CN106703985A - 一种双侧动力输出结构及具有该结构的转子发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双侧动力输出结构，所述双侧动力输出结构包括一输出轴，一行星齿轮轴，一半轴齿轮，一行星齿轮；所述半轴齿轮的转动形式为绕轴转动，所述半轴齿轮与所述输出轴的转动相对独立；所述行星齿轮与所述半轴齿轮相啮合，当所述半轴齿轮转动时，带动与其相啮合的所述行星齿轮转动，所述行星齿轮通过所述行星齿轮轴进一步带动所述输出轴转动。所述双侧动力输出结构设置的所述半轴齿轮转动时，带动与其相啮合的所述行星齿轮转动，所述行星齿轮通过所述行星齿轮轴进一步带动所述输出轴转动，又由于所述半轴齿轮与所述输出轴的转动相对独立，从而实现将所述半轴齿轮向所述输出轴的转动运动传递的过程。

Description

一种双侧动力输出结构及具有该结构的转子发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种双侧动力输出结构及具有该结构的转子发动机。

背景技术

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器。

自1876年德国工程师尼古拉斯·奥托发明了四冲程发动机以来，因运行原理清晰、可实现性强，使其逐步超越其他发动机形式取得内燃发动机的统治地位沿用至今。在此期间，随着材料科学、加工工艺、工质燃料、电路控制的不断改进，使四冲程发动机的热能转化效率不断提升。虽然这种往复活塞式发动机在很多方面取得了不同的改进，但迄今为止，它的基础设计仍然无法摆脱曲柄连杆机构的本身存设计上的零件多而复杂、运动构件往复运动惯性冲击力大、死点点火引发的震动大等缺点。转子发动机采用转子旋转运动来控制压缩和排放，与往复活塞式发动机的直线运动迥然不同。转子发动机的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心、震动小等。

往复活塞式发动机中，曲轴是重要的组成部件，它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作，即将气缸内活塞的往复运动通过连杆转变为旋转运动。然而转子发动机由于其运动形式不同，不存在通过曲轴将往复运动转变为旋转运动的过程，需要有针对性地设计独特的旋转动力输出结构。因此，为转子发动机提供一种能够将各个旋转活塞前后相继运动产生的动能连续传递至输出轴的动力输出结构是迫在眉睫的。

鉴于上述目的，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，提供一种双侧动力输出结构，所述双侧动力输出结构包括一输出轴，一行星齿轮轴，一半轴齿轮，一行星齿轮；所述半轴齿轮的转动形式为绕轴转动，所述半轴齿轮与所述输出轴的转动相对独立；所述行星齿轮与所述半轴齿轮相啮合，当所述半轴齿轮转动时，带动与其相啮合的所述行星齿轮转动，所述行星齿轮通过所述行星齿轮轴进一步带动所述输出轴转动。

较佳的，所述半轴齿轮与所述输出轴同轴，且所述半轴齿轮套接于所述输出轴外部。

较佳的，所述半轴齿轮与所述输出轴之间为滚动连接。

较佳的，所述输出轴与所述行星齿轮轴互相垂直设置，所述行星齿轮轴端部设置有所述行星齿轮。

较佳的，所述行星齿轮与所述半轴齿轮相啮合，所述行星齿轮与所述半轴齿轮均为锥齿轮，从而使所述行星齿轮与所述半轴齿轮的轴线相垂直。

较佳的，所述双侧动力输出结构包含两个所述半轴齿轮，两个所述半轴齿轮具有锥齿的一面相对设置，两个所述半轴齿轮同时与所述行星齿轮啮合。

较佳的，与两侧所述半轴齿轮相啮合的所述行星齿轮数量为四个。

较佳的，所述半轴齿轮与所述行星齿轮的直径相同、齿数相等。

较佳的，所述半轴齿轮与所述行星齿轮的直径不相同、齿数不相等。

一种具有上述所述双侧动力输出结构的转子发动机，所述转子发动机的转盘与所述半轴齿轮连接，所述转盘带动所述半轴齿轮同速转动。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：1、所述双侧动力输出结构设置的所述半轴齿轮转动时，带动与其相啮合的所述行星齿轮转动，所述行星齿轮通过所述行星齿轮轴进一步带动所述输出轴转动，又由于所述半轴齿轮与所述输出轴的转动相对独立，从而实现将所述半轴齿轮向所述输出轴的转动运动传递的过程；2、当所述双侧动力输出结构包含两个所述半轴齿轮时，所述双侧动力输出结构能够实现动力由两侧的所述半轴齿轮提供过来时，均能够通过所述输出轴进行输出，且两侧的所述半轴齿轮动力输出相对独立，从而使两侧的所述半轴齿轮能够实现在三种运动状态下的动力输出：(1)一侧所述半轴齿轮转动，一侧所述半轴齿轮固定的状态；(2)两侧的所述半轴齿轮同速转动的状态；(3)两侧的所述半轴齿轮不同速转动的状态。

附图说明

图1为本发明转子发动机的结构示意图；

图2为本发明转子发动机的第一转盘和第二转盘示意图；

图3为本发明转子发动机的右盖正视图；

图4为本发明转子发动机的左盖正视图；

图5为本发明双侧动力输出结构的示意图一；

图6为本发明双侧动力输出结构的示意图二；

图7为本发明具有双侧动力输出结构的转子发动机的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

本发明提供一种双侧动力输出结构及具有该结构的转子发动机；所述的转子发动机其结构形式如下：

如图1所示，其为本发明转子发动机的结构示意图；所述转子发动机包括：右盖11、左盖12、第一转盘21、第二转盘22、活塞31至34。结合图2所示，所述活塞31和所述活塞32对称设置于所述第一转盘21的转盘外沿211上，两者之间圆周方向相差180度；所述活塞33和所述活塞34对称设置于所述第二转盘22的转盘外沿221上，所述活塞33和所述活塞34圆周方向相差180度；所述第一转盘21和所述第二转盘22相对设置且保证所述活塞31、所述活塞32、所述活塞33、所述活塞34四者圆心位于同一圆周上，所述左盖12和所述右盖11扣合形成壳体，并将所述第一转盘21和所述第二转盘22包络于所述左盖12和所述右盖11扣合后所界定的空间内部，且使所述第一转盘21和所述第二转盘22能够绕同一条轴线转动。

结合图3、图4所示，四个所述活塞将所述壳体内部空间分为四个区域，四个所述活塞通过在所述壳体内部转动，实现进气、压缩、做功、排气四个冲程。

所述转子发动机工作时，起步电机启动，通过电磁离合器带动第二转盘22逆时针转动，从而带动活塞33和活塞34逆时针转动，此时第一转盘21被限位，其上的活塞31和活塞32不能转动，所述第一转盘21的被限位位置，根据火花塞43和喷油嘴44、进气口41和排气口42的相对位置确定。活塞34和活塞31之间的腔室为进气腔，因为进气口41常开，活塞34和活塞31之间的腔室里已有过滤过的空气，随着活塞34在第二转盘22的带动下逆时针旋转，活塞34和活塞31之间为封闭腔室之前，活塞34和活塞31之间的腔室内的进气过程为进气冲程，活塞34和活塞31之间为封闭腔室之后，位于左盖上12点和1点之间的喷油嘴44喷油，燃油和空气混合，活塞34和活塞31之间的空燃混合气体被不断压缩，这个过程为压缩冲程；随着活塞34不断逆时针向活塞31靠近，活塞32和活塞34之间的腔室容积不断增大，压力降低，过滤过的干净空气从进气口41进入活塞32和活塞34之间的腔室，活塞32和活塞34之间的腔室进入进气冲程。

在活塞34靠近活塞31，活塞33靠近活塞32时，所述第一转盘21解除限位，所述第一转盘21上的活塞31在所述第一转盘21上的动能和压缩空燃混合气体作用下逆时针转过12点位置。此时所述第二转盘22上转到所述第一转盘21固定的位置处时，所述第二转盘22被限位固定从而停止转动，其上的活塞33和活塞34不能转动，这时左盖上11点和12点之间的火花塞43点火，燃油混合气体迅速燃烧产生的热能推着活塞31快速逆时针旋转，燃烧热能同时也作用在活塞34上，但是活塞34在单向离合器的作用下只能逆时针旋转，活塞31没有经过排气口42时，活塞34和活塞31之间的腔室为封闭腔室，燃烧热能推着活塞31转动的过程为做功冲程，活塞31逆时针转动至经过排气口42为止的过程中，将它与活塞33之间的气体扫出排气口42，这期间的排气过程为排气冲程；此时，活塞34与活塞31之间做功产生的气体在下一个循环排出。

至此，发动机完成了一个循环：进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，发动机的一个循环的每个冲程都是连续的，这样才能保证发动机连续运转。活塞34和活塞31之间的腔室进入进气冲程时，随着活塞34不断逆时针旋转，活塞32和活塞34之间的腔室逐渐容积增大，腔室内压力降低，从进气口41吸入干净空气，活塞32和活塞34之间的腔室进入进气冲程，随着第一转盘21和第二转盘22的交替运转，活塞32和活塞34之间的腔室紧跟着活塞31和活塞34之间的腔室完成进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程四个冲程，即活塞31和活塞34之间的腔室进入压缩冲程时，活塞32和活塞34之间的腔室进入进气冲程；活塞31和活塞34之间的腔室进入做功冲程时，活塞31和活塞34之间的腔室进入压缩冲程；活塞31和活塞34之间的腔室进入排气冲程时，活塞32和活塞34之间的腔室进入做功冲程。其他腔室与此相同，发动机各个活塞之间的腔室每次循环的四个冲程前后相继，连续进行。

随着所述第一转盘21与所述第二转盘22的转动，需要将动能不断的经由输出轴输送出去。同时又由于所述第一转盘21与所述第二转盘22为交替转动，所以与输出轴的连接形式需要采用交替输出动力的方式。

本发明提供的双侧动力输出结构能够实现所述第一转盘21与所述第二转盘22交替转动时将动力从输出轴输出出去。

实施例一

如上述所述的双侧动力输出结构，本实施例采用的具体结构形式如下：

如图5、图6所示，所述双侧动力输出结构包括一输出轴51，一行星齿轮轴52，一半轴齿轮61，一行星齿轮62。

所述半轴齿轮61与所述输出轴51同轴，且所述半轴齿轮61套接于所述输出轴51外部；所述半轴齿轮61的转动形式为绕轴转动，所述半轴齿轮61与所述输出轴51的转动相对独立。

较佳的，为保证所述半轴齿轮61与所述输出轴51相对独立的转动，所述半轴齿轮61与所述输出轴51之间为滚动连接。

较佳的，所述半轴齿轮61与所述输出轴51之间的滚动连接形式为轴承连接。

所述输出轴51与所述行星齿轮轴52互相垂直设置，所述行星齿轮轴52端部设置有所述行星齿轮62；所述行星齿轮62通过所述行星齿轮轴52与所述输出轴51相连接；所述行星齿轮62与所述半轴齿轮61相啮合，由于所述行星齿轮62与所述半轴齿轮61均为锥齿轮，从而使所述行星齿轮62与所述半轴齿轮61的轴线相垂直；当所述半轴齿轮61转动时，带动与其相啮合的所述行星齿轮62转动，所述行星齿轮62通过所述行星齿轮轴52进一步带动所述输出轴51转动，又由于所述半轴齿轮61与所述输出轴51的转动相对独立，从而实现将所述半轴齿轮61向所述输出轴51的转动运动传递的过程。

实施例二

如上述所述的双侧动力输出结构，本实施例与其不同之处在于，所述双侧动力输出结构包含两个所述半轴齿轮61，两个所述半轴齿轮61具有锥齿的一面相对设置，两个所述半轴齿轮61同时与所述行星齿轮62啮合；

当一侧所述半轴齿轮61转动，一侧所述半轴齿轮61固定时，转动的所述半轴齿轮61带动所述行星齿轮62，使所述行星齿轮62绕与其相连的所述行星齿轮轴52转动，此时，所述行星齿轮62将沿固定的所述半轴齿轮61行走，从而使所述行星齿轮轴52带动所述输出轴51，使所述输出轴51实现绕轴转动；

当两侧所述半轴齿轮61均为转动状态时，两侧的所述半轴齿轮61共同带动所述行星齿轮62转动，从而使所述行星齿轮62产生较小的绕所述行星齿轮轴52的自转，或不绕所述行星齿轮轴52转动；此时所述两侧半轴齿轮61带动所述行星齿轮62转动，进而带动所述输出轴51转动。

本实施例的所述双侧动力输出结构能够实现动力由两侧的所述半轴齿轮61提供过来时，均能够通过所述输出轴51进行输出，且两侧的所述半轴齿轮61动力输出相对独立，从而使两侧的所述半轴齿轮61能够实现在三种运动状态下的动力输出：1、一侧所述半轴齿轮61转动，一侧所述半轴齿轮61固定的状态；2、两侧的所述半轴齿轮61同速转动的状态；3、两侧的所述半轴齿轮61不同速转动的状态。

实施例三

如上述所述的双侧动力输出结构，本实施例与其不同之处在于，与两侧所述半轴齿轮61相啮合的所述行星齿轮62数量至少为一个。

实施例四

如上述所述的双侧动力输出结构，本实施例与其不同之处在于，与两侧所述半轴齿轮61相啮合的所述行星齿轮62数量为四个。当所述行星齿轮62数量为四个时，所述双侧动力输出结构的转动更为平滑。

实施例五

如上述所述的双侧动力输出结构，本实施例与其不同之处在于，所述半轴齿轮61与所述行星齿轮62的直径相同、齿数相等。

采用本实施例的结构形式，能够使所述双侧动力输出结构能够在以下两种运动状态之间相互切换时，保证在所述半轴齿轮61转速不变时，使所述输出轴51输出的转速为均匀转速，防止了转速的忽快忽慢造成的动力输出不够线性；

所述的两种运动状态指：一侧所述半轴齿轮61转动，一侧所述半轴齿轮61固定的状态；两侧的所述半轴齿轮61同速转动的状态。

实施例六

如上述实施例五所述的双侧动力输出结构，本实施例与其不同之处在于，所述半轴齿轮61与所述行星齿轮62的直径不相同、齿数不相等。

采用本实施例的结构形式，同样能够使所述双侧动力输出结构能够在以下两种运动状态之间相互切换时，保证在所述半轴齿轮61转速不变时，使所述输出轴51输出的转速为均匀转速，防止了转速的忽快忽慢造成的动力输出不够线性；

所述的两种运动状态指：一侧所述半轴齿轮61转动，一侧所述半轴齿轮61固定的状态；两侧的所述半轴齿轮61同速转动的状态。

一种具有上述所述双侧动力输出结构的转子发动机，如图7所示，其为本发明具有双侧动力输出结构的转子发动机的结构示意图。所述转子发动机的第一转盘21与一侧所述半轴齿轮61连接，从而使所述第一转盘21带动所述半轴齿轮61同速转动，所述第二转盘22与另一侧所述半轴齿轮61连接；所述第一转盘21与所述第二转盘22作为动力输出单元，同时带动所述半轴齿轮61转动；当所述半轴齿轮61转动时，带动与其相啮合的所述行星齿轮62转动，所述行星齿轮62通过所述行星齿轮轴52进一步带动所述输出轴51转动，又由于所述半轴齿轮61与所述输出轴51的转动相对独立，从而实现将所述第一转盘21与所述第二转盘22向所述输出轴51的转动运动传递的过程。且由于所述第一转盘21与所述第二转盘22处在相对的两侧，从而实现了所述转子发动机将双侧动力进行输出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双侧动力输出结构，其特征在于，所述双侧动力输出结构包括一输出轴，一行星齿轮轴，一半轴齿轮，一行星齿轮；所述半轴齿轮的转动形式为绕轴转动，所述半轴齿轮与所述输出轴的转动相对独立；所述行星齿轮与所述半轴齿轮相啮合，当所述半轴齿轮转动时，带动与其相啮合的所述行星齿轮转动，所述行星齿轮通过所述行星齿轮轴进一步带动所述输出轴转动。

2.根据权利要求1所述的双侧动力输出结构，其特征在于，所述半轴齿轮与所述输出轴同轴，且所述半轴齿轮套接于所述输出轴外部。

3.根据权利要求2所述的双侧动力输出结构，其特征在于，所述半轴齿轮与所述输出轴之间为滚动连接。

4.根据权利要求1所述的双侧动力输出结构，其特征在于，所述输出轴与所述行星齿轮轴互相垂直设置，所述行星齿轮轴端部设置有所述行星齿轮。

5.根据权利要求1所述的双侧动力输出结构，其特征在于，所述行星齿轮与所述半轴齿轮相啮合，所述行星齿轮与所述半轴齿轮均为锥齿轮，从而使所述行星齿轮与所述半轴齿轮的轴线相垂直。

6.根据权利要求1所述的双侧动力输出结构，其特征在于，所述双侧动力输出结构包含两个所述半轴齿轮，两个所述半轴齿轮具有锥齿的一面相对设置，两个所述半轴齿轮同时与所述行星齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的双侧动力输出结构，其特征在于，与两侧所述半轴齿轮相啮合的所述行星齿轮数量为四个。

8.根据权利要求6所述的双侧动力输出结构，其特征在于，所述半轴齿轮与所述行星齿轮的直径相同、齿数相等。

9.根据权利要求6所述的双侧动力输出结构，其特征在于，所述半轴齿轮与所述行星齿轮的直径不相同、齿数不相等。

10.一种具有权利要求1-9所述双侧动力输出结构的转子发动机，其特征在于，所述转子发动机的转盘与所述半轴齿轮连接，所述转盘带动所述半轴齿轮同速转动。