專利名稱：動(dòng)力傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，更具體地，但不局限于使用于內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的一種曲柄機(jī)構(gòu)，無論是兩沖程的和四沖程的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及涉及自行車的車鏈機(jī)構(gòu)。
發(fā)明的背景在產(chǎn)生力矩時(shí)施加在活塞上的力沒有達(dá)到最大的優(yōu)點(diǎn)而限制了內(nèi)燃機(jī)的性能。已知的內(nèi)燃機(jī)的另一個(gè)缺點(diǎn)是燃燒過程經(jīng)常不是有效地進(jìn)行。
類似地，自行車的車鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是較高效率的，然而，還需要能獲得較大的力矩。
發(fā)明的目的本發(fā)明的目的是克服或者基本清除上述的缺點(diǎn)。
發(fā)明的概述按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括一個(gè)底座一個(gè)從動(dòng)軸，可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在底座上，一個(gè)內(nèi)齒輪圍繞著此軸和固定至底座，一個(gè)支臂固定至此軸和由該軸徑向地延伸出，一個(gè)行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至支臂以及與內(nèi)齒輪嚙合地接合，從而使上述的行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致上述軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及一個(gè)連桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至一個(gè)固定至行星齒輪的延伸件，從而使一個(gè)驅(qū)動(dòng)上述的連桿的活塞，導(dǎo)致上述的行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，上述的連桿是借助延伸件的長度連接至上述的行星齒輪矩上述的行星齒輪預(yù)定的位置，其中上述的連桿傾斜地?cái)[動(dòng)跨過上述軸的橫向軸線。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括一個(gè)底座一個(gè)從動(dòng)軸，可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在底座上，一個(gè)內(nèi)齒輪圍繞著此軸和固定至底座，一個(gè)支臂可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至此軸和從該軸徑向地延伸出；一個(gè)行星齒輪固定至支臂以及與內(nèi)齒輪嚙合地接合，從而使上述的行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致上述軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
一個(gè)連桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至行星齒輪，從而使上述連桿的一個(gè)踏板轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致上述的行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中連桿傾斜地?cái)[動(dòng)，跨過上述軸的橫向軸線。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括一個(gè)底座一個(gè)從動(dòng)軸，可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在底座上；一個(gè)支臂可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至此軸和從該軸徑向地延伸，一個(gè)第二支臂樞動(dòng)地連接至徑向的曲柄支臂的外端，以及在上述的第二支臂的相對(duì)端與其可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，一個(gè)活塞從動(dòng)連桿導(dǎo)致徑向的曲柄支臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中上述的連桿傾斜地?cái)[動(dòng)，跨過上述軸的橫向軸線。
最好，一個(gè)引導(dǎo)器件用于引導(dǎo)連桿的移動(dòng)。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括一個(gè)底座一個(gè)從動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在底座上；一個(gè)支臂可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至此軸和從該軸徑向地延伸；一個(gè)第二支臂樞動(dòng)地連接至徑向的曲柄支臂的外端；以及在上述的第二支臂的相對(duì)端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的是另一個(gè)支臂，該支臂具有一個(gè)踏板，連接在外端，其中引導(dǎo)器限制踏板至一個(gè)選擇的路徑，以及當(dāng)對(duì)此踏板施力時(shí)，它導(dǎo)致徑向的曲柄支臂的轉(zhuǎn)動(dòng)。
附圖的簡要說明本發(fā)明的優(yōu)選的形式將借助實(shí)例并結(jié)合參見附圖予以說明，附圖中

圖1是第一實(shí)施例的一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的示意的端視圖；圖2是另一實(shí)施例的一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的示意的側(cè)視圖；圖3是另一實(shí)施例的一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的示意的端視圖；圖4是另一實(shí)施例的自行車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的示意的端視圖；圖5是另一實(shí)施例的自行車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的示意的端視圖(示出一個(gè)踏板)；圖6是圖5的自行車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的示意的端視圖(示出另一個(gè)踏板)；圖7是另一實(shí)施例的自行車的示意的側(cè)視圖，以及圖8是圖7的自行車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置的示意的頂視圖。
最佳的實(shí)施模式在圖1中示出一個(gè)內(nèi)燃機(jī)用的曲柄組件10。曲柄組件10包括一個(gè)主從動(dòng)軸11，它借助底座13上的軸承12被支承作轉(zhuǎn)動(dòng)。從軸11延伸出的一個(gè)徑向曲柄支臂14在其徑向末端以軸承15結(jié)束。軸承15支承一個(gè)行星齒輪16(它可以是不同形狀的)與連接至底座13的一個(gè)橢圓形環(huán)齒輪17嚙合地接合。內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)連桿19，借助軸承18可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至行星齒輪16，該連桿19借助一個(gè)延伸件20以偏置形式與行星齒輪16連接。
一個(gè)驅(qū)動(dòng)力連接至連桿19，該驅(qū)動(dòng)力導(dǎo)致行星齒輪16沿箭頭21的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，這是由于行星齒輪16與環(huán)齒輪17嚙合地接合。徑向曲柄支臂14將在箭頭22的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
一個(gè)支承軸承18的連接銷釘24沿箭頭23示的總的路徑運(yùn)動(dòng)。在此種帶有比例尺寸的形狀中，連接銷釘24借助延伸件20在某個(gè)合適的距離通過行星齒輪的周邊。由于延伸件20的固定位置，行星齒輪16的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)也離開其中心。
帶有這種形狀的上述機(jī)構(gòu)具有潛在的權(quán)利是由于頂部死中心下降至下降沖程的135-140°以加大活塞的位移，導(dǎo)致較大的力矩輸出。
雖然橢圓形環(huán)齒輪可以位于任何的角度，但在圖中的水平位置看來是最有效的。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)它使用于一種自行車的傳動(dòng)齒輪時(shí)(如圖2所示)，連桿19被一個(gè)踏板桿25代替，它被踏板26上的力轉(zhuǎn)動(dòng)。踏板桿25被以與圖1的連桿20類似的偏置方式固定至行星齒輪16，以及當(dāng)它轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它迫使行星齒輪16轉(zhuǎn)動(dòng)，其方式與圖1的實(shí)施例相同。被自行車車架的底座支承的主驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)用于以普通的方式帶動(dòng)自行車的后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。踏板25也可以固定在任何方便的偏置角度。
踏板的曲柄支臂可以相對(duì)于從動(dòng)曲柄軸的360°中的任何角度定位，以保證騎車人的方便。
在圖3的實(shí)施例中可見，示意地示出了一個(gè)內(nèi)燃機(jī)用的曲柄組件10。曲柄組件10與圖2所示的實(shí)施例的基本相同，其差別是環(huán)齒輪17是環(huán)形的和軸承位于行星齒輪16的中心，并且延伸件20也位于鄰接行星齒輪16的中心。在此種帶有比例尺寸的形狀中，連接銷釘在某個(gè)合適的距離通過行星齒輪的周邊。此外，注意到，水平的和垂直的位移都可以發(fā)生。另外，借助使用機(jī)構(gòu)的不同部件的比例的尺寸，當(dāng)曲柄達(dá)到135°角時(shí)，向下沖程完成。因此，與類似沖程的普通的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)比較，達(dá)到較大的力矩輸出。在一個(gè)改型中，其環(huán)齒輪17是橢圓形的，有較大的活塞位移，它導(dǎo)致較大的力矩，而且沖程在90°完成。
在圖4所示的實(shí)施例中，示意地說明一種內(nèi)燃機(jī)用的曲柄組件30。曲柄組件30包括一個(gè)主從動(dòng)軸31，它借助軸承32被支承作轉(zhuǎn)動(dòng)。從軸31延伸出的一個(gè)徑向的曲柄支臂34在其徑向末端以軸承35結(jié)束。軸承35支承一個(gè)支臂36，它與支臂34可轉(zhuǎn)動(dòng)地接合。內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)連桿38，借助軸承37與支臂34可轉(zhuǎn)動(dòng)地接合。
一個(gè)驅(qū)動(dòng)力施加和連接至連桿18，導(dǎo)致支承軸承32的連接銷釘39沿箭頭40所示的水平路徑滑動(dòng)，滑動(dòng)受引導(dǎo)器41控制。徑向曲柄支臂34隨后在箭頭42的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
在此實(shí)施例中，水平的和垂直的位移都可以發(fā)生。此外，借助使用機(jī)構(gòu)的不同部件的比例的尺寸，當(dāng)曲柄34達(dá)到90°角時(shí)，向下沖程完成。如果需要，通過使引導(dǎo)器42的一段傾斜向下，在其它角度也可以完成該沖程。
因此，與類似沖程的普通的內(nèi)燃機(jī)比較，可以達(dá)到較大的力矩輸出，以及它還有可能使用兩沖程的工作達(dá)到四沖程的壓縮，也就是在曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的每個(gè)360°燃燒隨后可以看到，由于工作進(jìn)行得更快，減少了熱損失。為了獲得上述的優(yōu)點(diǎn)，連桿的長度是關(guān)鍵性的。另外，在沖程期間達(dá)到正向的力矩輸出。
在圖5和6中示出另一實(shí)施例的一種自行車用的曲柄組件50。曲柄組件50包括一個(gè)主從動(dòng)軸51，借助支座53上的軸承52被支承作轉(zhuǎn)動(dòng)。從軸51延伸出的徑向曲柄支臂54在其末端以軸承55結(jié)束。軸承55支承一個(gè)第二支臂56，它與支臂54可轉(zhuǎn)動(dòng)地接合。在支臂56的另一末端上借助軸承57可轉(zhuǎn)動(dòng)連接著自行車的一個(gè)踏板支臂58，踏板59與其連接。這種排列也適用于其它車輛，比如一個(gè)內(nèi)燃機(jī)等。
一個(gè)驅(qū)動(dòng)力施加至踏板59，導(dǎo)致連接銷釘60圍繞軸承57沿著箭頭61的路徑滑動(dòng)，并被引導(dǎo)器62和63控制。徑向曲柄支臂58將在箭頭65方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
已注意到，在這種排列中，踏板路徑是橢圓的，因此減少了完成沖程的時(shí)間，或者按比例地增加沖程，以便獲得與普通的機(jī)構(gòu)類似的踏板路徑。
踏板的曲柄支臂可以定位相對(duì)于從動(dòng)曲柄軸的360°的任何角度，以保證騎車人的方便。
引導(dǎo)器62和63可以是其它形狀的，雖然如圖5和6所示，在踏板路徑第一個(gè)40°時(shí)達(dá)到特別快的踏板位移。
上面指出的這些機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的正向的較大的力矩輸出。
圖7和8所示的自行車的排列用于提供一種自行車用的兩個(gè)方向上的驅(qū)動(dòng)排列。機(jī)構(gòu)70包括一個(gè)鏈輪71，它上面的鏈條72(在圖7中為了清晰沒有示出)用于驅(qū)動(dòng)自行車的后輪。機(jī)構(gòu)70還包括兩個(gè)踏板桿73，踏板74與其連接。每個(gè)踏板桿74具有一個(gè)行星鏈輪75與其可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。行星鏈輪75用于與一個(gè)橢圓形齒輪一起工作(在圖8中為了清晰沒有示出)，如前面的實(shí)施例中所述，當(dāng)它在橢圓形齒輪76內(nèi)運(yùn)行時(shí)，提供了較大的力矩，鏈輪75固定至齒輪77，它圍繞一個(gè)踏板軸78轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪77與可反向的齒輪79相交，以驅(qū)動(dòng)鏈輪71，在它上面連接有鏈條72。可反向的齒輪79以這樣方式工作，當(dāng)踏板反向時(shí)，鏈條72跟隨踏動(dòng)的方向在兩個(gè)方向上被驅(qū)動(dòng)。
以上說明的僅是本發(fā)明的某些實(shí)施例，以及在不脫離本發(fā)明的范圍的條件下，本專業(yè)技術(shù)人員可以做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括一個(gè)底座一個(gè)從動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在底座上，一個(gè)內(nèi)齒輪圍繞著所述的軸和固定至底座，一個(gè)支臂固定至所述的軸和從所述的軸徑向地延伸出，一個(gè)行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至支臂以及與內(nèi)齒輪嚙合地接合，從而使上述的行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致上述的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及一個(gè)連桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至一個(gè)延伸件，該延伸件固定至行星齒輪，從而使一個(gè)驅(qū)動(dòng)上述的連桿的裝置導(dǎo)致上述的行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，上述的連桿是借助延伸件的長度連接至上述的行星齒輪距上述的行星齒輪的預(yù)定的位置，以及其中上述的連桿傾斜地?cái)[動(dòng)跨過上述軸的橫向軸線。
2.一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括一個(gè)底座一個(gè)從動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在底座上，一個(gè)內(nèi)齒輪圍繞著所述的軸和固定至底座，一個(gè)支臂固定至所述的軸和從所述的軸徑向地延伸出，一個(gè)行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至支臂以及與內(nèi)齒輪嚙合地接合，從而使上述的行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致上述的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及一個(gè)連桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地接合至一個(gè)延伸件，它固定至行星齒輪，從而使一個(gè)驅(qū)動(dòng)上述的連桿的活塞導(dǎo)致上述的行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，上述的連桿是借助延伸件的長度連接至上述的行星齒輪距上述的行星齒輪預(yù)定的位置，其中上述的連桿傾斜地跨過上述的軸的橫向軸線。
3.按照權(quán)利要求1或2的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述的內(nèi)齒輪制成一個(gè)橢圓形環(huán)齒輪形狀。
4.按照權(quán)利要求3的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，制成橢圓形的所述的內(nèi)齒輪是水平定位的。
5.按照權(quán)利要求3的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述的延伸件是與行星齒輪的中心偏置地固定的，這樣使行星齒輪的樞軸點(diǎn)也是偏置的。
6.按照權(quán)利要求1-5的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述的動(dòng)力傳動(dòng)裝置使用于一個(gè)內(nèi)燃機(jī)。
7.一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括一個(gè)底座一個(gè)從動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在底座上，一個(gè)內(nèi)齒輪圍繞著所述的軸和固定至底座，一個(gè)支臂固定至所述的軸和從所述的軸徑向地延伸出，一個(gè)行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至支臂以及與內(nèi)齒輪嚙合地接合，從而使上述的行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致上述的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及一個(gè)連桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至行星齒輪，從而使一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)上述的連桿的踏板導(dǎo)致上述的行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中上述的連桿傾斜地?cái)[動(dòng)，跨過上述軸的橫向軸線。
8.一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括一個(gè)底座一個(gè)從動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在底座上；一個(gè)支臂可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至所述的軸和從所述的軸徑向地延伸出；一個(gè)第二支臂樞動(dòng)地連接至徑向的曲柄支臂的外端，以及在上述的第二支臂的相對(duì)端可轉(zhuǎn)動(dòng)地與其連接一個(gè)連桿，導(dǎo)致徑向的曲柄軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中上述的連桿傾斜地?cái)[動(dòng)，跨過上述軸的橫向軸線。
9.按照權(quán)利要求8的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，連桿是活塞驅(qū)動(dòng)的。
10.按照權(quán)利要求8和9的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述的引導(dǎo)器用于引導(dǎo)連桿的移動(dòng)。
11.一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括一個(gè)底座一個(gè)從動(dòng)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在底座上；一個(gè)支臂可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至所述的軸和從所述的軸徑向地延伸出，一個(gè)第二支臂樞動(dòng)地連接至徑向的曲柄支臂的外端；以及在上述的第二支臂的相對(duì)端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接著另一支臂，該支臂具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器件，連接在外端，其中引導(dǎo)器限制踏板至一個(gè)選擇的路徑，以及當(dāng)對(duì)此踏板施力時(shí)，它導(dǎo)致徑向的曲柄支臂的轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.按照權(quán)利要求11的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)器件是一個(gè)踏板。
全文摘要
一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置(10)，包括一個(gè)底座(13)，帶有從動(dòng)軸(11)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在底座(11)上。裝置(10)還包括一個(gè)內(nèi)齒輪(17)，圍繞著軸(11)和固定至底座(13)，一個(gè)支臂(14)固定至軸(11)和從軸(11)徑向地延伸出，一個(gè)行星齒輪(16)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至支臂(17)，從而使上述的行星齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致軸(11)的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及連桿(19)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至一個(gè)固定至行星齒輪(16)的延伸件(20)，從而使一個(gè)驅(qū)動(dòng)連桿(19)的裝置導(dǎo)致行星齒輪(16)的轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿(19)借助延伸件(20)的長度在距行星齒輪(16)的預(yù)定的位置連接至行星齒輪(16)，以及連桿(19)傾斜地?cái)[動(dòng)，跨過軸(11)的橫向軸線。
文檔編號(hào)F02B41/00GK1474915SQ01819163
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2001年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月6日
發(fā)明者彼得·伯爾托林, 彼得 伯爾托林 申請(qǐng)人:彼得·伯爾托林, 彼得 伯爾托林