專利名稱:星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù):
從EP 318 967中可得知這種類型的星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī),控制活塞加壓的控制元件設(shè)計(jì)成桿狀形式,并設(shè)置成可沿其軸線在氣缸蓋的孔中移動(dòng),其中該孔橫向于偏心軸延伸。與活塞接合的引導(dǎo)主體移動(dòng)桿狀控制元件,從而使得進(jìn)水管或者回水管被釋放。進(jìn)水管從星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸延伸,回水管延伸到用于加壓流體的容器。同時(shí),一根管從外殼延伸到容器,它將在外殼中收集的泄漏流體從星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼運(yùn)走。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于進(jìn)一步開發(fā)前面所述的星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī),已使其效率提高。
根據(jù)本發(fā)明,這通過權(quán)利要求1特征部分的特征來實(shí)現(xiàn)。由于在活塞加壓結(jié)束后,與大容積空腔和/或外殼中的泄漏流體空間的連通不受阻,因此活塞從氣缸排出的流體直接引導(dǎo)到外殼的泄漏流體空間中,該空間與氣缸中的流體柱相比,容積非常大。因此,活塞不需要克服回水管的管阻力,這就會(huì)提高星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。這種效率的提高還與噪音和熱量的產(chǎn)生減少有關(guān)。外殼中的大容積泄漏流體空間導(dǎo)致了從氣缸排出的流體柱的減震,因此在已知設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的加壓沖程不會(huì)象已知設(shè)計(jì)中那樣出現(xiàn)。外殼的泄漏流體空間對(duì)以脈動(dòng)形式流出的流體流具有減震作用,因此可獲得星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的低震動(dòng)和低噪音操作。因此,通常出現(xiàn)的減壓噪音不再出現(xiàn)。
本發(fā)明通過附圖以示例的方式詳細(xì)說明。
圖1示出穿過具有活塞裝置的氣缸的截面;和圖2示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)的部分視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1以穿過氣缸的部分截面示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。用標(biāo)號(hào)1表示設(shè)置在星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的從動(dòng)軸W上的偏心軸,設(shè)計(jì)成罐狀形式的工作活塞2緊靠在其外圓周上。在各種情況下,工作活塞2都是設(shè)置在星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)外殼4’的徑向延伸圓柱凸耳4中,這些圓柱凸耳4圍繞偏心軸1設(shè)置成星形形式。引導(dǎo)主體5接合在活塞2中,沿其取向設(shè)置有開口6,以便活塞2壓縮的加壓流體通過。在引導(dǎo)主體5的徑向外端,設(shè)置有一個(gè)徑向向外突起的部分球形表面形狀的環(huán)狀支撐面7,氣缸蓋9的一個(gè)互補(bǔ)形狀的支撐面8與之靠緊。具有徑向相對(duì)凸耳的環(huán)形彈簧元件緊靠引導(dǎo)主體5的環(huán)形肩部,它們通過銷釘(未示出)緊固到外殼上。利用該彈簧元件,引導(dǎo)主體5以支撐面7緊靠氣缸蓋的支撐面8的方式被容納。用標(biāo)號(hào)26表示活塞支撐面上的釋放腔,該腔與活塞2的內(nèi)部空間連通。
桿狀控制元件15可在每個(gè)氣缸蓋9中的通孔14中被引導(dǎo)移動(dòng),通孔14橫向于偏心軸線延伸,所述控制元件通過球窩接頭16與該引導(dǎo)主體5接合。在示出的實(shí)施例中,徑向向外突出的銷17緊固到引導(dǎo)主體5上,通過其自由端的球形接頭主體,銷17接合到桿狀控制元件15中心相應(yīng)設(shè)計(jì)的凹陷中。在球窩接頭16的兩側(cè),活塞狀凸耳18和18’形成在桿狀控制元件15的自由端。在各種情況下,環(huán)形凹槽19和/或20形成在氣缸蓋9中,位于這些活塞狀凸耳18、18’的移動(dòng)區(qū)域內(nèi),環(huán)形凹槽19與示意示出的進(jìn)水管D相連接,加壓流體通過該進(jìn)水管D供應(yīng)到氣缸和/或工作活塞2中。
環(huán)形凹槽20與回水管R相連接,回水管R從外殼和/或環(huán)形凹槽20延伸到加壓流體容器,以便在活塞2的工作沖程和控制元件15的相應(yīng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)之后使從活塞腔中排出的流體回到容器中。因此,活塞2在排出運(yùn)動(dòng)過程中必須克服回水管R的阻力。
氣缸蓋9中用于控制元件的橫向通孔14在其兩端由排放塞21、21’封閉??刂圃?5前側(cè)與排放塞21、21’之間的空間通過孔22和/或22’與外殼的內(nèi)部空間連通,以便引導(dǎo)在控制元件處泄漏到活塞2外部空間中的泄漏流體進(jìn)入外殼。一個(gè)泄漏管(未示出)引導(dǎo)在星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)外殼中收集的泄漏流體回到流體容器中。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì),其中環(huán)形凹槽20通過具有大橫截面的短孔30與大容積的中空空間4、4’連通,在環(huán)形凹槽20和流體容器之間沒有設(shè)置回水管R,因此在工作沖程之后從活塞腔中排出的流體被直接引導(dǎo)到外殼的中空空間27中,從那里,通過在圖2中示意示出的回水管R,流體在幾乎不壓縮的狀態(tài)下回到流體容器中。
在從氣缸中排出流體的時(shí)候,與現(xiàn)有設(shè)計(jì)的回水管R相比,具有大橫截面的短孔30表現(xiàn)出對(duì)活塞2的非常小的阻力,現(xiàn)有設(shè)計(jì)中回水管R具有一定長度,并且不可避免地具有障礙物,因此回水管R中流體的流阻增加。
在圖1中活塞的操作位置中,進(jìn)水管D和回水管R都被控制元件封閉,因此處于一定壓力的流體柱鎖在中空活塞2中。由于偏心軸1在圖1中虛線所示位置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),帶有引導(dǎo)主體5的活塞2旋轉(zhuǎn)到如圖1中虛線所示的左側(cè),因此控制元件15向左側(cè)移動(dòng),連通到環(huán)形凹槽20的通路14被釋放。
在根據(jù)圖1的已知設(shè)計(jì)中,由于工作活塞2中的加壓流體柱與對(duì)流體流動(dòng)增加阻力的回水管R連接,因此出現(xiàn)減壓沖程。因此,產(chǎn)生相應(yīng)的噪音,而且在通過活塞將流體排出到回水管R的過程中,會(huì)不利地產(chǎn)生熱量。因此,星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的效率受到影響。
另一方面,在根據(jù)圖2的本發(fā)明的設(shè)計(jì)中,在控制元件15向左側(cè)移動(dòng)的過程中,鎖在工作活塞2中流體柱通過具有大橫截面的短孔30與外殼的大容積中空空間27連通,因此在排出運(yùn)動(dòng)期間,活塞不需要克服顯著的阻力。比中空活塞2的容積大的外殼中的中空空間27的容積在活塞中壓力柱的釋放方面具有減震作用,因此可避免產(chǎn)生噪音,因?yàn)闆]有減壓沖程。另外,由于在通過孔30的過程中阻力很小,因此可大大減少熱量的產(chǎn)生??傊?,與根據(jù)圖1的已知設(shè)計(jì)相比,根據(jù)圖2的設(shè)計(jì)可顯著地提高效率。
如圖2所示,在活塞2在相反方向的后續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)中,由于引導(dǎo)主體5相應(yīng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),環(huán)形凹槽20被控制元件鎖定,環(huán)形凹槽19被釋放。加壓流體通過環(huán)形凹槽19和引導(dǎo)主體5中的開口6流到活塞2中,并作用于其上,因此它進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)偏心軸1。
把從活塞腔排出的流體運(yùn)送到一個(gè)大容積的中空空間和/或運(yùn)送到外殼的泄漏腔中,也可設(shè)置在星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的其它設(shè)計(jì)中,在該設(shè)計(jì)中,控制元件以不同的形式設(shè)計(jì)。
對(duì)于該連接件重要的是,在活塞的工作沖程之后,來自活塞腔的流體通過僅具有較小流阻的大截面被引導(dǎo)到大容積中空空間。
可能存在對(duì)上述設(shè)計(jì)的各種修改。還可設(shè)置幾個(gè)孔來代替一個(gè)孔30,它們具有大的總橫截面,并連接活塞的加壓表面與中空空間27,并且通過這些孔,回水管使流體以幾乎不受壓的形式回到流體容器中。在工作沖程之后活塞將流體排放到其中的大容積中空空間還可以不同于圖1的方式設(shè)計(jì)和成形。而且,設(shè)置在活塞的加壓表面和中空空間27之間的控制元件15優(yōu)選以下述方式設(shè)計(jì),在釋放活塞的加壓表面與中空空間27之間連接的時(shí)候,控制元件15不給流體的流動(dòng)增加任何大的阻力。
孔30和/或多個(gè)孔的橫截面以下述方式設(shè)計(jì),即流動(dòng)橫截面的直徑大于孔的長度,以便使流阻盡可能小。
權(quán)利要求
1.一種星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī),包括緊靠偏心軸(1)圓周的活塞(2),其在徑向外側(cè)受到加壓流體的作用,以便向偏心軸(1)傳遞圍繞從動(dòng)軸(W)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),活塞的加壓表面被控制元件(15)從進(jìn)水管(D)切斷,并在活塞工作沖程之后被連接到回水管(R),其特征在于在回水管(R)和活塞(2)的加壓表面之間設(shè)置大容積的中空空間(27),活塞(2)排出的流體通過具有小流阻的連接件(30)進(jìn)入該空間(27)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī),其中星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的外殼(4)的泄漏流體空間(27)設(shè)置成中空空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī),其中在各種情況下,緊靠偏心軸(1)圓周的活塞(2)都與引導(dǎo)主體(5)相接合,該引導(dǎo)主體(5)以往復(fù)移動(dòng)的方式徑向向外安裝在外殼(4、9)上,并且用于控制入口通道和出口通道(19、20)的控制元件(15)設(shè)置在氣缸蓋(9)上或外殼的相應(yīng)構(gòu)件上,其中通過至少一個(gè)具有大橫截面的孔(30)和/或具有大的總橫截面的幾個(gè)孔,出口通道(20)與外殼(4)的中空空間(27)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī),其中與引導(dǎo)主體(5)活動(dòng)連接的控制元件(15)在氣缸蓋(9)中或外殼的相應(yīng)構(gòu)件中被可調(diào)節(jié)地引導(dǎo),以便控制入口通道和出口通道(19、20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī),其中用于作用于活塞的流體的入口通道和出口通道設(shè)計(jì)成圍繞桿狀控制元件(15)的環(huán)形凹槽(19、20),其中環(huán)形凹槽(20)形成出口通道,將孔(30)引導(dǎo)到外殼的中空空間(27)中。
全文摘要
在一種星形活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中,其包括緊靠偏心軸(1)圓周的活塞(2),在各種情況下,以可往復(fù)移動(dòng)的方式徑向向外安裝在外殼(4、9)上的引導(dǎo)主體(5)與該活塞(2)接合,用于控制入口通道和出口通道(19、20)的控制元件(15)設(shè)置在氣缸蓋(9)或外殼的相應(yīng)構(gòu)件上,該出口通道(20)與外殼(4、4’)的中空空間(27)連接,在其工作沖程之后活塞(2)排出的流體通過外殼的中空空間(27)被送走。
文檔編號(hào)F01B9/00GK1729350SQ200380106893
公開日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者艾爾弗雷德·迪特爾·馬里安 申請(qǐng)人:普萊格機(jī)械兩合公司