Idar-ace反向移位非對稱旋轉(zhuǎn)式替代核心發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)動機(jī)或泵，所述發(fā)動機(jī)或泵包括限定中心軸線A的可旋轉(zhuǎn)軸，所述軸具有第一端部和第二端部。所述軸可以具有布置在其上的第一長形孤立體。所述第一孤立體可以具有主體，所述主體具有大體上限定于間隔開的前表面和后表面之間的容積。所述前表面和所述后表面可以位于平行于徑向軸線R的平面中。所述前表面和所述后表面的周邊可以限定其間的彎曲周邊表面。所述發(fā)動機(jī)或泵還可以包括鄰近所述第一孤立體的所述前表面布置的前側(cè)板，以及鄰近所述第一孤立體的所述后表面布置的后側(cè)板。所述發(fā)動機(jī)或泵也包括布置在所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的第一輪廓體組件。
【專利說明】IDAR-ACE反向移位非對稱旋轉(zhuǎn)式替代核心發(fā)動機(jī)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本專利申請要求2012年9月6日提交的、序列號為61/697,481的美國臨時(shí)專利申請和2012年3月14日提交的、序列號為61/610，781的美國臨時(shí)專利申請的優(yōu)先權(quán)。前述專利申請的每一個(gè)為了任何目的通過引用完整地被合并于本文中。

【背景技術(shù)】
[0003]其公開內(nèi)容通過引用完整地合并于本文中的、名稱為“連續(xù)扭矩反向移位非對稱方定轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)(Continuous Torque Inverse Displacement Asymmetric Rotary Engine) ”的美國專利第6，758，188號公開了一種反向移位非對稱旋轉(zhuǎn)式(IDAR)發(fā)動機(jī)。該發(fā)動機(jī)包括內(nèi)室壁、外室壁和可移動輪廓體。也通過引用完整地合并于本文中的、2010年3月25日提交的、序列號為12/732，160的美國專利申請?zhí)岢雒绹鴮＠?，758，188號的實(shí)施例的改進(jìn)實(shí)施例。本公開提供這些實(shí)施例的顯著改進(jìn)，如本文中所述。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]公開實(shí)施例改善普通的往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī)和旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)。這樣的普通發(fā)動機(jī)的改善至少包括:
[0005]更高的功率密度；
[0006]允許高阿特金森比率(Atkinson Rat1)循環(huán)的靈活工作容積；
[0007]允許低磨損材料的實(shí)際使用的二維設(shè)計(jì)；
[0008]每個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)多達(dá)兩次、三次或更多次的做功沖程；
[0009]增加的機(jī)械傳遞效率；
[0010]減小的發(fā)動機(jī)箱體振動；以及
[0011]減小的部件數(shù)量。
[0012]公開實(shí)施例描述一種機(jī)器，所述機(jī)器用于燃燒燃料-空氣混合物，由此將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動能。公開實(shí)施例的重要特征是通過非圓形、對稱或非對稱旋轉(zhuǎn)式圓柱體或“孤立體”、往復(fù)式凹形部件或“輪廓體”以及前和后側(cè)板的相互作用的工作容積的形式。
[0013]因此，在一個(gè)實(shí)施例中，本公開提供一種發(fā)動機(jī)或泵，所述發(fā)動機(jī)或泵包括限定中心軸線A的可旋轉(zhuǎn)軸，所述軸具有第一端部和第二端部。所述軸可以具有布置在其上的第一長形孤立體。所述第一孤立體可以具有主體，所述主體具有大體上限定于沿著所述可旋轉(zhuǎn)軸間隔開的前表面和后表面之間的容積。所述前表面和所述后表面可以位于平行于徑向軸線R的平面中。所述前表面和所述后表面可以具有圓整的、非圓形的形狀。所述前表面和所述后表面的周邊可以限定其間的彎曲周邊表面。所述發(fā)動機(jī)或泵還可以包括鄰近所述第一孤立體的所述前表面布置的前側(cè)板，以及鄰近所述第一孤立體的所述后表面布置的后側(cè)板。所述發(fā)動機(jī)或泵還可以包括布置在所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的第一輪廓體組件。所述第一輪廓體組件由通過凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對面向外弓形前表面和后表面限定。所述輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面面對所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面。所述凹形面向內(nèi)表面和所述孤立體的所述彎曲周邊表面以及所述前側(cè)板和所述后側(cè)板協(xié)作以形成工作容積。所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述第一孤立體或者至少所述第一孤立體優(yōu)選地配置成相對于所述第一輪廓體組件旋轉(zhuǎn)。
[0014]需要時(shí)，所述輪廓體組件可以限定其中的開口以便接收火花塞。所述第一輪廓體組件可以聯(lián)接到靜止殼體。所述第一輪廓體組件可以安裝到靜止肘銷，使得當(dāng)所述第一孤立體和所述可旋轉(zhuǎn)軸圍繞所述中心軸線A旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第一輪廓體組件圍繞所述肘銷振蕩。所述肘銷優(yōu)選地大體平行于所述中心軸線A。所述輪廓體可以包括鄰近所述輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面的第一端部布置的第一頂點(diǎn)和鄰近所述輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面的第二端部布置的第二頂點(diǎn)。所述頂點(diǎn)優(yōu)選地布置在限定于所述輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面和所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面之間的間隙中。所述頂點(diǎn)有助于限定所述工作容積。需要時(shí)，所述頂點(diǎn)可以布置在限定于所述輪廓體組件中的凹陷內(nèi)。所述輪廓體組件還可以包括鄰近所述頂點(diǎn)的每一個(gè)布置的至少一個(gè)預(yù)加載彈簧，所述至少一個(gè)預(yù)加載彈簧可以適合于推壓所述頂點(diǎn)抵靠所述第一孤立體。
[0015]根據(jù)需要，由頂點(diǎn)密封件覆蓋的所述輪廓體組件和所述第一孤立體之間的間隙小于大約0.10英寸、小于大約0.010英寸、小于大約0.0010英寸、小于大約0.00010英寸或小于大約0.000010英寸。所述輪廓體可以包括鄰近所述輪廓體組件的所述前面布置的第一角部密封件和鄰近所述輪廓體組件的所述后面布置的第二角部密封件，所述角部密封件布置在限定于所述輪廓體組件的所述前面和所述后面與所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的間隙中，所述角部密封件有助于限定所述工作容積。
[0016]在一些實(shí)現(xiàn)方式中，所述角部密封件可以布置在限定于所述輪廓體組件的所述前面和所述后面中的凹陷內(nèi)。所述輪廓體組件還可以包括鄰近所述角部密封件的每一個(gè)布置的角部密封件預(yù)加載彈簧。所述角部密封件預(yù)加載彈簧可以適合于推壓所述角部密封件抵靠所述前側(cè)板和所述后側(cè)板。所述輪廓體組件還可以包括嵌入弓形凹槽中的多個(gè)浮動側(cè)密封件，所述弓形凹槽限定于所述輪廓體組件的所述一對相對面向外弓形前表面和后表面中。所述弓形凹槽可以與所述凹形內(nèi)表面的弓形范圍大體上重合，并且與配置成接收所述頂點(diǎn)密封件的凹槽交叉。所述側(cè)密封件的每一個(gè)可以就座在至少一個(gè)預(yù)加載彈簧的頂部上以便保持所述弓形凹槽中的所述側(cè)密封件的穩(wěn)定性和取向。優(yōu)選地，所述角部密封件和所述頂點(diǎn)大致重合以有助于限定所述工作容積。在各實(shí)現(xiàn)方式中，所述前側(cè)板和所述后側(cè)板可以隨著所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述孤立體而旋轉(zhuǎn)。
[0017]根據(jù)另外的實(shí)現(xiàn)方式，所述前側(cè)板和所述后側(cè)板可以具有大致匹配所述前側(cè)板和所述后側(cè)板的幾何中心的旋轉(zhuǎn)中心。替代地，所述前側(cè)板和所述后側(cè)板可以具有不大致匹配所述前側(cè)板和所述后側(cè)板的幾何中心的旋轉(zhuǎn)中心。需要時(shí)，所述發(fā)動機(jī)或泵還可以包括鄰近所述前板布置的前推力軸承和鄰近所述后板布置的后推力軸承以將所述第一孤立體和所述側(cè)板保持在大致固定的軸向位置。在各實(shí)施例中，除了其它可能的形狀以外，所述孤立體可以為大體橢圓形、大體卵形或大體啞鈴形。
[0018]需要時(shí)，所述前側(cè)板和所述后側(cè)板中的至少一個(gè)可以包括限定于其中的端口以便引導(dǎo)工作流體通過所述裝置。需要時(shí)，所述第一孤立體可以包括限定于其中的至少一個(gè)端口以便引導(dǎo)工作流體通過所述裝置。所述至少一個(gè)端口可以通過所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面形成。所述至少一個(gè)端口可以包括大體平行于所述徑向軸線R的第一部分和大體平行于所述中心軸線A、與所述第一部分流體連通的第二部分。所述至少一個(gè)端口的所述第二部分可以配置成與限定于所述前側(cè)板和所述后側(cè)板中的至少一個(gè)中的端口對準(zhǔn)。
[0019]在一些實(shí)現(xiàn)方式中，至少兩個(gè)端口可以通過所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面形成。所述至少兩個(gè)端口可以包括第一端口和第二端口，所述第一端口和所述第二端口圍繞所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面沿著正交于所述中心軸線A和所述徑向軸線R的圓周軸線C彼此移位。所述第一端口可以配置成用作進(jìn)氣端口以將工作流體引導(dǎo)到所述工作容積中，并且所述第二端口可以配置成用作排氣端口以將工作流體引導(dǎo)到所述工作容積之夕卜。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，至少一個(gè)端口可以包括用于控制流體流動通過其中的閥。所述閥可以被動地或主動地被致動。
[0020]進(jìn)一步根據(jù)本公開，所述發(fā)動機(jī)或泵還可以包括布置在所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的第二輪廓體組件。所述第二輪廓體組件可以由通過凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對面向外弓形前表面和后表面限定。所述第二輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面可以面對所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面。所述凹形面向內(nèi)表面和所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面以及所述前側(cè)板和所述后側(cè)板可以協(xié)作以形成第二工作容積。所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述第一孤立體優(yōu)選地配置成相對于所述第二輪廓體組件旋轉(zhuǎn)。
[0021]所述第二輪廓體組件可以圍繞所述中心軸線沿著圓周軸線從所述第一輪廓體組件角移位第一角增量。例如，所述第一角增量可以為大約180度、大約120度或大約90度。
[0022]在另外的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)動機(jī)或泵還可以包括布置在所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的第三輪廓體組件。所述第三輪廓體組件可以由通過凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對面向外弓形前表面和后表面限定。所述第三輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面可以面對所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面。所述凹形面向內(nèi)表面和所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面以及所述前側(cè)板和所述后側(cè)板可以協(xié)作以形成第三工作容積。所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述第一孤立體優(yōu)選地配置成相對于所述第三輪廓體組件旋轉(zhuǎn)。
[0023]在一些實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一輪廓體組件、所述第二輪廓體組件和所述第三輪廓體組件可以圍繞所述中心軸線沿著圓周軸線彼此角移位第二角增量。所述第二角增量可以為大約120度或大約90度。
[0024]在另外的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)動機(jī)或泵還可以包括布置在所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的第四輪廓體組件。所述第四輪廓體組件可以由通過凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對面向外弓形前表面和后表面限定。所述第四輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面可以面對所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面。所述凹形面向內(nèi)表面和所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面以及所述前側(cè)板和所述后側(cè)板可以協(xié)作以形成第四工作容積。所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述第一孤立體優(yōu)選地配置成相對于所述第四輪廓體組件旋轉(zhuǎn)。
[0025]在另外的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一輪廓體組件、所述第二輪廓體組件、所述第三輪廓體組件和所述第四輪廓體組件可以圍繞所述中心軸線沿著圓周軸線彼此角移位第三角增量。例如，所述第四角增量可以為大約90度。在各實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)動機(jī)或泵還可以包括用于包含所述可旋轉(zhuǎn)軸、所述第一孤立體以及所述前側(cè)板和所述后側(cè)板的至少一部分的殼體。
[0026]在一些實(shí)現(xiàn)方式中，所述可旋轉(zhuǎn)軸可以包括布置在其上的第二長形孤立體。所述第二孤立體優(yōu)選地沿著所述軸從所述第一孤立體軸向地移位，所述第二孤立體具有主體，所述主體具有大體上限定于沿著所述可旋轉(zhuǎn)軸間隔開的前表面和后表面之間的容積。所述前表面和所述后表面優(yōu)選地位于平行于所述徑向軸線R的平面中。所述前表面和所述后表面優(yōu)選地具有倒圓、非圓形的形狀。所述前表面和所述后表面的周邊限定其間的第二彎曲周邊表面。所述發(fā)動機(jī)或泵還可以包括鄰近所述第二孤立體的所述前表面布置的第二前側(cè)板，鄰近所述第二孤立體的所述后表面布置的第二后側(cè)板，以及布置在所述第二前側(cè)板和所述第二后側(cè)板之間的第二輪廓體組件。所述第二輪廓體組件可以由通過第二凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對面向外弓形前表面和后表面限定。所述輪廓體組件的所述第二凹形面向內(nèi)表面可以面對所述第二孤立體的所述第二彎曲周邊表面。所述第二凹形面向內(nèi)表面和所述第二孤立體的所述第二彎曲周邊表面以及所述第二前側(cè)板和所述第二后側(cè)板可以協(xié)作以形成第二工作容積。所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述第二孤立體優(yōu)選地配置成相對于所述第二輪廓體組件旋轉(zhuǎn)。需要時(shí)，所述第二前側(cè)板或所述第二后側(cè)板中的至少一個(gè)可以與與所述第一孤立體關(guān)聯(lián)的所述前側(cè)板或所述后側(cè)板成一體。
[0027]在一些實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)動機(jī)或泵還可以包括與所述第一輪廓體組件可操作地聯(lián)接的至少一個(gè)凸輪隨動件。所述至少一個(gè)凸輪隨動件可以適合于沿著所述前側(cè)板和所述后側(cè)板中的至少一個(gè)的邊緣表面滾動。所述至少一個(gè)凸輪隨動件可以安裝在與所述第一輪廓體組件聯(lián)接的杠桿臂上。
[0028]根據(jù)另外的方面，所述發(fā)動機(jī)或泵裝置可以用作泵或壓縮機(jī)。例如，所述裝置可以是配置成壓縮制冷劑的空調(diào)壓縮機(jī)。在另一實(shí)施例中，所述發(fā)動機(jī)或泵可以是蒸汽驅(qū)動發(fā)動機(jī)或由壓縮空氣驅(qū)動的發(fā)動機(jī)。根據(jù)需要，這樣的發(fā)動機(jī)可以連接到諸如發(fā)電機(jī)或泵的裝置或其它裝置的輸入軸。
[0029]應(yīng)當(dāng)理解前面的一般描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性的并且旨在提供本文中公開的實(shí)施例的進(jìn)一步解釋。
[0030]包含在該說明書中并且構(gòu)成該說明書的一部分的附圖被包括以示出并且提供本公開的方法和系統(tǒng)的進(jìn)一步理解。附圖與描述一起用于解釋公開實(shí)施例的原理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]伴隨說明書的是示出公開實(shí)施例的多個(gè)圖，其表示非限制性例子并且其中:
[0032]圖1示出根據(jù)本公開的第一實(shí)施例的分解、等軸視圖；
[0033]圖2示出圖1的實(shí)施例的一部分的機(jī)械細(xì)節(jié)；
[0034]圖3示出圖1的實(shí)施例的一部分的機(jī)械運(yùn)動；
[0035]圖4示出圖1的實(shí)施例的輪廓體部分的方面；
[0036]圖5表示根據(jù)圖1的實(shí)施例的C.E.(燃式發(fā)動機(jī))的示例性側(cè)板端口 ；
[0037]圖6表示根據(jù)圖1的實(shí)施例的C.E.的孤立體的示例性端口 ；
[0038]圖7a_8d示出根據(jù)圖1的實(shí)施例的C.E./泵的各種操作；
[0039]圖9示出使用三個(gè)間隔開的孤立體的發(fā)動機(jī)的第一例子的側(cè)視圖，其中連續(xù)孤立體彼此間隔開40度；
[0040]圖10示出可以用于圖1的實(shí)施例的孤立體的各種不同孤立體；
[0041]圖11示出根據(jù)本公開的第二實(shí)施例的分解、等軸視圖；
[0042]圖12示出圖11的實(shí)施例的機(jī)械傳遞細(xì)節(jié)；
[0043]圖13示出圖11的實(shí)施例的輪廓體部件；
[0044]圖14示出圖11的實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)側(cè)板；
[0045]圖15示出圖11的實(shí)施例的杠桿臂和柔性軸；
[0046]圖16示出圖11的實(shí)施例的C.E.(燃式發(fā)動機(jī))/泵的端口 ；
[0047]圖17_24b示出圖11的C.Ε./泵的各種操作；
[0048]圖25示出具有間隔開九十度的四個(gè)輪廓體的發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)的例子；
[0049]圖26示出兩個(gè)孤立體發(fā)動機(jī)的例子，其中孤立體間隔開六十度。

【具體實(shí)施方式】
[0050]參考圖1，示出形成本公開的實(shí)施例的部件。另外，示出將用于論述公開實(shí)施例的坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系是圓柱形、三維系統(tǒng)，包括軸向軸線(A)、徑向軸線(R)和圓周軸線(C)。如圖1中所示，可旋轉(zhuǎn)軸I由一對前2a和后2b徑向無摩擦、油膜或滑動軸承保持。軸承由一對前3a和后3b靜止箱體端板支撐。
[0051]可旋轉(zhuǎn)軸I附著到或具有整合在其中的圓柱形結(jié)構(gòu)4或“孤立體”。孤立體4足夠厚，具有兩個(gè)平行平坦表面4a和4b以及周邊表面4c，所述周邊表面彎曲并且可以是任何合適的形狀，例如橢圓形、卵形等，如下面更詳細(xì)地所述。
[0052]如圖1中所示，具有大體均勻厚度的一對大體圓形前6a和后6b側(cè)板機(jī)械地緊固到或整合在孤立體4的前4a和后4b平坦端部中，使得大致不透氣或完全不透氣密封形成于孤立體和端板之間，以及輪廓體部分8和端板之間，使得大致或完全不透氣室可以由孤立體4的外表面、側(cè)板6的內(nèi)面和(一個(gè)或多個(gè))輪廓體組件8的內(nèi)面限定。側(cè)板6a、6b隨著軸I旋轉(zhuǎn)，如圖所示，但是可以具有或不具有匹配側(cè)板6a、6b和孤立體4組合的幾何中心的旋轉(zhuǎn)中心。不重合的旋轉(zhuǎn)和幾何中心可以產(chǎn)生非對稱工作容積動態(tài)變化的期望效果。一對前7a和后7b推力軸承用于將孤立體-側(cè)板組合保持在固定的軸向位置。
[0053]凹形部件或“輪廓體組件”8在圖中被描繪，具有相互協(xié)作并且通過面對孤立體4的凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對面向外弓形表面。輪廓體組件8也可以具有開口(需要時(shí))以便接收火花塞5或其它類似裝置。輪廓體組件8插入板6a和6b之間使得內(nèi)凹面面對孤立體4，形成其間的工作容積5’ (參見圖2)。一對第一 15a和第二 15b頂點(diǎn)(圖2)接觸孤立體4的凸表面和側(cè)板6a、6b的平行表面以有助于限定工作容積5’，當(dāng)公開實(shí)施例用作內(nèi)燃機(jī)而不是泵或壓縮機(jī)(在該情況下通過例如經(jīng)由與火花塞端口大體重合的位置的端口將加壓流體驅(qū)動到工作容積中驅(qū)動發(fā)動機(jī))時(shí)所述工作容積可以用作燃燒室，如本文中另外所述。孤立體4和發(fā)動機(jī)的相應(yīng)部件(例如，輪廓體8和殼體9)的厚度或深度可以增加或減小以相應(yīng)地提供具有較大或較小工作容積5’的發(fā)動機(jī)。可以附加地或替代地通過增加或減小發(fā)動機(jī)的直徑并且改變輪廓體8的弓形內(nèi)表面的曲率縮放工作容積的尺寸。
[0054]外殼體9具有至少一個(gè)或高達(dá)N個(gè)附件或錨固點(diǎn)9a_n,所述附件或錨固點(diǎn)朝著孤立體4向內(nèi)指向，彼此分離圓周范圍的大約120度(在N =3的情況下)。該示例性實(shí)施例顯示數(shù)量為三個(gè)的錨固點(diǎn)(圖2的9a、9b和9c)。外殼體9附連到靜止箱體端板3a和3b兩者。在替代實(shí)施例中，殼體9可以制造成兩個(gè)鑄件或單鑄件和端板，其具有密封件，而不是具有帶兩個(gè)端板的圓柱形殼體。僅僅為了例示的目的，連續(xù)孤立體和殼體可以串聯(lián)地堆疊并且是分立的，如圖9(a)-9(b)和圖26中所示。應(yīng)當(dāng)注意并非發(fā)動機(jī)的所有細(xì)節(jié)存在于前述例示中。需要時(shí)，殼體可以組合到相同的結(jié)構(gòu)單元中，其中殼體被整合(例如整合到相同的鑄件中)。例如，均包含孤立體的兩個(gè)相鄰圓柱形腔可以成一體地形成，具有覆蓋鑄件的每個(gè)端部的蓋部分以完成兩個(gè)圓柱形腔。
[0055]進(jìn)一步參考圖，肘銷10布置成雙剪切模式，其在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)高剛性。側(cè)板6a、6b在外殼體9的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。潤滑劑(例如，普通或合成機(jī)油)可以布置在外殼體9的下部分中。當(dāng)側(cè)板6a、6b旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們穿過潤滑劑并且有助于將它分配到殼體9的內(nèi)部的發(fā)動機(jī)的部件上。需要時(shí)，端板6a、6b可以帶有不規(guī)則或紋理化(例如，雕紋/帶槽)表面以便于潤滑劑的攝取和分配。
[0056]如圖3中布置的部件產(chǎn)生輪廓體組件8的運(yùn)動。具體地，輪廓體組件8通過使用肘銷10連接到外殼體9上的附件9a。盡管殼體9的平臺區(qū)域在形狀上是大體圓形的(例如參見圖2)，但是可以使用任何合適的形狀。連接通路銷10允許輪廓體組件8在如圖3中所示的平面中圍繞10的中心樞轉(zhuǎn)或振蕩。替代地，肘銷10也可以包含圖1中所示的一個(gè)或多個(gè)無摩擦軸承11。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將領(lǐng)會盡管三個(gè)輪廓體存在于所示的第一實(shí)施例中，但是可以使用騎跨在樞軸(例如，肘銷10)上的任何合適數(shù)量的圓周間隔輪廓體，例如一個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)輪廓體。
[0057]為了描述輪廓體組件8的運(yùn)動在本文中作出兩個(gè)約定:1.)騎跨在孤立體的外表面4c上、直到即將到達(dá)密封之前不在燃燒室內(nèi)的頂點(diǎn)密封件15a被稱為“前”密封件。2.)騎跨在孤立體表面上、直到即將到達(dá)密封之前才在燃燒室內(nèi)部的頂點(diǎn)密封件15b被稱為“后”密封件。在圖3中就是這種情況，其中孤立體4顯示為在順時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)。
[0058]在孤立體4正在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的情況下，如果輪廓體需要在順時(shí)針方向上樞轉(zhuǎn)，前頂點(diǎn)密封件15a將受到接觸力并且因此強(qiáng)制順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如果輪廓體需要逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，后頂點(diǎn)密封件15b將受到接觸力。
[0059]孤立體4的外表面4c的形狀和輪廓體組件8的幾何形狀與樞軸位置10 —起最小化增加和減小工作容積5’的運(yùn)動之間的自由游隙。孤立體4的表面的曲率可以是連續(xù)幾何形狀并且遵循已知形狀(例如，橢圓形)的剖面或者可以沿著它的圓周路徑偏離這樣的均勻形狀，例如通過具有超出均勻形狀的一個(gè)或多個(gè)不規(guī)則部(例如，凹部或凸部)，例如圖10(a)-10(d)中所示的形狀。孤立體4的外表面的輪廓優(yōu)選地適合于并且配置成保持具有頂點(diǎn)密封件的輪廓體的位置之間的大致均勻的間隙以允許較少量的密封件移動，從而延長密封件壽命和發(fā)動機(jī)耐用性。例如，由頂點(diǎn)密封件覆蓋的間隙可以以大約0.0000010英寸的任何期望增量小于大約0.10英寸、小于大約0.010英寸、小于大約0.0010英寸、小于大約0.00010英寸和小于大約0.000010英寸。孤立體和間隙的優(yōu)選形狀由各種幾何因素影響，包括輪廓體的尺寸、形狀和數(shù)量(例如，1、2、3、4、5或更多個(gè)輪廓體)、發(fā)動機(jī)的尺寸坐寸ο
[0060]如圖4中所示的輪廓體組件8包括主體16和下面所述的附加部件(例如，彈簧、頂點(diǎn)密封件、其它密封件等)以防止工作流體(在發(fā)動機(jī)的情況下)或被做功的流體(在泵或壓縮機(jī)的情況下)從工作容積泄漏。組件可以包括火花塞5，如圖4中所示和下面在內(nèi)燃機(jī)的情況下的相關(guān)正文中所述。
[0061]輪廓體組件8的主體16優(yōu)選地比孤立體4的厚度窄并且可以由不進(jìn)行磨損的材料制成。例如，主體16可以由鋁或其它輕質(zhì)材料制造；并且它可以由鑄鐵或鍛鋼制造。而且，陶瓷涂層或插入件也可以施加布置在輪廓體組件的內(nèi)凹面上以改善熱和燃燒性質(zhì)。將被密封的間隙限定于輪廓體組件8(圖1)的主體16和相鄰側(cè)板6a、6b之間。為了橋接該間隙并且保持工作容積5’中的氣體/流體，如圖所示，可以提供浮動側(cè)密封件17a、17b，所述浮動側(cè)密封件嵌入形成于主體16的弓形外表面中的弓形凹槽中。如圖所示，弓形凹槽與主體16的凹形內(nèi)表面的弓形范圍大體重合，并且可以與適合于并且配置成接收頂點(diǎn)密封件15a、15b的凹槽23a、23b交叉。其它實(shí)施例可以使用附加通道來進(jìn)一步減小泄漏，和/或17a和17b在其中合并為一個(gè)部件的單件浮動側(cè)密封件。
[0062]為了防止氣體經(jīng)由頂點(diǎn)(圖3)漏出，圖4的浮動頂點(diǎn)密封件15a、15b插入輪廓體8中的橫向、軸向延伸、匹配通道8e和8f中。頂點(diǎn)密封件15a、15b接觸孤立體4的表面4c，如圖3中所示。密封件15a/b和匹配通道8e/f尺寸確定成最小化頂部上和圍繞15a/b的泄漏，但是仍然允許浮動密封件的一些運(yùn)動，如上所述。如圖所示，通道8e、f相對于在輪廓體8的相對平坦面8c、8d中接收側(cè)密封件17a、b的弓形凹槽大體正交地定向。側(cè)密封件17a、17b就座在預(yù)加載彈簧18a、18b的頂部上，所述預(yù)加載彈簧具有波形輪廓以保持弓形凹槽中的密封件17a、b的穩(wěn)定性和取向。從示出“反向視圖”的圖4的插圖進(jìn)一步顯而易見，輪廓體部分8還包括在其面向外弓形表面上的中空部分，所述中空部分由兩個(gè)徑向延伸和面向內(nèi)的壁限定，所述壁具有連結(jié)大體直的內(nèi)緣的弓形外緣。面向內(nèi)的壁的大體直的內(nèi)緣有助于限定徑向地面向外、火花塞5接收在其中的大體平面表面。
[0063]預(yù)加載彈簧20a、20b (圖4)保持頂點(diǎn)密封件15a、15b的額定密封件接觸力。為了增強(qiáng)密封件接觸力，工作容積5’內(nèi)的內(nèi)部氣體壓力“P” (圖3)產(chǎn)生密封件上的不平衡負(fù)荷，因此與工作容積5’的內(nèi)部壓力成比例地增加15a和15b處的密封件接觸力。預(yù)加載彈簧20a、20b此外有助于校正15a、15b的接觸點(diǎn)處的運(yùn)動和磨損的差異。為了進(jìn)一步增強(qiáng)密封，角部密封件2la、2lb、2Ic和2Id (每個(gè)均相應(yīng)地具有一個(gè)從角部密封件向內(nèi)安裝的預(yù)加載彈簧22a、22b、22c和22d)安裝在鄰近通道8e、8f的每個(gè)端部形成的匹配凹坑23a、23b、23c 和 23d 中。
[0064]在典型應(yīng)用中，可以使用圖4中所示的輪廓體組件8的一個(gè)到多個(gè)復(fù)制。僅僅為了例示的目的，如圖2中所示,所示實(shí)施例使用相同子組件100、102中的三個(gè),每個(gè)包括在圖4中標(biāo)識的輪廓體組件和相關(guān)部件。子組件100、102圍繞孤立體4旋轉(zhuǎn)地分離N/360。度，其中N是子組件的數(shù)量。在該情況下它為120°。
[0065]在該情況下當(dāng)公開實(shí)施例用作內(nèi)燃機(jī)時(shí)，點(diǎn)火火花塞5被提供，并且優(yōu)選地、但非必要地盡可能居中地位于輪廓體8中，如圖4中所示。高壓電火花通過高壓線、彈簧或未顯示的其它機(jī)構(gòu)傳遞到火花塞的中心電極。高壓電脈沖在磁、電子點(diǎn)火線圈或未顯示的其它常規(guī)部件中產(chǎn)生，并且與軸的旋轉(zhuǎn)位置同步。將領(lǐng)會本實(shí)施例也可以用作泵或壓縮機(jī)，如本文中別處所述。
[0066]諸如新鮮空氣-燃料混合物或排氣的工作氣體通過位于側(cè)板6a和6b或孤立體4中的端口傳送進(jìn)入和離開工作容積5’。端口可以包括、但不限于圖5和6中所示的端口。
[0067]側(cè)板端口:在側(cè)板端口的情況下，側(cè)板6a/b具有特定形狀的貫通開口 24a、24b，當(dāng)孤立體4和側(cè)板6a、6b組件旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述貫通開口進(jìn)入工作容積5’的視野。這樣的開口24a/b在2010年3月25日提交的、名稱為“反向移位非對稱旋轉(zhuǎn)式(IDAR)發(fā)動機(jī)(INVERSEDISPLACEMENT ASYMMETRIC ROTARY (IDAR) ENGINE) ” 的 USPA 12/732，160 中被描述，該文件通過引用完整地合并于本文中(無論為了任何目的)，其中輪廓體8圍繞固定孤立體4旋轉(zhuǎn)。如所指示的，盡管孤立體4在本文中公開的實(shí)施例中回轉(zhuǎn)，但是覆蓋和暴露端口仍然由(一個(gè)或多個(gè))輪廓體8的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)。開口 24a、24b的形狀被優(yōu)化以增強(qiáng)流動同步、橫越端口上的密封并且最小化寄生損失。
[0068]基于孤立體的端口:替代地，圖6顯示實(shí)施例，其中工作氣體通過孤立體4進(jìn)入和或離開。這樣的進(jìn)氣和排氣端口可以具有控制氣體的回流的裝置(例如，止回閥或主動閥)。如圖所示，進(jìn)氣流動通過一個(gè)或多個(gè)端口 25a并且排氣流動在孤立體4的外周邊面的角移位的、大體相對部分處形成的一個(gè)或多個(gè)端口 25b。
[0069]端口 25a、25b開始于孤立體4的表面4c，并且大體徑向向內(nèi)延伸直到它們與允許氣體從旋轉(zhuǎn)部件軸向地進(jìn)入或離開的相應(yīng)通道26a和26b交叉并且流體連通。如圖所示，通道26a、26b相對于通道25a和25b大體正交地定向，并且相對于發(fā)動機(jī)的軸I大體平行地定向。
[0070]如圖6中進(jìn)一步所示，孤立體的中心腔孔可以具有槽部分以便與曲柄軸上的相應(yīng)鍵部分配合。在替代選擇中，孤立體可以經(jīng)由諸如鍛造等的技術(shù)與軸I成一體地形成。
[0071]在任意端口配置的情況下，孤立體和側(cè)板優(yōu)選地包括旋轉(zhuǎn)密封件(未顯示)以使進(jìn)氣和排氣歧管與旋轉(zhuǎn)端口接口。這防止氣體與發(fā)動機(jī)箱3a、9和3b所包含的內(nèi)部空間混合并且將氣體引導(dǎo)到發(fā)動機(jī)的外部。
[0072]當(dāng)用作內(nèi)燃(1.C.)機(jī)時(shí)
[0073]當(dāng)用于將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動能時(shí)，使用四沖程循環(huán)，并且在一個(gè)軸回轉(zhuǎn)中執(zhí)行一個(gè)完整循環(huán)。如果使用如圖2中所示的三個(gè)輪廓體組件8、100和102，則在一個(gè)回轉(zhuǎn)中執(zhí)行總共三個(gè)完整循環(huán)。圖1中所示的飛輪40也被加入以儲存旋轉(zhuǎn)能量。該飛輪可以可選地在更大規(guī)模設(shè)計(jì)中被省略，其中旋轉(zhuǎn)孤立體-側(cè)板組件能夠儲存相當(dāng)大的旋轉(zhuǎn)能量。
[0074]為了裝閥，側(cè)板6a、6b可以典型地具有相應(yīng)的單端口開口 24a和24b，如圖5a/b中所示。圖6中所示的另一實(shí)施例可以具有由通道路徑26a/b進(jìn)給的孤立體中的兩個(gè)端口25a/b。每個(gè)端口相對于軸I上的單個(gè)共同標(biāo)記的角位置和輪廓體組件8的位置確定每個(gè)端口的功能。為了這些論述，在燃燒的開始時(shí)將設(shè)定角位置=O度。該位置通常被稱為上死點(diǎn)(TDC)。負(fù)角被認(rèn)為在TDC之前并且正角在TDC之后。
[0075]進(jìn)氣沖程:圖7和8顯示旋轉(zhuǎn)中的各點(diǎn)，其中解釋工作容積。在曲柄角=-180°上或之前，圖7a，標(biāo)示為進(jìn)氣端口的端口、例如端口 25a開始在旋轉(zhuǎn)孤立體4中變?yōu)楸┞?注意旋轉(zhuǎn)方向的箭頭)于工作容積5’。通道路徑26a在外部連接到新鮮空氣源，將燃料、例如汽油、丙烷或甲烷氣體噴射或引入這樣的氣流中的裝置連接于其上。這允許燃料和空氣的可燃混合物被抽吸到同時(shí)增加的工作容積5’(圖7b-c)中。
[0076]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將領(lǐng)會可以使用任何合適的可燃燃料，例如氫、柴油、煤油、天然氣、乙醇(和其它醇)等。作為另一例子，在另一方面中，公開發(fā)動機(jī)的實(shí)施例附連到用于發(fā)電的發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)可以使用可燃燃料以及相對于發(fā)動機(jī)所處的環(huán)境具有較高壓力能量的其它類型的工作流體，例如蒸汽、水、壓縮空氣、燃燒產(chǎn)物、其它氣體等。例如，公開發(fā)動機(jī)/發(fā)電機(jī)組合可以聯(lián)接到用于生成蒸汽的鍋爐，所述蒸汽通過燃燒或其它(例如，核)動力被加熱。賦能流體可以導(dǎo)致發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)，因此驅(qū)動發(fā)電機(jī)。因而，公開發(fā)動機(jī)的實(shí)施例可以在使用流體驅(qū)動渦輪機(jī)的任何合適的應(yīng)用中被使用。這樣的組合也可以用于由加壓液體驅(qū)動并且例如在水力發(fā)電的情況下用作液壓電機(jī)，或者可以在液壓動力傳動系統(tǒng)中用于發(fā)電或推進(jìn)目的。
[0077]孤立體4繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，如圖7c中所示，曲柄角=-90°。在這時(shí)，在運(yùn)動的方向上圓周地位于后面的進(jìn)氣端口 25a現(xiàn)在與頂點(diǎn)密封件15b的接觸邊緣對準(zhǔn)，從而閉合進(jìn)氣端口25a。在這時(shí)，進(jìn)氣充量壓縮開始。
[0078]壓縮沖程:當(dāng)循環(huán)從曲柄角=-90°繼續(xù)到達(dá)圖7d中所示的曲柄角=-0°時(shí)，燃料-空氣進(jìn)氣被壓縮到逐漸減小的工作容積中。來自圖1的飛輪40的儲存旋轉(zhuǎn)能量迫使孤立體4的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并且迫使輪廓體組件8約束工作容積5’。這壓縮氣體混合物。由于孤立體4和輪廓體組件8的繼續(xù)相對運(yùn)動，壓縮繼續(xù)直到最小空隙存在于輪廓體組件8的孤立體面對表面和孤立體的輪廓體面對表面4c之間，直到工作容積5’達(dá)到圖7d中所示的它的最小容積。這是壓縮沖程。
[0079]做功沖稈:當(dāng)工作容積5’靠近或處于TDC時(shí)(圖8a)，火花塞8從外部高壓線圈被賦能并且燃料-空氣混合物被點(diǎn)火。所有端口在這時(shí)保持閉合?？焖偃紵?、膨脹氣體開始向外順時(shí)針推動輪廓體8和孤立體4。
[0080]做功沖程運(yùn)動學(xué):圖3顯示動力沖程的孤立體曲柄角=+45度。由圖3的氣體壓力“P”產(chǎn)生的力(在該情況下表示來自燃燒氣體)由肘銷10限制，并且施加到孤立體的表面4c。氣體力的有效面積由頂點(diǎn)密封件15a/b之間的弦線12所形成的矩形形成，并且由孤立體的厚度擠壓(extruded)。由工作容積形成于孤立體上的總力等于該有效面積乘以室壓力。力垂直于有效面積被驅(qū)動，顯示為方向13，并且施加到力矩臂線14以生成扭矩和有用的旋轉(zhuǎn)動力。做功沖程繼續(xù)直到在TDC之后的90°。
[0081]排氣沖程:在工作容積5’在+90°處達(dá)到它的最大值之后，如圖8b中所示，排氣端口 25b由于孤立體4和輪廓體組件8的相對運(yùn)動而開始暴露于工作容積5’。正動力傳輸停止。端口 25b然后逐漸完全打開，如圖Sc中所示，并且當(dāng)工作容積5’減小時(shí)，用過的氣體被推出端口 25b并且進(jìn)入排氣系統(tǒng)到達(dá)大氣。
[0082]排氣繼續(xù)發(fā)生直到進(jìn)氣循環(huán)的開始，在這時(shí)端口 25a、25b都在工作容積5’內(nèi)。在工作容積5’不再能變小時(shí)，該循環(huán)以進(jìn)氣沖程重復(fù)，如圖7a中所示并且在相關(guān)正文中重復(fù)。
[0083]對于三輪廓體發(fā)動機(jī)以類似方式但是+120度異相，輪廓體組件100使用用于組件8的相同端口重復(fù)以上4沖程循環(huán)。
[0084]對于三輪廓體發(fā)動機(jī)以類似方式但是-120度異相，輪廓體組件102使用用于組件8的相同端口重復(fù)以上4沖程循環(huán)。
[0085]孤立體4的形狀可以被選擇以修改發(fā)動機(jī)循環(huán)上的工作容積的變化從而具有大于進(jìn)氣沖程最大容積的做功沖程最大容積。另外，進(jìn)氣端口 24a的長度和閉合點(diǎn)可以被修改以模擬更小的進(jìn)氣沖程容積。當(dāng)膨脹容積大于進(jìn)氣容積時(shí)，它可以被稱為“阿特金森循環(huán)”。膨脹容積與進(jìn)氣容積的比率被稱為阿特金森比率。明顯大于1.0的比率可以產(chǎn)生更高燃料效率的燃式發(fā)動機(jī)。本發(fā)明的特定幾何細(xì)節(jié)可以容易地進(jìn)行修改以提高阿特金森比率大大超過1.0。
[0086]盡管示出三輪廓體孤立體的幾何形狀，顯示在合適位置的三個(gè)輪廓體，但是在三輪廓體幾何形狀中僅僅提供一個(gè)或兩個(gè)輪廓體也在本公開的范圍內(nèi)。三輪廓體幾何形狀能夠用作僅僅安裝有一個(gè)輪廓體的內(nèi)燃機(jī)。因此，本公開也提供具有單輪廓體的發(fā)動機(jī)。因而，僅僅具有兩個(gè)移動部件(孤立體和輪廓體)的內(nèi)燃機(jī)被公開。
[0087]圖25示出具有四個(gè)輪廓體的發(fā)動機(jī)的另一實(shí)施例，所述四個(gè)輪廓體圍繞可旋轉(zhuǎn)孤立體彼此間隔90度。孤立體限定其中的兩個(gè)壓痕(impress1n),所述兩個(gè)壓痕間隔開180度以便有助于限定具有間隔開180度的兩個(gè)輪廓體的兩個(gè)平行燃燒室。因此，在一個(gè)回轉(zhuǎn)中圖25的發(fā)動機(jī)能夠提供四個(gè)燃燒事件。如圖所示，與本文中所示的其它輪廓體組件一樣，圖25的輪廓體由通過凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對面向外弓形前表面和后表面限定。輪廓體組件的凹形面向內(nèi)表面面對孤立體的彎曲周邊表面。
[0088]圖ll-24b提供根據(jù)本公開的裝置的另一實(shí)施例的圖示。
[0089]參考圖11，示出形成IDAR發(fā)動機(jī)的另一實(shí)施例的部件。也示出將用于論述公開實(shí)施例的坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系是圓柱形、三維坐標(biāo)系，包括軸向軸線(A)、徑向軸線(R)和圓周軸線(C)。如圖中所示，可旋轉(zhuǎn)軸201由一對前202a和后202b徑向無摩擦/基本無摩擦、油膜或滑動軸承保持。軸承由一對前203a和后203b靜止箱體端板支撐。
[0090]可旋轉(zhuǎn)軸201附著到或具有整合在其中的圓柱形結(jié)構(gòu)204或“孤立體”。孤立體204相當(dāng)厚并且具有兩個(gè)平行平坦表面204a和204b，以及不是圓形的周邊表面204c。非圓形表面204c可以是橢圓形、卵形、蛋形或形成閉合、平滑凸路徑的曲線和樣條的組合，例如在本文中關(guān)于圖ι-?ο的實(shí)施例所公開的。當(dāng)直接在任一平坦表面上觀察時(shí)該形狀(即，孤立體204的剖面或平面圖投影)可以在形狀上關(guān)于豎直或水平軸線對稱或不對稱。(參見圖 12)。
[0091]如圖11中進(jìn)一步所示，一對前206a和后206b側(cè)板機(jī)械地緊固到或整合在孤立體204的前204a和后204b平坦端部或面中，使得形成不透氣密封。側(cè)板206a、206b隨著軸201旋轉(zhuǎn)，但是可以具有或不具有匹配側(cè)板206a、206b和孤立體204組合的幾何中心的旋轉(zhuǎn)中心。不重合的旋轉(zhuǎn)和幾何中心可以產(chǎn)生非對稱工作容積動態(tài)變化的期望效果。
[0092]一對前207a和后207b推力軸承用于將孤立體-側(cè)板組合保持在固定的軸向位置。
[0093]凹形部件或“輪廓體組件”208布置在板206a和206b之間使得凹形開口面對孤立體204，在其間形成工作容積205。一對第一 215a和第二 215b頂點(diǎn)(圖12)接觸孤立體204的凸表面和側(cè)板206a、206b的平行表面。
[0094]圖12中所示的部件限定輪廓體組件208的運(yùn)動。輪廓體組件208通過使用肘銷210可操作地連接到示出為“L”形(參見圖15)的杠桿209。該連接允許輪廓體組件208在如圖12中所示的平面中圍繞中心210a樞轉(zhuǎn)。
[0095]如進(jìn)一步所示，杠桿209通過第二肘銷212附連到固定托架211。肘銷210和212布置在使結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)高剛性的雙剪切模式中。
[0096]托架211可以緊固到靜止箱體端板203a、203b兩者或者可以是同一個(gè)。第二肘銷212也僅僅允許杠桿209在如圖12中所示的平面中圍繞中心212a樞轉(zhuǎn)或搖擺。
[0097]繼續(xù)沿著杠桿209向下，該組件還包括一對第一 213a和第二 213b (圖1)凸輪隨動件，每個(gè)側(cè)板206a、206b有一個(gè)。凸輪隨動件213a、213b可以是旋轉(zhuǎn)軸承或滑瓦。凸輪隨動件軸承213a和213b (如果這樣選擇的話)允許圍繞軸銷214 (圖12)旋轉(zhuǎn)并且可以由夾子或其它結(jié)構(gòu)保持。凸輪隨動件213a、213b接觸并且因此遵循側(cè)板206a、206b(圖11)的外緣206c、206d的復(fù)雜剖面。
[0098]輪廓體組件208的運(yùn)動由兩個(gè)不同機(jī)構(gòu)確定。為了將輪廓體組件208移動到中心，由此減小工作容積205，側(cè)板206a、206b將向外力230施加到凸輪隨動件213a和213b。通過在肘銷212處產(chǎn)生的支點(diǎn)212a，向外凸輪力230然后在肘銷210處轉(zhuǎn)化成向內(nèi)力231，因此朝著孤立體204的中心推動輪廓體組件208。
[0099]為了增加工作容積205，輪廓體組件208的所述一對第一 215a和第二 215b接觸點(diǎn)在圖14的方向232a和232b的方向上由孤立體204的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動向外推動。
[0100]側(cè)板206a、206b的外緣206c和206d的形狀、孤立體204的外表面204c的形狀以及杠桿209和輪廓體組件208的幾何形狀一起最小化增加和減小工作容積205的運(yùn)動之間的自由游隙。
[0101]如圖13中所示的輪廓體組件208包括主體16和下面所述的附加部件以基本上防止工作氣體從限定于孤立體、輪廓體以及前和后端板的面之間的工作容積泄漏。如圖所示，組件可以包括火花塞221，如圖13中所示和如下面的相關(guān)正文中所述。
[0102]輪廓體組件208的主體216比孤立體204的厚度窄并且可以由不進(jìn)行磨損的材料制造。例如，主體216可以由鋁或其它輕質(zhì)材料制造。需要時(shí)，它也可以由鑄鐵或鍛鋼制造?？梢员幻芊獾拈g隙限定于輪廓體組件208 (圖1)的主體216和相鄰側(cè)板206a、206b之間。為了橋接該間隙并且為了基本上保持工作容積205內(nèi)的氣體，浮動側(cè)密封件217a、217b (圖13)嵌入輪廓體208的相對平坦面208c、208d中。側(cè)密封件217a、217b就座在預(yù)加載波形彈簧218a、218b的頂部上。
[0103]為了防止氣體經(jīng)由頂點(diǎn)215a、215b(圖12)漏出，如圖13中所示的可旋轉(zhuǎn)密封件219a、219b可以插入輪廓體208中的橫向、軸向延伸、匹配通道208e和208f中。密封件219a、219b的頂點(diǎn)215a、215b接觸孤立體204的表面204c，如圖12中所示。密封件219a/b和匹配通道208e/f成形為提供具有圍繞樞軸點(diǎn)219e/f的圓周運(yùn)動范圍的密封件219a/b,如上所述并且如圖204中所示。
[0104]例如，可以靠近密封件219a、219b的中心通過凸弧219g、219h產(chǎn)生支點(diǎn)219e、219f，所述凸弧與形成于輪廓體的每個(gè)橫向切口 208e和208f中的第二弧208g/h同心。當(dāng)從如圖204中所示的端部觀察時(shí)該幾何形狀允許密封件219a、219b圓周地旋轉(zhuǎn)。此外，支點(diǎn)219e或219f與頂點(diǎn)2215a或15b之間的距離明顯短于支點(diǎn)與密封件219a和219b的倒圓端部219g和19h之間的距離。
[0105]徑向向外延伸、預(yù)加載彈簧220a、220b (圖13)優(yōu)選地保持接觸點(diǎn)215a和215b處的可旋轉(zhuǎn)密封件219a、219b的額定密封件接觸力。為了增強(qiáng)密封件接觸力，工作容積205內(nèi)的內(nèi)部氣體壓力P(圖14)在可旋轉(zhuǎn)密封件上產(chǎn)生不平衡負(fù)荷，因此與上述距離的比率和工作容積205的內(nèi)部壓力P成比例地增加215a和215b處的密封件接觸力。
[0106]預(yù)加載彈簧220a和220b此外有助于校正接觸點(diǎn)215a、215b處的運(yùn)動和磨損的差巳升。
[0107]圖15中所示的附加彈簧235與軸214接觸以防止側(cè)板表面206c和206d “拍打”凸輪隨動件軸承213a和213b，所述拍打可能是運(yùn)動誤差或磨損的結(jié)果。彈簧235由保持板236和螺釘237保持就位。
[0108]在典型應(yīng)用中，可以使用圖11中所示的子組件300的一個(gè)到多個(gè)復(fù)制。如圖11中所示，公開實(shí)施例使用相同子組件300、302中的兩個(gè)，每個(gè)包括輪廓體組件208a、208b，杠桿209a、209b和上面識別的相關(guān)部件。子組件300、302圍繞孤立體204旋轉(zhuǎn)地分離180°度。該對稱構(gòu)造阻尼箱體和電機(jī)架中的振動。
[0109]在公開實(shí)施例用作內(nèi)燃機(jī)的情況下，點(diǎn)火火花塞221盡可能居中地位于輪廓體208中，如圖13中所示。高壓電火花通過高壓線或未顯示的其它機(jī)構(gòu)傳遞到火花塞的中心電極。高壓電脈沖在磁、電子點(diǎn)火線圈或未顯示的其它常規(guī)部件中產(chǎn)生，并且與軸的旋轉(zhuǎn)位置同步。
[0110]諸如新鮮空氣-燃料混合物或排氣的工作氣體通過位于側(cè)板206a和206b中的端口傳送進(jìn)入和離開工作容積205。端口可以包括、但不限于圖16中所示的端口。側(cè)板206a、206b具有特定形狀的貫通開口 222a、222b，當(dāng)孤立體204和側(cè)板206a、206b組件旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述貫通開口進(jìn)入工作容積205的視野。這樣的開口 222在2010年3月25日提交的、序列號為12/732，160的通過引用完整地合并于本文中的美國專利申請中被描述，其中輪廓體208圍繞固定孤立體204旋轉(zhuǎn)。如圖所示，盡管孤立體204在本文中公開的實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)，但是覆蓋和暴露端口仍然由(一個(gè)或多個(gè))輪廓體208的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)。開口 222a、222b的形狀被優(yōu)化以增強(qiáng)流動同步、橫越端口上的密封和寄生損失。
[0111]順便提一句，圖16中的較小通孔開口是安裝開口，如‘160申請中所述。
[0112]當(dāng)用作內(nèi)燃(1.C.)機(jī)時(shí)
[0113]當(dāng)圖11以及下列的實(shí)施例用于將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動能時(shí)，優(yōu)選地使用四沖程循環(huán)，并且在一個(gè)軸回轉(zhuǎn)中可以執(zhí)行一個(gè)完整循環(huán)。如果使用如圖11中所示的兩個(gè)輪廓體組件300和302，則在一個(gè)回轉(zhuǎn)中可以執(zhí)行總共兩個(gè)完整循環(huán)。圖11中所示的飛輪240也被加入以儲存旋轉(zhuǎn)能量。
[0114]側(cè)板206a、206b可以典型地具有單端口開口 222a或222b。每個(gè)端口相對于軸201上的單個(gè)共同標(biāo)記的角位置和輪廓體組件208的位置確定每個(gè)端口的功能。為了這些論述，在進(jìn)氣沖程的開始時(shí)將設(shè)定角位置=O度。
[0115]進(jìn)氣沖程:圖17顯示旋轉(zhuǎn)中的點(diǎn)，其中工作容積處于最小值。當(dāng)觀察孤立體204和輪廓體組件208的相對運(yùn)動時(shí)，標(biāo)示為進(jìn)氣端口的端口、例如端口 222a開始在旋轉(zhuǎn)側(cè)板206a中變?yōu)楸┞?注意旋轉(zhuǎn)方向的箭頭)于工作容積205。端口 222a在外部連接到新鮮空氣源，將燃料、例如汽油、丙烷或甲烷氣體(或天然氣)噴射或引入這樣的氣流中的裝置連接于其上。這允許燃料和空氣的可燃混合物被抽吸到同時(shí)增加的工作容積205中。
[0116]孤立體204繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，如圖18A中所示。在這時(shí)，在運(yùn)動的方向上圓周地位于后面的排氣端口 222b的徑向內(nèi)緣222c現(xiàn)在與輪廓體208的徑向內(nèi)緣對準(zhǔn)，從而閉合排氣端口222b。另外，在運(yùn)動的方向上圓周地位于后面的端口 222a的徑向最外邊緣222d變?yōu)榕c輪廓體8的徑向內(nèi)緣對準(zhǔn)，最大化通過該循環(huán)的端口 222a的打開。
[0117]圖18B顯示旋轉(zhuǎn)45度并且指示進(jìn)氣端口 222a完全投入允許空氣和燃料進(jìn)入工作容積。
[0118]進(jìn)一步發(fā)展到90度，在運(yùn)動的方向上圓周地位于后面的進(jìn)氣端口 222a的徑向內(nèi)緣222e變?yōu)榕c輪廓體208的徑向內(nèi)緣對準(zhǔn)，如圖209中所示，閉合進(jìn)氣端口。圖209顯示工作容積205的最大容積點(diǎn)。最大容積導(dǎo)致由于孤立體204和輪廓體組件208的相對運(yùn)動，最大空隙存在于圖18的輪廓體組件的孤立體面對表面208f和孤立體的輪廓體面對表面204c之間。巧合地，由于孤立體-側(cè)板組件的旋轉(zhuǎn)和輪廓體組件的運(yùn)動，端口 222a不再通向工作容積。
[0119]壓縮沖稈:圖20顯示旋轉(zhuǎn)超出工作容積、即閉合的進(jìn)氣端口 222a。來自圖11的飛輪240的儲存旋轉(zhuǎn)能量迫使孤立體204的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并且通過側(cè)板、凸輪隨動件和杠桿機(jī)構(gòu)迫使輪廓體組件208約束工作容積205。這壓縮氣體混合物。由于孤立體204和輪廓體組件208的繼續(xù)相對運(yùn)動，壓縮繼續(xù)直到最小空隙存在于輪廓體組件的孤立體面對表面8f和孤立體的輪廓體面對表面204c之間，直到工作容積205達(dá)到圖21中所示的它的最小容積。
[0120]做功沖稈:當(dāng)工作容積205袁近或處于最小倌時(shí)(圖21)，火花塞221從外部高壓線圈被賦能并且燃料-空氣混合物被點(diǎn)火。所有端口在這時(shí)保持閉合?？焖偃紵?、膨脹氣體開始向外推動輪廓體208，如圖22中所示。力通過肘銷20傳遞到杠桿209中。杠桿209圍繞肘銷212旋轉(zhuǎn)并且將力施加到凸輪隨動輪213上。凸輪動作在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中推動側(cè)板206a、206b并且軸201轉(zhuǎn)動，因此產(chǎn)生有用的旋轉(zhuǎn)動力。
[0121 ] 排氣沖程:在工作容積205達(dá)到它的最大值之后，如圖23中所示，在運(yùn)動的方向上位于前面并且位于側(cè)板206b上的排氣端口 222b的徑向內(nèi)緣222f由于孤立體204和輪廓體組件208的相對運(yùn)動而開始暴露于工作容積205。正動力傳輸停止。由于孤立體204和輪廓體組件208的相對運(yùn)動端口 222b然后逐漸完全打開，如圖24A中所示，并且當(dāng)工作容積205減小時(shí)，用過的氣體被推出端口 222b并且進(jìn)入排氣系統(tǒng)到達(dá)大氣。
[0122]圖24B顯示在排氣階段的后期期間當(dāng)輪廓體208逆著孤立體204移動時(shí)端口 222b的徑向外緣222g成形為提供最大開口。排氣繼續(xù)發(fā)生直到進(jìn)氣循環(huán)的開始，在這時(shí)端口222a、222b都不在工作容積205內(nèi)。在工作容積205不再能變小時(shí)，該循環(huán)以進(jìn)氣沖程重復(fù)，如圖17中所示并且在相關(guān)正文中重復(fù)。
[0123]以類似方式但是大約180度異相，輪廓體組件302使用用于組件300的相同端口重復(fù)以上四沖程循環(huán)。
[0124]孤立體204的形狀可以被選擇以修改發(fā)動機(jī)循環(huán)上的工作容積的變化從而具有大于進(jìn)氣沖程最大容積的做功沖程最大容積。另外，進(jìn)氣端口 222a的長度和閉合點(diǎn)可以被修改以模擬更小的進(jìn)氣沖程容積。當(dāng)膨脹容積大于進(jìn)氣容積時(shí)，它可以被稱為“阿特金森循環(huán)”。膨脹容積與進(jìn)氣容積的比率被稱為阿特金森比率。明顯大于1.0的比率可以產(chǎn)生更高燃料效率的燃式發(fā)動機(jī)。本發(fā)明的特定幾何細(xì)節(jié)可以容易地進(jìn)行修改以提高阿特金森比率大大超過1.0。
[0125]盡管在本文中已參考本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例描述本公開，但是應(yīng)當(dāng)理解這些實(shí)施例僅僅是本公開的原理和應(yīng)用的舉例說明。所以，可以對這些實(shí)施例進(jìn)行修改并且可以設(shè)計(jì)其它布置而不脫離本公開的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機(jī)或泵，其包括: a)限定中心軸線A的可旋轉(zhuǎn)軸，所述軸具有第一端部和第二端部，所述軸具有布置在其上的第一長形孤立體，所述第一孤立體具有主體，所述主體具有大體上限定于沿著所述可旋轉(zhuǎn)軸間隔開的前表面和后表面之間的容積，所述前表面和所述后表面位于平行于徑向軸線R的平面中，所述前表面和所述后表面具有圓整的、非圓形的形狀，所述前表面和所述后表面的周邊限定其間的彎曲周邊表面； b)鄰近所述第一孤立體的所述前表面布置的前側(cè)板； c)鄰近所述第一孤立體的所述后表面布置的后側(cè)板；以及 d)布置在所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的第一輪廓體組件，所述第一輪廓體組件由通過凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對的面向外弓形前表面和后表面限定，所述輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面面對所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面，所述凹形面向內(nèi)表面和所述孤立體的所述彎曲周邊表面以及所述前側(cè)板和所述后側(cè)板協(xié)作以形成工作容積，所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述第一孤立體配置成相對于所述第一輪廓體組件旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述輪廓體組件在其中限定開口以便接收火花塞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第一輪廓體組件聯(lián)接到靜止殼體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第一輪廓體組件安裝到靜止肘銷，使得當(dāng)所述第一孤立體和所述可旋轉(zhuǎn)軸圍繞所述中心軸線A旋轉(zhuǎn)時(shí)所述第一輪廓體組件能夠圍繞所述肘銷振蕩，所述肘銷大體平行于所述中心軸線A。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述輪廓體包括鄰近所述輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面的第一端部布置的第一頂點(diǎn)和鄰近所述輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面的第二端部布置的第二頂點(diǎn)，所述頂點(diǎn)布置在限定于所述輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面和所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面之間的間隙中，所述頂點(diǎn)有助于限定所述工作容積。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述頂點(diǎn)布置在限定于所述輪廓體組件中的凹陷內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述輪廓體組件還包括鄰近所述頂點(diǎn)的每一個(gè)布置的至少一個(gè)預(yù)加載彈簧，所述至少一個(gè)預(yù)加載彈簧適合于推壓所述頂點(diǎn)抵靠所述第一孤立體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中由頂點(diǎn)密封件覆蓋的所述輪廓體組件和所述第一孤立體之間的間隙小于大約0.10英寸、小于大約0.010英寸、小于大約0.0010英寸、小于大約0.00010英寸或小于大約0.000010英寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述輪廓體包括鄰近所述輪廓體組件的所述前面布置的第一角部密封件和鄰近所述輪廓體組件的所述后面布置的第二角部密封件，所述角部密封件布置在限定于所述輪廓體組件的所述前面和所述后面與所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的間隙中，所述角部密封件有助于限定所述工作容積。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述角部密封件布置在限定于所述輪廓體組件的所述前面和所述后面中的凹陷內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述輪廓體組件還包括鄰近所述角部密封件的每一個(gè)布置的角部密封件預(yù)加載彈簧，所述角部密封件預(yù)加載彈簧適合于推壓所述角部密封件抵靠所述前側(cè)板和所述后側(cè)板。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述輪廓體組件還包括嵌入弓形凹槽中的多個(gè)浮動側(cè)密封件，所述弓形凹槽限定于所述輪廓體組件的所述一對相對的面向外弓形前表面和后表面中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述弓形凹槽與所述凹形內(nèi)表面的弓形范圍大體上重合，并且與配置成接收所述頂點(diǎn)密封件的凹槽交叉。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述側(cè)密封件的每一個(gè)就座在至少一個(gè)預(yù)加載彈簧的頂部上以便保持所述弓形凹槽中的所述側(cè)密封件的穩(wěn)定性和取向。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述角部密封件和所述頂點(diǎn)大致重合以有助于限定所述工作容積。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述前側(cè)板和所述后側(cè)板與所述可旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述前側(cè)板和所述后側(cè)板具有大致匹配所述前側(cè)板和所述后側(cè)板的幾何中心的旋轉(zhuǎn)中心。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述前側(cè)板和所述后側(cè)板具有不大致匹配所述前側(cè)板和所述后側(cè)板的幾何中心的旋轉(zhuǎn)中心。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)動機(jī)或泵，其還包括鄰近所述前板布置的前推力軸承和鄰近所述后板布置的后推力軸承以將所述第一孤立體和所述側(cè)板保持在大致固定的軸向位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述孤立體的前面是以下的至少一項(xiàng):(i)大體橢圓形，Qi)大體卵形和Qii)大體啞鈴形。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述前側(cè)板和所述后側(cè)板中的至少一個(gè)包括限定于其中的端口以便引導(dǎo)工作流體通過所述裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第一孤立體包括限定于其中的至少一個(gè)端口以便引導(dǎo)工作流體通過所述裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述至少一個(gè)端口通過所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面形成。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述至少一個(gè)端口包括大體平行于所述徑向軸線R的第一部分和大體平行于所述中心軸線A、與所述第一部分流體連通的第二部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述至少一個(gè)端口的所述第二部分配置成與限定于所述前側(cè)板和所述后側(cè)板中的至少一個(gè)中的端口對準(zhǔn)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中至少兩個(gè)端口通過所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面形成，所述至少兩個(gè)端口包括第一端口和第二端口，所述第一端口和所述第二端口圍繞所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面沿著正交于所述中心軸線A和所述徑向軸線R的圓周軸線C彼此移位。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第一端口配置成用作進(jìn)氣端口以將工作流體引導(dǎo)到所述工作容積中，并且所述第二端口配置成用作排氣端口以將工作流體引導(dǎo)到所述工作容積之外。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中至少一個(gè)端口包括用于控制流體通過其流動的閥。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述閥被動地被致動。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述閥主動地被致動。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其還包括布置在所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的第二輪廓體組件，所述第二輪廓體組件由通過凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對的面向外弓形前表面和后表面限定，所述第二輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面面對所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面，所述凹形面向內(nèi)表面和所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面以及所述前側(cè)板和所述后側(cè)板協(xié)作以形成第二工作容積，所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述第一孤立體配置成相對于所述第二輪廓體組件旋轉(zhuǎn)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第二輪廓體組件圍繞所述中心軸線沿著圓周軸線從所述第一輪廓體組件角移位第一角增量。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第一角增量為大約180度、大約120度或大約90度。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的發(fā)動機(jī)或泵，其還包括布置在所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的第三輪廓體組件，所述第三輪廓體組件由通過凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對的面向外弓形前表面和后表面限定，所述第三輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面面對所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面，所述凹形面向內(nèi)表面和所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面以及所述前側(cè)板和所述后側(cè)板協(xié)作以形成第三工作容積，所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述第一孤立體配置成相對于所述第三輪廓體組件旋轉(zhuǎn)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第一輪廓體組件、所述第二輪廓體組件和所述第三輪廓體組件圍繞所述中心軸線沿著圓周軸線彼此角移位第二角增量。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第二角增量為大約120度或大約90度。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的發(fā)動機(jī)或泵，其還包括布置在所述前側(cè)板和所述后側(cè)板之間的第四輪廓體組件，所述第四輪廓體組件由通過凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對的面向外弓形前表面和后表面限定，所述第四輪廓體組件的所述凹形面向內(nèi)表面面對所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面，所述凹形面向內(nèi)表面和所述第一孤立體的所述彎曲周邊表面以及所述前側(cè)板和所述后側(cè)板協(xié)作以形成第四工作容積，所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述第一孤立體配置成相對于所述第四輪廓體組件旋轉(zhuǎn)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第一輪廓體組件、所述第二輪廓體組件、所述第三輪廓體組件和所述第四輪廓體組件圍繞所述中心軸線沿著圓周軸線彼此角移位第三角增量。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第四角增量為大約90度。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其還包括用于包含所述可旋轉(zhuǎn)軸、所述第一孤立體以及所述前側(cè)板和所述后側(cè)板的至少一部分的殼體。
41.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述可旋轉(zhuǎn)軸包括布置在其上的第二長形孤立體，所述第二孤立體沿著所述軸從所述第一孤立體軸向地移位，所述第二孤立體具有主體，所述主體具有大體上限定于沿著所述可旋轉(zhuǎn)軸間隔開的前表面和后表面之間的容積，所述前表面和所述后表面位于平行于所述徑向軸線R的平面中，所述前表面和所述后表面具有圓整的、非圓形的形狀，所述前表面和所述后表面的周邊限定其間的第二彎曲周邊表面，所述發(fā)動機(jī)或泵還包括: a)鄰近所述第二孤立體的所述前表面布置的第二前側(cè)板； b)鄰近所述第二孤立體的所述后表面布置的第二后側(cè)板；以及 d)布置在所述第二前側(cè)板和所述第二后側(cè)板之間的第二輪廓體組件，所述第二輪廓體組件由通過第二凹形面向內(nèi)表面連接的一對相對的面向外弓形前表面和后表面限定，所述輪廓體組件的所述第二凹形面向內(nèi)表面面對所述第二孤立體的所述第二彎曲周邊表面，所述第二凹形面向內(nèi)表面和所述第二孤立體的所述第二彎曲周邊表面以及所述第二前側(cè)板和所述第二后側(cè)板協(xié)作以形成第二工作容積，所述可旋轉(zhuǎn)軸和所述第二孤立體配置成相對于所述第二輪廓體組件旋轉(zhuǎn)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述第二前側(cè)板或所述第二后側(cè)板中的至少一個(gè)與所述第一孤立體所關(guān)聯(lián)的所述前側(cè)板或所述后側(cè)板成一體。
43.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其還包括與所述第一輪廓體組件可操作地聯(lián)接的至少一個(gè)凸輪隨動件，所述至少一個(gè)凸輪隨動件適合于沿著所述前側(cè)板和所述后側(cè)板中的至少一個(gè)的邊緣表面滾動。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述至少一個(gè)凸輪隨動件安裝在與所述第一輪廓體組件聯(lián)接的杠桿臂上。
45.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述裝置是泵或壓縮機(jī)。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述裝置是配置成壓縮制冷劑的空調(diào)壓縮機(jī)。
47.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述發(fā)動機(jī)是蒸汽驅(qū)動發(fā)動機(jī)。
48.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)或泵，其中所述發(fā)動機(jī)是由壓縮空氣驅(qū)動的發(fā)動機(jī)。
【文檔編號】F01C19/08GK104246129SQ201380021808
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月14日
【發(fā)明者】威廉·安德森, 特倫特·盧卡奇克, 威廉·盧卡奇克 申請人:盧門紐姆公司