專利名稱：往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別涉及一種往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，通用于汽車、火車、輪船工程機(jī)械上的發(fā)動(dòng)機(jī)一般大都采用往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特點(diǎn)是，以活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)曲軸連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，輸出旋轉(zhuǎn)力矩。然而，我們知道，往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞處于上止點(diǎn)和下止點(diǎn)時(shí)，活塞、連桿與曲軸處在一條垂直的直線上，其力臂乎為零，旋轉(zhuǎn)力矩很小，在燃料燃燒爆炸做功時(shí)，活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，力矩的輸出是從零到最大再到零，因此往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的效率相對(duì)較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種輸出轉(zhuǎn)炬平穩(wěn)、效率高且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是 一種往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有汽缸和滑動(dòng)設(shè)置在汽缸內(nèi)的活塞以及曲柄連桿機(jī)構(gòu)；所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括曲柄、連接曲柄和活塞的曲柄連桿，以及設(shè)置在曲柄一端的轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在曲柄另一端的芯軸，轉(zhuǎn)軸和芯軸通過鍵和螺母固定連接在曲柄上，所述芯軸上套接單向齒圈，單向齒圈具有外齒輪和內(nèi)棘齒，芯軸上設(shè)有與單向齒圈的內(nèi)棘齒相配的止回棘爪，活塞上設(shè)有與單向齒圈的外齒輪相嚙合的齒
條，活塞上設(shè)有活塞銷，齒條通過鍵固定連接在活塞銷上。
上述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在芯軸上的止回棘爪有2至8個(gè)，各止回棘爪設(shè)置在芯軸的安裝槽中，各止回棘爪和對(duì)應(yīng)安裝槽底部之間設(shè)有彈簧。
上述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈簧根據(jù)f= (356*103/Jt ) * (d/D2) 〉250赫茲來選擇，其中7I為圓周率，d為彈簧鋼絲直徑，D為彈簧中徑。
上述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的止回棘爪根部設(shè)有圓柱形插接部，芯軸上各對(duì)應(yīng)安裝槽根部設(shè)有與上述止回棘爪限位部相配的限位部，止回棘爪和芯軸各安裝槽的對(duì)應(yīng)面均設(shè)有彈簧限位孔，止回棘爪的前段為圓弧端。
上述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒條具有與活塞連接的齒條柄和與單向齒圈嚙合的嚙合部，齒條柄和嚙合部通過螺釘固定連接。上述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鍵為單鍵。 上述往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鍵為花鍵。
本發(fā)明具有以下特點(diǎn)
(1) 本發(fā)明采用單向齒圈和齒輪齒條結(jié)構(gòu)輸出旋轉(zhuǎn)力矩，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn) 力矩輸出效率，節(jié)省燃料；
(2) 本發(fā)明的單向齒圈設(shè)計(jì)合理巧妙，相對(duì)現(xiàn)有的離合器或棘輪而言，可適應(yīng)發(fā)動(dòng) 機(jī)高轉(zhuǎn)速的要求；
(3) 本發(fā)明的齒條由兩部分構(gòu)成，便于安裝；
(4) 本發(fā)明芯軸和曲柄的連接采用單鍵或多鍵連接，可適應(yīng)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)或多缸發(fā)動(dòng) 機(jī)，使用范圍廣；
(5) 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)相結(jié)合，同時(shí)單向齒圈和止回止回棘爪直接 設(shè)置在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸上，節(jié)省空間，使得本發(fā)明的技術(shù)方案可在現(xiàn)有往復(fù)式內(nèi)燃發(fā) 動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上稍加改動(dòng)即可得以實(shí)現(xiàn)，節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，值得推廣。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本 發(fā)明作進(jìn)一歩詳細(xì)的說明，其中 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明單向齒圈和齒條的連接示意圖； 圖3為本發(fā)明單向齒圈和轉(zhuǎn)軸、止回棘爪間的連接示意圖； 圖4為本發(fā)明轉(zhuǎn)軸上止回棘爪安裝孔的局部剖視圖； 圖5為本發(fā)明止回棘爪的機(jī)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明芯軸和曲柄單鍵連接的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明芯軸和曲柄花鍵連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施例l)
見圖1至圖7，本發(fā)明具有汽缸1和滑動(dòng)設(shè)置在汽缸1內(nèi)的活塞2以及曲柄連桿機(jī)構(gòu) 3，曲柄連桿機(jī)構(gòu)3包括曲柄31、連接曲柄31和活塞2的曲柄連桿32，以及設(shè)置在曲柄 31 —端的轉(zhuǎn)軸33和設(shè)置在曲柄另一端的芯軸34，轉(zhuǎn)軸33和芯軸34通過鍵9和螺母固定連接在曲柄31上，所述鍵9可以是單鍵，也可以是花鍵，所述芯軸34上套接單向齒圈4， 單向齒圈4具有外齒輪41和內(nèi)棘齒42，芯軸34上設(shè)有2個(gè)用于安裝止回棘爪5的安裝槽 34-1，安裝槽34-1根部設(shè)有圓形限位部34-1-1，安裝槽34-1底部設(shè)有彈簧限位孔34-1-2; 各安裝槽34-l內(nèi)均插接有一個(gè)止回棘爪5，止回棘爪5根部設(shè)有圓柱形插接部51，前端為 圓弧端，安裝時(shí)將止回棘爪5的圓柱形插接部51插入安裝槽34-l的圓形限位部34-1-1中， 使得止回棘爪5可以在一定角度范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；止回棘爪5與安裝槽34-1底部的彈簧限 位孔34-1-2對(duì)應(yīng)處設(shè)有相應(yīng)的彈簧限位孔52，各止回棘爪5和對(duì)應(yīng)安裝槽34-1底部之間 設(shè)有彈簧7，彈簧7設(shè)置在相應(yīng)彈簧限位孔52、 34-1-2中，單向齒圈4的內(nèi)棘齒42與止回 棘爪5相抵，單向齒圈4的外齒輪41與齒條6嚙合，齒條6具有與活塞2連接的齒條柄 61和與單向齒圈4嚙合的嚙合部62，活塞2上設(shè)有活塞銷21，齒條6通過鍵8固定連接 在活塞銷21上，齒條柄61和嚙合部62通過螺釘固定連接。
彈簧7根據(jù)『=356*103/31*(1/02〉250赫茲來選擇，其中it為圓周率，d為彈簧鋼絲直 徑，D為彈簧中徑；發(fā)動(dòng)機(jī)由于其輸出的轉(zhuǎn)速較高，現(xiàn)有技術(shù)中的超越離合器或棘輪無法 滿足其高轉(zhuǎn)速的要求，而本發(fā)明中的單向齒圈4內(nèi)使用的彈簧的啟動(dòng)頻率在250赫茲以上， 完全可以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)要求。
本發(fā)明在運(yùn)用于單缸往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，芯軸34和曲柄31之間通過單鍵9連接即 可，若運(yùn)用于多缸往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，芯軸34和曲柄31之間可通過花鍵9連接，可連 接4、 6、 8、 12等多缸往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的連接機(jī)構(gòu)，安裝方便。
當(dāng)燃料燃燒爆炸做功時(shí)，活塞2由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞2帶動(dòng)齒條6做直線移 動(dòng)，齒條6帶動(dòng)單向齒圈4正向轉(zhuǎn)動(dòng)，止回棘爪5在彈簧7的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)至最外點(diǎn)，其前 端的圓弧端與單向齒圈4的內(nèi)棘齒42相抵，單向齒圈4的內(nèi)棘齒42可通過止回棘爪5帶 動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，輸出旋轉(zhuǎn)力矩；當(dāng)活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，齒條6帶動(dòng)單向齒圈4反 向轉(zhuǎn)動(dòng)，單向齒圈4的內(nèi)棘齒42推抵止回棘爪5背端，只能使得止回棘爪5克服彈簧7 的作用力向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，而無法帶動(dòng)芯軸34旋轉(zhuǎn)，不影響轉(zhuǎn)軸輸出旋轉(zhuǎn)力矩；同時(shí)齒條6的 移動(dòng)與活塞2、曲柄連桿機(jī)構(gòu)3的動(dòng)作同步，充分利用了現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)進(jìn)氣、壓縮、燃 燒、排氣沖程的控制，使得本發(fā)明的技術(shù)方案可在現(xiàn)有往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上稍加改 動(dòng)即可得以實(shí)現(xiàn)，節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，值得推廣。
權(quán)利要求
1、一種往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有汽缸(1)和滑動(dòng)設(shè)置在汽缸(1)內(nèi)的活塞(2)以及曲柄連桿機(jī)構(gòu)(3)；其特征在于所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)(3)包括曲柄(31)、連接曲柄(31)和活塞(2)的曲柄連桿(32)，以及設(shè)置在曲柄(31)一端的轉(zhuǎn)軸(33)和設(shè)置在曲柄另一端的芯軸(34)，轉(zhuǎn)軸(33)和芯軸(34)通過鍵(9)和螺母固定連接在曲柄(31)上，所述芯軸(34)上套接單向齒圈(4)，單向齒圈(4)具有外齒輪(41)和內(nèi)棘齒(42)，芯軸(34)上設(shè)有與單向齒圈(4)的內(nèi)棘齒(42)相配的止回棘爪(5)，活塞(2)上設(shè)有與單向齒圈(4)的外齒輪(41)相嚙合的齒條(6)，活塞(2)上設(shè)有活塞銷(21)，齒條(6)通過鍵(8)固定連接在活塞銷(21)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述設(shè)置在 芯軸(34)上的止回棘爪(5)有2至8個(gè)，各止回棘爪(5)設(shè)置在芯軸(34)的安裝槽(34-1)中，各止回棘爪(5)和對(duì)應(yīng)安裝槽(34-1)底部之間設(shè)有彈簧(7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述彈簧(7) 根據(jù)f= (356*103/jO * (d/D2) 〉250赫茲來選擇，其中"為圓周率，d為彈簧鋼絲直徑， D為彈簧中徑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述止回棘 爪(5)根部設(shè)有圓柱形插接部(51)，芯軸(34)上各對(duì)應(yīng)安裝槽(34-1)根部設(shè)有與上 述止回棘爪限位部(51)相配的限位部(34-1-1)，止回棘爪(5)和芯軸(34)各安裝槽(34-1)的對(duì)應(yīng)面均設(shè)有彈簧限位孔(52、 34-1-2)，止回棘爪(5)的前段為圓弧端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述齒條(6) 具有與活塞(2)連接的齒條柄(61)和與單向齒圈(4)嚙合的嚙合部(62)，齒條柄(61) 和嚙合部(62)通過螺釘固定連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述鍵(9) 為單鍵。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述鍵(9) 為花鍵。
全文摘要
本發(fā)明涉及往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有汽缸和滑動(dòng)設(shè)置在汽缸內(nèi)的活塞以及曲柄連桿機(jī)構(gòu)；所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括曲柄、連接曲柄和活塞的曲柄連桿，以及設(shè)置在曲柄一端的轉(zhuǎn)軸和設(shè)置在曲柄另一端的芯軸，轉(zhuǎn)軸和芯軸通過鍵和螺母固定連接在曲柄上，所述芯軸上套接單向齒圈，單向齒圈具有外齒輪和內(nèi)棘齒，芯軸上設(shè)有與單向齒圈的內(nèi)棘齒相配的止回棘爪，活塞上設(shè)有與單向齒圈的外齒輪相嚙合的齒條，活塞上設(shè)有活塞銷，齒條通過鍵固定連接在活塞銷上。本發(fā)明采用單向齒圈和齒輪齒條結(jié)構(gòu)輸出旋轉(zhuǎn)力矩，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力矩輸出效率，且與現(xiàn)有技術(shù)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)相結(jié)合，節(jié)省燃料，便于安裝，節(jié)省空間，節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，值得推廣。
文檔編號(hào)F02B75/32GK101666265SQ200810195860
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者高小鋼 申請(qǐng)人:高小鋼