本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，普遍使用的發(fā)動(dòng)機(jī)為普通的曲柄連桿式發(fā)動(dòng)機(jī)，活塞的布置方式通常為單向直線式排列和V型排列兩種方式。曲柄連桿式發(fā)動(dòng)機(jī)包括活塞缸體、曲柄、連接桿、活塞等，活塞缸體內(nèi)設(shè)置多組可供活塞上下移動(dòng)的活塞孔，曲柄水平設(shè)置在活塞缸體內(nèi)，曲柄的一端從活塞缸體的一側(cè)伸出并與飛輪連接，另一端從活塞缸體的另一側(cè)伸出作為動(dòng)力輸出端，曲柄上設(shè)有多個(gè)與活塞孔一一對(duì)應(yīng)的連桿軸頸，連接桿的一端套接在連桿軸頸上，另一端與安裝在活塞孔內(nèi)的活塞鉸接。工作時(shí)，混合氣體在缸體內(nèi)爆炸做功，從而推動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)。

上述的技術(shù)方案主要存在一下缺陷：

1.曲柄連桿式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞在上下止點(diǎn)的時(shí)候，連桿作用在曲柄上的力臂為零，故力矩為零，即汽缸通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳遞出去的能量為零，這樣會(huì)造成一定的能量浪費(fèi)；

2.連桿與活塞運(yùn)動(dòng)的軌跡呈一定的角度，活塞推動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，連桿也給活塞一個(gè)反作用力，在活塞上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，汽缸的壁面受到交變壓力的作用，嚴(yán)重影響活塞和缸體的使用壽命；

3. 曲柄連桿式發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體延伸方向通常位于豎直方向，整體的高度較高，導(dǎo)致整車的重心偏高，車輛行駛穩(wěn)定性較差。

本發(fā)明的目的即是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，改變了發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，消除了上下死點(diǎn)，并且減小了活塞對(duì)缸體內(nèi)壁的壓力，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)工作的穩(wěn)定性和零部件的使用壽命。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括活塞和連桿，所述的連桿包括輸出段和位于輸出段兩端用于與活塞連接的連接段；所述的輸出段包括平行錯(cuò)位分布且兩端彼此連接的上傳動(dòng)片和下傳動(dòng)片；所述上傳動(dòng)片和下傳動(dòng)片之間形成輸出通道，所述上傳動(dòng)片面向輸出通道的一側(cè)設(shè)有上齒條，所述下傳動(dòng)片面向輸出通道的一側(cè)設(shè)有下齒條；還包括輸出軸，所述的輸出軸穿過(guò)輸出通道且在輸出軸上套設(shè)有傳動(dòng)齒輪，所述傳動(dòng)齒輪的內(nèi)圈設(shè)有棘齒，所述輸出軸上與棘齒相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有棘爪；所述的傳動(dòng)齒輪包括串聯(lián)設(shè)置在輸出軸上的第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪和上齒條嚙合，所述第二齒輪和下齒條嚙合；所述第一齒輪和第二齒輪上的棘齒的傾斜方向相反。

所述的上傳動(dòng)片和下傳動(dòng)片錯(cuò)位分布，上齒條和第一齒輪嚙合，下齒條和第二齒輪嚙合，所述的第一齒輪和第二齒輪與輸出軸通過(guò)棘輪結(jié)構(gòu)傳動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞與連桿在兩個(gè)相應(yīng)的氣缸交替作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，第一齒輪和第二齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；第一齒輪和第二齒輪上棘齒的傾斜方向相同，由于棘輪棘爪結(jié)構(gòu)的單向傳動(dòng)性，第一齒輪和第二齒輪交替工作提供動(dòng)力，確保輸出軸持續(xù)同向轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力。與曲柄連桿式的發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案不僅消除了死點(diǎn)，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，而且在活塞運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中對(duì)氣缸內(nèi)壁沒(méi)有側(cè)壓力，延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命；該傳動(dòng)結(jié)構(gòu)通常用于水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)，水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)的重心較低，而且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，大大降低了發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音。

作為優(yōu)選，所述連桿的兩端沿直徑方向分別設(shè)有安裝孔，所述的活塞上沿直徑方向設(shè)有連接孔，所述的連桿與活塞通過(guò)安裝孔和連接孔銷連接；活塞與連桿的安裝和拆卸都很方便，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單。

作為優(yōu)選，所述傳動(dòng)齒輪的內(nèi)圈兩端分別設(shè)有軸承，所述的傳動(dòng)齒輪與輸出軸軸承連接，所述的軸承用于承受軸承和輸出軸之間的壓力。

作為優(yōu)選，所述上傳動(dòng)片遠(yuǎn)離上齒條的一側(cè)旋轉(zhuǎn)活動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)臂，所述旋轉(zhuǎn)臂遠(yuǎn)離上傳動(dòng)片的一端固定連接有齒輪；還包括固定設(shè)置的齒圈，所述的齒輪與齒圈嚙合。

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，齒輪和旋轉(zhuǎn)臂作為一個(gè)整體繞旋轉(zhuǎn)臂與上傳動(dòng)片的連接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)第三齒輪和齒圈嚙合并相對(duì)運(yùn)動(dòng)；齒圈能限制第三齒輪的運(yùn)動(dòng)范圍，進(jìn)而限制活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍，可以防止某一氣缸突然開(kāi)始做功時(shí)，活塞與連桿的整體高速撞向另一端，損壞活塞和氣缸；另外第三齒輪繞連接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生離心力，為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供足夠的慣性，確保發(fā)動(dòng)機(jī)能持續(xù)工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)施例雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)施例雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中傳動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)施例雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中齒輪齒圈結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4為本實(shí)施例雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中連桿與活塞的連接示意圖；

圖5為本實(shí)施例雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例

如圖1所示，雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括活塞1和連桿，所述的連桿包括輸出段和位于輸出段兩端用于與活塞1連接的連接段25；所述的輸出段包括平行錯(cuò)位分布且兩端彼此連接的上傳動(dòng)片21和下傳動(dòng)片22；如圖4所示，所述連桿的兩端沿直徑方向分別設(shè)有安裝孔251，所述的活塞1上沿直徑方向設(shè)有連接孔11，所述連桿的兩端分別與活塞1通過(guò)銷12連接；活塞1與連桿的安裝和拆卸都很方便，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單。所述上傳動(dòng)片21和下傳動(dòng)片22之間形成輸出通道，所述上傳動(dòng)片21面向輸出通道的一側(cè)設(shè)有上齒條24，所述下傳動(dòng)片22面向輸出通道的一側(cè)設(shè)有下齒條23；還包括輸出軸3，所述的輸出軸3穿過(guò)輸出通道且在輸出軸3上套設(shè)有傳動(dòng)齒輪9，如圖2所示，所述傳動(dòng)齒輪9的內(nèi)圈設(shè)有棘齒91，所述輸出軸3上與棘齒91相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有棘爪31；所述的傳動(dòng)齒輪9包括串聯(lián)設(shè)置在輸出軸3上的第一齒輪8和第二齒輪7，所述第一齒輪8和上齒條24嚙合，所述第二齒輪7和下齒條23嚙合；所述第一齒輪8和第二齒輪7上的棘齒91的傾斜方向相反。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞1與連桿在兩個(gè)相應(yīng)的氣缸交替作用下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，第一齒輪8和第二齒輪7的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；由于棘輪棘爪31結(jié)構(gòu)的單向傳動(dòng)性，第一齒輪8和第二齒輪7交替工作提供動(dòng)力，確保輸出軸3持續(xù)同向轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力。與曲柄連桿式的發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案不僅消除了死點(diǎn)，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，而且在活塞1運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中幾乎會(huì)氣缸內(nèi)壁沒(méi)有側(cè)壓力，延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命；該傳動(dòng)結(jié)構(gòu)通常用于水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)，水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)的重心較低，而且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，大大降低了發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音。所述傳動(dòng)齒輪9的內(nèi)圈兩端分別設(shè)有軸承10，所述的傳動(dòng)齒輪9與輸出軸3軸承10連接，所述的軸承10用于承受軸承10和輸出軸3之間的壓力。

進(jìn)一步的，如圖3所示，所述上傳動(dòng)片21遠(yuǎn)離上齒條24的一側(cè)旋轉(zhuǎn)活動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)臂4，所述旋轉(zhuǎn)臂4遠(yuǎn)離上傳動(dòng)片21的一端固定連接有第三齒輪5；還包括固定設(shè)置的齒圈6，所述的第三齒輪5與齒圈6嚙合。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，第三齒輪5和旋轉(zhuǎn)臂4作為一個(gè)整體繞旋轉(zhuǎn)臂4與上傳動(dòng)片21的連接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)第三齒輪5和齒圈6嚙合并相對(duì)運(yùn)動(dòng)；齒圈6能限制第三齒輪5的運(yùn)動(dòng)范圍，進(jìn)而限制活塞1往復(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍，可以防止某一氣缸突然開(kāi)始做功時(shí)，活塞1與連桿的整體高速撞向另一端，損壞活塞1和氣缸；另外第三齒輪5繞連接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生離心力，為活塞1的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供足夠的慣性，確保發(fā)動(dòng)機(jī)能持續(xù)工作。

該發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是基于水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，首先處于如圖5A所示的初始狀態(tài)，接下來(lái)第三齒輪5和旋轉(zhuǎn)臂4繞旋轉(zhuǎn)臂4與上傳動(dòng)片21的連接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)連桿和活塞1向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，右側(cè)氣缸進(jìn)入吸氣沖程，如圖5B所示；在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的帶動(dòng)下，連桿和活塞1繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，直至如圖5C所示狀態(tài)，右側(cè)氣缸完成吸氣沖程；由于齒圈6對(duì)第三齒輪5的限位作用，連桿和活塞1整體停止向左運(yùn)動(dòng)，并在第三齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的作用下，開(kāi)始反向向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)左側(cè)氣缸進(jìn)入吸氣沖程，右側(cè)氣缸進(jìn)入壓縮沖程，如圖5D所示；直至活塞1和連桿狀態(tài)回復(fù)至圖5A所示狀態(tài)，右側(cè)氣缸完成壓縮沖程，左側(cè)氣缸完成吸氣沖程；連桿和活塞1重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，右側(cè)氣缸完成做功和排氣沖程?；钊?和連桿依次在如圖5A-5B-5C-5D的狀態(tài)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，左側(cè)氣缸與右側(cè)氣缸交替完成內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程，并通過(guò)輸出軸3對(duì)外輸出動(dòng)力，由于棘輪的單向傳動(dòng)性，第一齒輪8和第二齒輪7交替驅(qū)動(dòng)輸出軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，保證輸出軸3的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變并保證轉(zhuǎn)動(dòng)的連續(xù)性。第三齒輪5和旋轉(zhuǎn)臂4在左側(cè)氣缸和右側(cè)氣缸其中之一處于做功沖程時(shí)儲(chǔ)存能量，并在兩個(gè)氣缸均不做功時(shí)為連桿和活塞1的運(yùn)動(dòng)提供能量，保證發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)工作。

需要說(shuō)明的是，在上述實(shí)施例中，所涉及的棘輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例不涉及對(duì)其結(jié)構(gòu)本身的改進(jìn)，本實(shí)施例中，僅是將上述棘輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與其他部件組合成新的技術(shù)方案，利用其本身具有的功能實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的技術(shù)目的，故在本實(shí)施例中，對(duì)棘輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)不做詳細(xì)贅述。

以上所述的雙棘輪式發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，改變了發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，消除了上下死點(diǎn)，并且減小了活塞對(duì)缸體內(nèi)壁的壓力，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)工作的穩(wěn)定性和零部件的使用壽命。

總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。