CN1851236A - 蜗状立式向心直齿轴驱动不等矩汽缸电动双功发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜗状立式向心直齿轴驱动不等矩汽缸电动双功发动机包括中心直形驱动轴、偏心轴动齿轮盘、汽缸、活塞、传动推拉链杆、机外输出主驱动单向齿轮，发动机为蜗牛状，其内部有多个汽缸，在发动机内呈立式环状排列，机外输出主驱动单向齿轮安装在中心直形驱动轴一侧，用于传送转动力。本发明驱动输出动力轴行车轮方向平行，轴齿动力输出及驱动不用再做变向处理，能量损耗小；驱动力均衡，实现稳定无震颤；能实现汽缸和电力两种驱动方式。

Description

蜗状立式向心直齿轴驱动不等矩汽缸电动双功发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机，尤其涉及一种蜗状立式向心直齿轴驱动不等矩汽缸电动双功发动机。

背景技术

目前汽车发动机绝大多数的汽缸排列均采用直式单排或直式双排结构。汽缸产生的气动力需经直式曲轴与轴瓦的紧密磨合再经一系列的动力传动系统方可驱动汽车的主动轮使其转动。

此类发动机其曲轴的加工难度大、因扭矩对材料的要求高；曲轴与轴瓦间的静摩擦造成轴瓦的快速损耗需经常更换等等。传统的汽车发动机其主要部件的加工难度大、整机功效低、油耗大、由于曲轴的非对称单向驱动引起的震颤等诸多缺点。

申请号为200510134387.0，名称为《卧式环状向心直轴驱动汽缸发动机》的发明专利，提出了一种卧式环状向心直轴驱动汽缸发动机，该发动机不同于传统曲轴发动机，而是通过汽缸的往复的收缩与膨胀运动，由活塞推动传动推拉链杆，由传动推拉链杆带动动齿轮盘做连续顺时针圆周运动，动齿轮盘与处于发动机缸体中心位置的中心直形驱动轴紧密啮合，中心直形驱动轴作被动旋转，从而带动变速箱齿轮旋转，由变速箱经变速处理后驱动传位至车轮旋转，实现运载工具前行或倒退。

但是卧式环状向心驱动发动机的中心直形驱动轴与车轮轴垂直，需要经过进行换向才能传递给车轮轴，容易造成力矩的不平衡，而且扭驱力的传递使能量有一定的损耗。

发明内容

为了解决上述问题，本发明对申请号为200510134387.0，名称为《卧式环状向心直轴驱动汽缸发动机》的发明专利的改进，提供一种蜗状立式向心直齿轴驱动不等矩汽缸电动双功发动机，该发动机为蜗式立式，而驱动输出动力轴的角度与车体是垂直90度直角，与车轮轴平行，动力输出及驱动不用再做变向处理。

本发明的技术方案是这样实现的：蜗状立式向心直齿轴驱动不等矩汽缸电动双功发动机包括中心直形驱动轴、偏心轴动齿轮盘、汽缸、活塞、传动推拉链杆、机外输出主驱动单向齿轮，发动机为蜗牛状，其内部有多个汽缸，在发动机内呈立式环状排列，汽缸内部有可水平滑动的活塞，活塞与传动推拉链杆联动，传动推拉链杆前端由螺钉紧固并连接在偏心轴动齿轮盘上的偏心轴上，偏心轴动齿轮盘将传动推拉链杆往复拉动转换为圆周运动，做圆周运动的偏心轴动齿轮盘与中心直形驱动轴呈主被动，经凹凸齿啮合，机外输出主驱动单向齿轮安装在中心直形驱动轴一侧，用于传送转动力。

机外输出主驱动单向齿轮包括内轮和外周活叶轮单向齿轮，内轮与外周活叶轮单向齿轮之间加工有槽沟，其中有滚珠，滚珠和槽沟使内轮和外周活叶轮单向齿轮啮合至一体。在内轮和外周活叶轮单向齿轮之间有顶置卡槽位，顶置卡槽位内部有弹簧和凸卡，在机外输出主驱动单向齿轮顺向转动时，底部弹簧将凸卡顶起，机外输出主驱动单向齿轮呈单方向整体旋转驱动；逆向旋转时凸卡受外周活叶轮单向齿轮的挤压而在顶置卡槽位内部，使得内轮不转，只有外周活叶轮单向齿轮旋转。

本发明的工作过程是：当汽缸膨胀时推动传动推拉链杆，传动推拉链杆带动偏心轴动齿轮盘绕轴心沿齿盘外沿侧做往复的圆周运动。偏心轴动齿轮盘上的凹凸齿与中心直形驱动轴的凹凸齿紧密啮合主被互动，带动中心直形驱动轴旋转，中心直形驱动轴旋转带动机外输出主驱动单向齿轮，机外输出主驱动单向齿轮带动驱动副齿轮，从而驱动变速箱主齿轮旋转，带动前驱车轮或后驱车轮旋转，完成驱动功能。

本发明也可直接使用电力驱动，通过发电机或蓄电池驱动电动发动机，从而驱动单向齿轮带动驱动副齿轮，机外输出主驱动单向齿轮因其反相旋转而外周活叶轮单向齿轮旋转而内轮不转，发动机不工作。

本发明具有以下优越效果：

1.由环状卧式改变为蜗状立式，而驱动输出动力轴的角度与车体是垂直90度直角，与行车轮方向平行，动力输出驱动轴由于与车轮行进方向平行，轴齿动力输出及驱动不用再做变向处理，能量损耗小。

2.驱动力均衡，实现稳定无震颤。

3.能实现汽缸和电力两种驱动方式。

4.实现简单，便于大规模生产。

附图说明

图1是本发明的剖面图。

图2是本发明的A-A剖面图。

图3是本发明的后视图。

图4是本发明的机外输出主驱动单向齿轮剖面图。

其中：

1-汽缸

2-传动推拉链杆

3-偏心轴动齿轮盘

4-中心直形驱动轴

5-活塞

6-机外输出主驱动单向齿轮

7-驱动副齿轮

8-电动发动机驱动齿轮

10-内轮

11-外周活叶轮单向齿轮

12-槽沟

13-滚珠

14-顶置卡槽位

15-弹簧

16-凸卡

17-顶盖

18-定位导柱

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：

如图1，图2，图3所示，本发明包括包括中心直形驱动轴4、偏心轴动齿轮盘3、汽缸1、活塞5、传动推拉链杆2，机外输出主驱动单向齿轮6，发动机为蜗牛状，其内部有多个汽缸1，在发动机内呈立式环状排列，汽缸1内部有可水平滑动的活塞5，活塞5与传动推拉链杆2联动，传动推拉链杆2前端由螺钉紧固并连接在偏心轴动齿轮盘3上的偏心轴上，偏心轴动齿轮盘3将传动推拉链杆2往复拉动转换为圆周运动，做圆周运动的偏心轴动齿轮盘3与中心直形驱动轴4呈主被动，经凹凸齿啮合，机外输出主驱动单向齿轮6安装在中心直形驱动轴4一侧，用于传送转动力。机外输出主驱动单向齿轮6于驱动副齿轮7啮合，驱动副齿轮7与电动发动机驱动齿轮8啮合。

如图4所示，机外输出主驱动单向齿轮6包括内轮10和外周活叶轮单向齿轮11，内轮10与外周活叶轮单向齿轮11之间加工有槽沟12，其中有滚珠13，滚珠12和槽沟13使内轮10和外周活叶轮单向齿轮11啮合至一体。机外输出主驱动单向齿轮6一端安装有顶盖17。在内轮10和外周活叶轮单向齿轮11之间有顶置卡槽位14，顶置卡槽位14内部有弹簧15、凸卡16、定位导柱18，在机外输出主驱动单向齿轮6顺向转动时，底部弹簧15将凸卡16顶起，从而使机外输出主驱动单向齿轮6呈单方向整体旋转驱动，而在逆向旋转时凸卡16受外周活叶轮单向齿轮11的顺势挤压而就势伏蛰在顶置卡槽位14内而形成空转。因此，内轮10不做旋转情况下，而外周活叶轮单向齿轮11仍做顺势旋转，则处于顶置卡槽位14内侧凸卡16呈低头蛰伏状态，此时外周活叶轮单向齿轮11而中心直形驱动轴固定不动，也可视为无阻力状态下的外沿空转，此时使用电动发动机(图中未示)驱动驱动副齿轮7，则本发动机部分不造成任何阻力的前提下，电动发动机(图中未示)也可完成驱动运载工具的行驶目的。机外输出主驱动单向齿轮的工作原理与现行的脚踏自行车单向轮原理相同。

本发明的汽缸1与中心直形驱动轴4的角与矩方向，完全可根据运载工具吨位用途速度等不同需求和因素，做单排双排或更多的缸体设计。

本发明可根据实际需求做缸体与发动机中心驱动点做多种角度选择，由活塞5驱动的偏心轴动齿轮盘3中心点可以等距排列，也可不等距排列，因为向心驱动发动机不同于曲轴发动机，一般曲轴发动机根据缸体数不同必须做相应缸数的等角度分配，如六缸传统曲轴式发动机必须是每一曲轴但在60度角之内，否则曲轴式发动机的六缸体就不能平稳顺序平均发动。而本发明是动齿盘与中心直柱型齿轴齿合驱动，其驱动平稳连续性不在于偏心轴动齿轮盘3与中心直形驱动轴4的角度或切齿啮合点是否平均，而是取决于偏心轴动齿轮盘3燃动力起始点是否有平均相等的起动顺序和偏心轴动齿轮盘3数量的角度差决定的，就是说，汽缸1体燃点膨胀顶点返向压回至底点的活塞5在缸体中的不同距离决定着偏心轴动齿轮盘3偏心轴的角度差决定的。例如一个三缸发动机的活塞5行程长度与位置决定着偏心轴动偏心轴动齿轮盘3外部位偏心轴角度平均值。由于三缸偏心轴角度差为120度，而偏心轴动齿轮盘3与处于发动机中心部位的中心直形驱动轴4紧密啮合，工作的汽缸1向前推进时中心直形驱动轴4做被动旋转在其旋转输出动力的同时也带动其他两缸的偏心轴动齿轮盘3被动旋转，触使其压回归位，偏心轴动齿轮盘3永远保持120度角位差不变，由于本发明的动力旋转关于偏心轴动齿轮盘3与中心直形驱动轴4无啮合点的角位差关系，所以偏心轴动齿轮盘3围绕中心直形驱动轴4的位置与角度可以在空间允许范围内任意实施排列而不受角度差限制。决定驱动角位置的关键因素是偏心轴动齿轮盘3主动力的偏心轴，偏心轴相差角不变，则各汽缸1起动工作关系不变。

由于本发明设计采用汽缸发动机和电驱动双功能特点，所发动机位置可在车体部位前置或后置与车尾部位，因其双功能性质，电动驱动时可以大大加长，所以可不注重考虑汽缸发动机的冷却即水冷功能，如若将该中发送机放置与汽车后尾部，其驱动效能会更加理想。

考虑到该种双功能发动机对电能需求所以电容蓄电池部分在材质和输出功能及蓄电能力上要有响应的配套改进。

结合本人另一发明，即汽车轮箍腔体外转内定式发电机，使行驶中的汽车不断补充交流式直流电源，再由电容式蓄电池对随时吸取的电能做稳压稳频处理后再输往驱动式电动机上，旋转驱动车辆运行，在物理结构上也是完全可行的。

本发明的特定实施例已对发明内容做了详尽说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都构成对本发明专利的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (2)

1、一种蜗状立式向心直齿轴驱动不等矩汽缸电动双功发动机包括中心直形驱动轴、偏心轴动齿轮盘、汽缸、活塞、传动推拉链杆，汽缸内部有可水平滑动的活塞，活塞与传动推拉链杆联动，传动推拉链杆前端由螺钉紧固并连接在偏心轴动齿轮盘上的偏心轴上，偏心轴动齿轮盘将传动推拉链杆往复拉动转换为圆周运动，做圆周运动的偏心轴动齿轮盘与中心直形驱动轴呈主被动，经凹凸齿啮合，其特征在于：还包括机外输出主驱动单向齿轮，发动机为蜗牛状，其内部有多个汽缸，在发动机内呈立式环状排列；机外输出主驱动单向齿轮安装在中心直形驱动轴一侧。

2.根据权利要求1所述的蜗状立式向心直齿轴驱动不等矩汽缸电动双功发动机，其特征在于：所述机外输出主驱动单向齿轮包括内轮和外周活叶轮单向齿轮，内轮与外周活叶轮单向齿轮之间有槽沟，其中有滚珠；在内轮和外周活叶轮单向齿轮之间有顶置卡槽位，顶置卡槽位内部有弹簧和凸卡；在机外输出主驱动单向齿轮顺向转动时，底部弹簧将凸卡顶起，机外输出主驱动单向齿轮呈单方向整体旋转驱动；逆向旋转时凸卡受外周活叶轮单向齿轮的挤压而在顶置卡槽位内部，使得内轮不转，只有外周活叶轮单向齿轮旋转。