1連接到排氣口4。旋轉(zhuǎn)閥10打開(kāi)，由于部分1壓縮的結(jié)果而處于壓力作用下的氣體開(kāi)始填充位于葉片后面并處于轉(zhuǎn)子邊緣和孔壁之間的空間。此外，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)將引起葉片通過(guò)火花塞81，在圖4b所示的位置上，電荷引入火花塞，該火花塞放電并點(diǎn)燃可燃混合氣12。在這個(gè)圖中表示閥10已旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置，因此膨脹氣體的力施加到葉片后面，從而沿著圖4c所示的箭頭方向進(jìn)一步移動(dòng)轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)意味著葉片將通過(guò)排氣口6，因此使可燃?xì)怏w通過(guò)排氣口出去。如圖4d所看到的那樣，在可燃?xì)怏w72通過(guò)排氣口6排出的同時(shí)，新鮮氣體填充葉片后面的區(qū)域。因此，在這種結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子的每轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)燃燒過(guò)程。
盡管在非常好的形式中，旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)在每個(gè)部分中設(shè)置有兩個(gè)葉片，應(yīng)當(dāng)明白在某種情況下，在每個(gè)部分中最好只采用一個(gè)葉片或者若干葉片。
已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形和改進(jìn)并且仍然落入本發(fā)明的總體構(gòu)思之內(nèi)的對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講是顯而易見(jiàn)的。所有的這些變形和改進(jìn)趨于包括在附加權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有分開(kāi)的吸入/壓縮和燃燒/排氣元件，每個(gè)元件包括基本上相同的定子，該定子具有孔，進(jìn)入口和排出口與該孔相通。每個(gè)定子安裝有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有圓形邊緣表面，通過(guò)連接到共同的驅(qū)動(dòng)軸上，轉(zhuǎn)子適合于在孔內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而驅(qū)動(dòng)軸在由定子支撐的軸承上形成軸頸(journalled)，其特征在于定子的孔表面具有第一和第二弧形，這些弧形具有不同的軸線(xiàn)，至少第一弧是圓形部分，其中每個(gè)轉(zhuǎn)子的邊緣表面與所述第一弧形形成的孔壁密接地隔開(kāi)，每個(gè)轉(zhuǎn)子設(shè)置有至少一個(gè)葉片，該葉片具有在槽內(nèi)導(dǎo)向的徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該槽以這樣的方式形成于轉(zhuǎn)子中當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，該葉片在轉(zhuǎn)子中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而保持葉片的密封部分與定子的孔表面處于密封接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于葉片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)由控制裝置來(lái)控制，從而在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，保持葉片尖端對(duì)定子的孔的第二弧形表面進(jìn)行密封接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于控制裝置包括至少形成于定子的一個(gè)側(cè)壁上的連續(xù)槽，而該槽的形狀與所述第二弧形的形狀互補(bǔ)，其中葉片包括與連續(xù)槽相配合從而精確地控制葉片在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于它包括銷(xiāo)，銷(xiāo)從葉片中凸出，并接合在槽內(nèi)，從而在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中精確地控制葉片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于葉片包括葉片架，它適合于在槽內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而該槽形成于轉(zhuǎn)子上，一向外延伸的槽形成于葉片架的每個(gè)側(cè)邊緣，而該槽的主軸線(xiàn)是驅(qū)動(dòng)軸的徑向，一槽形成于葉片架的尖端上，從而在形成于葉片架側(cè)邊上的這些槽之間延伸，隔板件設(shè)置在葉片架的側(cè)槽上，密封插頭設(shè)置在葉片架的尖端上的槽內(nèi)，壓縮彈簧包括兩個(gè)間隔分開(kāi)的平行支桿，而這兩個(gè)支桿由橋部分接合起來(lái)，彈簧的支桿設(shè)置在隔板件和槽的根部之間的葉片架的側(cè)槽內(nèi)，彈簧的橋設(shè)置在密封插頭和槽的根部之間的架的尖端上的槽內(nèi)，該結(jié)構(gòu)和布置是這樣的彈簧施加向外的壓縮力，從而保持隔板件和密封插頭與定子的孔處于密封接觸。
6.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于定子的孔壁表面成形為彎曲形。
7.如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于彎曲形由弧形來(lái)產(chǎn)生，而該弧形在與驅(qū)動(dòng)軸同心的理論圓上具有徑向中心。
8.如權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于每個(gè)葉片包括彈性密封裝置，該彈性密封裝置成形來(lái)與定子的孔壁的曲面互補(bǔ)，裝置設(shè)置來(lái)保持葉片的密封表面與定子的孔的彎曲表面處于接觸。
全文摘要
一種葉片式旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)具有分開(kāi)的、基本上相同的定子(1,2),這些定子由共同的驅(qū)動(dòng)軸(15)來(lái)連接。一個(gè)定子(1)形成吸入/壓縮階段,而第二個(gè)定子(2)形成燃燒/排氣階段。具有圓形邊緣(26)的轉(zhuǎn)子(25)通過(guò)共同的驅(qū)動(dòng)軸(15)安裝在每個(gè)定子(1,2)的孔內(nèi),每個(gè)定子的孔具有第一和第二弧形(21,20),每個(gè)弧形具有不同的軸線(xiàn)。轉(zhuǎn)子(25)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸(15)上的孔內(nèi),因此它的邊緣表面(26)與第一弧形(21)密接地隔開(kāi)。至少一個(gè)葉片(31)在徑向槽(30)內(nèi)進(jìn)行滑動(dòng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),該徑向槽(30)形成于轉(zhuǎn)子中。每個(gè)葉片(31)具有銷(xiāo)(35),該銷(xiāo)接合在形成于孔的端壁(41)上的槽(42)內(nèi)。該槽(42)具有與第二弧形(20)的軸線(xiàn)相一致的軸線(xiàn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子(25)旋轉(zhuǎn)時(shí),銷(xiāo)(35)在槽(42)內(nèi)的接合使葉片(31)在轉(zhuǎn)子(25)內(nèi)的槽(30)內(nèi)徑向地往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而保持葉片尖端和定子(1,2)的孔壁之間的密封接觸。
文檔編號(hào)F01C1/344GK1267354SQ98808182
公開(kāi)日2000年9月20日 申請(qǐng)日期1998年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月16日
發(fā)明者凱文·約翰·奧布賴(lài)恩 申請(qǐng)人:西婭·約翰娜·奧布賴(lài)恩, 凱文·約翰·奧布亞恩