專利名稱：轉(zhuǎn)子發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機，而且更具體地，涉及歸類為轉(zhuǎn)子發(fā)動機的發(fā)動機。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的內(nèi)燃機使用 一個或者多個汽缸，在所述每個汽缸中由電火花或壓縮觸發(fā)的燃料燃燒產(chǎn)生的爆炸力驅(qū)動活塞來回往復運動。所述產(chǎn)生的外部動力用于驅(qū)動牽引中所用的軸，例如在機動車中，或者用于其他機械中的靜態(tài)使用，或者用于產(chǎn)生更多動力，例如利用發(fā)電機。
已經(jīng)有各種方案來改變這種操作方式，例如使用一個或多個安裝
于驅(qū)動軸上的特制形狀的轉(zhuǎn)子的汪克爾發(fā)動機(Wankd engine),燃燒的燃料用于提供動力旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)子來驅(qū)動所述軸。另一個轉(zhuǎn)子發(fā)動機的例子用于第一次世界大戰(zhàn)的一些早期軍用飛機中，其特征在于，活塞套管驅(qū)動推進器，而不是曲柄軸本身。其他的轉(zhuǎn)子發(fā)動機典型地試用于摩托車或者早期的公路車輛中。轉(zhuǎn)子發(fā)動機的主要存在形式是所述的汪克爾發(fā)動機，該發(fā)動機的一款商業(yè)使用在馬自達汽車中。
與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相比，轉(zhuǎn)子發(fā)動機的優(yōu)勢是能效比率的提高和平衡的改善。然而，成本是一個重要的因素，而且一般對于商業(yè)上生產(chǎn)的組件而言，復雜程度意味著高的生產(chǎn)成本，體現(xiàn)為高的銷售價格。
因此，需要一種改進的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，具備與這種通用型發(fā)動機相關(guān)的優(yōu)勢，同時具備低的生產(chǎn)成本以及可負擔的產(chǎn)品銷售價格。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個總的目的是提供一種改進了的轉(zhuǎn)子發(fā)動機。本發(fā)明的另 一 目的是提供一種具有獨特的構(gòu)造和搡作元件、制造成本低廉的發(fā)動機，使得消費者能夠以具有競爭力、可支付的價格得到保證可靠性和效率的發(fā)動機。
本發(fā)明的再一目的是提供一種基本為模塊化構(gòu)造的、從而方便更換和交換部件的轉(zhuǎn)子發(fā)動機。此外，所述模塊化構(gòu)造使得動力火車的設(shè)計和功能更加多樣化。
此外，本發(fā)明的一個重要目的是提供一種具有增強的平衡性、低摩擦以及低噪聲輸出的轉(zhuǎn)子發(fā)動機。
根據(jù)本發(fā)明， 一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于，汽缸套，在所述汽缸套內(nèi)可軸向旋轉(zhuǎn)的汽缸，位于所述汽缸頂部并隨所述汽缸旋轉(zhuǎn)的汽缸蓋，位于所述汽缸蓋內(nèi)的至少一個孔口，固定于所述汽缸套并與所述汽缸蓋套準以提供連接端口的閥塊，可在所述汽缸內(nèi)來回往復運動的活塞，至少兩個可反向轉(zhuǎn)動的曲柄軸，其中每個曲柄軸具有至少一個凸輪，連接于所述相應(yīng)曲柄軸的每個凸輪以及所述活塞的連接桿
件，連接于所述汽缸的齒輪箱基座，與每個曲柄軸剛性連接(rigid
with)、并可旋轉(zhuǎn)式安裝于所述基座內(nèi)用于以相反方向旋轉(zhuǎn)的小齒輪，
連接于所述汽缸套的固定齒圈，每個小齒輪與所述齒圏嚙合，以及連接到所述齒輪箱基座的輸出軸。
簡單起見，每個小齒輪均為錐齒輪，而且所述固定齒圈相應(yīng)地為錐齒輪式。
提供位于遠離所述閥塊的所述汽缸套尾部的曲柄箱，所述曲柄軸和所述齒輪箱置于所述汽缸套內(nèi)，而且所述齒圈固定于所述汽缸套和所述曲柄箱之間，延伸至所述曲柄箱的外圍。
齒輪箱基座具有用于每個曲柄軸的軸承座圈以及用于所述輸出軸的連接部件。
所述齒輪箱基座與齒輪箱托架連接形成所述遠離所述閩塊的所述汽缸尾部，使得在使用過程中，當所述齒輪在曲柄軸驅(qū)動下隨著與所述固定齒圈嚙合的齒輪轉(zhuǎn)動時，所述汽缸和所述活塞繞其縱軸旋轉(zhuǎn)
所述輸出軸可以簡單地連接到所述齒輪箱基座上或者，選擇性
5地，可為所述輸出軸提供行星齒輪。優(yōu)選地，在所述齒輪箱基座內(nèi)為所述輸出軸提供合適的軸承座圈。
每個曲柄軸均可具有用于每個凸臺的配重體。
所述汽缸蓋具有合適的孔口，在使用中，所述孔口順序與所述閥塊中的相應(yīng)入口和出口套準，所述汽缸相對于所述閥塊轉(zhuǎn)動，這樣，根據(jù)所述內(nèi)燃機為四沖程發(fā)動機還是二沖程發(fā)動機、按照合適的順序進行所述套準。
通過閱讀此處提供的結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)勢將變得明顯。


結(jié)合下述附圖對該發(fā)明進行描述，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)勢將得
到更好的理解，其中不同圖中所用的相同標記代表相同的部件，其中圖l是根據(jù)本發(fā)明實施方式的轉(zhuǎn)子發(fā)動機的側(cè)視圖，顯示了位于
其汽缸中下止點處的活塞；
圖2是與圖1對應(yīng)的視圖，顯示了位于其汽缸中上止點處的活塞；
圖3是圖1和圖2中所描述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機的外部透視圖4是活塞在下止點位置的轉(zhuǎn)子發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)部件的橫截面視
圖5是位于下止點位置的所述兩個曲柄軸的橫截面視圖；圖6是優(yōu)選的驅(qū)動軸的類似于圖5的橫截面視圖；圖7是位于其汽缸中的活塞的中間沖程的所述曲柄軸、連接桿件和驅(qū)動齒輪的視圖8是圖9中沿B-B線的橫截面視圖9是位于其汽缸中的活塞的中間沖程的具有連接桿件的所述活塞和曲柄軸的視圖10是位于中間沖程的所述活塞和曲柄裝置的透視圖；圖11-15是所述閩門布置的詳細視圖；圖11是圖12沿A-A線的視圖，顯示了所述汽缸蓋的尾部； 圖12是所述閥塊裝置的視圖； 圖13是所述閥門布置和所述汽缸的分解視圖； 圖14是圖15中沿C-C線的所述吸入口閥門布置和排出口閥門布置 的視圖15是根據(jù)本發(fā)明的組裝轉(zhuǎn)子發(fā)動機的視圖； 圖16是所述裝配有用于所述輸出軸的行星齒輪箱的發(fā)動機的旋 轉(zhuǎn)部件透視圖17是與圖16類似的視圖，不同之處是其具有簡單的輸出軸布置。
具體實施例方式
此處將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，用于說明而不是限 制的目的。
參考圖1和圖2，其中圖l顯示了根據(jù)本發(fā)明實施方式的轉(zhuǎn)子發(fā)動 機，包括汽缸套或發(fā)動機箱22，在其空腔部分容納具有散熱片85的可 旋轉(zhuǎn)式汽缸26，其緊密配合以保證所述汽缸26在所述空腔部分內(nèi)的平 滑旋轉(zhuǎn)運動。所述汽缸26具有汽缸蓋27,所述汽缸蓋27具有合適的孔 口28,如下所述。
曲柄箱24連接于所述汽缸套22,在其之間具有齒圈88，如圖所示， 而且提供了用于輸出軸30的輸出座圈31。
所述汽缸26在其位于遠離所述汽缸蓋27的尾端處構(gòu)成齒輪箱托 架29，所述齒輪箱托架29連接于齒輪箱托架基座32和曲柄軸外部支撐 36,在所述齒輪箱托架29和所述齒輪箱托架基座32之間、以及所述曲 柄軸70和80之間均具有軸承44。在圖1和圖2中，行星齒輪箱40在所述 軸承44的區(qū)域連接到所述齒輪箱托架基座32，輸出軸30在其相對內(nèi)端 具有用于與所述齒輪箱的其他齒輪嚙合的齒60,所述軸30由所述齒輪 箱40延伸而出。在其他實施方式中，如圖6中的例子，在所述軸30與，用于傳遞功率。
活塞50在所述汽缸26內(nèi)來回往復運動，其限定了如圖l所示的燃 燒空間51。所述活塞50通過兩個由各自的凸臺延伸出來的連接桿件 48、 49由活塞銷52所帶動，或者由兩個獨立并反向轉(zhuǎn)動的曲柄軸70、 80帶動的曲柄銷45、 47的作用所帶動。每個所述軸70、 80分別帶動錐 齒輪IO、 12，其與固定在所述汽缸套22和所述曲柄箱24之間的錐齒圈 88依次嚙合。所述軸70、 80在曲柄軸支撐36中的軸承90、 92中被驅(qū)動， 而且被安裝于所述軸承44中，具體如圖7和圖8所示。
圖9具體描述了所述連接桿件48、 49單獨作用，并將所述反向旋 轉(zhuǎn)傳遞給所述各自的曲柄軸70、 80。該圖也示出了其活塞位于中間沖 程位置的所述發(fā)動機，所述活塞具有所述連接桿件48、 49使得所述活 塞50和所述汽缸26的壁上的側(cè)向加載大幅度減少(該圖中未示出)。
圖11至圖15示出了構(gòu)成所述發(fā)動機1的閥門布置的三個部件。圖 ll示出了圓盤形式、隨所述汽缸26的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的汽缸蓋27，所述汽 缸蓋具有旨在與固定于所述汽缸套22—端的固定閥塊78中合適的入 口和出口按順序套準的孔口28。所述閥塊78包括至少兩個( 一個輸出 口和一個輸入口，用于柴油機型發(fā)動機)、優(yōu)選包括三個端口 (一個 入口、 一個出口、 一個點火裝置，用于電火花點火型發(fā)動機)，如此 處所示。雖然本發(fā)明實施方式涉及四沖程發(fā)動機，通過改變孔口28 的數(shù)量，二沖程發(fā)動機也是可能的。
在圖13-15中，而且更具體地，在圖13中示出了本發(fā)明的所述閥 門布置的分解視圖，具體地，利用相應(yīng)凹槽71中套準的環(huán)72、 73、 75 和76提供完全的密封，所述凹槽71形成于所述閥塊78周邊各自的入口 和出口，以及其內(nèi)環(huán)和外環(huán)。雖然沒有示出，通常會在其具有卷曲或 者波浪彈片的基座內(nèi)提供所述凹槽71,以保證提供合適的壓力來在如 所述閥塊78和所述汽缸蓋27之間構(gòu)成充分有效的密封。此外，雖然不 是必需，可從圖13中看出，利用切口提供密封以保證所述閥塊78的凹槽71內(nèi)有效的密封。可以了解到，在使用過程中，接觸到所述汽缸蓋
27的加工表面的是密封環(huán)。由圖14可知，所述密封圈72、 73、 75、 76 對于所述汽缸蓋27而言是偏心的，因而保證了所述汽缸蓋27的孔口 28 在旋轉(zhuǎn)過程中總是處于被包圍的狀態(tài)，也保證了所述密封環(huán)不會總是 接觸所述汽缸蓋27內(nèi)的相同部位。
在操作過程中，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子發(fā)動機l將被耦合到需要旋轉(zhuǎn)動力 的某類型的載荷。燃料通過合適的燃料分配器，如汽化器，供應(yīng)給所 述閥塊78，火花點火器(未示出)用于為將要發(fā)生的點燃提供必要的 啟動，由此縱向驅(qū)動位于所述汽缸26中的所述活塞50。這樣，所述曲 柄軸70和80在連接桿件48和49上的活塞的推力作用下以相反的方向 同步轉(zhuǎn)動。所述曲柄軸70和80的旋轉(zhuǎn)帶動所述錐齒輪10和12反向旋 轉(zhuǎn)，而且通過與所述靜態(tài)錐齒圈88的嚙合，所述活塞50和所述汽缸26 以及其他運動部件一起繞所述汽缸軸線(未示出)轉(zhuǎn)動，這樣所述齒 輪箱托架29和所述齒輪箱基座32使得所述輸出軸旋轉(zhuǎn)以傳遞驅(qū)動到 所述工作載荷(未示出)。所述連接桿件48和49的反向轉(zhuǎn)動提供了一 種平衡能量的傳遞，其最小化了振動以及由此產(chǎn)生的噪聲。在圖4、 圖5和圖16中示出的所有部件在所述發(fā)動機1的搡作過程中都將繞所 述汽缸軸旋轉(zhuǎn)；而且對于所述圖6和圖17中的實施方式而言也是如此。 因此，此處公開的本發(fā)明的構(gòu)造的優(yōu)勢為提高燃料燃燒效率。
在另一實施方式中(未示出)，所述密封環(huán)72、 73、 75、 76可以 由一個單獨的密封環(huán)來替換，所述單獨的密封環(huán)可與環(huán)繞所述汽缸蓋 孔口28的相應(yīng)凹槽套準，而且與所述閥塊28的加工表面密封接觸。在 這樣的實施方式中，部件更少，而且當磨損時僅需由所述密封環(huán)來替 換所述閥塊28,而不需要替換汽缸蓋27。
可以理解，也可以采納多于一個汽缸的結(jié)構(gòu)；然而應(yīng)當保持利用 一個汽缸所取得的平衡載荷。由于所述發(fā)動機基本為模塊化，這些模 塊可以合適的方式組裝以提供在任何給定環(huán)境中所需的能量。
9盡管描述了本發(fā)明的所述轉(zhuǎn)子發(fā)動機的具體實施方式
，本領(lǐng)域技 術(shù)人員將承認，在本發(fā)明的精神實質(zhì)內(nèi)可以進行多處替換。此處進行 的描述僅是為了說明的目的，不是為了限制。
權(quán)利要求
1、一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(1)，其特征在于，汽缸套(22)，在所述汽缸套(22)內(nèi)能夠軸向旋轉(zhuǎn)的汽缸(26)，附于所述汽缸(26)的頂部并能夠隨其旋轉(zhuǎn)的汽缸蓋(27)，設(shè)置在所述汽缸蓋(27)中的至少一個孔(28)，固定于所述汽缸套(22)、并與所述汽缸蓋(27)套準以提供連接端口的閥塊(78)，能夠在所述汽缸(26)內(nèi)來回往復運動的活塞(50)，至少兩個能夠朝相反方向轉(zhuǎn)動的曲柄軸(70、80)，其中每個曲柄軸(70、80)均具有至少一個凸臺(45、47)，連接到相應(yīng)曲柄軸(70、80)的每個凸臺(45、47)以及所述活塞(50)上的連接桿件(48、49)，連接到所述汽缸(26)的齒輪箱基座(32)，與每個曲柄軸(70、80)剛性連接、并旋轉(zhuǎn)式安裝在所述基座(32)上用于以相反方向旋轉(zhuǎn)的小齒輪(10、12)，連接到所述汽缸套(22)的固定齒圈(88)，每個小齒輪(10、12)與所述齒圈(88)嚙合，和連接到所述齒輪箱基座(32)上的輸出軸(30)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于，各小齒輪 (10、 12)為錐齒輪的形式，而且所述固定齒圈(88)也相應(yīng)地為錐齒輪。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于，設(shè)置 曲柄箱(24 ),并將其連接到遠離所述閥塊(78 )的所述汽缸套(22 )。
4、 根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于， 所述齒輪箱基座(32)具有用于每個所述曲柄軸(70、 80)的軸承座 圈(44)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于，所述齒輪 箱基座(32)設(shè)置有用于所述輸出軸(30)的連接部件。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于，所述 齒輪箱基座(32)與齒輪箱托架(29)聯(lián)結(jié)形成遠離所述閥塊(78) 的所述汽缸(26)的尾部，使得在使用中，當曲柄軸(70、 80)隨著與所述固定齒圈(88)嚙合的齒輪(10、 12)驅(qū)動所述齒輪(10、 12) 旋轉(zhuǎn)時，所述汽缸(26)和所述活塞(50)繞其縱向軸旋轉(zhuǎn)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于， 所述輸出軸(30)通過單一的機械接頭連接到所述齒輪箱基座(32) 上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于， 所述輸出軸(30)通過行星齒輪裝置(40)的作用力連接到所述齒輪 箱基座(32)上。
9、 根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于， 所述閩塊(78)設(shè)置有至少兩個用于按順序與所述汽缸蓋(27)中的 所述孔口 (28)套準的端口。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于，所述汽缸 蓋(27)設(shè)置有適于容納于所述孔口 (28)周圍形成的相應(yīng)凹槽中的 密封環(huán)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于，所述閥塊 (78)設(shè)置有適于容納于其入口和出口周圍形成的相應(yīng)凹槽(71)中的密封環(huán)(75、 76)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于，所述密 封環(huán)(75、 76)相對于所述汽缸蓋(27)為偏心的。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10、 11、 12中的任一項所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機， 其特征在于，所述凹槽(71)設(shè)置有彈片。
14、 根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于， 所述汽缸(26 )在其外部設(shè)置有散熱片(85 )。
15、 根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動機，其特征在于， 所述發(fā)動機為火花點火式發(fā)動機，而且設(shè)置有用于觸發(fā)所述汽缸(26) 內(nèi)的燃料燃燒的火花塞。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)子發(fā)動機(1)，其特征在于，傳動輸出軸(30)由在汽缸(26)內(nèi)進行的內(nèi)燃提供動力來驅(qū)動活塞(50)和曲柄軸(70、80)帶動與固定齒圈(88)嚙合的驅(qū)動齒輪(10、12)反向轉(zhuǎn)動，所述齒輪(10、12)的轉(zhuǎn)動傳遞旋轉(zhuǎn)運動到所述活塞(50)和所述汽缸(26)、所述齒輪箱基座(32)、所述齒輪(10、12)以及所述輸出軸(30)。在各自的曲柄軸(70、80)上反向轉(zhuǎn)動的所述齒輪(10、12)用于傳遞平衡動力。
文檔編號F01C1/00GK101680298SQ200880011334
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日
發(fā)明者米歇爾·阿森諾恩 申請人:米歇爾·阿森諾恩;瑪寶國際力奇股份公司