BRPI0719946A2

BRPI0719946A2 - Mecanismo para facilitar a conversão entre movimento linear alternante e movimento rotativo, e, motor

Info

Publication number: BRPI0719946A2
Application number: BRPI0719946-5A
Authority: BR
Inventors: Bradley L Raether
Original assignee: Wavetech Engines Inc
Priority date: 2006-10-07
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2014-04-22
Also published as: AU2007303049B2; WO2008043080A3; WO2008043080A2; MX2009003524A; CN101523084B; KR20090077818A; US20070079791A1; EP2069622A4; JP2010506090A; CA2664556A1; EP2069622A2; CN102748133A; US7360521B2; AU2007303049A1; WO2008043080B1; JP5090456B2; CN101523084A

Description

“MECANISMO PARA FACILITAR A CONVERSÃO ENTRE MOVIMENTO LINEAR ALTERNANTE E MOVIMENTO ROTATIVO, E, MOTOR”

Fundamentos

A presente invenção refere-se a mecanismos para a conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo.

Mecanismos para conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo podem ser usados em uma variedade de sistemas mecânicos. Uma aplicação comum para estes mecanismos é um motor a combustão interna, onde o movimento linear altemante de um pistão é convertido em movimento rotativo de um virabrequim. Embora o modo de realização ilustrado da presente invenção seja o de um motor a combustão interna, a presente invenção não está limitada a estas aplicações, e os mecanismos para a conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo aqui referidos podem ser usados em uma variedade de aplicações. Sumário

A presente invenção refere-se a mecanismos para conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo que incluem uma trilha em forma de onda e uma estrutura altemante e rotativa que segue a trilha em forma de onda.

Descrição resumida dos desenhos

A FIG. 1 é uma vista lateral em seção transversal parcial de um motor a combustão intema de quatro cilindros incluindo um mecanismo para converter o movimento altemante linear dos pistões em movimento rotativo de um eixo de transmissão.

A FIG. 2 é uma vista lateral de um pistão, haste de conexão, porca de retenção, e arruelas do motor da Fig. 1.

A FIG. 3 é uma vista um tanto esquemática da haste de conexão e pistão da Fig. 2, tomada geralmente ao longo de 3-3, da FIG. 2. 5

unidade intercambiadora, de acordo com a presente invenção, ilustrando movimentação dentro de uma trilha.

A FIG. 7 é uma vista lateral de um pistão, haste de conexão e unidade intercambiadora, de acordo com a presente invenção.

unidade intercambiadora, de acordo com a presente invenção.

A FIG. 9 é uma vista em seção transversal parcial de uma unidade intercambiadora, de acordo com a presente invenção.

A FIG. 10 é uma vista de topo do retentor de mancai axial e seus parafusos associados, da Fig. 9.

A FIG. 11 é uma vista lateral de uma unidade portadora rotativa, de acordo com a presente invenção.

A FIG. 12 é uma vista de topo do suporte de mancai de portador superior da unidade portadora rotativa ilustrada na Fig. 11.

A FIG. 13 é uma vista explodida do portador rotativo tomada

da FIG. 11.

A FIG, 14 é uma vista de topo do portador rotativo da FIG. 11.

A FIG. 15 é uma vista de topo de uma unidade portadora rotativa e unidade intercambiadora, de acordo com a presente invenção.

A FIG. 16 é uma vista lateral de um pistão, uma haste de

conexão, uma unidade intercambiadora, e unidade portadora rotativa, de acordo com a presente invenção, mostrada com o pistão correspondendo a uma posição de ponto morto superior.

10

A FIG. 8 é uma vista explodida de uma haste de conexão e

A FIG. 17 é outra vista lateral do pistão, haste de conexão, unidade intercambiadora, e unidade portadora rotativa da Fig. 16, mostrada com o pistão correspondendo a uma posição de ponto morto inferior.

A FIG. 18 é uma vista explodida da estrutura definindo pistas onduladas superior e inferior e um espaçador, de acordo com a presente invenção.

A FIG. 19 é outra vista explodida da estrutura definindo as pistas onduladas superior e inferior e o espaçador da Fig. 18.

A FIG. 20 é uma vista de topo da estrutura definindo a pista ondulada inferior da Fig. 18.

A FIG. 21 é vista de fundo da estrutura definindo a pista ondulada superior da Fig. 18.

A FIG. 22 é uma vista lateral explodida de um bloco de intercambiador, estrutura definindo pistas onduladas e um espaçador, de acordo com a presente invenção.

A FIG. 23 é uma vista lateral do bloco de intercambiador, estrutura definindo pistas onduladas e espaçador da Fig. 22, mostrados em uma condição montada.

A FIG. 24 é uma vista de topo do espaçador da Fig. 18.

A FIG. 25 é vista de topo de uma unidade intercambiadora e uma pista ondulada inferior, de acordo com a presente invenção.

A FIG. 26 é uma vista lateral de um pistão, haste de conexão, e unidade intercambiadora, de acordo com a presente invenção, mostrada com a unidade intercambiadora posicionada em uma trilha em forma de onda.

A FIG. 27 é uma vista lateral do pistão, haste de conexão, unidade intercambiadora, e trilha em forma de onda da Fig. 26, mostrada adicionalmente com uma unidade portadora rotativa e uma unidade estabilizadora, de acordo com a presente invenção.

A FIG. 28 é uma vista esquemática em seção transversal da haste de conexão e unidade estabilizadora da Fig. 27. A FIG. 29 é uma vista lateral de uma unidade portadora rotativa posicionada dentro da estrutura definindo uma trilha em forma de onda, e uma unidade estabilizadora, de acordo com a presente invenção.

A FIG. 30 é uma vista lateral de uma unidade intercambiadora e unidade portadora rotativa incluindo um sistema altemante, de acordo com a presente invenção.

A FIG. 31 é uma representação um tanto esquemática de um cilindro de motor e um mecanismo para conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo, de acordo com a presente invenção, mostrada com o pistão em uma posição de ponto morto superior, antes de um tempo de admissão.

A FIG. 32 é uma representação um tanto esquemática da estrutura da Fig. 31 mostrada com o pistão durante um tempo de admissão.

A FIG. 33 é uma representação um tanto esquemática da estrutura da Fig. 31 mostrada com o pistão em uma posição de ponto morto inferior.

A FIG. 34 é uma representação um tanto esquemática da estrutura da Fig. 31 mostrada com o pistão durante um tempo de compressão.

A FIG. 35 é uma representação um tanto esquemática da estrutura da Fig. 31 mostrada com o pistão em uma posição de ponto morto superior, antes da combustão, ou tempo de explosão

A FIG. 36 é uma representação um tanto esquemática da estrutura da Fig. 31 mostrada com o pistão durante um tempo de combustão.

O FIG. 37 é uma representação um tanto esquemática da estrutura da Fig. 31 mostrada com o pistão em uma posição de ponto morto inferior, antes de um tempo de exaustão.

O FIG. 38 é uma representação um tanto esquemática da estrutura da Fig. 31 mostrada com o pistão durante um tempo de exaustão. Descrição detalhada Um exemplo não-exclusivo de um motor que incorpora um mecanismo para conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo, de acordo com a presente invenção, está ilustrado na Fig. I. O motor inclui um bloco 10, que inclui um bloco de cilindro 12, um bloco de intercambiador 16, e um bloco inferior 104. O motor inclui adicionalmente furos definidos pelos cilindros 20, uma cabeça de cilindro 22, meio de admissão 24, meio de ignição 28, meio de exaustão 26, pistões 30, pistas onduladas 70 (superior) e 74 (inferior), unidades intercambiadoras 60, portadores rotativos 50, engrenagens acionadoras e acionadas 82 e 88, eixo de transmissão 90, meio de lubrificação 112 e vários mancais de operação e suporte 52, 56 e 100.

No modo de realização não-exclusivo ilustrado, o conjunto rotativo, como mostrado na FIG. 27, é composto de três componentes principais operando em conjunto, uma unidade intercambiadora 60, como mostrado nas FIGS. 4, 5, e 7, tendo rolos de trilha 62, que cavalgam entre duas pistas em forma de onda 70 e 74 que são parte de uma unidade cilíndrica montada estacionária, como mostrado na FIG. 23. As pistas em forma de onda podem ser descritas como definindo uma trilha em forma de onda. O terceiro componente é uma unidade portadora rotativa 50 montada sobre mancais 52 e 56, com o mancai superior 52, montado sobre um suporte 54, que também adiciona estabilidade ao portador, como mostrado na FIG. 11, na qual o intercambiador 60 sobe e desce para manter o intercambiador 60 centralizado por meio de rolos de centralização 66 cavalgando sobre trilhas de portador 50c e 5Od, como visto nas FIGS. 13, 14 e 15, para manter a orientação correta dos rolos de trilha 62 sobre as pistas 70 e 74. O portador 50, também transfere o movimento rotativo convertido do intercambiador 60, por meio dos rolos de transferência de força 64, cavalgando sobre as trilhas de portador 50a e 50b, como mostrado nas FIGS. 11, 14 e 15, para o eixo de transmissão (virabrequim) 90, via engrenagens 82 e 88, como mostrado nas FIGS. 1, 11,

13, 27 e 31 a 38. Com referência as FIGS. 31 a 38 são ilustrações do motor através dos quatro ciclos de um motor de ciclo Otto, ou de ciclo diesel, do início ao fim, com o pistão 30 pronto para começar o ciclo de admissão, e 5 seguindo através do ciclo de compressão, ciclo de combustão e terminando com o ciclo de exaustão. Nas FIGS. 31 a 38, ele mostra a movimentação dos rolos de trilha 62 quando se atravessam ascendente e descendentemente os taludes 74a, 74b, 74c, 74d e 70a, 70b, 70c, 70c das pistas onduladas 74 e 70, como igualmente mostrado nas FIGS. 18, 19, 20 e 21.

O intercambiador 60 é assim denominado porque converte o

movimento altemante em movimento rotativo durante o ciclo de combustão e, a seguir, converte o movimento rotativo em movimento altemante durante os ciclos de admissão, compressão e exaustão. A conversão do movimento altemante em movimento rotativo é realizada durante o tempo de combustão 15 quando os rolos 62 são forçados, ao mesmo tempo, para baixo dos taludes descendentes das pistas onduladas provocando um movimento em espiral, para baixo. Devido às faces dos taludes, no modo de realização ilustrado, ter uma inclinação de 45 graus (seguindo um raio curto na parte superior), a pressão para baixo do pistão 30, é convertida em movimento rotativo em uma 20 relação de um por um. Isto significa que para cada centímetro que o pistão 30 se move para baixo, a porção da unidade intercambiadora em contato com a trilha em forma de onda girará um centímetro, convertendo, conseqüentemente, o movimento altemante do pistão 30 em movimento rotativo a um ângulo de 90 graus com o eixo do intercambiador e 25 conseguindo, conseqüentemente, uma transferência de energia ótima. O portador rotativo, como visto na FIG. 12, transfere, então, o movimento rotativo convertido para o eixo de transmissão 90, através de engrenagens acionadoras e acionadas 82 e 88, quando os rolos de transferência de força 64; e os rolos de centralização de intercâmbio opcionais 66, como visto nas FIGS. 6, 7 e 8, sobem e descem as pistas 50a, 50b, 50c e 50d do portador 50, enquanto sob a pressão criada pelo intercambiador 60, quando eles seguem os contornos das pistas 70 e 74.

O pistão 30 é retomado à parte superior do cilindro (ponto morto superior) e através dos três tempos restantes do ciclo de combustão, pela força centrífuga do volante 94, como visto na FIG. 1, acoplado ao virabrequim 90, ou pela força de outros pistões conectados ao mesmo virabrequim 90. Um volante 94 também é usado para assegurar rotação suave.

Para ajudar a garantir o desempenho e a vida útil do motor, o pistão 30 pode ser impedido de girar no interior do cilindro 20, por meio de uma unidade estabilizadora 34, como visto nas FIGS. 27 e 28. A unidade estabilizadora 34 pode impedir o pistão de girar por meio de um ou mais rolos que fiquem em contato com um ou mais lados da haste de conexão 32 (que também pode ser referida como um eixo de entrada), como mostrado nas FIGS. 2 e 3. O pistão 30 e a haste de conexão 32 podem ser capazes de ser impedidas de girar porque eles podem ser acoplados ao intercambiador 60, por meio de mancais axiais 35, como visto nas FIGS. 8 e 9. Com referência, também, às FIGS 2, 8, e 9, a porca de retenção 43, e arruelas 41 e, 42, retentor de mancai axial 37 e parafusos 39, como visto nas FIGS. 9 e 10, também retêm amortecedores de choque 35a e 35b, que ajudam a proteger os mancais axiais 35, do choque criado da combustão ao pistão 30, ou inércia durante velocidades mais altas do motor, quando os rolos de trilha 62, alcançam os raios da parte superior e da parte inferior das pistas 70 e 74.

Com referência à FIG. 6, os rolos de trilha podem ser montados de modo a mantê-los em contato, um com o outro. Este contato tem por finalidade mantê-los girando sempre na velocidade e direção corretas enquanto cavalgam sobre as pistas 70 e 74. O espaçador 72, como visto nas FIGS. 23 e 24 mantém as pistas 70 e 74 na distância correta, uma da outra, para manter tolerância restrita com os rolos de trilha 62, mas, quando os rolos de trilha 62, seguem os contornos das pistas 70 e 74, o contato pode flutuar entre as pistas de modo a impedir que os rolos de trilha 62 patinem sobre as pistas ou ter que mudar a direção de giro, eles podem ser mantidos sempre girando na direção e velocidade corretas estando sempre em contato com o 5 outro rolo. Um par dos rolos de trilha 62, estando sempre em contato recíproco, também pode permitir que a carga submetida a um rolo seja compartilhada por ambos, reduzindo, conseqüentemente, a carga que qualquer um dos rolos teria que suportar sobre si mesmo, o que estenderá a vida útil de ambos os rolos. Os rolos de trilha 62, e as pistas 70 e 74 podem ser 10 substituídos para outros meios que realizem as mesmas funções, como engrenagens, ímãs, hidráulicos, ar pressurizado, ou qualquer outro meio que facilite um tipo similar de relação de trabalho que produza os mesmos resultados. No exemplo usando engrenagens, as pistas podem ser endentadas de modo a engrenar com os rolos endentados, similar a uma configuração de 15 coroa e pinhão. O conjunto rotativo também pode ser configurado de modo que o intercambiador e o portador sejam montados estacionários com as pistas girando ao redor deles, ou qualquer outra configuração que produza os mesmos resultados.

Com referência à FIG. 29, as pistas 70 e 74 estão mostradas 20 montadas em amortecedores absorventes de choque 132. Estes amortecedores podem ser instalados para absorver e liberar choque criado da combustão acima do pistão 30, ou a inércia durante velocidades mais altas do motor, quando os rolos de trilha 62 alcançam os raios da parte superior e da parte inferior (também descritos como cristas ou calhas da trilha em forma de onda) 25 das pistas 70 e 74. Estes amortecedores 132 podem ser feitos de materiais do tipo borracha ou poliuretano de alta densidade que oferecem maior capacidade de suporte de carga do que a borracha, com mais resistência aos óleos e aos produtos químicos encontrados no interior de um motor. Estes mesmos tipos de materiais de borracha ou poliuretano também podem ser usados nos amortecedores de choque 35a e 35b, como visto na FIG. 8. Molas, arruelas cônicas, fluido, ar ou quaisquer outros meios podem ser substituídos para os amortecedores de borracha ou poliuretano 35a, 35b e 132.

Com referência à FIG. 30, um sistema altemante opcional é mostrado instalado no portador 50, operado por força centrífuga. Quando a velocidade (RPM) do motor aumenta, os pesos centrífugos inclinados 140 podem superar a resistência das molas de peso centrífugo 142, permitindo que os pesos se movam para fora do centro do portador 50. A movimentação resultante pode, desse modo, fazer com que as inclinações da mola do altemante 144 se movam para cima criando mais pressão sobre as molas do altemante 146, criando, conseqüentemente, um meio mecânico de absorver, sensível à velocidade, a quantidade crescente de energia ao final de cada tempo criado pela inércia, quando a velocidade (RPM) do motor aumenta, liberando então essa energia de volta após os rolos de trilha 62 passar pelos raios superiores e inferiores das pistas 70 e 74, ajudando, conseqüentemente, a facilitar o movimento altemante do pistão 30, haste de conexão 32, e unidade intercambiadora 60, com a finalidade de aumentar o desempenho, vida útil e confiabilidade do motor, reduzindo a tensão para os rolos de trilha 62, unidade intercambiadora 60, e pistas 70 e 74. Este sistema altemante mecânico pode ser substituído para um tipo diferente de sistema que utilize fluidos pressurizados, ar comprimido, ímãs ou outros meios apropriados para lograr o mesmo processo de absorção e liberação de energia sensível à temperatura.

Os materiais que podem ser usados na construção geral do 25 motor podem ser alumínio, aço, borracha, plásticos, gaxetas do tipo automotivo e a maioria de quaisquer outros materiais de uso geral na fabricação de motores. Alguns materiais exóticos, como cerâmica ou metais especiais podem ser usados em áreas chave, como câmaras de combustão, conjuntos rotativos, etc. Os materiais a ser usados no conjunto rotativo serão, geralmente, aço de qualidade superior ou materiais similares devido a serem submetidos a altas pressões e impacto. Uma superfície mais macia pode ser aplicada às trilhas 70 e 74, como materiais tipo borracha ou poliuretano de alta densidade para ajudar a reduzir cargas de choque aos rolos de trilha 62.

5 Muitas outras partes e funções deste motor e a construção

global não foram explicadas em detalhe, ou o foram muito pouco, nesta descrição, devido à natureza de muitas peças, projetos, funções e construção deste motor não serem diferentes, ou diferirem muito pouco, de projetos e tecnologia já bastante conhecidos e usados por muitos anos e, portanto, 10 considerados conhecimento comum e prática padronizada no campo dos motores altemantes. Algumas destas funções incluem, mas não de modo limitado, sistema de dispensação de combustível, meios de lubrificação, sistema de ignição, sistema de refrigeração, relações de compressão, vedação da câmara de combustão, modificações de alto desempenho; 15 superalimentação, turbocompressão, projeto anteriores, processos de fabricação, materiais de fabricação, manutenção, meio para acoplar o motor ao maquinismo ou à transmissão, etc. Por não se afastar dos projetos de motor atuais, materiais de fabricação e métodos de fabricação de hoje permitem que este motor seja reproduzido mais prontamente, fazendo, também, com que 20 seja muito mais fácil para os consumidores compreender, manter e operá-los, uma vez que são praticamente iguais aos motores aos quais eles estão habituados.

Embora o modo de realização ilustrado da presente invenção seja aquele de um motor a combustão interna, a presente invenção não está limitada a estas aplicações e os mecanismos para a conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo aqui revelados podem ser usados em uma variedade de aplicações.

Os seguintes parágrafos numerados representam exemplos não-exclusivos de descrições de mecanismos de acordo com a presente invenção.

1. Um mecanismo para facilitar a conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo, compreendendo: uma trilha em forma de onda, contínua, definida por uma primeira pista e uma segunda pista oposta

e espaçada da primeira pista, a trilha em forma de onda circunscrevendo um perfil circular e definindo, geralmente, um volume cilíndrico tendo um eixo central; uma unidade portadora posicionada pelo menos parcialmente dentro do volume cilíndrico e configurada para girar ao redor do eixo central; e unidade intercambiadora se estendendo pelo menos parcialmente através, e 10 em contato com a unidade portadora e configurada para girar com a unidade portadora e alternar dentro do volume cilíndrico, a unidade intercambiadora incluindo: um primeiro rolo posicionado próximo a uma primeira extremidade da unidade intercambiadora e em contato de rolamento com a primeira pista da trilha em forma de onda; e um segundo rolo, adjacente ao primeiro rolo, e 15 em contato de rolamento com a segunda pista da trilha em forma de onda.

2. O mecanismo do parágrafo 1, onde os primeiros e segundos rolos estão em contato de rolamento um com o outro.

3. O mecanismo do parágrafo 1, onde a trilha em forma de onda inclui porções geralmente lineares.

4. O mecanismo do parágrafo 1, onde a unidade portadora

inclui uma terceira pista se estendendo geralmente longitudinal em relação ao eixo central; e onde a unidade intercambiadora inclui adicionalmente um terceiro rolo posicionado radialmente para dentro dos primeiros e segundos rolos e em contato de rolamento com a terceira pista.

5. O mecanismo do parágrafo 4, onde a unidade portadora

inclui, adicionalmente, uma quarta pista oposta e espaçada da terceira pista; e onde a unidade intercambiadora inclui adicionalmente um quarto rolo posicionado radialmente para dentro dos primeiros e segundos rolos e em contato de rolamento com a quarta pista. 6. O mecanismo do parágrafo 5, onde os terceiros e quartos rolos estão e contato de rolamento um com o outro.

7. O mecanismo do parágrafo 1, onde, a unidade intercambiadora inclui adicionalmente: um terceiro rolo posicionado próximo

a uma segunda extremidade da unidade intercambiadora, o terceiro rolo em contato de rolamento com a primeira pista; e um quarto rolo, adjacente o terceiro rolo e em contato de rolamento com a segunda pista.

8. O mecanismo do parágrafo 7, onde os primeiros e segundos rolos estão em contato de rolamento um com o outro e os terceiros e quartos

rolos estão em contato de rolamento um com o outro.

9. O mecanismo do parágrafo 7, onde a unidade portadora inclui: uma terceira pista e uma quarta pista oposta e espaçada da terceira pista, a terceira e quarta pistas se estendendo geralmente longitudinais em relação ao eixo central; e uma quinta pista e uma sexta pista oposta e espaçada

da quinta pista, as quinta e sexta pistas se estendendo geralmente longitudinais em relação ao eixo central; e, onde a unidade intercambiadora inclui adicionalmente: um quinto rolo posicionado radialmente para dentro dos primeiros e segundos rolos e em contato de rolamento com a terceira pista; um sexto rolo posicionado radialmente para dentro dos primeiros e

segundos rolos e em contato de rolamento com a quarta pista; um sétimo rolo, posicionado radialmente para dentro dos terceiros e quartos rolos e em contato de rolamento com a quinta pista; e um oitavo rolo posicionado radialmente para dentro do terceiro e quarto rolos e em contato de rolamento com a sexta pista.

10. O mecanismo do parágrafo 9, onde os primeiros e

segundos rolos estão em contato de rolamento um com o outro, os terceiros e quartos rolos estão em contato de rolamento um com o outro, os quintos e sextos rolos estão em contato de rolamento um com o outro, e o sétimos e oitavos rolos estão em contato de rolamento um com o outro. 11. O mecanismo do parágrafo 9, onde os primeiros e segundos rolos estão em contato de rolamento um com o outro e os terceiros e quartos rolos estão em contato de rolamento um com o outro.

12. O mecanismo do parágrafo 9, onde os quintos e sextos rolos estão em contato de rolamento um com o outro e o sétimos e os oitavos rolos estão em contato de rolamento um com o outro.

13. O mecanismo do parágrafo 1, compreendendo adicionalmente: um eixo de entrada conectado à unidade intercambiadora e se estendendo geralmente co-axial ao eixo central e configurado para alternar com a unidade intercambiadora; e uma unidade estabilizadora fixa em relação à trilha em forma de onda e configurada para estabilizar o eixo de entrada quando ele alterna.

14. O mecanismo do parágrafo 13, onde a unidade intercambiadora está conectada giratoriamente ao eixo de entrada; e onde a unidade estabilizadora está configurada para impedir que o eixo de entrada gire quando a unidade intercambiadora gira.

15. O mecanismo do parágrafo 14, onde o eixo da entrada inclui pelo menos uma superfície definindo uma terceira pista; e onde a unidade estabilizadora inclui um rolo em contato de rolamento com a terceira pista.

16. O mecanismo do parágrafo 1, onde a unidade portadora inclui um sistema altemante configurado para ajudar a facilitar a mudança na direção altemante axial da unidade intercambiadora quando os primeiros e segundos rolos alcançam uma crista ou uma calha da trilha em forma de onda.

17. O mecanismo do parágrafo 16, onde o sistema altemante inclui a uma ou mais posições de mola para encaixar a unidade intercambiadora quando os primeiros e segundos rolos alcançam uma crista ou uma calha da trilha em forma de onda.

18. O mecanismo do parágrafo 1, compreendendo adicionalmente: um eixo da entrada conectado à unidade intercambiadora de modo que a unidade intercambiadora possa girar em relação ao eixo de entrada, onde o eixo de entrada se estende geralmente co-axial ao eixo central e seja configurado para alternar com a unidade intercambiadora.

19. O mecanismo do parágrafo 18, onde a unidade intercambiadora inclui estrutura de mancai dentro da qual o eixo da entrada está configurado para girar.

20. O mecanismo do parágrafo 1, compreendendo adicionalmente: um eixo de entrada conectado à unidade intercambiadora e se estendendo geralmente co-axial ao eixo central e configurado para alternar com a unidade intercambiadora, onde a unidade portadora é geralmente de forma cilíndrica e inclui uma primeira passagem para que o eixo da entrada se estenda através dela e uma segunda passagem para que a unidade intercambiadora se estenda através dela.

21. Um motor compreendendo: o mecanismo do parágrafo 1; um pistão posicionado dentro de um cilindro e configurado para transladar linearmente dentro do mesmo em resposta a uma força, onde o pistão está conectado à unidade intercambiadora; e um eixo de transmissão conectado à unidade portadora para prover movimento rotativo a um dispositivo externo.

22. O motor do parágrafo 21, onde o motor é um motor a combustão interna.

23. Um mecanismo para facilitar a conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo, compreendendo: uma trilha em forma de onda, contínua, definida por um primeiro lado e um segundo lado oposto e espaçado do primeiro lado, a trilha em forma de onda circunscrevendo um perfil circular e definindo geralmente um volume cilíndrico tendo um eixo central; uma unidade portadora posicionada pelo menos parcialmente dentro do volume cilíndrico e configurada para girar ao redor do eixo central; e uma unidade intercambiadora se estendendo pelo menos parcialmente através, e em contato com a unidade portadora e configurada para girar com a unidade portadora e para alternar dentro do volume cilíndrico, a unidade intercambiadora incluindo: um primeiro elemento rotativo posicionado próximo a uma primeira extremidade da unidade intercambiadora e em contato com o primeiro lado da trilha em forma de onda; e um segundo elemento rotativo, adjacente ao primeiro elemento rotativo, e em contato com o segundo lado da trilha em forma de onda.

24. O mecanismo do parágrafo 23, onde os primeiros e segundos lados da trilha em forma de onda incluem dentes, e onde os primeiros e segundos elementos rotativos incluem dentes que encaixam os dentes dos primeiros e segundos lados da trilha em forma de onda.

25. Um mecanismo para a conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo, compreendendo: uma primeira superfície se estendendo circunferencialmente ao redor de uma região cilíndrica, onde a região cilíndrica tem um eixo central e a primeira superfície ondula axialmente quando se estende ao redor da região cilíndrica; uma segunda superfície se estendendo circunferencialmente ao redor da região cilíndrica, onde a segunda superfície se opõe à primeira superfície e ondula axialmente quando se estende ao redor da região cilíndrica; um elemento altemante configurado para se mover axialmente dentro da região cilíndrica, onde o elemento altemante inclui primeiros e segundos rolos configurados para rolar ao longo das primeiras e segundas superfícies, respectivamente, quando o elemento altemante se move axialmente dentro da região cilíndrica, e onde o elemento altemante está configurado para girar ao redor de um eixo quando os primeiros e segundos rolos rolam ao longo das primeiras e segundas superfícies; e uma unidade rotativa configurada para girar ao redor do eixo da região cilíndrica, onde a unidade rotativa está encaixada com a unidade altemante e a unidade rotativa está configurada adicionalmente para girar sobre o eixo quando o elemento altemante girar ao redor do eixo. A invenção exposta acima abrange múltiplas invenções distintas com utilidades independentes. Embora cada uma destas invenções tenha sido revelada de uma forma ou método preferido, alternativas específicas, modos de realização, e/ou métodos da mesma, como revelados e ilustrados aqui, não devem ser considerados em um sentido limitativo, uma vez que, numerosas variações são possíveis. A presente invenção inclui todas as combinações e subcombinações novas e não-óbvias de vários elementos, características, funções, propriedades; métodos e/ou etapas aqui revelados. Similarmente, caracterizado pelo fato de que qualquer revelação acima ou reivindicação abaixo se referir a "um" ou "um primeiro" elemento, etapa de um método, ou o equivalente a isto, esta revelação ou reivindicação deve ser compreendida como incluindo um ou mais destes elementos ou etapas, não requerendo ou excluindo dois ou mais destes elementos, ou etapas.

As invenções incorporadas em várias combinações e subcombinações de características, funções, elementos, propriedades, etapas e/ou métodos podem ser reivindicadas pela apresentação de novas reivindicações em uma aplicação relacionada. Estas novas reivindicações sejam referidas a uma invenção diferente ou referidas à mesma invenção, se diferentes, mais amplas, mais limitadas, ou iguais em escopo às reivindicações originais, também são considerada como incluídas dentro do assunto da presente invenção.

Claims

1. Mecanismo para facilitar a conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo, caracterizado pelo fato de compreender: uma trilha em forma de onda, contínua, definida por uma primeira pista e uma segunda pista oposta e espaçada da primeira pista, a trilha em forma de onda circunscrevendo um perfil circular e geralmente definindo um volume cilíndrico tendo um eixo central; uma unidade portadora posicionada pelo menos parcialmente dentro do volume cilíndrico e configurada para girar ao redor do eixo central; e uma unidade intercambiadora se estendendo pelo menos parcialmente através, e em contato com a unidade portadora e configurada para girar com a unidade portadora e para alternar dentro do volume cilíndrico, a unidade intercambiadora incluindo: um primeiro rolo posicionado próximo a uma primeira extremidade da unidade intercambiadora e em contato de rolamento com a primeira pista da trilha em forma de onda; e um segundo rolo, adjacente ao primeiro rolo, e em contato de rolamento com a segunda pista da trilha em forma de onda.

2. Mecanismo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos primeiros e segundos rolos ficar em contato de rolamento um com o outro.

3. Mecanismo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da trilha em forma de onda incluir porções geralmente lineares.

4. Mecanismo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de: a unidade portadora incluir uma terceira pista se estendendo geralmente longitudinal em relação ao eixo central; e a unidade intercambiadora incluir adicionalmente um terceiro rolo posicionado radialmente para dentro dos primeiros e segundos rolos e em contato de rolamento com a terceira pista.

5. Mecanismo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de: a unidade portadora incluir adicionalmente uma quarta pista oposta e espaçada da terceira pista, e a unidade intercambiadora incluir adicionalmente um quarto rolo posicionado radialmente para dentro dos primeiros e segundos rolos e em contato de rolamento com a quarta pista.

6. Mecanismo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato dos terceiros e quartos rolos ficar em contato de rolamento um com o outro.

7. Mecanismo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da unidade intercambiadora incluir adicionalmente: um terceiro rolo posicionado próximo a uma segunda extremidade da unidade intercambiadora, o terceiro rolo em contato de rolamento com a primeira pista; e um quarto rolo adjacente ao terceiro rolo e em contato de rolamento com a segunda pista.

8. Mecanismo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato dos primeiros e segundos rolos estarem em contato de rolamento um com o outro e os terceiros e quartos rolos ficar em contato de rolamento um com o outro.

9. Mecanismo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato da unidade portadora incluir: uma terceira pista e uma quarta pista oposta e afastada da terceira pista, as terceiras e quartas pistas se estendendo geralmente longitudinal em relação ao eixo central; e uma quinta pista e uma sexta pista oposta e espaçada da quinta pista, as quintas e sextas trilhas se estendendo geralmente longitudinal em relação ao eixo central; e onde a unidade intercambiadora inclui adicionalmente: um quinto rolo posicionado radialmente para dentro dos primeiros e segundos rolos e em contato de rolamento com a terceira pista; um sexto rolo posicionado radialmente para dentro dos primeiros e segundos rolos e em contato de rolamento com a quarta pista; um sétimo rolo posicionado radialmente para dentro dos terceiros e quartos rolos e em contato de rolamento com a quinta pista; e um oitavo rolo posicionado radialmente para dentro dos terceiros e quartos rolos e em contato de rolamento com a sexta pista.

10. Mecanismo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato dos primeiros e segundos rolos estarem em contato de rolamento um com o outro, os terceiros e quartos rolos estarem em contato de rolamento um com o outro, os quintos e sextos rolos estarem em contato de rolamento um com o outro, e os sétimos e os oitavos rolos estarem em contato de rolamento um com o outro.

11. Mecanismo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato dos primeiros e segundos rolos ficar em contato de rolamento um com o outro e os terceiros e quartos rolos estarem em contato de rolamento um com o outro.

12. Mecanismo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato dos quintos e sextos rolos estarem em contato de rolamento um com o outro e os sétimos e os oitavos rolos estarem em contato de rolamento um com o outro.

13. Mecanismo de acordo com a reivindicação 1. caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: um eixo de entrada conectado à unidade intercambiadora e se estendendo geralmente co-axial ao eixo central e configurado para alternar com a unidade intercambiadora; e uma unidade estabilizadora fixa em relação à trilha em forma de onda e configurada para estabilizar o eixo de entrada quando alternar.

14. Mecanismo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de: a unidade intercambiadora estar conectada giratoriamente ao eixo de entrada; e onde a unidade estabilizadora é configurada para impedir que o eixo de entrada gire quando a unidade intercambiadora gira.

15. Mecanismo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de: o eixo de entrada incluir pelo menos uma superfície definindo uma terceira pista; e a unidade estabilizadora incluir um rolo em contato de rolamento com a terceira pista.

16. Mecanismo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da unidade portadora incluir um sistema altemante configurado para ajudar a facilitar a mudança na direção altemante axial da unidade intercambiadora quando os primeiros e segundos rolos alcançam uma crista ou uma calha da trilha em forma de onda.

17. Mecanismo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato do sistema altemante incluir a uma ou mais posições de mola para encaixar a unidade intercambiadora quando os primeiros e segundos rolos alcançam uma crista ou uma calha da trilha em forma de onda.

18. Mecanismo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: um eixo de entrada conectado à unidade intercambiadora de modo que a unidade intercambiadora possa girar em relação ao eixo de entrada, onde o eixo da entrada se estende geralmente co-axial ao eixo central e configurado para alternar com a unidade intercambiadora.

19. Mecanismo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato da unidade intercambiadora incluir estrutura de mancai dentro da qual o eixo de entrada está configurado para girar.

20. Mecanismo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender: um eixo de entrada conectado à unidade intercambiadora e se estendendo geralmente co-axial ao eixo central e configurado para alternar com a unidade intercambiadora, onde a unidade portadora é geralmente de forma cilíndrica e inclui uma primeira passagem para o eixo de entrada se estender através dela e uma segunda passagem para a unidade intercambiadora se estender através dela.

21. Motor, caracterizado pelo fato de compreender: o mecanismo como definido na reivindicação 1; um pistão posicionado dentro de um cilindro e configurado para transladar linearmente dentro do mesmo em resposta a uma força, onde o pistão está conectado à unidade intercambiadora; e um eixo de transmissão conectado à unidade portadora para prover movimento rotativo a um dispositivo externo.

22. Motor de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato do motor ser um motor a combustão interna.

23. Mecanismo para facilitar a conversão entre movimento linear altemante e o movimento rotativo, caracterizado pelo fato de compreender: uma trilha em forma de onda, contínua, definida por um primeiro lado e um segundo lado oposto e espaçado do primeiro lado, a trilha em forma de onda circunscrevendo um perfil circular e definindo um volume geralmente cilíndrico tendo um eixo central; uma unidade portadora posicionada pelo menos parcialmente dentro do volume cilíndrico e configurada para girar ao redor do eixo central; e uma unidade intercambiadora se estendendo pelo menos parcialmente através, e em contato com a unidade portadora e configurada para girar com a unidade portadora e para alternar dentro do volume cilíndrico, a unidade intercambiadora incluindo: um primeiro elemento rotativo posicionado próximo a uma primeira extremidade da unidade intercambiadora e em contato com o primeiro lado da trilha em forma de onda; e um segundo elemento rotativo adjacente ao primeiro elemento rotativo e em contato com o segundo lado da trilha em forma de onda.

24. Mecanismo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de: os primeiros e segundos lados da trilha em forma de onda incluírem dentes, e os primeiros e segundos elementos rotativos incluírem dentes que encaixam os dentes dos primeiros e segundos lados da trilha em forma de onda.

25. Mecanismo para conversão entre movimento linear altemante e movimento rotativo, caracterizado pelo fato de compreender: uma primeira superfície se estendendo circunferencialmente ao redor de uma região cilíndrica, onde a região cilíndrica tem um eixo central, e a primeira superfície ondula axialmente quando se estende ao redor da região cilíndrica; uma segunda superfície se estendendo circunferencialmente ao redor da região cilíndrica, onde a segunda superfície se opõe à primeira superfície e ondula axialmente quando se estende ao redor da região cilíndrica; um elemento altemante configurado para se mover axialmente dentro da região cilíndrica, onde o elemento altemante inclui primeiros e segundos rolos configurados para rolar ao longo das primeiras e segundas superfícies, respectivamente, quando o elemento altemante se move axialmente dentro da região cilíndrica, e onde o elemento altemante está configurado para girar ao redor do eixo quando os primeiros e segundos rolos rolam ao longo das primeiras e segundas superfícies; e uma unidade rotativa configurada para girar ao redor do eixo da região cilíndrica, quando a unidade rotativa está encaixada com a unidade altemante e a unidade rotativa estando adicionalmente configurada para girar ao redor do eixo quando o elemento altemante gira ao redor do eixo.