專利名稱：具有旋轉(zhuǎn)機(jī)械場組件的v型復(fù)式構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及內(nèi)燃機(jī)。更具體地，本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械場組件，其中線性力被轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)能量。
背景技術(shù)：
本部分用來為權(quán)利要求中所述的發(fā)明提供背景。這里的說明可以包括可遵循的構(gòu)思，但未必是以前已經(jīng)設(shè)想或者遵循的構(gòu)思。從而，除非另外指出，本部分中所說明的不是本申請中權(quán)利要求的現(xiàn)有技術(shù)，且也不因包含在該部分中就認(rèn)為是現(xiàn)有技術(shù)。
內(nèi)燃機(jī)通過燃燒燃料和空氣產(chǎn)生力。通常，內(nèi)燃機(jī)或“發(fā)動機(jī)”具有兩個(gè)組件一發(fā)動機(jī)缸蓋和發(fā)動機(jī)缸體。傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的缸蓋通常包括用來開啟和關(guān)閉進(jìn)氣孔的進(jìn)氣門以及用來開啟和關(guān)閉排氣孔的排氣門。傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的缸體通常包括曲軸，當(dāng)活塞在連接發(fā)動機(jī)缸蓋和缸體的氣缸中上下運(yùn)動時(shí)，曲軸由活塞旋轉(zhuǎn)。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，進(jìn)氣門開啟以允許燃料與空氣的混合物進(jìn)入缸中的燃燒室，其中活塞形成該室的底部。燃料與空氣的燃燒通過火花塞產(chǎn)生的火花而產(chǎn)生。這種燃燒使燃燒室中的活塞向下運(yùn)動，從而使曲軸在發(fā)動機(jī)缸體中旋轉(zhuǎn)。排氣門開啟，并隨著活塞返回其在燃燒前在該室中的位置，允許燃燒產(chǎn)生的廢氣排出，活塞的返回有助于推動廢氣通過排氣門。
發(fā)動機(jī)缸體和曲軸殼體通常組裝在一個(gè)鑄件中。用來操作氣門的凸輪軸可以位于缸蓋或缸體中。在水冷發(fā)動機(jī)中，發(fā)動機(jī)缸體和缸蓋具有冷卻水管。通常，活塞通過活塞桿與旋轉(zhuǎn)的曲軸相連。曲軸具有固定的位置以確保發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)的均勻性。曲軸殼體下端處的發(fā)動機(jī)底部用于放置潤滑油。
已經(jīng)提出了很多不同類型的燃燒發(fā)動機(jī)。例如，采用四沖程方法的Otto發(fā)動機(jī)(也稱Otto循環(huán)，以Nikolaus Otto命名，Nikolaus Otto于1867年發(fā)明該發(fā)動機(jī))。Otto發(fā)動機(jī)采用化油器來混合合適數(shù)量的燃料和空氣，以備燃料和空氣在氣缸外燃燒，。另一種類型的發(fā)動機(jī)是狄塞爾發(fā)動機(jī)(也以其發(fā)明人Rudolf Diesel命名)。狄塞爾發(fā)動機(jī)沒有火花塞，而是壓縮空氣并將燃料噴射至壓縮空氣中。壓縮空氣的熱量自發(fā)地點(diǎn)燃燃料。第三種類型的發(fā)動機(jī)是Wankel發(fā)動機(jī)或Wankel旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)(以Felix Wankel的名字命名)。Wankel發(fā)動機(jī)是旋轉(zhuǎn)三角形轉(zhuǎn)子，而不是使活塞上下運(yùn)動。使轉(zhuǎn)子運(yùn)動的力來自于容納在一個(gè)腔室中的燃料和空氣的燃燒，該腔室由殼體的一部分和三角形轉(zhuǎn)子的一個(gè)面形成。
現(xiàn)代發(fā)動機(jī)也可以通過如何提供燃料和空氣以及如何去除廢氣而分類?！八臎_程發(fā)動機(jī)”的每個(gè)缸具有兩個(gè)氣門-進(jìn)氣門和排氣門。在第一沖程中，活塞從氣缸上部朝底部運(yùn)動。氣缸中增大的空間(源自活塞的運(yùn)動)產(chǎn)生將燃料和空氣混合物推出化油器外部并推入燃燒室的力。在第二沖程中，活塞從氣缸底部朝頂部運(yùn)動。由于氣門關(guān)閉，活塞壓縮氣缸內(nèi)的燃料和空氣混合物。在第三沖程中，混合物被火花塞中的火花點(diǎn)燃?；旌衔锶紵?，從而提高了溫度和壓力。源自燃燒過程的壓力將活塞從氣缸上部推至下部，從而施加使曲軸旋轉(zhuǎn)的力。在第四沖程中，燃燒后的氣體通過開啟的排氣門排出?；钊麖牡撞肯驓飧椎纳喜窟\(yùn)動，將燃燒氣體的殘留從氣缸中推出。然后重復(fù)進(jìn)行這一過程。
在“兩沖程發(fā)動機(jī)”中，氣缸的充滿和排空在曲軸旋轉(zhuǎn)的一部分時(shí)發(fā)生。代替進(jìn)氣門和排氣門，兩沖程發(fā)動機(jī)在缸襯上具有開口，這些開口通過活塞的運(yùn)動關(guān)閉和開啟。典型地，排氣口比進(jìn)氣口更靠近氣缸頂部。當(dāng)活塞向上運(yùn)動時(shí)，其產(chǎn)生壓力以將廢氣推出排氣口。在活塞在氣缸中到達(dá)其運(yùn)動頂端以前，其蓋住排氣口，以在燃燒室中產(chǎn)生用于發(fā)生燃燒的壓力。當(dāng)活塞向下運(yùn)動時(shí)，其露出進(jìn)氣口并像泵一樣作用，以使燃料和空氣混合物進(jìn)入燃燒室。
發(fā)動機(jī)也可以根據(jù)氣缸的位置分類。氣缸位于不同位置的發(fā)動機(jī)的例子有順列式或“直列”式發(fā)動機(jī)、V型發(fā)動機(jī)、旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)和水平對置式發(fā)動機(jī)。直列式發(fā)動機(jī)氣缸一個(gè)接一個(gè)地排成一行。結(jié)果，工作沖程重疊，確保曲軸驅(qū)動的均勻性。V型發(fā)動機(jī)氣缸布置在彼此成一定角度的兩條直線上。從而，用于V型發(fā)動機(jī)的曲軸比用于直列式發(fā)動機(jī)的那些短。如上所述，旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，例如Wankel發(fā)動機(jī)，沒有以上下方式運(yùn)動的活塞；代替活塞的是形成為三角形的轉(zhuǎn)子。在旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的第一沖程中，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以開啟進(jìn)氣口，其允許燃料和空氣混合物進(jìn)入一個(gè)腔室。隨著轉(zhuǎn)子在第二沖程中旋轉(zhuǎn)，該腔室的容積減小而混合物被壓縮。在第三沖程中，源于火花塞的火花點(diǎn)燃混合物。燃燒后的氣體擴(kuò)散并使轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)。該腔室的容積再次增大。在第四沖程中，該腔室的第一襯墊沿著排氣孔向前滑動，使排氣孔開啟用于燃燒后的氣體排出。
水平對置式發(fā)動機(jī)氣缸是平的，它們布置成彼此成180度。曲軸可以比直列式發(fā)動機(jī)的曲軸短，且在四缸發(fā)動機(jī)中，水平對置式發(fā)動機(jī)僅需要三個(gè)固定軸承。在具有四個(gè)氣缸的水平對置式發(fā)動機(jī)中，在曲軸的每半次旋轉(zhuǎn)時(shí)點(diǎn)火。水平對置式發(fā)動機(jī)的特征在于均勻的旋轉(zhuǎn)動量流，允許安靜的工作流，這是由于發(fā)動機(jī)一側(cè)上的運(yùn)動與另一側(cè)上的運(yùn)動相平衡。
雖然迄今為止在發(fā)動機(jī)技術(shù)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多種改進(jìn)，但期望的是改進(jìn)傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)，例如上述發(fā)動機(jī)。例如，期望降低發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的音量，并減小所需的燃料消耗。而且，期望制造使用范圍較寬的高功率發(fā)動機(jī)。另外，期望增大發(fā)動機(jī)的功率和力矩。

發(fā)明內(nèi)容
總的來說，這里說明的實(shí)施例涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械場組件，其中線性力被轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)能量。一個(gè)實(shí)施例涉及具有旋轉(zhuǎn)部件和第一線性部件的發(fā)動機(jī)。該旋轉(zhuǎn)部件包括旋轉(zhuǎn)部件圍繞其旋轉(zhuǎn)的第一軸線和將該旋轉(zhuǎn)部件連接至一個(gè)偏置旋轉(zhuǎn)元件的第二軸線。第一線性部件通過第一連接連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件。第二線性部件在一端通過第一連接連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件，并在相對端連接至殼體。第一線性部件以橫向方式從第一位置至第二位置來回運(yùn)動。第一線性部件的橫向運(yùn)動導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部件在一個(gè)方向中的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
另一個(gè)實(shí)施例涉及將線性運(yùn)動物體連接至圓周運(yùn)動物體的連接。該連接包括在距離圓周運(yùn)動物體軸線第一距離處將第一線性運(yùn)動物體連接至圓周運(yùn)動物體的第一連桿，和將圓周運(yùn)動物體連接至殼體的第二連桿。第二連桿和第一連桿在圓周運(yùn)動物體上的共同位置上連接至圓周運(yùn)動物體。
另一個(gè)實(shí)施例涉及將線性運(yùn)動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的組件。該組件包括當(dāng)在第一力的作用下在第一線性方向中運(yùn)動的第一線性部件，當(dāng)?shù)谝痪€性部件線性運(yùn)動時(shí)在旋轉(zhuǎn)方向中運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)部件。該旋轉(zhuǎn)部件包括可旋轉(zhuǎn)地連接至旋轉(zhuǎn)部件的偏置旋轉(zhuǎn)元件。該偏置旋轉(zhuǎn)元件通過軸線點(diǎn)連接至第一線性部件從而使得盡管第一線性部件的方向改變，但旋轉(zhuǎn)部件仍在連續(xù)的旋轉(zhuǎn)方向中運(yùn)動。該組件還包括在所述軸線點(diǎn)連接至偏置旋轉(zhuǎn)部件的平衡部件。該平衡部件不在線性方向中運(yùn)動，而是當(dāng)偏置旋轉(zhuǎn)部件運(yùn)動時(shí)圍繞殼體上的點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。
另一個(gè)實(shí)施例涉及一種用于將線性運(yùn)動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括線性運(yùn)動的活塞和輪，輪具有可旋轉(zhuǎn)地連接至輪一側(cè)的轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤通過距離轉(zhuǎn)盤中心點(diǎn)第一距離的軸線點(diǎn)連接至活塞，使得轉(zhuǎn)盤隨著活塞運(yùn)動而運(yùn)動，且轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動導(dǎo)致輪旋轉(zhuǎn)。


圖1是根據(jù)一個(gè)代表實(shí)施例的發(fā)動機(jī)的總透視圖。
圖2是圖1發(fā)動機(jī)的總頂視圖。
圖3是用在圖1發(fā)動機(jī)中的活塞的側(cè)視圖。
圖4是圖3活塞的頂視圖。
圖5是圖1發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)部件的側(cè)視圖。
圖6是圖1發(fā)動機(jī)活塞和旋轉(zhuǎn)部件處于第一位置的剖視側(cè)視圖。
圖7是圖1發(fā)動機(jī)活塞和旋轉(zhuǎn)部件處于第二位置的剖視側(cè)視圖。
圖8是圖1發(fā)動機(jī)活塞和旋轉(zhuǎn)部件處于第三位置的剖視側(cè)視圖。
圖9是圖1發(fā)動機(jī)活塞和旋轉(zhuǎn)部件處于第四位置的剖視側(cè)視圖。
圖10是圖1發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)部件的分解側(cè)視圖。
圖11是圖1發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)部件的剖視側(cè)視圖。
圖12是圖1發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)部件的側(cè)視圖。
圖13是根據(jù)一個(gè)代表實(shí)施例的V型雙缸發(fā)動機(jī)的總透視圖。
圖14是圖13發(fā)動機(jī)活塞和旋轉(zhuǎn)部件處于第一位置的剖視側(cè)視圖。
圖15是圖13發(fā)動機(jī)活塞和旋轉(zhuǎn)部件處于第二位置的剖視側(cè)視圖。
圖16是圖13發(fā)動機(jī)活塞和旋轉(zhuǎn)部件處于第三位置的剖視側(cè)視圖。
圖17是圖13發(fā)動機(jī)活塞和旋轉(zhuǎn)部件處于第四位置的剖視側(cè)視圖。
圖18是圖13發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)部件的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示發(fā)動機(jī)的一部分10，具有旋轉(zhuǎn)部件12、活塞14和氣缸蓋16?；钊?4位于旋轉(zhuǎn)部件12之間。氣缸蓋16位于活塞14的末端。氣缸蓋16可以包括發(fā)動機(jī)缸蓋部件，例如化油器、進(jìn)氣門、排氣門和在上文相關(guān)技術(shù)討論中所述的其它部件。如圖2中所示，旋轉(zhuǎn)部件12通過連桿18和連桿20連接至活塞14。
在運(yùn)轉(zhuǎn)中，燃料和空氣的燃燒發(fā)生在氣缸蓋16之一中。該燃燒在活塞14上產(chǎn)生力以使其橫向地朝著氣缸蓋16中的另一個(gè)運(yùn)動。燃料和空氣的燃燒在氣缸蓋16中的另一個(gè)中發(fā)生，并使活塞14朝著氣缸蓋16中的一開始的那個(gè)向回運(yùn)動。在活塞14任一端燃燒的定時(shí)可以由正時(shí)電路調(diào)整。作為氣缸蓋16中正時(shí)點(diǎn)火的結(jié)果，活塞14橫向地來回運(yùn)動。活塞14的這種橫向運(yùn)動通過連桿18和20轉(zhuǎn)化成活塞14所連接的旋轉(zhuǎn)部件12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
圖3表示活塞14，包括圓形孔23和矩形孔25。連接活塞14和旋轉(zhuǎn)部件12的連桿18位于圓形孔23中的固定位置。同樣連接活塞14和旋轉(zhuǎn)部件12的連桿20位于矩形孔25中。連桿20位于矩形孔25中的部分不是在固定位置。如圖4中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，活塞14具有平坦部分26和圓柱形部分28。圓柱形部分28構(gòu)造成安裝在參考圖1和2所述的氣缸蓋16中。也可以采用活塞14的其它構(gòu)造。
圖5表示旋轉(zhuǎn)部件組件，提供了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)部件12構(gòu)造的細(xì)節(jié)。該旋轉(zhuǎn)部件組件包括主盤31、第一軸線32和偏離第一軸線32的插入盤34。插入盤34位于主盤31的切口部分中并圍繞第二軸線36旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)替代實(shí)施例中，插入盤34不位于主盤31的切口中而是連接至主盤31的表面。具有插入盤34的實(shí)施例通常優(yōu)選地用于實(shí)現(xiàn)組件中的質(zhì)量平衡。圖1和2中所示將活塞14連接至旋轉(zhuǎn)部件12上的連桿18在距離插入盤34的軸線(第二軸線36)一定距離處連接至插入盤34。圖1和2中表示的連桿20穿過活塞14的孔25并在第二軸線36處連接至插入盤34。連桿20包括參考圖10-12所述的橫桿41。橫桿41與主盤31的軸線處于相同平面中。
圖6-9表示隨著活塞14運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)部件組件的運(yùn)動。在圖6中，活塞14處于其最左側(cè)位置，在該位置時(shí)通過火花在左側(cè)氣缸中產(chǎn)生燃料和空氣的爆燃，使活塞14朝右側(cè)運(yùn)動。插入盤34相對于活塞14在主盤31的左側(cè)。在圖7中，活塞14位于中間點(diǎn)。主盤31在順時(shí)針方向中運(yùn)動，而插入盤34在逆時(shí)針方向中運(yùn)動。插入盤34相對于活塞14在主盤31的頂部。在圖8中，活塞14位于其最右側(cè)位置，在該位置時(shí)通過火花在右側(cè)氣缸中產(chǎn)生燃料和空氣的爆燃，使活塞14朝左側(cè)運(yùn)動。插入盤34相對于活塞14在主盤31的右側(cè)。在圖9中，活塞14位于中間點(diǎn)。主盤31在順時(shí)針方向中運(yùn)動，而插入盤34繼續(xù)在逆時(shí)針方向中運(yùn)動。插入盤34相對于活塞14在主盤31的底部。隨著活塞14在兩個(gè)氣缸蓋16之間橫向來回運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)部件組件繼續(xù)以這種方式運(yùn)動。
圖10表示參考圖5所述的旋轉(zhuǎn)部件組件的分解視圖，表示主盤31、插入盤34、連桿18和20以及第二軸線36。連桿20包括圍繞第二軸線36旋轉(zhuǎn)但處于參考圖3和4所述的活塞14的矩形孔25中的橫桿41。圖11表示旋轉(zhuǎn)部件組件的剖視圖，而圖12表示包括連桿18和20的旋轉(zhuǎn)部件組件的側(cè)視圖。
一些優(yōu)點(diǎn)源于參考圖1-12說明的設(shè)計(jì)和操作。例如，該設(shè)計(jì)提供了不同直徑旋轉(zhuǎn)元件的平衡運(yùn)動和均一速度。而且，與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)傳動相比，該設(shè)計(jì)使構(gòu)成部件主動運(yùn)動的時(shí)間增加。另一優(yōu)點(diǎn)是，活塞14線性運(yùn)動的速度與在相反方向中的運(yùn)動相等，使得能夠制造高功率、高轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)，而與它們的工作容積無關(guān)。
與傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)相比，本文中所述發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是簡化了的活塞組件，減小了扭矩和振動的平衡旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，活塞-氣缸組件中的摩擦降低，和熱負(fù)擔(dān)減小。而且，由于活塞組件近似恒定的速度，該發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是具有更好的燃燒條件。來自結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的其它優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為更高的效率和改善的性能。
所述發(fā)動機(jī)可用于很多用途。例如，該發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)可以用在各種汽車、壓縮機(jī)、水輪機(jī)、氣輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)、推進(jìn)器、液壓裝置和傳動系統(tǒng)中。例如，參考附圖所述的設(shè)計(jì)可以用在自行車的傳動系統(tǒng)中。該設(shè)計(jì)也可以用于減小車輛碰撞造成的傷害，因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)提供反力從而比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)更容易地使車輛減速。
可以對本申請中所述的設(shè)計(jì)進(jìn)行范圍很寬的改變。例如，一種變化可以包括兩個(gè)彼此成一定角度布置的活塞。這種應(yīng)用要有四個(gè)氣缸提供動力，但其比傳統(tǒng)四缸發(fā)動機(jī)提供顯著的改進(jìn)。根據(jù)該設(shè)計(jì)用途的需要，也可以實(shí)現(xiàn)其它結(jié)構(gòu)和變化。
在由發(fā)明人進(jìn)行的性能測試中，該設(shè)計(jì)已經(jīng)提供了比傳統(tǒng)系統(tǒng)大很多倍的力矩。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以用公式表示所產(chǎn)生的力，使得這里所述設(shè)計(jì)的性能優(yōu)點(diǎn)可以在數(shù)學(xué)上與已知系統(tǒng)進(jìn)行比較。
圖13表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的雙氣缸V型構(gòu)造發(fā)動機(jī)的一部分100。在替代實(shí)施例中，該發(fā)動機(jī)具有不同數(shù)量的氣缸，例如一個(gè)或三個(gè)。在圖13中所示的部分100中，氣缸蓋102和氣缸蓋104在發(fā)動機(jī)缸體106上彼此成一定角度地布置。氣缸蓋102和104的位置形成V型構(gòu)造。當(dāng)容納在氣缸蓋102和104中的活塞在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中運(yùn)動時(shí)，傳動軸108旋轉(zhuǎn)。氣缸蓋102和104可以包括發(fā)動機(jī)缸蓋部件，例如化油器、進(jìn)氣門、排氣門和其它部件。
如圖14中所示，活塞112位于氣缸蓋102中，而活塞114位于氣缸蓋104中?；钊?12和114在氣缸蓋102和104中來回(或上下)運(yùn)動。連桿或連接件116和118將活塞112和114連接至可旋轉(zhuǎn)橫桿120上。可旋轉(zhuǎn)橫桿120將連桿116和118連接至位于主盤124中的插入盤122。插入盤122和主盤124是旋轉(zhuǎn)部件組件的組成部分，其由于活塞112和114的運(yùn)動而旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，可旋轉(zhuǎn)橫桿120相對于插入盤122固定，并可相對于連桿116和118旋轉(zhuǎn)。連接的連桿116和118也在可旋轉(zhuǎn)橫桿120處連接至平衡桿126。平衡桿126在發(fā)動機(jī)缸體106上的點(diǎn)128處連接至發(fā)動機(jī)缸體106。
圖14-17表示當(dāng)活塞112和114移動時(shí)，部分100的旋轉(zhuǎn)部件組件的運(yùn)動。在圖14中，活塞112和114處于氣缸蓋102和104中最低的位置。插入盤122位于主盤124的底端或與氣缸蓋102和104相對的主盤124的端部。當(dāng)插入盤122處于該位置時(shí)，平衡桿126位于相對于發(fā)動機(jī)缸體106上的點(diǎn)128而言的水平方向下方一定角度。
在圖15中，活塞112和114處于比圖14中更高的位置，大致在氣缸蓋102和104的中間。插入盤122位于主盤124右側(cè)。當(dāng)插入盤122處于該位置時(shí)，平衡桿126位于相對于發(fā)動機(jī)缸體106上的點(diǎn)128而言的水平位置上。
在圖16中，活塞112和114位于氣缸蓋102和104中的最高位置。插入盤122位于主盤124的頂端或者最靠近氣缸蓋102和104的主盤124端部。當(dāng)插入盤122處于該位置時(shí)，平衡桿126位于相對于發(fā)動機(jī)缸體106上的點(diǎn)128而言的水平方向上方的位置。
在圖17中，活塞112和114處于比圖14中更低的位置，大致在氣缸蓋102和104的中間。插入盤122位于主盤124左側(cè)。當(dāng)插入盤122處于該位置時(shí)，平衡桿126位于相對于發(fā)動機(jī)缸體106上的固定點(diǎn)128而言的水平位置上。
圖18表示包括插入盤122和主盤124的旋轉(zhuǎn)部件組件?？梢钥吹?，圖18的旋轉(zhuǎn)部件組件可與參考圖5中所述的旋轉(zhuǎn)部件組件比較。插入盤122布置在主盤124的切口部分中，并圍繞第二軸線130旋轉(zhuǎn)。主盤124圍繞第一軸線131旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)替代實(shí)施例中，插入盤122不處于主盤124的切口中，而是連接至主盤124的表面上。具有插入盤122的實(shí)施例通常優(yōu)選地用于實(shí)現(xiàn)組件中質(zhì)量的平衡。圖14-17中所示的將活塞112和114連接至旋轉(zhuǎn)部件的連桿116和118在距離插入盤122的軸線(第二軸線130)一定距離處連接至插入盤122。
在操作中，燃料和空氣的燃燒發(fā)生在氣缸蓋102和104中的一個(gè)或兩者中。當(dāng)燃燒發(fā)生在氣缸蓋102和104兩者中時(shí)，優(yōu)選地使用正時(shí)電路或其它裝置來使燃燒同步，以使燃燒同時(shí)發(fā)生。通常，當(dāng)活塞112和114在氣缸蓋102和104中處于其最高點(diǎn)時(shí)發(fā)生該燃燒。此時(shí)，活塞112和114的頂部與氣缸蓋102和104之間的空氣體積最小。這種燃燒在活塞112和114上產(chǎn)生力，以使它們朝著氣缸蓋102和104的相對端運(yùn)動?；钊?12和114的橫向運(yùn)動被轉(zhuǎn)化成插入盤122和主盤124的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使傳動軸108旋轉(zhuǎn)。
雖然已經(jīng)說明了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但應(yīng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮妥兓?。例如，雖然所述特定實(shí)施例和方案構(gòu)想了特定構(gòu)造和尺寸，但其它設(shè)計(jì)和尺寸也可以包括本文所述的功能性。而且，雖然以采用一個(gè)活塞為例來描述代表的實(shí)施例，但也可以采用多個(gè)活塞。本發(fā)明不限于特定實(shí)施例，而是擴(kuò)展至落入后附權(quán)利要求的范圍和精神中的各種修改、組合和置換。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)部件，該旋轉(zhuǎn)部件包括旋轉(zhuǎn)部件所圍繞旋轉(zhuǎn)的第一軸線，該旋轉(zhuǎn)部件還包括用于將該旋轉(zhuǎn)部件連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件的第二軸線；第一線性部件，其通過第一連接而連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件；第二線性部件，其在一端通過所述第一連接而連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件，并在相對端連接至固定殼體，其中第一線性部件以橫向方式從第一位置至第二位置來回運(yùn)動，第一線性部件的橫向運(yùn)動導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部件在一個(gè)方向中的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其中偏置旋轉(zhuǎn)元件位于旋轉(zhuǎn)部件的切口中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，還包括第三線性部件，其連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件，并相對于第一線性部件布置成一定角度以形成V形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)，其中第一和第三線性部件是具有圓柱形端部的活塞，所述圓柱形端部布置在燃燒室中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機(jī)，其中燃燒室容納燃料和空氣，并提供火花以點(diǎn)燃燃料和空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機(jī)，其中燃燒室容納由活塞運(yùn)動壓縮的空氣，并噴射燃料，以在壓縮空氣和噴射的燃料之間造成點(diǎn)燃。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)，其中第一線性部件和第三線性部件以同步的方式在分別的圓柱形室中運(yùn)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，還包括連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件并與第一線性部件布置成線性關(guān)系的第三線性部件。
9.一種將線性運(yùn)動物體連接至圓周運(yùn)動物體的連接，該連接包括在距離圓周運(yùn)動物體軸線第一距離處將第一線性運(yùn)動物體連接至圓周運(yùn)動物體的第一連桿；和將圓周運(yùn)動物體連接至殼體的第二連桿，其中第二連桿和第一連桿在圓周運(yùn)動物體上的一個(gè)共同位置處連接至圓周運(yùn)動物體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的連接，其中所述圓周運(yùn)動物體可旋轉(zhuǎn)地連接至第二圓周運(yùn)動物體。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的連接，還包括用于將第二線性運(yùn)動物體連接至所述圓周運(yùn)動物體的第二連桿。
12.一種將線性運(yùn)動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的組件，該組件包括當(dāng)在第一力的作用下在第一線性方向中運(yùn)動的第一線性部件；當(dāng)?shù)谝痪€性部件線性運(yùn)動時(shí)在旋轉(zhuǎn)方向中運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)部件，該旋轉(zhuǎn)部件包括可旋轉(zhuǎn)地連接至旋轉(zhuǎn)部件的偏置旋轉(zhuǎn)元件，其中該偏置旋轉(zhuǎn)元件通過軸線點(diǎn)連接至第一線性部件，從而使得旋轉(zhuǎn)部件在連續(xù)的旋轉(zhuǎn)方向中運(yùn)動，而不管第一線性部件的方向改變；和在所述軸線點(diǎn)處連接至所述偏置旋轉(zhuǎn)部件的平衡部件，該平衡部件不在線性方向中運(yùn)動，而是當(dāng)所述偏置旋轉(zhuǎn)部件運(yùn)動時(shí)圍繞殼體上的一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其中所述偏置旋轉(zhuǎn)元件位于所述旋轉(zhuǎn)部件的凹陷區(qū)域中。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其中所述偏置旋轉(zhuǎn)元件可旋轉(zhuǎn)地連接至所述旋轉(zhuǎn)部件的表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，還包括當(dāng)在第二力的作用下在第二線性方向中運(yùn)動的第二線性部件，該第二線性部件通過所述軸線點(diǎn)連接至所述偏置旋轉(zhuǎn)元件。
16.一種用于將線性運(yùn)動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括線性運(yùn)動的活塞；和輪，其具有可旋轉(zhuǎn)地連接至輪一側(cè)的轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤通過距離轉(zhuǎn)盤中心點(diǎn)第一距離的軸線點(diǎn)連接至活塞，使得轉(zhuǎn)盤隨著活塞運(yùn)動而運(yùn)動，且轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動導(dǎo)致輪旋轉(zhuǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)盤位于輪的凹陷切口中。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括線性運(yùn)動的第二活塞，該第二活塞在所述軸線點(diǎn)連接至轉(zhuǎn)盤。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述活塞和第二活塞彼此成V形角布置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括平衡桿，其一端位于殼體上，而相對端位于所述軸線點(diǎn)上。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，還包括正時(shí)電路，其調(diào)節(jié)兩個(gè)動力源從而以同步方式向所述活塞和第二活塞輸出力。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述活塞和第二活塞位于同一個(gè)平面中。
23.一種發(fā)動機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)部件，該旋轉(zhuǎn)部件包括旋轉(zhuǎn)部件所圍繞旋轉(zhuǎn)的第一軸線，該旋轉(zhuǎn)部件還包括將該旋轉(zhuǎn)部件連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件的第二軸線；和線性部件，其通過相對于線性部件固定在適當(dāng)位置的第一連接和在線性部件中的空間內(nèi)運(yùn)動的第二連接而連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件上，其中線性部件以橫向方式從第一位置至第二位置來回運(yùn)動，線性部件的橫向運(yùn)動導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部件在一個(gè)方向中的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的發(fā)動機(jī)，其中所述偏置旋轉(zhuǎn)元件位于所述旋轉(zhuǎn)部件的切口中。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的發(fā)動機(jī)，其中所述線性部件是具有兩個(gè)圓柱形端部的活塞，這兩個(gè)圓柱形端部位于燃燒室內(nèi)中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)動機(jī)，其中燃燒室容納燃料和空氣，并提供火花以點(diǎn)燃燃料和空氣。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)動機(jī)，其中燃燒室容納由圓柱形室運(yùn)動壓縮的空氣，并噴射燃料以在壓縮空氣和噴射的燃料之間造成點(diǎn)燃。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的發(fā)動機(jī)，其中所述第二連接包括在所述偏置旋轉(zhuǎn)元件的中心可旋轉(zhuǎn)地連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件的軸，和離開該軸布置并處于所述線性部件中的空間內(nèi)的橫桿。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的發(fā)動機(jī)，還包括燃燒室，所述線性部件的端部在燃燒室中運(yùn)動，燃燒室提供使線性部件運(yùn)動的力以及協(xié)調(diào)燃燒室的點(diǎn)燃與線性部件位置的正時(shí)裝置。
全文摘要
一種具有旋轉(zhuǎn)部件和第一線性部件的發(fā)動機(jī)，其包括旋轉(zhuǎn)部件所圍繞旋轉(zhuǎn)的第一軸線，和將該旋轉(zhuǎn)部件連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件的第二軸線。第一線性部件通過第一連接連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件。第二線性部件在一端通過第一連接連接至偏置旋轉(zhuǎn)元件，并在相對端連接至殼體。第一線性部件以橫向方式從第一位置至第二位置來回運(yùn)動。第一線性部件的橫向運(yùn)動導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部件在一個(gè)方向中的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
文檔編號F02M23/00GK101072934SQ200580039327
公開日2007年11月14日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月5日
發(fā)明者蒂霍米爾·西奇, 米拉丁·維達(dá)科維奇 申請人:蒂霍米爾·西奇, 米拉丁·維達(dá)科維奇