一種發(fā)動的制造方法
【專利摘要】一種內(nèi)燃發(fā)動機(30)，包括：軸(32)；固定至軸(32)的多葉中央凸輪(80)，中央凸輪(80)包括至少三個葉瓣(83)，葉瓣(83)界定中央凸輪表面(84)；至少一個汽缸模塊，每個汽缸模塊包括：一對汽缸，汽缸關(guān)于軸(32)在直徑上相對，且中央凸輪(80)插入在汽缸之間；在每個汽缸中的活塞(72)，每個活塞(72)包括用于接合中央凸輪表面(84)的關(guān)聯(lián)的接合工具(135)；以及連接活塞(72)的連接構(gòu)件(71)，連接構(gòu)件(71)包括內(nèi)部間隔(78)，中央凸輪(80)穿過內(nèi)部間隔(78)延伸；并且其中通過活塞(72)的接合工具(135)與中央凸輪(80)的中央凸輪表面(84)的接合，在使用中在汽缸中的活塞(72)的往復(fù)運動賦予軸(32)旋轉(zhuǎn)運動。
【專利說明】一種發(fā)動機 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種發(fā)動機。
[0002] 本發(fā)明主要地為了在往復(fù)式活塞發(fā)動機中使用而被開發(fā)，且本發(fā)明將在后文參考 該應(yīng)用而被描述。但是，將理解的是，本發(fā)明并不限于該特定的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003] 發(fā)明背景
[0004] 如內(nèi)燃（或"1C"）發(fā)動機等的往復(fù)式活塞發(fā)動機將氣體壓力轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸上的 輸出扭矩。典型地，在1C發(fā)動機的最普通的形式的情況下，由于通過油氣混合物的燃燒而 施加在活塞上的壓力，活塞在汽缸的孔中往復(fù)?；钊ㄟ^連桿被機械地聯(lián)接至曲軸大端軸 承。曲軸大端軸承具有軸線，該軸線平行于曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線但從曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線徑向地偏 置，且因此作用在活塞上的軸向力能夠旋轉(zhuǎn)曲軸并在曲軸上產(chǎn)生輸出扭矩。但是，在典型的 1C發(fā)動機中，活塞、連桿以及曲軸的這種機械布置為噪聲、磨損以及低能效的重要來源。
[0005] 為克服與這種1C發(fā)動機的最普通的形式相關(guān)聯(lián)的局限性和低效性中的一些，PCT 公布W0 2008/028252和W0 97/04225公開了用圍繞軸線反向旋轉(zhuǎn)的多葉凸輪替換曲軸和 連桿，這改善了現(xiàn)有的1C發(fā)動機的局限性和低能效性中的一些。
[0006] 本發(fā)明試圖提供在W0 2008/028252和W0 97/04225中公開的發(fā)動機上的改進，或 者至少提供替代方式。
[0007] 應(yīng)當(dāng)理解的是，如果任意現(xiàn)有技術(shù)信息在本文被引用，在澳大利亞或任意其他國 家中，這樣的引用并不構(gòu)成對該信息形成本領(lǐng)域公知常識的部分的承認。
[0008] 發(fā)明概述
[0009] 在一個方面，本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃發(fā)動機，包括：
[0010] 軸；
[0011] 固定至所述軸的多葉中央凸輪，所述中央凸輪包括至少三個葉瓣，所述葉瓣界定 中央凸輪表面；
[0012] 至少一個汽缸模塊，每個汽缸模塊包括：
[0013] -對汽缸，所述汽缸關(guān)于所述軸在直徑上相對（diametrically opposed)，且所述 中央凸輪插入在所述汽缸之間；
[0014] 在每個汽缸中的活塞，每個活塞包括用于接合所述中央凸輪表面的關(guān)聯(lián)的接合工 具；以及
[0015] 連接所述活塞的連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件包括內(nèi)部間隔，所述中央凸輪穿過所述 內(nèi)部間隔延伸；并且
[0016] 其中通過所述活塞的接合工具與所述中央凸輪的中央凸輪表面的接合，在使用 中，在所述汽缸中的所述活塞的往復(fù)運動賦予所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
[0017] 優(yōu)選地，所述至少一個汽缸模塊為兩個汽缸模塊。
[0018] 優(yōu)選地，所述中央凸輪包括3+n個葉瓣，其中η為零或偶數(shù)的整數(shù)；且所述連接構(gòu) 件的軸線彼此成角度，所述角度為通過用所述中央凸輪上的葉瓣的數(shù)量除360°而獲得的 數(shù)字的大體上的一半。
[0019] 優(yōu)選地，所述至少一個汽缸模塊為三個或更多的汽缸模塊。
[0020] 優(yōu)選地，所述內(nèi)燃發(fā)動機還包括至少一個多葉橫向凸輪（multilobate lateral cam)，所述橫向凸輪差動地齒輪連接至所述中央凸輪，以繞所述軸反向旋轉(zhuǎn)。
[0021] 優(yōu)選地，所述至少一個橫向凸輪為布置在所述中央凸輪的相對側(cè)的兩個多葉橫向 凸輪。
[0022] 優(yōu)選地，所述至少一個橫向凸輪包括多葉第一橫向凸輪表面，所述第一橫向凸輪 表面被與每個活塞關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的接合工具所接合。
[0023] 優(yōu)選地，所述至少一個橫向凸輪包括多葉第二橫向凸輪表面，所述第二橫向凸輪 表面從所述第一橫向凸輪表面軸向地間隔開。
[0024] 優(yōu)選地，所述第一和第二橫向凸輪表面被與每個活塞關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的接合工具所接 合。
[0025] 優(yōu)選地，所述至少一個橫向凸輪的所述第一和第二橫向凸輪表面被形成在所述至 少一個橫向凸輪中的多葉凹部所界定。
[0026] 優(yōu)選地，所述至少一個橫向凸輪包括齒輪齒。
[0027] 優(yōu)選地，所述內(nèi)燃發(fā)動機還包括固定至所述軸的至少一個驅(qū)動齒輪，其中所述至 少一個橫向凸輪被差動地齒輪連接至所述至少一個驅(qū)動齒輪。
[0028] 優(yōu)選地，與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括至少一個滾子軸承從動件。
[0029] 優(yōu)選地，與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括鄰近所述內(nèi)部間隔而布置的至少一 個滾子軸承從動件。
[0030] 優(yōu)選地，與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括布置在所述第一和第二橫向凸輪表 面之間的至少一個滾子軸承從動件。
[0031] 優(yōu)選地，與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括接合所述第一和第二橫向凸輪表面 中的相應(yīng)的一個的分離的凸輪從動件。
[0032] 優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件包括螺紋端部，且每個活塞包括用于連接至所述連接構(gòu)件 的相應(yīng)的端部的螺紋構(gòu)造。
[0033] 優(yōu)選地，每個活塞包括連接構(gòu)造，所述連接構(gòu)造界定所述螺紋構(gòu)造。
[0034] 優(yōu)選地，所述螺紋構(gòu)造為形成在所述連接構(gòu)造中的內(nèi)部腔。
[0035] 優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件包括長形孔，所述軸穿過所述長形孔而延伸。
[0036] 優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件被劈分為第一和第二縱向部分，其中當(dāng)所述活塞被連接至 所述連接構(gòu)件的端部時，所述第一和第二部分通過所述活塞而被保持在一起。
[0037] 優(yōu)選地，所述多葉第一凸輪表面與所述中央凸輪表面相同。
[0038] 優(yōu)選地，所述至少一個橫向凸輪具有與所述中央凸輪相同數(shù)量的葉瓣。
[0039] 本發(fā)明還提供了一種內(nèi)燃發(fā)動機，包括：
[0040] 軸；
[0041] 固定至所述軸的多葉中央凸輪，所述中央凸輪包括至少三個葉瓣，所述葉瓣界定 中央凸輪表面；
[0042] 布置在所述中央凸輪的相對側(cè)的兩個多葉橫向凸輪，所述橫向凸輪具有與所述中 央凸輪相同數(shù)量的葉瓣，所述橫向凸輪差動地齒輪連接至所述中央凸輪，以繞所述軸與所 述中央凸輪一起反向旋轉(zhuǎn)，每個橫向凸輪界定第一橫向凸輪表面；
[0043] 兩個汽缸模塊，每個汽缸模塊包括：
[0044] -對汽缸，所述汽缸關(guān)于所述軸在直徑上相對，且所述中央和橫向凸輪插入在所 述汽缸之間；
[0045] 在每個汽缸中的活塞，每個活塞包括用于接合所述中央凸輪表面以及所述第一橫 向凸輪表面的關(guān)聯(lián)的接合工具；以及
[0046] 連接所述活塞的連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件包括內(nèi)部間隔，所述中央凸輪穿過所述 內(nèi)部間隔延伸；并且
[0047] 其中通過所述活塞的接合工具與所述中央和橫向凸輪的凸輪表面的接合，在使用 中，在所述汽缸中的所述活塞的往復(fù)運動賦予所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
[0048] 優(yōu)選地，所述兩個橫向凸輪中的每個還包括第二橫向凸輪表面，所述第二橫向凸 輪表面從所述第一橫向凸輪表面軸向地間隔開，其中第一和第二橫向凸輪表面均被與每個 活塞關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的接合工具所接合。
[0049] 優(yōu)選地，與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括接合所述第一和第二橫向凸輪表面 中的相應(yīng)的一個的分離的凸輪從動件。
[0050] 優(yōu)選地，所述中央和橫向凸輪包括3+n個葉瓣，其中η為零或偶數(shù)的整數(shù)；且所 述連接構(gòu)件的軸線彼此成角度，所述角度為通過用所述中央多葉凸輪上的葉瓣的數(shù)量除 360°而獲得的數(shù)字的大體上的一半。
[0051] 優(yōu)選地，所述兩個橫向凸輪中的每個包括齒輪齒。
[0052] 優(yōu)選地，所述內(nèi)燃發(fā)動機還包括固定至所述軸并且鄰近相應(yīng)的橫向凸輪布置的兩 個驅(qū)動齒輪，其中所述橫向凸輪被差動地齒輪連接至所述驅(qū)動齒輪。
[0053] 本發(fā)明還提供了一種內(nèi)燃發(fā)動機，包括：
[0054] 軸；
[0055] 至少兩個汽缸組，每個汽缸組包括：
[0056] 固定至所述軸的多葉中央凸輪，所述中央凸輪包括至少三個葉瓣，所述葉瓣界定 中央凸輪表面；
[0057] 至少一個汽缸模塊，每個汽缸模塊包括：
[0058] -對汽缸，所述汽缸關(guān)于所述軸在直徑上相對，且所述中央凸輪插入在所述汽缸 之間；
[0059] 在每個汽缸中的活塞；以及
[0060] 連接所述活塞的連接構(gòu)件，
[0061] 布置在每個組之間的聯(lián)接凸輪，每個聯(lián)接凸輪差動地齒輪連接至所述中央凸輪， 以繞所述軸反向旋轉(zhuǎn)，每個聯(lián)接凸輪界定在所述聯(lián)接凸輪的相對側(cè)中的每個上的多葉第一 聯(lián)接凸輪表面；
[0062] 其中每個活塞包括用于接合所述中央凸輪表面和其鄰近的聯(lián)接凸輪的第一聯(lián)接 凸輪表面的關(guān)聯(lián)的接合工具；
[0063] 其中通過所述活塞的接合工具與所述中央凸輪表面和所述第一聯(lián)接凸輪表面的 接合，在使用中，在所述汽缸中的所述活塞的往復(fù)運動賦予所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
[0064] 優(yōu)選地，每個連接構(gòu)件包括內(nèi)部間隔，相應(yīng)的中央凸輪穿過所述內(nèi)部間隔延伸。
[0065] 優(yōu)選地，每個組中的所述至少一個汽缸模塊為兩個汽缸模塊。
[0066] 優(yōu)選地，每個中央凸輪包括3+n個葉瓣，其中η為零或偶數(shù)的整數(shù)；且在每個組 中的所述連接構(gòu)件的軸線彼此成角度，所述角度為通過用所述中央凸輪上的葉瓣的數(shù)量除 360°而獲得的數(shù)字的大體上的一半。
[0067] 優(yōu)選地，所述內(nèi)燃發(fā)動機還包括用于每個最端部的組的多葉橫向凸輪，所述橫向 凸輪差動地齒輪連接至所述中央凸輪，以繞所述軸反向旋轉(zhuǎn)。
[0068] 優(yōu)選地，每個橫向凸輪包括多葉第一橫向凸輪表面，所述第一橫向凸輪表面被相 應(yīng)的活塞的接合工具所接合。
[0069] 優(yōu)選地，每個橫向凸輪還包括第二橫向凸輪表面，所述第二橫向凸輪表面從所述 第一橫向凸輪表面軸向地間隔開，其中第一和第二橫向凸輪表面均被與相應(yīng)的活塞關(guān)聯(lián)的 對應(yīng)的接合工具所接合。
[0070] 優(yōu)選地，與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括接合所述第一和第二橫向凸輪表面 中的相應(yīng)的一個的分離的凸輪從動件。
[0071] 優(yōu)選地，每個聯(lián)接凸輪的相對側(cè)包括第二多葉聯(lián)接凸輪表面，所述第二多葉聯(lián)接 凸輪表面從所述第一聯(lián)接凸輪表面軸向地間隔開，其中第一和第二聯(lián)接凸輪表面均被與相 應(yīng)的活塞關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的接合工具所接合。
[0072] 優(yōu)選地，與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括接合所述第一和第二聯(lián)接凸輪表面 中的相應(yīng)的一個的分離的凸輪從動件。
[0073] 優(yōu)選地，在所述聯(lián)接凸輪的相對側(cè)的所述第一聯(lián)接凸輪表面軸向地互相異相 60。。
[0074] 優(yōu)選地，在所述聯(lián)接凸輪的相對側(cè)的所述第一聯(lián)接凸輪表面互相對齊。
[0075] 優(yōu)選地，每個聯(lián)接凸輪包括齒輪齒。
[0076] 優(yōu)選地，每個橫向凸輪包括齒輪齒。
[0077] 優(yōu)選地，所述內(nèi)燃發(fā)動機還包括用于每個最端部的組的驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪 固定至所述軸，其中每個聯(lián)接凸輪差動地齒輪連接至所述驅(qū)動齒輪。
[0078] 優(yōu)選地，與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括至少一個滾子軸承從動件。
[0079] 優(yōu)選地，所述組為互相成0°的直列相位，或者以任意角度異相。
[0080] 本發(fā)明還提供了一種內(nèi)燃發(fā)動機，包括：
[0081] 軸；
[0082] 固定至所述軸的第一橫向凸輪；
[0083] 第二橫向凸輪，所述第二橫向凸輪差動地齒輪連接至所述第一橫向凸輪，以繞所 述軸反向旋轉(zhuǎn)；
[0084] 其中所述第一和第二橫向凸輪中的每個包括多葉凹部，所述多葉凹部界定多葉內(nèi) 部凸輪表面和多葉外部凸輪表面；
[0085] 至少一個汽缸模塊，每個汽缸模塊包括：
[0086] 一對汽缸，所述汽缸關(guān)于所述軸在直徑上相對，且所述中央凸輪插入在所述汽缸 之間；
[0087] 在每個汽缸中的活塞，每個活塞包括用于接合所述橫向凸輪的內(nèi)部和外部凸輪表 面的關(guān)聯(lián)的接合工具；以及
[0088] 連接所述活塞的連接構(gòu)件；并且
[0089] 其中通過所述活塞的接合工具與所述橫向凸輪的內(nèi)部和外部凸輪表面的接合，在 使用中，在所述汽缸中的所述活塞的往復(fù)運動賦予所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
[0090] 優(yōu)選地，與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括接合所述內(nèi)部和外部橫向凸輪表面 中的相應(yīng)的一個的分離的凸輪從動件。
[0091] 本發(fā)明還提供了一種用于包括在直徑上相對的汽缸的發(fā)動機的活塞組件，所述活 塞組件包括：
[0092] 長形連接構(gòu)件，所述長形連接構(gòu)件包括螺紋端部，以及
[0093] 兩個活塞，每個活塞包括用于在使用中連接至所述連接構(gòu)件的相應(yīng)的端部的螺紋 構(gòu)造。
[0094] 優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件還包括中央部，所述中央部界定內(nèi)部間隔，在使用中凸輪穿 過所述內(nèi)部間隔延伸。
[0095] 優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件還包括中央部，所述中央部界定長形孔，在使用中軸可以穿 過所述長形孔延伸。
[0096] 優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件還包括鄰近所述內(nèi)部間隔的端部的接合工具安裝凹部。
[0097] 優(yōu)選地，每個活塞包括連接構(gòu)造，所述連接構(gòu)造界定所述螺紋構(gòu)造。
[0098] 優(yōu)選地，所述螺紋構(gòu)造為形成在所述連接構(gòu)造中的內(nèi)部腔。
[0099] 優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件被劈分為第一和第二縱向部分，其中當(dāng)所述活塞被連接至 所述端部時，所述第一和第二部分通過所述活塞而被保持在一起。
[0100] 優(yōu)選地，所述活塞的每個連接構(gòu)造以及所述連接構(gòu)件的每個端部包括連接孔，所 述組件還包括至少兩個安裝銷，每個安裝銷分別地可插入所述連接構(gòu)件和所述活塞的對齊 的連接孔中。
[0101] 本發(fā)明還提供了一種用于包括在直徑上相對的汽缸的發(fā)動機的活塞組件，所述活 塞組件包括：
[0102] 包括端部的長形連接構(gòu)件，以及
[0103] 兩個活塞，每個活塞適合于連接至所述連接構(gòu)件的相應(yīng)的端部；
[0104] 其中所述連接構(gòu)件被劈分為第一和第二縱向部分，其中當(dāng)所述活塞被連接至所述 端部時，所述第一和第二部分通過所述活塞而被保持在一起。
[0105] 優(yōu)選地，所述連接構(gòu)件的端部為帶螺紋的；并且每個活塞包括螺紋構(gòu)造，所述螺紋 構(gòu)造用于連接至所述連接構(gòu)件的相應(yīng)的端部。
[0106] 優(yōu)選地，當(dāng)所述第一和第二縱向部分被互相連接時，所述連接構(gòu)件界定中央部，所 述中央部具有內(nèi)部間隔。
[0107] 優(yōu)選地，當(dāng)所述第一和第二縱向部分被互相連接時，所述連接構(gòu)件界定鄰近所述 內(nèi)部間隔的端部的接合工具安裝凹部。
[0108] 優(yōu)選地，每個活塞以及所述連接構(gòu)件的每個端部包括連接孔，所述組件還包括至 少兩個安裝銷，每個安裝銷分別地可插入所述連接構(gòu)件和所述活塞的對齊的連接孔中。
[0109] 本發(fā)明還提供了一種用于發(fā)動機的凸輪，所述凸輪包括：
[0110] 大體上盤形的主體，所述主體包括第一面和第二面；
[0111] 形成在所述第一面和/或所述第二面中的多葉凹部，每個多葉凹部界定多葉內(nèi)部 凸輪表面和多葉外部凸輪表面。
[0112] 優(yōu)選地，所述凸輪還包括齒輪齒。
[0113] 本發(fā)明的其他方面同樣被公開。
[0114] 附圖簡要說明
[0115] 盡管存在可能落入本發(fā)明的范圍的任意其他形式，但本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式現(xiàn) 在將僅通過示例的方式參考附圖而被描述，其中：
[0116] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施方式的發(fā)動機的內(nèi)部部件的側(cè)視橫截面圖（沿 一個汽缸模塊）；
[0117] 圖2為圖1的發(fā)動機的前視圖，其中前驅(qū)動齒輪和前三葉凸輪齒輪被移除；
[0118] 圖3為圖1的發(fā)動機的展開的橫截面圖；
[0119] 圖4示出圖1的發(fā)動機的驅(qū)動齒輪，其中（a)為前視圖且（b)為沿A-A線的橫截 面圖；
[0120] 圖5示出圖1的發(fā)動機的三葉凸輪齒輪，其中（a)為前視圖且（b)為沿B-B線的 橫截面圖；
[0121] 圖6示出圖1的發(fā)動機的第一活塞組件，其中（a)為展開前視圖，（b)為連接構(gòu)件 的側(cè)視橫截面圖，且（c)為組裝的第一活塞組件的局部側(cè)視橫截面圖；
[0122] 圖7示出圖1的發(fā)動機的第二活塞組件的連接構(gòu)件，其中（a)為前視圖且（b)為 沿B-B線的側(cè)視橫截面圖；
[0123] 圖8示出圖1的發(fā)動機的三葉中央凸輪，其中（a)為前視圖且（b)為沿D-D線的 橫截面圖；
[0124] 圖9為用于聯(lián)接圖1的發(fā)動機的驅(qū)動齒輪和凸輪齒輪的差動齒輪組件的示例的前 視圖；
[0125] 圖10為根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式的發(fā)動機的內(nèi)部部件的側(cè)視橫截面圖；
[0126] 圖11示出圖10的發(fā)動機的雙面的聯(lián)接凸輪齒輪，其中（a)為前視圖，（b)為沿E-E 線的橫截面圖，且（c)為后視圖；
[0127] 圖12為圖10的發(fā)動機的修改的實施方式的側(cè)視橫截面圖；
[0128] 圖13示出圖12的發(fā)動機的修改的雙面的聯(lián)接凸輪齒輪，其中（a)為前視圖，（b) 為沿C-C線的橫截面圖，且（C)為后視圖；
[0129] 圖14(a)為根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實施方式的發(fā)動機的內(nèi)部部件的側(cè)視橫截面 圖，且（b)示出其修改的實施方式；以及
[0130] 圖15(a)為根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選實施方式的發(fā)動機的內(nèi)部部件的側(cè)視橫截面 圖，且（b)示出其修改的實施方式。
[0131] 實施方式描述
[0132] 在下面的描述中應(yīng)當(dāng)注意的是，在不同實施方式中類似的或相同的附圖標記表示 相同或相似的特征。
[0133] 首先參考圖1和2,其中示出四汽缸四沖程發(fā)動機30的內(nèi)部部件。包括兩對相對 的汽缸的外部發(fā)動機殼體被省略，以使得內(nèi)部部件可以被清楚地看到。
[0134] 發(fā)動機30包括輸出軸32、前驅(qū)動齒輪40a、前凸輪齒輪50a、第一和第二活塞組件 60和70、三葉中央凸輪80、后凸輪齒輪50b以及后驅(qū)動齒輪40b。如在下文所進一步描述 的，驅(qū)動齒輪40a和40b和中央凸輪80全都被軸向地固定至軸32且是隨著軸32可旋轉(zhuǎn)的， 而凸輪齒輪50a和50b可以以與軸32相反的方向圍繞軸32旋轉(zhuǎn)。差動齒輪機構(gòu)組件（在 下文被描述）將驅(qū)動齒輪40a和40b與凸輪齒輪50a和50b聯(lián)接在一起。每個第一和第二 活塞組件60和70 (在下文被進一步描述）一般地包括分別的長形連接構(gòu)件61、71，其中活 塞62a和62b、72a和72b被連接至分別的長形連接構(gòu)件61、71的端部。第一和第二活塞組 件60和70的軸線繞軸32相對于彼此成60°角。
[0135] 圖3和4示出驅(qū)動齒輪40,驅(qū)動齒輪40為具有主體41、外齒42以及中央孔43的 正齒輪。中央孔43具有用于與軸32配合并隨軸32旋轉(zhuǎn)的鍵或花鍵。主體41可以包括孔 44和/或凹部45,以根據(jù)需要減輕/平衡其重量。兩個驅(qū)動齒輪40分別形成發(fā)動機30的 前和后驅(qū)動齒輪40a和40b。
[0136] 圖3和5示出凸輪齒輪50,凸輪齒輪50也一般為具有主體51、外齒52以及中央 孔53的正齒輪。中央孔53適合于在其中接收并安裝滾子軸承34。主體51包括第一面54 和第二面55。三葉凹部56被形成在主體51中，三葉凹部56大體上從第二面55朝向第一 面54延伸。三葉凹部56界定（第一）三葉內(nèi)部凸輪表面57以及（第二）三葉外部凸輪 表面58。第二凹部58因此軸向地從第一凹部57間隔開。主體51可以還包括孔59和/或 凹部45,以根據(jù)需要減輕/平衡其重量。兩個凸輪齒輪50分別形成發(fā)動機30的前和后凸 輪齒輪50a和50b。前和后凸輪齒輪50a和50b被布置為使得其與對方成鏡像。每個軸承 34包括安裝至其分別的凸輪齒輪50的孔53的外環(huán)35以及安裝至軸32的內(nèi)環(huán)36。凸輪 齒輪50a和50b因此可以在與軸32相反的方向上旋轉(zhuǎn)。凸輪齒輪50a和50b以及驅(qū)動齒 輪40a和40b具有相同的外徑。
[0137] 圖3和6示出第一活塞組件60,第一活塞組件60包括連接構(gòu)件61和活塞62。連 接構(gòu)件61包括具有中央部64和端部65的長形主體63。如圖6(c)所示，中央部64包括 第一和第二中央板67a和67b，第一和第二中央板67a和67b從彼此間隔開，以界定其間的 間隔68。如圖6(a)所不，第一和第二中央板67a和67b均包括長形橢圓孔69,在使用中軸 32延伸穿過長形橢圓孔69,這允許第一活塞組件60沿其縱向軸線往復(fù)。第一和第二中央 板67a和67b中的每個還包括形成于其中的長形的內(nèi)部凹部104,長形的內(nèi)部凹部104面向 間隔68。軸承安裝凹部91在間隔68的端部處被形成在中央部64中。軸承安裝孔102與 安裝凹部91 一起形成，安裝孔102的軸線平行于軸32的縱向軸線。間隔68因此在垂直于 這些軸線的方向上為開放的。
[0138] 端部65包括遠端92a、第一錐形部93a、圓柱形螺紋部94a以及第二錐形部95a。 端部65還包括安裝銷孔100a。每個活塞62包括從其非面向燃燒的表面97延伸的連接構(gòu) 造96。每個連接構(gòu)造96包括內(nèi)部腔98,內(nèi)部腔98的形狀被設(shè)計為對應(yīng)于端部65的形狀。 內(nèi)部腔98因此包括遠端92b、第一錐形部93b、圓柱形螺紋部94b以及第二錐形部95b。每 個連接構(gòu)造96還包括安裝銷孔100b。
[0139] 如圖6(b)所示，連接構(gòu)件主體63沿與主體63的縱向軸線對齊且垂直于軸承安裝 孔102和軸32的軸線的平面被劈分為第一和第二相同的部分101a和101b。第一和第二 部分101a和101b因此包括中央板67a和67b中的分別的一個。當(dāng)活塞62被連接至端部 65時，第一和第二部分101a和101b通過活塞62被保持在一起。配合的第一錐形部93a和 93b、螺紋部94a和94b以及第二錐形部95a和95b，以及對齊的安裝銷孔100a和100b，確 保了第一和第二部分l〇la和101b被保持至對方，安裝銷103被穿過對齊的安裝銷孔100a 和100b而安裝。當(dāng)組裝好時，中央板67a和67b界定其間的間隔68,且軸承安裝凹部91被 界定。如下文進一步描述的，主體63被劈分為第一和第二部分101a和101b，使得在組裝期 間第二活塞組件70的連接構(gòu)件71可以被布置在間隔68中。
[0140] 圖3和7示出第二活塞組件70,第二活塞組件70包括連接構(gòu)件71和活塞72。連 接構(gòu)件71具有與連接構(gòu)件61類似的形狀，且包括具有中央部74和端部75的長形主體73。 中央部74包括第一和第二中央板77a和77b，第一和第二中央板77a和77b從彼此間隔開， 以界定其間的間隔78。第一和第二中央板77a和77b中的每個也包括形成于其中的長形內(nèi) 部凹部124,長形的內(nèi)部凹部124背離間隔78。第一和第二中央板77a和77b均包括長形 橢圓孔79,在使用中軸32延伸穿過長形橢圓孔79,這允許第二活塞組件70沿其縱向軸線 往復(fù)。軸承安裝凹部111在間隔78的端部處被形成在中央部74中。軸承安裝孔122與安 裝凹部111 一起形成，安裝孔122的軸線平行于軸32的縱向軸線。間隔78因此在垂直于 這些軸線的方向上為開放的。
[0141] 端部75具有與端部65類似的形狀，且包括安裝銷孔120a。活塞72與活塞62相 同，且包括具有內(nèi)部腔98的連接構(gòu)造96。連接構(gòu)造96還包括安裝銷孔120b。當(dāng)活塞72 被連接至端部75時，安裝銷123被安裝在對齊的安裝銷孔120a和120b中。連接構(gòu)件主體 73可以被形成為單一主體（如圖7所示）或其可以類似于連接構(gòu)件主體63地沿其縱向軸 線被劈分為第一和第二相同的部分（如圖3所示）。
[0142] 圖3和8示出三葉中央凸輪80,三葉中央凸輪80 -般包括具有中央孔82和三個 葉瓣83的盤形主體81。中央孔83具有用于與軸32配合并隨軸32旋轉(zhuǎn)的鍵或花鍵。葉瓣 82繞軸32的軸線等角地間隔開，且界定外圍的凸輪表面84。凸輪表面84與凸輪齒輪50 的內(nèi)部凸輪表面57相同。
[0143] 發(fā)動機10的組件現(xiàn)在將主要參考圖1至3而被描述。對于第二活塞組件70,中央 軸承對135被布置在每個軸承安裝凹部111中，且橫向軸承136a和136b被布置在鄰近中 央部74的相對的外表面的位置。軸承對135包括軸承135a和135b，并具有位于其間的間 隔器135c。軸承135、136a和136b的孔與分別的軸承安裝孔122對齊，且鎖止銷137被插 入這些孔中且根據(jù)需要通過墊圈138和彈性擋圈139或其他適合的工具而被鎖止。中央凸 輪80隨后被插入間隔78中。軸承135的尺寸被設(shè)計為使得其與中央凸輪表面84成恒定 的接合。
[0144] 第一活塞組件60隨后被組裝，該組裝是通過將第一和第二部分101a和101b布置 在第二活塞組件70的連接構(gòu)件71的兩側(cè)。每個內(nèi)部凹部104因此面向并接合對應(yīng)的外部 凹部124。當(dāng)?shù)谝缓偷诙糠?01a和101b通過活塞62被連接至對方時，軸承安裝凹部91 被形成。中央軸承對145被布置在每個軸承安裝凹部91中，且橫向軸承146a和146b被布 置在鄰近中央部64的相對的外表面的位置。軸承對145包括軸承145a和145b，并具有位 于其間的間隔器145c。軸承145、146a和146b的孔與分別的軸承安裝孔102對齊，且鎖止 銷147被插入這些孔中且通過墊圈148和彈性擋圈149被鎖止。
[0145] 中央凸輪80因此也被定位在間隔68內(nèi)且除接合軸承135之外也接合軸承145。 當(dāng)活塞62和72被布置在其分別的汽缸（未示出）內(nèi)以形成分別的汽缸模塊時，活塞組件 60和70形成如圖2所示的X形配置，其間具有繞軸32的60°角。
[0146] 軸32隨后被插入中央凸輪80的孔82中，以與中央凸輪80共同旋轉(zhuǎn)。凸輪齒輪 50a和50b中的每個具有軸承34,凸輪齒輪50a和50b隨后被布置在第一和第二活塞組件 60和70以及中央凸輪80的相對側(cè)。軸承34的內(nèi)環(huán)36被安裝至軸32。
[0147] 第一和第二活塞組件60和70的橫向軸承136a和146a被布置在凸輪齒輪50a的 三葉凹部56內(nèi)。軸承136a和146a和/或凹部56的尺寸被設(shè)計為使得軸承與三葉內(nèi)部凸 輪表面57和三葉外部凸輪表面58兩者成恒定的接合。類似地，第一和第二活塞組件60和 70的橫向軸承136b和146b被布置在凸輪齒輪50b的三葉凹部56內(nèi)。驅(qū)動齒輪40a和40b 隨后被布置在鄰近分別的凸輪齒輪50a和50b的位置，并被安裝至軸32,以與軸32共同旋 轉(zhuǎn)。
[0148] 每個活塞因此具有關(guān)聯(lián)的接合工具，關(guān)聯(lián)的接合工具為用于接合中央凸輪和（橫 向的）凸輪齒輪的凸輪表面的軸承。
[0149] 如所描述的，驅(qū)動齒輪40a和40b以及中央凸輪80均軸向地固定至軸32并與軸 32 -同旋轉(zhuǎn)，而凸輪齒輪50a和50b可以在與軸32相反的方向圍繞軸32旋轉(zhuǎn)。圖9示出 差動齒輪機構(gòu)組件150的示例，差動齒輪機構(gòu)組件150將驅(qū)動齒輪40a、凸輪齒輪50a、驅(qū)動 齒輪40b以及凸輪齒輪50b聯(lián)接在一起。差動齒輪機構(gòu)組件150包括可以繞第一軸152旋 轉(zhuǎn)的第一齒輪151。第一齒輪151例如接合驅(qū)動齒輪40a。第一齒輪151接合可以繞第二 軸154旋轉(zhuǎn)的第二齒輪153。第二齒輪153并不接合驅(qū)動齒輪40a且寬于第一齒輪151，使 得第二齒輪153在其下部部分（一般由153a指示）接合凸輪齒輪50a。例如，如果在圖9 中驅(qū)動齒輪40a逆時針（CCW)旋轉(zhuǎn)，第一齒輪151將順時針（CW)旋轉(zhuǎn)，第二齒輪153將逆 時針（CCW)旋轉(zhuǎn)，且凸輪齒輪50a將順時針（CW)旋轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動齒輪40a和凸輪齒輪50a 將以相反的方向旋轉(zhuǎn)。為將驅(qū)動齒輪40a和40b以及凸輪齒輪50a和50b聯(lián)接在一起，第 二齒輪153可以被制成較寬的，以接合凸輪齒輪50a和50b，且第一軸152可以包括與第二 驅(qū)動齒輪40b和第二齒輪153接合的額外的齒輪。將可以理解的是，具有很多種適合的用 于將驅(qū)動齒輪40a和40b以及凸輪齒輪50a和50b聯(lián)接在一起的差動齒輪機構(gòu)組件，使得 驅(qū)動齒輪40a和40b -起旋轉(zhuǎn)，且凸輪齒輪50a和50b也一起旋轉(zhuǎn)但以與驅(qū)動齒輪40a和 40b相反的方向旋轉(zhuǎn)。因此，中央凸輪80被間接地聯(lián)接至凸輪齒輪50a和50b，以與凸輪齒 輪50a和50b反向旋轉(zhuǎn)。差動齒輪機構(gòu)組件150還可以被用于去除或最小化在聯(lián)接的驅(qū)動 齒輪和凸輪齒輪中的齒輪間隙。
[0150] 發(fā)動機30的運行現(xiàn)在將被描述?；钊M件60和70為分別的汽缸模塊的部分，其 中每個活塞62和72被布置在分別的汽缸中，汽缸包括如已知的燃料噴射工具、入口閥和出 口閥以及點火工具。驅(qū)動齒輪40a和40b可以包括用于根據(jù)需要直接接合入口閥和出口閥 或接合凸輪軸的構(gòu)造，如齒輪、葉瓣或斜坡。
[0151] 在四沖程發(fā)動機中，四個沖程（在上止點（TDC)和下止點（BDC)處）通常如下：
[0152] 活塞在TDC處結(jié)束排氣沖程并進入進氣沖程；
[0153] 活塞在BDC處結(jié)束進氣沖程并進入壓縮沖程；
[0154] 活塞在TDC處結(jié)束壓縮沖程并開始做功沖程；以及
[0155] 活塞在BDC處結(jié)束做功沖程并進入排氣沖程。
[0156] 在一種實施方式中，在發(fā)動機30中，當(dāng)活塞72a在沖程（a)時，活塞62a為沖程 (c)，活塞62b為沖程（b)，且活塞72b為沖程（d)。在該示例中點火順序為活塞62a、活塞 62b、活塞72a然后活塞72b。在一個活塞中點火因此對應(yīng)于在其相對的活塞中的壓縮沖程。 替代性地，發(fā)動機30可以為兩沖程發(fā)動機，其中相對的活塞交替點火。
[0157] 在汽缸中的點火以及軸承135、136、145和146與凸輪表面83、57和58之間的接合 提供第一和第二活塞組件60和70的往復(fù)運動。凸輪齒輪50a和50b -同旋轉(zhuǎn)并相對于中 央凸輪80反向旋轉(zhuǎn)。因此，在做功沖程期間，在第一和第二活塞組件60和70的每個中的 所有軸承接合凸輪表面83、57和58并向凸輪表面83、57和58傳遞力，以使軸32旋轉(zhuǎn)。相 同的凸輪表面83、57和58在活塞的壓縮和排氣沖程以類似剪刀的動作接合其他軸承。來 自軸32的功可以隨后被根據(jù)需要而使用。
[0158] 圖10示出根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式的發(fā)動機230。發(fā)動機230大體上為并 排的發(fā)動機30的兩組231a和231b。為聯(lián)接組231a和231b，聯(lián)接凸輪齒輪250a被使用。
[0159] 圖10和11示出聯(lián)接凸輪齒輪250a，聯(lián)接凸輪齒輪250a也一般為具有厚主體251、 外齒252以及中央孔253的正齒輪。主體251包括第一面254和第二面255。中央孔253 適合于在其中接收并安裝并排的兩個滾子軸承267。被形成在主體251中的第一三葉凹部 256a從第一面254延伸，被形成在主體251中的第二三葉凹部256b從第二面255延伸。三 葉凹部256a和256b與凸輪齒輪50的三葉凹部56相同，且均包括三葉內(nèi)部凸輪表面257 和三葉外部凸輪表面258。三葉凹部256a和256b軸向地互相異相60°角。主體251還可 以包括孔259和/或凹部245,以根據(jù)需要減輕/平衡其重量。
[0160] 發(fā)動機230因此包括輸出軸32、前驅(qū)動齒輪40a、前凸輪齒輪50a、第一組270的第 一和第二活塞組件60和70以及中央凸輪80、聯(lián)接凸輪齒輪250a、第二組272的第一和第 二活塞組件60和70以及中央凸輪80、后凸輪齒輪50b以及后驅(qū)動齒輪40b。第一組270 中的軸承136b和146b接合第一三葉凹部256a且第二組272中的軸承136a和146a接合 第二三葉凹部256b。因此，第一和第二組270和272被互相聯(lián)接且第一活塞組件60的對以 異相的相反方向往復(fù)。類似地，第二活塞組件70的對以異相的相反方向往復(fù)。這幫助平衡 發(fā)動機230中的運動質(zhì)量。
[0161] 與發(fā)動機30 -樣，驅(qū)動齒輪40a和40b和兩個中央凸輪80全都被軸向地固定至軸 32且可以隨著軸32旋轉(zhuǎn)，而凸輪齒輪50a和50b以及聯(lián)接凸輪齒輪250a被聯(lián)接且可以以 與軸32相反的方向旋轉(zhuǎn)。差動齒輪機構(gòu)組件將驅(qū)動齒輪40a和40b、凸輪齒輪50a和50b 與聯(lián)接凸輪齒輪250a聯(lián)接在一起。
[0162] 圖12示出發(fā)動機230b，發(fā)動機230b為發(fā)動機230的修改版。發(fā)動機230b使用聯(lián) 接凸輪齒輪250b (見圖13)，聯(lián)接凸輪齒輪250b與聯(lián)接凸輪齒輪250a類似，除了第一和第 二三葉凹部256a和256b為對齊的且互相同相。因此，第一活塞組件60的對一同往復(fù)，且 第二活塞組件70的對同樣一同往復(fù)。
[0163] 圖14(a)示出具有并排的三組231a、231b和231c的發(fā)動機280a，三組231a、231b 和231c通過每個組之間的聯(lián)接凸輪齒輪250a被聯(lián)接。因此，相鄰的活塞組件的對以相反 的方向往復(fù)。
[0164] 圖14 (b)示出發(fā)動機280b，發(fā)動機280b為發(fā)動機280的修改，該發(fā)動機280b使用 聯(lián)接凸輪齒輪250b來聯(lián)接相鄰的組。因此，相鄰的活塞組件的對一同往復(fù)。
[0165] 圖15(a)示出類似于發(fā)動機280a但具有四個組231a至231d的發(fā)動機290a，且圖 15 (b)示出類似于發(fā)動機280b但也具有四個組231a至231d的發(fā)動機290b。
[0166] 因此所展示的實施方式為發(fā)動機提供有超過現(xiàn)有的內(nèi)燃發(fā)動機的優(yōu)勢，且提供有 超過WO 2008/028252和WO 97/04225中的發(fā)動機的改進。
[0167] 由于圍繞軸的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量被凸輪齒輪和驅(qū)動齒輪所增加，制動燃料消耗率（BSFC) 被改善。多葉凸輪齒輪提供了齒輪。并且，其提供軸承所遵循的內(nèi)部和外部的三葉凸輪輪 廓，這顯著地減少了活塞中的扭轉(zhuǎn)的扭曲。進一步，隨著凸輪表面磨損，軸承將仍然大體上 與凸輪輪廓接觸。
[0168] 在W0 2008/028252和W0 97/04225中的發(fā)動機中，每個活塞具有與兩個多葉凸輪 表面接觸的每活塞兩個軸承。在所展示的實施方式中，發(fā)動機具有在任意給定時間與五個 多葉凸輪接觸的每活塞三個軸承，這改善了功的傳遞并減少了活塞中的扭曲和扭轉(zhuǎn)力。
[0169] 由于第二活塞的橫向軸承接合凸輪齒輪的三葉外部凸輪表面58,與（第一）活塞 相對的（第二）活塞在做功沖程中從第二活塞的BDC至TDC(在做功沖程中從第一活塞的 TDC至BDC)增加扭矩。第二活塞被更好地控制且?guī)椭S的旋轉(zhuǎn)。
[0170] 在第一活塞組件60中，通過具有兩個相同的半部，該兩個相同的半部能夠通過活 塞被重新互相連接，允許第一活塞組件與位于其間隔68內(nèi)的第二活塞組件70 -起組裝。
[0171] 活塞組件的配置使得活塞更簡單、更易于制造、更輕且更易于組裝。
[0172] 如在W0/9704225和W0/2008/028252 A1中所描述的，當(dāng)前的發(fā)動機可以包括具有 三個、五個或七個或任意大于三的基數(shù)個葉瓣的中央凸輪和凸輪齒輪。由于不同數(shù)量的葉 瓣的凸輪，對于活塞組件不同的X配置的角度被提供。但是清楚的是，發(fā)動機還可以利用偶 數(shù)個的葉瓣來工作。
[0173] 還應(yīng)被注意的是，圖10至15中示出的發(fā)動機的組可以被布置為互相成0°的直列 的，或者可以被布置為以任意角度異相的。
[0174] 凸輪齒輪和驅(qū)動齒輪中的齒還可以被在內(nèi)部切出，而不是如所示出的那樣在外部 切出。
[0175] 因此優(yōu)選的實施方式提供許多優(yōu)勢，包括下述中的一個或多個：
[0176] 大體上消除了活塞的扭曲；
[0177] 消除了對于活塞上的復(fù)雜的滑道以及關(guān)聯(lián)部件的需求；
[0178] 由于第二活塞的軸承接合凸輪齒輪的三葉外部凸輪58,與（第一）活塞相對的 (第二）活塞在做功沖程中從第二活塞的BDC至TDC(在做功沖程中從第一活塞的TDC至 BDC)增加扭矩；
[0179] 圍繞軸的質(zhì)量的提高在高轉(zhuǎn)速下增加扭矩，且該質(zhì)量被包含在理想的區(qū)域中，凸 輪齒輪還起到飛輪的作用，從而提供更好的動量；
[0180] 由于活塞以及其間的關(guān)聯(lián)的連接件構(gòu)件更輕，因此具有更少的往復(fù)質(zhì)量；
[0181] 更易于制造且制造成本更低；
[0182] 更加耐用；
[0183] 通過使用聯(lián)接凸輪齒輪250或250b，2或更多組（8、12、16等等的活塞）可以被容 易地連接；
[0184] 改進的制動燃料消耗率（BSFC)和效率；
[0185] 凸輪齒輪的外周邊為切出的齒輪，以幫助功傳遞至輸出軸，這也允許汽缸的組易 于連接且功的傳遞被簡化；
[0186] 在W0 2008/028252中的發(fā)動機前部的大齒輪變?yōu)楸惶蕴?，或者可以被用于與 一系列差動齒輪機構(gòu)協(xié)作，以通過輸出軸生成旋轉(zhuǎn)力，從而減少發(fā)動機和組件的非產(chǎn)出性 重量；
[0187] 由于W0 2008/028252的滑道被淘汰，這減少了對活塞下側(cè)的飛濺供油的障礙；
[0188] 差動齒輪機構(gòu)可以被用于去除或最小化在齒輪機構(gòu)組件中的間隙；
[0189] 橫向軸承可以為完全的整裝的（self-contained);
[0190] 載荷的平均分配；
[0191] 改進的徑向和動態(tài)平衡；
[0192] 自然地發(fā)現(xiàn)最優(yōu)條件（'最佳點'）；
[0193] 往復(fù)載荷被更好地移動；以及
[0194] 改進的活塞設(shè)計，使得其制造和組裝更加容易和簡單。
[0195] 清楚的是，可以對上述實施方式做出修改或者本發(fā)明可以被以其他形式實施。例 如，本發(fā)明的一種擴展的形式提供具有僅被接收在活塞組件之一中的間隔內(nèi)的中央凸輪的 發(fā)動機。該發(fā)動機例如可以被作為兩沖程發(fā)動機而使用。并且，凸輪齒輪中的外部凸輪表 面可以被省略。在其他實施方式中，中央凸輪可以被省略，且凸輪齒輪之一被軸向地固定至 軸且其他的凸輪齒輪被差動地齒輪連接至軸，以圍繞軸反向旋轉(zhuǎn)。這類似于W02008/028252 中的發(fā)動機，但具有額外的特征，即在多葉凹部中具有外部凸輪表面，且因而提供了額外的 優(yōu)勢。
[0196] 并且，發(fā)動機30或發(fā)動機230、280和290中的每組可以具有三個或更多個與其關(guān) 聯(lián)的活塞組件。軸承對135可以替代性地被單個的更寬的軸承所替換。驅(qū)動齒輪40之一 也可以從發(fā)動機省略。
[0197] 接合聯(lián)接凸輪和凸輪齒輪的第一和第二（內(nèi)部和外部）凸輪表面的橫向軸承可以 替代性地包括接合第一和第二橫向凸輪以及聯(lián)接凸輪表面中的分別的一個的分離的凸輪 從動件。
[0198] 說明
[0199] 實施方式：
[0200] 貫穿本說明書所提及的"一種實施方式"或"實施方式"意為與該實施方式相關(guān)地 描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一種實施方式中。因此，在貫穿本說明 書中多處出現(xiàn)的短語"在一種實施方式中"或"在實施方式中"并不必然均指同樣的實施方 式，但可以指同樣的實施方式。并且，如通過本公開而對本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的，在一種 或多種實施方式中，特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合。
[0201] 類似地，應(yīng)當(dāng)理解的是，在上文對本發(fā)明示例性實施方式的描述中，本發(fā)明的多種 特征有時在單個實施方式、附圖或其描述中集合在一起，以使公開流暢且?guī)椭斫舛喾N發(fā) 明方面中的一個或多個。但是，這種公開的方法不應(yīng)解釋為反映這樣的意圖：所要求保護的 發(fā)明需要比每一權(quán)利要求中明確列舉的特征更多的特征。而是，如所附權(quán)利要求反映的，發(fā) 明方面為少于前面公開的單個實施方式的所有特征。因此，特定實施方式的詳細描述之后 的權(quán)利要求在此明示地合并入特定實施方式的詳細描述中，且每個權(quán)利要求基于其本身作 為本發(fā)明的單獨的實施方式。
[0202] 此外，雖然本文描述的一些實施方式包括其它實施方式不包括的一些特征，但是 如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，不同實施方式的特征的組合應(yīng)在本發(fā)明范圍內(nèi)，并形成不同 的實施方式。例如，在所附的權(quán)利要求中，任一所要求保護的實施方式可以以任意組合被使 用。
[0203] 客體的不同實例
[0204] 如在本文使用的，除非另外指明，否則為描述共同客體，序數(shù)形容詞"第一"、"第 二"、"第三"等等的使用僅表明類似客體的不同實例被提及，并不意在指這樣描述的客體必 須為給出的順序，不論在時間上、空間上、排序上、或任何其它方式。
[0205] 具體細節(jié)
[0206] 在本文提供的描述中，許多具體細節(jié)被列出。但是，可以理解的是，本發(fā)明的實施 方式可在沒有這些具體細節(jié)的情形下實施。在其他實例中，眾所周知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)在 此未詳細示出以避免擾亂對本說明書的理解。
[0207] 術(shù)語
[0208] 在描述附圖中所示的本發(fā)明優(yōu)選的實施方式時，為清晰起見將采用特定術(shù)語。但 是，本發(fā)明并不意在局限于這樣選擇的具體術(shù)語，且應(yīng)當(dāng)理解，每個特定術(shù)語包括以類似方 式運作而實現(xiàn)類似技術(shù)目的的所有等同技術(shù)。術(shù)語如"向前"、"向后"、"徑向地"、"外圍地"、 "向上"、"向下"以及類似術(shù)語用作便于提供參考點的詞語，而不構(gòu)成限制性術(shù)語。
[0209] 包括和包含
[0210] 在所附的權(quán)利要求以及前文的本發(fā)明的描述中，除了因表達語言或必要的含義而 使上下文有其他需要之外，在本發(fā)明的多種實施方式中，詞語"包括"或其變形比如"包括 (comprises) "或"包括（comprising) "被以包含的意義所使用，即，指出所陳述的特征的存 在，但不排除另外的特征的存在或增加。
[0211] 本文所使用的任一個術(shù)語：包括或包含或包括均為開放式術(shù)語，其意為至少包括 該術(shù)語之后所述的元件/特征，但不排除其它元件/特征。因此，包括與包含為同義詞且意 味著是包含。
[0212] 發(fā)明范圍
[0213] 因此，雖然已描述了被認為是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的實施方式，但是本領(lǐng)域技 術(shù)人員將認識到，在不背離本發(fā)明精神的情形下可對這些實施方式進行其它及另外的修 改，并且意在將所有這些變化和修改要求為落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，上面給出的任何準 則僅表示可使用的規(guī)程的代表。功能可以被增加或從框圖中刪除，且操作可在功能模塊之 間互換。在本發(fā)明范圍內(nèi)可增加或刪除所描述的方法的步驟。
[0214] 盡管本發(fā)明已參考特定示例進行描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明可以 許多其它形式被實施。
[0215] 工業(yè)實用性
[0216] 從上文可明顯看出，所描述的方案可應(yīng)用于涉及發(fā)動機、泵、道路和鐵路交通工 具、航空器以及工業(yè)制造的工業(yè)。
【權(quán)利要求】
1. 一種內(nèi)燃發(fā)動機，包括： 軸； 固定至所述軸的多葉中央凸輪，所述中央凸輪包括至少三個葉瓣，所述葉瓣界定中央 凸輪表面； 至少一個汽缸模塊，每個汽缸模塊包括： 一對汽缸，所述汽缸關(guān)于所述軸在直徑上相對，且所述中央凸輪插入在所述汽缸之 間； 在每個汽缸中的活塞，每個活塞包括用于接合所述中央凸輪表面的關(guān)聯(lián)的接合工具； 以及 連接所述活塞的連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件包括內(nèi)部間隔，所述中央凸輪穿過所述內(nèi)部 間隔延伸；并且 其中通過所述活塞的所述接合工具與所述中央凸輪的所述中央凸輪表面的接合，在使 用中，在所述汽缸中的所述活塞的往復(fù)運動賦予所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述至少一個汽缸模塊為兩個汽缸模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述中央凸輪包括3+n個葉瓣，其中η為零 或偶數(shù)的整數(shù)；且所述連接構(gòu)件的軸線彼此成角度，所述角度為通過用所述中央凸輪上的 葉瓣的數(shù)量除360°而獲得的數(shù)字的大體上的一半。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述至少一個汽缸模塊為三個或更多的汽 缸模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，還包括至少一個多葉橫向凸輪，所述至少一個 多葉橫向凸輪差動地齒輪連接至所述中央凸輪，以繞所述軸反向旋轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述至少一個橫向凸輪為布置在所述中央 凸輪的相對側(cè)的兩個多葉橫向凸輪。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述至少一個橫向凸輪包括多葉第一橫向 凸輪表面，所述第一橫向凸輪表面被與每個活塞關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的接合工具所接合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述至少一個橫向凸輪包括多葉第二橫向 凸輪表面，所述第二橫向凸輪表面從所述第一橫向凸輪表面軸向地間隔開。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述第一橫向凸輪表面和所述第二橫向凸 輪表面兩者被與每個活塞關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的接合工具所接合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述至少一個橫向凸輪的所述第一橫向 凸輪表面和所述第二橫向凸輪表面由形成在所述至少一個橫向凸輪中的多葉凹部界定。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述至少一個橫向凸輪包括齒輪齒。
12. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃發(fā)動機，還包括固定至所述軸的至少一個驅(qū)動齒輪，其 中所述至少一個橫向凸輪被差動地齒輪連接至所述至少一個驅(qū)動齒輪。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括至 少一個滾子軸承從動件。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括鄰 近所述內(nèi)部間隔而布置的至少一個滾子軸承從動件。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括布 置在所述第一橫向凸輪表面和所述第二橫向凸輪表面之間的至少一個滾子軸承從動件。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括接 合所述第一橫向凸輪表面和所述第二橫向凸輪表面中的相應(yīng)的一個的分離的凸輪從動件。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述連接構(gòu)件包括螺紋端部，且每個活塞 包括用于連接至所述連接構(gòu)件的相應(yīng)的端部的螺紋構(gòu)造。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中每個活塞包括連接構(gòu)造，所述連接構(gòu)造 界定所述螺紋構(gòu)造。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述螺紋構(gòu)造為形成在所述連接構(gòu)造中 的內(nèi)部腔。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述連接構(gòu)件包括長形孔，所述軸穿過所 述長形孔而延伸。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述連接構(gòu)件被劈分為第一縱向部分和 第二縱向部分，其中當(dāng)所述活塞被連接至所述連接構(gòu)件的端部時，所述第一部分和所述第 二部分通過所述活塞而被保持在一起。
22. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述多葉第一橫向凸輪表面與所述中央 凸輪表面相同。
23. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述至少一個橫向凸輪具有與所述中央 凸輪相同數(shù)量的葉瓣。
24. -種內(nèi)燃發(fā)動機，包括： 軸； 固定至所述軸的多葉中央凸輪，所述中央凸輪包括至少三個葉瓣，所述葉瓣界定中央 凸輪表面； 布置在所述中央凸輪的相對側(cè)的兩個多葉橫向凸輪，所述橫向凸輪具有與所述中央凸 輪相同數(shù)量的葉瓣，所述橫向凸輪差動地齒輪連接至所述中央凸輪，以繞所述軸與所述中 央凸輪一起反向旋轉(zhuǎn)，每個橫向凸輪界定第一橫向凸輪表面； 兩個汽缸模塊，每個汽缸模塊包括： 一對汽缸，所述汽缸關(guān)于所述軸在直徑上相對，且所述中央凸輪和所述橫向凸輪插入 在所述汽缸之間； 在每個汽缸中的活塞，每個活塞包括用于接合所述中央凸輪表面以及所述第一橫向凸 輪表面的關(guān)聯(lián)的接合工具；以及 連接所述活塞的連接構(gòu)件，所述連接構(gòu)件包括內(nèi)部間隔，所述中央凸輪穿過所述內(nèi)部 間隔延伸；并且 其中通過所述活塞的所述接合工具與所述中央凸輪和所述橫向凸輪的所述凸輪表面 的接合，在使用中，在所述汽缸中的所述活塞的往復(fù)運動賦予所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述兩個橫向凸輪中的每個還包括第二 橫向凸輪表面，所述第二橫向凸輪表面從所述第一橫向凸輪表面軸向地間隔開，其中第一 橫向凸輪表面和第二橫向凸輪表面均被與每個活塞關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的接合工具所接合。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括接 合所述第一橫向凸輪表面和所述第二橫向凸輪表面中的相應(yīng)的一個的分離的凸輪從動件。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述中央凸輪和所述橫向凸輪包括3+n 個葉瓣，其中η為零或偶數(shù)的整數(shù)；且所述連接構(gòu)件的軸線彼此成角度，所述角度為通過用 所述中央多葉凸輪上的葉瓣的數(shù)量除360°而獲得的數(shù)字的大體上的一半。
28. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述兩個橫向凸輪中的每個包括齒輪 齒。
29. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的內(nèi)燃發(fā)動機，還包括固定至所述軸并且鄰近相應(yīng)的橫向凸 輪布置的兩個驅(qū)動齒輪，其中所述橫向凸輪被差動地齒輪連接至所述驅(qū)動齒輪。
30. -種內(nèi)燃發(fā)動機，包括： 軸； 至少兩個汽缸組，每個汽缸組包括： 固定至所述軸的多葉中央凸輪，所述中央凸輪包括至少三個葉瓣，所述葉瓣界定中央 凸輪表面； 至少一個汽缸模塊，每個汽缸模塊包括： 一對汽缸，所述汽缸關(guān)于所述軸在直徑上相對，且所述中央凸輪插入在所述汽缸之 間； 在每個汽缸中的活塞；以及 連接所述活塞的連接構(gòu)件， 布置在每個組之間的聯(lián)接凸輪，每個聯(lián)接凸輪差動地齒輪連接至所述中央凸輪，以繞 所述軸反向旋轉(zhuǎn)，每個聯(lián)接凸輪界定在所述聯(lián)接凸輪的相對側(cè)中的每個上的多葉第一聯(lián)接 凸輪表面； 其中每個活塞包括用于接合所述中央凸輪表面和其鄰近的聯(lián)接凸輪的第一聯(lián)接凸輪 表面的關(guān)聯(lián)的接合工具； 其中通過所述活塞的所述接合工具與所述中央凸輪表面和所述第一聯(lián)接凸輪表面的 接合，在使用中，在所述汽缸中的所述活塞的往復(fù)運動賦予所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中每個連接構(gòu)件包括內(nèi)部間隔，相應(yīng)的中 央凸輪穿過所述內(nèi)部間隔延伸。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中每個組中的所述至少一個汽缸模塊為兩 個汽缸模塊。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中每個中央凸輪包括3+n個葉瓣，其中η為 零或偶數(shù)的整數(shù)；且在每個組中的所述連接構(gòu)件的軸線彼此成角度，所述角度為通過用所 述中央凸輪上的葉瓣的數(shù)量除360°而獲得的數(shù)字的大體上的一半。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的內(nèi)燃發(fā)動機，還包括用于每個最端部的組的多葉橫向凸 輪，所述橫向凸輪差動地齒輪連接至所述中央凸輪，以繞所述軸反向旋轉(zhuǎn)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中每個橫向凸輪包括多葉第一橫向凸輪表 面，所述第一橫向凸輪表面被相應(yīng)的活塞的接合工具所接合。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中每個橫向凸輪還包括第二橫向凸輪表 面，所述第二橫向凸輪表面從所述第一橫向凸輪表面軸向地間隔開，其中所述第一橫向凸 輪表面和所述第二橫向凸輪表面均被與相應(yīng)的活塞關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的接合工具所接合。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括接 合所述第一橫向凸輪表面和所述第二橫向凸輪表面中的相應(yīng)的一個的分離的凸輪從動件。
38. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中每個聯(lián)接凸輪的相對側(cè)包括第二多葉聯(lián) 接凸輪表面，所述第二多葉聯(lián)接凸輪表面從所述第一聯(lián)接凸輪表面軸向地間隔開，其中所 述第一聯(lián)接凸輪表面和所述第二聯(lián)接凸輪表面均被與相應(yīng)的活塞關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的接合工具 所接合。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括接 合所述第一聯(lián)接凸輪表面和所述第二聯(lián)接凸輪表面中的相應(yīng)的一個的分離的凸輪從動件。
40. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中在所述聯(lián)接凸輪的相對側(cè)的所述第一聯(lián) 接凸輪表面軸向地互相異相60°。
41. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中在所述聯(lián)接凸輪的相對側(cè)的所述第一聯(lián) 接凸輪表面互相對齊。
42. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中每個聯(lián)接凸輪包括齒輪齒。
43. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中每個橫向凸輪包括齒輪齒。
44. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃發(fā)動機，還包括用于每個最端部的組的驅(qū)動齒輪，所 述驅(qū)動齒輪固定至所述軸，其中每個聯(lián)接凸輪差動地齒輪連接至所述驅(qū)動齒輪。
45. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括至 少一個滾子軸承從動件。
46. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述組為互相成0°的直列相位，或者以 任意角度異相。
47. -種內(nèi)燃發(fā)動機，包括： 軸； 固定至所述軸的第一橫向凸輪； 第二橫向凸輪，所述第二橫向凸輪差動地齒輪連接至所述第一橫向凸輪，以繞所述軸 反向旋轉(zhuǎn)； 其中所述第一橫向凸輪和所述第二橫向凸輪中的每個包括多葉凹部，所述多葉凹部界 定多葉內(nèi)部凸輪表面和多葉外部凸輪表面； 至少一個汽缸模塊，每個汽缸模塊包括： 一對汽缸，所述汽缸關(guān)于所述軸在直徑上相對，且所述中央凸輪插入在所述汽缸之 間； 在每個汽缸中的活塞，每個活塞包括用于接合所述橫向凸輪的所述內(nèi)部凸輪表面和所 述外部凸輪表面的關(guān)聯(lián)的接合工具；以及 連接所述活塞的連接構(gòu)件；并且 其中通過所述活塞的所述接合工具與所述橫向凸輪的所述內(nèi)部凸輪表面和所述外部 凸輪表面的接合，在使用中，在所述汽缸中的所述活塞的往復(fù)運動賦予所述軸旋轉(zhuǎn)運動。
48. 根據(jù)權(quán)利要求47所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中與每個活塞關(guān)聯(lián)的所述接合工具包括接 合所述內(nèi)部橫向凸輪表面和所述外部橫向凸輪表面中的相應(yīng)的一個的分離的凸輪從動件。
49. 一種用于發(fā)動機的活塞組件，所述發(fā)動機包括在直徑上相對的汽缸，所述活塞組件 包括： 長形連接構(gòu)件，所述長形連接構(gòu)件包括螺紋端部，以及 兩個活塞，每個活塞包括用于在使用中連接至所述連接構(gòu)件的相應(yīng)的端部的螺紋構(gòu) 造。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的活塞組件，其中所述連接構(gòu)件還包括中央部，所述中央部 界定內(nèi)部間隔，在使用中凸輪穿過所述內(nèi)部間隔延伸。
51. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的活塞組件，其中所述連接構(gòu)件還包括中央部，所述中央部 界定長形孔，在使用中軸能夠穿過所述長形孔延伸。
52. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的活塞組件，其中所述連接構(gòu)件還包括鄰近所述內(nèi)部間隔的 端部的接合工具安裝凹部。
53. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的活塞組件，其中每個活塞包括連接構(gòu)造，所述連接構(gòu)造界 定所述螺紋構(gòu)造。
54. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的活塞組件，其中所述螺紋構(gòu)造為形成在所述連接構(gòu)造中的 內(nèi)部腔。
55. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的活塞組件，其中所述連接構(gòu)件被劈分為第一縱向部分和第 二縱向部分，其中當(dāng)所述活塞被連接至所述端部時，所述第一部分和所述第二部分通過所 述活塞而被保持在一起。
56. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的活塞組件，其中所述活塞的每個連接構(gòu)造以及所述連接構(gòu) 件的每個端部包括連接孔，所述組件還包括至少兩個安裝銷，每個安裝銷是分別地可插入 所述連接構(gòu)件和所述活塞的對齊的連接孔中的。
57. -種用于發(fā)動機的活塞組件，所述發(fā)動機包括在直徑上相對的汽缸，所述活塞組件 包括： 包括端部的長形連接構(gòu)件，以及 兩個活塞，每個活塞適合于連接至所述連接構(gòu)件的相應(yīng)的端部； 其中所述連接構(gòu)件被劈分為第一縱向部分和第二縱向部分，其中當(dāng)所述活塞被連接至 所述端部時，所述第一部分和所述第二部分通過所述活塞而被保持在一起。
58. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的活塞組件，其中 所述連接構(gòu)件的所述端部為帶螺紋的；并且 每個活塞包括螺紋構(gòu)造，所述螺紋構(gòu)造用于連接至所述連接構(gòu)件的相應(yīng)的端部。
59. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的活塞組件，其中當(dāng)所述第一縱向部分和所述第二縱向部分 被互相連接時，所述連接構(gòu)件界定中央部，所述中央部具有內(nèi)部間隔。
60. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的活塞組件，其中當(dāng)所述第一縱向部分和所述第二縱向部分 被互相連接時，所述連接構(gòu)件界定鄰近所述內(nèi)部間隔的端部的接合工具安裝凹部。
61. 根據(jù)權(quán)利要求57所述的活塞組件，其中每個活塞以及所述連接構(gòu)件的每個端部包 括連接孔，所述組件還包括至少兩個安裝銷，每個安裝銷是可插入所述連接構(gòu)件和所述活 塞的對齊的連接孔中的。
62. -種用于發(fā)動機的凸輪，所述凸輪包括： 大體上盤形的主體，所述主體包括第一面和第二面；以及 形成在所述第一面和/或所述第二面中的多葉凹部，每個多葉凹部界定多葉內(nèi)部凸輪 表面和多葉外部凸輪表面。
63. 根據(jù)權(quán)利要求62所述的凸輪，還包括齒輪齒。
【文檔編號】F01B1/06GK104105841SQ201280069119
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月7日
【發(fā)明者】馬丁·羅伯特·舒特拉 申請人:馬丁·羅伯特·舒特拉