專利名稱:變旋轉(zhuǎn)運動為直線運動的裝置的制作方法
本發(fā)明有關(guān)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的裝置，這種裝置應(yīng)用的方面，特別包括提升閥取得最終的直線運轉(zhuǎn)，而必須的啟動定時和推動力，但不限于這方面的應(yīng)用。提升閥通常用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。
本發(fā)明不可應(yīng)用于任何杠桿或脈動式的器械，提供可變啟動，把旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動或位移;泵(尤其是蠕動泵類型，其流速和壓力可以相對變化);沖擊式鑿巖機和鑿巖等等;壓力裝填機，如用于充注容器或形成容器等等;(例如用于充注牙膏管，或用于制造牙膏管的塑料注射成型機等等);各種離合器的往復(fù)運動;尤其如內(nèi)燃機;定時器等等。
本文敘述有關(guān)內(nèi)燃機氣缸的進氣和排氣的用途，其基本原理適用于任何其他方面，文中充分顯示裝置的簡易性。
內(nèi)燃機使用的許多方面;例如用于汽車，載重汽車;火車;飛機;船舶;摩托車;發(fā)電機;泵機等等，優(yōu)點為可以利用以改變閥門定時，尤其可以在發(fā)動機運轉(zhuǎn)中和任何運轉(zhuǎn)速度下改變。
本發(fā)明的控制系統(tǒng)可以采用任何適當(dāng)?shù)男褪?，但為了隨時地取得最大效果，理應(yīng)設(shè)置微處理機。
為使本發(fā)明便于理解，現(xiàn)作為舉例，參照附圖，對其實施例方案進行解說;附圖內(nèi)容如下圖1至3為本發(fā)明的第一實施方案;
圖4為圖1至3中的裝置的一種修改形式，
圖5為圖1至3中的裝置的另一種修改形式;
圖6至7為圖1至3中的裝置的又一種修改形式;
圖8至9為本發(fā)明的第二實施方案;
圖10至15本發(fā)明實施方案在提升閥的應(yīng)用。
可以看出輥(3)是一個自由旋轉(zhuǎn)的元件，位于隨動件(4)的徑向端部上，與同心環(huán)內(nèi)表面(2)接觸。輥(3)可以為任何適當(dāng)?shù)男问?，在某些實施方案中可以全然省略，則隨動件(4)的端部可以直接，或間接(例如，通過某種其他的適當(dāng)支承器或支承件)，和同心表面(2)接觸。
假設(shè)在這特定的實施方案中，主軸(1)可以向任一方向旋轉(zhuǎn)，其中心基準(zhǔn)線不變。
內(nèi)同心表面(2)的同心，與主軸中心基準(zhǔn)相同。
在本發(fā)明書全篇中，粗黑線的區(qū)域表示支承表面和/或支承器件等。
因此，可以看到，自由活動隨動件(4)的內(nèi)導(dǎo)向壁(4a及4b)和主軸(1)的平行側(cè)表面支承接觸。
圖示主軸的截面基本為方形，但是只要能提供軸(1)和隨動件(4)之間旋轉(zhuǎn)傳動連接，可用任何適當(dāng)?shù)慕孛?，也就是，如有需要，也可以用多軸元件等。
圖2表示隨動件(4)沿主軸(1)的任何軸向移動，受到墊件(9和9a)的限制。圖2為圖1及圖3表示的裝置側(cè)剖視圖。圖3為該裝置的俯視圖。
因此，隨動件(4)可以橫過軸(1)的軸線往復(fù)移動，但必須隨軸(1)旋轉(zhuǎn)，而其接觸輥(3)保持和同心環(huán)內(nèi)表面(2)接觸。
假如主軸(1)和隨動件(4)按箭頭R的方向旋轉(zhuǎn)，可以看到在啟動時，也就時在90度處時，輥(3)僅和內(nèi)環(huán)形表面(2)接觸，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)90度，輥(3)繼續(xù)和內(nèi)環(huán)形表面(2)作同心接觸，直到輥(3)達到225度標(biāo)志時，它的同心行程才中斷，雖然這偏心點可以在圍繞內(nèi)周邊的任何地方，然而在這實例中，內(nèi)徑的變化發(fā)生于225度及315度處，這表示內(nèi)燃機的一個吸氣沖程或一個排氣沖程。225度至315度的范圍，與活塞(或一個活塞)的一次直線移動一致。
因此，可以理解，內(nèi)偏心可能提供隨動件(4)的一個有量度的活動量;也就是，當(dāng)輥(3)圍繞內(nèi)同心表面(2)旋轉(zhuǎn)時，保持恒定的直徑間距;也就是保持恒定的節(jié)圓，然而當(dāng)輥(3)遇到內(nèi)徑變化時(在這情況下是作限制的變化)，便必然需要離開障礙表面，在這情況下是使隨動件橫過主軸基準(zhǔn)線。
在圖2中可以看到，在主軸(1)和隨動件(4)的內(nèi)表面之間，也就是在輥槽的正下面，放置了一個彈簧(10)。這個器件可以有各種功用，例如可以有足夠的強度完全代替提升閥的普通回動彈簧，或?qū)俜浅Ｈ彳浀念愋?，則其作用僅是保證輥(1)和凸環(huán)(Annular-Cam)(2及6)的內(nèi)表面的接觸。這“彈簧”也可以用流體型的而不用圖示的簡單機械彈簧;也就是可以采用一個起彈簧作用/反作用的任何型式的油壓。
從圖1可以看出，270度點表示凸輪的“峰值”或最大凸輪效應(yīng)，225度至270度之間的區(qū)域為開啟斜坡，270度至315度之間的區(qū)域為關(guān)閉斜坡。最大“提升”為270度處的最小內(nèi)徑，和315度及225度處的最大內(nèi)徑之間的差距?？梢郧宄吹絾蝹€的內(nèi)凸環(huán)(2/6)可以包括一個以上的偏心度，其性質(zhì)為內(nèi)凸輪或外凸輪均可;此外，假如隨動件(4)固定在主軸(1)上，于是可以使凸環(huán)(2/6)用完全相同的方式往復(fù)運動。這種變化是預(yù)期到的，并可以理解，因為假如彈簧(10)有足夠的力把提升閥和閥座“密封”的話，并且假如凸環(huán)(2/6)直接固定在閥上，那么便可實現(xiàn)利用彈簧的機械控制閥門式的系統(tǒng)。(圖未示)因此，本發(fā)明的基本目的(見圖1-3)是提供一種凸輪啟動的隨動件，可以把規(guī)定的動作傳遞到一根杠桿或類似器械上。根據(jù)實際情況，可以設(shè)置一個輥和凸輪接觸，從而降低凸輪軸組合件的摩擦負載;并且，由于凸輪軸的構(gòu)造性質(zhì)，也就是隨動件和墊件等的構(gòu)造，便可以把一組相似的組件，按任何順序，套在同一主軸上，固定于任何圓心角，也就是，在特定隨動件和隨動件表面上，可以設(shè)置一個導(dǎo)向件，按要求的角度傾斜等等。
把凸環(huán)開放(和/或關(guān)閉)臨界點提前或延遲的方法，可以通過對主軸作螺旋或扭轉(zhuǎn)去實現(xiàn)，也就是假如側(cè)支承表面沿軸的軸向，在對應(yīng)隨動件(4)的軸部位作局部的扭動，或者沿該軸(1)的全部長度作與總的性質(zhì)相同的扭轉(zhuǎn)，那么通過把軸作橫過隨動件的移動，便可以使軸(1)和一個或若干隨動件之間的徑向連接變更，也就是假如主軸(1)有和相應(yīng)的發(fā)動機的主曲軸相關(guān)的旋轉(zhuǎn)速度，那么，把主軸(1)向后和/或前轉(zhuǎn)，交叉于相似隨動件的隨動件(4)組合，于是上述軸的螺旋或扭轉(zhuǎn)的平行側(cè)表面，便將使上述隨動件或諸隨動件改變圓心角，而主軸和曲軸的關(guān)系不變。
可以理解到這點與任何其他系統(tǒng)(例如英國專利申請案第8，225，238號和8，401，405號)不同。其他系統(tǒng)中的凸輪軸有定位凸輪或固定凸輪，本發(fā)明的凸輪軸可以簡單地橫過一個隨動件前后扭轉(zhuǎn)，不會出現(xiàn)“點”接觸的難題也就是無論定時等如何變化，輥(3)固定保持全表面的接觸。
圖4表示系統(tǒng)的另一種變化，原來的固定凸輪架和凸環(huán)組件(7/2/6)更換為一個旋轉(zhuǎn)凸環(huán)元件(2/6)，保持在固定凸輪架(18)里的一個支承位置上。圖示凸環(huán)(2/6)是環(huán)形元件(19)的一個部分，其本身是外蝸輪(15)的一個部分，也就是在環(huán)形件(19)外周緣上，直接切削成一個蝸輪齒形。必要時可作分體元件。相同的元件(19)設(shè)有一個內(nèi)凸輪或凸環(huán)(2/6)，同樣地，可以用相同的材料，根據(jù)需要分別制造或切削加工。使整個組件(2/6/19/15)設(shè)有定位表面(16和17)，使它可以在凸輪架(18)中的支承表面上定位。整個組件(2/6/19/15/16/17)可以旋轉(zhuǎn)360度。
圖示蝸輪(15)和安裝在傳動軸(14)的一個蝸桿(13)嚙合。傳動軸由適當(dāng)?shù)难b置驅(qū)動，例如一臺電機。
因此可以理解，假如蝸桿(13)旋轉(zhuǎn)，便使組合件(2/6/19/15/16/17)旋轉(zhuǎn)，使蝸桿(13)和蝸輪有適當(dāng)?shù)膫鲃颖?，例?00∶1;于是可以使用一個非常小的動力源，并且，在蝸桿和蝸輪的嚙合面之間使用一個例如10度的鎖定角，于是可以把可旋轉(zhuǎn)的凸輪組合件(2/6/19/15/16/17)按任何適當(dāng)?shù)淖藨B(tài)定位并鎖緊。而且，輥(3)加在凸環(huán)(2/6)上的摩擦，使組合件(2/6/19/15/16/17)不能作意外的旋轉(zhuǎn)。這個大減速系數(shù)還可以便于在組合件(2/6/19/15/16/17)上加非常小的旋轉(zhuǎn)量。
因此，假如沿基準(zhǔn)線
X′-
X′有一個類似的隨動件(4)/軸(1)，并且用蝸桿(13)旋轉(zhuǎn)凸環(huán)(2/6)，便可理解到位于225度和315度之間的全部“開/關(guān)”區(qū)域可以調(diào)節(jié)，并且/或者按需要任意重定位置。按需要作提前或延遲。
有了這個特點便可以對閥作個別或組合的調(diào)節(jié)，而不需使用凸輪軸螺旋，雖然也可以設(shè)置螺旋另外用作調(diào)節(jié)定時的裝置。
使用螺桿/蝸輪組合是作旋轉(zhuǎn)的一種簡單手段，但也可以用任何其他的適當(dāng)方法，例如利用正齒輪傳動系或簡單的桿傳動系，并且/或者用液壓或任何壓力傳動，或鏈(或皮帶)傳動離合系統(tǒng)等等。
圖2中的墊件(9及9a)可以是固定式的(無軸向移動)，或滑動式(包括軸向移動)。
如圖1，2及3所示，為了把輸出通過一個叉形搖臂或杠桿裝置分別傳遞到兩個有相同動作程序的閥上，或者向一個閥傳遞雙重的輸出，設(shè)置了輸出環(huán)(5及5a)。在圖1，2，3和4中，輸出環(huán)(5和5a)和搖臂之間的接觸，是搖臂橫過上述輸出環(huán)在頂部接觸，但也可以用輸出環(huán)內(nèi)表面代替，搖臂可以作任何切線角度的接觸。
圖10中有圖1，2及3中所示的類型的基本實施方案的布局的簡略示意，圖中包括閥系的其余部分。
基本元件包括搖臂(20);接觸滑塊(21)，搖臂樞軸(22)，搖臂軸瓦(23)，搖臂樞軸架(24)，底座(25)，搖臂輸出頭(26)，氣門彈簧罩(27)，氣門彈簧(28)，菌形閥(29)，氣門導(dǎo)管(30)，氣缸蓋(或底座)(31)，排氣(或進氣)孔或?qū)Ч?32)，氣門座(33)。
圖10所示的布局為了進行定時變化，使用了螺旋形軸的辦法，但是，假如用圖4所示的裝置代替固定凸輪架(7)，那么便可按本實施方案中的敘述進行定時變化。還需說明，假如有需要的話，圖4所示，和討論過螺旋形軸也可同時采用。
基礎(chǔ)“安裝器件”(11及12)為螺母螺栓型，但任何適當(dāng)?shù)陌惭b裝置都可以使用，在許多情況下使用各種安裝架等。
圖10示出一個敞開的提升閥(29)，輥(3)處在270度的“峰值”位置上。但是可以理解，兩個搖臂(20)的杠桿長度可以變化，以作力臂比和行程距離等的變化。(指樞軸兩側(cè))。
圖5在許多方面與圖1相似，但是主軸(1)和隨動件側(cè)壁(4及4a)之間的支表面上設(shè)有輥件。輥件可以有保持架的形式或裝配式的形式，存在于主軸(1)和/或隨動件(4)上的自由滾動位置。這個裝置可以降低主軸(1)和隨動(4)之間的摩擦力。
圖5中還包括凸輪的形狀變化，225度和270度之間的“開放”斜坡與前面所述的器械相同，而270度和315度間的關(guān)閉斜坡有修改，包括一個在“D”位置上的較長的駐留。提出這點是為了說明凸輪形狀可以有任何需要而適當(dāng)?shù)男阅埽梢匝由斓轿闹兴e的45度范圍以外(例如在上述的情況中舉出225至315度之間)。
附圖6，7，表示了另一種變化。
這實施方案中包括兩個凸環(huán)(2/6)和(2a/6a)，其中任一個可以固定，如圖1所示，任一個可以旋轉(zhuǎn)，如圖4所示。
隨動件(4)是有兩輥(3及3a)的雙隨動件，輥(3)跟隨凸環(huán)(2/6)，輥(3a)跟隨凸環(huán)(2a/6a)。
由于兩個輥都在一個隨動件(4)中作直接接觸，顯然假如兩個凸環(huán)都準(zhǔn)確對正，其內(nèi)緣形狀相似，于是隨動件(4)只作一種方式的反應(yīng)，即按平行形狀的安排，但是，如果我們設(shè)定凸環(huán)(2/6)是靜態(tài)，即固定，而凸環(huán)(2a/6a)可旋轉(zhuǎn)，如圖4，于是兩個相似形狀的重疊可產(chǎn)生提前或延遲的開放和關(guān)閉定時程序。這一點可以通過不提前或延遲全部區(qū)域而取得。
顯然可以把不相似的形狀象這樣重疊，以取得許多變化，加速，駐留，峰值等等。
從圖6/7中可以看到，“活躍”偏心度(凸輪)從一個270度的峰值移到了90度的峰值位置，這樣可提出一種直接杠桿型的搖臂，如圖11所示。
而且，輸出環(huán)(5)現(xiàn)在是一個單項件，位于兩個隨動扇形件(4及4a)之間。
在全部以上的實施方案中，輸出環(huán)有同心構(gòu)造，直徑的中點以主軸基準(zhǔn)線的中點為基礎(chǔ)，輥通過315-225度接觸，這便造成輸出環(huán)僅在225-315度之間偏心，但是當(dāng)圖6/7中的輸出環(huán)的直徑較小時，會產(chǎn)生更大的偏心度，因此，可以布置這種雙重的偏心度，或者在有需要時，可以設(shè)置已經(jīng)敘述過的類型的輸出環(huán)。
圖11示出一種簡單的杠桿/搖臂(凸輪跟隨件)組合件，凸環(huán)(2/6)的峰值在90度?；窘M件如下主軸(1)，同心環(huán)表面(2)，輥(3)，隨動件(4)，輸出環(huán)(5)，凸輪(6)，凸輪架(7)，安裝器(11及12)，杠桿/搖臂(20)，接觸滑塊(21)，搖臂樞軸(22)，搖臂樞軸互(23)，樞軸架(24)，底座(25)，提升閥(29)，注意氣門回動彈簧不在內(nèi)。
隨動件/凸環(huán)組合件可以有本文中所述的任何型式，基本定時調(diào)節(jié)可以是螺旋軸的類型。
但是，假如設(shè)置一個旋轉(zhuǎn)凸環(huán)組合件，那么這實施方案對于作復(fù)合的凸輪變化是很理想的。
假使接觸滑塊(21)不是平坦的而是傾斜的，便可以沿杠桿/搖臂(20)移動，從而可以增加或減小隨動件造成的偏心作用。
此外，假如增加螺旋軸裝置，那么可以使這作用進一步變化，此外，假如接觸滑塊(21)是斜坡的型式，但位置固定，便可以和有偏心輸出環(huán)的固定型隨動件結(jié)合使用。接觸滑塊可以是凸面的，而凸輪的全部動作以偏置輸出環(huán)造成的偏心度為基礎(chǔ)。這樣，結(jié)合螺旋軸的調(diào)節(jié)，便可以形成凸環(huán)類型的另一組實施方案，在這一類型中(圖未示)偏心度由一個固定的(不往復(fù)類型隨動件)輸出環(huán)引起。
圖14及15介紹基本款式的另一種變化，這種變化形式中有復(fù)合凸輪的運轉(zhuǎn)。
這種布局屬于頂置氣門/凸輪軸類型，凸輪軸直接放在氣門上方，并直接靠著氣門罩等運轉(zhuǎn)。
從圖14可以看到，凸環(huán)(6)的位置是使峰值處在180度處，輸出環(huán)(5)上有凸輪凸角(C5)。
這意味著當(dāng)主軸(1)旋轉(zhuǎn)時，凸環(huán)(6)處在現(xiàn)在的位置上，于是只有(C5)起作用，因為(6)的偏心度只在把圓表面(5)推過接觸滑塊(21)時起作用。這(接觸滑塊)基本上是一個標(biāo)準(zhǔn)凸輪作用組件，但是假如把凸環(huán)(6)旋轉(zhuǎn)，使它達到圖15所示的90度的峰值位置，如圖15所示，最高點(C5)和最高點(6)重疊，便可能有復(fù)合凸輪的作用。由于可能改變凸輪作用的量和復(fù)合凸輪的定時，便可能用氣門節(jié)流，假如再增加各種其他的改革，例如螺旋軸和兩個平行凸環(huán)的重疊作用等等，于是變化便可能是無窮盡的了，便可能實現(xiàn)完全內(nèi)燃的靈活性。
例如，用氣門節(jié)流，可以把(C5)做成一個有非常線動作的凸輪，有足夠的提升高度使發(fā)動總速運轉(zhuǎn)，然后當(dāng)(6)移動(旋轉(zhuǎn))到一個有效位置上時，凸環(huán)造成的復(fù)合作用發(fā)生影響，增加了有效提升量，于是(進氣)閥便對發(fā)動機節(jié)流。
圖8和9有關(guān)一個機械控制式閥凸輪，圖9所示的隨動件(4)設(shè)有三個輥(3/3a/3b)，和三個凸環(huán)件(6/2)，(2b)及(2aa)接觸，凸環(huán)件(2b和2aa)沒有有效的偏心度，而有“負”凸輪的形狀。
為了使三個輥(3/3a和3b)全部分別持和其相應(yīng)的環(huán)形表面接觸，由于輥(3b)和凸環(huán)(6)接觸，說明在(2b)和(2aa)的兩個環(huán)形表面的45度和135度之間，必須設(shè)有一個“負”區(qū)域吸入?yún)^(qū)，這樣便可使隨動件(4)離開最高點在270度的(6)。這個機械控制式閥門組合件有兩個輸出環(huán)(5及5a)，可以安裝在圖4所示類型的凸輪架組合件中，并且可以設(shè)置螺旋軸。
然而假如組合件(2b/2/6/2aa)直接和氣門(2a)連接，并且阻止隨動件/輥組合件(4/3/3a/3b)作橫過主軸(1)的往復(fù)運動，那么便可以形成一個機械控制式閥門，而且螺旋軸裝置仍能提供定時變化，環(huán)組合件(2b′2/6/2aa)之間的接觸可以用雙彈簧加載(見圖13)。這樣可以防止運轉(zhuǎn)中的噪聲。
圖12是圖11所述款式的稍微變化，通過一個自由活動外環(huán)形圈(5b)，使接觸滑塊(21)在輸出環(huán)(5)上增加了一個“平”接觸表面?！捌健?5c)凸輪是圖中所示位置上的支承面，配合表面的傾斜度可以是任何適當(dāng)?shù)男逼陆嵌取?br>圖13是機械控制閥連接器，適宜于按圖8，9和凸輪裝置共同使用，環(huán)形圈(5d)和它的支承表面可以套在隨動件(4)輸出環(huán)的外圓周上作自由活動接觸。圖(13)里的彈簧(34)用于為閥(29)的閥座提供適當(dāng)?shù)拿芊?，閥桿從彈簧罩(35)的孔中穿過，彈簧罩和機械控制式閥環(huán)(5d)連接。
如果需要，在點“S”處還可以裝上緩沖彈簧，圖13中所示的組合件幾乎可用于本說明書中的任何裝置。
假使在環(huán)(5d)中有虛線的“凸輪”，支承表面也作了相應(yīng)的修改，輥(圖未示)安裝在一根軸上的偏心器上，這軸以圖中所示的圓心(+)為中心，偏心器輥在全部315-225度之間的弧上接觸，而不會有環(huán)(5d)的任何不適當(dāng)?shù)倪\動，在達到225度時，啟動凸輪的動作，并在225-315度之間保護凸輪的作用。密封彈簧(34)可以按通常的方式，直接靠著氣缸蓋反應(yīng)，定時變化可以通過螺旋軸技術(shù)實現(xiàn)。這是本發(fā)明所預(yù)期到的另一種可能的變化，并且和本說明書中的一切其他形式一樣，都不依靠“點”接觸。本文中的任何一種實施方案，都可以和另一種實施方案連系，取得需要的效果，并且可以理解到在一切情況下，由于器械簡單便可以利用便利的生產(chǎn)技術(shù)，因為多數(shù)阻件的工作位置都可以“調(diào)節(jié)”適當(dāng)，而互相有通用性。
為了強調(diào)改變閥定時的某些優(yōu)點，意大利菲亞特(Fiat)公司用2公升發(fā)動機所作的試驗結(jié)果可令人發(fā)生興趣，這些數(shù)字涉及發(fā)動機各種運轉(zhuǎn)速度下的扭力增高，是通過滑動凸輪軸裝置取得的，裝置如英國專利申請第8，225，238號及8，401，405號所敘述。
2公升發(fā)動機試驗1000轉(zhuǎn)/分鐘 +40%1500轉(zhuǎn)/分鐘 +29%2000轉(zhuǎn)/分鐘 +15%2500轉(zhuǎn)/分鐘 +5%3000轉(zhuǎn)/分鐘 +2%
3500轉(zhuǎn)/分鐘 +2.4%4000轉(zhuǎn)/分鐘 +3.6%4500轉(zhuǎn)/分鐘 +5%5000轉(zhuǎn)/分鐘 +6.2%5500轉(zhuǎn)/分鐘 +8%這些數(shù)字雖然生動，但只表明了本發(fā)明的能力的一部分，因為本發(fā)明不僅比菲亞特所用的發(fā)動機簡單許多，并且提供了寬很多的定時和周期的變化范圍，此外還可以完全消滅菲亞特設(shè)計者所進改的“點”接觸問題，而取得的變化是菲亞特實驗中所未能取得者。
圖1/5中的全部實施方案，可以和英國專利申請第8，213，983號和8，401，404號所敘述的延遲拉伸彈簧配合使用。
此外，基本凸環(huán)后理可以應(yīng)用于活塞的主要往復(fù)元件，在任何類型的內(nèi)燃機中，作連軸節(jié)的輸出。
在本文所述的全部實施方案中，把隨動件(4)敘述為在主軸(1)的外部，然而，可以使隨動件從軸中穿過，并有必要的軸承(利用銷釘裝置)。此外，如有需要輸出環(huán)和隨動輥可用液壓連接。
應(yīng)該指出的是在菲亞特的試驗發(fā)動機中，只注意了扭力的增高，但是這些都可能直接涉及到燃料節(jié)約和造成的污染減少，而且，也與不損失輸出動力條件下減小基本發(fā)動機尺寸有關(guān)，也就是，在低轉(zhuǎn)速時扭力增高到50%時，發(fā)動機尺寸仍可以減小，顯然兩速齒輪箱是較適宜的。
從圖14及15可以看出，凸環(huán)的位置可以是使它變?yōu)槭?，這種可能可以利用本文所述的任何器械來實現(xiàn)，因為內(nèi)偏心度造成的凸輪動作，可以移動到一個位置上，一方面仍舊可以使隨動件往復(fù)活動，而同時不把作用傳送到閥或杠桿等上。取消凸輪作用的能力在發(fā)動機控制方面特別有用，因為可以把選定的氣缸關(guān)閉，亦即可以把通向特定的氣缸或氣缸組的閥關(guān)閉，的“改變相應(yīng)發(fā)動機的尺寸”，也就是可以按需要減少工作氣缸。
假使按這方式關(guān)閉閥門以關(guān)閉氣缸時，活塞仍將保持它的壓縮能力，便將對發(fā)動機(也就是工作氣缸)增加載荷，但是加壓燃料無處可去，壓縮“彈性”便在相應(yīng)的活塞的每一個回動沖程中作幫助，相當(dāng)大地減少“損失”。
假如認為有需要在一個閥或諸閥開放時關(guān)閉一個氣缸，那便可以在旋轉(zhuǎn)組合件上加一個簡單的凸角，組合件如圖4中之19/2/6/17/16/15，使凸角位于搖臂或杠桿上，繞過輪動作壓迫氣門彈簧。一旦把彈簧完全(或部分)壓下，氣門/門彈簧組合件便可能靜止，也就是開放。
本發(fā)明提出的另一種可能性，就是發(fā)動機的壓縮比可以改變，因為可以把各種循環(huán)周期重疊，因為可以使“吸入”沖程移動，例如使其提前和或延遲，提出了一種改變該程序的長度，因為在使“吸氣”保持“開放”的時間中，如閥節(jié)流等概念所表明，有相當(dāng)大的優(yōu)點，但是，假如允許吸氣閥和壓縮沖程“重疊”，從而泵出一部在先吸入的燃氣，那么有效容積便狀下降。從這點可以理解為可以將壓縮比變化。
發(fā)明人等考慮到，本文所敘述的一組凸輪理論，是第一次提出一種有需要的靈活性，把內(nèi)燃機的潛力提到了最高限度，概念是簡單的，易于作批量生產(chǎn)，控制方便。沒有明顯的速度限制，而磨損低于傳統(tǒng)的閥/凸輪系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的裝置，其隨動件可以隨一個旋轉(zhuǎn)元件圍繞它的軸旋轉(zhuǎn)，而可以在橫過旋轉(zhuǎn)軸的方向上，作受限制的直線運動，隨動件在一個空心的凸輪件中旋轉(zhuǎn)，凸輪件有內(nèi)凸輪曲線形狀，隨動件與之接觸，凸輪件卡定使不能位移，因此旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)殡S動件的直線運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，特征為旋轉(zhuǎn)件在隨動件的一個孔中通過，隨動件在旋轉(zhuǎn)軸的橫向上伸長，旋轉(zhuǎn)件和隨動件有一定的的截面形狀，使隨動件隨旋轉(zhuǎn)件旋轉(zhuǎn)，而允許隨動件在旋轉(zhuǎn)軸的橫向上位移。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的裝置，特征為旋轉(zhuǎn)件為一根軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的裝置，特征為軸至少有一個平表面，和旋轉(zhuǎn)平行軸平行伸展。
5.根據(jù)權(quán)利4的裝置，特征為有一對平面，沿旋轉(zhuǎn)軸平行伸展并互相平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求
3至5項中任何一項的裝置，特征為旋轉(zhuǎn)為一根凸輪軸。特征為旋轉(zhuǎn)軸為一根凸輪軸。
7.根據(jù)任何一項前述權(quán)利要求
的裝置，特征為凸輪件可以作為有關(guān)連的連續(xù)性的旋轉(zhuǎn)運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1至6項任何一項的裝置，特征為凸輪件可以作有控制或可調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運動。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求
的裝置，特征為凸輪件可以作旋轉(zhuǎn)的重新定位，并在選定的位置上鎖定。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9的裝置，特征為可以通過一個蝸輪組重新定位，蝸桿蝸輪組既可作必要的轉(zhuǎn)動，又可以有鎖定作用。
11.根據(jù)權(quán)利要求
9的裝置，特征為有一個杠桿組，用于取得凸輪件的旋轉(zhuǎn)和/或鎖定。
12.根據(jù)權(quán)利要求
9的裝置，特征為凸輪件通過一個螺紋促動機構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地重新定位。
13.根據(jù)任何前述要求的裝置，特征為有一個或多個凸輪件，控制機械控制閥。
14.一個閥操縱機構(gòu)中有第1至13項權(quán)利要求
任何一項的裝置，設(shè)置在一個內(nèi)燃機中。
15.一個往復(fù)式或其他形式的脈沖發(fā)生器，包含有第1至13項權(quán)利要求
任何一項的裝置。
16.根據(jù)任何一項前述權(quán)利要求
的裝置，特征為隨動件直接或間接和往復(fù)組件接觸。
17.根據(jù)任何一項前述權(quán)利要求
的裝置，特征為凸輪件可通過電動裝置控制，鎖定或改變位置。
18.根據(jù)任何一項前述權(quán)利要求
的裝置，特征為凸輪件可以用機械裝置旋轉(zhuǎn)改變位置。
19.根據(jù)任何一項前述權(quán)利要求
的裝置，特征為凸輪件可以用流體壓力裝置改變位置。
20.根據(jù)任何一項前述權(quán)利要求
的裝置，特征為凸輪件可以用氣壓改變位置。
21.根據(jù)任何一項前述權(quán)利要求
的裝置，特征為凸輪件可用彈簧張力改變位置。
22.根據(jù)任何一項前述權(quán)利要求
的裝置，特征為凸輪件可以和傳動軸同心旋轉(zhuǎn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求
第1至22項任何一項的裝置，特征為凸輪件和傳動軸有偏心旋轉(zhuǎn)關(guān)系。
24.根據(jù)任何一項前述權(quán)利要求
的裝置，特征為安裝在任何形式的車輛中。
25.一種將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動的裝置，基本如上文參照附圖所作敘述，或如附圖所示。
26.任何本文所敘述的新穎性特點，或新穎性特點的組合。
專利摘要
一種凸輪軸機構(gòu)中有一個傳動軸，一個凸環(huán)和一個隨動件，可以通過一個連續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，在固定的或可變的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)更改氣門定時和形式的變化，這旋轉(zhuǎn)推動力由傳動軸上的方形截面通過隨動件傳達。方形截面，隨動件和凸環(huán)的數(shù)目，可以根據(jù)可用空間，需要的特性，所控制的氣門的數(shù)目，和認為必須的控制程度而變化。所有這些或其一部分目的的取得，定通過向傳動軸傳達旋轉(zhuǎn)動力，使隨動件隨之旋轉(zhuǎn)，同時根據(jù)凸環(huán)內(nèi)表面的凸輪形狀作往復(fù)運動。
文檔編號F16H21/18GK86103039SQ86103039
公開日1987年10月14日 申請日期1986年3月29日
發(fā)明者弗雷德里克·邁克爾·斯蒂沃西 申請人:弗雷德里克·邁克爾·斯蒂沃西導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan