專利名稱：往復(fù)式活塞機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及往復(fù)式活塞機構(gòu)。
背景技術(shù)：
往復(fù)式活塞機構(gòu)在本申請人先前的申請PCT/EP2008/051727中描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供進一步改進的往復(fù)式活塞機構(gòu)。為此，該往復(fù)式活塞機構(gòu)包括曲軸箱；具有至少一個曲柄銷的曲軸，其中該曲軸通 過曲軸箱支撐且可相對于該曲軸箱繞著曲軸軸線旋轉(zhuǎn)；包括大端和小端的至少一個連桿； 可旋轉(zhuǎn)地連接到小端上的活塞；可旋轉(zhuǎn)地安裝到曲柄銷上的曲柄件，且該曲柄件包括至少 一個軸承部并具有支承該連桿的大端的外周壁，從而使得該連桿經(jīng)由該大端可旋轉(zhuǎn)地安裝 到該曲柄件的該軸承部上；其中該曲柄件提供有是外齒輪的曲柄件齒輪，該曲柄件齒輪與 是外齒輪的中間齒輪嚙合，該中間齒輪還與是外齒輪的第一輔助齒輪嚙合，其中該第一輔 助齒輪經(jīng)由共同的輔助軸固定到是外齒輪的第二輔助齒輪上，該輔助軸安裝到該曲軸上并 可相對于該曲軸繞著平行于該曲軸軸線延伸的輔助軸軸線旋轉(zhuǎn)，該第二輔助齒輪與是內(nèi)齒 輪的中心齒輪嚙合，該中心齒輪具有與該曲軸軸線重合的中心線。該機構(gòu)的優(yōu)點是該中間齒輪可以以相對較低的速度運行。實際中，該中間齒輪可 以以大約曲軸的速度運行。此外，由于第二輔助齒輪和中心齒輪的齒之間相對較大的接觸 表面，該機構(gòu)在噪音和震動方面是有利的。而且，申請人發(fā)現(xiàn)包括根據(jù)本發(fā)明的往復(fù)式活塞 機構(gòu)的引擎比不具有曲柄件和齒輪傳動裝置的傳統(tǒng)引擎具有更低的摩擦損失。在實際的實施方式中，該軸承部相對于該曲柄銷偏心地設(shè)置。這提供了影響活塞 的上止點和下止點的機會。在優(yōu)選實施方式中，該曲柄件齒輪與至少一個另一中間齒輪嚙合，該另一中間齒 輪還與該第一輔助齒輪嚙合，因為這樣在該機構(gòu)內(nèi)分散力。該曲軸可以提供有曲軸軸承，而所述輔助軸可以在該曲軸軸承的外周內(nèi)延伸。該 實施方式的優(yōu)點在于能夠構(gòu)建相對緊湊的機構(gòu)。該曲軸可以包括至少一個第二曲柄銷和可旋轉(zhuǎn)地安裝在該第二曲柄銷上的至少 一個第二曲柄件，該至少一個第二曲柄銷繞著該曲軸軸線相對于所述曲柄銷角度地間隔 開，其中該第二曲柄件提供有是外齒輪的第二曲柄件齒輪，其中該第二曲柄件齒輪與是外 齒輪的至少一個第二中間齒輪嚙合，該第二中間齒輪還與是外齒輪的第三輔助齒輪嚙合， 該第三輔助齒輪固定到所述共同的輔助軸上。這提供了構(gòu)建包括多個活塞的較大的機構(gòu)的 機會。該中心齒輪可繞著該曲軸軸線旋轉(zhuǎn)，并且該機構(gòu)可提供有用于驅(qū)動該中心齒輪的 驅(qū)動裝置。這允許通過旋轉(zhuǎn)中心齒輪一定角度而影響活塞的上止點和下止點。


本發(fā)明將在下面結(jié)合通過例子示出本發(fā)明的實施方式的示意圖而闡明。圖1是根據(jù)本發(fā)明的往復(fù)式活塞機構(gòu)的實施方式的透視圖。圖2是與圖1類似的視圖，但是從不同的視點示出該實施方式，并包括在中心齒輪 的側(cè)面的曲軸軸承。圖3是根據(jù)本發(fā)明的往復(fù)式活塞機構(gòu)的另一個實施方式的部分切除的透視圖。圖4是類似于圖1的視圖，但是從不同的視點放大地示出另一個可選的實施方式， 其中該機構(gòu)包括兩個中間齒輪。
具體實施例方式圖1和2示出根據(jù)本發(fā)明的往復(fù)式活塞機構(gòu)1的實施方式，其適用于內(nèi)燃機。該 往復(fù)式活塞機構(gòu)1包括曲軸箱(未示出)，該曲軸箱通過曲軸軸承3支撐該曲軸2。在該實 施方式中的曲軸2包括曲柄銷4并可相對于曲軸箱繞著曲軸軸線5旋轉(zhuǎn)。該往復(fù)式活塞機構(gòu)1包括曲柄件6，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄銷4上。曲柄件6提供 有兩個軸承部7，它們相對于曲柄銷4偏心地設(shè)置。每個軸承部7具有支承連桿9的大端8 的外周壁。這樣，連桿9經(jīng)由其大端8可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄件6上。該連桿9還包括小端 10，活塞11可旋轉(zhuǎn)地安裝于小端上。曲柄件6提供有曲柄件齒輪12，該曲柄件齒輪與兩個中間齒輪13嚙合。所述中間 齒輪可旋轉(zhuǎn)地安裝到曲柄軸2上。每個中間齒輪13還與第一輔助齒輪14嚙合。該第一輔 助齒輪14經(jīng)由共同的輔助軸16固定到第二輔助齒輪15。該輔助軸16安裝到曲軸2上并 可相對于曲軸2繞著輔助軸軸線旋轉(zhuǎn)，該輔助軸軸線平行于曲軸軸線5延伸。這意味著輔 助軸軸線從曲軸軸線5間隔開。在本實施方式中，該輔助軸16延伸穿過曲柄臂17，從而使 得第一輔助齒輪14和第二輔助齒輪15設(shè)置在曲柄臂17和曲軸軸承3的相對的側(cè)上。在 本例中，曲柄臂17和曲軸軸承3是一體的，從而使得輔助軸16延伸通過二者。這樣，輔助 軸16在曲軸軸承3的外周內(nèi)延伸。第二輔助齒輪15與中心齒輪18嚙合，該中心齒輪18具有與曲軸軸線5重合的中 心線。在本實施方式中，中心齒輪18是內(nèi)齒輪而第二輔助齒輪15是外齒輪。根據(jù)本發(fā)明，曲柄件齒輪12是外齒輪且中間齒輪13是外齒輪。由于該構(gòu)造，往復(fù) 式活塞機構(gòu)1能夠以緊湊的方式建立并比本領(lǐng)域已知的那些更簡單。在圖1和2中可以看到，中間齒輪13設(shè)置在曲軸2的定位有配重19的一側(cè)，這產(chǎn) 生緊湊的結(jié)構(gòu)。齒輪尺寸可以選擇為使得曲柄件6在與曲軸2相同的方向上旋轉(zhuǎn)并為其速度的一 半。中心齒輪18和第二輔助齒輪15之間的齒數(shù)比可以是在曲柄件齒輪12和第一輔助齒 輪14之間的齒數(shù)比的一半的大小。該條件可以通過尺寸和齒輪齒模數(shù)的某些選擇而實現(xiàn)。圖3和4示出根據(jù)本發(fā)明的往復(fù)式活塞機構(gòu)1的替代的實施方式。在這些實施方 式中，機構(gòu)1包括四個活塞11。每個活塞11連接到單個曲柄件6上。這樣，每個曲柄件6 只支撐一個連桿9。曲柄件齒輪12、中間齒輪13、第一輔助齒輪14、第二輔助齒輪15和中心 齒輪的位置和互相嚙合類似于根據(jù)圖1和2的實施方式。在根據(jù)圖3和4的實施方式中， 有兩個輔助軸16。每個輔助軸16延伸穿過曲柄臂17。在這些實施方式中，第三輔助齒輪14’固定到輔助軸16上，從而使得第二輔助齒輪15位于第一輔助齒輪14和第三輔助齒輪 14’之間。在根據(jù)圖3的實施方式的情形下，第三輔助齒輪14’與第二中間齒輪13’嚙合， 而在根據(jù)圖4的實施方式的情形下，第三輔助齒輪14’與兩個中間齒輪13’嚙合。中間齒 輪13’可旋轉(zhuǎn)地安裝到曲軸2上。一個或多個第二中間齒輪13’與提供在第二曲柄件6’ 上的第二曲柄件齒輪12’嚙合。第二曲柄件6’可旋轉(zhuǎn)地安裝到第二曲柄銷上，該第二曲柄 銷繞著曲軸軸線5相對于曲柄銷4角度地間隔開。圖3示出第二曲柄件6’包括用于支承 連桿9的第二軸承部7’。圖3和4還示出了中心齒輪18的驅(qū)動裝置。該驅(qū)動裝置包括致動器20，該致動 器能夠經(jīng)由蝸桿21和蝸輪22驅(qū)動中心齒輪18，但是替代的驅(qū)動裝置也是可能的。蝸輪22 由在中心齒輪18上的外齒輪形成。隨著中心齒輪18的旋轉(zhuǎn)，活塞11的上止點和下止點可 受到影響。需要注意的是，中間齒輪13——其每個與第一輔助齒輪14以及曲柄件齒輪12嚙 合——的直徑不必相同。這同樣適合于中間齒輪13’，如在根據(jù)圖4的實施方式中示出的。 這提供了設(shè)計靈活性。還需要注意的是，上述實施方式的不同特征的組合是可以組合的。根據(jù)上面的描述，將清楚的是，本發(fā)明提供相對簡單的往復(fù)式活塞機構(gòu)，其提供了 設(shè)計緊湊的機構(gòu)的實施方式的可能性。本發(fā)明不限于圖中所示和前面所述的實施方式，其可以在權(quán)利要求及其技術(shù)等同 物的范圍內(nèi)以不同的方式改變。例如，往復(fù)式活塞機構(gòu)可以擴展為具有比上述實施方式更 多的活塞的更大的機構(gòu)。而且，在曲柄臂兩側(cè)的中間齒輪可具有不同的尺寸，然而曲柄件仍 然可以在與曲軸相同的方向上并以其一半的速度旋轉(zhuǎn)。在可選的實施方式中，曲柄件可以 是圓柱狀而替代偏心狀，這顯現(xiàn)導(dǎo)致比不具有曲柄件和用于驅(qū)動曲柄件的齒輪傳動裝置的 傳統(tǒng)機構(gòu)具有更低的摩擦損失。
權(quán)利要求
1.一種往復(fù)式活塞機構(gòu)(1)，包括曲軸箱；具有至少一個曲柄銷(4)的曲軸O)，所述曲軸(2)通過該曲軸箱支撐并能相對于該曲 軸箱繞著曲軸軸線(5)旋轉(zhuǎn)；包括大端(8)和小端(10)的至少一個連桿(9)；可旋轉(zhuǎn)地連接到該小端(10)上的活塞(11)；曲柄件(6)，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在該曲柄銷(4)上，并包括至少一個軸承部(7)，該軸承部 具有支承該連桿(9)的大端(8)的外周壁，從而使得該連桿(9)經(jīng)由該大端(8)可旋轉(zhuǎn)地 安裝到該曲柄件(6)的該軸承部(7)上；其中該曲柄件(6)提供有是外齒輪的曲柄件齒輪(12)，該曲柄件齒輪與是外齒輪的至 少一個中間齒輪(1 嚙合，該中間齒輪(1 還與是外齒輪的第一輔助齒輪(14)嚙合，其 中該第一輔助齒輪(14)經(jīng)由共同的輔助軸(16)固定到是外齒輪的第二輔助齒輪(15)上， 該輔助軸(16)安裝到該曲軸(2)上并可相對于該曲軸繞著平行于該曲軸軸線(5)延伸的 輔助軸軸線旋轉(zhuǎn)，該第二輔助齒輪(15)與是內(nèi)齒輪的中心齒輪(18)嚙合，該中心齒輪具有 與該曲軸軸線(5)重合的中心線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式活塞機構(gòu)(1)，其中該軸承部(7)相對于該曲柄銷(4) 偏心地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的往復(fù)式活塞機構(gòu)(1)，其中該曲柄件齒輪(12)與至少一 個另一中間齒輪(13)嚙合，該另一中間齒輪還與該第一輔助齒輪(14)嚙合。
4.根據(jù)在前任一權(quán)利要求所述的往復(fù)式活塞機構(gòu)(1)，其中該曲軸( 提供有曲軸軸 承(3)，而所述輔助軸(16)在該曲軸軸承(3)的外周內(nèi)延伸。
5.根據(jù)在前任一權(quán)利要求所述的往復(fù)式活塞機構(gòu)(1)，其中該曲軸( 包括至少一個 第二曲柄銷和可旋轉(zhuǎn)地安裝在該第二曲柄銷上的至少一個第二曲柄件(6’)，所述第二曲柄 銷繞著該曲軸軸線(5)相對于所述曲柄銷(4)角度地間隔開，該第二曲柄件(6’)提供有是 外齒輪的第二曲柄件齒輪(12’)，其中該第二曲柄件齒輪(12’ )與是外齒輪的至少一個第 二中間齒輪(13’)嚙合，其中該第二中間齒輪(13’)還與是外齒輪的第三輔助齒輪(14’) 嚙合，該第三輔助齒輪固定到共同的輔助軸(16)上。
6.根據(jù)在前任一權(quán)利要求所述的往復(fù)式活塞機構(gòu)(1)，其中該中心齒輪(18)能繞著該 曲軸軸線(5)旋轉(zhuǎn)，并且該往復(fù)式活塞機構(gòu)(1)提供有用于驅(qū)動該中心齒輪(18)的驅(qū)動裝 置(20-22)。
全文摘要
往復(fù)式活塞機構(gòu)(1)，包括曲軸箱和具有至少一個曲柄銷(4)的曲軸(2)。所述曲軸(2)通過該曲軸箱支撐并可相對于該曲軸箱繞著曲軸軸線(5)旋轉(zhuǎn)。該機構(gòu)還包括包含大端(8)和小端(10)的至少一個連桿(9)、可旋轉(zhuǎn)地連接到該小端(10)上的活塞(11)，和曲柄件(6)，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在該曲柄銷(4)上。該曲柄件(6)包括至少一個軸承部(7)，并具有支承該連桿(9)的大端(8)的外周壁，從而使得該連桿(9)經(jīng)由該大端(8)可旋轉(zhuǎn)地安裝到該曲柄件(6)的該軸承部(7)上。該曲柄件(6)提供有是外齒輪的曲柄件齒輪(12)，該曲柄件齒輪與是外齒輪的中間齒輪(13)嚙合。該中間齒輪(13)還與是外齒輪的第一輔助齒輪(14)嚙合。該第一輔助齒輪(14)經(jīng)由共同的輔助軸(16)固定到是外齒輪的第二輔助齒輪(15)上。該輔助軸(16)安裝到該曲軸(2)上并可相對于該曲軸繞著平行于該曲軸軸線(5)延伸的輔助軸軸線旋轉(zhuǎn)。該第二輔助齒輪(15)與中心齒輪(18)嚙合。該中心齒輪(18)是內(nèi)齒輪，具有與該曲軸軸線(5)重合的中心線。
文檔編號F02B75/04GK102066719SQ200980123449
公開日2011年5月18日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者蘭伯特斯·亨德里克·德古伊耶爾 申請人:蘭伯特斯·亨德里克·德古伊耶爾, 約安內(nèi)斯·雅各布斯·約瑟夫斯·什萊珀