專利名稱：多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種內燃機輔助輸出軸，尤其是多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式。
背景技術：
多缸內燃機主要應用在火車、汽車、輪船上。6缸以下的內燃機氣缸的布置形式一般為直線式。每個氣缸均包含缸體、活塞和曲柄連桿機構等部件。每個氣缸內活塞在缸體內往復運動，各活塞所作的功通過曲柄連桿機構傳遞到同一根曲軸上，再通過減速機構輸出。內擺線機構內燃機是利用圓的內擺線在特殊參數(動圓半徑r等于1/2定圓半徑R)時為直線的原理，將活塞的往復直線運動轉換為曲軸的旋轉運動。其中，定圓可設計成一內齒圈，動圓可設計成一行星齒輪，行星齒輪圓周上設計一與齒輪軸平行的連接連桿大頭的圓柱銷，即可實現(xiàn)兩種運動之間的轉換。內擺線形式機械結構最早由Huf. Franz等人提出。內擺線機構內燃機由于連桿在工作時不發(fā)生擺動，因此理論上活塞工作時不存在側壓力，這將大大減小內燃機的機械摩擦功損失和由于傾覆力矩引起的運轉振動。但是，內擺線多缸內燃機每段輸出軸是獨立的，無法從內燃機的一端獲得全部輸出功。盡管采用特殊機構可以將內擺線機構各輸出軸段的扭矩合成后得到綜合扭矩，但會使結構復雜，使內燃機的整體長度加大。另外在裝配與加工工藝上內擺線機構也存在一些困難，如大齒圈需通過螺釘和定位銷安裝在機體的隔板上，其安裝精度和安裝強度不易保證；行星齒輪與輸出軸做成一體時會導致齒輪加工困難， 分開加工時由于輸出軸曲柄為懸臂梁支撐，齒輪與輪軸之間的安裝強度和剛度如何保證等都是不易解決的問題。因此，目前的結構無法實現(xiàn)內擺線機構內燃機高效運轉。中國專利CN2890371號所公開的“發(fā)動機緩沖輸出軸裝置”專利(申請?zhí)?200620055324. 6)，是由發(fā)動機輸出軸，鎖緊螺母，軸承，螺塞，錐齒輪，傳力凸爪，彈簧座，彈簧，軸承座組成，錐齒輪空套在發(fā)動機輸出軸上，傳力凸爪與發(fā)動機輸出軸用花鍵連接，彈簧座安裝在發(fā)動機的輸出軸上，彈簧安裝在傳力凸爪和彈簧座之間，傳力凸爪的端面凸輪與錐齒輪的內端面凸輪接觸。這項專利的不足之處在于只是具有一定的緩沖效果，并不能夠減少內擺線機構存在輸出功損失的問題，實現(xiàn)內擺線機構內燃機高效運轉。中國專利CN1959088號所公開的“可變排量的多缸發(fā)動機系統(tǒng)”專利(申請?zhí)?200610039007. X)，是各氣缸上連固電控氣門執(zhí)行機構，動力輸出端處設固轉速傳感器和力矩傳感器，力矩傳感器和轉速傳感器接電控單元(ECU)的輸入端，電控單元(ECU)的輸出連接電控氣門執(zhí)行機構中的電磁線圈，在相關軟件的支持下，電控單元可根據傳感信號計算出所需功率，實時指揮控制多缸發(fā)動機系統(tǒng)參加工作的氣缸數量，以達到所需功率與輸出功率的匹配。這項專利的不足之處在于傳感器和電控器件可以通過氣缸排量的改變來減少輸出功損失，但仍然無法從結構上解決內擺線機構存在輸出功損失的問題，實現(xiàn)內擺線機構內燃機高效運轉。發(fā)明內容本實用新型的目的就是要提供一種多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式，在解決內擺線機構存在輸出功損失問題的同時，合理確定內燃機整機高度和寬度，實現(xiàn)高效利用空間的目的。與本實用新型一同提交了專利名稱為“具有輔助輸出軸結構的多缸內擺線機構內燃機”的申請，已經說明了輔助輸出軸結構的組成及輸出功的傳遞關系。“具有輔助輸出軸結構的多缸內擺線機構內燃機”除了具有缸體、活塞、連桿、行星齒輪組和輸出軸外，還具有輔助輸出軸結構，其中，輔助輸出軸結構由主動齒輪、從動齒輪和輔助輸出軸組成；輔助輸出軸與輸出軸平行排列；主動齒輪有多個，主動齒輪固定在輸出軸上，主動齒輪分布在連桿的兩側；從動齒輪與主動齒輪具有相同的數量，從動齒輪固定在輔助輸出軸上；主動齒輪和從動齒輪兩兩對應搭配在一起形成齒輪連接。這里說的輸出軸就是曲軸。為了達到上述目的，本實用新型提供的多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式包含三種方式一是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間夾角為180°， 這種布置形式能夠最大限度減小內燃機整機的寬度；二是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間夾角為90°，這種布置形式能夠減小內燃機整機的高度；三是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間夾角為15°至90°，其中15°為輔助輸出軸不與氣缸和活塞連桿干涉的最小夾角，這種布置形式能夠同時減小內燃機整機的寬度和高度。當本實用新型使用時，能夠根據實際的空間大小來確定曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間的夾角，即確定多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式，在解決內擺線機構存在輸出功損失問題的同時，合理確定內燃機整機高度和寬度，實現(xiàn)高效利用空間的目的。本實用新型提供的多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式包含三種方式 一是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間夾角為180°，二是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間夾角為90°，三是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間夾角為15°至90°，其中15°為輔助輸出軸不與氣缸和活塞連桿干涉的最小夾角，結構簡單；使用時能夠根據實際的空間大小來確定曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間的夾角，即確定多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式，在解決內擺線機構存在輸出功損失問題的同時，能夠合理確定內燃機整機高度和寬度，實現(xiàn)高效利用空間的目的，適用于所有多缸內擺線機構內燃機。


本實用新型將結合附圖作進一步的說明，請參看附圖附圖1表示本實用新型的示意圖。附圖1所示的結構包括氣缸1，輔助輸出軸2，夾角3，氣缸中心線4，曲軸中心與輔助輸出軸中心連線5，曲軸6。
具體實施方式
與本實用新型一同提交了專利名稱為“具有輔助輸出軸結構的多缸內擺線機構內燃機”的申請，已經說明了輔助輸出軸結構的組成及輸出功的傳遞關系。 “具有輔助輸出軸結構的多缸內擺線機構內燃機”除了具有氣缸1、活塞、連桿、行星齒輪組和輸出軸外，還具有輔助輸出軸結構，其中，輔助輸出軸結構由主動齒輪、從動齒輪和輔助輸出軸2組成；輔助輸出軸2與輸出軸平行排列；主動齒輪有多個，主動齒輪固定在輸出軸上，主動齒輪分布在連桿的兩側；從動齒輪與主動齒輪具有相同的數量，從動齒輪固定在輔助輸出軸上；主動齒輪和從動齒輪兩兩對應搭配在一起形成齒輪連接。這里的輸出軸就是指曲軸6。本實用新型提供的多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式包含三種方式 一是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線5與氣缸中心線4間夾角3為180°，這種布置形式能夠最大限度減小內燃機整機的寬度；二是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線5與氣缸中心線4間夾角3為90°，這種布置形式能夠減小內燃機整機的高度；三是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線5與氣缸中心線4間夾角3為15°至90°，其中15°為輔助輸出軸2不與氣缸1 和活塞連桿干涉的最小夾角3，這種布置形式能夠同時減小內燃機整機的寬度和高度。當本實用新型使用時，能夠根據實際的空間大小來確定曲軸中心與輔助輸出軸中心連線5與氣缸中心線4間的夾角3，即確定多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式，在解決內擺線機構存在輸出功損失問題的同時，合理確定內燃機整機高度和寬度，實現(xiàn)高效利用空間的目的。 本實用新型保護范圍涉及上面所述的所有變化形式。
權利要求1. 一種多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式，其特征在于曲軸中心與輔助輸出軸中心連線(5)與氣缸中心線⑷間夾角(3)為15°至90°，其中15°為輔助輸出軸 (2)不與氣缸(1)和活塞連桿干涉的最小夾角(3)。
專利摘要本實用新型公開了一種多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式，包含三種方式一是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間夾角為180°；二是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間夾角為90°；三是曲軸中心與輔助輸出軸中心連線與氣缸中心線間夾角為15°至90°，其中15°為輔助輸出軸不與氣缸和活塞連桿干涉的最小夾角。本實用新型結構簡單，使用時能夠根據實際的空間大小來確定多缸內擺線機構內燃機的輔助輸出軸布置形式，在解決內擺線機構存在輸出功損失的同時，能夠合理確定內燃機整機高度和寬度，實現(xiàn)高效利用空間的目的，適用于所有多缸內擺線機構內燃機。
文檔編號F02B61/06GK201934187SQ20102066020
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權日2010年11月26日
發(fā)明者李人憲, 陳琳 申請人:西南交通大學