專利名稱：旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有雙旋轉(zhuǎn)活塞的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，其兩轉(zhuǎn)軸的差速運(yùn)動(dòng)由外部差速運(yùn)動(dòng)部件控制。
在旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)中，由中國(guó)發(fā)明專利公報(bào)1986年第2卷第20號(hào)公開(kāi)了一種“旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)”，它的傳動(dòng)部件既是差速控制部件也是輸出部件，主要包括兩個(gè)分別由一對(duì)橢圓齒輪構(gòu)成而相位差為180°的齒輪系，兩齒輪系各有一只橢圓齒輪剛性地聯(lián)接在同一輸出軸上，另外一只橢圓齒輪直接或間接地分別與兩個(gè)轉(zhuǎn)子聯(lián)接，由此實(shí)現(xiàn)兩轉(zhuǎn)子的差速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)利用兩個(gè)齒輪系的調(diào)整作用以得到平穩(wěn)輸出。其不足之處在于外部傳動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、橢圓齒輪的加工難度大，而輸出經(jīng)過(guò)傳動(dòng)部件增加了功耗。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種可以由轉(zhuǎn)子直接輸出，并且外部差速控制部件較少的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)。
本實(shí)用新型的解決方案如下發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中的兩個(gè)轉(zhuǎn)子在差速控制機(jī)構(gòu)的作用下，在工作上分為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的主轉(zhuǎn)子和間斷變速運(yùn)動(dòng)的副轉(zhuǎn)子。差速控制機(jī)構(gòu)有一個(gè)能由主轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的撥盤，一個(gè)能控制副轉(zhuǎn)子位置的定位輪，撥盤的外緣部分開(kāi)有齒槽，定位輪設(shè)有與齒槽相配合的齒尖，它們構(gòu)成一組配合傳動(dòng)關(guān)系，其中一個(gè)籍助輔助軸與一組具有奇數(shù)傳動(dòng)級(jí)的齒輪組相聯(lián)。然后，按對(duì)應(yīng)關(guān)系安裝在主、副轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上。在主轉(zhuǎn)軸或其聯(lián)接部件上與副轉(zhuǎn)軸或其聯(lián)接部件上聯(lián)接有輔助彈簧。還設(shè)有作用于副轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上或活塞端部的止回裝置。
附圖為本實(shí)用新型的典型實(shí)施例，
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明。
附


圖1為本實(shí)用新型的正剖視圖；附圖2為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子部分的示意圖；附圖3為另一種實(shí)施方案的正剖視圖；附圖4－11為本實(shí)用新型的工作過(guò)程的示意圖；附
圖12為本實(shí)用新型為4活塞轉(zhuǎn)子時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；附
圖13為改進(jìn)的定位輪的正剖視圖；附
圖14為
圖13的A－A方向剖視圖；附
圖15為改進(jìn)的撥盤的示意圖；附
圖16為本實(shí)用新型用作氣動(dòng)機(jī)時(shí)的缸內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1－同心軸2－空心軸3－輔助軸4－齒輪5－定位輪6－齒尖7－齒槽8－撥盤9－彈簧10－齒輪11-缸體12-活塞 13-棘爪14-排氣口 15-進(jìn)氣口16-火花塞 17-滾珠 18-滾珠附圖所示的發(fā)動(dòng)機(jī)，缸體11中裝有兩個(gè)轉(zhuǎn)軸，其中一個(gè)與中軸剛性聯(lián)接的為同心軸1，可旋轉(zhuǎn)地套裝在中軸上的為空心軸2(參見(jiàn)圖2)，可將任一個(gè)為主轉(zhuǎn)軸，另一個(gè)為副轉(zhuǎn)軸，即可以是同心軸1為主轉(zhuǎn)軸，空心軸2為副轉(zhuǎn)軸(如
圖1)；也可以是空心軸2為主轉(zhuǎn)軸，同心軸1為副轉(zhuǎn)子(如圖3)。主、副轉(zhuǎn)軸上各有一組與缸體11相吻合的活塞12，每組活塞數(shù)為偶數(shù)，一般為2個(gè)或4個(gè)(如
圖12)，兩組活塞數(shù)量相等且交替相間，由此構(gòu)成主轉(zhuǎn)子和副轉(zhuǎn)子。兩轉(zhuǎn)軸與差速控制機(jī)構(gòu)有兩種聯(lián)接方案1.見(jiàn)
圖1所示，撥盤8直接安裝在主轉(zhuǎn)軸上，而定位輪5是通過(guò)輔助軸3和齒輪組與副轉(zhuǎn)軸間接相聯(lián)，即定位輪5與同時(shí)安裝在輔助軸3上的齒輪4剛性聯(lián)接，而與齒輪4相嚙合的齒輪10安裝在副轉(zhuǎn)軸上。
2.見(jiàn)圖3所示，定位輪5直接裝配在副轉(zhuǎn)軸上，而撥盤8是通過(guò)輔助軸3和齒輪組與主轉(zhuǎn)軸間接相聯(lián)，即撥盤8與同時(shí)安裝在輔助軸3上的齒輪10剛性聯(lián)接，而與齒輪10相嚙合的齒輪4安裝在主轉(zhuǎn)軸上。該方案只適用于每組活塞為4個(gè)或4個(gè)以上時(shí)采用。當(dāng)輔助軸3與所安裝的兩部件也剛性聯(lián)接時(shí)，它隨主轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)，也可以做為輸出軸。
實(shí)際上齒輪組主要是作為倒相部件串接在撥盤8與定位輪5構(gòu)成的傳動(dòng)關(guān)系一端，齒輪組具有奇數(shù)級(jí)的傳動(dòng)級(jí)，其最簡(jiǎn)方案是由兩個(gè)齒輪組成。
當(dāng)撥盤8(或定位輪5)與主轉(zhuǎn)子(或副轉(zhuǎn)子)直接聯(lián)接時(shí)，其齒槽數(shù)(或齒尖數(shù))應(yīng)與每組活塞的數(shù)量相等；撥盤的齒槽數(shù)與定位輪的齒尖數(shù)存在下述關(guān)系齒尖數(shù)＝齒槽數(shù)×齒輪組傳動(dòng)比一般在齒槽數(shù)為2－4個(gè)，齒尖數(shù)為4－6個(gè)的范圍中選擇。
撥盤齒槽的曲線形狀根據(jù)副轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度變化要求確定，最好是用擺線，也可以是漸開(kāi)線、雙曲線、螺旋線，或者是一段圓弧線。當(dāng)撥盤8旋轉(zhuǎn)時(shí)，定位輪的齒尖與撥盤圓周上的弧線接觸，并相對(duì)滑動(dòng)。為使定位輪齒尖可靠地沿?fù)鼙P圓弧線切入齒槽，利用一個(gè)輔助彈簧9，一般是采用盤卷彈簧，將其一端順向與主轉(zhuǎn)軸或安裝在主轉(zhuǎn)軸上的部件聯(lián)接，另一端與副轉(zhuǎn)軸上或安裝在副轉(zhuǎn)軸上的部件相聯(lián)。
為減少定位輪齒尖在撥盤上的摩擦阻力，在定位輪齒端上裝有柱形滾珠17(如
圖13、14)；或者在撥盤齒槽槽口兩邊裝上柱形滾珠18(如
圖15)。
副轉(zhuǎn)子在差速控制機(jī)構(gòu)的作用下，其活塞在缸體中旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一些暫駐位置，在間隔分布的半數(shù)暫駐位置的前側(cè)或者前后兩側(cè)的缸體上裝有火花塞16(作為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí))；或者裝有油霧噴嘴(作為柴油機(jī)時(shí))。在另一半暫駐位置的兩側(cè)附近的缸體上分別設(shè)有進(jìn)氣口15與排氣口14，兩者之間的夾角γ，與撥盤齒槽夾角α和定位輪兩相鄰齒尖對(duì)撥盤圓心角β(見(jiàn)圖5)有如下關(guān)系γ＝2α＋β(撥盤與主轉(zhuǎn)軸直接安裝時(shí))γ＝(2α＋β)／n(定位輪與副轉(zhuǎn)軸直接安裝時(shí)，n為齒輪組傳動(dòng)比)當(dāng)作為氣動(dòng)機(jī)時(shí)，所有暫駐位置兩側(cè)的缸體上均分別設(shè)有排氣口14和進(jìn)氣口15(如
圖16)。
為了減少主轉(zhuǎn)子作功時(shí)副轉(zhuǎn)子所受到的反作用力和由此在定位輪齒尖上產(chǎn)生的壓力，設(shè)置了止回裝置。這是利用一個(gè)安裝在缸體外的棘爪13，從排氣口14伸入缸體內(nèi)，以副轉(zhuǎn)子活塞為棘輪，作用在活塞外緣的側(cè)面；也可以在副轉(zhuǎn)軸上裝一棘輪，與相應(yīng)設(shè)置的棘爪配合。
同心軸1除了與空心軸2從同側(cè)伸出外，還可以從另一側(cè)也伸出，同時(shí)輔助軸3相應(yīng)加長(zhǎng)，將差速控制機(jī)構(gòu)的兩個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)分別安裝在缸體兩側(cè)。
此外，還可以將多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)由主轉(zhuǎn)軸串接起來(lái)，利用作功時(shí)間差使輸出更加平穩(wěn)。
本實(shí)用新型的工作原理如下(以氣油發(fā)動(dòng)機(jī)為例)參見(jiàn)附
圖1－11，四個(gè)活塞在缸內(nèi)隔成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)室，按轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向依次排列(如圖為逆時(shí)針)并隨活塞旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。工作過(guò)程中，主轉(zhuǎn)子連續(xù)運(yùn)動(dòng)，副轉(zhuǎn)子在暫駐位置之間易位時(shí)作變速運(yùn)動(dòng)。圖4、6、8、10為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)半周而完成的一個(gè)循環(huán)過(guò)程，撥盤和定位輪的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖5、7、9、11所示。
設(shè)圖4為一個(gè)循環(huán)過(guò)程中的起始位置，在圖4－圖6的過(guò)程中，Ⅰ室點(diǎn)火作功，Ⅱ室排氣，Ⅲ室吸氣，Ⅳ室壓縮。連續(xù)旋轉(zhuǎn)的主轉(zhuǎn)子帶動(dòng)撥盤轉(zhuǎn)動(dòng)，由圖5至圖7位置，并扭緊盤卷彈簧；在彈簧力作用下，定位輪的齒尖壓靠在撥盤上，沿圓弧線相對(duì)運(yùn)動(dòng)，副轉(zhuǎn)子暫停在暫駐位置。
在圖6－
圖10的過(guò)程中，Ⅰ室排氣，Ⅱ室吸氣，Ⅲ室壓縮，Ⅳ室點(diǎn)火作功。定位輪齒尖靠彈簧力由撥盤圓弧線切入齒槽，副轉(zhuǎn)子由燃燒氣體的膨脹力推動(dòng)變加速旋轉(zhuǎn)，此力同時(shí)經(jīng)齒尖對(duì)齒槽側(cè)面的推動(dòng)而作用于主轉(zhuǎn)子，順向推動(dòng)主轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)；在定位輪齒尖相對(duì)運(yùn)動(dòng)到撥盤圓弧線上的階段，副轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)受到控制，同時(shí)在Ⅲ室壓縮阻力的作用下減速，直至另一個(gè)暫駐位置，主轉(zhuǎn)子也轉(zhuǎn)動(dòng)了同樣角度，整個(gè)系統(tǒng)“回復(fù)”到起始位置。然后開(kāi)始下一循環(huán)。
當(dāng)每組轉(zhuǎn)子活塞為四個(gè)時(shí)，在缸內(nèi)形成8個(gè)工作室(結(jié)構(gòu)如
圖14所示)，按逆時(shí)針?lè)较蚺帕袨棰?、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ，各室的工作狀態(tài)Ⅰ與Ⅴ相同，Ⅱ與Ⅵ相同，Ⅲ與Ⅶ相同，Ⅳ與Ⅷ相同。工作原理與前述相同。
本實(shí)用新型以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的主轉(zhuǎn)子直接輸出，差速控制機(jī)構(gòu)承受功率小，功耗也小，差速控制機(jī)構(gòu)的部件較少便于加工裝配。一個(gè)循環(huán)過(guò)程可作功兩次，旋轉(zhuǎn)一周至少有四次作功過(guò)程，輸出比較平穩(wěn)。由于主轉(zhuǎn)子是在運(yùn)動(dòng)中由對(duì)應(yīng)的工作室作功，因此可以緩解“燃爆”現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，包括橫截面為圓的缸體；缸體上設(shè)有進(jìn)氣口、排氣口及必要時(shí)設(shè)置的火花塞或噴油嘴；安裝在缸體中并旋轉(zhuǎn)的主轉(zhuǎn)子和副轉(zhuǎn)子，它們的轉(zhuǎn)軸上裝有數(shù)量相同的活塞；兩轉(zhuǎn)軸之一為開(kāi)有中心孔的空心軸，套裝在另一個(gè)有相應(yīng)配合部分的同心軸上；兩轉(zhuǎn)軸均伸出缸體，與相互作用的差速控制機(jī)構(gòu)聯(lián)接；其特征在于所述差速控制機(jī)構(gòu)包括一個(gè)能被主轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的撥盤，一個(gè)能控制副轉(zhuǎn)子的定位輪，定位輪設(shè)有齒尖，與撥盤上開(kāi)設(shè)的齒槽相配合，它們構(gòu)成的一組傳動(dòng)關(guān)系，通過(guò)一帶有輔助軸3的傳動(dòng)級(jí)為奇數(shù)的齒輪組，按驅(qū)動(dòng)關(guān)系與對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)軸相聯(lián)；在主轉(zhuǎn)軸或其聯(lián)接部件上與副轉(zhuǎn)軸或其聯(lián)接部件上接有輔助彈簧；還設(shè)有作用于副轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上或活塞外緣端部的止回裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，定位輪齒尖的頂端裝有柱形滾珠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，撥盤齒槽的槽口兩邊裝有柱形滾珠。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述齒槽的曲線為擺線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述齒輪組由2個(gè)齒輪組成。
專利摘要一種旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，在缸體中安裝兩個(gè)同心地套裝在一起的旋轉(zhuǎn)活塞轉(zhuǎn)子，其中的主轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)，副轉(zhuǎn)子作間歇變速運(yùn)動(dòng)。與兩轉(zhuǎn)軸相聯(lián)的差速控制機(jī)構(gòu)包括一個(gè)由主轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的撥盤，一個(gè)控制副轉(zhuǎn)子的定位輪，撥盤圓周上開(kāi)有齒槽，定位輪設(shè)有相配合的齒尖，兩者在輔助彈簧的作用下構(gòu)成可靠的傳動(dòng)關(guān)系，并籍助于輔助軸和齒輪組與主、副轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)相聯(lián)。本實(shí)用新型的差速控制部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以由主轉(zhuǎn)子直接輸出，減少了功耗。
文檔編號(hào)F01C1/067GK2052433SQ8921210
公開(kāi)日1990年2月7日 申請(qǐng)日期1989年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月28日
發(fā)明者歐益忠 申請(qǐng)人:歐益忠