齿动式发动机

阅读:7发布:2021-02-28

专利汇可以提供齿动式发动机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本齿动式 发动机 没有 曲轴 连杆 ,直接用 活塞 两端 燃烧室 推动活塞带动从动轴转动。活塞在两个垂直面开有两个对称活塞切口和两个对称错位活塞 槽孔 ,从动轴穿过活塞切口用 轴承 支承固定在缸体上, 齿条 装在活塞槽孔中并用螺钉固定,在活塞内从动轴中间装有两个齿动式单向 离合器 并使外圆齿与对称齿条 啮合 ,在活塞往复直线运动中总有一个离合器的滚柱卡死带动从动轴作圆周运动。本发动机具有结构简单,制造容易,功率因素高和成本低之特点。,下面是齿动式发动机专利的具体信息内容。

1、一种齿动式发动机,它由缸体(1)、活塞环(2)、活塞(3)、从动轴(4)、从动轴套(5)活塞切口(6)、齿条(7、17)、齿条固定螺丝(8、18)、从动轴固定销(9),右离合器(10)左离合器(11)、活塞盖(12)、缸体盖(13)、进排气孔(14、15)和轴承(16)组成,其特征在于:有对称的两个齿条(7、17)纵向安装在与从动轴穿过的活塞切口(6)相垂直的对称错位活塞槽孔中,并用螺丝(8、18)固定,有两个齿动式单向离合器(10、11)按右转合、左转离方式安装在活塞内从动轴(4)的中部,并通过从动轴固定销(9)将离合器内环与从动轴固定连接,以及对称错位的两个齿条(7、17)分别与齿动式单向离合器(10、11)的外圆齿啮合,在齿条(7、17)随活塞(3)作往复直线运动时,上行或下行总有一个离合器内的滚柱(10-3、11-3)卡死带动从动轴(4)向一个方向作圆周运动。
2、如权利要求1所述的齿动式发动机,其特征在于:活塞(3)上的两个对称活塞切口(6)和两个对称错位活塞槽孔在相互垂直的纵向位置,活塞槽孔适合分别滑动地装入齿条(7、17)并通过固定螺丝(8、18)固定在活塞上。
3、如权利要求1所述的齿动式发动机,其特征在于从动轴(4)从活塞切口穿过,轴两端通过轴承(16)支承固定在缸体(1)上,活塞内从动轴中间左右滑动地套上两个齿动式单向离合器(10、11)并用从动轴销(9)固定连接。
4、如权利要求1或3所述的发动机,其特征在于从动轴套(5)是两个分别位于从动轴离合器(10、11)两边的圆套筒,内孔适合与从动轴(4)滑动紧配合,外圆适合与活塞切口(6)滑动转动配合,长度最好不伸出活塞切口的外壁。
5、如权利要求1所述的齿动式发动机,其特征在于:两个齿动式单向离合器是由外圆齿轮环(10-1、11-1)、斜凹槽内环(10-2、11-2)、滚柱(10-3、11-3)、弹簧(10-4、11-4)和挡环板(10-5、11-5)组成。其零件都是相同的,安装内环(10-2、11-2)按斜凹槽外边向右,以保证两个外圆齿轮环(10-1、11-1)向右旋转时卡死滚柱(10-3、11-3)带动内环和从动轴(4)向右旋转,相反则外圆齿轮环与内环为相对滑动。
6、如权利要求1或5所述的齿动式发动机,其特征在于:外圆齿轮环(10-1、11-1)是两个相同的外齿轮圆环,其外齿轮适合分别与对称错位的齿条(7、17)啮合,内圆孔适合分别与斜凹槽内环(10-2、11-2)的外圆滑动转动配合。
7、如权利要求1或5所述的齿动式发动机,其特征在于:斜凹槽内环(10-2、11-2)是两个相同的外圆带3~5个斜凹槽的圆形环,其外圆适合分别与外圆齿轮环(10-1、11-1)的内圆滑动转动配合,带键槽的内圆孔适合与从动轴(4)滑动配合并用从动轴固定销(9)固定。
8、如权利要求1或5所述的齿动式发动机,其特征是:滚柱(10-3、11-3)是相同的短圆柱,其长度应小于斜凹槽内环的厚度,直径适合在外圆齿轮环与斜凹槽内环装配好后能装入斜凹槽中,并保证  外圆齿轮环向斜凹槽外边方向转动可以卡死滚柱,反方向转动则放松滚柱。
9、如权利要求1所述的齿动式发动机,其特征在于:齿条(7、17)是两个对称性的长条形齿条,其齿背适合分别滑动地装入活塞(3)的对称错位活塞槽孔内,两端适合与活塞槽孔上的凹槽滑动配合,并通过齿条固定螺丝(8、18)固定连接,齿面的齿适合分别与离合器外圆齿轮环的齿转动啮合,齿条的长度适合活塞移动到上、下极限位置时,使齿条与离合器外圆齿轮环的啮合不会脱离啮合。

说明书全文

本实用新型属于齿动式发动机

齿动式发动机涉及内燃机的构造,确切地说,它是针对曲柄连杆结构的改进。

已有技术的普通内燃机,是由活塞驱动的曲轴连杆机构输出燃烧动的转矩,由于这种发动机的曲轴连杆机构是刚性联接的复杂结构,所以它们存在着制造困难,振动大的缺点。苏联发明专利的旋转式发动机(专利号1038487)没有曲轴连杆机构。它的气缸和活塞是普通的,发动机的从动轴穿过活塞,活塞本身不动而是气缸作往复直线运动,燃烧室由活塞与气缸之间的空间构成并相对分布在活塞两端。气缸上有切口,装在从动轴上的两个单向离合器夹板通过气缸的切口。两个离合器的离合是反向的,离合器的夹板端部滑槽中的销子与气缸切口壁连接,当气缸上下运动时,分别带动一个离合中的滚柱卡死将转矩传到从动轴上,并使从动轴向一个方向转动。这种旋转式发动机的优点是取消了曲轴,燃烧室对称分布有利于提高功率因素,由于没有反向刚性联接可以消除振动。但它还存在气缸运动质量大、惯性大,对提高发动机速度不利,加上气缸与固定活塞和外套都有相对运动,由此增大了摩擦力,降低了散热效果,以及传递力矩的销子和轮廓线磨损严重之不足。本实用新型采用齿动式发动机机构,取消了气缸的外套,设计成气缸不动而活塞动的简单结构,它是由固定在活塞内的两个对称错位放置的齿条,驱动两个反向离合 的齿动式单向离合器带动从动轴向一个方向转动,这样既具备了旋转式发动机之优点,又克服了它的不足之处。

本实用新型的目的是在于克服已有技术之不足,而设计成气缸不动而活塞动的不带气缸外套的齿动式发动机结构,其气缸、活塞和进、排气方式与普通发动机相同,而用齿条代替旋转式发动机的销子,用齿动式单向离合器代替旋转式发动机的凸轮式单向离合器,以实现从动轴向一个方向转动,并能简化传动结构,方便力矩传递,达到有利于散热,减少摩擦,提高功率因素,并作到燃烧室大小可以任意设计之优点。

为实现上述目的,本实用新型在结构上所采用的新设计结构和技术措施如下:1.在普通缸体的中部上开有对称的两个轴承孔。它适合从动轴从此穿过,并用轴承把从动轴两端支承固定在缸体的两个轴承孔中;2.在普通活塞的直径上开有对称的两个纵向活塞切口,该切口适合从动轴穿过,并在与纵向活塞切口相垂直的活塞壁上开有对称错位的两个纵向长形槽孔,用于安装两个齿条;3.设计两个齿条、齿轮付传动的齿动式单向离合器。两个离合器按离合方向相反的方式装在活塞内从动轴的中部,其斜凹槽内环在从动轴上用键固定,套在斜凹槽内环上的外齿轮环的一侧齿分别与活塞内对称错位安装的齿条啮合。由于离合器内环的每个斜凹槽中安放有滚柱,当外齿轮环向斜凹槽外方向转动时,滚柱被卡死带动内环转动,相反外齿轮环向斜凹槽内方向转动时,则外齿轮环与内环作相对滑动,所以当活塞上下运动时,便能通过齿条分别带动齿动式单向离合器和从动轴向一个方向转动;4.在 从动轴穿过活塞切口的相应两段上设计套有从动轴套,两个轴套适合与活塞切口滑动转动接触,并起安装定位作用。

按照上述新设计结构和技术措施所设计的齿动式发动机,可以使用普用发动机的缸体、活塞和进、排气方式,而不用曲轴连杆机构。它是将从动轴穿过往复直线运动的活塞,并用轴承支承固定在缸体上,通过安装在活塞内对称错位的两个齿条与从动轴上两个齿动式单向离合器的齿轮啮合,就能使活塞的往复直线运动变成从动轴的圆周运动。这种齿动式发动机的结构简单,加工制造容易,可以按各种规格设计燃烧室,由于没有缸体外套有利于散热,固定缸体有利于减少摩擦力,燃烧室相对分布在活塞两端有利于提高功率因素,从而可使成本降低,提高经济效益,有利于一般厂矿企业加工。

下面用实施例,结合附图对本实用新型详细说明如下:

图1是齿动式发动机的结构总图。

图2是齿动式发动机的剖面右视图。

图3是齿动式单向离合器的结构组合图。

图4是齿动式单向离合器的剖面右视图。

如图1、2所示,齿动式发动机是由缸体(1)、活塞环(2)、活塞(3)、从动轴(4)、从动轴套(5)、活塞切口(6)、齿条(7、17)、齿条固定螺丝(8、18)、从动轴固定销(9)、右离合器(10)、左离合器(11)、活塞盖(12)、缸体盖(13)、进气孔(14)、排气孔(15)和轴承(16)等组成。其中,缸体(1)是一个中 部有两个对称轴承孔、上下端有进、排气孔(14、15)的两端开口圆筒,上下开口适合与缸体盖(13)密封固定连接,两个对称轴承孔适合与轴承(16)紧配合,进气孔(14)适合与燃气供气连接,排气孔(15)适合与燃烧气排放阀连接。活塞环(2)是四个相同的开口金属圆环,适合分别套入活塞(3)的上下端部的四个凹环槽内。活塞(3)是一个两端开口的普通活塞,其上下端外部的四个凹环槽适合与活塞环(2)密封配合,中部有对称的两个活塞切口(6)适合从动轴(4)穿过并与从动轴套(5)滑动转动配合,并在与活塞切口(6)相垂直的两个对称错位活塞槽孔适合装入齿条(7、17)并用螺丝(8、18)固定在活塞上,两端开口适合与活塞盖(12)密封固定连接。从动轴(4)是一个中间带键槽的轴,其轴适合穿过活塞切口(6),中间的键槽轴适合与两个齿动式单向离合器(10、11)滑动配合,并用从动轴销(9)固定,在离合器两端的外部轴上适合分别套上一个从动轴套(5),两端的小台阶轴适合与轴承(16)紧配合,并通过轴承(16)把从动轴支承固定在缸体的轴承孔中。从动轴 (5)是两个相同的圆形筒,其长度适合一端靠紧离合器,另一端刚好不伸出活塞切口外。活塞切口(6)是活塞中部上的两个对称纵向长槽半圆孔,其切口长度适合活塞往复位移而不会撞到从动轴(4),切口宽度适合与从动轴套(5)滑动转动接触。齿条(7、17)是两个对称性的长形齿条,其齿背适合装入活塞(3)的活塞槽孔中,并以两端用螺丝(8、18)固定在活塞上,内面齿适合 与离合器外齿轮 环(10-1、11-1)的齿啮合,当活塞作往复直线运动时,带动离合器斜凹槽内环(10-2、11-2)和从动轴(4)向一个方向作圆周运动。齿条固定螺丝(8、18)是埋头螺钉,适合把齿条两端凸块固紧在活塞内壁凹槽上。从动轴销(9)适合与从动轴(4)和右、左离合器内环(10-2、11-2)紧固连接。右、左离合器(10、11)如图3、4所示,它是由外齿动轮环(10-1、11-1)、斜凹槽内环(10-2、11-2)、滚柱(10-3、11-3)和弹簧(10-4、11-4)与挡板(10-5、11-5)以相同零件组成的。其中,外齿轮环(10-1、11-1)是两个相同的外圆齿轮环,其外圆齿适合分别与对称错位的齿条(7、17)转动啮合,内圆环适合与斜凹槽内环(10-2、11-2)外圆滑动转动配合。斜凹槽内环(10-2、11-2)是两个相同的外圆对称分布3~5个斜凹槽的圆环,其带键槽的内孔适合与从动轴(4)滑动配合并用从动轴销(9)固定连接,带斜凹槽的外圆适合分别与外圆齿轮环(10-1、11-1)的内孔滑动转动配合,斜凹槽中适合安装滚柱(10-3、11-3)和弹簧(10-4、11-4),当外圆齿轮环向斜凹槽外方向转动时,便卡死滚柱(10-3、11-3)带动内环和从动轴(4)向一个方向转动,相反当外圆齿轮环向斜凹槽内方向转动时,则滚柱未卡死,外圆齿轮与内环只作相对滑动。弹簧(10-4、11-4)是柱形弹簧,其一边固定在离合器的斜凹槽内端,另一边与滚柱(10-3、11-3)轻压接触。挡环(10-5、11-5)是两个相同的圆环板,分别 位于离合器内环的两边,适合挡住滚柱(10-3、11-3)不致滑出。活塞盖(12)是两个相同的带内凸圆的平盖,其内凸圆适合套入活塞(3)的端孔内并与两端开口密封固定连接。缸体盖(13)是两个相同的带内凸圆的平盖,其内凸圆适合密封滑动地套入缸体的端孔内,并与缸体两端密封固定连接。进、排气孔(14、15)分别位于缸体(1)两端燃烧室的两边,进气孔(14)适合与燃气进气阀连接,排气孔(15)适合与排气阀连接。轴承(16)是两个滚柱轴承,其内孔适合与从动轴(4)两端小台阶轴紧配合,外径适合装入缸体(1)的轴承孔内并呈紧配合。

本实用新型的齿动式发动机只是活塞、缸体部分,即使发动机运转,还需配合现有的进、排气系统和点火系统。本发动机装配时需用专用工具,其装配顺序如下:缸体→活塞→轴套→单向离合器(用专用工具夹着)→轴→轴销→活塞盖→缸盖。

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