專(zhuān)利名稱(chēng)：擺動(dòng)活塞機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種擺動(dòng)活塞機(jī)，其包括其中布置有第一和至少一個(gè)第二活塞的殼體，這些活塞能一起在該殼體內(nèi)繞著相對(duì)于該殼體固定的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)而回轉(zhuǎn)，并且這些活塞在繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)而回轉(zhuǎn)時(shí)，繞著與旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)垂直且穿過(guò)殼體中心的擺動(dòng)軸線(xiàn)進(jìn)行相反方向的往復(fù)擺動(dòng)，該第一活塞具有第一端面，并且該至少第二活塞具有與第一端面面對(duì)的第二端面，這些端面限定了工作腔。
背景技術(shù)：
這種類(lèi)型的擺動(dòng)活塞機(jī)從文獻(xiàn)WO 03/067033 A1中可以得知。
擺動(dòng)活塞機(jī)，尤其是根據(jù)本發(fā)明的擺動(dòng)活塞機(jī)，能用作內(nèi)燃機(jī)、泵或壓縮機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的擺動(dòng)活塞機(jī)優(yōu)選地用作內(nèi)燃機(jī)并且在本發(fā)明中以這種形式進(jìn)行描述。
如果擺動(dòng)活塞機(jī)用作內(nèi)燃機(jī)，那么各個(gè)工作沖程(進(jìn)氣、壓縮、燃燒混合物的點(diǎn)火以及燃燒過(guò)的燃燒混合物的膨脹和排出)通過(guò)各個(gè)活塞在兩個(gè)極限位置之間的往復(fù)擺動(dòng)來(lái)產(chǎn)生。
就從相同申請(qǐng)人名下的文獻(xiàn)WO 03/067033 A1中可知的擺動(dòng)活塞機(jī)來(lái)說(shuō)，四個(gè)活塞布置在殼體中，并且這些活塞共同地繞著固定地布置在殼體中心的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)，并且它們?cè)诨剞D(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行繞著殼體中擺動(dòng)軸線(xiàn)的往復(fù)擺動(dòng)，在所有情況下兩個(gè)相鄰活塞都在相對(duì)方向上擺動(dòng)。在這種已知的擺動(dòng)活塞機(jī)中，在所有情況下兩個(gè)相對(duì)于殼體中心彼此直徑地相對(duì)的活塞彼此剛性地連接以形成雙活塞，并且兩個(gè)這種類(lèi)型的活塞對(duì)在殼體中心交叉布置。在所有情況下，一個(gè)工作腔形成為在所有情況下都位于活塞對(duì)的活塞的兩個(gè)彼此面對(duì)的端面之間，因此這種已知的擺動(dòng)活塞機(jī)具有兩個(gè)工作腔。布置為相對(duì)于殼體中心直徑地相對(duì)的兩個(gè)工作腔的尺寸與活塞的往復(fù)擺動(dòng)同方向地增大和減小。
這種已知擺動(dòng)活塞機(jī)的活塞以這樣的方式布置在殼體中以使得在兩個(gè)工作腔體積最小的TDC位置，它們被定位為垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)。在這個(gè)位置，在活塞繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的回轉(zhuǎn)期間作用在活塞上的離心力最大。其結(jié)果是在高的旋轉(zhuǎn)速度下活塞彼此遠(yuǎn)離的擴(kuò)展或運(yùn)動(dòng)必須與離心力相反地發(fā)生，因?yàn)殡x心力阻礙活塞遠(yuǎn)離彼此的運(yùn)動(dòng)。在這種擺動(dòng)活塞機(jī)中，工作腔一直位于外面且垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)。
這種已知擺動(dòng)活塞機(jī)的活塞基本上呈球形楔的形式，并且相應(yīng)地工作腔的幾何形狀也如此。
盡管這種已知的擺動(dòng)活塞機(jī)具有非常良好的操作性能，但是本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種新設(shè)計(jì)的擺動(dòng)活塞機(jī)，其與上述已知擺動(dòng)活塞機(jī)的設(shè)計(jì)不同。
因此，本發(fā)明是基于為前序所述類(lèi)型的擺動(dòng)活塞機(jī)提供一種這種類(lèi)型的新設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，基于前序所述擺動(dòng)活塞機(jī)，這個(gè)目標(biāo)是借助于被布置為使得旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)穿過(guò)工作腔的活塞的優(yōu)點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)的。
從而根據(jù)本發(fā)明的擺動(dòng)活塞機(jī)與已知擺動(dòng)活塞機(jī)相比的新設(shè)計(jì)在于至少兩個(gè)活塞以這樣的方式布置以使得該至少一個(gè)工作腔并不定位為垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)，而是在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上或者在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)周?chē)?。?dāng)兩個(gè)限定工作腔的活塞繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)時(shí)作用在其上的離心力由于活塞和旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間減小的距離而被降低，并且此外它們作用在兩個(gè)活塞彼此移動(dòng)遠(yuǎn)離的方向上，即離心力幫助膨脹的工作沖程。因此，在活塞繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的回轉(zhuǎn)期間垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)出現(xiàn)的離心力幫助該至少一個(gè)工作腔的膨脹。
在一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，該第一和該至少一個(gè)第二活塞的第一和第二端面以圓形的形式提供。
在這個(gè)構(gòu)造中，該第一和該至少一個(gè)第二活塞至少在毗鄰其端面的區(qū)域?yàn)閳A柱形，并且因此在這個(gè)區(qū)域非常類(lèi)似于往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)活塞。由此所得到的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是活塞環(huán)，如果適當(dāng)?shù)鼐哂邢鄳?yīng)的曲率，能用作這兩個(gè)活塞的密封件，因此在這一點(diǎn)上可以利用往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)中解決密封問(wèn)題的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)。在這個(gè)構(gòu)造中，由第一和至少一個(gè)第二活塞的兩個(gè)端面所限定的工作腔具有圓柱形的幾何形狀或者繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)彎曲的環(huán)形截面。
然而，作為該第一和至少一個(gè)第二活塞的端面的圓形構(gòu)造的一個(gè)替代，也可以選擇不同的幾何形狀，例如卵形，其有利于增加該至少一個(gè)工作腔的尺寸，尤其是如果殼體的內(nèi)部為球形對(duì)稱(chēng)時(shí)。
在又一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，該第一和至少一個(gè)第二活塞被設(shè)計(jì)為基本上呈弓形。
可以理解的是，該第一和至少一個(gè)第二活塞的弓形構(gòu)造可以被限制在與其端面毗鄰的區(qū)域，即，如以下將更加詳細(xì)描述的，活塞遠(yuǎn)離端面的外側(cè)可用作控制活塞的功能元件以便從活塞的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)獲得擺動(dòng)，并且為此目的可以以不同的方式構(gòu)造。
在又一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，該第一活塞和/或該至少一個(gè)第二活塞具有至少一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)元件，其在該第一活塞和/或該至少一個(gè)第二活塞回轉(zhuǎn)時(shí)被沿著相應(yīng)設(shè)計(jì)的控制凸輪導(dǎo)向，以產(chǎn)生該第一和至少一個(gè)第二活塞的擺動(dòng)，該控制凸輪布置在殼體上距離旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)至少大致最大距離之處。
在已知的擺動(dòng)活塞機(jī)中，有著用于控制活塞擺動(dòng)的對(duì)比控制機(jī)構(gòu)，但是在那種情況下控制凸輪處于距離旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)更短的距離，在殼體端面附近。控制凸輪和旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)之間更大距離的優(yōu)點(diǎn)在于改進(jìn)了杠桿比，以便從它們繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)獲得該至少兩個(gè)活塞的擺動(dòng)。
在這方面，如果該至少一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)元件是可旋轉(zhuǎn)地安裝在該第一和/或至少一個(gè)第二活塞的面對(duì)殼體的外側(cè)上的球窩內(nèi)的球，以及如果該控制凸輪被設(shè)計(jì)為殼體內(nèi)橫截面呈部分圓形的槽，該球部分地嚙合在該槽內(nèi)，則也是優(yōu)選的。
這種類(lèi)型的使用球作為該至少一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)元件的控制機(jī)構(gòu)，具有最佳地減小控制機(jī)構(gòu)內(nèi)摩擦力的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榍蚰茉谠撝辽僖粋€(gè)活塞的球窩里以及還在殼體的槽內(nèi)自由地旋轉(zhuǎn)，因此該球能在非常小的摩擦力之下遵循控制凸輪的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠淠茉谒蟹较蛏闲D(zhuǎn)。
球窩可以以這樣的方式設(shè)計(jì)以使得其束縛地保持該球，或者該球能借助于由油潤(rùn)滑而形成的潤(rùn)滑膜通過(guò)附著力而被保持在球窩里。
優(yōu)選地，該第一和該至少一個(gè)第二活塞都具有呈球形的運(yùn)轉(zhuǎn)元件，該球能在殼體內(nèi)在同一槽形控制凸輪里運(yùn)動(dòng)至彼此距離一定距離。
在又一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，該第一和該至少一個(gè)第二活塞相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同心地且可繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)地滑動(dòng)地安裝在置于殼體內(nèi)的活塞籠里，該活塞籠相對(duì)于繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被旋轉(zhuǎn)固定地連接至該第一和該至少一個(gè)第二活塞。
因此活塞籠和該第一和該至少一個(gè)第二活塞形成擺動(dòng)活塞機(jī)的“內(nèi)機(jī)”或“內(nèi)馬達(dá)”。兩個(gè)活塞在活塞籠內(nèi)的滑動(dòng)安裝用于兩個(gè)活塞繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)的擺動(dòng)機(jī)動(dòng)性，而在繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方面，由于被旋轉(zhuǎn)固定地連接至活塞籠，活塞與活塞籠一起繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)而回轉(zhuǎn)。這時(shí)活塞籠能有利地用作驅(qū)動(dòng)器或輸出元件并且因此可以被設(shè)計(jì)為從殼體突出的軸延伸部分。
在又一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的活塞籠具有孔洞，該第一和該至少一個(gè)第二活塞部分地容納在其中，以使得它們?cè)谄渲谢顒?dòng)，并且其在圓周方向上限定了工作腔。
因此孔洞與該第一和至少一個(gè)第二活塞的兩個(gè)彼此面對(duì)的端面一起限定了擺動(dòng)活塞機(jī)的該至少一個(gè)工作腔。孔洞在活塞籠內(nèi)的幾何形狀也根據(jù)兩個(gè)活塞的端面的幾何形狀進(jìn)行選擇，即例如如同前面以上提及的圓形，卵形或者其它相應(yīng)于活塞端面形狀的形狀。如果兩個(gè)活塞的端面呈圓形，與活塞籠內(nèi)的圓形孔洞相結(jié)合的結(jié)果是一個(gè)相當(dāng)于彎曲圓柱或環(huán)形截面的工作腔。然后活塞優(yōu)選地借助于密封件相對(duì)于活塞籠的孔洞的壁進(jìn)行密封，在圓形孔洞和圓形端面的情況下，該密封件有利地被設(shè)計(jì)為與工作腔形狀相匹配的活塞環(huán)。
在又一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，通道穿過(guò)活塞籠并且在一側(cè)上在孔洞內(nèi)打開(kāi)，而在另一側(cè)上其朝著殼體打開(kāi)，以便根據(jù)活塞籠的旋轉(zhuǎn)位置與殼體內(nèi)的進(jìn)口或出口相通。
這種措施的優(yōu)點(diǎn)是，活塞籠借助于上述通道或開(kāi)口用作殼體內(nèi)進(jìn)口和出口的閥。因此不必為殼體內(nèi)的進(jìn)口和出口個(gè)年個(gè)單獨(dú)的閥，或者為了即時(shí)打開(kāi)或關(guān)閉而提供閥的負(fù)載控制，如同常規(guī)的往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)那樣。進(jìn)口和出口打開(kāi)和關(guān)閉以允許燃燒空氣和/或燃料進(jìn)入以及將燃燒過(guò)的燃燒混合物排出的動(dòng)作由于活塞籠繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果而在正確的沖程處自動(dòng)發(fā)生。
在又一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，活塞籠具有至少一個(gè)用于介質(zhì)，尤其是冷卻劑/潤(rùn)滑劑通道，其至少部分地在活塞籠的圓周上延伸并且穿過(guò)其內(nèi)部。
這種布置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是活塞籠有利地執(zhí)行又一功能，也就是給殼體內(nèi)所有的運(yùn)動(dòng)部件供應(yīng)冷卻和/或潤(rùn)滑介質(zhì)。冷卻/潤(rùn)還介質(zhì)能通過(guò)布置在殼體上的連接而供應(yīng)，在這種情況下該至少一個(gè)通道優(yōu)選地作為環(huán)形通道在活塞籠的外側(cè)上延伸，因此該至少一個(gè)通道一直與該供應(yīng)連接相通。
在又一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，優(yōu)選地在其端部變寬的孔洞在擺動(dòng)軸線(xiàn)的水平處在擺動(dòng)軸線(xiàn)的方向上穿過(guò)活塞籠。
該孔洞有利地用作又一冷卻劑/潤(rùn)滑劑通道，其有助于這種類(lèi)型的冷卻/潤(rùn)滑介質(zhì)的特別集中的循環(huán)，因?yàn)樵摽锥创怪庇谛D(zhuǎn)軸線(xiàn)延伸，并且因此當(dāng)活塞籠繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)時(shí)，隨后位于孔洞內(nèi)的冷卻/潤(rùn)滑介質(zhì)受到離心力，導(dǎo)致冷卻/潤(rùn)滑介質(zhì)朝著孔洞的擴(kuò)寬端運(yùn)動(dòng)。因此，在冷卻/潤(rùn)滑介質(zhì)的循環(huán)期間有利地發(fā)生了流通效應(yīng)。
在又一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，殼體內(nèi)布置有第三和第四活塞，該第三和第四活塞基于擺動(dòng)軸線(xiàn)相對(duì)于第一和第二活塞直徑地布置，并且能繞著該軸線(xiàn)擺動(dòng)，能與第一和第二活塞一起繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)并限定第二工作腔。
在這個(gè)構(gòu)造中，在根據(jù)本發(fā)明的擺動(dòng)活塞機(jī)內(nèi)還形成有有利地相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)和擺動(dòng)軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)并且因此重量平衡的系統(tǒng)。
在這個(gè)方面上，如果該四個(gè)活塞以這樣的方式布置以使得當(dāng)活塞繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)時(shí)，第一和第二工作腔的尺寸在相同方向上增大和減小，則是優(yōu)選的。
這個(gè)構(gòu)造有助于該四個(gè)活塞在回轉(zhuǎn)和擺動(dòng)的每個(gè)位置上形成重量平衡的系統(tǒng)。該四個(gè)活塞優(yōu)選地在所有情況下布置為相對(duì)于擺動(dòng)軸線(xiàn)呈直徑地相對(duì)的對(duì)，而不類(lèi)似于已知擺動(dòng)活塞機(jī)中優(yōu)選地將四個(gè)活塞各自地布置為殼體中(即沒(méi)有彼此成對(duì)地剛性連接以形成雙活塞)。
在又一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，活塞籠在擺動(dòng)軸線(xiàn)的兩側(cè)上延伸并且還容納第三和第四活塞。
總之，因此，這樣形成了特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，只需少量部件，其中活塞籠容納所有的四個(gè)活塞。對(duì)于第三和第四活塞，如果活塞籠是如上所述為第一和第二活塞所提供，則同樣具有用于第三和第四活塞的孔洞，第三和第四活塞可滑動(dòng)地安裝在該孔洞中并且相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)固定地連接至活塞籠，然活這個(gè)孔洞與第三和第四活塞的端面一起限定了第二工作腔。
在又一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造中，殼體的殼體內(nèi)壁基本上呈球形。
這個(gè)構(gòu)造有利地形成了球形對(duì)稱(chēng)的擺動(dòng)活塞機(jī)，其在已知擺動(dòng)活塞機(jī)中已經(jīng)證明了其價(jià)值。
然而，作為替換，在沿著包括旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)和擺動(dòng)軸線(xiàn)的平面的截面看時(shí)，殼體的殼體內(nèi)壁也可以提供為在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向上呈長(zhǎng)橢圓形。
在這個(gè)方面上，術(shù)語(yǔ)“長(zhǎng)橢圓形”理解為意味著擺動(dòng)活塞機(jī)的殼體包括兩個(gè)半球，其間插入有在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)方向上細(xì)長(zhǎng)的部分。殼體的殼體內(nèi)壁的長(zhǎng)橢圓形形狀有利地打開(kāi)了提供以下優(yōu)選構(gòu)造的可能性。
例如，如果殼體中布置有能繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的中空銷(xiāo)，并且在中空銷(xiāo)的壁中有開(kāi)口，其隨著中空銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)位置的變化與第一工作腔或者如果適當(dāng)與第二工作腔相通，則是優(yōu)選的。
這種中空銷(xiāo)能有利地用來(lái)通過(guò)設(shè)在該中空銷(xiāo)內(nèi)的圓周地限定的開(kāi)口將新鮮空氣，尤其是壓縮的新鮮空氣供給入工作腔，或者如果有兩個(gè)工作腔則交替地供給入兩個(gè)工作腔。于是，燃燒空氣能在允許壓力下穿入工作腔，使得能在工作腔里獲得燃料空氣混合物的更大壓縮。這樣，擺動(dòng)活塞機(jī)就尤其適于作為柴油機(jī)。
在這個(gè)方面上，優(yōu)選地，中空銷(xiāo)連接至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其在活塞繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)時(shí)使中空銷(xiāo)繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。
這樣，就能在無(wú)需外部控制機(jī)構(gòu)之下以有利地簡(jiǎn)單方式直接從活塞繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)獲得中空銷(xiāo)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以使得其開(kāi)口與一個(gè)工作腔或另一工作腔相通。如果適當(dāng)?shù)剡x擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的升壓比，中空銷(xiāo)的旋轉(zhuǎn)速度則以簡(jiǎn)單的方式與擺動(dòng)活塞機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度同步。
在這個(gè)方面上，還優(yōu)選地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括蝸桿齒或蝸輪，其連接至中空銷(xiāo)并且與布置在殼體上且繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)延伸的至少一組齒圈相嚙合。
這種類(lèi)型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有特別簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，能在無(wú)需增大空間的情況下容納愛(ài)殼體內(nèi)，并且給定蝸桿齒的適當(dāng)構(gòu)造，那么中空銷(xiāo)的旋轉(zhuǎn)速度隨著活塞繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速度而變化。
從以下描述和附圖中能得出其它優(yōu)點(diǎn)和特征。
可以理解到，以上列出并且以下將解釋的特征不僅能以每個(gè)例子中給出的組合使用，而且還能在不偏離本發(fā)明范圍的情況下以其它組合或作為單獨(dú)措施而使用。


本發(fā)明的示例性實(shí)施例在附圖中示出并且以下結(jié)合附圖進(jìn)行更詳細(xì)地描述，其中圖1示出了擺動(dòng)活塞機(jī)的透視全圖；圖2示出了圖1的擺動(dòng)活塞機(jī)從圖1中箭頭II方向看的視圖；圖3示出了在平行于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)且垂直于擺動(dòng)軸線(xiàn)的平面上穿過(guò)擺動(dòng)活塞機(jī)的縱向截面圖，擺動(dòng)活塞機(jī)的活塞示出為處于第一工作位置；圖4示出了活塞與圖3所示處于相同工作位置的擺動(dòng)活塞機(jī)，其形式為部分透視圖，活塞在截面中沒(méi)有示出；圖5示出了可與圖4所示相比較的擺動(dòng)活塞機(jī)的視圖，活塞示出為處于第二工作位置；圖6示出了穿過(guò)圖1至5所示活塞擺動(dòng)機(jī)的縱向截面圖，活塞示出為處于第三工作位置；圖7示出了活塞與圖6所示處于相同工作位置的擺動(dòng)活塞機(jī)，其形式為部分透視圖，活塞在截面中沒(méi)有示出；圖8示出了從圖3的VIII-VIII線(xiàn)上穿過(guò)活塞擺動(dòng)機(jī)的截面圖；圖9示出了從圖3的IX-IX線(xiàn)上穿過(guò)活塞擺動(dòng)機(jī)的截面圖；圖10示出了從圖3的X-X線(xiàn)上穿過(guò)如圖1至9所示活塞擺動(dòng)機(jī)的縱向截面圖；圖10A示出了擺動(dòng)活塞機(jī)改進(jìn)的示例性實(shí)施例的可與圖10相比較的視圖；圖11示出了與圖3或4所示類(lèi)似的穿過(guò)擺動(dòng)活塞機(jī)的縱向截面圖，只是活塞籠和活塞在截面中沒(méi)有示出；圖12示出了移走半殼體的擺動(dòng)活塞機(jī)的視圖；圖12單獨(dú)地示出了活塞籠和活塞合乎比例的布置的透視圖；
圖14單獨(dú)地示出了擺動(dòng)活塞機(jī)一半殼體內(nèi)側(cè)的透視圖；圖15a)至d)示出了包括有呈獨(dú)立形式的運(yùn)轉(zhuǎn)元件的擺動(dòng)活塞機(jī)的活塞的各種透視圖和截面圖；圖16示出了穿過(guò)根據(jù)又一個(gè)示例性實(shí)施例的擺動(dòng)活塞機(jī)的縱向截面圖；和圖17示出了沿著相對(duì)于圖16的截面旋轉(zhuǎn)過(guò)90°的平面穿過(guò)圖16所示擺動(dòng)活塞機(jī)的縱向截面。
具體實(shí)施例方式
圖1至10和圖11和12示出了附圖標(biāo)記為10的擺動(dòng)活塞機(jī)的各種視圖。擺動(dòng)活塞機(jī)10的更多細(xì)節(jié)在圖13至15中示出。
在當(dāng)前的示例性實(shí)施例中，擺動(dòng)活塞機(jī)10設(shè)計(jì)為內(nèi)燃機(jī)。
擺動(dòng)活塞機(jī)10具有由兩個(gè)半殼體14和16裝配而成的殼體12。每個(gè)半殼體14和16具有凸緣18a和18b，半殼體14和16借助于它們而彼此可松開(kāi)地連接。
殼體12中布置有用于新鮮空氣/燃料的進(jìn)口連接件20和24，其布置為相對(duì)于殼體中心直徑地相對(duì)并且其開(kāi)口穿過(guò)殼體(參考圖9)。出口連接件22和26也以類(lèi)似的方式提供。進(jìn)口連接件20和24用來(lái)供應(yīng)新鮮空氣或燃燒空氣，而出口連接件22和26用來(lái)排出燃燒過(guò)的燃料空氣混合物。每個(gè)進(jìn)口連接件20和24分配一個(gè)用于燃料噴嘴的連接，如圖所示用于連接件24的為連接25(仍然參考圖9)。圖2示出了用于進(jìn)口連接件20的相應(yīng)連接21。
此外，殼體中布置有多個(gè)用于供應(yīng)和排出和/或循環(huán)冷卻/潤(rùn)滑介質(zhì)穿過(guò)擺動(dòng)活塞機(jī)10內(nèi)部的連接28至38。
在擺動(dòng)活塞機(jī)10的這個(gè)示例性實(shí)施例中，殼體內(nèi)壁39基本上呈球形或者球形對(duì)稱(chēng)，例如，從圖3中能看到。
殼體12內(nèi)部布置有四個(gè)活塞40至46，其在殼體12內(nèi)能如箭頭49所示那樣共同地繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48而回轉(zhuǎn)(圖3)。在這個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，活塞40至46繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)50在兩個(gè)極限位置之間進(jìn)行疊加在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)上的擺動(dòng)，一個(gè)極限位置在圖3中示出(稱(chēng)之為BDC位置)，另一個(gè)極限位置在圖6中示出(稱(chēng)之為T(mén)DC位置)。
被理解為幾何軸的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48和擺動(dòng)軸線(xiàn)60穿過(guò)球形殼體12的中心。此外，擺動(dòng)軸線(xiàn)50一直垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48，但是同樣地根據(jù)活塞40至46同樣繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而繞著后者回轉(zhuǎn)。
對(duì)于活塞40至46，在所有情況下兩個(gè)活塞布置為相對(duì)于擺動(dòng)軸線(xiàn)50彼此直徑地相對(duì)，特別在活塞40至46的每個(gè)樞軸位置，并且特別是一方面活塞40和44，以及另一方面活塞42和46，布置為彼此直徑地相對(duì)。然而，活塞40至46單獨(dú)地安裝在殼體12中，即并不是彼此成對(duì)地剛性連接。
每個(gè)活塞40至46具有端面，即活塞40具有端面52，活塞42具有端面54，活塞44具有端面56以及活塞46具有端面58。
分別彼此面對(duì)的端面，即在當(dāng)前情況下為活塞42和44的端面54和56以及活塞40和46的端面52和58，在所有情況下限定了用作燃燒室的工作腔60和62。旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48穿過(guò)這兩個(gè)工作腔60、62，優(yōu)選地在每個(gè)活塞位置的中心。
由于各個(gè)相鄰的活塞40至46在繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48回轉(zhuǎn)時(shí)在彼此相對(duì)的方向上進(jìn)行擺動(dòng)，工作腔60和62在彼此相同的方向上一直增大或減小。
作為例子，從工作腔60和62具有最大體積的狀態(tài)開(kāi)始，如圖3所示，活塞40和46相向擺動(dòng)(圖5)，活塞42和44也如此。在此過(guò)程中，工作腔60和62的體積減小直到達(dá)到如圖6所示工作腔60和62處于最小體積的極限位置。
可以理解到，當(dāng)活塞40和46繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)50擺動(dòng)時(shí)，它們一直保持在圖3中的線(xiàn)VIII-VIII的左手側(cè)，而活塞42和44一直保持在所述線(xiàn)的右手側(cè)。
為了從活塞40至46繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)得到活塞40至46繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)50的擺動(dòng)，每個(gè)活塞40至46具有運(yùn)轉(zhuǎn)元件64(活塞40)、66(活塞42)、68(活塞44)和70(活塞46)。運(yùn)轉(zhuǎn)元件64至70是在所有情況下都安裝在球窩72中的球，如圖15中針對(duì)活塞40所示，并且球窩布置在各個(gè)活塞40至46的外側(cè)上，面對(duì)殼體內(nèi)壁39。
如圖3所示，球64至70可松散地安裝在球窩72中并通過(guò)由潤(rùn)滑膜所產(chǎn)生的附著力而保持，在這種情況下球窩72沒(méi)有延伸超過(guò)球64至70的直徑，或者可選地球窩可以如圖15a)和15b)所示以確實(shí)鎖閉的方式保持球64至70并且因此借助于延伸超過(guò)球直徑的延伸部分74而將其束縛。
在任何情況下，球64至70能在球窩72中自由地繞著它們各自的中心在任何方向上旋轉(zhuǎn)。
運(yùn)轉(zhuǎn)元件或球64至70被指定兩個(gè)球64至70在其中運(yùn)轉(zhuǎn)的控制凸輪。更準(zhǔn)確地，活塞40和46的球64和70被指定第一控制凸輪76，其被設(shè)計(jì)為殼體內(nèi)壁39內(nèi)橫截面呈部分圓形的槽。相應(yīng)的控制凸輪78被指定給活塞42和44的運(yùn)轉(zhuǎn)元件或球66和68。
因此球64和70在同一控制凸輪76內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，而球66和68在同一控制凸輪78內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。一方面，球64和70，以及在另一方面，球66和68，在所有情況下彼此相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48偏移180°。
控制凸輪76和78被布置為至少距離旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48大致最大距離，如同從圖3中能看出，即它們位于大致擺動(dòng)軸線(xiàn)50的水平?？傊?，控制凸輪76和78基本上與旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48正交地運(yùn)轉(zhuǎn)。
僅示出半殼體14的圖14提供了控制凸輪76和78的詳細(xì)透視圖。
活塞40至46安裝在殼體12內(nèi)繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48與活塞40至46一起回轉(zhuǎn)的活塞籠80內(nèi)，并且以下與活塞40至46的更詳細(xì)細(xì)節(jié)一起進(jìn)行更詳細(xì)地描述。圖11至13示出了活塞籠80，其形式為沒(méi)有被剖面的視圖。
在所示的示例性實(shí)施例中并且優(yōu)選地，活塞籠80是單體元件，盡管用多部件設(shè)計(jì)來(lái)代替單體設(shè)計(jì)也是可以想得到的。
活塞籠80沿著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48在殼體12的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸，并且活塞籠80的軸延伸部分86和88從殼體突出。
活塞籠80在所有情況下都具有主支承段82和84，其與軸延伸部分86和88毗鄰并且由此活塞籠80安裝在殼體12中以使得其能繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48旋轉(zhuǎn)。支承段82和84在殼體的中心借助于中心段90連接，該中心段具有沿著擺動(dòng)軸線(xiàn)50延伸并且活塞40至46相對(duì)于殼體中心或擺動(dòng)軸線(xiàn)50安裝在其上的銷(xiāo)狀段92。
根據(jù)圖10，活塞籠80具有兩個(gè)孔洞94和96，活塞40至46可滑動(dòng)地安裝在其中。更準(zhǔn)確地，活塞40和46可滑動(dòng)地安裝在孔洞94里，活塞42和44可滑動(dòng)地安裝在孔洞96里?？锥?4和96呈圓形，并且相應(yīng)地活塞40至46的端面52至58同樣為圓形設(shè)計(jì)。活塞40至46借助于用于密封工作腔60和62的活塞環(huán)安裝在孔洞94和96里，如圖3中示出為用于活塞40的密封件98(外側(cè))和100(內(nèi)側(cè))。根據(jù)圖3，活塞42至46在徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)具有相應(yīng)的密封件。
孔洞94和96與端面52至58一起限定了工作腔60和62。
在活塞籠80的孔洞94和96中，活塞40至46旋轉(zhuǎn)固定地連接至活塞籠80，因此活塞40至46與活塞籠80一起繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48回轉(zhuǎn)，而活塞40至46能根據(jù)它們繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)50的擺動(dòng)而在孔洞94至96內(nèi)可滑動(dòng)地移動(dòng)，以執(zhí)行各個(gè)工作沖程(進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣)。
活塞40至46被設(shè)計(jì)為基本上呈弧形，如圖15所示，并且工作腔60和62也大致呈彎曲或弓形柱面，曲率與擺動(dòng)軸線(xiàn)50同心。
由活塞籠80、活塞40至46以及運(yùn)轉(zhuǎn)元件64至70構(gòu)成的布置形成了擺動(dòng)活塞機(jī)10的“內(nèi)馬達(dá)”，即這種布置包括了擺動(dòng)活塞機(jī)10的所有運(yùn)動(dòng)部件。
如圖4至9中以舉例的方式示出，多個(gè)通道102和103分別位于活塞籠80的支承段82和94內(nèi)，這些通道圓周地延伸穿過(guò)活塞籠80的支承段82和84的內(nèi)部并且與上面已經(jīng)描述的連接28、30和36、38相通，因此用于冷卻和潤(rùn)滑活塞籠80的冷卻/潤(rùn)滑介質(zhì)能穿過(guò)通道102、104。通道102和104主要用來(lái)在工作腔60、62附近冷卻內(nèi)馬達(dá)。
根據(jù)圖4，冷卻/潤(rùn)滑介質(zhì)通道106和108類(lèi)似地形成于具有孔洞110的殼體12內(nèi)并且在擺動(dòng)軸線(xiàn)50的方向上穿過(guò)活塞籠80的中心段90，孔洞110類(lèi)似地用作冷卻/潤(rùn)滑介質(zhì)通道。當(dāng)活塞籠80繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力作用的結(jié)果，處于孔洞110內(nèi)的冷卻/潤(rùn)滑介質(zhì)被拋向殼體內(nèi)壁39。這樣，在內(nèi)馬達(dá)中心內(nèi)的活塞40至46和運(yùn)轉(zhuǎn)元件64至70被冷卻和/或潤(rùn)滑。在運(yùn)轉(zhuǎn)元件64至70處，形成的潤(rùn)滑膜也用來(lái)通過(guò)附著力將運(yùn)轉(zhuǎn)元件64至70保持在活塞40至46的球窩82里，否則如圖15所示，通過(guò)確實(shí)的鎖定動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的。
孔洞110在其兩端處都以喇叭形變寬，以更進(jìn)一步改進(jìn)冷卻/潤(rùn)滑介質(zhì)在殼體12中心的分布。
根據(jù)圖9和10，還有兩個(gè)孔洞或通道114和116設(shè)在活塞籠80里；這些孔洞或通道在一側(cè)分別在孔洞94和96中張開(kāi)，并且在另一側(cè)朝著殼體內(nèi)壁39張開(kāi)，具體地分別在進(jìn)口或出口連接件20和22或22和26的水平處。通道114和116用來(lái)允許燃料空氣混合物在活塞籠80繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48的一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處分別通過(guò)進(jìn)口連接件20和24進(jìn)入工作腔60、62，并且在一個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)位置處通過(guò)出口連接件22和26將燃燒過(guò)的燃料空氣混合物排出。在其它旋轉(zhuǎn)位置，活塞籠80關(guān)閉這些連接件。因此，活塞籠80同時(shí)執(zhí)行閥的功能以打開(kāi)和關(guān)閉連接件20至26。
從圖10中能看出，每個(gè)工作腔60和62的火花塞118和120設(shè)在活塞籠80內(nèi)，這些火花塞布置在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48上并且繞著后者與活塞籠80一起旋轉(zhuǎn)。供電導(dǎo)體(未示出)相應(yīng)地由例如滑環(huán)連接至火花塞118和120。如果擺動(dòng)活塞機(jī)10用作柴油機(jī)，塞118和120相應(yīng)地為電熱塞。
連接件20和22繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48相對(duì)于連接件24和26偏轉(zhuǎn)180°的布置用來(lái)保證，當(dāng)活塞40和46繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48回轉(zhuǎn)過(guò)360°時(shí)，膨脹操作一直在工作腔60和62中的至少一個(gè)中發(fā)生。因此，正好在工作腔60內(nèi)發(fā)生膨脹沖程時(shí)，在工作腔62內(nèi)發(fā)生用于將燃燒過(guò)的燃料空氣混合物排出的排氣沖程，并且反之亦然。
以下描述擺動(dòng)活塞機(jī)10的工作方式。
從如圖3和4所示的活塞40至46的運(yùn)行位置開(kāi)始，處于該位置的活塞40和46是處于公知為BDC(下止點(diǎn))位置的位置。在繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48旋轉(zhuǎn)過(guò)45°之后，活塞40和46或42和44已經(jīng)部分地相對(duì)彼此運(yùn)動(dòng)，如圖5所示。因此工作腔60和62的體積已經(jīng)減小大約一半?；钊?0至46的擺動(dòng)在這種情況下由在控制凸輪76和78中導(dǎo)向的運(yùn)轉(zhuǎn)元件64至70所賦予。
在繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48再旋轉(zhuǎn)過(guò)45°之后，那么活塞40至46采取如圖6和7所示工作腔60和62的體積最小的TDC(上止點(diǎn))位置。在繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48再旋轉(zhuǎn)過(guò)45°之后，在相同方向上進(jìn)行，那么活塞40止46返回至如圖5所示的位置，并且在再旋轉(zhuǎn)過(guò)45°之后，它們?cè)俅尾扇∪鐖D3所示的位置。在繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48再旋轉(zhuǎn)過(guò)45°之后，，工作腔60和62再次處于最大位置。
因此，在完全回轉(zhuǎn)過(guò)360°之后，在每個(gè)工作腔60和62中都進(jìn)行一次進(jìn)氣、壓縮、膨脹和排氣等四個(gè)沖程。
圖10A示出了擺動(dòng)活塞機(jī)10’的一個(gè)稍微修改的構(gòu)造，其與擺動(dòng)活塞機(jī)10的不同之處只是孔洞94’和96’位于活塞籠80’內(nèi)，并且相應(yīng)地端面52’和54’(并且對(duì)于端面56’和58’也是如此，不過(guò)未示出)不呈圓形，而是如圖10A中以舉例的方式所示出的，呈卵形或橢圓形。這就允許相對(duì)于圓形構(gòu)造而言，工作腔60’和62’的尺寸增大。
圖16和17示出了擺動(dòng)活塞機(jī)10”的又一示例性實(shí)施例，其與擺動(dòng)活塞機(jī)10或擺動(dòng)活塞機(jī)10’的不同之處如下。
盡管擺動(dòng)活塞機(jī)10或擺動(dòng)活塞機(jī)10’的殼體12是球形對(duì)稱(chēng)的，但是擺動(dòng)活塞機(jī)10”的殼體12”為長(zhǎng)橢圓形設(shè)計(jì)。更具體地，殼體12”包括兩個(gè)半球13”和15”，其間插入有在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48”方向上延伸的細(xì)長(zhǎng)段17”。這使得殼體12”和殼體12的設(shè)計(jì)相比在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48”的方向上較長(zhǎng)，這樣就允許了以下措施。
壁內(nèi)具有開(kāi)口124的中空銷(xiāo)122布置在活塞籠80”的中心段90”的內(nèi)側(cè)上，活塞籠80”同樣被設(shè)計(jì)為在橫截面上呈長(zhǎng)橢圓形。中心段90”在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48”上具有兩個(gè)開(kāi)口126和128，中空銷(xiāo)122中的開(kāi)口124根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置而與之相通，不過(guò)開(kāi)口124在所有情況下每次只能與開(kāi)口126和128之一相通。中空銷(xiāo)124安裝在中心段90”內(nèi)以使得其能繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)50”旋轉(zhuǎn)。中空銷(xiāo)122繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)50”的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從活塞籠80”繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48”的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中獲得。為此，中心段90”在一端處具有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)130，其包括固定地連接之中空銷(xiāo)122的蝸桿齒132。蝸桿齒或蝸輪132與繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48同心地布置的齒圈134相嚙合，以使得當(dāng)包括中心銷(xiāo)122的中心段90”繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48回轉(zhuǎn)時(shí)使得蝸桿齒132以及因此中空銷(xiāo)122繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)50”旋轉(zhuǎn)。
此外，在殼體中設(shè)有用于新鮮空氣的進(jìn)口136，其能借助于例如標(biāo)準(zhǔn)的閥設(shè)備138打開(kāi)和關(guān)閉。新鮮空氣，尤其是預(yù)壓縮的新鮮空氣，現(xiàn)在能通過(guò)進(jìn)口136引入中空銷(xiāo)122的內(nèi)部，并且隨后根據(jù)中空銷(xiāo)122相對(duì)于開(kāi)口126、128的旋轉(zhuǎn)位置，新鮮空氣被引入工作腔60”或62”，尤其是除了通過(guò)連接件20”和24”供應(yīng)燃料空氣混合物之外。這樣就形成了公知為增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)的擺動(dòng)活塞機(jī)10”。
蝸桿齒132和齒圈134相應(yīng)地以這樣的方式設(shè)計(jì)以使得中空銷(xiāo)122繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)50”的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)適當(dāng)?shù)嘏c活塞40”至46”的活塞位置同步。這意味著新鮮空氣通過(guò)中空銷(xiāo)122供應(yīng)入工作腔60”或者工作腔62”應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地在如此情況下發(fā)生當(dāng)被允許通過(guò)進(jìn)口連接件20”和24”進(jìn)入的燃料空氣混合物的點(diǎn)火正好處于臨界點(diǎn)火狀態(tài)時(shí)開(kāi)口124應(yīng)當(dāng)與相應(yīng)的開(kāi)口126和128相通。中空銷(xiāo)122繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)48”旋轉(zhuǎn)過(guò)360°應(yīng)當(dāng)使之繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)50旋轉(zhuǎn)過(guò)360°。
在其它方面，擺動(dòng)活塞機(jī)10”與擺動(dòng)活塞機(jī)10或10’的構(gòu)造一致，并且因此在這個(gè)方面可以參考對(duì)于那些擺動(dòng)活塞機(jī)的描述。
權(quán)利要求
1.一種擺動(dòng)活塞機(jī)，包括有其中布置有第一和至少一個(gè)第二活塞(40，46)的殼體(12)，這些活塞能一起在殼體(12)內(nèi)繞著相對(duì)于殼體固定的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)回轉(zhuǎn)，并且這些活塞在繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)回轉(zhuǎn)時(shí)繞著垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)且穿過(guò)殼體中心的擺動(dòng)軸線(xiàn)(50)進(jìn)行相反方向的往復(fù)擺動(dòng)，該第一活塞(40)具有第一端面(52)，且該至少一個(gè)第二活塞(46)具有面對(duì)第一端面(52)的第二端面(58)，這些端面(52、58)限定了工作腔(60)，其特征在于這些活塞(40，46)以這樣的方式布置以使得旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)穿過(guò)工作腔(60)。
2.如權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于該第一和第二端面(52，58)呈圓形。
3.如權(quán)利要求1或2所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于該第一和該至少一個(gè)第二活塞(40，46)被設(shè)計(jì)為基本上呈弧形。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于該第一活塞(40)和/或該至少一個(gè)第二活塞(46)具有至少一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)元件(64，70)，其在該第一活塞(40)和/或該至少一個(gè)第二活塞(46)回轉(zhuǎn)時(shí)被沿著相應(yīng)設(shè)計(jì)的控制凸輪(76)導(dǎo)向，以產(chǎn)生該第一和至少一個(gè)第二活塞(40，46)的擺動(dòng)，該控制凸輪(76)布置在殼體(12)上至少距離旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)大致最大距離之處。
5.如權(quán)利要求4所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于該至少一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)元件(64，70)是可旋轉(zhuǎn)地安裝在該第一和/或至少一個(gè)第二活塞(40，46)的面對(duì)殼體(12)的外側(cè)上的球窩(72)內(nèi)的球，且該控制凸輪(76)被設(shè)計(jì)為殼體(12)內(nèi)橫截面呈部分圓形的槽，該球部分地嚙合在該槽內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于該第一和該至少一個(gè)第二活塞(40，46)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)同心地且可繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)旋轉(zhuǎn)地滑動(dòng)安裝在置于殼體(12)內(nèi)的活塞籠(80)中，該活塞籠(80)相對(duì)于繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被旋轉(zhuǎn)固定地連接至該第一和該至少一個(gè)第二活塞(40，46)。
7.如權(quán)利要求6所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)的活塞籠(80)具有孔洞(94)，該第一和該至少一個(gè)第二活塞(40，46)部分地容納在該孔洞(94)中，以使得它們?cè)谄渲谢顒?dòng)，并且其在圓周方向上限定了工作腔(60)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于通道(114)穿過(guò)活塞籠(80)并且在一側(cè)上開(kāi)口于孔洞(94)內(nèi)，而在另一側(cè)上其朝著殼體(12)打開(kāi)，以便根據(jù)活塞籠(80)的旋轉(zhuǎn)位置與殼體(12)內(nèi)的進(jìn)口或出口相通。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于活塞籠(80)具有至少一個(gè)用于介質(zhì)，尤其是冷卻劑/潤(rùn)滑劑的通道(102)，其至少部分地在活塞籠(80)的圓周上延伸并且穿過(guò)其內(nèi)部。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于優(yōu)選地在其端部變寬的孔洞(110)在擺動(dòng)軸線(xiàn)(50)的水平處在擺動(dòng)軸線(xiàn)(50)的方向上穿過(guò)活塞籠(80)。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于殼體內(nèi)布置有第三和第四活塞(42，44)，該第三和第四活塞基于擺動(dòng)軸線(xiàn)(50)相對(duì)于第一和第二活塞(40，46)直徑地布置，并且能夠繞著該軸線(xiàn)擺動(dòng)，能夠與第一和第二活塞(40，46)一起繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)回轉(zhuǎn)并限定第二工作腔(62)。
12.如權(quán)利要求11所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于該四個(gè)活塞(40-46)以這樣的方式布置，使得當(dāng)活塞(40，46)繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48)回轉(zhuǎn)時(shí)，第一和第二工作腔(60，62)的尺寸在相同方向上增大和減小。
13.如權(quán)利要求6至10和權(quán)利要求11或12中任一項(xiàng)所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于活塞籠(80)在擺動(dòng)軸線(xiàn)(40)的兩側(cè)上延伸并且還容納第三和第四活塞(42，44)。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于殼體的殼體內(nèi)壁(39)基本上呈球形。
15.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于，在沿著包括旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48”)和擺動(dòng)軸線(xiàn)(50”)的平面的截面觀(guān)察時(shí)，殼體(12”)的殼體內(nèi)壁(39”)在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48”)的方向上呈長(zhǎng)橢圓形。
16.如權(quán)利要求15所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于殼體(12”)中布置有能繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)(50”)旋轉(zhuǎn)的中空銷(xiāo)(122)，并且在中空銷(xiāo)(122)的壁中有開(kāi)口(124)，其隨著中空銷(xiāo)(122)旋轉(zhuǎn)位置的變化而與第一工作腔(60”)相通或者如果適當(dāng)與第二工作腔(62”)相通。
17.如權(quán)利要求16所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于中空銷(xiāo)(122)連接至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(130)，在活塞(40”-46”)繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48”)回轉(zhuǎn)時(shí)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(130)使中空銷(xiāo)(122)繞著擺動(dòng)軸線(xiàn)(50”)旋轉(zhuǎn)。
18.如權(quán)利要求17所述的擺動(dòng)活塞機(jī)，其特征在于該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(130)包括蝸桿齒或蝸輪(132)，其連接至中空銷(xiāo)(122)并且與布置在殼體(12”)上且繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(48”)延伸的至少一組齒圈(134)相嚙合。
全文摘要
本發(fā)明建議了一種擺動(dòng)活塞機(jī)，其具有殼體，其中布置有第一和至少一個(gè)第二活塞，這些活塞能一起在殼體內(nèi)繞著相對(duì)于殼體固定的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)而回轉(zhuǎn)，并且這些活塞在繞著旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)回轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行繞著垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)且穿過(guò)殼體中心的擺動(dòng)軸線(xiàn)進(jìn)行相向往復(fù)擺動(dòng)，該第一活塞具有第一端面，且該至少一個(gè)第二活塞具有與第一端面面對(duì)的第二端面，這些端面限定了工作腔，其特征在于這些活塞以這樣的方式布置以使得旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)穿過(guò)工作腔。
文檔編號(hào)F01C9/00GK1824923SQ200510087448
公開(kāi)日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者赫伯特·許特林 申請(qǐng)人:赫伯特·許特林