專利名稱：一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)及其活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，更具體的說(shuō)，特別涉及一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞， 還涉及一種包括該活塞的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，已經(jīng)公開了多種類型和結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)。其中，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)最 為成熟，應(yīng)用最為廣泛；三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)雖然已經(jīng)在市場(chǎng)應(yīng)用，但應(yīng)用的范圍還十分有 限。瑞士專利文獻(xiàn)CH71501公開了一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，請(qǐng)參考圖1，該圖是瑞士專利文獻(xiàn) CH71501公開的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。該轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括定子部分(圖中未示出) 和轉(zhuǎn)子部分，轉(zhuǎn)子部分包括殼體10、曲軸20和兩個(gè)活塞，殼體10可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子 部分上，殼體10的旋轉(zhuǎn)軸線為01。殼體10內(nèi)形成缸筒11，在殼體10外端部設(shè)置有排 氣門；與排氣門相對(duì)應(yīng)，還設(shè)置相應(yīng)的挺桿、搖臂等配氣傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。曲軸20包括主軸頸 和曲柄銷，所述主軸頸可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子部分上；主軸頸上還設(shè)置外齒輪，殼體10設(shè) 置有與該外齒輪相嚙合的齒圈；主軸頸的軸線02與上述旋轉(zhuǎn)軸線Ol保持平行，且二者 之間具有預(yù)定距離，使殼體10和曲軸20繞不同的軸線旋轉(zhuǎn)。活塞包括活塞體31和連桿 32，連桿32—端與活塞體31相連，另一端與曲軸20的曲柄銷相連。上述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理是在進(jìn)氣沖程中，相對(duì)于殼體10，活塞體31從上 向下移動(dòng)時(shí)(以圖1為參照)，進(jìn)氣門打開，新鮮空氣通過(guò)進(jìn)氣門進(jìn)入缸筒11中；壓縮 沖程中，活塞體31從下向上移動(dòng)，進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，將空氣壓縮；在作功沖程中， 燃料燃燒作功，驅(qū)動(dòng)活塞體31向下移動(dòng)，活塞體31再通過(guò)連桿32驅(qū)動(dòng)曲軸20繞其主軸 頸的軸線02旋轉(zhuǎn)；在排氣沖程中，活塞體31從下向上移動(dòng)，排氣門打開，燃燒后的廢 氣通過(guò)排氣門排出。曲軸20在連桿32驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)端部的外齒輪和齒圈驅(qū)動(dòng)殼 體10以預(yù)定的速度繞旋轉(zhuǎn)軸線Ol旋轉(zhuǎn)；殼體10的旋轉(zhuǎn)速度低于曲軸20的旋轉(zhuǎn)速度， 并使曲軸20旋轉(zhuǎn)速度與殼體10的旋轉(zhuǎn)速度之間具有預(yù)定的比例。由于工作過(guò)程中殼體 10保持旋轉(zhuǎn)，該發(fā)動(dòng)機(jī)稱為轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。現(xiàn)有技術(shù)中，連桿的兩端分別與活塞體和曲軸鉸接，連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程 中，起到重要的作用。但是連桿與活塞體是通過(guò)固定在活塞體上的鉸接銷和鉸接座相連 接的，由于鉸接銷和鉸接座是由金屬制成，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部溫度升高時(shí)，鉸接銷和鉸 接座自身會(huì)發(fā)生膨脹，并擠壓活塞，以使活塞體變形，從而影響活塞體與氣缸的配合， 所以為了使活塞體與氣缸能夠正常的工作，需要將活塞體加工成橢圓形，以使活塞體變 形后成為與氣缸相配合的形狀。雖然預(yù)先將其加工成橢圓形能夠在一定程度上解決變形 的問(wèn)題，但是在實(shí)際應(yīng)用中，活塞體在受鉸接銷和鉸接座擠壓后的形狀，不會(huì)完全與氣 缸的形狀相適配，所以現(xiàn)有的活塞體與氣缸的配合效果較差。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于，提供一種活塞，以提高活塞與氣缸的配合關(guān)系。在提供上述活塞的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于，提供一種具有上述 活塞的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本實(shí)用新型提供的活塞包括活塞體和連桿，所述活 塞體與所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的缸筒相配合；所述連桿與所述活塞體固定連接?？蛇x的，在上述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞中，所述活塞體的橫向截面為圓形結(jié)構(gòu)，所 述橫向截面為與所述活塞體往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向垂直的截面。可選的，在上述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞中，所述活塞體朝向所述連桿第一端的表面 具有向所述連桿第一端延伸的裙部?？蛇x的，在上述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞中，所述活塞體外周面具有至少兩道活塞環(huán)槽。可選的，在上述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞中，所述活塞體頂面為平面?？蛇x的，在上述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞中，所述連桿第一端截面大于其第二端截 面。可選的，在上述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞中，所述連桿中設(shè)置有第一油孔，所述活塞 體內(nèi)設(shè)置有第二油孔，所述第一油孔一端開口位于連接第一端的與曲軸銷配合的面上， 另一端與第二油孔相通，所述第二油孔在活塞周面上具有開口?？蛇x的，在上述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞中，所述連桿通過(guò)焊接與所述活塞體固定?？蛇x的，在上述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞中，所述連桿與所述活塞體一體成型。為了實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，包括定子部分和轉(zhuǎn) 子部分，所述轉(zhuǎn)子部分包括殼體、曲軸和活塞，所述殼體包括氣缸和與氣缸相連的曲軸 箱，所述氣缸內(nèi)形成缸筒；所述曲軸包括主軸頸和曲柄銷；所述主軸頸與殼體還分別 設(shè)置有外齒輪與齒圈，所述外齒輪與齒圈相嚙合；所述殼體上設(shè)置連通殼體的缸筒的進(jìn) 氣通路和排氣通路；所述殼體可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子部分上，所述曲軸的主軸頸可旋轉(zhuǎn)地 安裝在定子部分上，所述殼體相對(duì)于定子部分的旋轉(zhuǎn)軸線與所述曲軸的主軸頸的軸線平 行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)在本實(shí)用新型中，由于活塞體與連桿不需要通過(guò)鉸接軸和鉸接座進(jìn)行鉸接，所 以可以避免鉸接銷和鉸接座膨脹而產(chǎn)生的活塞體變形問(wèn)題，從而提高了活塞體與缸筒之 間的配合關(guān)系。

圖1是瑞士專利文獻(xiàn)CH71501公開的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中A-A剖視圖；圖4是實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子部分的結(jié)構(gòu)示意圖圖5是圖4中B-B剖視圖；圖6是圖5中，氣缸的軸側(cè)圖；圖7是圖5中，曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意4[0026]圖8是圖5中，活塞連桿總成的軸側(cè)圖；圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例提供轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子部分的爆炸圖；圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例提供轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，配氣盤的主視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋 性，不應(yīng)對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。為了描述的方便，以下在對(duì)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述的同時(shí)，對(duì)其轉(zhuǎn)子 部分及轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞進(jìn)行描述，不再單獨(dú)對(duì)其轉(zhuǎn)子部分及轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞進(jìn)行描 述。請(qǐng)參考圖2和圖3，圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖3是圖2中A-A剖視圖。實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括定子部分100和轉(zhuǎn)子部分200， 定子部分100與預(yù)定的基礎(chǔ)固定，轉(zhuǎn)子部分200可相對(duì)于定子部分100旋轉(zhuǎn)。以下對(duì)轉(zhuǎn) 子部分200的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。請(qǐng)參考圖4和圖5，圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子部分的 結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是圖4中B-B剖視圖。轉(zhuǎn)子部分200包括兩個(gè)氣缸210、一個(gè)曲軸箱 220、一個(gè)曲軸230和兩個(gè)活塞240。結(jié)合圖5，并參考圖6，圖6是圖5中氣缸的軸側(cè)圖。氣缸210內(nèi)形成預(yù)定的缸 筒。在氣缸210的側(cè)壁上設(shè)置有排氣通路211。如圖5所示，該排氣通路211的內(nèi)開口 與缸筒的最頂部之間具有預(yù)定的距離h，距離h的大小可以根據(jù)進(jìn)氣壓力，額定工況及額 定功率等因素確定；優(yōu)選的技術(shù)方案中，排氣通路211為直孔，其延伸方向與后述曲軸 230的主軸頸的軸線平行。氣缸210側(cè)壁上還設(shè)置有進(jìn)氣孔212，進(jìn)氣孔212的一個(gè)開口 212a位于缸筒內(nèi)壁面上，另一開口 212b位于氣缸210的端面上。結(jié)合圖5，并參考圖7，圖7是圖5中曲軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。本例中，曲軸 230為組合式曲軸，包括兩個(gè)主軸頸231和一個(gè)曲柄銷232，曲柄銷232兩端分別安裝在 主軸頸231的兩個(gè)曲柄233上，主軸頸231的軸線與曲柄銷232的軸線平行，且兩軸線之 間具有相應(yīng)的距離，即曲柄銷232具有一定的偏心距。優(yōu)選的技術(shù)方案中，為保證曲軸 230的動(dòng)平衡，在曲柄233相對(duì)稱的一側(cè)還設(shè)置有平衡塊。另外，在一個(gè)主軸頸231上還 設(shè)置有外齒輪234。請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D8，圖8是圖5中活塞連桿總成的軸側(cè)圖。兩個(gè)活塞240均包括活塞 體241和連桿242 ；本例中，活塞體241與連桿242的第二端固定相連；而且，兩個(gè)活塞 240的兩個(gè)連桿242的第一端也固定連接在一起，這樣，兩個(gè)活塞240就形成轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī) 的活塞連桿總成。兩個(gè)活塞240的連桿242第一端固定相連的端部相互扣合，形成一個(gè) 與曲柄銷232相配合的安裝孔。結(jié)合圖3和圖5，并參考圖9，圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例提供轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn) 子部分的爆炸圖。曲軸箱220兩端與兩個(gè)氣缸210相連，形成轉(zhuǎn)子部分的殼體。曲軸箱220兩側(cè) 分別通過(guò)旋轉(zhuǎn)組件與定子部分100可旋轉(zhuǎn)相連，其旋轉(zhuǎn)軸線為01。本例中，曲軸箱220 包括曲軸箱體221和飛輪盤222，曲軸箱體221和飛輪盤222通過(guò)可拆卸結(jié)構(gòu)固定相連。在飛輪盤222內(nèi)設(shè)置齒圈224。兩個(gè)活塞240的活塞體241分別與兩個(gè)氣缸210的缸筒相配合，在缸筒內(nèi)壁與活 塞體241頂面之間形成燃燒室；活塞連桿總成形成的安裝孔與曲軸230的曲柄銷232相 連，使曲柄銷232可以相對(duì)于連桿242及活塞連桿總成旋轉(zhuǎn)。曲軸230的兩個(gè)主軸頸231 分別與定子部分100可旋轉(zhuǎn)相連，主軸頸231的軸線為02。上述旋轉(zhuǎn)軸線Ol與該軸線 02平行且具有預(yù)定的距離。曲軸箱220上的齒圈224與主軸頸231上的外齒輪234相嚙合。使齒圈224與 外齒輪234保持嚙合的目的在于使曲軸230和殼體之間保持預(yù)定的轉(zhuǎn)速比。本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以理解，使齒圈224與氣缸210或殼體的其他部分保持相對(duì)固定，使殼體具有適 當(dāng)?shù)凝X圈，同樣可以達(dá)到使曲軸230與殼體保持預(yù)定轉(zhuǎn)速比的目的。與氣缸210側(cè)壁上的進(jìn)氣孔212相對(duì)應(yīng)，曲軸箱220上設(shè)置有進(jìn)氣槽223，該進(jìn) 氣槽223與進(jìn)氣孔212的位于氣缸210端面上的開口 212b相對(duì)應(yīng)，二者形成進(jìn)氣通路； 該進(jìn)氣通路連通曲軸箱220內(nèi)的空間與缸筒。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)與現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理相同，即 通過(guò)燃料燃燒作功，驅(qū)動(dòng)活塞240驅(qū)動(dòng)曲軸230旋轉(zhuǎn)，通過(guò)曲軸230與殼體之間的外齒輪 234和齒圈224使殼體與曲軸230之間以預(yù)定的轉(zhuǎn)速比旋轉(zhuǎn)。與現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的工作 原理不相同的是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)為二沖程工作的發(fā)動(dòng)機(jī)。在第一 沖程期間，完成進(jìn)氣和壓縮過(guò)程，在第二沖程期間，完成作功和排氣過(guò)程；該過(guò)程可以 與現(xiàn)有的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程相同，在此不同贅述。通過(guò)適當(dāng)設(shè)置排氣通路211內(nèi) 開口與進(jìn)氣通路內(nèi)開口之間的關(guān)系及配氣相位，也可以將轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置為四沖程發(fā)動(dòng) 機(jī)，以適應(yīng)實(shí)際需要。將排氣通路211設(shè)置在氣缸210的側(cè)壁中，可以方便地將位于氣缸210端部的配 氣機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移到側(cè)面的位置；這樣可以減小轉(zhuǎn)子部分200半徑，從而有利于減小轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng) 機(jī)的體積，方便轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝與應(yīng)用。本例中，在整個(gè)工作過(guò)程中，進(jìn)氣通路與曲軸箱220內(nèi)空間保持相通，進(jìn)氣通 路與活塞體241頂側(cè)燃燒室之間的通斷根據(jù)活塞體241的位置確定。如圖5所示，在上 部活塞體241運(yùn)動(dòng)到與其相對(duì)的進(jìn)氣孔212的開口 212a之上時(shí)，進(jìn)氣通路與燃燒室之間 保持隔離，在上部活塞體241運(yùn)動(dòng)到進(jìn)氣孔212的開口 212a最上部之下時(shí)，進(jìn)氣通路與 燃燒室之間保持相通。當(dāng)然，也可以使進(jìn)氣通路的開口位于氣缸210或曲軸箱220外表 面合適位置；進(jìn)氣通路不限于由進(jìn)氣孔和進(jìn)氣槽形成，也可以為其他具體結(jié)構(gòu)，比如 可以僅在氣缸210的側(cè)壁中設(shè)置與曲軸箱220內(nèi)空間相連通的孔，等等；還可以利用現(xiàn)有 普通發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣控制機(jī)構(gòu)來(lái)控制進(jìn)氣相位及進(jìn)氣時(shí)間。為了更好地發(fā)揮轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)化配氣傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確地 控制轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣相位，本實(shí)用新型實(shí)施例采用另一種配氣控制機(jī)構(gòu)。請(qǐng)參考圖10，圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例提供轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中，配氣盤110的主視 圖。配氣盤Iio為環(huán)形結(jié)構(gòu)，在盤面上設(shè)置有預(yù)定角度的、弧形的配氣孔111。如圖3 所示，配氣盤Iio安裝在定子部分100上，配氣盤110中心線與轉(zhuǎn)子部分200的旋轉(zhuǎn)軸線 Ol重合。排氣通路211的外開口與配氣孔111相對(duì)應(yīng)，即在轉(zhuǎn)子部分200相對(duì)于定子部 分100旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，氣缸210上的排氣通路211的外開口在預(yù)定角度內(nèi)能夠和配氣盤110上的弧形的配氣孔111相通，使排氣通路211與轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管相通。在工作過(guò)程 中，可以通過(guò)調(diào)整配氣盤Iio的配氣孔111與定子部分100相對(duì)位置，使排氣通路211與 排氣管在預(yù)定時(shí)間內(nèi)連通，調(diào)整該轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣相位。當(dāng)然，由于排氣通路211的 內(nèi)開口與活塞體241頂側(cè)的燃燒室之間通斷還受到活塞體241位置的影響；因此，調(diào)整轉(zhuǎn) 子發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣相位要綜合配氣盤110配氣孔111的位置及活塞241的位置確定。另外，控制和調(diào)整轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)排氣相位或/和進(jìn)氣相位不限于上述結(jié)構(gòu)，還可 以利用現(xiàn)有的電子控制、機(jī)構(gòu)控制等其他方式進(jìn)行控制和調(diào)整。當(dāng)然，排氣通路211的 延伸方向不限于與所述主軸頸的軸線平行，也可以與所述主軸頸的軸線垂直，還可以根 據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，使其向在其他預(yù)定方向延伸，還可以根據(jù)實(shí)際情況需要，設(shè)置為特定 結(jié)構(gòu)的通路。本例中，連桿242的第二端與活塞體241固定連接，活塞體241與連桿242之間 不需要通過(guò)鉸接軸和鉸接座進(jìn)行鉸接，活塞體241就不會(huì)由于鉸接銷和鉸接座而變形； 進(jìn)而不需要再將活塞體240的橫向截面加工成橢圓形，而可以加工成圓形結(jié)構(gòu)；此處， 橫向截面為與活塞體241往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向垂直的截面；相對(duì)于橢圓形的活塞體來(lái)講，圓 形結(jié)構(gòu)的活塞體240加工更簡(jiǎn)單，精度更容易保證。另外，為了使活塞體240加工起來(lái) 更加容易，降低制造成本，可以將活塞體頂面設(shè)計(jì)為平面，并在氣缸210上設(shè)置適當(dāng)?shù)?空間形成燃燒室。本實(shí)施例中，活塞體241朝向連桿242第一端的表面具有向連桿242第一端延 伸的裙部，這樣可以增加活塞240與缸筒之間的配合面積?；钊w241外周面具有至少 兩道活塞環(huán)槽；該活塞環(huán)槽能夠與適合的活塞環(huán)相配合。為了提高活塞體241和缸筒的 配合度，特將連桿242第一端截面設(shè)計(jì)成大于其第二端截面，并且在連桿242中設(shè)置第一 油孔，活塞體241內(nèi)設(shè)置第二油孔，第一油孔一端開口位于連接第一端的與曲軸銷232配 合的面上，另一端與第二油孔相通，第二油孔在活塞240周面上具有開口。由于曲軸銷 232內(nèi)設(shè)置有油道，潤(rùn)滑油通過(guò)該油道進(jìn)入第一油孔，再通過(guò)第一油孔和第二油孔之間的 通道到達(dá)第二油孔，到達(dá)活塞240和缸筒的接觸面上，以保證活塞240與缸筒、活塞環(huán)與 活塞體241之間潤(rùn)滑。本實(shí)施例中，連桿242通過(guò)焊接與活塞體241固定，也可以將連 桿242與活塞體241設(shè)計(jì)成一體成型的結(jié)構(gòu)；此外，連桿242也可通過(guò)鉚接與活塞體241 固定，或者采用螺紋與活塞體241固定。本例中，使兩個(gè)活塞240的連桿242第一端相對(duì)固定。該結(jié)構(gòu)的益處在于，可 以進(jìn)一步的簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，提高活塞240的工作可靠性，減小工作過(guò)程中產(chǎn)生 的振動(dòng)，且可以方便轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝與調(diào)試。為了更好地發(fā)揮轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速的優(yōu)點(diǎn)，還可以通過(guò)調(diào)整殼體與曲軸230 之間的傳動(dòng)比，改變曲軸230的輸出轉(zhuǎn)速。本例中，殼體與曲軸230之間的傳動(dòng)比為 1 2時(shí)，即殼體旋轉(zhuǎn)一圈，曲軸230旋轉(zhuǎn)2圈，同時(shí)，使曲柄銷232的偏心距為與該曲 柄銷相連的活塞240在缸筒中的行程的1/4到1/2 ；所述行程為活塞240在預(yù)定缸筒中上 止點(diǎn)與下止點(diǎn)之間的距離。還可以根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)改變外齒輪234與齒圈224之間 的傳動(dòng)比使殼體與曲軸230之間具有合適的轉(zhuǎn)速比，并使曲柄銷232的偏心距和與曲柄銷 232相連的活塞240相對(duì)于氣缸210行程之間具有適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系；通過(guò)有限次實(shí)驗(yàn)或模 擬計(jì)算，可以獲得合適的傳動(dòng)比和偏心距；其中，殼體與曲軸240之間的傳動(dòng)比越大，
7偏心距越大，優(yōu)選曲柄銷的偏心距為相對(duì)應(yīng)活塞240在缸筒中行程的1/4到1/2。本實(shí)用新型實(shí)施例中，排氣通路211的內(nèi)開口與缸筒的最頂部之間的最小距離 小于進(jìn)氣通路的內(nèi)開口與缸筒的最頂部之間的最小距離，即相對(duì)于進(jìn)氣通路的內(nèi)開口， 排氣通路211的內(nèi)開口的位置更靠近于活塞體241的上止點(diǎn)。在活塞240向下移動(dòng)，排 氣階段開始時(shí)，燃燒室首先與排氣通路211相通，高溫高壓氣通過(guò)排氣通路211排出；在 活塞240繼續(xù)向下移動(dòng)，燃燒室與進(jìn)氣通路相通時(shí)，高溫高壓氣體壓力已經(jīng)減小。這樣 不僅可以避免燃燒室內(nèi)高溫高壓氣體通過(guò)進(jìn)氣通路進(jìn)入進(jìn)氣通道中，進(jìn)而可以避免點(diǎn)燃 進(jìn)氣通道內(nèi)的可燃?xì)怏w，還可以為可燃?xì)怏w進(jìn)入燃燒室提供便利。同時(shí)，由于采用的配氣盤110，可以通過(guò)配氣盤110控制排氣通路211的狀態(tài)。 這樣，在作功完成之后，活塞體241從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，即相對(duì)于氣缸210向下移 動(dòng)時(shí)(以圖5中上部活塞為參照)，可以使排氣開始的時(shí)刻早于進(jìn)氣開始的時(shí)刻，進(jìn)行排 氣。附著活塞體241繼續(xù)向下移動(dòng)，進(jìn)氣通路和排氣通路均與活塞體241頂側(cè)的燃燒室 相通，此時(shí)可以實(shí)現(xiàn)換氣過(guò)程；換氣過(guò)程中，活塞體241反向運(yùn)動(dòng)。換氣過(guò)程持續(xù)預(yù)定 時(shí)間后，可以通過(guò)配氣盤110斷開排氣通路211與排氣管連通，使排氣通路211斷開，進(jìn) 氣繼續(xù)進(jìn)行，換氣結(jié)束?；钊w241向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，直至活塞體241將進(jìn)氣通路與燃燒 室隔離后，進(jìn)氣結(jié)束。這樣，在保證排盡燃燒室內(nèi)廢氣的前提下，在一個(gè)工作周期內(nèi)， 就可以使缸筒內(nèi)氣體流出的結(jié)束時(shí)刻早于氣體流入的結(jié)束時(shí)刻，即使該氣缸210的排氣 結(jié)束時(shí)間早于進(jìn)氣結(jié)束時(shí)間，減小新鮮空氣流出的量，增加新鮮空氣充入量，提高轉(zhuǎn)子 發(fā)動(dòng)機(jī)的有效進(jìn)氣量，為提高轉(zhuǎn)速和功率提供前提。另外，為了更進(jìn)一步的提高轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量和功率，本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn) 子發(fā)動(dòng)機(jī)中還設(shè)置有增壓裝置，以增加進(jìn)氣通路的進(jìn)氣壓力；該增壓裝置設(shè)置于轉(zhuǎn)子發(fā) 動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道中，進(jìn)氣通道與曲軸箱220內(nèi)空間相通。這樣可以提高轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn) 氣量，提高該發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。進(jìn)氣通道可以設(shè)置在定子部分100中，且可以在定子部分 100與曲軸箱220之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)密封裝置，以保證進(jìn)氣通道與曲軸箱220內(nèi)空間的順暢相通。經(jīng)過(guò)上述技術(shù)手段的結(jié)合，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速可 以大幅提高，其曲軸230轉(zhuǎn)速可以達(dá)到15000轉(zhuǎn)/分。另外，為了充分利用轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子部分200的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型實(shí)施例中，在所述殼體外壁面設(shè)置有向外延伸的 散熱片；這樣，在轉(zhuǎn)子部分200的殼體相對(duì)于定子部分100旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)相對(duì)于空氣運(yùn) 動(dòng)，使空氣相對(duì)于散熱片流動(dòng)，為空氣與殼體之間的熱交換提供便利，提高殼體的散熱 效果。與現(xiàn)有的風(fēng)冷和水冷方式相比，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)僅設(shè)置相應(yīng) 的散熱片就可以實(shí)現(xiàn)散熱的目的，不僅能夠大大簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，還可以降低轉(zhuǎn) 子發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行成本，提高運(yùn)行可靠性。進(jìn)一步地，為了增加殼體與空氣之間的接觸 面積，增加氣缸的剛性，提高氣缸內(nèi)部鏡面的負(fù)載能力，還可以使所述散熱片為板狀結(jié) 構(gòu)，使其延展平面與所述曲軸的主軸頸的軸線垂直，即在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使空 氣更好地通過(guò)散熱片之間的空隙，減小轉(zhuǎn)子部分的旋轉(zhuǎn)阻力。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，比如 說(shuō)，可以使轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)包括更多個(gè)(對(duì))氣缸210及多個(gè)(對(duì))活塞240，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，包括活塞體和連桿，所述活塞體與所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的缸 筒相配合；所述連桿與所述活塞體固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其特征在于，所述活塞體的橫向截面為圓 形結(jié)構(gòu)，所述橫向截面為與所述活塞體往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向垂直的截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其特征在于，所述活塞體朝向所述連桿第 一端的表面具有向所述連桿第一端延伸的裙部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其特征在于，所述活塞體外周面具有至少 兩道活塞環(huán)槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其特征在于，所述活塞體頂面為平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其特征在于，所述連桿第一端截 面大于其第二端截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其特征在于，所述連桿中設(shè)置有第一油 孔，所述活塞體內(nèi)設(shè)置有第二油孔，所述第一油孔一端開口位于連接第一端的與曲軸銷 配合的面上，另一端與第二油孔相通，所述第二油孔在活塞周面上具有開口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其特征在于，所述連桿通過(guò)焊接與所述活 塞體固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞，其特征在于，所述連桿與所述活塞體一體 成型。
10.—種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，包括定子部分和轉(zhuǎn)子部分，所述轉(zhuǎn)子部分包括殼體、曲軸和活 塞，所述殼體包括氣缸和與氣缸相連的曲軸箱，所述氣缸內(nèi)形成缸筒；所述曲軸包括主 軸頸和曲柄銷；所述主軸頸與殼體還分別設(shè)置有外齒輪與齒圈，所述外齒輪與齒圈相嚙 合；所述殼體上設(shè)置連通殼體的缸筒的進(jìn)氣通路和排氣通路；所述殼體可旋轉(zhuǎn)地安裝在 定子部分上，所述曲軸的主軸頸可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子部分上，所述殼體相對(duì)于定子部分 的旋轉(zhuǎn)軸線與所述曲軸的主軸頸的軸線平行；其特征在于，所述活塞為權(quán)利要求1-9任 一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)及其活塞，該活塞包括活塞體和連桿，所述活塞體與所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的缸筒相配合；所述連桿的第一端與設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體內(nèi)的曲軸的曲柄銷連接，所述連桿的第二端與所述活塞體固定連接。在本實(shí)用新型中，由于連桿與活塞體之間不需要鉸接銷和鉸接座，可以避免由于鉸接銷和鉸接座受力而產(chǎn)生的活塞體變形，進(jìn)而可以將活塞體做成橫向截面為圓形的結(jié)構(gòu)，橫向截面為與活塞體往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方向垂直的截面。因此，本實(shí)用新型提供的活塞不僅可以方便活塞體的加工，有利于保證活塞體的加工精度，還可以保證活塞體與缸筒之間的配合關(guān)系。
文檔編號(hào)F02B55/02GK201802481SQ20102055367
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者吳少偉 申請(qǐng)人:湖北新火炬科技股份有限公司