專利名稱：往復運動流體機械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通常稱為“擋車軛(scotch yoke)”裝置的往復運動流體機械的變型。
背景技術：
已知的擋車軛裝置包括一對或多對水平相對的活塞，該活塞在各自的氣缸內(nèi)往復運動。一對活塞中的每一個都剛性安裝在另一個上，這樣，該對活塞作為一單個單元而運動。該活塞沿平行的軸往復運動，這些軸可以同軸或可以偏移。一個曲柄在一對活塞的中心，該曲柄偏心地安裝在滑動器中。該滑動器再安裝在相對的滑動表面之間的活塞組件中，該相對的滑動表面垂直于活塞的軸延伸。這樣，該滑動器限制成垂直于活塞軸運動，因此，當曲柄旋轉(zhuǎn)時，將使得活塞以真正正弦曲線運動的形式沿活塞軸線往復運動。在某些情況下，提供的真正正弦曲線運動更應當是由曲柄和連桿結構提供的準正弦曲線運動，而大多數(shù)內(nèi)燃機或泵中所用的是該曲柄和連桿結構。不過，該裝置有一些缺點?；钊驮诖怪逼矫鎯?nèi)往復運動的滑動器都不能通過旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量來進行動平衡。盡管這可以部分通過多對裝置來補償，但還是留下了擺動力偶。
而且，在普通結構中，滑動器在一對相對的表面之間滑動，該對相對的表面在連桿頭軸承的兩側(cè)。活塞必須沿平行軸布置，而滑動器的滑動表面和滑動引導表面之間的距離必須大于曲柄連桿頭的直徑。
本發(fā)明的目的是改正現(xiàn)有技術的某些缺點并以優(yōu)選形式提供了一種裝置，在該裝置中，成對的活塞不用剛性連接在一起，且不需要同軸，并且還能達到很好的動平衡。本發(fā)明還允許安裝在單個連桿頭支承銷上的活塞使用非對稱的部件。
在最基本的形式中，本發(fā)明實際上使活塞彼此分離，并使各活塞有其自身的一對和一組滑動表面和其自身的滑動器。各活塞的滑動表面不在連桿頭的各側(cè)，而是位于遠離連桿頭的位置，滑動表面可以是組合表面。分離意味著各活塞并不依賴于與其它活塞的連接而沿兩個方向運動，而是允許各活塞沿單獨的軸線運動和與其它各活塞的相位不同。結構活塞可以通過帶有不同滑動表面的公共連桿機構而相互連接，但是活塞并不剛性連接在一起。因此，由一對活塞可以獲得V形結構，或者由三個活塞可以獲得120°的布置方式。
發(fā)明的公開在一種基本形式中，本發(fā)明提供了一種流體發(fā)動機或泵，該流體發(fā)動機或泵包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上；至少兩個活塞，每個活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿相應活塞軸線往復運動，各活塞包括引導裝置，該引導裝置與在連接裝置上的相應配合裝置配合，所述引導裝置包括一對引導表面，這兩引導表面都布置在連桿頭裝置的相同側(cè)。
優(yōu)選是，該引導裝置包括基本垂直于相應活塞軸線延伸的表面。不過，該引導表面可以以與相應活塞軸線所成角度不是90°的形式延伸。即使當引導表面“垂直于”活塞軸線時，引導表面也可以偏離垂直方向正負5°。配合裝置可以是兩個或更多平行的線性表面，該表面與引導表面相對應并能相對于該引導表面滑動。也可選擇，配合裝置可以包括兩個或更多滾子軸承或類似物。
在該實施例中，線性平行相對的引導表面可以位于連接裝置上，配合裝置可以安裝在活塞上。在優(yōu)選形式中，在各連桿頭軸承上有兩個或三個安裝在滑動器裝置上的活塞。如果需要的話，活塞可以環(huán)繞主軸線等角度布置。
引導裝置可以與活塞成一體或可以位于安裝在活塞上的單獨構件上。當提供有單獨構件時，該構件可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在活塞上，優(yōu)選是通過活塞銷裝置。這允許我們采用具有連接桿的普通活塞，該連接桿包括引導裝置。
曲柄軸可以相對于氣缸固定，或者是可運動的，以便改變壓縮比和/或氣缸內(nèi)的活塞的同步性。在V形結構中，曲柄軸沿氣缸之間夾角的等分線運動將導致壓縮比變化，同時不會引起相位的任何變化。一種可選結構是曲柄軸軸線可以繞遠處的軸線旋轉(zhuǎn)，因此能使曲柄軸升高或降低。該結構可以用于單活塞發(fā)動機。曲柄的運動可以沿任意方向。
當每個連桿頭軸承有兩個活塞時，活塞可以布置成V形結構。該V形結構可以成任意角度，例如90°、60°、72°或其它合適角度。每個連桿頭軸承上的活塞數(shù)目僅僅由物理尺寸限制。各連桿頭軸承可以有單個連接裝置，多個活塞安裝在該單個連接裝置上，或者可以在各連桿頭軸承上安裝有多個連接裝置，同時各連接裝置有一個安裝在它上面的相應活塞。
當多個活塞安裝在一個連桿頭軸承上時，它們可以位于離主軸線相同距離處，或者不同活塞可以離主軸線不同距離。
盡管引導裝置和互補的配合裝置優(yōu)選是橫截面為簡單的平表面，但是也可以是其它結構，以便提供有另外的、垂直于引導裝置的線的定位表面。
在另一種基本形式中，本發(fā)明還提供了一種流體發(fā)動機或泵，該流體發(fā)動機或泵包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該至少一個活塞與在連接裝置上的配合裝置配合，因此，該連接裝置可以相對于該至少一個活塞進行非旋轉(zhuǎn)運動；以及穩(wěn)定裝置，該穩(wěn)定裝置與連接裝置配合，以便當該連接裝置沿軌道繞主軸線運動時將其限定在單一方向上。
該穩(wěn)定裝置可以包括連接裝置與該至少一個活塞配合的部分。該穩(wěn)定裝置可以包括單獨的連桿機構，該單獨的連桿機構可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在連接裝置和曲柄箱上。
曲柄機構可以是有偏心的連桿頭軸承的簡單曲柄，或者它可以是一種組合機構，該組合機構使得連桿頭軸承不會以恒定角速度進行簡單圓周運動。該組合曲柄機構的實例在PCT國際專利申請No.PCT/AU97/00030和PCT/AU98/00287中公開。這些文獻所公開的內(nèi)容為本文參引。
在另一種基本形式中，本發(fā)明還提供了一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上；至少一個活塞，該活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該至少一個活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，所述曲柄機構的主軸線可相對于所述氣缸沿至少一個軌道運動，所述配合裝置結構為這樣，即使所述至少一個活塞既不延遲也不提前。
當裝置包括布置成V形的活塞時，曲柄機構的主軸線優(yōu)選是沿線性軌道運動，該線性軌道平分該V形的夾角。也可選擇，曲柄機構的主軸線可以沿弧線運動。
在另一種基本形式中，本發(fā)明還提供了一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該至少一個活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，所述連接裝置的質(zhì)心位于該連桿頭軸線上或靠近該連桿頭軸線。
優(yōu)選是，曲柄包括配重，該配重能夠相對于曲柄軸線基本平衡和/或動平衡連接裝置的質(zhì)量。
在另一種基本形式中，本發(fā)明還提供了一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該至少一個活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，當曲柄旋轉(zhuǎn)時，該曲柄機構、連接裝置和該至少一個活塞的有效質(zhì)心相對于曲柄軸線保持靜止或基本保持靜止。
在另一種基本形式中，本發(fā)明還提供了一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一對非相對布置的活塞，各活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿相應活塞軸線往復運動，各活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中連接裝置和配合裝置的結構是這樣的，即，各活塞的運動都是簡單的諧振運動。
在另一種基本形式中，本發(fā)明還提供了一種流體裝置，該裝置包括一種曲柄機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一對非相對布置的活塞，各活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿相應活塞軸線往復運動，各活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，各對活塞的質(zhì)量和運動等效于沿軌道運動的單個物體。
優(yōu)選是，該軌道是一個圓，但是它也可以是橢圓形。
優(yōu)選是，各活塞的運動是簡單的諧振運動。
在另一種基本形式中，本發(fā)明還提供了一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一對活塞，各活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿相應活塞軸線往復運動，每對活塞軸線相互成90°角，各活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，各對活塞的質(zhì)量和運動等效于沿軌道運動的單個物體；連接裝置的質(zhì)心位于連桿頭軸線上或靠近連桿頭軸線；以及曲柄包括配重，該配重基本上位于與連桿頭徑向相對的位置，并有遠離曲柄軸線的質(zhì)心，該配重包括以下等效物第一質(zhì)量，用于相對于曲柄軸線靜平衡和/或動平衡連桿頭軸承的全部或部分質(zhì)量；第二質(zhì)量，用于相對于曲柄軸線靜平衡和/或動平衡連接裝置的全部或部分質(zhì)量；以及相應的第三質(zhì)量，用于相對于曲柄軸線靜平衡和/或動平衡每對活塞的全部或部分質(zhì)量。優(yōu)選是，該角度為90°。
優(yōu)選是該軌道是一個圓，第三質(zhì)量優(yōu)選是靜平衡和/或動平衡活塞的質(zhì)量。
當軌道不是一個圓時，該第三質(zhì)量可以沿第一方向平衡活塞的質(zhì)量。該第一方向優(yōu)選是平行或垂直于每對活塞的軸線的角平分線。
在本發(fā)明的所有形式中，連接裝置可以相對于活塞進行非旋轉(zhuǎn)運動。優(yōu)選是，除了工差所允許的外，沒有任何旋轉(zhuǎn)運動。
一種往復運動活塞裝置，包括至少一個活塞組件，該活塞組件沿活塞軸線往復運動；一曲柄，該曲柄繞曲柄軸線旋轉(zhuǎn)，并有偏離曲柄軸線的部件；
至少一個中間部件，該中間部件位于該部件和活塞之間，以便將部件的運動傳遞給活塞組件。
該裝置的各活塞組件可以有兩個表面，其中該偏離部件支承在一個表面上，中間部件支承在另一表面上。
該裝置可以有單個的中間部件，該單個中間部件支承在兩表面上，或者該裝置有兩個中間部件，每個部件支承在一個相應表面上。
各活塞組件可以有一個活塞或可以有兩個活塞。當每個組件有兩個活塞時，優(yōu)選是至少一個中間部件位于活塞下面。
該部件優(yōu)選是一圓形凸輪，該凸輪的中心偏離曲柄軸線。
該裝置可以是對于每個部件有兩個或更多活塞組件。
當對于每個部件都有兩個或更多活塞組件時，它們可以沿彼此成任意角度延伸的活塞軸線往復運動。優(yōu)選是，每個偏離部件的兩活塞組件彼此成90°延伸。
當兩活塞組件彼此成90°延伸時，優(yōu)選是提供有兩個中間部件，每個中間部件都與兩個活塞組件配合。
在另一基本形式中，本發(fā)明提供了一種往復運動活塞裝置，包括至少一個活塞組件，該活塞組件沿活塞軸線往復運動；一曲柄，該曲柄繞曲柄軸線旋轉(zhuǎn)，并有偏離曲柄軸線的部件；至少一個中間部件，該中間部件位于該部件和活塞之間，以便將部件的運動傳遞給活塞組件。
該裝置的各活塞組件可以有兩個表面，其中該偏離部件支承在一個表面上，中間部件支承在另一表面上。
該裝置可以有單個的中間部件，該單個中間部件支承在兩表面上，或者該裝置有兩個中間部件，每個部件支承在一個相應表面上。
各活塞組件可以有一個活塞或可以有兩個活塞。當每個組件有兩個活塞時，優(yōu)選是至少一個中間部件位于活塞下面。
該部件優(yōu)選是一圓形凸輪，該凸輪的中心偏離曲柄軸線。
該裝置可以是對于每個部件有兩個或更多活塞組件。
當對于每個部件都有兩個或更多活塞組件時，它們可以沿彼此成任意角度延伸的活塞軸線往復運動。優(yōu)選是，每個偏離部件的兩活塞組件彼此成90°延伸。
當兩活塞組件彼此成90°延伸時，優(yōu)選是提供有兩個中間部件，每個中間部件都與兩個活塞組件配合。
在另一種基本形式中，本發(fā)明還提供了一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該活塞的橫截面區(qū)域垂直于活塞軸線，該活塞有第一引導裝置，該第一引導裝置與連接裝置上的配合裝置配合；至少一個第二活塞引導裝置，以便將活塞限制成沿活塞軸線運動；其中第一活塞引導裝置平分活塞，各第二活塞引導裝置位于由活塞橫截面區(qū)域確定的容積內(nèi)，但是并不沿著由第一活塞引導裝置形成的中心平分線。
在優(yōu)選實施例中，第一引導裝置包括基本垂直于各活塞軸線延伸的表面，如前所述。
該第二活塞引導裝置將減輕活塞在氣缸中的“堵塞”，該“堵塞”在高溫下可能出現(xiàn)問題。希望能保持活塞與活塞軸線對齊。第二活塞引導裝置的多個優(yōu)選實施例將聯(lián)系附圖進行介紹。應當知道，因為第二引導裝置位于活塞的“基底面(footprint)”內(nèi)，因此，該流體裝置的金屬質(zhì)量能減至最小。
正如圖中所示，在某些實施例中，第二活塞引導裝置成對形成，從該對中的一個部件畫向另一部件的線將垂直于由第一活塞引導裝置形成的中心平分線。在另一實施例中，該第二活塞引導裝置包括位于由第一活塞引導裝置形成的平分線的兩側(cè)的部件，但是并不是沿著中心線的部件。
第二活塞引導裝置可以安裝在活塞基底面內(nèi)的塊上，從而使本發(fā)明裝置的尺寸減至最小。
在另一種基本形式中，本發(fā)明還提供了一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動；中間連接裝置，該中間連接裝置使該至少一個活塞與連接裝置相互連接；以及用于調(diào)節(jié)該中間連接裝置相對于該至少一個活塞或連接裝置或者該至少一個活塞和連接裝置的位置的裝置。
該調(diào)節(jié)裝置可以包括狹槽、槽或與中間連接裝置配合的表面。
該中間連接裝置優(yōu)選是插入引導裝置或與該引導裝置配合，以便使在氣缸內(nèi)的該至少一個活塞穩(wěn)定。優(yōu)選是，該調(diào)節(jié)裝置包括引導裝置，但是該引導裝置可以是單獨的。
調(diào)節(jié)裝置可以相對于氣缸軸線橫向或縱向運動，或者可以橫向和縱向運動。該引導裝置可以繞軸線旋轉(zhuǎn)。
調(diào)節(jié)裝置可以包括線性、單半徑曲線或多半徑曲線的狹槽、槽、表面或類似物。該中間裝置可以包括滑動或滾動接觸部件，以便與調(diào)節(jié)裝置配合。
調(diào)節(jié)裝置是可運動的，以便改變活塞的有效沖程、裝置的有效壓縮比或活塞運行所沿的位置/時間軌道，或者前述的任意組合。
在另一種基本形式中，本發(fā)明還提供了一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；
至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動；中間連接裝置，該中間連接裝置使該至少一個活塞與連接裝置相互連接；以及用于沿活塞所運行的軸線調(diào)節(jié)距離的裝置。
在發(fā)明的本方面，調(diào)節(jié)裝置可以包括與連接桿分開的可壓縮連接桿或可壓縮元件。在另外的實施例中，我們已經(jīng)提出了擋車軛型流體機械，其中，各活塞可以與安裝在曲柄的相同連桿頭上任意另外的活塞分離，因此允許各活塞沿氣缸軸線運動，而該氣缸軸線可以與任意另外的氣缸軸線成一定角度。在該裝置的制造中，發(fā)現(xiàn)活塞可以在氣缸內(nèi)繞軸線總體垂直于氣缸軸線旋轉(zhuǎn)，從而損壞該裝置。為了防止出現(xiàn)這種情況，提出了用安裝、連接在活塞上或者與該活塞成一體的引導裝置，以便將該活塞保持在正確的方向上，并防止活塞出現(xiàn)不希望的旋轉(zhuǎn)或偏轉(zhuǎn)。我們還提出了位于活塞和氣缸孔外部的引導裝置。這需要在曲柄箱內(nèi)的額外空間，因此增大了該流體機械的尺寸。
為了解決至少一些上述缺點，在一種基本形式中，本發(fā)明提供了一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞設置成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該活塞或各活塞有第一引導裝置，該第一引導裝置與連接裝置上的配合裝置配合，所述連接裝置相對于活塞和兩個端點之間的第一引導裝置沿軌道往復運動。
至少一個第二引導裝置，該第二引導裝置與該至少一個活塞相連，以便將相應活塞限制成沿相應活塞軸線運動；其中該第一引導裝置局部或整體橫過相應活塞的垂直于氣缸軸線的橫截面區(qū)域延伸；以及第二引導裝置相對于所述軌道橫向設置。
優(yōu)選是，該第二引導裝置位于兩端點之間。
優(yōu)選是，該第一、第二引導裝置裝于由沿氣缸軸線的氣缸橫截面區(qū)域凸起所確定的容積內(nèi)。不過，該第一或第二引導裝置，或者該第一和第二引導裝置可以伸出該容積。而且，該第二引導裝置可以在該容積內(nèi)，但是可以并不位于兩端點之間。
該第一和第二引導裝置可以與活塞體形成一體，或者可以是一個或多個安裝在該活塞體上的單獨零件。當引導裝置是單獨的單元時，可以提供有剛性或可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝到活塞體上的單個單元。該第二引導裝置可以包括一個或多個引導件，該引導件包括基本平行于活塞軸線延伸的管或桿。當引導裝置包括兩個或更多引導件時，這些引導件可以相對于活塞的橫截面中心對稱或不對稱。
優(yōu)選是，該第一引導裝置穿過活塞橫截面區(qū)域的中心延伸。
當兩個或更多活塞安裝在一個連桿頭上時，活塞可以位于一個平面內(nèi)或者可以位于兩個或更多平面內(nèi)。
我們還說明可以怎樣完全或基本使流體機械繞曲柄軸線靜平衡或動平衡，或者靜平衡和動平衡。需要指出的是，第二引導裝置的附加質(zhì)量可以如早先申請所述方式來平衡。還應當知道，盡管安裝在單個曲柄上的活塞的平衡是正常的，但是如果連桿頭同軸，具有安裝在不同連桿頭上的活塞的裝置也可以進行平衡。
在另一種基本形式中，本發(fā)明提供了一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動；中間連接裝置，該中間連接裝置使該至少一個活塞與連接裝置相互連接；以及用于調(diào)節(jié)該中間連接裝置相對于該至少一個活塞或連接裝置或者該至少一個活塞和連接裝置的位置的裝置。
該調(diào)節(jié)裝置可以包括狹槽、槽或與中間連接裝置配合的表面。
該中間連接裝置優(yōu)選是插入引導裝置或與該引導裝置配合，以便使在氣缸內(nèi)的該至少一個活塞穩(wěn)定。優(yōu)選是，該調(diào)節(jié)裝置包括引導裝置，但是該引導裝置可以是單獨的。
調(diào)節(jié)裝置可以相對于氣缸軸線橫向或縱向運動，或者可以橫向和縱向運動。該引導裝置可以繞軸線旋轉(zhuǎn)。
調(diào)節(jié)裝置可以包括線性、單一半徑曲線或多半徑曲線的狹槽、槽、表面或類似物。該中間裝置可以包括滑動或滾動接觸部件，以便與調(diào)節(jié)裝置配合。
調(diào)節(jié)裝置是可運動的，以便改變活塞的有效沖程、裝置的有效壓縮比或活塞運行所沿的位置/時間軌道，或者前述的任意組合。
我們已經(jīng)介紹了這樣的裝置，其中，活塞運動由安裝在連桿頭上的滑動器實現(xiàn)，且可以有兩個或更多活塞安裝在單個滑動器上，但是，各活塞沿彼此獨立的軌道運動。
我們發(fā)現(xiàn)，因為各活塞并不直接與其它活塞相連，因此活塞有在氣缸內(nèi)繞總體平行于曲柄軸線的軸線旋轉(zhuǎn)的趨勢。這可能導致裝置的破壞性失效。我們還發(fā)現(xiàn)，提供平行于氣缸軸線延伸的引導裝置可以防止該旋轉(zhuǎn)，且這已經(jīng)在我們的早先申請中公開了。在這些早先申請中，所公開的引導裝置在曲柄軸和連桿頭的掃氣容積之上。我們還發(fā)現(xiàn)能夠?qū)⒁龑аb置布置成這樣，它們能在循環(huán)的各個部分延伸到由曲柄和滑動器掃過的容積內(nèi)。這使得裝置更緊湊。
在一種基本形式中，本發(fā)明提供了一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動；該活塞有第一引導裝置，該第一引導裝置與連接裝置上的配合裝置配合；
至少一個第二引導裝置，用于將活塞限制成沿活塞軸線運動；其中當該曲柄機構旋轉(zhuǎn)時，該至少一個第二引導裝置延伸到曲柄機構的掃氣容積內(nèi)。
優(yōu)選是，該第二裝置位于活塞的軸向橫截面區(qū)域內(nèi)。
優(yōu)選是，各活塞有兩個第二引導裝置，更優(yōu)選是，它們的位置相對于活塞軸線對稱。
在普通的擋車軛型活塞流體機械中，滑動器可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄的連桿頭上，該連桿頭沿軌道繞主軸線運動。該滑動器限制成沿活塞組件內(nèi)的線性狹槽運動，其基本垂直于氣缸軸線。這樣，當曲柄旋轉(zhuǎn)時，將引起活塞沿氣缸往復運動。
在單個活塞的裝置中，線性狹槽位于氣缸軸線上，因此，在上死點時，連桿頭位于活塞和主軸線之間。
我們發(fā)明了多種與該普通情況不同的新穎而有創(chuàng)造性的結構。
在另一基本形式中，本發(fā)明提供了一種活塞往復運動的流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭，該連桿頭沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；單個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)往復運動，該活塞包括配合裝置，用于與連接裝置配合，因此，當連桿頭沿軌道繞主軸線運動時，活塞在氣缸內(nèi)往復運動；其中，在上死點時，主軸線在活塞和連桿頭軸線之間。
這實際上與正常情況相反。
在另一形式中，本發(fā)明提供了一種活塞往復運動的流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭，該連桿頭沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭有連桿頭軸線；至少一個連接裝置，該至少一個連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭上，以便繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；
至少一個活塞，該活塞安裝在各自的氣缸內(nèi)，以便沿活塞軸線往復運動；配合裝置，該配合裝置使該至少一個活塞與該至少一個連接裝置相互連接；其中，主軸線并不位于該至少一個氣缸軸線上或任意一個氣缸軸線上。
優(yōu)選是，當該活塞或一個活塞在上死點或下死點時，連接主軸線和連桿頭軸線的直線平行于該一個活塞的相應氣缸軸線并離開該相應氣缸軸線。
優(yōu)選是，該配合裝置或各配合裝置包括引導裝置，以便將各活塞限制成沿相應的氣缸軸線運動。
通常，在擋車軛發(fā)動機或泵中，兩個相對的活塞環(huán)繞一個軛剛性連接在一起?？尚D(zhuǎn)地安裝在曲柄連桿頭上的滑動器在該軛內(nèi)滑動，并使得活塞往復運動。
本發(fā)明的目的是提供一種改進的軛結構，在優(yōu)選形式中，該結構允許用兩個相同的部件來組裝該軛組件。該組件可以相對于氣缸軸線總體軸向或橫向分開。在優(yōu)選形式中，所需的固定部件的數(shù)目減少，同時使得該部件的結構簡單。
在一種基本形式中，本發(fā)明提供了一種用于擋車軛型流體裝置的軛組件，該軛組件有在相對氣缸內(nèi)往復運動的相對活塞，該相對氣缸有平行的氣缸軸線，該軛組件安裝到兩活塞上，并包括配合部分，用于接受可旋轉(zhuǎn)地安裝到曲柄軸連桿頭上的配合部分，其中，當曲柄旋轉(zhuǎn)時，配合裝置往復運動，所述配合部分分開成兩個部件，這兩個部件可拆卸地結合在一起。
配合部分可以沿總體平行于氣缸軸線的平面或總體垂直于氣缸軸線的平面分開。
這兩個部件可以相同，或者可以不相似。
優(yōu)選是，僅需要兩個固定件，以便將兩個部件牢固保持在一起。
優(yōu)選是，該配合部分包括兩個相對的槽道，配合裝置在該槽道內(nèi)往復運動。各槽道可以僅由一個部件確定，或者可以兩部件都確定各槽的一部分。
優(yōu)選是，當相同的部件每個只確定一個槽道的全部或部分時，各部件包括支腳，該支腳伸出并與另一部件配合。這些支腳可以位于在槽道的相對端，但是橫向在同一側(cè)；在槽道的相同端，但是在槽道的橫向相對側(cè)；或者在槽道的相對端，且在槽道的橫向相對側(cè)。優(yōu)選是，可以用一個固定件來同時保持兩個支腳，每個部件一個支腳。
當采用不相同的部件時，一個部件在槽道附近可以有兩個或更多的間隔開的支腳，而另一部件可以在槽道附近沒有支腳或只有一個支腳。
優(yōu)選是，支腳位于槽道的端頭，但是單個支腳可以位于靠近槽道的中點處。在該結構中，曲柄不能超過配合部分。
我們發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的分離且成對活塞的擋車軛裝置可以很好地平衡，其中，當該裝置在循環(huán)過程中，其部件旋轉(zhuǎn)、沿軌道運動和往復運動時，發(fā)動機活動部件(曲柄、活塞及其部件、以及在曲柄連桿頭和活塞之間的互聯(lián)件)的質(zhì)心保持恰好平穩(wěn)和集中在主軸線上。我們發(fā)現(xiàn)，當一對活塞布置為彼此成90度并共用相同的連桿頭軸線時，可以很好地平衡。我們發(fā)現(xiàn)，當一對活塞布置為彼此成90度并有同軸的連桿頭時，同樣能很好地平衡(盡管在本實施例中可能產(chǎn)生搖擺連接)。
不是90度的V形結構的發(fā)動機也可以很好地平衡。
這可以通過將連桿頭分開而實現(xiàn)，因此，每對往復運動的質(zhì)量即活塞有兩個連桿頭軸線。這兩個連桿頭軸線繞主軸線彼此成角度偏離。
附圖的簡要說明由下面對本發(fā)明的優(yōu)選形式的非限定性說明，可以更好地理解本發(fā)明，附圖中

圖1是本發(fā)明的流體機械的橫剖圖。
圖2是圖1中的裝置的局部剖透視圖。
圖3是本發(fā)明的三活塞流體機械的透視圖。
圖4所示為本發(fā)明的第三實施例的端視圖。
圖5所示為本發(fā)明的第四實施例的局部剖透視圖。
圖6所示為圖5中的裝置的連接裝置的端視圖。
圖7所示為圖6中的裝置的透視圖。
圖8所示為圖1中的實施例的一種變化形式的端視圖。
圖9所示為本發(fā)明的第五實施例的透視圖。
圖10所示為圖9中的實施例的端視圖。
圖11所示為本發(fā)明的第六實施例的端視圖。
圖12所示為本發(fā)明的第七實施例的端視圖。
圖13所示為本發(fā)明的第八實施例的端視圖。
圖14至47所示為本發(fā)明的引導表面的各種形狀。
圖48至51所示為本發(fā)明的不同實施例的端視圖。
圖52所示為本發(fā)明的另一實施例的端視圖。
圖52所示為本發(fā)明的另一實施例的端視圖。
圖53所示為本發(fā)明的另一實施例的端視圖。
圖54所示為本發(fā)明的另一實施例的端視圖。
圖55所示為本發(fā)明的另一實施例的端視圖。
圖56所示為本發(fā)明的另一實施例的透視圖。
圖57所示為本發(fā)明的另一實施例的透視圖。
圖58所示為本發(fā)明的另一實施例的端視圖。
圖59和60所示為圖58所示實施例的透視圖。
圖61所示為本發(fā)明的另一實施例的透視圖。
圖62所示為圖61中的實施例的端視圖。
圖63至68所示為本發(fā)明的還一實施例的端視圖。
圖69至80所示為用于本發(fā)明的實施例中的滑動器裝置的端視圖。
圖81是根據(jù)本發(fā)明制造的活塞的透視圖。
圖82是從不同角度看的圖81中的活塞的透視圖。
圖83是流體裝置的透視圖，該流體裝置包括圖81和82中的活塞。
圖84是圖83所示的裝置的一部分的詳圖。
圖85至126所示為根據(jù)本發(fā)明制造的各種活塞的底平面圖。
圖127至129所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖130至132所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖133至135所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖136至138所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖139至141所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖142至144所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖145至147所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖148至150所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖151至153所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖154至156所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖157至159所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖160至162所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖163至165所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖166至168所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖169至171所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖172至174所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖175至177所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖178至180所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖181至183所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖184至186所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖187至189所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖190至192所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖193至195所示為根據(jù)本發(fā)明制造的另一活塞的等距視圖。
圖196是本發(fā)明的第一實施例的橫剖圖。
圖197是本發(fā)明的第二實施例的橫剖圖。
圖198是本發(fā)明的第三實施例的橫剖圖。
圖199是本發(fā)明的第四實施例的橫剖圖。
圖200是本發(fā)明的第五實施例的橫剖圖。
圖201是本發(fā)明的第六實施例的橫剖圖。
圖202是本發(fā)明的第七實施例的橫剖圖。
圖203是本發(fā)明的第八實施例的橫剖圖。
圖204是本發(fā)明的第九實施例的橫剖圖。
圖205是本發(fā)明的第十實施例的橫剖圖。
圖206是本發(fā)明的第十一實施例的橫剖圖。
圖207是本發(fā)明的第十二實施例的橫剖圖。
圖208是本發(fā)明的第十三實施例的橫剖圖。
圖209是圖208所示實施例在不同位置時的橫剖圖。
圖220是本發(fā)明一實施例在其循環(huán)過程中在第一位置時的端視圖。
圖221至223是圖220所示的實施例在其循環(huán)的不同階段的端視圖。
圖224所示為沿垂直于一個氣缸軸的、一個實施例的視圖，這時處在一個活塞處于下死點時所對應的位置處。
圖225所示為該實施例的類似于圖224的視圖，但是在上死點。
圖226所示為該實施例的透視圖。
圖227所示為圖226的部件的放大圖。
圖228是本發(fā)明的第一實施例的軸向端視圖。
圖229是本發(fā)明的第二實施例的軸向端視圖。
圖230是本發(fā)明的第三實施例的軸向端視圖。
圖231是本發(fā)明的第四實施例的軸向端視圖。
圖232是本發(fā)明的第五實施例的軸向端視圖。
圖233所示為本發(fā)明的第一實施例的端視圖。為了清晰，省略了某些部件。
圖234是圖1中的實施例的透視圖。
圖235所示為第一實施例的分解透視圖。
圖236所示為本發(fā)明的第二實施例的透視圖。
圖237所示為本發(fā)明的第三實施例的透視圖。
圖238所示為第三實施例的分解透視圖。
圖239所示為第三實施例的端視圖。
圖240至243所示為各種軛結構的總體透視圖。
圖244是具有一對裂開的連桿頭的曲柄的等距視圖。
圖245是根據(jù)本發(fā)明的V形擋車扼裝置的端視圖，其中，連桿頭(bigend)同軸，且活塞彼此成75度布置在主軸線周圍，并能進行往復運動。
圖246是根據(jù)本發(fā)明的V形擋車扼裝置的端視圖，其中，活塞彼此成90度布置在主軸線周圍，并能進行往復運動。
圖247是根據(jù)本發(fā)明的V形擋車扼裝置的端視圖，其中，活塞彼此成120度布置在主軸線周圍，并能進行往復運動。
圖248是設計成安裝在單活塞組件上的連接桿的透視圖。
圖249是設計成安裝在圖248所示連接桿上的單活塞組件的透視圖。
實施本發(fā)明的最佳方式參考圖1和2，圖中表示了一流體機械10，該流體機械10包括曲柄12，該曲柄12安裝成可繞曲柄軸線14旋轉(zhuǎn)。曲柄12有徑向離開該軸線14的偏心支承銷16。這樣，當曲柄12繞軸線14旋轉(zhuǎn)時，銷16將環(huán)繞軸線14作圓形軌跡運動。
可旋轉(zhuǎn)安裝在支承銷16上的是滑動器18。該滑動器有兩個舌片20、22。
該滑動器18以總體垂直于軸線14的方式延伸，而該舌片以總體平行于軸線14的方式延伸。正如圖2所示，滑動表面在滑動器的主體部分24的兩側(cè)軸向延伸，因此形成T形結構。
各舌片20、22插入相應活塞32的T形狹槽30內(nèi)。各活塞安裝在氣缸34內(nèi)，并被迫沿各氣缸軸線36進行線性運動。狹槽30優(yōu)選是基本垂直于氣缸軸線36延伸，并橫過活塞的中心徑向延伸。狹槽30的兩端是開口的。因此，滑動器能夠相對于活塞橫向運動，但是必須與活塞一起軸向運動。當狹槽30不與活塞軸線成90°延伸時，舌片相對于活塞的橫向運動將使活塞軸向運動。這使得人們能將活塞運動控制成超出純正弦運動。
活塞被強制沿其活塞軸線運動，并當曲柄12旋轉(zhuǎn)時，滑動器18部件環(huán)繞曲柄軸14旋轉(zhuǎn)。各舌片的運動有平行于相應活塞軸線的分量和垂直于相應活塞軸線的分量。因此，活塞在其相應氣缸內(nèi)往復運動，同時舌片在其相應狹槽30內(nèi)橫向滑動?；钊驮讵M槽中的舌片的線性運動的組合使得滑動器部件18在曲柄旋轉(zhuǎn)時，不管其它活塞如何，都保持方向恒定。在圖1的實施例中，提供有兩個彼此成90°的活塞，但是，因為滑動器18在其繞曲柄軸線沿軌道運行時保持其方向，因此，活塞之間的角度可以不是90°。同樣，可以添加更多的活塞。
圖3表示三個活塞的裝置的透視圖。為了清楚，省略了氣缸和曲柄鑄件?？梢钥匆姡b置110包括有支承銷116的曲柄112，該支承銷116在腹板(web)117之間延伸。三個活塞彼此成120°環(huán)繞曲柄等間距布置。三舌片裝置118安裝在支承銷上。該裝置可以是整體式結構或它可以包括三個安裝在銷釘116上的單獨部件。如圖所示，各活塞有T形狹槽130，各舌片120插入該T形狹槽130內(nèi)?；钊S向偏移，但是需要時它們也可以在一公共平面上。
因為各活塞是與其它活塞分離的，活塞的方向和位置可以根據(jù)需要選擇。活塞軸不需要從曲柄軸線上徑向延伸。活塞軸可以從一個軸線上徑向延伸，但該軸線可以離開曲柄的軸線?；钊S可以在曲柄軸線的各側(cè)并彼此平行和相互間隔開。
圖4表示具有繞曲柄軸線54旋轉(zhuǎn)的曲柄52的流體裝置50?；瑒悠鳈C構56保持在支承銷56上并有兩個臂58、60，這兩個臂58、60水平延伸并分別插入活塞66、68的狹槽62、64中。各活塞66、68在雙腔室氣缸70、72中往復運動。氣缸70、72的兩端封閉，因此，燃燒室74限定在活塞和氣缸端頭之間。
曲柄52的旋轉(zhuǎn)使得活塞在氣缸內(nèi)垂直往復運動，同時臂相對于活塞橫向運動。
參考圖5至7，圖中表示了一種往復運動活塞裝置210，該裝置210有在相應氣缸234內(nèi)往復運動并彼此成90°的兩個活塞230。連接裝置218使兩個活塞通過舌片220和活塞232中的狹槽230而與曲柄軸212的連桿頭銷釘216相連。該連接裝置218有兩個腹板240，其中一個活塞有一個腹板，這兩腹板在軸向上彼此偏離。這允許活塞232彼此交疊，因此能更靠近曲柄軸線214。潤滑油管242用于從連桿頭銷釘216向舌片220和狹槽230的滑動表面提供高壓潤滑油。
連接裝置218包括一配重244，該配重244在連桿頭銷釘216的相對側(cè)向下伸出，將在兩腹板之間的角度分成兩等份。該配重244的大小為這樣，即連接裝置218的慣性中心，優(yōu)選還有質(zhì)心都在連桿頭軸線246上。應當知道，當活塞等間隔環(huán)繞曲柄軸線214時，腹板240將彼此平衡并可以不需要單獨的配重。
當連接裝置沿軌道繞曲柄軸線214運動時，沒有相對于連桿頭軸線246的旋轉(zhuǎn)力產(chǎn)生，這使得連接裝置試圖繞該連桿頭旋轉(zhuǎn)，且這將需要在狹槽230/舌片220的交界面產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)力。此外，因為連接裝置的慣性中心保持在連桿頭軸線246上，因此，能以相對簡單的方式向曲柄212上的、且在連桿頭軸線246的徑向相對端處的配重248添加合適質(zhì)量的物質(zhì)，以便使曲柄軸/連接裝置組件動平衡。應當知道，對于其它的活塞結構，只要連接裝置的慣性中心在連桿頭軸線246上，那么它就可以動平衡。
這還留下了活塞的往復運動質(zhì)量?；钊乃俣茸裱冋仪€，在兩活塞的組合中，等價于單個旋轉(zhuǎn)質(zhì)量。這時可以通過向曲柄軸添加合適質(zhì)量而平衡，由此形成動平衡裝置。對于雙V形結構，單個活塞質(zhì)量被加在曲柄軸的背面。對于四活塞的星形結構，兩個活塞的質(zhì)量加在曲柄配重上。
參考圖8，所示流體機械是圖1中的實施例的一種變化形式。為了清楚，相同的標號用于相同的部件。理論上，活塞32限定為沿活塞軸線36作線性運動，各舌片20限定為相對于活塞32作線性運動，該組合能防止連接裝置18相對于活塞32的任意旋轉(zhuǎn)。不過，由于需要有制造工差，因此不可避免地有一些游隙，從而有連接裝置18相對于活塞32的轉(zhuǎn)動。從而這將在舌片20與狹槽30的交界面處產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。為了解決該問題，圖8中的裝置提供有一連桿機構40。該連桿機構40的一端在42處樞軸連接在連接裝置18上，另一端在44處可樞軸轉(zhuǎn)動地連接在曲柄箱(未示出)上。這樣，連桿機構40、連接裝置18、曲柄軸12和曲柄箱形成四桿連桿機構。當曲柄軸線14與連桿頭軸線46分離時，兩樞軸點42、44之間的距離不變。這樣，不管通過使連接裝置18與活塞32配合而施加的約束力如何，連接裝置都被強制沿軌道繞曲柄軸線14運動，且其方向不變。
參考圖9&10，圖中表示了一種雙氣缸流體裝置60，該裝置有在氣缸64內(nèi)往復運動的活塞62?；钊?2各有一活塞銷66，該活塞銷66安裝在相應活塞的軸承68中。連接桿70安裝在活塞銷66上。不過，連接桿70并不安裝在曲柄軸12的連桿頭上，而是安裝在連接裝置18上。各連接桿70的下端72有T形狹槽74，該T形狹槽74安裝連接裝置18的T形舌片20。而連接桿70可繞活塞銷66相對于活塞自由轉(zhuǎn)動，狹槽74和舌片20的配合平表面相組合能防止樞軸轉(zhuǎn)動，因此，連接桿70和連接裝置18作為一個零件運動。而這使得結構不需要很復雜，且能允許人們采用普通的活塞。
參考圖11，圖中表示了一種雙氣缸流體裝置80，其中兩個活塞82安裝在氣缸84中的連接裝置18上。該連接裝置18安裝在曲柄軸12上，但是曲柄軸的軸線14并不相對于氣缸84固定。而是，曲柄軸12以及其連接裝置18和活塞82可以向上或向下運動，如箭頭86所示。曲柄軸12的垂直運動使氣缸84中的活塞升高，從而能改變搖臂軸(fly)的壓縮比。曲柄軸12的運動不會影響氣缸84內(nèi)的活塞相對于曲柄軸12的同步性或活塞彼此之間的同步性。這與普通的V形發(fā)動機不同，在普通的V形發(fā)動機中，如果提供活動曲柄，將改變活塞的同步性，使得一個活塞提前，另一個滯后。
曲柄軸12的垂直運動可以利用普通裝置實現(xiàn)，例如液壓作動筒等。
應當知道，活動曲柄可以用于單個活塞，且活動曲柄可以沿不同于V形雙發(fā)動機的平分線的軌道運動。例如，該曲柄可以與垂直方向成15°運動。除了需要使曲柄運動更遠以獲得相同的壓縮比變化外，沒有其它影響。
圖12表示圖11中的實施例的一種變化形式，其中，曲柄軸12安裝在支承臂90上。曲柄與齒輪92嚙合，對于發(fā)動機，該齒輪92可以與變速箱相連。齒輪92有旋轉(zhuǎn)軸94。支承臂90可樞軸轉(zhuǎn)動地環(huán)繞與軸線94同軸的軸安裝在曲柄箱上。支承臂可以通過合適裝置繞軸線94旋轉(zhuǎn)，以便使曲柄軸相對于氣缸升高或降低。盡管這將使曲柄軸橫向運動，從而使活塞提前和滯后，但是該提前和滯后非常小。
圖13表示本發(fā)明的另一實施例，在該實施例中，一雙氣缸裝置100有可在氣缸104中往復運動的活塞102。該活塞有連接桿106，該連接桿106可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在活塞銷108上。連接桿的下端有兩個對向的平行表面，滑動器110安裝在該表面上?；瑒悠?10的相對端與液壓操作作動筒112相連。這些作動筒112裝于連接裝置18內(nèi)，并可選擇地通過管道114供給高壓油。因此，作動筒112能夠使滑動器110繞其中心116樞軸轉(zhuǎn)動，從而相對于連接裝置118升高或降低，并因此相對于氣缸或者氣缸和連接裝置的組合而升高或降低。這使得活塞相對于相應氣缸升高或降低，和/或使得連接桿106繞活塞銷108樞軸轉(zhuǎn)動，因此改變活塞的相位。
圖14至29表示活塞的導引表面和在相配合的裝置上的相應表面的多種變化形式。
圖14表示滑動器100有Y形配合表面102，用于與單活塞的兩對表面104、106配合。
圖15表示滑動器110有配合裝置112。該表面112是Y形，但是有從基座118伸出的表面114、116。
圖16表示滑動器120有配合裝置122。該配合裝置的橫截面成T形，有兩個臂124、126。這些臂124、126的橫截面形成彎曲的上表面128。
圖17表示滑動器130有箭頭形配合裝置132。該配合裝置132有兩個向下延伸和分開的臂134，該臂134與活塞配合。
圖18表示一種W形配合裝置140。
圖19表示一種T形配合裝置150，但是臂156的上下表面152、154都有V形槽158，V形凸起160延伸到該V形槽內(nèi)。該V形槽158和凸起160可以位于活塞和配合裝置中的另一個上。
圖20表示一種T形配合裝置170，該配合裝置170的上表面172有位于其中心的狹槽173?；钊南鄳砻?74包括一矩形凸起176，該矩形凸起176延伸到該狹槽中。
圖21表示一種T形配合裝置190，該配合裝置190有位于其上表面194的中心的半圓形凸起192。該凸起192并不必須位于中心，且還可以有位于該配合裝置的中心的一側(cè)或兩側(cè)的另外的凸起，該凸起既可以在上表面194上，也可以在下表面196、198上，或者可以在上表面和下表面上。
圖22的裝置類似于圖17的裝置，不同的是，活塞的上部配合表面180不是連續(xù)的，而是有開口182。
圖23表示一種T形配合裝置200，有(什么？)圖24表示一種T形配合裝置210，該配合裝置有臂212和214。該臂的側(cè)表面216、218是彎曲的，因此，表面216和218之間的寬度在該配合裝置的中心處大于在兩端的位置處。應當知道，活塞中的相應狹槽的寬度必須至少與兩臂中的最寬部分的寬度一樣寬。
圖25表示一種T形配合裝置220，但是在該配合裝置220中，臂222、224在縱向上匯集到一點，因此形成三角形上表面。
圖26表示一種T形配合裝置230，該配合裝置230有臂232和中心支腳234。該支腳234在其兩表面上有線性齒輪236、238。這些齒輪236、238可以用于通過安裝在活塞上的可旋轉(zhuǎn)齒輪來驅(qū)動其它裝置。
圖27所示為圖25中的實施例的端視圖。
圖28表示一種T形配合裝置250，該配合裝置250有位于上表面254中心的線性齒輪252。與圖26中的裝置相同，該齒輪可以用于驅(qū)動安裝在活塞上或活塞內(nèi)的裝置。
圖29表示一種V形雙發(fā)動機300，該發(fā)動機300有活塞302、曲柄304和連接裝置306，該連接裝置306安裝在曲柄304的連桿頭308上?；钊瞧胀ɑ钊渲杏谢钊N310，連接桿312可旋轉(zhuǎn)的安裝在該活塞銷310上。不過，連接桿312在其底端有狹槽314，連接裝置306插入該狹槽內(nèi)。
各連接桿有橫向延伸的臂316，該臂與滑動器318嚙合，該滑動器318可在平行于相應氣缸軸線的引導器320上滑動。該連接桿可以與滑動器318成一體，或者可以通過可樞軸轉(zhuǎn)動的接頭322連接，如圖所示。該接頭322可以是單軸接頭或球形接頭。在圖示實施例中，臂316平行于狹槽314延伸，不過，它們可以以任意角度延伸。
引導器320有助于各活塞穩(wěn)定，因為所需的工差將導致活塞在氣缸孔內(nèi)稍微旋轉(zhuǎn)，并引起咬合等。當采用非常緊的工差時，可以不需要引導器。該滑動器318可以與曲柄箱成一整體，或者可以是通過螺栓等安裝在曲柄上的單獨部件。
當連接桿相對于活塞沒有發(fā)生旋轉(zhuǎn)運動時，活塞的活塞銷可以與曲柄軸線成90°。使用有活塞銷的活塞允許人們采用“現(xiàn)在使用”的活塞。
圖30表示V形雙發(fā)動機的示意平面圖，該V形雙發(fā)動機有主曲柄330、連桿頭332和安裝在該連桿頭上的連接裝置334。活塞336安裝在該連接裝置334上，與前述實施例中相同。
還提供有從動曲柄338，該從動曲柄338環(huán)繞平行于主曲柄軸線331的軸線340旋轉(zhuǎn)。連接件342可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在連接裝置334的344處和從動曲柄338的346處。從動曲柄軸線340到樞軸點346之間的距離與從主曲柄軸線331到連桿頭332之間的距離相同。這樣，從動曲柄和連接件342有助于在主曲柄330旋轉(zhuǎn)時保持該連接裝置的方向固定。應當知道，該穩(wěn)定方法可以用于本文所述的任意實施例。
圖31表示穿過連桿頭350和連接裝置352的軸向剖視圖。該連接裝置352有配合裝置354，該配合裝置與兩單獨活塞(未示出)的配合裝置356和358配合。
圖32表示與圖31類似的結構，但是連接裝置362上的配合裝置360和兩活塞的相應配合裝置364、366的形狀不同。
圖33表示了連接裝置370，該連接裝置370有兩個狹槽372、374，T形配合裝置376、378插入各狹槽372、374內(nèi)。配合裝置376、378可以安裝在單個活塞上或裝在單獨的活塞上。
圖34表示連接裝置380，該連接裝置380有兩個狹槽382、384。各狹槽成Z形，相應的配合裝置386、388保持在各狹槽內(nèi)。
圖35表示連接裝置390，該連接裝置390有兩個狹槽392、394，配合裝置396、398安裝在這兩狹槽392、394內(nèi)。滾子軸承400位于狹槽內(nèi)，以便于配合裝置396、398沿狹槽392、394運動。應當知道，軸承400可以沿狹槽以間隔方式提供。
圖36表示連接裝置410，其中，活塞配合裝置412、414環(huán)繞連接裝置410，并向下插入開口狹槽416、418內(nèi)。
圖37表示連接裝置420，該連接裝置420有兩個橫向開口狹槽422、424。兩個配合裝置圖38表示連接裝置430，該連接裝置430有T形配合裝置432，該T形配合裝置432有分開向下的臂434和436。上下表面438和440可以平行，如在臂434中那樣，或者可以分散，如在臂436中那樣?；钊幸幌盗邢鄬Φ臐L子軸承442，該軸承442與上下表面配合。如實例所示，臂的中心線與連桿頭軸線所成角度可以在35°和50°之間。
圖39至47表示在連接裝置和安裝在該連接裝置上的活塞的配合裝置之間的連接的其它可能的變化形式。
圖48表示雙活塞流體裝置500，該流體裝置500有兩個相對的活塞502和504，這兩活塞502和504在氣缸506中往復運動，并有一公共軸線?；钊ㄟ^連桿機構507剛性連接。兩曲柄軸508和510有連接裝置512，該連接裝置512安裝在相應的連桿頭514和516上。連接裝置經(jīng)過在連桿機構507中的孔518，該孔518將連接裝置512限制成能相對于連桿機構橫向滑動。優(yōu)選是，該運動垂直于氣缸軸線，但并不必須這樣。
優(yōu)選是，兩個曲柄508和510相連，例如通過齒輪，這樣，它們一起旋轉(zhuǎn)。當它們旋轉(zhuǎn)時，連接裝置作正弦曲線垂直運動，這使得活塞也作類似運動。
圖49表示圖48中的裝置的一種變化形式，因此，相同部件的標號相同。
盡管連接裝置512可以相對于連桿機構507自由橫向滑動，但是在連桿機構上將產(chǎn)生一定的橫向負載。因此，連桿機構507的兩側(cè)有引導表面520和522，以防止橫向運動。
圖50表示圖48和49中的裝置的一種變化形式，在該實施例中，四個活塞530通過連桿機構542與滑動器540樞軸連接?；钊贾贸蒟形。一方面，這可以使各活塞沖程之間有相等的夾角90°，或者如圖所示，另一方面，活塞可以不等間距。各連桿機構與各活塞和滑動器可樞軸轉(zhuǎn)動地相連?；瑒悠?40由引導器520和522限制成進行垂直運動，并由此作正弦曲線運動。
圖51所示的裝置600類似于圖48至50中的裝置，其中有兩個一起旋轉(zhuǎn)的曲柄602和604。X形連接裝置606安裝在兩曲柄的連桿頭608和610上。四對相連的活塞512、514、516和518分別安裝在連接裝置的一個臂520至524上。各臂和其相應的一對活塞與圖48中的裝置相同。臂520至524優(yōu)選是彼此成90°延伸，但是這并不是必須的。而且，也不必須為一個連桿頭安裝在連接裝置的中心。優(yōu)選是，兩個曲柄位于連接裝置的中心的兩側(cè)。
圖52表示本發(fā)明的還一實施例，該實施例包括一個相對活塞裝置700，該裝置700有在氣缸704內(nèi)往復運動的活塞702?；钊?02通過連桿機構706剛性連接，因此一起運動。曲柄708安裝在活塞之間，該曲柄708繞軸線710旋轉(zhuǎn)。曲柄708有圓形盤712，該圓形盤偏離軸線710，其中心在714處。因此，當曲柄旋轉(zhuǎn)時，盤垂直和水平振動。兩從動件716安裝在連桿機構706上。該從動件716支承在連桿機構的垂直表面717上，并可以相對于連桿機構706垂直運動，但是不能水平運動。該從動件有圓形表面720，該圓形表面720與盤712的圓形表面配合。
圖53表示一種單活塞裝置730。除了省去一個活塞外，該裝置與圖52的裝置基本相同。曲柄708的主軸承732有裂開件(split member)734。該裂開件734位于活塞組件的狹槽735內(nèi)，因此有助于使活塞組件穩(wěn)定。
圖54表示一種雙活塞裝置800，該裝置800有兩個彼此成90度的活塞。不過，也可以是其它角度?；钊?02和803不在一個平面內(nèi)，而是沿主曲柄806的軸線804軸向交錯。主曲柄806有偏心氣缸808。第一活塞802有兩個在氣缸808兩側(cè)伸出的臂810&812。從動件814安裝在該臂上，該從動件814與氣缸808配合，且該從動件814將盤808的振動轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫杏跉飧纵S線816的往復運動。同樣，第二活塞有一對類似的臂(圖中被擋住)，該臂裝有從動件820。該該從動件820將氣缸808的振動轉(zhuǎn)變?yōu)檠貧飧纵S線822的往復運動。該裝置還有引導件821，該引導件與活塞配合，以便限制該活塞的橫向運動。
圖56表示一種四氣缸發(fā)動機830，該發(fā)動機830有兩對相連的活塞組件832。各組件832在兩端都有活塞834，該活塞834通過連桿機構838與另一個相連。各組件的活塞834在氣缸836中往復運動。
各連桿機構838有穿過該連桿機構在垂直平面中延伸的狹槽839。各狹槽有平行的垂直端壁841，滑動器844位于各狹槽內(nèi)，并有平行的垂直端壁846。各滑動器能夠在相應狹槽內(nèi)自由地垂直運動。
曲柄840穿過連桿機構838和滑動器844水平延伸。各滑動器844有圓形開口848，曲柄穿過該開口848。曲柄有圓形凸輪842，該凸輪842的大小與開口848相同。凸輪中心偏離曲柄軸線，因此，當該曲柄旋轉(zhuǎn)時，凸輪中心沿環(huán)繞曲柄軸線的軌道運動。這使得滑動器844相對于曲柄軸線垂直運動和水平運動。
由于滑動器844相對于活塞組件的垂直自由度，因此滑動器844的垂直運動“失去”，而水平運動使得活塞組件以真正正弦曲線運動的發(fā)生水平振動。
與已有的類似系統(tǒng)相比，該結構有多個優(yōu)點。主要的優(yōu)點是滑動器插入凸輪842和狹槽壁841之間，這消除了點負載作用，否則將產(chǎn)生點負載。取而代之的是負載通過較大的表面從凸輪傳遞給滑動器和從滑動器傳遞給狹槽。
圖57表示兩活塞發(fā)動機850，該發(fā)動機850類似于圖56的發(fā)動機，因此，相同的部件有相同的標號。在該實施例中，提供有兩滑動器852，凸輪842的每一側(cè)有一個。各滑動器不與另一個接觸，因此，每個滑動器相對于另一個是“浮動”的。在圖56的實施例中，當滑動器844相對于狹槽839旋轉(zhuǎn)時，它有堵塞該狹槽的趨勢。使用“裂開”式滑動器將通過采用兩個滑動器而避免出現(xiàn)這樣的情況。當一個滑動器相對于狹槽旋轉(zhuǎn)時，那么它所做的全部就是環(huán)繞凸輪842的中心旋轉(zhuǎn)。
圖58至60表示四活塞裝置860，該裝置有彼此成90°布置的活塞對862a、b。各活塞有一延伸部分864，該延伸部分有垂直于各活塞軸線延伸的表面868和870。延伸部分864伸向活塞軸線的一側(cè)，正如圖59所示，因此，各對活塞可以位于垂直于曲柄866的公共平面內(nèi)。
曲柄包括一偏心圓凸輪872，該偏心圓凸輪872與四個壁面868a、b、870a、b配合。當曲柄旋轉(zhuǎn)時，凸輪872使得兩活塞862a、b在它們各自的氣缸內(nèi)(未示出)往復運動。
盡管圖58至60的實施例采用了直接支承在端壁上的凸輪，但是應當知道，也可以采用圖56或57的實施例中的滑動器結構。
圖61和62表示圖58至60的實施例的變化形式，因此，相同的部件用相同的標號。
兩滑動器880插入凸輪872和端壁868、870之間。各滑動器支承在一個活塞的內(nèi)側(cè)面868上和另一活塞的外側(cè)面870上。當曲柄866旋轉(zhuǎn)時，將導致該滑動器使得兩活塞運動。應當知道，當活塞朝曲柄運動時，支承在各端壁870上的滑動器將把活塞推向曲柄，而當活塞離開曲柄時，支承在內(nèi)壁868上的另一滑動器將把活塞推離曲柄。和圖57中的實施例一樣，因為各滑動器僅支承在各活塞的一個端壁上，減少了堵塞的可能。
圖63表示雙V形裝置882，該裝置類似于圖58至60中的裝置，在該裝置中，推離直接支承在活塞的端壁上。因此，相同的部件有相同的標號。為了有助于活塞862的穩(wěn)定，提供有引導器884，該引導器884與延伸部分864的兩側(cè)面配合，以便防止活塞相對于相應的活塞軸線橫向運動。
圖64表示雙V形裝置890，其中，各延伸部分864有縱向延伸的狹槽892，曲柄866穿過該狹槽892延伸。狹槽892允許縱向運動，但不允許橫向運動。需要時，滑動器塊可以位于曲軸上，以便與狹槽壁配合。
圖65表示混合滑動器結構，該混合滑動器結構可以用于本文所述的任意實施例。在該實施例中，提供有曲柄900，該曲柄900有偏心的圓形凸輪902。該凸輪902位于單或雙活塞單元的狹槽904中，該活塞單元有端壁906和908。該狹槽904比凸輪的直徑長，且滑動器位于凸輪和端壁908之間。該凸輪直接支承在端壁906上。
圖65表示擋車軛發(fā)動機(scotch yoke engine)910，該擋車軛發(fā)動機910有兩相對的活塞912。曲柄914有連桿頭916，滑動器構件918安裝在該連桿頭上，當曲柄914旋轉(zhuǎn)時，該滑動器構件918沿引導表面920、922滑動，從而使得活塞垂直運動。該構件包括兩獨立件924、926。這兩獨立件924、926分別與表面920、922配合。在兩獨立件924、926之間的分離線以大約30°角延伸，但是也可以是任意角度。
圖66表示X形擋車軛發(fā)動機930，該擋車軛發(fā)動機930有兩個活塞組件932、934。一個“分裂”的滑動器組件936與兩活塞組件的滑動表面配合。該滑動器組件包括兩滑動件938、940，這兩滑動件938、940與兩活塞組件配合。不過，各滑動件僅與各活塞組件的一個滑動表面接觸。
圖67表示安裝在曲柄946的連桿頭944上的兩件式滑動器組件942，盡管該組件包括部件948、950，但是它們通過螺栓952剛性連接在一起，因此，該結構起到一整體結構的作用。
圖68表示安裝在連桿頭956上的滑動器組件954。該組件有兩個部件958、960，每個部件支承在擋車軛型發(fā)動機的狹槽的一側(cè)上。兩部件的每一個都有環(huán)962，該環(huán)962環(huán)繞連桿頭，并允許各部件彼此獨立地繞連桿頭旋轉(zhuǎn)。應當知道，該環(huán)可以與部件的本體964分開，并通過螺栓等安裝。
圖69表示滑動器組件965，該滑動器組件965包括兩個安裝在凸輪968上的部件966。各部件966與活塞組件的引導狹槽的一側(cè)配合。各部件966再包括兩零件968、970，這兩零件通過連桿機構972連接。連桿機構972可以剛性固定在各部件上，或者可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在各部件上。
圖70表示滑動器組件的一側(cè)的詳圖，其中，兩零件可樞軸轉(zhuǎn)動地連接在軸974上。
圖71表示一個部件的滑動器組件，該滑動器組件有一部件976，該部件976與偏心凸輪978配合。該部件有主體980和滾子982，該滾子通常與狹槽的表面984配合，并將該主體恰好保持在表面984上。當凸輪旋轉(zhuǎn)時，部件沿表面的速度改變。該主體與表面分開足夠小，這樣，在高速時，該主體浮在一層油膜上，在低速時，它由該滾子支承。
圖72表示滑動器組件，其中，該滑動器部件986通過滾子990與凸輪988配合。
圖73表示多個部件的滑動器組件992，該滑動器組件992有與狹槽995的側(cè)面配合的部件993、994。這兩部件通過部件996、997相連，這兩部件996、997緊密沿著凸輪998的表面，以便有助于保持滑動器部件在凸輪上的流體潤滑。
圖74表示滑動器組件1000，該滑動器組件1000有兩個部件1002、1004，這兩個部件1002、1004在凸輪1006的兩側(cè)。連桿機構1008連接兩部件1002、1004的相鄰端。該連桿機構可以剛性固定在部件上，或者可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在部件上。
圖75表示滑動器組件，該滑動器組件有連接件1010，該連接件1010連接兩部分滑動器組件1012的對角相對端。
圖76表示曲柄1014，該曲柄1014有第一圓形凸輪1016，該第一圓形凸輪1016與滑動器部件1018、1020配合。第二凸輪1022鄰近第一凸輪，或者疊加在該第一凸輪1016上，且每當曲柄旋轉(zhuǎn)時，該第二凸輪與安裝在各部件上的凸輪從動器1024配合。
圖77表示兩部件的滑動器組件，其中各部件1031有與表面1032配合的滑動表面1030。各部件1031還裝有滾子1034，該滾子與在活塞組件上的凸輪表面1036間斷配合，以便使該活塞組件進一步遠離曲柄。
圖78表示分別有線性滑動表面1044和1046的滑動器1040和活塞組件1042。該活塞組件有凸輪表面1048，該凸輪表面1048與從動器1050配合。該從動器1050與在滑動器上的活塞1052相連，以便在需要時泵送出潤滑油。應當知道，凸輪/從動器/活塞可以反過來，因此，該凸輪表面可以在滑動器上。
圖78表示曲柄1060，該曲柄1060有圓形主凸輪1062，該圓形主凸輪1062與滑動器部件1064配合。各滑動器組件有凸輪從動器1066。當曲柄旋轉(zhuǎn)時，該凸輪從動器與第二凸輪1068間斷配合。
圖79表示圖78中的裝置的變化形式，其中，凸輪從動器驅(qū)動泵1070，以便將滑油間歇供給各支承區(qū)域。
圖80表示擋車軛組件，該擋車軛組件有安裝在連桿頭1074上的單件式滑動器1072。該滑動器1072有油泵1076，該油泵1076與位于曲柄上的凸輪1078間斷配合。
應當知道，各種形式的滑動器和在滑動器上的配合裝置可以以任意可能的實際組合而用于本發(fā)明的任意其它形式中，各種形式并不局限為用于在特定圖中所示的部件。
參考圖81至84，圖中表示了一雙V形流體機械2010，該流體機械2010有兩活塞2012，這兩活塞彼此成90°角在氣缸2014內(nèi)往復運動，也可以為其它角度。連接裝置2016可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄(未示出)的連桿頭上，并可滑動地與兩活塞2012配合。
各活塞2012有T形狹槽2018，該T形狹槽2018徑向橫過各活塞延伸。該連接裝置有相應的T形舌片2020，該T形舌片插入狹槽18內(nèi)。各舌片2020為兩部件結構-橫向臂由平面腹板2024形成，該平面腹板2024再通過螺栓2028安裝在垂直腹板2026上。
在狹槽2018的兩側(cè)有兩個軸向延伸的平面腹板2030。這兩腹板2030彼此徑向相對并垂直于該狹槽2018延伸，但是并不伸出活塞孔。腹板2030與活塞體成一整體。
該流體機械有一系列的U形引導器2032，該引導器與腹板2030配合，如圖83和84所示。引導器2032剛性安裝在曲柄箱(未示出)上，因此，當活塞在相應氣缸中運動時，能有助于限制活塞的搖擺。
優(yōu)選是，引導器通過定位銷2034定位在曲柄箱上，再通過螺栓孔2036裝上螺栓。
引導器2032起到限制活塞平行和橫向垂直于狹槽2018的運動的作用，因此，在需要時能減小活塞裙的長度。
因為腹板2030位于狹槽的側(cè)面，而不是在其一端，因此，該曲柄箱的尺寸不需要比普通的曲柄箱更大。而且，因為腹板2030不伸出活塞孔，已有的曲柄箱可以相對容易地進行改變以便安裝該曲柄和活塞組件。
腹板和狹槽2018可以與活塞形成一體，因此由活塞材料形成。也可選擇，提供單獨的部件，活塞組件由這些部件組裝起來。優(yōu)選是，狹槽2018和腹板2030的支承表面進行適當處理，以便提供較硬的磨損表面，或者提供有單獨的插入件，以便提供合適的表面。應當知道，潤滑油可以通過油溝或通過噴油而供給支承表面。
圖85至126表示活塞腹板或垂直引導裝置的不同形狀的仰視圖，該垂直引導裝置可以與圖83和84所示的連接裝置一起使用。與各活塞的垂直腹板相對應的引導器未示出，但是應當知道，該引導器的形狀需要與腹板的表面對應。
圖85表示一種具有單個軸向腹板42的活塞2040。該腹板42沿徑向線垂直于狹槽2018延伸。該腹板42還超過活塞的外周伸出。該腹板42可以與活塞成一體，或者是一單獨部件。
圖86表示一種有兩個平行腹板46的活塞2044，這兩平行腹板46沿徑向線垂直于狹槽2018延伸。該腹板2046超過活塞孔伸出，以便與引導器2032配合。各腹板是一單獨部件，并插入活塞上的軸向延伸的狹槽2048中。
圖87表示一種活塞2050，該活塞2050有兩個相對并分開的整體腹板2052，該腹板插入活塞中的狹槽2054中。其它結構與圖81和82中的活塞的有關結構相同。
圖88表示一種活塞2056，該活塞2056的結構與圖81和82中的活塞的結構類似，除了腹板2058超過活塞孔伸出。
圖89表示一種活塞2060，該活塞有兩個軸向延伸的狹槽2062，這兩狹槽2062與安裝在曲柄箱上的軸向延伸的腹板2064配合。
圖90表示一種活塞2066，該活塞有軸向延伸的腹板2068，該腹板位于狹槽2018的一端，并與U形引導器2070配合。
圖91表示活塞2072，該活塞有單個整體腹板2074。
圖92表示一種有三個腹板2077、2078和2079的活塞2076。一個腹板2077垂直于狹槽2018從活塞2076的中心伸出，而另兩個腹板2078和2079垂直于狹槽從活塞的另一側(cè)伸出。腹板2078和2079間隔開，并位于靠近狹槽2018兩端處。這三個腹板都超過活塞的外周伸出。
圖93表示一種活塞2080，該活塞與圖92中的活塞類似，除了兩腹板2078和2079靠得非常近并位于狹槽2018的中心附近。另外，單個腹板2077保持在活塞的外周內(nèi)。
圖94表示一種活塞2082，該活塞有兩個T形部件2084，這兩個T形部件垂直于狹槽2018彼此徑向相對延伸。
圖95表示一種活塞2086，該活塞與圖94中的活塞類似，除了有單個從活塞的中心伸出的T形部件。
圖96表示一種活塞2090，該活塞有兩個T形部件2092，這兩個T形部件2092偏離活塞的中心。該偏離是關于活塞中心對稱的，但并不必須這樣。
圖97表示一種活塞2094，該活塞與圖94中的活塞類似，除了該T形部件2096保持在活塞的孔內(nèi)。
圖98表示一種活塞2098，該活塞2098有Y形軸向延伸的腹板20100，該腹板20100從狹槽2018的中心伸出。
圖99表示一種活塞20102，該活塞20102有兩個平面腹板20104，這兩個腹板20104從狹槽2018的中心伸出，但是為大約45°角，而不是90°角。
圖101表示一種活塞20104，該活塞20104有四個垂直于狹槽2018延伸的腹板20106。各腹板與相應的引導件配合。
圖102表示一種活塞106，其中，兩對L形部件20108確定了兩個軸向延伸的T形狹槽20110，T形引導件(未示出)插入該T形狹槽20110中。
圖103表示一種活塞20112，該活塞20112有兩個腹板20114，每個腹板20114有凹形表面20116，以便與互補的引導裝置配合。該表面20116可以是橢圓形、圓形或其它任意形狀。
圖104表示一種活塞20118，該活塞20118有兩個具有凸形表面20122的腹板20120。這些表面20122可以是橢圓形、圓形或其它任意形狀。
圖105表示一種有兩個腹板20126的活塞20124，該腹板20126類似于圖104中的裝置的腹板，但是其中腹板20126從狹槽2018的中心反向偏離。該偏離可以是對稱的或不對稱的。
圖106表示一種有兩個腹板20130的活塞20128，該腹板20130有凸形表面20132。狹槽20134從該凸形表面20132向內(nèi)朝狹槽2018的中心延伸。
圖107表示一種有兩個腹板20138的活塞20136，該腹板20138垂直于狹槽2018延伸，但是都偏離活塞的中心并彼此相對。
圖108表示一種有兩個軸向延伸的腹板20142的活塞20140。各腹板有波紋表面20144，該波紋表面與相應的引導表面配合。這些波紋表面可以是弓形、橢球體形或其它任意合適的形狀。該形狀可以是規(guī)則的或不規(guī)則的。
圖109表示一種活塞，該活塞類似于圖92和93中的活塞，其中有矩形截面的腹板20148。不過，該腹板并不與狹槽2018配合，也不與殼體成一體。而是，該腹板從活塞的底側(cè)伸出。
圖110表示一種有兩個腹板20152的活塞20150，這兩個腹板20152從活塞的主體向下延伸，該活塞主體與狹槽2018的殼體分離。各腹板由兩個臂20153、20154形成，這兩個臂彼此成90°延伸。該臂也可以以其它角度延伸。
圖112表示有兩個軸向延伸的部件20158的活塞20156。該部件20158的橫截面為蘑菇形。
圖113表示有兩個軸向延伸的部件20162的活塞20160，該部件20162并不與狹槽2018的殼體配合。
圖114表示一種活塞20166，該活塞類似于圖113中的活塞，但是有四個軸向延伸的部件20168。在狹槽2018的各側(cè)有兩個部件20168。這四個部件的結構優(yōu)選是關于活塞的中心對稱。
圖115表示一種活塞20170，該活塞有兩對引導件。第一對20172從活塞主體的底側(cè)伸出，并有圓形或橢圓形的外表面20174。另一對20176從活塞的圓形外周表面伸出。
圖116表示一種活塞20178，該活塞有四個軸向引導件20180，這四個軸向引導件20180從活塞的圓形外周表面伸出。
圖117表示一種活塞20182，該活塞20182有基本成桿形并軸向延伸的引導件。該引導件20184與活塞的外周表面成一體或安裝在活塞的外周表面上。
圖118表示一種活塞20186，該活塞類似于圖90中的活塞，除了兩個引導件20188在狹槽2018的一端。
圖119表示一種活塞20190，該活塞20190有兩個引導件20192，這兩個引導件軸向延伸并總體從狹槽2018的殼體徑向伸出。各部件20192有波紋形側(cè)表面20194。它們也可以是任意希望的形狀。
圖120表示一種活塞20196，該活塞20196有三個引導件20197、20198和20199。引導件20197垂直于狹槽2018延伸，而部件20198和20199從狹槽2018彼此分散延伸。優(yōu)選是，這三個部件都從狹槽2018徑向伸出。
圖121表示一種活塞20196，該活塞20196有軸向延伸的單個引導件20202。該引導件20202有凹形側(cè)面20204和平的外表面20206。優(yōu)選是，表面20206平行于狹槽2018。
圖122表示一種活塞20206，該活塞20206有三個軸向延伸的引導裝置20208、20210和20212。引導裝置20208的橫截面成簡單的矩形，引導裝置20210的橫截面成F形，而引導裝置20212有中心脊柱，該中心脊柱有從其側(cè)面伸出的臂20216和20218。臂20216和20218可以有相同或不同的長度。
圖123表示一種活塞20220，該活塞20220有至少一個滾子20222，該滾子通過軸銷20224安裝在狹槽2018的各側(cè)。滾子20224與安裝在曲柄箱上的、軸向延伸的引導器20226配合。該活塞可以在狹槽20118的每一側(cè)有兩個或更多的滾子。
圖124表示一種活塞20228，該活塞20228有兩個矩形截面的管20230，該管在狹槽2018的每一側(cè)軸向延伸。這些管20230在至少一端開口，并容納安裝在曲柄箱上的軸向延伸的引導桿。
圖125表示一種活塞20232，該活塞20232有三角形引導件20234，該引導件20234在狹槽2018的每一側(cè)軸向延伸。
圖126表示一種活塞20236，該活塞20236有一個引導件20238，該引導件在其兩側(cè)壁上有三角形凹槽20240。
圖127至129表示活塞20242，該活塞20242有垂直延伸的引導桿20244和水平的滑動桿20246。該桿20244從活塞主體20248的底表面伸出。水平桿20246安裝在垂直桿20244的內(nèi)側(cè)。該桿20246與在連接裝置上的合適配合裝置配合，而垂直桿20244與安裝在曲柄箱上的合適引導表面配合。
圖130至132表示一種活塞20250，該活塞20250有垂直引導桿20252和一水平桿20254。該水平桿20254有凹形狹槽20256，以便可滑動地與連接裝置上的相應舌片配合。
圖133至135表示一種活塞20258，該活塞有主體20260。配合/引導裝置20264通過活塞銷20262可旋轉(zhuǎn)地安裝在該主體上。該配合裝置包括一水平延伸的部分20266和一垂直延伸的部分20268。該水平部分包括一狹槽20270，該狹槽20270可滑動地容納在連接裝置上的互補形舌片，而該垂直部分與安裝在曲柄箱上的引導件配合。應當知道，該垂直延伸的部分在水平延伸部分的上面和下面延伸。
圖136至138表示一種活塞組件20272，該活塞組件20272有Z形水平延伸的部件，該水平延伸部件可滑動地與連接裝置上的互補表面配合。
圖139至141表示一種活塞組件20276，其中，垂直引導桿20278從活塞20280主體的底部伸出。水平桿20282安裝在主體20280上，而與垂直引導桿20278無關。
圖142至144表示一種活塞組件20282，該活塞組件20282有主體20284和配合/引導組件20286，該配合/引導組件20286通過銷釘或螺栓20288安裝在主體上。該配合/引導組件有兩個垂直支腳20290和一個橫桿20292。水平延伸的T形配合部件20294安裝在橫桿上，該T形配合部件20294垂直于兩垂直引導桿20290的平面延伸。該部件20294與連接裝置配合。
圖145至147表示一種組件20296，該組件類似于類似于圖142至144中的組件。一個類似的配合/引導組件20300安裝在活塞主體20298上。組件20300通過活塞銷20302安裝在主體20298上，該活塞銷20302在兩支腳20290的平面內(nèi)延伸。組件20300可以繞銷釘20302樞軸轉(zhuǎn)動。
圖148至150表示一種活塞組件20304，該活塞組件有主體20306，一個H形引導組件20308安裝在該主體20306上。該組件通過銷釘20310安裝在主體20306上。一個水平延伸的配合桿20312安裝在組件20308的橫桿20309上。桿20312可樞軸轉(zhuǎn)動地通過銷釘20314安裝在桿20309上。桿20312有T形狹槽20316，以便與配合裝置上的T形舌片配合。
圖151至153表示一種活塞組件20318，該活塞組件20318有通過銷釘20324安裝在主體20322上的引導/配合裝置20320。橫桿2-326在垂直部件20328之間延伸，并包括一T形狹槽20330。
圖154至156表示一種引導配合組件20332，該引導配合組件20332有橫桿20334、四個垂直引導桿20336和一個中心連桿20338。在橫桿20334的每一側(cè)有兩個垂直引導桿20336。該橫桿有T形狹槽。
圖157至159表示一種組件，該組件類似于圖154至156中的組件，除了橫桿20340為T形，而不是有T形狹槽。
圖160至162表示一種組件20342，該組件類似于圖157至159中的組件，并通過兩銷釘20346安裝在活塞體20344上，因此不能樞軸轉(zhuǎn)動。
圖163至165表示一種活塞組件20350，該活塞組件20350有引導/配合裝置20352，該引導/配合裝置20352安裝在活塞體20356的銷釘或橫桿20354上。該銷釘或橫桿20354可以與活塞體20356分開或成一體。該組件通過螺栓20358保持在橫桿20354上。
圖166至168表示一種引導/配合組件20360，該引導/配合組件20360類似于圖20874至2076中的組件，但是是通過兩個銷釘20364保持在活塞體20362上。
圖169至171表示一種活塞組件20366，該活塞組件20366的功能與圖166至168中的組件相同。但是，其中在水平配合桿的各側(cè)為單個整體結構，只有一個垂直引導桿20368，這與有兩個的情況不同。
圖172至174表示一種活塞組件20370，該活塞組件類似于圖127至129中的組件，但是，其中水平狹槽20372用于與連接裝置配合。
圖175至177表示一種活塞組件20374，該活塞組件20374有單個垂直引導桿20376和懸掛在該引導桿20376上的T形配合桿20378。
圖178至180表示一種活塞組件，該活塞組件的功能與圖130至132中的實施例相同，除了該凹形狹槽380更靠近活塞體20382。
圖181至183表示一種活塞組件20250，該活塞組件20250有兩個從活塞體20254伸出的垂直引導桿20252。橫向桿20256向內(nèi)安裝在桿20252上并水平延伸。該橫桿有菱形狹槽20258，該狹槽20258容納安裝在連接裝置上的相應舌片。
圖184至185表示一種活塞組件20260，該活塞組件20260有活塞體20262，引導桿/配合組件20264從該活塞體20262向下延伸。該組件20264包括T形配合部分20266，該T形配合部分20266有橫桿20268，該橫桿20268再確定了一個L形狹槽20270，以便容納安裝在連接裝置上的L形舌片。垂直引導桿20272從活塞體20262上向下延伸。優(yōu)選是，該引導桿20272與配合部分20266成一體，但是它們也可以是分開的。引導桿20272優(yōu)選是在水平橫桿20268下面延伸。
圖187至189表示一種活塞組件20274，該活塞組件20274有活塞體20276和引導/配合組件20278，該引導/配合組件通過活塞銷20280可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在活塞體20276上。組件20278有T形部分，該T形部分包括垂直支腳20282和水平橫桿20284。該橫桿在側(cè)壁20288上有T形狹槽20286，以便容納在連接裝置上的相應舌片。
圖190至192表示一種活塞組件20290，該活塞組件20290有活塞體20292，該活塞體20292有四個向下延伸且垂直和平行的引導桿20294。四個桿20294位于正方形的四角，該正方形的中心在活塞外周的中心。
配合裝置20296通過活塞銷20298可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在活塞上，并位于垂直引導桿20294之間。配合裝置包括一個扁平的橫桿20300，該橫桿20300可以與在連接裝置上的T形狹槽配合。
圖193至195表示一種活塞組件20302，該活塞組件有活塞體20304，該活塞體20304有通過兩銷釘20308安裝在該活塞體20304上的引導/配合組件20306。該組件20306有垂直桿20310和第一橫桿20312，該第一橫桿有四個垂直引導桿20314，每個垂直引導桿20314布置在橫桿的一個拐角處。第二T形橫桿20316安裝在第一橫桿20312的下面，該第二T形橫桿20316與在連接裝置上的相應T形狹槽配合。
參考圖196，圖中表示了一種往復運動活塞裝置2010，該往復運動活塞裝置3010有曲柄3012、在氣缸3016內(nèi)往復運動的活塞3014和可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄3012的連桿頭3020上的連接機構3018。該連接機構3018與中間部件3022配合。連接桿3024使部件3022與各活塞3014相連，且該連接桿3024可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在活塞3014和部件3022上。
中間部件3022有安裝在滑動器3028上的滑動臂3026。該滑動器3028確定了一個平行于相應氣缸軸線3030的線性狹槽。這樣，該中間部件被限制成平行于氣缸軸線運動。連接器3018限制成相對于部件3022垂直于氣缸軸線運動，因此，當曲柄旋轉(zhuǎn)時，活塞將沿真正的正弦曲線運動。
圖197表示一個類似于圖196的實施例，因此，相同標號用于相同的部件。在圖197的實施例中，中間部件3022插入滑動器3040中，該滑動器3040可繞公共軸線3042樞軸轉(zhuǎn)動。該軸線在穿過曲柄軸線3044的直線上，該直線等分在兩氣缸軸線3030之間的夾角。滑動器3040可以繞軸線3042轉(zhuǎn)動，這樣，滑動器軸線3046并不平行于氣缸軸線3030。這使得中間部件以與氣缸軸線成一定角度的方式運動，從而減小裝置的有效沖程。中間部件3022相對于活塞的橫向運動通過各連接桿3024可樞軸轉(zhuǎn)動地與活塞和部件3022的連接而提供。結果是將橫向運動引起的第二種正弦曲線運動疊加到由曲柄旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的正弦曲線運動上。
圖198表示一個類似于圖197的實施例，除了滑動器3040安裝在單獨的軸3050、3052上。與圖197的實施例相同，滑動器3040繞其旋轉(zhuǎn)軸的運動使得活塞的運動和沖程長度改變。
圖199表示一種變化形式，其中中間部件3022插入整體式滑動器3060中，該滑動器3060再可旋轉(zhuǎn)地安裝在其曲柄上，以便能繞曲柄軸旋轉(zhuǎn)。除了旋轉(zhuǎn)軸的位置外，該實施例的功能與圖197的實施例相同。
圖200表示另一種變化形式，其中，中間部件3022安裝在滑動器3062上，該滑動器3062可繞軸3064樞軸轉(zhuǎn)動。與圖197和198的裝置相同，滑動器的旋轉(zhuǎn)導致裝置的運動和沖程長度的變化。
圖201表示有一個兩部件活塞3070的實施例，該兩部件活塞3070有一外活塞3072和一內(nèi)活塞3074。該外活塞3072等價于前面實施例中的活塞3014。該內(nèi)活塞3074可滑動地安裝在外活塞中，以便平行于氣缸軸線運動。連桿機構系統(tǒng)3076使內(nèi)活塞3074與第二滑動部件3076相連，該第二滑動部件3076安裝在第二滑動器3078上。主滑動器和輔助滑動器相互獨立地繞各自的軸3080和3082轉(zhuǎn)動。
當主滑動器和輔助滑動器的軸平行時，內(nèi)活塞3074并不相對于外活塞運動。當該軸不平行時，當曲柄旋轉(zhuǎn)時該內(nèi)活塞相對于外活塞運動，滑動部件沿相應滑動器運動。
應當知道，中間部件可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在活塞上，而不需要連接桿。為了提供所需的自由度，提供了單獨的滑動部件3084，該滑動部件可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在中間部件3022上。
兩滑動器也可以沿軸線3086橫向運動，以便改變裝置的排量或壓縮比。這兩滑動器的橫向運動可以相互獨立。
圖202表示圖201中的裝置的一種較小的變化形式，其中，兩滑動器不能樞軸轉(zhuǎn)動，而是僅能橫向滑動。
圖203表示本發(fā)明的另一種較小的變化形式，它有L形中間部件3090，該中間部件3090可旋轉(zhuǎn)地安裝在滑動部件3092上。該滑動部件3092可在滑動器3094中滑動，該滑動器3094可繞軸線3096樞軸轉(zhuǎn)動。軸線3096并不位于滑動軸線3098上。
圖205表示一個類似于圖201中的裝置的實施例，其中，閥3101的連桿機構有一個可旋轉(zhuǎn)的從動件3100，該從動件3100沿非線性的狹槽3102滾動。這樣，當該從動件沿狹槽3102運動時，閥3101的位置改變。托架3104可繞軸線3106樞軸轉(zhuǎn)動，以便進一步控制閥的位置。
圖207表示本發(fā)明的一種變化形式，它類似于圖203中的裝置。在圖207的實施例中，狹槽3110為弓形，一弓形的從動件3112用于在該狹槽3110中滑動。托架3114通過偏心輪3116可樞軸轉(zhuǎn)動地環(huán)繞軸線3118安裝。這使得狹槽3110的橫向位置可以改變。狹槽3110的半徑可以是任意值。
圖208是圖207中的裝置的另一變化形式，它類似于圖207的裝置，除了在托架3122上的狹槽3120不是弓形，而是沿多半徑軌道。為此，滑動器3124包括兩個可旋轉(zhuǎn)的從動件3126。這樣，當滑動器沿狹槽3120運動時，它相對于氣缸軸線橫向運動?；瑒悠?124相對于中間部件3022的運動通過使兩從動件可一起繞軸線3128樞軸轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)。
圖209表示本發(fā)明的一種變化形式，其中，連接桿3130可樞軸轉(zhuǎn)動地與活塞3132和中間部件3134相連。與所有實施例相同，該中間部件可相對于安裝在曲柄3140的連桿頭3138上的連接器3136橫向運動。中間部件3134可樞軸轉(zhuǎn)動地在3143處與滑動部件3142相連，該滑動部件3142在主托架3146的狹槽3144中滑動。托架3146可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在輔助托架3148的3150處。該輔助托架3148可沿軸線3152運動。該軸線3152可以垂直于氣缸軸線，或者該角度不是90°。如圖所示，中間部件可以橫向運動，這樣，與連接桿的樞軸點3156和3158相連的線3154處在與氣缸軸線所成角度不是90°的位置。
圖204表示擋車軛裝置的一種變化形式，該擋車軛有曲柄3200、安裝在連桿頭3204上的連接組件3202和通過連接桿3210可樞軸轉(zhuǎn)動地與中間部件3208相連的活塞3206。中間部件由機架3212固定，該機架3212由四個機架部件3214、3215、3216和3217組成，這四個機架部件可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在一起。機架的高度與中間部件3208的高度相同，但是，機架的寬度更大，因此，該中間部件3208可以橫向運動，從而使活塞3206也能橫向運動。機架可垂直運動，且該機架部件可以樞軸轉(zhuǎn)動，以便將機架的形狀從矩形變成平行四邊形。機架的垂直運動使中間部件向上運動，從而使連接桿3210向上轉(zhuǎn)動，并將活塞拉向裝置的中心。這樣，裝置的壓縮比改變，而沖程仍然相同。
機架變形成非矩形使得中間部件轉(zhuǎn)動并沿與氣缸軸線成一定角度的軌道運動。當該部件沿該軌道運動時，活塞和它的相應連桿之間的角度將改變，導致活塞進行非正弦曲線運動。
參考圖220至227，圖中表示了流體裝置4010，該流體裝置4010有可繞曲柄軸線4013旋轉(zhuǎn)的曲柄4012和兩個可在氣缸4016中往復運動的活塞4014。這兩個活塞4014通過單個滑動器機構4018與曲柄4012相連，該滑動器機構可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄的連桿頭4020上。該連桿頭4020在腹板4022之間延伸?；瑒悠?018有兩個T形舌片4024，該T形舌片4024可滑動地插入活塞中的相應狹槽4026中。當曲柄旋轉(zhuǎn)時，滑動器4018相對于活塞4014滑動，這使得活塞在氣缸中往復運動。
兩個引導桿4028從各活塞的底部區(qū)域向下伸出。這些桿4028在滑動器4018和狹槽4026的每一側(cè)延伸。此外，各桿在狹槽4026下面朝曲柄軸線4013延伸。盡管如圖所示每個活塞有兩個桿4028，但是應當知道，也可以每個活塞僅有一個桿或超過兩個桿。當用兩個或更多桿時，并不必須使它們相對于氣缸/活塞軸線對稱；該桿可以位于狹槽4026的一側(cè)或不對稱地在兩側(cè)。
還為引導桿4028提供了同樣數(shù)目的引導器4030，該引導器4030安裝在曲柄箱上或與曲柄箱成一體。在圖示實施例中，各引導器4030包括U形槽，各引導桿4028在該U形槽內(nèi)往復運動。
正如圖226和227所示，連桿頭4020由兩個腹板4022支承。引導桿4028位于活塞4014上，以便當從側(cè)面看時位于兩腹板4022之間。此外，最好如圖220至223所示，當從端部看時，引導桿4028沿氣缸軸線朝曲柄軸線4013延伸。因此，提供引導桿并不需要在曲柄箱內(nèi)的額外空間。
當曲柄4012旋轉(zhuǎn)時，活塞4014在其氣缸內(nèi)往復運動，如圖220至223所示，引導桿上下運動，同時活塞進入和離開由連桿頭掃過的容積。
在下死點時，引導桿4028可以剛好延伸到離開滑動器的襯套4034的地方，因此能使引導器4030盡可能靠近曲柄軸的掃氣容積(sweptvolume)。這能夠使結構緊湊，同時使活塞頭4036和曲柄軸線4013之間的距離最小。
參考圖228，圖中表示了一種流體裝置5010，該流體裝置5010有曲柄5012，該曲柄5012繞曲柄軸線5014旋轉(zhuǎn)，并有連桿頭5016，該連桿頭5016有連桿頭軸線5018。連接裝置5020安裝在連桿頭5016上，該連接裝置5020可以在連桿頭上繞連桿頭軸線5018旋轉(zhuǎn)。該連接裝置包括一線性狹槽5022，配合裝置5024裝于該狹槽5022內(nèi)。該配合裝置5024可以通過滾子型軸承或通過其它裝置而沿狹槽5022滑動。
活塞5026安裝在配合裝置5024上或與該配合裝置5024成一體，該活塞5026安裝在氣缸5028內(nèi)，以便沿氣缸軸線5030往復運動。
配合裝置5024成三角形環(huán)的形式，連接裝置定位成這樣，即線性狹槽5022總是在狹槽5022和活塞5026之間的連桿頭軸線上。活塞5026被限制成沿氣缸軸線5030運動，因此，當曲柄旋轉(zhuǎn)時，狹槽5022保持水平，同時連接裝置5020相對于配合裝置垂直運動(和使活塞運動)和橫向運動。
該結構的效果是曲柄軸可以比其它形式更靠近氣缸蓋5032。
圖229表示了圖228的實施例的一種變化形式，其中，除了配合裝置外的所有部件和結構都相同。因此，相同的標號用于相同的部件。
在圖229的裝置中，配合裝置5040不是一個封閉的環(huán)，而是在一側(cè)開口。這有助于裝配，且該結構的功能與圖228中的相同。
圖230表示第三實施例，該實施例在某些方面源自于圖229中的裝置。
圖230中的裝置5050包括曲柄5052、曲柄軸線5054、連桿頭5056和連桿頭5058。連接裝置5060可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭5058上。
兩個同軸的氣缸5062上都有各自的活塞5064，該活塞5064安裝成沿公共軸線5066運動。該曲柄軸線5054遠離軸線5066。
兩活塞安裝在公共配合裝置5068上或與該公共配合裝置5068成一體，該公共配合裝置總體成T形，并有從軸線5066伸出的臂5070。優(yōu)選是，臂5070與軸線5066成90°延伸，但是這并不是必須的。還優(yōu)選是，臂從活塞5064之間近似中點處伸出，但這也不是必須的。
臂與連接裝置5060配合，優(yōu)選是通過滑動舌片和槽或狹槽結構，以便允許該連接裝置沿臂5070運動。優(yōu)選是，該臂是線性的，但這并不是必須的。
臂5070經(jīng)過連接裝置5060延伸，且在其自由端有引導件5072，該引導件5072安裝在引導裝置5074上或運動裝置5074內(nèi)。該引導裝置5074確定了一個平行于軸線5066延伸的狹槽5076，因此有助于保證活塞5064和配合裝置5068平行于軸線5066運動。沿軸線5066安裝的引導件5078也有助于使活塞5064的運動穩(wěn)定。
圖231表示本發(fā)明的第一實施例5080，該實施例5080是基于圖228所示的實施例，但是包括兩個同軸的相對活塞5090。
在該實施例中，提供有一公共配合裝置5082，該公共配合裝置5082與連接裝置配合。該配合裝置與圖228的裝置中的兩個配合裝置同樣有效，圖228的裝置中的兩個配合裝置由一公共橫桿5084連接。
圖232表示另一實施例5100，該實施例有與圖231的裝置類似的活塞、曲柄和氣缸的布置方式。在該實施例中，配合裝置5102為Z形，但是該裝置的功能等效于圖231的裝置。
參考圖233和234，圖中表示了一相對活塞擋車軛裝置6010，該擋車軛裝置6010有曲柄6012、在曲柄每一側(cè)的氣缸6014和安裝在擋車軛組件6018上的兩個活塞6016。該擋車軛組件6018確定了一狹槽6020，滑動器6022在該狹槽6020中滑動?；瑒悠?022可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄的連桿頭6024上。為了清晰，只表示了一半曲柄，實際上，連桿頭將穿過滑動器6022延伸。
該擋車軛組件包括兩個相同的零件6026a和6026b。各零件有位于中心的安裝架6028以及橫向部分6030和縱向部分6032，活塞6016安裝在該中心安裝架6028上。
橫向部分總體垂直于氣缸軸線延伸，而縱向部分總體平行于氣缸軸線延伸。
槽道6034沿橫向部分和縱向部分延伸，滑動器位于該槽道6034內(nèi)。螺栓孔6038在橫向部分的自由端6036，而在縱向部分的自由端6040也有螺栓孔6042。兩個相同的部件與橫向部分的自由端6036相連，該橫向部分的自由端6036與另一部件的縱向部分的自由端6040配合。螺栓孔6038和6042對齊，兩部件用螺栓6044和螺母6046固定在一起。
管形墊圈6048位于槽道內(nèi)，螺栓穿過該槽道，從而防止該狹槽過緊和壓碎。
最好如圖234所示，縱向部分有封閉端6050。
圖235和236表示圖233和234中的裝置的一種變化形式，該裝置的功能相同，除了各軛部件未閉合。而是槽道6038穿過該末端延伸。這有助于制造，因為該槽道可以很容易地用砂輪進行磨削，同時不會有該縱向部分的末端限制砂輪運動的情況出現(xiàn)。縱向部分的末端6050不需要將滑動器保持在槽道內(nèi)。
圖237和238表示該軛組件的另一變化形式。在該實施例中，該軛組件6060沿氣缸軸線劈開，以便形成兩個相同的部分6062a、6062b。該部分為U形，有具有軸向延伸的臂6066的中心體6064。各活塞關于垂直于氣缸軸線的中心線對稱。
兩對臂6066的相對表面各有兩個柱銷孔6068，柱銷6070用于使兩半定位在一起。這兩半通過螺栓6074固定在一起，該螺栓6074穿過在臂6066各端的螺栓孔6076，并擰入相對的臂6066中。當連接起來時，臂6066的端頭形成容器6078，活塞安裝在該容器6078內(nèi)。該容器允許活塞繞氣缸軸線旋轉(zhuǎn)。
組件還包括連接部件6080。該連接部件位于槽道內(nèi)，并有穿過孔6084延伸的螺柱6082。部件6080通過螺母6086固定在這兩半上，并起到防止組件的這兩半彎出平面的作用。
圖240至243表示用于組裝軛組件的各設計部件。
圖240表示軛組件6090，該軛組件包括兩個不同的部分6092和6094。第一部分6092有橫向臂6096、活塞安裝部分6098和中心臂6100。橫向臂的端頭有穿過該臂延伸的螺栓孔6102，而中心臂6100的自由端有一個孔6104。
另一部分6094有橫向臂6106、活塞安裝部分6108和兩個臂6110，這兩個臂6110從靠近橫向臂6106的端頭處伸出。臂6110從中心臂的同一側(cè)伸出，且在它們的自由端有孔6112。橫向臂6106有中心螺栓孔6114。
組裝時，中心臂6100通過穿過孔6104并進入孔6114中的螺栓而安裝到橫向臂6106上。同樣，臂6110通過穿過孔6112并進入孔6102中的螺栓而安裝到橫向臂6096上。螺栓孔6102和6114可以是有螺紋的或無螺紋的。組裝需要三個螺栓。
應當知道，該結構只可以在連桿頭不穿過軛時使用。
圖241表示圖240的雙臂部件的一種變化形式，該變化形式允許兩個相同的部件連接在一起。部件6120有橫向臂6122、活塞安裝架6124和從橫向臂6122的相同側(cè)伸出的臂6126。在臂6126的自由端有螺栓孔6128，孔6130在臂6122的端部。通過將孔6128和6130對齊，并用擰入或穿過孔6130的螺栓固定起來，則可以將兩個部件6120裝配在一起。裝配需要四個螺栓。
圖242表示圖241的實施例的一種變化形式。圖242表示軛部分6140有兩個部件6142和6144。第一部件6142包括橫向臂6146、活塞安裝架6148和單個的縱向臂6150。另一部件6144與臂6150對應，并有螺栓孔6152和6154，以便安裝到兩橫向臂上。盡管該結構有四個部件，而不是在圖241中的兩個，但是所需的螺栓數(shù)目相同-只要四個。
圖243表示一種軛組件6160，該組件包括兩個相同的部件6162。每個部件包括一個橫向臂6164、一個活塞安裝架6166和兩個縱向臂6168、6170。與圖241或242的實施例相比，在本實施例中，臂6168和6170從橫向臂6164的相對側(cè)伸出。螺栓孔6172和6174在臂6168、6170的自由端和基部，以便使這兩部件能夠連接在一起。
下面再轉(zhuǎn)到圖244，圖中表示一種曲柄機構，該曲柄機構有主軸線7001，并有兩個腹板7002、7003，這兩腹板7002、7003從主軸頸7025向外伸出，該腹板支承連桿頭7005和7004，該連桿頭7005和7004分別有其自身的軸線。該軸線彼此偏離30°。該曲柄用于圖245的流體裝置中，在該流體裝置中，氣缸軸線彼此成75°。
圖246表示本發(fā)明的擋車軛型裝置，其中，活塞7008a和7008b布置成彼此成90度環(huán)繞主軸線7001，曲柄有至少一個連桿頭，且它只有一個軸線7010。應當知道，活塞限制成沿其各自的軌道A和B往復運動，且A和B彼此成90度?；钊?008a和7008b通過滑動配合裝置7012與曲柄連桿頭7010相連。
圖247表示本發(fā)明的V形擋車軛型裝置，其中，活塞7008a、7008b布置成環(huán)繞主軸線7001并彼此成120度。軌道B的位置是從與軌道A成90度的位置再逆時針旋轉(zhuǎn)30度。而且，連桿頭軸線7004的位置是從連桿頭軸線7005的位置再逆時針旋轉(zhuǎn)60度。如上所述，連桿頭7100用于使活塞在軌道7100上運動，連桿頭7110用于使活塞在軌道A上運動。
應當知道，最好是使活塞以彼此的相位相差半個正弦波的方式進行往復運動。如果活塞質(zhì)量再相同，那么發(fā)動機將能夠很好地平衡。顯然，V形結構的本發(fā)明曲柄盤和擋車軛實施例可以以與X形結構相同的方法進行平衡，本發(fā)明的水平相對或成180度的結構的裝置也可以同樣進行平衡。
應當知道，發(fā)動機設計人員可能希望構成如本文所述和所介紹的類型的流體擋車軛裝置，其中，一定程度的不平衡在某些時候是優(yōu)選的，因此，我們擴大本申請的范圍，以便包括這樣的裝置，即該裝置的活塞在彼此并不恰好相差四分之一個正弦波的情況下移動，也就是說離開真正平衡10％-20％或者甚至50％的正弦波，這也將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
為了進行說明，發(fā)動機成90度雙V形，其中氣缸在垂直中心線左右45度處。假定發(fā)動機順時針旋轉(zhuǎn)，這樣，當曲柄軸垂直時，左活塞向上運動，但是右活塞在其氣缸中的相同的相對位置處向下運動。
假設發(fā)動機由下面部件組成曲柄軸，該曲柄軸的質(zhì)量集中在兩個位置上，即配重和連桿頭；連桿，該連桿的質(zhì)量集中在三個位置左側(cè)滑動器、右側(cè)滑動器和直接在連桿頭下面的配重。
左右活塞，該左右活塞的質(zhì)量假設集中在它們各自的孔的中心并在各滑動器上面一定距離處。
發(fā)動機的靜止部件(曲柄箱、氣缸體等)假定為剛性安裝，因此，在考慮發(fā)動機平衡的問題時可以不考慮它們。
假設我們以如下方法開始組裝發(fā)動機安裝自身已進行平衡的曲柄軸。也就是，它的質(zhì)心在其旋轉(zhuǎn)中心，主軸承。無疑能很好地平衡。
再添加稱為“連桿”的部件。因為左右滑動器機構將在連桿頭的上面，因此，如果我們希望連桿的重心在連桿頭處時，該連桿就需要其自身的、直接位于該連桿頭下面的配重。當我們將通過連桿的總質(zhì)量而計算出的質(zhì)量量添加到曲柄軸配重上時，我們能夠使重心在主軸承處，至此，該組件還能很好地平衡。
應當知道，連桿一直保持相同的方向，因此它實際上是“沿軌道運行(orbiting)”。因為它的質(zhì)心在連桿頭處，因此當曲柄軸旋轉(zhuǎn)時，它沒有旋轉(zhuǎn)的趨勢。當我們減少連桿配重的質(zhì)量時，連桿的質(zhì)心將在連桿頭的上面，那么當曲柄軸旋轉(zhuǎn)時，該連桿有搖擺的趨勢。只有能防止它的實際搖擺，它的質(zhì)心將還是作某一半徑的圓周運動，并還能很好地通過曲柄軸配重而平衡。
因此這時要進行設計選擇，即是通過平衡連桿而降低滑動器機構上的負載，還是減小連桿的質(zhì)量和曲柄軸配重的質(zhì)量，從而減小總慣性力。一種選擇是用其它裝置例如第二曲柄機構來防止連桿旋轉(zhuǎn)。
如果我們現(xiàn)在添加活塞，那么我們將使發(fā)動機失去平衡。不過，因為活塞運動優(yōu)選是簡單的諧振運動，且活塞的相位相差90度，因此，兩個活塞一起恰好等效于一個活塞沿圓周運動。因此，我們只需要將由一個活塞的質(zhì)量計算出的質(zhì)量量(并進行調(diào)節(jié)，以適合曲柄軸行程與曲柄軸配重距離的比例)添加到曲柄軸的配重上，整個發(fā)動機仍保持很好地平衡。
很容易想象，當你將你的頭向左傾斜時，左側(cè)活塞將看起來垂直運動，而右側(cè)活塞將水平運動。當左側(cè)活塞在其最高點時，曲柄軸配重在其最低點。同時，“右側(cè)”的活塞在沖程的中間處，并向右運動。當考慮到曲柄軸配重的水平運動時，它在沖程的中間處，并向左運動。因此，曲柄軸的配重能調(diào)節(jié)成恰好平衡兩活塞。
發(fā)動機的所有運動部件的質(zhì)心保持恰好靜止。這并不比對普通發(fā)動機的要求更高。這是因為活塞運動并不是簡單的諧振運動，普通從動活塞的運動也不是簡單的諧振運動，普通從動活塞在靠近上死點和下死點時的運動是不對稱的。
應當知道，Raffaele滑動器發(fā)動機的內(nèi)部動能在其整個循環(huán)中是恒定的。只要氣缸的角度為90度，那么活塞的合成動能是恒定的。這意味著該機構沒有抗恒角速度旋轉(zhuǎn)的趨勢。
下面是具有偏移連桿頭的發(fā)動機的平衡的理論。
A是V形發(fā)動機的2個氣缸的孔之間的夾角。
D是從主軸線向連桿頭延伸的直線之間的夾角。
當D等于2*(A-90)時，可以發(fā)現(xiàn)兩活塞的重心將沿圓形運動，這樣，它能很容易地通過曲柄軸上的配重平衡。
當連接桿能夠相對于活塞樞軸轉(zhuǎn)動時，我們假設連接桿足夠長，這樣，活塞的運動是簡單的諧振。當不允許樞軸轉(zhuǎn)動或?qū)休S轉(zhuǎn)動的量限制成非常小時，實際上該運動必然是簡單的諧振運動。
忽略連接桿的質(zhì)量。
角度是從X軸線正向測量的、正的逆時針角度。
假設第一氣缸孔是O度。
第二氣缸孔的角度為A度。
當?shù)谝换钊倪B桿頭是O度(這樣，第一活塞在上死點)，第二活塞的連桿頭是D度。
考慮到當?shù)谝换钊倪B桿頭是R度和第二活塞的連桿頭是D+R度時的一般情況。
第一活塞的X坐標是Cos(R)，該R是相對于第一活塞的平均位置進行測量的。
第一活塞的Y坐標總是零。
第二活塞的曲柄軸的半徑也是單位長度，但是通常我們認為伸出到第二氣缸孔的軸線上的半徑值是Cos(A-D-R)。
因為我們僅對活塞重心位置的變化感興趣，因此我們認為第二活塞X＝Cos(A-D-R)*Cos(A)Y＝Cos(A-D-R)*Sin(A)兩活塞一起的重心為X＝Cos(A-D-R)*Cos(A)+Cos(R)Y＝Cos(A-D-R)*Sin(A)+O應當知道，它們都應當除以2，但是為了簡化代數(shù)表達式而進行了省略。
可以得出，對于任意值A，如果我們認為D＝2*(A-90)，那么兩活塞一起的重心沿圓周運動，并能很容易地通過安裝在曲柄軸上的配重進行平衡。
我們能夠證明，當在上述表達式中用2*(A-90)代替D時，那么X＝Cos(A-2*A+180-R)*Cos(A)+Cos(R)Y＝Cos(A-2*A+180-R)*Sin(A)+O變成X＝Cos(-A+180-R)*Cos(A)+Cos(R)Y＝Cos(-A+180-R)*Sin(A)+O等于X＝Cos(A+R)*Cos(A)+Cos(R)Y＝Cos(A+R)*Sin(A)我們簡化可得X＝Sin(A)*(Cos(R)*Sin(A)+Sin(R)*Cos(A))Y＝Sin(A)*(-Cos(A)*Cos(R)+Sin(A)*Sin(R))或者X＝Sin(A)*Sin(A+R)Y＝Sin(A)*Cos(A+R)這是重心點沿半徑Sin(A)的圓周運動時的等式。
這樣，兩活塞的一起運動可以通過單個質(zhì)量來配平，該單個質(zhì)量等于一個活塞以半徑為Sin(A)倍曲柄軸半徑旋轉(zhuǎn)時的質(zhì)量。(實際上是兩個活塞的事實補償了系數(shù)2，該系數(shù)在上述X和Y的表達式中被省略)。
應當知道，當A＝90°，即90°V形結構時，D＝0°，即兩連桿頭的軸線不偏移，而是同軸。因此，有單個連桿頭的90°V形結構僅僅是D＝0°時的特定情況。
圖248和249表示連接桿7200組件和活塞組件7300，它們一起用于流體機械(未示出)，該流體機械僅有安裝在連接桿7200或每個連接桿7200上的一個活塞組件7300。該連接桿7200有T形配合裝置7202，以便與活塞組件上的T形狹槽7304滑動配合。配重7204對著連桿頭軸頸7206，以便部分或完全平衡位于連桿頭軸頸7206另一側(cè)的連接桿和活塞組件的質(zhì)量。活塞組件7300還包括活塞頭7302和縱向延伸的引導器7306，以便與引導裝置配合，從而將活塞組件限制成沿線性軌跡往復運動。應當知道，該活塞組件是一個組裝單元，有多個用螺栓連接在一起的部件。活塞頭7302通過螺栓7308安裝在中心組件7310上，引導器7306通過螺栓7312安裝在中心組件7310上。
本領域技術人員可知，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對本文所述的實施例進行變化和改變。
工業(yè)實用性本發(fā)明通常對于流體機械有工業(yè)實用性，尤其是對于內(nèi)燃機和泵有工業(yè)實用性。
權利要求
1.一種流體發(fā)動機或泵，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上；至少兩個活塞，每個活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿相應活塞軸線往復運動，各活塞包括引導裝置，該引導裝置與在連接裝置上的相應配合裝置配合，所述引導裝置包括一對引導表面，這兩引導表面都布置在連桿頭裝置的相同側(cè)。
2.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中該引導裝置包括基本垂直于相應活塞軸線延伸的表面。
3.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中該引導表面以與相應活塞軸線所成角度不是90°的形式延伸。
4.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中配合裝置包括兩個或更多的平行的線性表面，該表面與引導表面相對應并能相對于該引導表面滑動。
5.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中配合裝置包括兩個或更多的滾子軸承或類似物。
6.根據(jù)權利要求4所述的流體發(fā)動機或泵，其中線性平行相對的引導表面位于連接裝置上，配合裝置可以安裝在活塞上。
7.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中在各連桿頭軸承上的滑動器裝置上安裝有兩個或三個活塞。
8.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中活塞環(huán)繞主軸線等角度布置。
9.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中引導裝置與活塞成一體。
10.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中引導裝置位于安裝在活塞上的單獨構件上。
11.根據(jù)權利要求10所述的流體發(fā)動機或泵，其中該單獨構件可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在活塞上。
12.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中曲柄軸的主軸線相對于氣缸固定。
13.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中曲柄軸的主軸線可相對于氣缸運動，以便改變氣缸內(nèi)的活塞的壓縮比和/或同步性。
14.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中曲柄軸的主軸線可相對于至少一個氣缸運動，該運動將導致壓縮比變化，同時不會引起相位的任何變化。
15.根據(jù)權利要求1所述的流體發(fā)動機或泵，其中曲柄軸主軸線可繞遠離主軸線的軸線相對于氣缸旋轉(zhuǎn)，因此能使曲柄軸相對于氣缸升高或降低。
16.一種流體發(fā)動機或泵，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該至少一個活塞與在連接裝置上的配合裝置配合，因此，該連接裝置可以相對于該至少一個活塞進行非旋轉(zhuǎn)的運動；以及穩(wěn)定裝置，該穩(wěn)定裝置與連接裝置配合，以便當該連接裝置沿軌道繞主軸線運動時將其限定在同一方向上。
17.根據(jù)權利要求16所述的流體發(fā)動機或泵，其中該穩(wěn)定裝置包括該連接裝置與該至少一個活塞配合的部分。
18.根據(jù)權利要求16所述的流體發(fā)動機或泵，其中該穩(wěn)定裝置可以包括單獨的連桿機構，該單獨的連桿機構可樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在連接裝置和曲柄上。
19.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上；至少一個活塞，該活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該至少一個活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，所述曲柄機構的主軸線可相對于所述氣缸沿至少一個軌道運動，所述配合裝置結構為這樣，即使所述至少一個活塞既不延遲也不提前。
20.根據(jù)權利要求19所述的流體發(fā)動機或泵，其中曲柄機構的主軸線沿線性軌道運動。
21.根據(jù)權利要求19所述的流體發(fā)動機或泵，其中曲柄機構的主軸線沿弧線運動。
22.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該至少一個活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，所述連接裝置的質(zhì)心位于該連桿頭軸線上或靠近該連桿頭軸線。
23.根據(jù)權利要求22所述的流體發(fā)動機或泵，其中該曲柄包括配重，該配重能夠相對于曲柄軸線基本平衡和/或動平衡連接裝置的質(zhì)量。
24.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該至少一個活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，當曲柄旋轉(zhuǎn)時，該曲柄機構、連接裝置和該至少一個活塞的有效質(zhì)心相對于曲柄軸線保持靜止或基本保持靜止。
25.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一對非相對布置的活塞，各活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿相應活塞軸線往復運動，各活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，連接裝置和配合裝置的結構是這樣，即各活塞的運動是簡單的諧振運動。
26.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一對非相對布置的活塞，各活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿相應活塞軸線往復運動，各活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，各對活塞的質(zhì)量的運動等效于單個沿軌道運動的物體。
27.根據(jù)權利要求26所述的流體發(fā)動機或泵，其中該軌道是一個圓。
28.根據(jù)權利要求27所述的流體發(fā)動機或泵，其中該軌道是一橢圓。
29.根據(jù)權利要求27所述的流體發(fā)動機或泵，其中各活塞的運動是簡單的諧振運動。
30.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一對活塞，各活塞安裝成能在相應氣缸內(nèi)沿相應活塞軸線往復運動，每對活塞軸線相互成90°角，各活塞與在連接裝置上的配合裝置配合；其中，各對活塞的質(zhì)量的運動等效于單個沿軌道運動的物體；連接裝置的質(zhì)心位于連桿頭軸線上或靠近連桿頭軸線；以及曲柄包括配重，該配重總體位于與連桿頭徑向相對的位置，并有遠離曲柄軸線的質(zhì)心，該配重包括以下等效物第一質(zhì)量，用于相對于曲柄軸線靜平衡和/或動平衡連桿頭軸承的全部或部分質(zhì)量；第二質(zhì)量，用于相對于曲柄軸線靜平衡和/或動平衡連接裝置的全部或部分質(zhì)量；以及相應的第三質(zhì)量，用于相對于曲柄軸線靜平衡和/或動平衡每對活塞的全部或部分質(zhì)量。
31.根據(jù)權利要求30所述的流體發(fā)動機或泵，其中該軌道是一個圓，該第三質(zhì)量優(yōu)選是靜平衡和/或動平衡活塞的質(zhì)量。
32.根據(jù)權利要求30所述的流體發(fā)動機或泵，其中該軌道不是一個圓，該第三質(zhì)量沿第一方向平衡活塞的質(zhì)量。
33.根據(jù)權利要求32所述的流體發(fā)動機或泵，其中該第一方向是平行或垂直于每對活塞的軸線的角平分線。
34.根據(jù)權利要求30所述的流體發(fā)動機或泵，還包括基本防止該連接裝置相對于活塞進行旋轉(zhuǎn)運動的裝置。
35.一種往復運動活塞裝置，包括至少一個活塞組件，該活塞組件沿活塞軸線往復運動；一曲柄，該曲柄繞曲柄軸線旋轉(zhuǎn)，并有偏離曲柄軸線的部件；至少一個中間部件，該中間部件位于該部件和活塞之間，以便將部件的運動傳遞給活塞組件。
36.根據(jù)權利要求35所述的裝置，其中各活塞組件有兩個表面，該偏離的部件支承在一個表面上，中間部件支承在另一表面上。
37.根據(jù)權利要求36所述的裝置，該裝置有單個的中間部件，該單個的中間部件支承在兩表面上。
38.根據(jù)權利要求36所述的裝置，該裝置有兩個中間部件，每個部件支承在一個相應表面上。
39.根據(jù)權利要求35所述的裝置，其中各活塞組件有一個活塞。
40.根據(jù)權利要求35所述的裝置，其中各活塞組件有兩個活塞。
41.根據(jù)權利要求35所述的裝置，其中各活塞組件有兩個活塞，至少一個中間部件位于活塞下面。
42.根據(jù)權利要求35所述的裝置，其中該中間部件是一圓形凸輪，該凸輪的中心偏離曲柄軸線。
43.根據(jù)權利要求35所述的裝置，其中每個中間部件有兩個或更多活塞組件。
44.根據(jù)權利要求35所述的裝置，其中至少有兩個活塞組件，且各活塞組件沿彼此成任意角度延伸的各自的活塞軸線往復運動。
45.根據(jù)權利要求44所述的裝置，其中各活塞組件沿彼此成90°角度延伸的相應活塞軸線往復運動。
46.根據(jù)權利要求35所述的裝置，其中該裝置有兩個活塞組件，這兩活塞組件彼此成90°延伸。
47.根據(jù)權利要求46所述的裝置，其中該裝置有兩個中間部件，每個中間部件都與兩個活塞組件配合。
48.一種流體裝置，該流體裝置包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該活塞的橫截面區(qū)域垂直于活塞軸線，該活塞有第一引導裝置，該第一引導裝置與連接裝置上的配合裝置配合；至少一個第二活塞引導裝置，以便將活塞限制成沿活塞軸線運動；其中第一活塞引導裝置平分活塞，各第二活塞引導裝置位于由活塞橫截面區(qū)域確定的容積內(nèi)，但是并不沿著由第一活塞引導裝置形成的中心平分線。
49.根據(jù)權利要求48所述的裝置，其中該第一引導裝置包括基本垂直于相應活塞軸線延伸的表面。
50.根據(jù)權利要求48所述的裝置，其中該第二活塞引導裝置包括一對分開的引導裝置，從該對中的一個部件畫向另一部件的直線垂直于由第一活塞引導裝置形成的中心平分線。
51.根據(jù)權利要求48所述的裝置，其中該第二活塞引導裝置包括位于由第一活塞引導裝置形成的平分線的兩側(cè)的部件，但是并不是沿著中心線。
52.根據(jù)權利要求48所述的裝置，其中該第二活塞引導裝置安裝在活塞基底面內(nèi)的塊上。
53.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動；中間連接裝置，該中間連接裝置使該至少一個活塞與連接裝置相互連接；以及用于調(diào)節(jié)該中間連接裝置相對于該至少一個活塞或連接裝置或者該至少一個活塞和連接裝置的位置的裝置。
54.根據(jù)權利要求53所述的裝置，其中該調(diào)節(jié)裝置包括狹槽、槽或與中間連接裝置配合的表面。
55.根據(jù)權利要求54所述的裝置，其中該中間連接裝置插入引導裝置或與該引導裝置配合，以便使在氣缸內(nèi)的該至少一個活塞穩(wěn)定。
56.根據(jù)權利要求55所述的裝置，其中該調(diào)節(jié)裝置包括引導裝置。
57.根據(jù)權利要求55所述的裝置，其中該引導裝置是與調(diào)節(jié)裝置分開的。
58.根據(jù)權利要求53所述的裝置，其中調(diào)節(jié)裝置可以相對于氣缸軸線橫向或縱向運動，或者可以橫向和縱向運動。
59.根據(jù)權利要求53所述的裝置，其中該引導裝置繞軸線旋轉(zhuǎn)。
60.根據(jù)權利要求53所述的裝置，其中調(diào)節(jié)裝置包括線性、單半徑曲線或多半徑曲線的狹槽、槽、表面或類似物，或者前述的任意組合。
61.根據(jù)權利要求53所述的裝置，其中該中間裝置包括滑動或滾動接觸部件，以便與調(diào)節(jié)裝置配合。
62.根據(jù)權利要求53所述的裝置，其中該調(diào)節(jié)裝置是可運動的，以便改變活塞的有效沖程、裝置的有效壓縮比或活塞運行所沿的位置/時間軌道，或者前述的任意組合。
63.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動；中間連接裝置，該中間連接裝置使該至少一個活塞與連接裝置相互連接；以及用于沿活塞軸線調(diào)節(jié)活塞所運行的距離的裝置。
64.根據(jù)權利要求63所述的裝置，其中該調(diào)節(jié)裝置包括連接桿或與該連接桿分開的可變長度元件。
65.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞設置成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動，該活塞或各活塞有第一引導裝置，該第一引導裝置與連接裝置上的配合裝置配合，所示連接裝置相對于活塞沿軌道往復運動，且該第一引導裝置包括兩個端點；至少一個第二引導裝置，該第二引導裝置與該至少一個活塞相連，以便將相應活塞限制成沿相應活塞軸線運動；其中該第一引導裝置局部或整體橫過相應活塞的垂直于氣缸軸線的橫截面區(qū)域延伸；以及第二引導裝置相對于所述軌道橫向設置。
66.根據(jù)權利要求65所述的裝置，其中該第二引導裝置位于兩端點之間。
67.根據(jù)權利要求65所述的裝置，其中該第一第二引導裝置裝于由氣缸橫截面區(qū)域沿氣缸軸線的凸起所確定的容積內(nèi)。
68.根據(jù)權利要求65所述的裝置，其中該第一或第二引導裝置，或者該第一和第二引導裝置伸出該容積。
69.根據(jù)權利要求65所述的裝置，其中該第二引導裝置在該容積內(nèi)，但是并不位于兩端點之間。
70.根據(jù)權利要求65所述的裝置，其中該第一和第二引導裝置與活塞體形成一體。
71.根據(jù)權利要求65所述的裝置，其中該第一和第二引導裝置是單獨的單元。
72.根據(jù)權利要求65所述的裝置，其中該第二引導裝置包括一個或多個引導件，該引導件基本平行于活塞軸線延伸。
73.根據(jù)權利要求65所述的裝置，其中該第一引導裝置穿過活塞橫截面區(qū)域的中心延伸。
74.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動；中間連接裝置，該中間連接裝置使該至少一個活塞與連接裝置相互連接；以及用于調(diào)節(jié)該中間連接裝置相對于該至少一個活塞或連接裝置或者該至少一個活塞和連接裝置的位置的裝置。
75.根據(jù)權利要求74所述的裝置，其中該調(diào)節(jié)裝置包括狹槽、槽或與中間連接裝置配合的表面。
76.根據(jù)權利要求74所述的裝置，其中該中間連接裝置插入引導裝置或與該引導裝置配合，以便使在氣缸內(nèi)的該至少一個活塞穩(wěn)定。
77.根據(jù)權利要求76所述的裝置，其中該調(diào)節(jié)裝置包括引導裝置。
78.根據(jù)權利要求74所述的裝置，其中該調(diào)節(jié)裝置可相對于氣缸軸線橫向或縱向運動，或者可以橫向和縱向運動。
79.根據(jù)權利要求74所述的裝置，其中該引導裝置可繞軸線旋轉(zhuǎn)。
80.根據(jù)權利要求74所述的裝置，其中調(diào)節(jié)裝置包括線性、單半徑曲線或多半徑曲線的狹槽、槽、表面或類似物。
81.根據(jù)權利要求74所述的裝置，其中該中間裝置包括滑動或滾動接觸部件，以便與調(diào)節(jié)裝置配合。
82.根據(jù)權利要求74所述的裝置，其中調(diào)節(jié)裝置是可運動的，以便改變活塞的有效沖程、裝置的有效壓縮比或活塞運行所沿的位置/時間軌道，或者前述的任意組合。
83.一種流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭軸承，該連桿頭軸承沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭軸承有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭軸承上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)沿活塞軸線往復運動；該活塞有第一引導裝置，該第一引導裝置與連接裝置上的配合裝置配合；至少一個第二引導裝置，用于將活塞限制成沿活塞軸線運動；其中當該曲柄機構旋轉(zhuǎn)時，該至少一個第二活塞引導裝置延伸到曲柄機構的掃氣容積內(nèi)。
84.根據(jù)權利要求83所述的裝置，其中該第二活塞引導裝置位于活塞的軸向橫截面區(qū)域內(nèi)。
85.根據(jù)權利要求83所述的裝置，其中各活塞有兩個第二引導裝置。
86.根據(jù)權利要求83所述的裝置，其中該第二引導裝置的位置相對于活塞軸線對稱。
87.一種活塞往復運動的流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭，該連桿頭沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭有連桿頭軸線；連接裝置，該連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭上，以便能繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；單個活塞，該活塞安裝成能在氣缸內(nèi)往復運動，該活塞包括配合裝置，用于與連接裝置配合，因此，當連桿頭沿軌道繞主軸線運動時，活塞在氣缸內(nèi)往復運動；其中，在上死點時，主軸線在活塞和連桿頭軸線之間。
88.一種活塞往復運動的流體裝置，包括一個曲軸機構，該曲柄機構包括連桿頭，該連桿頭沿軌道繞主軸線運動，該連桿頭有連桿頭軸線；至少一個連接裝置，該至少一個連接裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在連桿頭上，以便繞該連桿頭軸線旋轉(zhuǎn)；至少一個活塞，該活塞安裝在氣缸內(nèi)，以便沿活塞軸線往復運動；配合裝置，該配合裝置使該至少一個活塞與該至少一個連接裝置相互連接；其中，主軸線并不位于該至少一個氣缸軸線上或任意一個氣缸軸線上。
89.根據(jù)權利要求88所述的裝置，其中當該活塞或一個活塞在上死點或下死點時，連接主軸線和連桿頭軸線的直線平行于該一個活塞的相應氣缸軸線并離開該相應氣缸軸線。
90.根據(jù)權利要求89所述的裝置，其中該配合裝置或各配合裝置包括引導裝置，以便將相應活塞限制成沿相應的氣缸軸線運動。
91.一種用于擋車軛型流體裝置的軛組件，該軛組件有在相對氣缸內(nèi)往復運動的相對活塞，該相對氣缸有平行的氣缸軸線，該軛組件安裝到兩活塞上，并包括配合部分，用于接受可旋轉(zhuǎn)地安裝到曲柄軸連桿頭上的配合部分，其中，當曲柄旋轉(zhuǎn)時，配合裝置往復運動，所述配合部分分開成兩個部件，這兩個部件可釋放地結合在一起。
92.根據(jù)權利要求91所述的軛組件，其中配合部分包括兩個部件，這兩個部件沿總體平行于氣缸軸線的平面或總體垂直于氣缸軸線的平面連接在一起。
93.根據(jù)權利要求92所述的軛組件，其中這兩個部件相同。
94.根據(jù)權利要求92所述的軛組件，其中僅需要兩個固定件，以便將兩個部件牢固保持在一起。
95.根據(jù)權利要求91所述的軛組件，其中該配合部分包括兩個相對的槽道，配合裝置在該槽道內(nèi)往復運動。
96.根據(jù)權利要求95所述的軛組件，其中各槽道僅由一個部件確定。
97.根據(jù)權利要求92所述的軛組件，其中各部件包括支腳，該支腳伸出并與另一部件配合。
98.根據(jù)權利要求92所述的軛組件，其中該軛組件包括支腳，該支腳位于槽道的端頭。
99.根據(jù)權利要求92所述的軛組件，其中該支腳位于靠近槽道中點的位置處。
100.一種流體發(fā)動機、泵或裝置，基本如本文中參考附圖所述。
101.一種用于擋車軛型流體裝置的軛組件，基本如本文中參考附圖所述。
全文摘要
一種擋車軛型流體機械,其中,活塞(32)彼此分離,并其各活塞(32)有其自身的滑動表面(30)和其自身的滑動器(18)。各活塞的滑動表面(30)布置在曲柄(12)的連桿頭軸承(16)的同一側(cè)。曲柄(12)的主軸線(14)可沿一軌道運動,這樣,活塞基本不滯后或提前。曲柄、活塞和滑動器的有效質(zhì)心保持相對于曲柄軸線靜止。各活塞包括引導裝置(2030),以便將活塞限制成沿活塞軸線運動,引導裝置橫向位于引導表面(30)上,配合裝置剛性安裝在曲柄箱上。中間部件可以使活塞和滑動器與用于調(diào)節(jié)中間部件的位置的裝置相互連接,以便改變裝置的壓縮比。因為裝置有相對的活塞,安裝在兩活塞上的軛分開成兩個部件(6062a、6062b),這兩個部件可拆卸地保持在一起。
文檔編號F04B23/00GK1351691SQ00807954
公開日2002年5月29日 申請日期2000年4月3日 優(yōu)先權日1999年4月1日
發(fā)明者彼得·羅伯特·拉法埃萊, 邁克爾·約翰·拉法埃萊 申請人:彼得·羅伯特·拉法埃萊, 邁克爾·約翰·拉法埃萊