專利名稱：星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，在這種發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有杯形活塞，活塞與偏心軸的周邊接合，在各種情況下，活塞內(nèi)均裝有導(dǎo)向體，導(dǎo)向體徑向向外浮動(dòng)地裝在殼體上，在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)設(shè)有受壓流體的出入口。
現(xiàn)有的這類(lèi)星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)具有各種不同的結(jié)構(gòu)(如德國(guó)公開(kāi)專利說(shuō)明書(shū)3，430，362)，在各種情況下，為控制對(duì)活塞的流體沖擊均采用了比較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)所占空間很大，且增加了星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的重量和成本。這種控制機(jī)構(gòu)采用不受工作活塞的運(yùn)動(dòng)所控制的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這會(huì)破壞工作活塞的運(yùn)動(dòng)與控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相互之間的配合。
根據(jù)德國(guó)專利說(shuō)明書(shū)2，244，920所提供的設(shè)計(jì)，直接利用了工作活塞的運(yùn)動(dòng)對(duì)流體沖擊進(jìn)行控制。在這種情況下，控制機(jī)構(gòu)須在每一缸體中占有一定的空間。
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種本說(shuō)明書(shū)起始部分所述的星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其中利用簡(jiǎn)單且節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作活塞的自動(dòng)控制。
這一目的可通過(guò)下述方法實(shí)現(xiàn)在氣缸蓋或殼體的相應(yīng)構(gòu)件內(nèi)，可調(diào)節(jié)地安裝有與導(dǎo)向體連接的控制件，用以控制流體的出入口。通過(guò)工作活塞的導(dǎo)向體的擺動(dòng)，來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)置在氣缸蓋內(nèi)的控制件，從而形成由工作活塞進(jìn)行的間接的自動(dòng)控制，致使整個(gè)控制機(jī)構(gòu)的體積小、重量輕、生產(chǎn)成本低。
對(duì)本發(fā)明的創(chuàng)新特點(diǎn)將在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中進(jìn)一步地進(jìn)行說(shuō)明。
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的推薦實(shí)施例作較詳細(xì)的說(shuō)明

圖1為缸體及活塞的縱剖面圖;
圖2為垂直于圖1所示縱剖面的氣缸縱剖面圖;
圖3為氣缸蓋平面圖;
圖4為導(dǎo)向體及活塞上受力的分布示意圖。
在圖1和圖2中，標(biāo)號(hào)1表示設(shè)置在星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸1′上的偏心體，杯形工作活塞2以其封閉的一端與偏心體的周邊接合。在偏心體的周邊上，通過(guò)限制環(huán)3對(duì)工作活塞2進(jìn)行導(dǎo)向。在各種情況下，工作活塞2均設(shè)置在星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的筒形徑向延伸件4中，筒形延伸件4圍繞偏心體1呈星形分布。在活塞2內(nèi)裝配有導(dǎo)向體5，導(dǎo)向體5帶有軸向通孔6，用作沖擊活塞2的受壓流體的通道。在導(dǎo)向體5徑向外端具有徑向向外的凸形支承面，如截球形支承面7，與氣缸蓋9上形狀互補(bǔ)的凹形支承面8接合，氣缸蓋9用螺釘10(圖3)固定在殼體的筒形延伸件4上。環(huán)形彈簧件11在沿其直徑相對(duì)的兩端上帶有延伸件12，用銷(xiāo)子13將延伸件12固定在殼體上，彈簧件11與導(dǎo)向體5的環(huán)形肩部相接觸，用以使導(dǎo)向體5的支承面7與氣缸蓋9的支承面8保持接觸。
在各種情況下，氣缸蓋9內(nèi)均設(shè)有控制件，如控制桿15，此控制桿由球形連接件16連接在導(dǎo)向體5上，并可在垂直于偏心體軸線的直孔或通孔14內(nèi)移動(dòng)。在本推薦實(shí)施例的情況下，在導(dǎo)向體5上裝有徑向向外伸出的銷(xiāo)子17，銷(xiāo)子17以其自由端上的球形連接件16嵌入位于控制桿15中部的相應(yīng)形狀的凹座內(nèi)。在球形連接件16的兩側(cè)，控制桿15的兩自由端形成活塞形延伸件18、18′。在氣缸蓋9中活塞形延伸件18、18′的移動(dòng)區(qū)段內(nèi)，在各種情況下均設(shè)有環(huán)形槽19和20，其中之一與流體入口相通，另一個(gè)與流體出口相通，如圖3中的虛線所示。上述出入口均設(shè)置在氣缸蓋9內(nèi)，且與設(shè)在星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的相應(yīng)孔道相通。氣缸蓋9內(nèi)的橫向通孔14由封閉塞21、21′封住。在控制桿15端面與封閉塞21、21′之間的空間經(jīng)孔22、22′與殼體內(nèi)部空間相通。
在星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中，偏心體1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可使工作活塞2擺動(dòng)，例如擺至如圖1中的虛線所示位置，此時(shí)嵌在活塞2內(nèi)的導(dǎo)向體5也作相應(yīng)擺動(dòng)。上述運(yùn)動(dòng)使球形連接件16離開(kāi)其圖1中所示中心位置，由此帶動(dòng)控制桿15向左移動(dòng)，致使環(huán)形槽20開(kāi)啟，而環(huán)形槽19保持其關(guān)閉狀態(tài)。受壓流體即可經(jīng)過(guò)通孔14、通孔14內(nèi)加寬的中段23及導(dǎo)向體5內(nèi)的通孔6沖擊活塞2。隨后，活塞2向相反方向擺動(dòng)，導(dǎo)向體5相應(yīng)擺動(dòng)而關(guān)閉環(huán)形槽20，并打開(kāi)環(huán)形槽19，致使流體由于活塞的運(yùn)動(dòng)可徑向向外流出出口。這樣，通過(guò)工作活塞2的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)流體沖擊動(dòng)作的間接的自動(dòng)控制。
圖4說(shuō)明在圖1和圖2所示設(shè)計(jì)中作用在導(dǎo)向體5上的壓力彼此抵消的情況。受壓流體作用在導(dǎo)向體5徑向外端表面上的壓力的分布如圖中24處的箭頭所示，支承面8的寬度使施加在導(dǎo)向體上的壓力在其兩側(cè)逐漸減小，支承面8的內(nèi)側(cè)所受壓力為最大的施加壓力，而其外側(cè)所受壓力為零，也就是殼體內(nèi)部的壓力值。為便于導(dǎo)向體5的擺動(dòng)，導(dǎo)向體的支承面7比氣缸蓋9的支承面8要寬。在導(dǎo)向體5的徑向內(nèi)端表面上的壓力的分布如圖中25處所示，這是由沖擊活塞2的受壓流體所產(chǎn)生的。d1表示氣缸蓋的支承面8的內(nèi)徑，d2表示其外徑，d3表示導(dǎo)向體5嵌入活塞2那部分的直徑。
如果將導(dǎo)向體5的外徑d3與支承面8的內(nèi)徑和外徑的關(guān)系確定為d3= (d1+d2)/2 ，則受力的分布為F1＝F2。這意味著當(dāng)工作活塞2受壓時(shí)作用在導(dǎo)向體5上的壓力彼此完全抵消。
d1和d2可隨意選擇，因此在受力的分布上，F(xiàn)1可大于或小于F2，在具體情況下，應(yīng)視何者有利而定。
在與偏心體接合的活塞支承面上，應(yīng)以已知方式成形與活塞內(nèi)部空間連通的泄放腔26。
輸出軸1′支承在星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的軸承27上。
在圖2中，標(biāo)號(hào)28、28′表示星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)的環(huán)形開(kāi)口，此環(huán)形開(kāi)口與氣缸蓋內(nèi)流體的出入口19、20以及流體的主通道連通，用于使流體流入和流出。如圖2和圖3所示，流入和流出流體的環(huán)形開(kāi)口并排設(shè)置在殼體上各筒形延伸件4的一側(cè)。如這兩開(kāi)口的橫截面較大，則可將其分別設(shè)置在各筒形延伸件4的兩側(cè)。
對(duì)上述設(shè)計(jì)可采用各種不同的方案，例如，也可在氣缸蓋9內(nèi)設(shè)置一個(gè)控制滑閥，借助于導(dǎo)向體5的擺動(dòng)使此閥移動(dòng)，從而打開(kāi)或關(guān)閉垂直于擺動(dòng)方向延伸的流體出入口。
權(quán)利要求
1.一種帶有杯形活塞的星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，活塞與偏心軸的周邊接合，在各種情況下活塞內(nèi)均裝有導(dǎo)向體，導(dǎo)向體徑向向外浮動(dòng)地安裝在殼體上，在氣缸蓋內(nèi)設(shè)有受壓流體的出入口，其特征是在氣缸蓋(9)或殼體的相應(yīng)構(gòu)件內(nèi)，可調(diào)節(jié)地安裝有與導(dǎo)向體(5)連接的控制件(15)，用以控制流體的出入口(19、20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是借助于導(dǎo)向體(5)的截球形表面(7)對(duì)導(dǎo)向體(5)進(jìn)行漂動(dòng)式的安裝，且通過(guò)一球形連接件(6)使其與控制件(15)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2的星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是控制件(15)呈桿形，并可在設(shè)于氣缸蓋(9)內(nèi)的孔(14)中沿其軸線移動(dòng)，孔(14)垂直于偏心體的軸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是橫向設(shè)置的孔(14)貫穿氣缸蓋(9)，且在其兩端用封閉塞(21、21′)將其封住，在控制件(15)兩端的端部空間經(jīng)過(guò)孔(22、22′)與殼體的內(nèi)部空間相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是在桿形控制件(15)的兩端帶有活塞形延伸件(18、18′)，該延伸件可在氣缸蓋(9)內(nèi)環(huán)形槽狀的出入口(19、20)的區(qū)段內(nèi)移動(dòng)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求的星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是導(dǎo)向體(5)帶有徑向向外的凸形支承面(7)，而在氣缸蓋(9)上具有與其相對(duì)的凹形支承面(8)。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求的星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是導(dǎo)向體(5)在彈簧件(11)的作用下與支承面(8)保持接觸。
8.一種星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是以上權(quán)利要求所述的星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是導(dǎo)向體(5)的外徑與氣缸蓋(9)的支承面(8)的平均直徑相等，以便使作用在導(dǎo)向體(5)上的壓力彼此完全抵消。
全文摘要
一種帶有杯形活塞的星形活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，活塞與偏心軸的周邊接合，在各種情況下，活塞內(nèi)均裝有導(dǎo)向體，導(dǎo)向體徑向向外浮動(dòng)地安裝在殼體上，在氣缸蓋內(nèi)設(shè)有受壓流體的出入口。為了利用簡(jiǎn)單且節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工作活塞的自動(dòng)控制，在氣缸蓋(9)或殼體的相應(yīng)構(gòu)件內(nèi)，可調(diào)節(jié)地設(shè)置控制件(15)，此控制件連接在導(dǎo)向體(5)上，用以控制流體的出入口(19、20)。
文檔編號(hào)F01B13/06GK1034604SQ8810809
公開(kāi)日1989年8月9日 申請(qǐng)日期1988年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月2日
發(fā)明者瑪?shù)賮喫埂な┎掏目? 漢斯·約根·珀汀 申請(qǐng)人:保羅·普萊格機(jī)械制造責(zé)任有限兩合公司