專利名稱:可變壓縮比曲軸的制作方法
本實用新型是為利用曲軸箱掃氣的小型二沖程燃機(jī)提供的一種可使壓縮比隨負(fù)荷自動改變的新型曲軸。
實用新型是從申請?zhí)枮?5102778的中國專利申請(尚待批準(zhǔn))發(fā)展而來的。在連桿大端軸承與曲柄銷之間安裝一個偏心套筒，它與原曲軸一起共同構(gòu)成可變壓縮比曲軸。在套筒較厚一側(cè)的內(nèi)表面上，或與套筒聯(lián)動的圓柱質(zhì)量的外圓周表面上，開設(shè)一個凹槽，槽內(nèi)放置特殊設(shè)計的彈簧(與圖1中9同)，彈簧的一端頂在與凹槽配合的安裝于曲柄銷或曲柄上的徑向銷上，另一端頂在凹槽的端面上。彈簧的彈力使偏心套筒向曲柄半徑增大的方向轉(zhuǎn)動，與汽缸壓力一起共同決定偏心套筒的位置。偏心套筒的兩端有兩個平衡重，當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時。平衡重產(chǎn)生的慣性力使套筒向曲柄半徑減少的方向轉(zhuǎn)動，以抵消連桿機(jī)構(gòu)慣性力對偏心套筒的影響?？勺儔嚎s比曲軸通過以下方法增加偏心套筒轉(zhuǎn)動時的阻尼利用放置彈簧的凹槽壁面、與在其上開設(shè)有凹槽的表面緊密配合的表面以及徑向銷三者共同形成的兩部分空間做為兩個油腔，內(nèi)裝潤滑油，在兩油腔之間設(shè)有面積很小的通道。當(dāng)偏心套筒轉(zhuǎn)動時，可相對于兩油腔運(yùn)動的徑向銷將作用于某一油腔內(nèi)的潤滑油上，使腔內(nèi)的潤滑油產(chǎn)生壓力，一方面沿通道向另一油腔流動，另一方面使油腔的壁面包括徑向銷受到力的作用。此力的最終結(jié)果使偏心套筒的轉(zhuǎn)動受到阻礙。這種可變壓縮比曲軸有其缺點(diǎn)使用潤滑油增加阻尼，會出現(xiàn)漏泄問題，需要提高器件的加工精度，并附帶復(fù)雜的補(bǔ)油裝置。彈簧放置在套筒上開設(shè)的凹槽內(nèi)，或放置在與套筒聯(lián)動的圓柱的外圓表面上開設(shè)的凹槽內(nèi)，空間有限，彈簧可伸縮的范圍較小，偏心套筒的轉(zhuǎn)動范圍亦即壓縮比的變化范圍受到限制。
實用新型的目的是克服以上機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)，獲得一個偏心轉(zhuǎn)角變化范圍較大的，不使用潤滑油增加阻尼的新型可變壓縮比曲軸，內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷高時，曲柄半徑減少，負(fù)荷低時，曲柄半徑增大。
實用新型規(guī)定的可變壓縮比曲軸在增加偏心套筒運(yùn)動阻尼的機(jī)構(gòu)中采用以下方法在一定形狀的空間內(nèi)填充許多直徑很小的光滑堅硬球體或細(xì)圓柱體及適量潤滑油，使用一個與球體或細(xì)圓柱體的集合的外圍表面直接接觸的可相對于空間運(yùn)動的物體(固體)作用于接觸表面，使集合內(nèi)部各球體或細(xì)圓柱體之間產(chǎn)生相互作用力，同時使集合對空間的壁面包括這一物體產(chǎn)生作用力。
可變壓縮比曲軸的曲柄為圓盤形，某一側(cè)的曲柄分成內(nèi)外兩部分。外面的部分呈圓環(huán)形(稱做動圈)，可在里面的圓盤(稱為內(nèi)圓盤)上轉(zhuǎn)動，但不可軸向移動。動圈與偏心套筒的平衡重之間有一個聯(lián)接銷，它使得兩者始終具有1比2左右的角位移。在動圈內(nèi)側(cè)開一凹槽。將特殊設(shè)計的彈簧置入，彈簧的一端頂在安裝于內(nèi)圓盤上的徑向銷上，另一端頂在凹槽端部。彈簧的彈力通過動圈、聯(lián)接銷及平衡重使偏心套筒向曲柄半徑增加的方向轉(zhuǎn)動。
采用球體或細(xì)圓柱體的集合增加偏心套筒運(yùn)動阻尼的機(jī)構(gòu)是這樣實現(xiàn)的在放置彈簧的凹槽所不涉及的內(nèi)圓盤圓周表面上，開設(shè)一個較深的凹槽，與安裝于動圈上的凸舌相配合；凸舌、凹槽及動圈內(nèi)表面三者共同組成的兩個空間由球體或細(xì)圓柱體的集合填滿。(若采用細(xì)圓柱體集合，則細(xì)圓柱體的長度與凹槽的寬度基本相同，均沿曲軸軸向放置)。當(dāng)偏心套筒通過平衡重及聯(lián)接銷帶動動圈轉(zhuǎn)動時，某一側(cè)空間內(nèi)的球體或細(xì)圓柱體集合內(nèi)部產(chǎn)生相互作用力，并使凹槽壁面及動圈上的凸舌受力。凸舌受到的力的方向恰與動圈轉(zhuǎn)動方向相反；同時球體或細(xì)圓柱體通過凸舌與凹槽底面之間的狹縫向不受力的空間內(nèi)運(yùn)動，使動圈產(chǎn)生位移。同樣，彈簧力的作用也受到凸舌的阻礙。
實用新型的其他結(jié)構(gòu)是(1)兩側(cè)的曲柄均裝有如上的機(jī)構(gòu)。(2)放置彈簧的凹槽開在內(nèi)圓盤上，頂在彈簧端部的銷隨之安裝在動圈上。(3)平衡重與動圈之間的聯(lián)接不用聯(lián)接銷，而用內(nèi)外齒嚙合。
申請對象與現(xiàn)在技術(shù)相比有各種優(yōu)點(diǎn)。使用球體或細(xì)圓柱體增加阻尼不會產(chǎn)生漏泄。器件加工精度降低，結(jié)構(gòu)簡單。將偏心套筒的運(yùn)動轉(zhuǎn)換成動圈的運(yùn)動，增加了放置彈簧及阻尼機(jī)構(gòu)的空間，使偏心套筒的轉(zhuǎn)動范圍增大。
實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出。
圖1是根據(jù)本實用新型提出的可變壓縮比曲軸的結(jié)構(gòu)圖的正視圖。
圖2是側(cè)視圖。
圖3、圖4是偏心套筒及平衡重的裝配圖的正視圖和側(cè)視圖。
圖5～圖7是聯(lián)接銷的形狀示意圖的正、側(cè)、俯視圖。
下面結(jié)合七張附圖做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
可變壓縮比曲軸包括動圈(1)。聯(lián)接銷(2)。偏心套筒及配重(3)。曲柄銷(4)，內(nèi)圓盤(5)，球體或細(xì)圓柱體集合(6)，凸舌(7)，銷(8)，彈簧(9)。圖中(10)、(11)、(12)、(13)分別是連桿、軸承外圈、滾針護(hù)圈和滾針。e為偏心套筒的偏心量。
平衡重的形狀如圖3中(14)所示，它和偏心套筒(圖3中(15)可分開加工，然后壓合在一起。平衡重上部開有滑槽，與聯(lián)接銷的有兩個(相互平行的)平面?zhèn)让娴囊欢伺浜?；動圈上部開一圓孔，與聯(lián)接銷的另一端配合；平衡重轉(zhuǎn)動時，動圈通過聯(lián)接銷的作用隨之轉(zhuǎn)動，同時聯(lián)接銷在平衡重上部的滑槽內(nèi)滑動，在動圈的圓孔內(nèi)轉(zhuǎn)動。這樣，作用在偏心套筒上的力就可傳遞給動圈，反之亦然，于是，偏心套筒相對于曲柄的角位置就可由汽缸壓力和彈簧力共同確定。
偏心套筒的橫軸線與曲柄的縱軸線之間的夾角α在達(dá)到最大和最小值時，凸舌與凹槽的左端面和右端面不應(yīng)接觸，而應(yīng)該有一定距離。α的最小值由放置彈簧的凹槽的端面和銷限定。除凸舌頂部與凹槽底面之間的通道外，放置球體或細(xì)圓柱體的空間的各壁面之間的最大配合公差要小于球體或細(xì)圓柱體的最小直徑，以免漏泄。
權(quán)利要求
1.用于自動改變內(nèi)燃機(jī)壓縮比的可變壓縮比曲軸，它使用潤滑油做為形狀可以改變的傳力介質(zhì)，并將它注入油腔內(nèi)，油腔與放置彈簧的凹槽兼用，開設(shè)于偏心套筒較厚一側(cè)的內(nèi)表面上，或與套筒聯(lián)動的圓柱的外圓表面上，本實用新型的特征是使用光滑堅硬球體或細(xì)圓柱體的集合做為形狀可以改變的傳力介質(zhì)，并將它應(yīng)用于增加偏心套筒(3)運(yùn)動阻尼的機(jī)構(gòu)中，此機(jī)構(gòu)和彈簧(9)均安裝在與偏心套筒(3)聯(lián)動的動圈(1)和內(nèi)圓盤(5)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的可變壓縮比曲軸，其特征是通過聯(lián)接銷(2)或內(nèi)外齒嚙合把偏心套筒(3)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為動圈(1)的轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的可變壓縮比曲軸，其特征是彈簧(9)放置在開設(shè)于動圈(1)內(nèi)圓周表面上的凹槽內(nèi)，或放置在開設(shè)于內(nèi)圓盤(5)外圓周表面上的凹槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的可變壓縮比曲軸，其特征是增加偏心套筒運(yùn)動阻尼的機(jī)構(gòu)由凸舌(7)、球體或細(xì)圓柱體集合(6)以及與凸舌(7)配合的凹槽組成，球體或細(xì)圓柱體只能通過凸舌(7)頂端與凹槽底面形成的狹縫，不能通過其他任何兩物體之間形成的縫隙。
專利摘要
本實用新型提供了一種可隨內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷自動調(diào)整壓縮比的小型組合式曲軸，負(fù)荷高時，曲柄半徑減少，負(fù)荷低時，曲柄半徑增大。實現(xiàn)的方式是在曲柄銷上加裝偏心套筒，與套在曲柄外圍的動圈聯(lián)動，有一個特殊設(shè)計的彈簧頂在動圈上，使動圈帶動偏心套筒向曲柄半徑增大的方向轉(zhuǎn)動。使用球體或細(xì)圓柱體的集合代替油增加偏心套筒的運(yùn)動阻尼。
文檔編號F16C3/06GK86201539SQ86201539
公開日1987年10月3日 申請日期1986年4月9日
發(fā)明者李文華 申請人:李文華導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan