專利名稱：曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組以及其內燃機、壓縮機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及曲柄圓滑塊的運動轉換機構，具體涉及一種曲柄圓滑塊運動轉換
機構的圓滑塊組。本實用新型同時還涉及一種曲柄圓滑塊機構的內燃機和壓縮機。
背景技術：
在傳統(tǒng)的內燃機和壓縮機中，通過曲柄連桿機構實現(xiàn)活塞的往復運動與曲軸的旋 轉運動之間的轉換。然而，在所述的曲柄連桿機構中，由于連桿的存在，曲柄連桿機構的內 燃機和壓縮機具有體積龐大、笨重、平衡性能差等缺陷。 為解決上述問題，審定公告日為1988年1月13日、公告號為CN85200358B的中國 專利公開了一種"曲柄圓滑塊往復活塞式內燃機"；審定公告日為1988年12月14日、公告 號為CN85100359B的中國專利公開了一種"曲柄圓滑塊往復活塞式壓縮機"。上述中國專利 公開的內燃機和壓縮機共同特點是其中的往復運動與旋轉運動的轉換機構中，用曲柄圓滑 塊機構取代了曲柄連桿機構。在圓滑塊上設置有偏心圓孔，在活塞的活塞座上設置有圓滑 塊容置孔。裝配時，將圓滑塊置于所述的圓滑塊容置孔中，圓滑塊可在所述圓滑塊容置孔中 轉動；將曲軸的曲柄銷裝配于所述的偏心圓孔中，曲柄銷可以在所述偏心圓孔中轉動。 工作時，對于內燃機而言，燃燒室中的燃燒氣體膨脹推動活塞運動，通過活塞帶動 設置于其中的圓滑塊做往復運動，而圓滑塊在所述活塞中同時做旋轉運動，所述往復運動 與旋轉運動的合成使得圓滑塊上的偏心圓孔的中心軸線繞曲軸的中心軸線做旋轉運動；而 所述偏心圓孔的中心軸線與曲軸的曲柄銷的軸線重合，從而可實現(xiàn)活塞的往復運動到曲軸 的旋轉運動的轉換。壓縮機工作時是曲軸的旋轉運動到活塞的往復運動的轉換，原理同上。 然而，上述的中國專利所公開技術方案中的曲柄圓滑塊機構僅應用于單缸機，且 動平衡不夠理想。鑒于此，授權公告日為2001年6月27日、授權公告號為CN1067741C的中 國專利公開了一種"曲柄雙圓滑塊往復活塞式內燃機"。授權公告日為2001年6月27日、 授權公告號為CN1067742C的中國專利公開了一種"曲柄多圓滑塊往復活塞式內燃機"。上 述的雙圓滑塊機構和多圓滑塊機構的內燃機中，通過增加平衡圓滑塊以及動平衡滑塊，平 衡圓滑塊與工作圓滑塊組成圓滑塊組，使得各種慣性力均轉化為曲柄銷上的離心力，并使 離心力平衡。 在上述的雙圓滑塊或三圓滑塊形成的圓滑塊組中，通過設置于各個圓滑塊上的銷 孔以及穿過所述銷孔的定位銷實現(xiàn)不同圓滑塊之間的相位固定和固定裝配，使得圓滑塊組 在圍繞曲軸曲柄銷轉動時，不同圓滑塊之間的相位不會發(fā)生變化，從而保證往復運動與旋 轉運動的順利轉換。 然而，通過定位銷方式而固定裝配在一起的圓滑塊組在其圍繞曲軸的曲柄銷轉動 時，設置于圓滑塊組中的定位銷會沿其軸向發(fā)生竄動。在竄動幅度較大時，定位銷會竄出所 述的圓滑塊組的銷孔，損壞運動機構。
實用新型內容本實用新型提供一種曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，本實用新型的圓滑塊組可克服 上述圓滑塊組的缺陷。本實用新型另外提供一種使用上述圓滑塊組的曲柄圓滑塊機構的內 燃機和壓縮機。 本實用新型提供的一種曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，包括至少兩個圓滑塊，在每 一圓滑塊上都設置有偏心圓孔；在所述偏心圓孔的周邊設置有至少兩個相對于所述偏心圓 孔對稱的銷孔；所述圓滑塊以相差零度相位或180度相位的方式布置，且所有圓滑塊的偏 心圓孔的中心軸線相重合，相應銷孔相對準；定位銷穿過所述的銷孔，將所有的圓滑塊固定 裝配在一起；其中，在位于兩端的圓滑塊銷孔的朝向所述圓滑塊組外端面的端部設置有定 位銷防竄出裝置。 可選的，所述定位銷防竄出裝置為孔用擋圈，在所述銷孔中設置有與所述孔用擋 圈相配合的內環(huán)槽；當所述定位銷插入所述銷孔時，所述孔用擋圈設置于所述內環(huán)槽中。 可選的，所述定位銷防竄出裝置為堵頭。 可選的，所述堵頭為具有螺紋的螺柱或螺栓；在相應銷孔的端部內設置有與所述 螺柱或螺栓相配合的螺紋;在所述定位銷插入所述銷孔時，所述螺柱或螺栓旋入所述銷孔中。 可選的，所述堵頭為螺栓，其中，所述螺栓的螺栓頭的直徑大于所述銷孔的直徑； 在所述定位銷端部設置有與所述螺栓的螺柱相配合的螺紋孔；當定位銷插入銷孔，將所有 圓滑塊固定裝配在一起時，所述螺栓旋入所述定位銷端部的螺紋孔中。 可選的，所述定位銷為至少一端為具有錐度的錐端。 可選的，當所述定位銷防竄出裝置為孔用擋圈時，在所述定位銷的錐端與所述內 環(huán)槽相應位置設置有沿所述錐端錐面的定位銷卡槽；當所述定位銷插入所述銷孔時，所述 孔用擋圈的外周邊卡入所述銷孔的內環(huán)槽中；所述孔用擋圈的內周邊卡入所述定位銷卡槽 中。 可選的，所述定位銷卡槽為以所述定位銷軸線為軸的環(huán)形卡槽或弧頂卡槽。 此外，本實用新型還提供一種曲柄圓滑塊內燃機，包括上述任一技術方案所述的 圓滑塊組。 此外，本實用新型還提供一種曲柄圓滑塊壓縮機，包括上述任一技術方案所述的 圓滑塊組。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的技術方案中通過在圓滑塊組的端部的圓滑塊的銷 孔中設置定位銷防竄出裝置，可避免在圓滑塊組工作時，其中的定位銷沿其軸向竄出，損壞 運動機構，從而可進一步避免定位銷與曲柄之間產(chǎn)生摩擦損傷。

圖1為本實用新型的第一實施例的中單個圓滑塊的結構示意圖； 圖2為圖1沿XX'方向的剖面示意圖； 圖3為本實用新型的第一實施例的兩圓滑塊組成的圓滑塊組的結構示意圖； 圖4為圖3沿YY'方向的剖面示意圖； 圖5為本實用新型的第一實施例中的孔用擋圈的示意圖； 圖6為本實用新型的第一實施例中圖2的A部分的局部剖分的放大圖；[0026] 圖7為本實用新型的實施例中一端為錐端的定位銷的示意圖； 圖8為在圖7所示的錐端設置有定位銷卡槽的定位銷的示意圖； 圖9-1和圖9分別為本實用新型的第二實施例中的螺柱和螺栓的結構示意圖； 圖10為本實用新型的第二實施例中圖2的A部分的局部剖分的放大圖； 圖11本實用新型的第三實施例中的定位銷的結構示意圖。
具體實施方式在曲柄圓滑塊機構中，通過圓滑塊將曲軸與往復運動部件(例如活塞)連接起來， 圓滑塊是往復運動與旋轉運動的轉換中不可或缺的部件。單圓滑塊應用于單缸單作用或雙 作用的內燃機或壓縮機中，多缸機中需要雙圓滑塊或多圓滑塊組成的圓滑塊組。本實用新 型提供一種曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組。 本實用新型提供的圓滑塊組，包括至少兩個圓滑塊，在每一圓滑塊上都設置有偏 心圓孔；在所述偏心圓孔的周邊設置有至少兩個相對于所述偏心圓孔對稱的銷孔；所述圓 滑塊以相差零度相位或180度相位的方式布置，且所有圓滑塊的偏心圓孔的軸線相重合， 相應的銷孔相對準；定位銷穿過所述的銷孔，將所有圓滑塊固定裝配在一起；其中，在位于 兩端的圓滑塊銷孔的朝向所述圓滑塊組外端面的端部設置有定位銷防竄出裝置，以防止在 該圓滑塊組工作時定位銷由銷孔中竄出。 在本實用新型的圓滑塊組，可以是兩個圓滑塊組成的圓滑塊組，也可以是三個或 三個以上的圓滑塊組成的圓滑塊組。不同的圓滑塊組通過設置于其上的銷孔以及定位銷固 定裝配在一起。在圓滑塊組端部的圓滑塊的銷孔的外端部(即朝向所述圓滑塊組外端面的 端部)設置有定位銷防竄出裝置。 下面結合具體實施例以及附圖對本實用新型的圓滑塊組進行詳細說明。 實施例一 本實施例以雙圓滑塊組成的圓滑塊組為例進行說明。本實施例中，所述的雙圓滑 塊組成的圓滑塊組中，兩個圓滑塊可以均是工作圓滑塊，即所述的兩個圓滑塊組成的圓滑 塊組在應用時均容置于活塞的圓滑塊容置孔中，參與往復運動與旋轉運動之間的轉換。此 外，兩個圓滑塊也可以一個是工作圓滑塊，另一個是平衡圓滑塊，即應用時工作圓滑塊置于 活塞的圓滑塊容置孔，平衡圓滑塊置于動平衡滑塊中，以將該圓滑塊組組成的設備的往復 慣性力轉化為離心慣性力。 此外，為便于說明，本實施例中以圓滑塊組中的兩個圓滑塊為質量、形狀等完全相
同的兩個圓滑塊(當然，在忽略制造工藝偏差的前提下)為例進行說明。
圖1為本實用新型的第一實施例的中單個圓滑塊的結構示意圖。圖2為圖1沿
XX'方向的剖面示意圖。由于組成圓滑塊組的兩圓滑塊相同，故僅對其中的一個進行說明。 請參考圖1和圖2，圓滑塊1為扁平的圓柱體，具有圓形的外周面，該外周面與設置
于往復運動部件(例如活塞或動平衡滑塊)上的圓滑塊容置孔相配合。在圓滑塊l置于所
述的圓滑塊容置孔中時，二者之間可以滑動配合。當然，在圓滑塊容置孔中可以設置滑動軸
承或滾動軸承，所述圓滑塊1則與所述的滑動軸承或滾動軸承的內周面相配合。 在圓滑塊1上設置有偏心圓孔l-l，所述偏心圓孔1-1的中心軸線偏離該圓滑塊1
的中心軸線的距離稱為偏心距，所述偏心距可以根據(jù)往復運動部件的行程而定。所述偏心圓孔1-1為圓形通孔，其用于容納曲軸部件的曲柄銷，其尺寸大小使得曲柄銷可以與偏心 圓孔之間滑動配合，或者在偏心圓孔中設置滑動軸承或滾動軸承后，曲柄銷與滑動軸承或 滾動軸承的內周面相配合。 在所述偏心圓孔1-1的周邊設置有兩個相對于偏心圓孔中心對稱的銷孔1-3，所 述銷孔1-3用于插入定位銷，實現(xiàn)兩個圓滑塊固定裝配時固定圓滑塊的相位。 在圓滑塊1上與所述偏心圓孔1-1偏離單圓滑塊1中心方向的相反方向，還設置 有月牙槽l-2，所述月牙槽1-2為去重槽，主要用于減輕整個圓滑塊的重量，同時調整該單 圓滑塊1的重心。而且，通過設置所述的月牙槽l-2，所述圓滑塊沿XX'的截面具有"工"字 型結構(如圖2所示)，該結構使得圓滑塊1具有較高的剛度，能承受較大的力，在工作時不 易變形。此外，在所述月牙槽1-2的位置，還可以有其它去重結構，例如，去重孔等，這里不 再詳細描述。 此外，在所述的圓滑塊1上還可以設置其它結構，這里不再詳細描述。本實施例中 僅以圖1和圖2所示的圓滑塊為例來說明本實用新型的圓滑塊組中的單個圓滑塊的結構， 本領域技術人員應當意識到，單個的圓滑塊還可以具有其他的結構和形狀。 圖3為兩圓滑塊裝配后的結構示意圖，圖4為圖3沿YY'方向的剖面示意圖。 如圖3和圖4所示，裝配時，將兩個相同的圓滑塊1和2成180度相位布置，圓滑 塊1和2之間沿其裝配的貼合面有一定的錯位，使得兩圓滑塊的偏心圓孔相對準，偏心圓孔 軸線向重合。從而形成貫穿兩個圓滑塊1和2的軸孔。該軸孔用于插入曲軸的曲柄銷。 此外，將兩圓滑塊1和2相應的銷孔向對準。本實施例中，每一圓滑塊的兩銷孔 1-3中心的連線經(jīng)過偏心圓孔1-1的中心，且所述連線與偏心圓孔1-1的中心和圓滑塊1中 心之間的連線所在直線相垂直。通過該設置，可保證在兩圓滑塊相位相差180度且相互的 偏心圓孔對準時，偏心圓滑塊1和2周邊相應的兩銷孔1-3可相互對準。從而在所述兩個 圓滑塊1和2按上述的相位裝配后，可將定位銷5插入相應的銷孔中，所述定位銷5與銷孔 1-3之間為過盈配合或過渡配合，從而將所述兩個圓滑塊固定裝配在一起。 所述圓滑塊1和圓滑塊2通過定位銷5裝配在一起，并緊固為一體。使得所述兩 個圓滑塊形成的圓滑塊組圍繞曲軸的曲柄銷轉動時，不會發(fā)生相對轉動，相互之間的相位 不會發(fā)生變化。從而保證該圓滑塊組應用于曲柄圓滑塊的運動轉換機構時，可順利實現(xiàn)往 復運動與旋轉運動之間的轉換。 在所述兩圓滑塊1和2的銷孔1-3朝向圓滑塊組外端面的端部還設置有定位銷防 竄出裝置。本實施例中，所述的防竄出裝置為如圖5所示的孔用擋圈3。 如圖5所示，所述孔用擋圈3為具有缺口 3-1的環(huán)形彈片，所述孔用擋圈3在自由 狀態(tài)下的外周邊直徑大于如圖1所示的銷孔1-3的直徑，而在受壓迫狀態(tài)下，其外周邊直徑 可小于所述銷孔1-3的直徑。 在所述圓滑塊1和2每一銷孔1-3中設置有與所述孔用擋圈3相配合的內環(huán)槽 l-6，如圖6所示的圖2的A部分的局部剖分放大圖。所述環(huán)槽1-6的深度小于所述孔用擋 圈3沿徑向的寬度。 當所述定位銷5插入兩圓滑塊1和2相應的銷孔，將兩圓滑塊1和2固定裝配在 一起時，所述孔用擋圈l-3設置于內環(huán)槽1-6中，使得所述孔用擋圈1-3的內周邊直徑小于 銷孔1-3的直徑。[0052] 在定位銷5兩端所在的銷孔1-3中均設置上述的內環(huán)槽1-6并配合使用孔用擋圈 l-3，可將定位銷5堵在圓滑塊組的銷孔當中。防止在圓滑塊組工作時定位銷5竄出。 特別的，可以設置內環(huán)槽1-6的位置使得在孔用擋圈1-3置于所述內環(huán)槽1-6中 時，孔用擋圈1-3的其中一個端面剛好抵住定位銷5的端部，定位銷5兩端均是如此時，可 防止定位銷5在圓滑塊組的銷孔中竄動。 此外，本實施例中定位銷5可以是至少一端具有一定錐度的錐端，設置定位銷5的 至少一端為錐度，可使得定位銷5更容易插入到圓滑塊組的銷孔1-3中。如圖7所示，定位 銷5的一端為錐端5-l，當然，可以設置兩端都為具有一定錐度的錐端，這里不再贅述。 此外，對于設置有錐端5-1的定位銷5，在所述定位銷錐端5-1與圖6所示的內環(huán) 槽1-6相應位置還可以設置有沿所述錐端5-1錐面的定位銷卡槽5-2，如圖8所示。當定位 銷5插入相應的銷孔中時，所述孔用擋圈3的外周邊卡入銷孔的內環(huán)槽1-6中，孔用擋圈3 的內周邊卡入所述定位銷卡槽5-2中。從而在防止定位銷5竄出的同時，也避免其軸向竄 動。 上述實施例中僅以雙圓滑塊組成的圓滑塊組為例對本實用新型的圓滑塊組進行
了說明，需要說明的是，本實用新型的圓滑塊組也可以用于三圓滑塊的圓滑塊組和多于三
個的圓滑塊形成的圓滑塊組。對于三圓滑塊的圓滑塊組和多于三個的圓滑塊形成的圓滑塊
組，在位于兩端的圓滑塊的銷孔朝向所述圓滑塊組外端面的端部可以設置有本實用新型的
孔用擋圈，這里不再進行贅述。 實施例二 在本實施例中，所述定位銷防竄出裝置為堵頭。 如圖9-1和圖9分別所示，本實施例中，所述堵頭為具有螺紋的螺柱4-1和螺栓 4-2。此外，如圖IO所示的圖2的A部分的局部剖分圖，在銷孔1-3的端部設置有與所述螺 柱或螺栓相配合的螺紋。 當將兩個或多個圓滑塊裝配在一起時，將銷孔設置有螺紋的圓滑塊布置于端部， 并使銷孔具有螺紋的端部朝外。通過定位銷將圓滑塊固定裝配在一起。當定位銷插入所述 銷孔1-3中時，可將所述的螺柱或螺栓旋入定位銷兩端的銷孔1-3中，從而將定位銷堵在圓 滑塊組的銷孔中。 其中，可設置所述螺柱或螺栓的長度使得其朝向定位銷的端部剛好抵住定位銷的
端部，從而防止定位銷在銷孔中竄動，這里不再贅述。 實施例三 本實施例中，所述堵頭為螺栓，例如，可以是如圖9所示的螺栓4-2，但是，本實施 例中的螺栓4-2的螺栓頭的直徑或尺寸需要大于圓滑塊銷孔的直徑，而螺栓4-2的螺柱的 直徑則需要比應用于實施例二中的要小。而且，在定位銷5的端部設置有與所述螺栓4-2 的螺柱相配合的螺紋孔5-3，如圖11所示。 當將兩圓滑塊或多個圓滑塊裝配在一起時，通過定位銷5插入銷孔中，將所述的 圓滑塊固定裝配在一起，用兩個螺栓4-2分別旋入所述定位銷5的兩端的螺紋孔5-3中。將 定位銷5固定于銷孔中，可防止定位銷5竄出銷孔。 在上述的實施例二或實施例三中，其中的定位銷5也可以是至少一端為具有錐度 的錐端，這里不再贅述。[0066] 此外，在一個圓滑塊組中，可以同時使用上述的不同實施例中的定位銷防竄出裝 置，即在圓滑塊組不同的銷孔中使用不同的定位銷防竄出裝置；本領域技術人員可以根據(jù) 本實用新型實施例的教導做出相應的變更，這里不再展開論述。 此外，可將上述的實施例的圓滑塊組應用于內燃機或壓縮機中，形成曲柄圓滑塊 內燃機或壓縮機。應用上述實施例的圓滑塊組，可防止定位銷竄出銷孔，從而消除定位銷竄 出與曲柄摩擦而損壞的缺陷。 本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何 本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因 此本實用新型的保護范圍應當以本實用新型權利要求所界定的范圍為準。
權利要求一種曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，其特征在于包括至少兩個圓滑塊，在每一圓滑塊上都設置有偏心圓孔；在所述偏心圓孔的周邊設置有至少兩個相對于所述偏心圓孔對稱的銷孔；所述圓滑塊以相差零度相位或180度相位的方式布置，且所有圓滑塊的偏心圓孔的中心軸線相重合，相應銷孔相對準；定位銷穿過所述的銷孔，將所有的圓滑塊固定裝配在一起；其中，在位于兩端的圓滑塊銷孔的朝向所述圓滑塊組外端面的端部設置有定位銷防竄出裝置。
2. 如權利要求1所述的曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，其特征在于所述定位銷防竄出 裝置為孔用擋圈，在所述銷孔中設置有與所述孔用擋圈相配合的內環(huán)槽；當所述定位銷插 入所述銷孔時，所述孔用擋圈設置于所述內環(huán)槽中。
3. 如權利要求1所述的曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，其特征在于所述定位銷防竄出 裝置為堵頭。
4. 如權利要求3所述的曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，其特征在于所述堵頭為具有螺 紋的螺柱或螺栓；在相應銷孔的端部內設置有與所述螺柱或螺栓相配合的螺紋；在所述定 位銷插入所述銷孔時，所述螺柱或螺栓旋入所述銷孔中。
5. 如權利要求3所述的曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，其特征在于所述堵頭為螺栓，其 中，所述螺栓的螺栓頭的直徑大于所述銷孔的直徑；在所述定位銷端部設置有與所述螺栓 的螺柱相配合的螺紋孔；當定位銷插入銷孔，將所有圓滑塊固定裝配在一起時，所述螺栓旋 入所述定位銷端部的螺紋孔中。
6. 如權利要求1至5任一權利要求所述的曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，其特征在于 所述定位銷為至少一端為具有錐度的錐端。
7. 如權利要求6所述的曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，其特征在于當所述定位銷防竄 出裝置為孔用擋圈時，在所述定位銷的錐端與所述內環(huán)槽相應位置設置有沿所述錐端錐面 的定位銷卡槽；當所述定位銷插入所述銷孔時，所述孔用擋圈的外周邊卡入所述銷孔的內 環(huán)槽中；所述孔用擋圈的內周邊卡入所述定位銷卡槽中。
8. 如權利要求7所述的曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，其特征在于所述定位銷卡槽為 以所述定位銷軸線為軸的環(huán)形卡槽或弧頂卡槽。
9. 一種曲柄圓滑塊內燃機，其特征在于包括上述權利要求1至8任一權利要求所述 的圓滑塊組。
10. —種曲柄圓滑塊壓縮機，其特征在于包括上述權利要求1至8任一權利要求所述 的圓滑塊組。
專利摘要本實用新型公開了一種曲柄圓滑塊機構的圓滑塊組，包括至少兩個圓滑塊，在每一圓滑塊上都設置有偏心圓孔；在所述偏心圓孔的周邊設置有至少兩個相對于所述偏心圓孔對稱的銷孔；所述圓滑塊以相差零度相位或180度相位的方式布置，且所有圓滑塊的偏心圓孔的中心軸線相重合，相應銷孔相對準；定位銷穿過所述的銷孔，將所有的圓滑塊固定裝配在一起；其中，在位于兩端的圓滑塊銷孔的朝向所述圓滑塊組外端面的端部設置有定位銷防竄出裝置。本實用新型的圓滑塊組中的定位銷不會沿其軸向竄出銷孔，可避免與曲軸曲柄相互摩擦。此外，本實用新型還提供一種曲柄圓滑塊機構的內燃機和壓縮機。
文檔編號F02B75/32GK201517602SQ200920222230
公開日2010年6月30日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權日2009年8月26日
發(fā)明者黎明, 黎正中 申請人:北京中清能發(fā)動機技術有限公司