CN1229570C - 具有多个传动部件的能量发动机 - Google Patents

Abstract

一种具有多个传动部件的机器，包括：发动机的机体，机体中设有一汽缸；至少一组件，包括：支承曲柄，转动地安装在该机器的机体中，并且其每一端都设有一传动轴；支撑齿轮，安装在每个传动轴上，并牢固地连接到所述发动机的机体上；传动齿轮，其可旋转地插入到所述支撑齿轮，所述传动齿轮被安装在所述支撑曲柄的每个传动轴上，以在所述发动机机体的一侧转动；活塞，连接到所述传动齿轮上，从而可在所述汽缸内半转动。由上述结构，能够改正发动机、压缩机或泵等传统机器的缺陷，使它们的性能更好。

Description

具有多个传动部件的能量发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机，尤指一种具有多个传动部件的能量发动机。

背景技术

当仔细地考虑传统发动机时，无论是对圆柱活塞型发动机还是旋转活塞型发动机，人们都会意识到：这些发动机的设计者们，如同发动机的使用者那样，都希望发动机由最简单的结构构成，而任其传动装置和差速器的传动元件(例如朝向车轮的元件)更加复杂。而且我们在名称为“能量装置III”的发明中已经探索了这样的简单结构，该发明是加拿大专利1,229,749号的主题，于1985年3月18日提交申请，申请号476,720，公开日为1987年12月1日。

本发明的目的是要指出，上述这一思路的缺陷在于它要耗费能量。事实上，单一传动(induction)件的发动机大大减少了其元件运动形式的可能性，这些元件在内燃发动机中用来使气体压缩和膨胀，而气体则发生燃烧和产生出发动机动力。

因此，在下文中我们提出了一些椭圆形、8字形、三角形、直线形或其他形状的组件，这使得多传动部件的发动机的元件产生运动。

传统的发动机，尤其是活塞型发动机和旋转发动机，是将思路推向简单化极限这种倾向的典型实例。这种发动机在动力学上由单一元件进行起动，所述的单一元件要么是活塞发动机的曲轴，或者是旋转发动机的带有偏心轮的曲轴。相对于其余的较为静止的元件而言，(运动)元件的运动是：在传统发动机中，插在汽缸中的活塞遵循着一条直线轨迹；而在旋转发动机中，因为三角形活塞在发动机侧部的着力点同时受力，因而其运动变成大致椭圆形的。

在这两种情形中，既然在发动机的燃烧期间和随后的第二阶段中，就所消耗的能量来说扭矩被充分减小，所获得的最初的几何形状其结果就是产生了很大的无益功率。

前面所说的内容：“追求简单化”，同样适合于本发明“能量装置III”。在该发明的其中一个实施例的更具体的情形中，叶片活塞以滑动方式插在一个转动元件中，该元件转动地并且以偏心方式与发动机的机体相配合，以便叶片活塞端部总是与半圆柱状的机体相接触，后者作为进气室和燃烧室，因而也作为该机器的汽缸。但这个机器，尽管能够省去传统的阀，以及具有改善发动机扭矩的优点，但其缺点是产生很大的摩擦，因而元件之间的磨损很大，尤其是在端片和燃烧室的壁之间，其次是在叶片活塞和该叶片活塞以滑动方式所插入的转动元件之间。

发明内容

为了解决所有这些问题，并且通过一种肯定有益的设想，即允许较多数量的元件来形成发动机的运动，本发明提出了“多传动发动机”的概念。这种方式能够为更独特的和更能够增加扭矩的诸元件提供运动，并消除不合理的摩擦面。这样，如果增大燃烧所产生的能量并且简化阀系统，可以想到，与较少数量的元件用于燃烧相反，我们需要上述所为来获得同样功率的发动机。与最初的想象相反，通过一种重要的方法，构造一个同样功率的多传动发动机所需的元件总数将少于传统发动机的元件总数。而且也因此使发动机的尺寸得以减小。

上述论证的目的是要寻求这样的一种有益的机构，该机构能够支承该能量发动机的元件，以便消除其中的摩擦。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有多个传动部件的机器，包括：发动机的机体，机体中设有一汽缸；至少一组件，包括：支承曲柄，转动地安装在该机器的机体中，并且其每一端都设有一传动轴；支撑齿轮，安装在每个传动轴上，并牢固地连接到所述发动机的机体上；传动齿轮，其可旋转地插入到所述支撑齿轮，所述传动齿轮被安装在所述支撑曲柄的每个传动轴上，以在所述发动机机体的一侧转动；活塞，连接到所述传动齿轮上，从而可在所述汽缸内半转动。

本发明的另一方面还提供了一种具有多个传动部件的机器，包括：机器的机体，机体中设有汽缸，叶片活塞半转动地插在汽缸中；支承曲柄，转动地安装在该机器的机体中，并且其每一端都设有一传动轴；传动齿轮，转动地安装在一传动轴上，并连接到该叶片活塞；支撑齿轮，其牢固地设置在所述机器的机体中，并与所述传动齿轮如此啮合：每个传动齿轮啮合到该支撑齿轮上，并在其直径上有一个与叶片活塞相连的连接元件；其中所述传动齿轮的圆周是支承齿轮圆周的四分之三，所述支承齿轮是内齿轮形式的，并且所述叶片活塞连接到该传动轴上。

本发明的另一方面还提供了一种具有多个传动部件的机器，包括如下构成：机器的机体，机体中设有一汽缸，装有一偏心轮的一曲轴转动地插在所述汽缸中；支承曲柄，其牢固地安装在该曲轴的该偏心轮上；传动轴，其连接到所述支承曲柄上，并在每一端设置有一传动齿轮；支承齿轮，与该传动轴上外侧的所述传动齿轮相啮合；活塞，半转动地设置所述汽缸中，并连接到所述传动轴上的所述传动齿轮。

本发明的另一方面还提供了一种具有多个传动部件的机器，包括如下构成：机器的机体，机体中设有一汽缸；装有偏心轮的曲轴，其转动地插在所述汽缸中；叶片活塞，半转动地设置在所述汽缸中；支承曲柄，其相对于该曲柄偏心轮牢固地安装，并设置有一传动轴；传动齿轮，其安装在传动轴的每一端部；支承齿轮，转动地设置在所述机器的机体中，并且其一侧与该传动轴的传动齿轮相啮合，另一侧与该叶片活塞上的一内齿传动齿轮相啮合；叶片活塞传动齿轮，其与一支承齿轮相啮合，所述叶片活塞传动齿轮是所述传动齿轮的两倍大，及其内齿传动齿轮，牢固地设置在该叶片活塞的侧部上；其中所述汽缸大致为圆形的，所述叶片活塞在该汽缸中进行大致为旋转的运动。

本发明的另一方面还提供了一种具有多个传动部件的机器，包括如下构成：机器的机体，机体包括一第一汽缸和一第二汽缸；第一曲轴，转动地安装在机器的机体中，并且装有一第一偏心轮和一第一传动齿轮；该第一曲轴从一端到另一端设有贯通孔，以便让装有一第二偏心轮和一第二传动齿轮的第二曲轴从中穿过；第一叶片活塞，转动地设置在所述第一汽缸中，并设置有传动齿轮，其牢固地设置在叶片活塞侧部，所述第一叶片活塞连接到所述第二传动齿轮；第二叶片活塞，转动地安装在所述第二汽缸中，并且转动地连接到该第二曲轴的该第二偏心轮上；其中所述第二叶片活塞通过一内齿传动齿轮，耦接到所述第一传动齿轮。

尽管我们实现了机械地生产这种机构，将该机构连接至叶片活塞的每一端部，但为上述目的和通过更仔细地研究叶片活塞端部的运动，我们开始了我们的论证。在研究各端部相互间的运动时，我们首先注意到，端部的运动经历了彼此相反的两个阶段，一个是加速阶段，另一个是减速阶段。因此，当一个端部通过压缩行程进入其减速阶段时，另一个端部进入其加速阶段。

因而我们获得了下述的几何概念：如果让一个圆(发生圆)围绕着相同尺寸的另一个圆滚动地绕轴转动，并且跟随第一个圆上的一固定点的运动，经历其完整的一圈滚动以及因此的绕轴转动，那么该点就将非常精确地描绘出所寻求的形状，也就是叶片活塞端部所走过的形状(图2)。

从机械的角度来说，齿轮是这些圆的物质化体现。既然上述运动是叶片活塞端部之一的运动，很容易理解所述端部有两个，所以需要两个齿轮形式的圆。因此，我们提出了本发明的第一实施例(图3)，其中设想用两个齿轮取代绕轴转动的圆，称之为“传动(induction)齿轮”，并且将它转动地安装在一个转动元件的每一端上；后一个元件称之为“传动支承件”，它被转动地安装在发动机机体中。这两个相同尺寸的传动齿轮然后与另一个齿轮相啮合，这个齿轮也是同一尺寸的，称之为“支承齿轮”，它被牢固地连接于发动机中心。由此，如果将叶片活塞的每一端与传动齿轮直径上的传动点(points d’encrage)联接起来，就能意识到；叶片活塞非常精确地绘出了我们所期待的运动，因此，所有不适当的摩擦都将消除，以及不再需要象先前所需的那样，将叶片活塞插入到一个中央核心中。

在图4和图5这两个图中，依次表示了处在燃烧阶段和膨胀阶段中的叶片活塞。在第一时刻，可以看到，齿轮的两个连接点如何同时处在其最低点。在这一位置时，燃烧室减小到最小程度，油气准备燃烧；而在叶片活塞的另一侧，进气室扩张至最大程度。然后，表示了再转过四分之一圈以后的诸元件的位置，而两个连接点处于较高的位置。然后检验这种方式是否只是很通常的概念的一个变型。这就是为什么我们要在展示其他的特征之前首先展示这一概念的诸项变型。

因此在第一实施例中，不仅传动齿轮彼此同样大小，而且可以看到，支承齿轮也与之同样大小。在后面的一些实施例中，传动齿轮的大小将不同于支承齿轮的大小。

如果假定传动齿轮的尺寸是支承齿轮尺寸的二分之一，就给出了另一个图。在这一情形中，由传动齿轮上的一点所产生的图形是8字形(图6)。由此，如果将每一个传动齿轮都连接于同一个三角形的元件，就得到了一种发动机，其运动类似于旋转发动机的运动，然而是通过完全不同的另一种方式，并且是非常有益的方式，而产生的。事实上，如同在附图的详细说明中大量描述的那样，元件的重新上升产生了所谓的“机械阻碍”，即一种锁定作用，它系统地阻止元件朝后重新下降。因而在燃烧时，因为这是一种起作用的机械阻碍，三角形其中一边上的推力就不会被该边的另一部分部分地抵销掉。作为合力，不是仅仅利用了推力的三分之一，确切地说是加倍，也就是利用了所设推力的三分之二(图9)。

当传动齿轮的尺寸与支承齿轮的尺寸设置为1∶3时，就得到了本发明的第三个变型。所得到的形状是半三角形的(图10)，一个叶片活塞连接到传动齿轮上。在这一情形中，所获得的发动机形状具有三叶草的外形。

依照齿轮的比率是1∶4、1∶5…等，就能够获得随后的形状。与之相反，在仅有一个齿轮的情形中，运动形状是椭圆形，传统的活塞可连接到该齿轮上。

在每个形成的图形中，可以引起凹的或凸的形状运动，这取决于叶片活塞或三角形活塞是连接于圆的内侧或外侧，如图22所示。

同样，如果把从叶片活塞到支承齿轮的连接点调整为不再对应，就会发现，该点之间的距离在运动期间将摆动变化。这种方式使得能够有益地使用柔性活塞。

至此，随着从使用外齿齿轮开始的对多传动概念的论述，我们已经概述了本发明的一部分。

与先前所作的、只使用外齿轮的方式不同，现在使用几对外齿和内齿组合的齿轮副，就能够获得一些有益的形式。

在这些情形中，确切地说，它涉及到外齿轮形式的传动齿轮啮合于内齿轮形式的支承齿轮。

在所示的引人注意的附图中，要留意三角形发动机的那个附图。事实上可以想象，象在第一种情形中那样，两个相同的传动齿轮转动地连接于一个转动支承件，所述的两个齿轮小于它们所啮合的内齿支承齿轮—比率为1∶3。然后将叶片活塞连接至传动齿轮的传动点。由此可以看到，该叶片活塞以这样的方式描绘了一种运动，即在整个运动期间，叶片活塞的端部能够顺沿着叶片活塞的运动所在的三角形汽缸的壁，而且正如在图12～14中能够看到的那样，这相继增大和减小了燃烧室和进气室。

这种方式肯定一开始源于我们极力寻求一种三冲程的发动机，其中一个附加冲程被插入到两冲程发动机的两个冲程之间。它涉及到集合气体的冲程，将燃烧过的气体赶走，然后代之以新的燃气。因此，燃烧过的气体绝不会重新回到燃烧室中，同样，任何新的燃气在排气阶段也不会被排出。

在单传动齿轮的实施例中，所获得的运动是纯粹的直线，并且可以在两端连接于一个活塞(图14，15)。

至此，我们已经展示了如何使用外齿轮或内齿轮来构造多传动的发动机。

应当考虑本发明的另一个变型，这次是设想多传动发动机的主要元件(叶片活塞或三角形活塞)由不同类型的传动件组合而成，例如齿轮和曲轴。

依照曲柄的运动方向是否与叶片活塞或三角形活塞的运动方向相同，可以得到两种不同类型的实施例。

首先，涉及到制造一个叶片活塞，它的中心装有曲轴的偏心轮(图18)。然后，在一个按照与偏心轮径向相对的方式设置的、并且作为传动支承件的曲柄中转动地插入一个轴颈，轴颈的每端都装有作为传动齿轮的外齿齿轮。外侧的外齿轮与一个牢固地设置在发动机机体中的内齿齿轮相啮合。位于内侧的外齿轮与第二个内齿齿轮相啮合，该内齿轮牢固地装在叶片活塞体内。由此，如果内侧的传动齿轮比外侧的传动齿轮大一倍；或者，如果内侧支承齿轮的尺寸是外侧支承齿轮的二分之一，那么叶片活塞的运动将比曲轴的运动慢二分之一。由此产生非常独特的结果，即叶片活塞将沿着与前面那些方式中相同的轨迹运行。

这同样适用于三角形活塞，通过这种方式，三角形活塞将描绘出与两个传动齿轮支承的情形相同的图形。

利用这个齿轮和曲轴的多传动实施例的变型还能够使研究更深入一步。但这次是借助于齿轮使叶片活塞的运动方向与曲轴的运动方向相反。这次我们获得的元件转动形式类似于三角形发动机的元件转动(图13)。事实上可以想象，叶片活塞与曲轴的偏心轮转动配合。然后将支承齿轮牢固地装到该曲轴上，支承齿轮自身与转动地安装在发动机组件中的枢转齿轮相啮合。随后可以想到，该枢转齿轮啮合于旁侧的一个传动齿轮，后者牢固地装在叶片活塞体内。

因此，叶片活塞将经历与曲轴和偏心轮相反的运动，也就是：如果曲轴沿着(与活塞)相反的方向以相同的速度或快一倍的速度转动，就将得到一种椭圆形汽缸的发动机，或者，在上述第二种情况下，得到一种三角形汽缸的发动机。

这种让曲轴的偏心轮作为多传动元件的第二个支承件的方式，其诸多有益的结果之一在于，能够局部地切开叶片活塞或三角形活塞，以便使偏心轮在燃烧时直接与燃气相接触。这种方式是为了在那时产生最大的扭矩(图26)。

现在让我们来论述最后一点，即功率向发动机外部的引出。

当然，首先功率可由曲轴引出；其次，功率可由支承轴引出，支承轴的速度与曲柄和/或叶片活塞的速度不同(图24)。实际上，一个齿轮可以牢固地连接在该支承轴上，它(齿轮)能够与该轴，这个将功率向发动机装置的外部输送的轴相配合(图19)。

最后，由于叶片和三角形活塞具有摆动作用，它们可以被牢固地装在侧部中；与外齿轮相啮合的内齿轮刚性地固定在一个轴上，由此，该轴向外输出能量(图24)。

附图说明

图1再现了本申请人关于“能量装置III”的一项发明的图VI，该发明是加拿大专利1,229,749号的主题，于1985年3月18日提交申请，申请号476,720，公开日为1987年12月1日。

在图中可以看到主要的摩擦点，这促使本申请人构思了消除这些摩擦点的支承机构。

图2是两个圆的示意图，第一个圆是固定的，而第二个圆围绕着第一个圆滚动。由这一附图可以从几何上看到，通过第二个圆的滚动，位于这第二个圆上的一点所走过的行程。由该点实现的轨迹生成了一个大致的圆形，它精确地对应了本申请人始终所寻求的形状，即叶片活塞的端部走过的轨迹。

图3表示了一个发动机，它的结构体现了先前图2所示的几何内容。这里，用齿轮代替了圆。事实上，两个我们称之为“传动齿轮”的齿轮与一个被称之为“支承齿轮”的齿轮转动地啮合，支承齿轮牢固地连接在发动机上。这两个传动齿轮由一个转动地安装在发动机侧部中的支承件所支承。通过一个元件将叶片活塞连接于这两个传动齿轮。由此表明，叶片活塞就这样绘出了所寻求的大致的圆形运动。在该附图中，诸元件处于进气和膨胀阶段。

图4表示了类似于图3发动机的横截面视图，但它的元件处于进气结束和燃烧阶段。

图5是与前一附图类似的视图，但它的元件处在两个位置之间的、轨迹一半上的位置。

图6表示了一个多传动实施例的几何形状，其中发生圆的大小是其支承圆的二分之一。由发生圆上的一点在其绕轴转动时所绘出的形状，类似于8字形。

图7是图5几何内容的物质化结构。这里可以看到，叶片活塞由三角形活塞所取代。三角形的每一端点时刻贴靠在8字形汽缸的表面上。可以注意到，尽管活塞是三角形的，但仍能够制造双支承的发动机，其结果是每次燃烧时，牢固地连接着活塞的支承轴不处在相同的位置上。在燃烧时，这里的支承轴相对于燃烧表面是很好地对中的。

图8表示了类似于前一附图所示的发动机，但处于随后的燃烧阶段。在图中可以看到，支承轴处在不同的位置，使得各个齿轮能够同时到达其最高点。

图9表示了类似于前面两个视图的发动机，但其中的元件已处于膨胀阶段。

图10表示了由发生圆所得到的几何形态，这次的发生圆是其支承圆大小的三分之一。因而所获得的运动形状将类似于三叶形。

图11是物质化的发动机结构，它的汽缸具有类似于前一视图中的形状。这里的叶片活塞处于进气结束和燃烧阶段。

第二部分的附图包含了多传动发动机的一些实施例，但不再是仅由外齿轮来实现，而是也含有内齿轮。

图12表示了在支承圆的内周上滚动的发生圆上的一点的运动。这里的位于内周上的发生圆其尺寸是支承圆的三分之一。

图13表示了图12中所示几何内容的物质化结构，并且引出了三角形发动机的结构。这里的发动机已处于进气结束和燃烧阶段。

图14是前一附图的继续，但其中的发动机处于膨胀阶段。

图15表示了由发生圆绘出的直线轨迹，发生圆的尺寸是其外部支承圆的二分之一，发生圆在支承圆的内周上绕自身轴线转动。

图16是图15的物质化结构，在图中可以看到，一个双头活塞连接到传动齿轮上。

图17是以更详细的方式表示的前一附图的补充图，图中包括阀装置、驱动校准装置、电气装置…等。

图18以及随后的附图表示了多传动件发动机的一些实施例，在这些实施例中，传动元件包括使用一个曲轴。

图18表示了一个多传动件的发动机，它的两个传动部件其中之一是曲轴，而另一个则是齿轮组件。一个附加曲柄安装在曲轴上作为支承件。通过一个传动轴，该曲柄引起叶片活塞相对于曲轴的特定的运动。这里，所引起的叶片活塞的运动沿着与曲轴运动相同的方向。

图19表示了由相同方式获得的、8字形发动机的实施例。

图20表示了一种相反方式的多传动发动机，其中叶片活塞的转动方向与曲轴的转动方向相反。这种反向运动是通过支承齿轮而获得的。这里涉及到以相反的方式来实现三角形发动机。

图21表示了一个发动机，它的两个完整部件是反向的，事实上，沿着彼此相反的方向滚动。这样，一个部件就相对于另一个部件的反向齿轮，反之亦然。这种方式能够减少元件的数量，并且增加发动机的扭矩。

图22表示了一些内凹的形状，这是通过将叶片活塞连接到传动齿轮上的连接点定位在(传动齿轮的)圆周线的内部而获得的。

图23表示了一些外凸的形状，这是通过将叶片活塞的连接点定位在传动齿轮的圆周的外部而获得的。

图24表示了一个发动机，它的向外传动是从一个与支承轴相配合的轴处实现的。

图25表示了一个发动机，它的传动直接从叶片活塞处进行，叶片活塞从内齿轮的一侧与中心轴19相配合。

图26表示了如何利用这样的一些机构：将叶片活塞开孔，以使曲轴的偏心轮直接承受燃烧作用。

具体实施方式

图1再现了本申请人关于“能量装置III”的一项发明的图VI，该发明是加拿大专利1,229,749号的主题，于1985年3月18日提交申请，申请号476,720，公开日为1987年12月1日。

在图中可以见到的主要元件是：发动机机体1，发动机汽缸2，旋转地设置在发动机中的旋转核心3，以滑动方式插在核心中的叶片活塞4，和以浮动形式插在叶片活塞每一端上的端片5。还能够注意到，因为叶片活塞一端的伸出是由靠在汽缸表面7处的另一端的推动造成的，因而主要的摩擦点6就位于端片与汽缸体之间；第二摩擦点是位于叶片活塞和发动机中央核心8之间的部分。作用在叶片活塞上的气体推力产生出一个与曲轴阻力方向相反方向的力，导致前述那个摩擦的中央核心就连接在该曲轴上。

图2表示了相同尺寸的两个圆，我们将它们称作固定圆9和转动圆(发生圆)10。可以看到该转动圆在三个不同阶段11，12，13的绕轴转动。设定该转动圆上的一个固定点14，通过该转动圆的运动，在它围绕支承圆(固定圆)滚过完整一圈之后，就可以描绘出该点14所作出的轨迹。这样就获得了大致圆形的形状，这正是所寻求的形状。

图3是一个多传动装置的对角线视图，它的机械结构体现了前面附图中所示的几何学内容。在这里，固定圆和转动圆由齿轮所代替，我们分别称之为支承齿轮16和传动齿轮17。更明确地说，一个支承齿轮通过连接于固定轴8而间接地刚性连接于发动机机体。围绕着该固定轴，在发动机机体和支承齿轮之间装有传动齿轮的支承部件，被称之为支承曲轴19。该支承曲轴的每一端有一个支承曲柄20，曲柄设有一个元件，例如轴23，传动齿轮转动地安装在轴23上。转动地安装在每个曲柄的端部上的传动齿轮是这样的齿轮，使得它们与支承齿轮相啮合；因此，当支承曲轴23转动时，就将驱使这些齿轮自身绕轴转动。这些齿轮中的每一个在其圆周上设有一个元件，例如传动轴22，以半转动的方式将轴22连接至叶片活塞4。从此叶片活塞就将在汽缸24中被驱动，并且时刻受到支承，因而使得插在叶片活塞每一端的端片15能够浮动，并且在适当摩擦的情况下与机器或者发动机的汽缸壁2相配合。

图4表示了类似于图3的那种发动机的横截面视图。其中的元件依照叶片活塞的侧面所处的位置，要么处于燃烧阶段，要么处于进气结束阶段。更准确地说，在这一附图中可以看到：在机器机体1中设有汽缸室，两个传动齿轮17转动地安装在支承曲柄的端部上，并且与支承齿轮16啮合。叶片活塞的每一部分都连接于支承齿轮上的传动轴。在这个视图中，两个支承轴同时到达其轨迹的最低点，因而叶片活塞重新回到水平位置，气室26减至其最小状态，这时允许燃烧；相反地，在叶片活塞的另一侧面，所发生的事情正相反，因为进气室27扩大至其最大状态，这意味着这是进气结束时刻。

图5是类似于图4的视图，但其中的元件处在两种状态之间。将会注意到，与前一附图相反，两个传动轴同时到达其最高点，这就使得叶片活塞处于垂直位置。

图6表示了一个多传动实施例的几何形态，其中的发生圆18比其支承圆小二分之一。象前面的实施例那样，首先应当想象发生圆围绕着支承圆绕轴转动。发生圆上的一点所描绘出的形状29类似于8字形。

图7是图5几何形态的物质化结构。发动机从齿轮的一侧示出，以便更好地显现其运行。类似于前面的实施例，两个传动齿轮17转动地安装在各自的转动轴颈20的端部，以便它们能够同时与支承齿轮16啮合。这里更愿意采用三角形的活塞25来取代前面视图中的叶片活塞，一些传动轴22连接到该活塞上。活塞的每一端部都装有浮动的端片5，这些端片在活塞运动的每时每刻都贴顺着8字形的汽缸。还将注意到，尽管是三角形的活塞，但仍能够制造双支承的发动机。这使得每次燃烧时，牢固地连接着活塞的支承轴不处在相同的位置上。在燃烧时，这里的支承轴相对于燃烧表面是很好地对中的。

图8形象地表示了元件中的活塞在紧邻的两个燃烧时刻所处的位置。还将注意到，尽管传动曲柄20不处在垂直的位置31，32，对于两个传动轴来说仍处于它们的最高位置，这使得即便采用非对称方式，三角形活塞的第二和第三表面也能够处于其最高点。

图9表示了类似于前面两个视图的发动机，但其中的元件已处于膨胀阶段，也就是说处于两个燃烧时刻之间。能够看到，传动轴22处于旁侧位置34，这能够产生发动机力偶。还将注意到，这对于力偶是非常重要的，因为反力偶通常与元件的运动方向相反，它是作用在元件35上的负推力，该反力偶由使左侧的传动齿轮上升的机械特性所抵销。事实上，相反方向的元件运动趋势36，37，38形成了一种机械阻碍，它的作用如同使三角形活塞具有自然的反复位特性。事实上，承受着自然的反复位机械阻止作用的三角形活塞左侧部分，从此不再需要力偶另一侧的补偿作用。由于不存在用以抵销反力偶所需的能量消耗，因而发动机力偶是双倍的。

图10表示了由发生圆10所得到的几何形态，这次的发生圆是其支承圆9的三分之一。由此，如同在前述机械中那样，随着发生圆围绕其支承圆作绕轴转动，以及沿着发生圆上的一点14的轨迹，就能够获得类似于三叶形的形状，并且能够在发动机应用中获益。

图11是物质化的发动机结构，它的汽缸具有类似于前一视图中的形状。由于叶片活塞一侧的部分24处于其最小状态；而与之相反，对面的面对着两段汽缸的部分27扩张至最大，因而这里的叶片活塞4处于进气结束和燃烧阶段。图中的虚线表示叶片活塞50的后续运动。

图12表示了发生圆10上的一点的运动，但这次是在支承圆9的内周上滚动。在这里，位于内周上的发生圆其尺寸是支承圆的三分之一。由于现在是内周上的圆将要滚动，在绕内周滚动一圈之后，也就是自身转动三圈之后，内周圆上的指定点所产生的运动将类似于三角形40。应当注意，由于内圆是沿着外圆滚动，因此内圆10的滚动方向与其自身绕轴转动的方向41相反。

因而区分滚动与绕轴转动是很重要的。

图13表示了图12中所示几何内容的物质化结构，并且引出了三角形发动机的结构。这里的发动机已处于进气结束和燃烧阶段。如同前一个实施例中那样，一些传动曲柄20连接于曲轴19，曲轴19转动地设置在发动机的一侧，曲柄20的一端支承着传动齿轮17。但这里，传动齿轮17当然不是与一个外齿轮形式的支承齿轮16相啮合，而是与一个内齿轮形式的支承齿轮16相啮合，这使得其绕轴转动的方向21b反向于滚动方向23。这里的发动机元件已处于燃烧阶段。当叶片活塞4与三角形汽缸的一边平行时，燃烧室26重新处于三角形汽缸的一边与叶片活塞4之间。

图14是前一附图的继续，但其中的发动机处于膨胀阶段，即，处于两次燃烧之间。可以看到，叶片活塞和三角形汽缸之间的空间51在燃烧力的作用下扩大。应当注意，叶片活塞的转动方向52与支承曲轴的转动方向53相同。

图15表示了由发生圆上的一点14绘出的直线轨迹，发生圆的尺寸是其支承圆尺寸的二分之一，发生圆在支承圆的内周上绕自身轴线转动。

图16是图15的物质化结构。实际想象一下，传动齿轮17转动地安装在支承曲柄20的端部；再想象一下该支承曲柄刚性地连接于支承曲轴19。传动齿轮17与内齿轮形式的支承齿轮16啮合，支承齿轮的尺寸两倍于传动齿轮的尺寸。连接于传动齿轮17的传动轴24然后再连接至连杆55，连杆55的每端都设有活塞56。传动轴的直线往复运动驱使活塞在各自的汽缸57中不断地伸进和伸出。此外，这还能够隔开每个汽缸的底部58，以便在那里产生两冲程发动机所需的深度压缩。通过只作直线运动的连杆就能够实现这种方式，因而能够制造出严格供气的两冲程发动机。

图17是以更详细的方式表示的前一附图的补充图，图中包括阀装置59、汽化装置60、驱动校准装置61、电气装置…等。特别是在驱动方面，本发明的一个更完整的实施例使人想到，单侧的发动机驱动可能导致多处锁定，所有的锁定都与外部元件的驱动有关；还使人想到，在起动期间，锁定就从外部转到内部。这样，当准备装配一个三维的发动机时，有必要使每侧的装置部分地加倍，也就是说，制造两套曲轴和曲柄，以及借助于一个平衡轴62将它们间接地连接起来。这个转动地设置在发动机中的平衡轴62其每端上装有齿轮63，齿轮63又与设在曲轴上的各自的齿轮64相啮合。该平衡轴62还能够用来向外输出动力65。平衡轴上还可设有转动齿轮66，它与点火轴67上的另一个齿轮相啮合，后一个齿轮装在轴杆67上，点火装置所需的其他元件装在轴杆之后。下方的进气室可装有阀59，并且与汽化装置60相连，这样就产生了两冲程类型的汽化，然而却是单一供气的。

图18表示了一个多传动件的发动机，它的两个传动部件其中之一是曲轴69，而另一个则是齿轮组件。装有偏心轮70的曲轴转动地插在压缩部件，例如叶片活塞4中。一个附加的传动曲柄19装在曲轴上，并与偏心轮以180°角度相对。传动轴24转动地插在传动曲柄上；而且可以看到，传动轴的每端都固定着一个传动齿轮17。位于外侧的传动齿轮与内齿轮形式的支承齿轮16相啮合，后者牢固地设置在发动机的侧部中；至于装在传动轴另一侧的齿轮，它与内齿轮形式的支承齿轮16b相啮合，后者牢固地设置在叶片活塞的侧部中。这两对齿轮的尺寸都经过计算，使得内部齿轮的尺寸是外部齿轮的二分之一。这样，将导致叶片活塞沿着与曲轴转动方向相同的方向转动，但其转速则是曲轴转速的二分之一。事实上，当曲轴转动时，在外侧的传动齿轮与外侧的支承齿轮两者的啮合作用下，传动轴24沿相反方向13转动，引起减速。传动轴的另一端装有内侧的传动齿轮，籍此驱动牢固地连接在叶片活塞侧部上的内侧支承齿轮，因而也就驱动着叶片活塞，但其速度较低。通过这种方式，叶片活塞将描绘出所需的运动，这种运动已由前面附图中所示的先前的装置而实现了。

图19是由与前一附图相似的方式获得的，它引出了一种8字形的发动机。事实上，这次可以将曲轴69的偏心轮转动地连接于三角形活塞20b，并且将传动轴24转动地设置在与偏心轮70相距180°角度的传动曲柄19上。然后，可以在该传动轴的每一端上装上传动齿轮17。外侧的齿轮将与内齿轮16相啮合，后者牢固地设置在发动机的侧部中。传动轴的内侧齿轮17b将与内齿轮16b相啮合，后者牢固地设置在三角形活塞的侧部中。当然，如果希望活塞的运动顺沿着汽缸的8字形形状，还应当最后确定出两对齿轮的尺寸，以便使三角形活塞的转动比曲轴的转动慢二分之一。通过这种方式，活塞表面的所有部分都将对曲轴起作用：要么直接作用于曲轴本身，要么作用于传动曲柄。

图20表示了一种相反方式的多传动发动机，其中叶片活塞4的转动方向与曲轴的转动方向相反。这种反向运动是利用传动轴一侧的内齿轮和另一侧的外齿轮而获得的。这里涉及到以相反的方式来实现三角形发动机。为此，为曲轴19装上偏心轮70，并且将曲轴转动地设置在发动机机体中。然后将叶片活塞半转动地连接到该偏心轮的周围。此后，将驱动齿轮75牢固地装在该曲轴上，齿轮75将与反向齿轮73啮合，该反向齿轮73已被牢固地设置在反向轴74上，而反向轴74则转动地装在发动机机体中。然后，该齿轮73的反向部分将与牢固地设置在叶片活塞4侧部中的、内齿轮形式的传动齿轮16b相啮合。此后，就可以确定齿轮的尺寸，以便使叶片活塞的转动比偏心轮的转动慢二分之一。这两个转动已经是反方向的了。事实上，曲轴的转动80驱使反向齿轮的反向转动81，该反向齿轮在其滚动时，驱使叶片活塞沿着相反方向82转动。这两个反向运动的结果使得叶片活塞描绘出三角形发动机的三角形形状，同时叶片活塞的每一端总保持贴靠在汽缸壁上。

图21表示了一个发动机，它的两个部件相互传动。这样，一个部件就相当于另一个部件的齿轮，这除了能够增加扭矩之外，还可以减少零件的数量。事实上，通过前面的说明，我们能够想到，两个部件可以用这样的方式相结合使得元件的速度彼此互补。因而可以设想一个第一曲轴69，其上设有偏心轮70和叶片活塞(或三角形活塞)的驱动齿轮75。我们还可以设想，该第一曲轴有贯通孔101，孔中穿有第二曲轴69b。可以看到，这第二曲轴自身也装有偏心轮70b。然而，第二曲轴的局部制得较细，以便使长度76上的那部分能够穿过第一曲轴。第二曲轴的传动齿轮75b这次是从第一曲轴的偏心轮的另一侧牢固地连接到第二曲轴的细部上。由此，这两个由其中一个曲轴的传动齿轮和另一个曲轴的偏心轮所构成的部件，任何一个都能够连接于叶片活塞。在每一种连接情况下，叶片活塞被装到其中一个偏心轮上，而且叶片活塞的内齿轮与反向曲轴的传动齿轮相啮合。由此可以看到，一个部件的运动导致了另一个部件的运动。事实上，假定第一曲轴沿着方向90滚动，它引起叶片活塞91沿同一方向转动。然而，它的总是沿相同方向92转动的驱动齿轮，其转动驱使第二叶片活塞也转动，但转速慢二分之一。至于第二叶片活塞的转动，它驱使其自身曲轴的偏心轮以两倍的速度转动；而该曲轴，通过它的以比第一叶片活塞的传动齿轮转速慢二分之一的速度而转动的齿轮，驱使它(第二叶片活塞)以慢二分之一的转速转动，这完全取决于其自身曲轴的运动。这种方式不仅减少了零件数量，而且增大了扭矩。事实上，对每个叶片活塞来说，可以看到，动力在两个地方由多个元件引出，以便向外输送。

图22表示了一些内凹的形状，这是通过将叶片活塞连接到传动齿轮上的连接点定位在(传动齿轮的)圆周线的内部而获得的。

图23表示了一些外凸的形状110，111，112，这是通过将叶片活塞的连接点定位在传动齿轮的圆周的外部而获得的。无论在内部还是外部，其运动都优于原始形状的运动。

图24表示了一个发动机，它的向外传动是从一个与支承轴相配合的轴处实现的。事实上，一个与外露齿轮93相啮合的外齿驱动轮75设置在曲轴上，齿轮93牢固地装在轴94上，而轴94则转动地横向装在发动机机体中并向外输出动力。

图25表示了一个发动机，它的传动直接从叶片活塞处进行，叶片活塞从内齿轮94的一侧与中心轴19相配合。

图26表示了如何利用这样的一些机构：将叶片活塞或三角形活塞开孔，以使曲轴的偏心轮直接承受燃烧作用。同样的一些开孔也可以设在三角形活塞上。

Claims (12)

1.一种具有多个传动部件的机器，包括：

发动机的机体，机体中设有一汽缸；

至少一组件，包括：

支承曲柄，转动地安装在该机器的机体中，并且其每一端都设有一传动轴；

支撑齿轮，安装在每个传动轴上，并牢固地连接到所述发动机的机体上：

传动齿轮，其可旋转地插入到所述支撑齿轮，所述传动齿轮被安装在所述支撑曲柄的每个传动轴上，以在所述发动机机体的一侧转动；

活塞，连接到所述传动齿轮上，从而可在所述汽缸内半转动。

2.如权利要求1所述的具有多个传动部件的机器，其特征在于，所述传动齿轮的直径是所述支承齿轮直径的二分之一；所述活塞是三角形的活塞，以及所述汽缸是8字形的。

3.如权利要求1所述的具有多个传动部件的机器，其特征在于，所述传动齿轮的直径是所述支承齿轮直径的三分之一；所述活塞是叶片形的活塞，以及所述汽缸是三叶形的。

4.如权利要求1至3其中之一所述的具有多个传动部件的机器，其特征在于，所述传动齿轮牢固地连接到该传动轴，该传动轴转动地插在所述支承曲柄的端部。

5.一种具有多个传动部件的机器，包括：

机器的机体，机体中设有汽缸，叶片活塞半转动地插在汽缸中；

支承曲柄，转动地安装在该机器的机体中，并且其每一端都设有一传动轴；

传动齿轮，转动地安装在一传动轴上，并连接到该叶片活塞；

支撑齿轮，其牢固地设置在所述机器的机体中，并与所述传动齿轮如此啮合：每个传动齿轮啮合到该支撑齿轮上，并在其直径上有一个与叶片活塞相连的连接元件；

其中所述传动齿轮的圆周是支承齿轮圆周的四分之三，所述支承齿轮是内齿轮形式的，并且所述叶片活塞连接到该传动轴上。

6.如权利要求1所述的具有多个传动部件的机器，其特征在于，所述传动齿轮的直径是所述支承齿轮的三分之一；所述活塞是一叶片活塞，所述叶片活塞产生大致为三角形的运动，并且所述汽缸是大致为三角形的。

7.一种具有多个传动部件的机器，包括如下构成：

机器的机体，机体中设有一汽缸，装有一偏心轮的一曲轴转动地插在所述汽缸中；

支承曲柄，其牢固地安装在该曲轴的该偏心轮上；

传动轴，其连接到所述支承曲柄上，并在每一端设置有一传动齿轮；

支承齿轮，与该传动轴上外侧的所述传动齿轮相啮合；

活塞，半转动地设置所述汽缸中，并连接到所述传动轴上的所述传动齿轮。

8.如权利要求7所述的具有多个传动部件的机器，其特征在于，所述活塞是一三角形的活塞，所述汽缸是8字形的。

9.一种具有多个传动部件的机器，包括如下构成：

机器的机体，机体中设有一汽缸；

装有偏心轮的曲轴，其转动地插在所述汽缸中；

叶片活塞，半转动地设置在所述汽缸中；

支承曲柄，其相对于该曲柄偏心轮牢固地安装，并设置有一传动轴；

传动齿轮，其安装在传动轴的每一端部；

支承齿轮，转动地设置在所述机器的机体中，并且其一侧与该传动轴的传动齿轮相啮合，另一侧与该叶片活塞上的一内齿传动齿轮相啮合；

叶片活塞传动齿轮，其与一支承齿轮相啮合，所述叶片活塞传动齿轮是所述传动齿轮的两倍大，及其

内齿传动齿轮，牢固地设置在该叶片活塞的侧部上；

其中所述汽缸大致为圆形的，所述叶片活塞在该汽缸中进行大致为旋转的运动。

10.如权利要求9所述的具有多个传动部件的机器，其特征在于，所述曲轴的传动齿轮的大小是所述叶片活塞的内齿传动齿轮的三分之一。

11.一种具有多个传动部件的机器，包括如下构成：

机器的机体，机体包括一第一汽缸和一第二汽缸；

第一曲轴，转动地安装在机器的机体中，并且装有一第一偏心轮和一第一传动齿轮；该第一曲轴从一端到另一端设有贯通孔，以便让装有一第二偏心轮和一第二传动齿轮的第二曲轴从中穿过；

第一叶片活塞，转动地设置在所述第一汽缸中，并设置有传动齿轮，其牢固地设置在叶片活塞侧部，所述第一叶片活塞连接到所述第二传动齿轮；

第二叶片活塞，转动地安装在所述第二汽缸中，并且转动地连接到该第二曲轴的该第二偏心轮上；

其中所述第二叶片活塞通过一内齿传动齿轮，耦接到所述第一传动齿轮。

12.如权利要求1或7所述的具有多个传动部件的机器，其特征在于，其运动轨迹是外凸状和内凹状的其中之一。

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