專利名稱：圓弧齒擺線轉子發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明系內燃發(fā)動機，特別是涉及一種圓弧齒擺線轉子式發(fā)動機的結構。(二) 背景技術如圖l所示為現(xiàn)有技術的三角轉子發(fā)動機(汪克爾發(fā)動機)，是唯 一的一種實用的汽車轉子發(fā)動機。它主要由齒輪，內齒圈，三角轉子， 缸體，火花塞等組成。三角轉子為三段圓弧組成的三角形，缸體內壁廓 形為三角轉子作行星運動時三角形三個頂點的軌跡曲線。齒輪固定在缸 體端蓋上，內齒圈固定安裝在三角轉子的中心位置上，這兩個齒輪相互 嚙合，齒輪與內齒圈的齒數(shù)比為2: 3。三角轉子通過軸承支承在輸出 偏心軸上，輸出偏心軸固定在缸體端蓋上，固定齒輪的軸線與輸出偏心 軸的軸線重合。火花塞固定安裝在缸體上。缸體上分別開有進油口排氣 口。三角轉子的三個尖頂與缸體內壁連續(xù)接觸，將缸體內腔分為三個獨 立的工作室，作為燃燒室。工作時，轉子和殼體壁之間的空間作為內部燃燒室，通過氣體膨脹 的壓力驅動轉子旋轉。因為轉子的形狀關系，缸體內部空間總是被分成 三個工作室，三角形轉子轉動時這些工作室也在運動。依次在擺線型缸 體內的不同位置完成進氣、壓縮、作功(燃燒)和排氣四個過程。三角轉子發(fā)動機具有體積小、重量輕、結構緊湊、扭矩均勻、噪音 小等優(yōu)點。但是該發(fā)動機的輸出軸為偏心軸，為曲軸結構，制造復雜，轉子運 動時有慣性力，轉子和輸出軸受力不好。為協(xié)調轉子與輸出的轉動關 系，轉子和缸體端蓋上設有一對內嚙合的齒輪。這些都增加了三角轉子 發(fā)動機的制造和安裝難度，提高了成本。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是，避免采用偏心軸和一對內嚙合的齒輪結構，簡化轉 子和輸出軸的結構，改善了轉子和輸出軸受力，發(fā)動機運轉更平穩(wěn)。 發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的圓弧齒擺線轉子發(fā)動機，包括前端蓋5、殼體6和后端蓋7，其特征在于，伸入殼體6的輸出軸1，同軸固定連接內轉子2;內轉子2為廓形曲線為短幅外擺線的齒輪，置于圓弧齒圈3的空腔內；圓弧齒圈3中央為空腔，內腔壁上設有若干個圓弧齒，在圓弧齒圈3 上開設若干圓孔，在圓孔中插入柱銷4，柱銷4外徑小于圓孔直徑；柱銷4的一端固定于前端蓋5或后端蓋7上；在端蓋上，在圓弧齒圈3相鄰兩圓弧齒之間的位置設置火花塞8 ;在圓弧齒圈3相鄰兩圓弧齒之間的位置，在前端蓋5或后端蓋7開設 進油口9，在后端蓋7或前端蓋5上開設排氣口10。所述圓弧齒圈3內腔壁上的圓弧齒個數(shù)為2至4 。所述柱銷(4)外徑等于0.2 —0.9圓孔內徑。所述圓弧齒圈3與殼體6之間的距離大于等于圓孔內徑與柱銷(4)外 徑的差。所述柱銷4與圓弧齒圈3在橫截面上分布位置相同，軸心重合； 所述圓內轉子2的齒面與圓弧齒圈3內腔壁上的圓弧齒相互嚙合，且 柱銷4在圓弧齒圈3的圓孔中相切接觸；本發(fā)明主要由輸出軸l、內轉子2、圓弧齒圈3、柱銷4、前端蓋 5、殼體6、后端蓋7、火花塞8等組成。輸出軸1與內轉子2同軸固定 連接。內轉子廓形曲線為短幅外擺線。柱銷4穿過圓弧齒圈上的圓孔固定 前端蓋5或后端蓋7 ，這樣既保證了柱銷4在前端蓋5或后端蓋7上的固 定位置，又便于加工裝配，如果柱銷4同時固定在前端蓋5和后端蓋7 上，將大大增加了鉆孔加工和裝配中的難度。圓弧齒圈中央為空腔，內腔
壁上設有若干圓弧齒，圓弧齒2至4個為宜，太多不適宜加工制造，少于 2個齒則無法進行工作。柱銷4直徑小于它所穿過的圓弧齒圈上的圓孔內 徑，在柱銷外徑等于0.2 —0.9圓孔內徑的范圍內，圓弧齒圈可以取得較 好的平動范圍。柱銷4分布的位置與圓弧齒圈上圓孔分布的位置對應相 同，這樣能保證圓弧齒圈上的圓孔與柱銷4在運行中始終保證相切。火花 塞設置圓弧齒圈或前后端蓋上。內轉子2表面與圓弧齒圈3上的圓弧齒面 連續(xù)相切接觸(嚙合)，內轉子2、圓弧齒圈3和前后端蓋形成多個封閉 的空腔作為內部燃燒室(工作室)。每個燃燒室均分別設有燃油進油口和 廢氣排氣口，同時還設有火花塞(點火裝置)。內轉子2的齒面與圓弧齒圈3內腔壁上的圓弧齒相互嚙合，柱銷4在 圓弧齒圈3的圓孔中相切接觸，圓弧齒圈3與殼體6之間的距離大于等于 圓孔內徑與柱銷(4)外徑的差，如此結構可以保證零部件在運行中達到本 發(fā)明的目的。工作原理內轉子2、圓弧齒圈3和前后端蓋形成多個封閉的空腔作 為內部燃燒室，通過氣體膨脹的壓力驅動內轉子旋轉，同時驅動圓弧齒圈 運動，由于圓弧齒圈的圓弧齒與內轉子嚙合，以及受柱銷與圓弧齒圈上的 銷孔連續(xù)相切接觸的限制，圓弧齒圈作圓平動運動。如圖3所示一個工作 室的情況，當內轉子轉一周時，依次在相對圓弧齒圈體內的不同位置完成 進氣、壓縮、作功(燃燒)和排氣四個過程，有一次點火、膨脹作功行 程，且每一個行程理論上對應主軸轉過90°角，旋轉一周便能完成一個作 功過程，不同于汪克爾每一過程對應曲軸轉角180°，即旋轉兩周才完成一 個作功過程。在這期間，其他相臨的工作室也先后交替完成了同樣的四行 程工作循環(huán)。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點省去了輸出偏心軸，簡化了輸出軸的結構，消除了輸出軸的動不平 衡，改善了轉子和輸出軸受力，發(fā)動機運轉更平穩(wěn)，噪音更小。 省去了一對內嚙合的齒輪，簡化了轉子結構。 簡化了發(fā)動機的結構，改善加工制造工藝性，降低成本。燃油膨脹直接作用在轉子和圓弧齒圈上，且各個工作室的膨脹作功行 程總是連續(xù)交替迸行，故轉子輸出扭矩平穩(wěn)，發(fā)動機運轉平穩(wěn)，噪音更 小。圓弧齒齒圈內壁形狀可根據(jù)燃燒的需要進行優(yōu)化，以提高燃燒效率。(四)


圖1為現(xiàn)有技術擺線轉子泵，沿泵體與泵蓋結合面剖視主視圖； 圖2為本發(fā)明圓弧齒擺線轉子發(fā)動機沿泵體與泵蓋結合面剖視主視圖；圖3為圖2的側視剖視圖；圖4為本發(fā)明圓弧齒擺線轉子發(fā)動機的另一實施例沿泵體與泵蓋結合 面剖視主視圖；圖5為圖4的側視剖視圖；圖6為內轉子轉一周時，依次在圓弧齒圈體內的不同位置完成進氣、 壓縮、作功(燃燒)和排氣四個過程的行程示意圖。圖中，l一輸出軸2—內轉子 3—圓弧齒圈 4一柱銷 5—前端蓋6—缸體 7—后端蓋8—火花塞 9一進油口 IO—排氣口具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明作詳細說明。 實施例1 :一種孔銷式轉子發(fā)動機，其結構如圖2所示。本發(fā)動機主要輸出軸 1、內轉子2、圓弧齒圈3、柱銷4、前端蓋5、殼體6、后端蓋7、 火花塞8等組成。輸出軸1與內轉子2同軸固定連接。內轉子廓形曲線 為短幅外擺線。柱銷4穿過圓弧齒圈上的圓孔固定前端蓋5或后端蓋7 上。圓弧齒圈中央為空腔，內腔壁上設有三個圓弧齒。柱銷4直徑小于 它所穿過的圓弧齒圈上的圓孔內徑。柱銷4分布的位置與圓弧齒圈上圓
孔分布的位置對應相同?；鸹ㄈO置圓弧齒圈或前后端蓋上。內轉子2 表面與圓弧齒圈3上的圓弧齒面連續(xù)相切接觸(嚙合)，內轉子2、圓 弧齒圈3和前后端蓋形成多個封閉的空腔作為內部燃燒室(工作室)。 每個燃燒室均分別設有進出燃油口，同時還設有火花塞(點火裝置)。工作原理內轉子2、圓弧齒圈3和前后端蓋形成多個封閉的空腔 作為內部燃燒室，通過氣體膨脹的壓力驅動內轉子旋轉，同時驅動圓弧 齒圈運動，由于圓弧齒圈的圓弧齒與內轉子嚙合，以及受柱銷與圓弧齒 圈上的銷孔連續(xù)相切接觸的限制，圓弧齒圈作圓平動運動。如圖3所示 一個工作室的情況，當內轉子轉一周時，依次在圓弧齒圈體內的不同位 置完成進氣、壓縮、作功(燃燒)和排氣四個過程，有一次點火、膨脹 作功行程，且每一個行程理論上對應主軸轉過90Q角，不同于汪克爾每 一過程對應曲軸轉角180°。在這期間，其他相臨的工作室也先后交替完 成了同樣的四行程工作循環(huán)。實施例2 :一種孔銷式轉子發(fā)動機，其結構如圖4所示。本發(fā)動機主要輸出軸 1、內轉子2、圓弧齒圈3、柱銷4、前端蓋5、殼體6、后端蓋7、 火花塞8等組成。輸出軸1與內轉子2同軸固定連接。內轉子有三個輪 齒，齒廓曲線為短幅外擺線。柱銷4穿過圓弧齒圈上的圓孔固定前端蓋 5或后端蓋7上。圓弧齒圈中央為空腔，內腔壁上設有四個圓弧齒。柱 銷4直徑小于它所穿過的圓弧齒圈上的圓孔內徑。柱銷4分布的位置與 圓弧齒圈上圓孔分布的位置對應相同?；鸹ㄈO置圓弧齒圈或前后端蓋 上。內轉子2表面與圓弧齒圈3上的圓弧齒面連續(xù)相切接觸(嚙合)， 內轉子2 、圓弧齒圈3和前后端蓋形成多個封閉的空腔作為內部燃燒室 (工作室)。每個燃燒室均分別設有進出燃油口，同時還設有火花塞 (點火裝置)。
權利要求
1.圓弧齒擺線轉子發(fā)動機，包括前端蓋(5)、殼體(6)和后端蓋(7)，其特征在于，伸入殼體(6)的輸出軸(1)，同軸固定連接內轉子(2)；內轉子(2)為廓形曲線為短幅外擺線的齒輪，置于圓弧齒圈(3)的空腔內；圓弧齒圈(3)中央為空腔，內腔壁上設有若干個圓弧齒，在圓弧齒圈(3)上開設若干圓孔，在圓孔中插入柱銷(4)，柱銷(4)外徑小于圓孔直徑；柱銷(4)的一端固定于前端蓋(5)或后端蓋(7)上；在端蓋上，在圓弧齒圈(3)相鄰兩圓弧齒之間的位置設置火花塞(8)；在圓弧齒圈(3)相鄰兩圓弧齒之間的位置，在前端蓋(5)或后端蓋(7)開設進油口(9)，在后端蓋(7)或前端蓋(5)上開設排氣口(10)。
2. 根據(jù)權利要求l所述的圓弧齒擺線轉子發(fā)動機，其特征是所述圓弧 齒圈(3)內腔壁上的圓弧齒個數(shù)為2至4 。
3. 根據(jù)權利要求l所述的圓弧齒擺線轉子發(fā)動機，其特征是柱銷(4) 外徑等于0.2 — 0.9圓孔內徑。
4. 根據(jù)權利要求l所述的圓弧齒擺線轉子發(fā)動機，其特征是圓弧齒圈 (3)與殼體(6)之間的距離大于等于圓孔內徑與柱銷(4)外徑的差。
5. 根據(jù)權利要求l所述的圓弧齒擺線轉子發(fā)動機，其特征是柱銷(4) 與圓弧齒圈(3)在橫截面上分布位置相同，軸心重合。
6. 根據(jù)權利要求l所述的圓弧齒擺線轉子發(fā)動機，其特征是圓內轉子 (2)的齒面與圓弧齒圈(3)內腔壁上的圓弧齒相互嚙合，且柱銷(4)在圓弧齒圈(3)的圓孔中相切接觸。
全文摘要
本發(fā)明系一種圓弧齒擺線轉子式發(fā)動機的結構。圓弧齒擺線轉子發(fā)動機，伸入殼體(6)的輸出軸(1)，同軸固定連接內轉子(2)；內轉子(2)為廓形曲線為短幅外擺線的齒輪，置于圓弧齒圈(3)的空腔內；圓弧齒圈(3)中央為空腔，內腔壁上設有若干個圓弧齒，在圓弧齒圈(3)上開設若干圓孔，在圓孔中插入柱銷(4)，柱銷(4)外徑小于圓孔直徑；柱銷(4)的一端固定于前端蓋(5)或后端蓋(7)上；在端蓋上，在圓弧齒圈(3)相鄰兩圓弧齒之間的位置設置火花塞(8)；在圓弧齒圈(3)相鄰兩圓弧齒之間的位置，在前端蓋(5)或后端蓋(7)開設進油口(9)，在后端蓋(7)或前端蓋(5)上開設排氣口(10)。本發(fā)明簡化了轉子和輸出軸結構，改善了轉子和輸出軸受力，發(fā)動機運轉更平穩(wěn)。
文檔編號F02B53/02GK101158313SQ20071004815
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權日2007年11月13日
發(fā)明者菁 林 申請人:上海師范大學