专利名称：内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机，它包括至少一个借助于第一转动连接与内燃机输出轴连接的第一曲轴、借助于第二转动连接与内燃机输出轴连接的第二曲轴，更具体说涉及用来装配机动超轻型飞机(U.L.M.)、旋翼机、业余轻型飞机、气垫船、水上快艇、无人驾驶靶机或类似设施的内燃机。
在发动机功能发生障碍的情况下，这类应用的首要问题是无论如何要确保驾驶员以及最终即乘客的安全，使得他们以最大程度的安全可能到达停止点。另一个问题是要避免由于发动机故障直接或间接造成的意外事故引起的设备损坏。因此，这类应用的机动化应该很可靠和坚固，而且还应保持轻便、功率大和实用的特点。
本发明的目的是对上述的问题提供一种解决办法，并且还提供了其它的优点。更准确地说，本发明包括一种内燃机，它包括借助于第一转动连接与所述发动机的输出轴相连的至少一个第一曲轴、借助于第二转动连接与发动机的输出轴相连的第二曲轴，其特征在于，所述第一转动连接是可换向的，并且还包括一个借助于第一障碍连接与所述第一曲轴完全转动地连接的第一驱动轮，该连接能够将由第一曲轴传出的发动机的动力传递到所述输出轴，并且当出现故障导致所述第一曲轴不动时，该连接能够在下面的力或等价于使所述第一曲轴停止所必需的力的作用下断开，其特征还在于，所述第二转动连接是可换向的，并包括一个借助于第二障碍连接与所述第二曲轴完全转动地连接的第二驱动轮，该第二障碍连接能够将由所述第二曲轴输出的发动机的动力传递到所述的输出轴，并且当出现故障导致所述第二曲轴不动时，该连接能够在下面的力或等价于使所述第二曲轴停止所必需的力的作用下断开。
尽管至少一根曲轴不动，按照本发明的发动机仍能够借助于连接输出轴和不动的曲轴的连接的受控制的断开，或者继某种故障(比如活塞的制动)之后的停止，仍然可以动作。在按照本发明的比如用来装备U.L.M或类似设备的发动机中，尽管曲轴不动了，在由仍能动的发动机曲轴提供的发动机力矩作用下，固定在螺旋桨上的输出轴将能够继续转动。因此，U.L.M.或类似的设备将安全地到达一个着陆点，而不是如以往的U.L.M.在此情况下只能采取的没有把握的滑翔飞行，或者例如旋翼机在此情况下的降落。要注意到，按照本发明的发动机最好能够包括多于两个曲轴。
按照一个有利的特征，本发明的发动机至少包括一个第三曲轴、一个第三转动连接、一个第三驱动轮、一个第三障碍连接。
此特征涉及具有第三曲轴的发动机，每个都借助于能够断开的障碍连接与输出轴相连。在无论哪一个曲轴停止的情况下，发动机在另外两个曲轴上继续动作，停止的曲轴由于有关的障碍连接的断开与输出轴脱开。
在结合附图阅读了以下的本发明发动机的实施例之后，将会更好地理解本发明，而且本发明的其它的特征和优点也将不言而喻，给出的实施例是用来说明本发明，不能由此作出任何限制性的解释。
图1显示根据本发明的发动机的实施例的部分剖开的前视图。
图2显示沿图1的Ⅰ-Ⅰ线的部分剖面视图。
图3显示图2的放大的详图，更具体是关于障碍连接的图。
图4和图5显示图2的同一个分离的元件，图4是轴侧图，图5是后视图。
图6和图7显示图1的同一个分离元件，图6是轴侧图，图7是侧视图。
图1中表示的发动机1是一个呈星形放置(未表示)的带有三个汽缸2、3、4的二冲程内燃机，特别适合于装在前面叙述过的机器上。每一个汽缸2、3、4分别对应于一个曲轴5、6、7。在图1和图2上显示的发动机1具有借助于第一转动连接与发动机的输出轴8连接的第一曲轴5、借助于第二转动连接与发动机的输出轴8相连的第二曲轴6、借助于第三转动连接与发动机的输出轴8相连的第三曲轴7。第一曲轴5、第二曲轴6和第三曲轴7按照各种已知的手段，比如借助于在图2上显示的轴承10转动着固着在曲轴箱9上。应该注意到，图2相应于沿着图1的线Ⅰ-Ⅰ的汽缸2的剖面，但是同样也可以相应于按照其它两个汽缸3和4中任何一个的类似剖面。在此实施例中，输出轴8是取回发动机功率并提供给螺旋桨(未表示)的发动机轴。
第一转动连接是可换向的，包括通过第一障碍连接与第一曲轴5完全转动着连接的第一驱动轮11，使得将由第一曲轴5出来的发动机动力传递到输出轴8，并且能够在第一曲轴5发生故障不动时，在下面的力或者等价于使第一曲轴5停止所必需的力的作用下断开。第二转动连接是可换向的，并包括通过第二障碍连接与第二曲轴6完全转动着连接的第二驱动轮25，使得将由第二曲轴6出来的发动机动力传递到输出轴8，并且能够在第二曲轴6发生故障不动时，在下面的力或者等价于使第二曲轴6停止所必需的力的作用下断开。第三转动连接是可换向的，它包括通过第三障碍连接与第三曲轴7完全转动着连接的第三驱动轮26，使得将由第三曲轴7出来的发动机动力传递到输出轴8，并且能够在第三曲轴7发生故障不动时，在下面的力或者等价于使第三曲轴7停止所必需的力的作用下断开。
第一、第二和第三转动连接最好是如在图1-图3中所示的通过齿轮机构的连接。
按照优选的方式，第一驱动轮11、第二驱动轮25和第三驱动轮26与第四驱动轮12相啮合，该第四驱动轮12按照已知的方式，比如通过如图1和图2上所示的键30与输出轴在转动中完全连接。
我们将注意到，在图1和图2上所显示的发动机能够进行优选的安装，其中第一驱动轮11、第二驱动轮25、第三驱动轮26以及第四驱动轮12基本上或完全位于同一个平面内，分别与第一驱动轮11、第二驱动轮25和第三驱动轮26相互依靠的第一曲轴5、第二曲轴6和第三曲轴7彼此相距一个角度放置在第四驱动轮12的四周，例如图1所示在星形三缸发动机的情况下，该角度为120°。这样，按照本发明的发动机具有很大的纵向操作紧密性，简单而且传递运动可靠，能够减小外廓尺寸和发动机的重量，并增大了可靠性。
应该注意到，在后面的叙述中，将仅说明第一障碍连接，第二障碍连接和第三障碍连接优选和第一障碍连接类似。另外，三个障碍连接中的每一个都具有将所对应的曲轴的发动机动力传递到输出轴的功能，并且在此曲轴由于例如操纵该曲轴的活塞被制动而造成此曲轴停止的情况下，在此曲轴和输出轴之间的转动连接能够断开。必要时可以由多个活塞驱动同一个曲轴。这时，在比如活塞制动时，由于停止的曲轴的脱开，使发动机仍能依靠其余的两个汽缸工作，这就赋予按照本发明的发动机很大的操作安全性。
第一障碍连接包括至少一个剪切销13。该销13可以被剪切键(未显示)或类似的零件代替，其尺寸和材料应进行仔细优选，因为当一个或几个这样的销构成了障碍连接的唯一障碍时，选择的方式是，剪切的断面(在图中的实施例中是两个)在发动机正常操作时，要能够经得住相应的曲轴传递的最大的发动机动力，还应这样选择，使得当发动机在工作时，在下面的力或使相应的曲轴停止的力作用下，该一个或几个销会被剪断。
正如在图3上所显示的，第一障碍连接包括一个第一剪切销13或类似的零件，最好还包括一个适合将第一曲轴5出来的发动机动力传递到输出轴的第一驱动制动器14。第一制动器14的主要目的是使得发动机的动力不被剪切销传动，以及保证剪切销仅在曲轴对抗着输出轴的阻力时才被使用。因此，该销的尺寸和材料将按如下的方式选择，即当发动机工作时，在下面的力或等价于使第一曲轴5停止所必需的力之下，它能够被剪断，在发动机正常工作时，该销应该显然可以耐受曲轴对输出轴的最大的抗力。在图3上应该注意到，曲轴箱零件没有表示出来，表示的该零件不是剖面图。
第一制动器14最好还包括至少一个在纵向借助于剪切销、键13或类似零件与互补的凹齿16保持啮合的不对称的齿15，如图3上所示。
不对称齿15优选包括一个能够传递发动机动力的第一面17和与第一面相背的第二面18，它能够在剪切销13、键或类似零件断裂时使不对称齿15避免和凹齿16的啮合。该第一面17优选被包括在通过相应的曲轴的转动轴的平面上，使传递的动力到达面17的周边，而不对称齿15的第二面18最好具有如在图3上所表示的适当倾斜度，使得当销13断裂时齿15从槽16中退出，并不能再进入到那里。
应该注意到，驱动制动器的存在，通过与齿15相对倾斜的第二面引入了轴向分力和用于销13断裂的附加摩擦力，在比如按照已知的手段、计算方法和实验方法确定销13的材料和尺寸时应该考虑到这一点。
如在图3中所表示的，第一驱动制动器14优选包括多个齿15，在与第一曲轴5纵轴相垂直的第一平面上形成展开的第一冠状体。该冠状体的齿优选与上述的形状相同。该多个齿能够将压力在周边上均匀地分配给第一曲轴5和第一驱动轮11，因此可以减小此驱动制动器14的尺寸。冠状体的齿可以制造在轮11上，而这时相应的凹齿可以制造在曲轴5上，也可以反过来。
图4和图5以与图3相同的比例显示从连接中分离出来的单个轮11，清楚地表明不对称齿15有12个齿。
图6和图7以与图2的相同的比例显示单个的曲轴5，清楚地表明与不对称齿15互补的凹齿16的冠状体含有12个槽。在这个图上我们还将注意到，在柱状零件20上有用于容纳销13的径向孔和用于容纳下面将要说明的弹性环24的凹槽。
正如在图3和图5所显示的，第一驱动轮11具有一个孔19，能够与第一曲轴5端部圆形截面的柱状部分20对中，当销13断裂时，使该轮能够围绕着该曲轴转动。此方法同样还涉及第一、第二或第三转动连接。
发动机1将按各种已知的适当手段来布置，在障碍连接断开的情况下以减小驱动轮和相连的曲轴的摩擦力，比如借助于一个或多个能够使驱动轮在曲轴上作最终的平移的轴承(未表示出)将该轮安装在曲轴上，或者借助于使用轴环或轴承22(未表示出)。轴承的材料的选择是使其能够耐受由于传递力而产生的压力，并能够降低摩擦力，比如选择青铜材料。
曲轴柱状部分的顶端将装备有各种必要的装置，以使在障碍连接断开的情况下能将驱动轮保持在曲轴上，比如在图3上所显示的轴环或弹簧圈24。
如在图2中所表示，当此连接、比如象金属齿轮啮合连接需要润滑时，所有的驱动轮和被驱动的轮12优选封闭在密闭和加有润滑油的曲轴箱21中，以保证在曲轴和输出轴之间转动连接的润滑。此润滑优选可以通过飞溅润滑或类似的方法来实现。
如果在障碍连接断开的情况下驱动轮有必要在曲轴上转动时，优选可以使用转动连接的润滑来进行润滑。应该注意到，曲轴箱21在图1中已被去掉了，以便示出转动连接。
作为另外的选择方案和根据发动机的用途不同，在曲轴和输出轴之间的转动连接也可以借助于比如链条或传动皮带来实现。
权利要求
1．一种内燃机，它至少包括借助于第一转动连接与所述发动机的输出轴(8)相连的第一曲轴(5)、借助于第二转动连接与发动机的输出轴相连的第二曲轴(6)，其特征在于，所述第一转动连接是可换向的，并包括一个借助于第一障碍连接(13)与所述第一曲轴在转动中完全连接的第一驱动轮(11)，该障碍连接能够将第一曲轴传出的发动机动力传递到所述输出轴，并且当出现故障导致所述第一曲轴不动时，在下面的力或等价于使所述第一曲轴停止所必需的力的作用下能够断开，其特征还在于，所述第二转动连接是可换向的，包括一个借助于第二障碍连接与所述第二曲轴在转动中完全连接的第二驱动轮(25)，该第二障碍连接能够将由所述第二曲轴输出的发动机的动力传递到所述的输出轴，并且当出现故障导致所述第二曲轴不动时，在下面的力或等价于使所述第二曲轴停止所必需的力的作用下能够断开。
2．按照权利要求1的发动机，其特征在于，它包括至少一个第三曲轴(7)、第三转动连接、第三驱动轮(26)和第三障碍连接。
3．按照权利要求1或2的发动机，其特征在于，至少所述第一和第二连接在转动中是通过齿轮啮合的连接。
4．按照权利要求1-3中之一的发动机，其特征在于，至少所述的第一障碍连接包括第一剪断键、销(13)或类似零件，所述第二障碍连接包括第二剪断键、销或类似零件。
5．按照权利要求4的发动机，其特征在于，至少第一障碍连接还包括能够将从第一曲轴(5)传出的所述发动机动力传递到所述输出轴(8)的第一驱动制动器(14)，所述第二障碍连接还包括能够将从所述第二曲轴传出的所述发动机动力传递到所述输出轴的第二驱动制动器。
6．按照权利要求5的发动机，其特征在于，所述第一驱动制动器(14)和第二驱动制动器分别包括至少一个不对称齿(15)，该齿(15)借助于所述的剪断键、销(13)或类似零件啮合在呈互补形状的凹齿(16)的槽中。
7．按照权利要求6或7的发动机，其特征在于，所述不对称齿(15)包括能够传递所述发动机动力的第一面(17)，和与第一面相背的第二面(18)，使得能够在所述剪断键、销(13)或类似零件断裂时，避免将所述不对称齿啮合在凹齿(16)的所述槽中。
8．按照权利要求6或7的发动机，其特征在于，至少所述第一驱动制动器(14)包括多个齿(15)，在与所述第一曲轴(5)纵轴相垂直的第一平面上形成第一冠状体，所述第二驱动制动器包括多个齿，在与所述第二曲轴纵轴相垂直的第二平面上形成第二冠状体。
9．按照权利要求1-8之一的发动机，其特征在于，至少所述第一驱动轮(11)和第二驱动轮(25)与第四驱动轮(12)相啮合，该驱动轮(12)与输出轴(8)在转动中完全连接。
10．按照权利要求9的发动机，其特征在于，至少所述第一驱动轮(11)和第二驱动轮(25)和所述第四驱动轮(12)基本上位于同一个平面上。
全文摘要
一种内燃机，它包括分别借助于第一转动连接和第二转动连接与所述发动机的输出轴(8)相连的第一曲轴(5)和第二曲轴(6)，第一转动连接是可换向的，包括一个借助于第一障碍连接(13)与所述第一曲轴在转动中完全地连接的第一驱动轮(11)，该障碍连接能够将由第一曲轴传出的发动机的动力传递到所述输出轴，并且当出现故障导致所述第一曲轴不动时，在下面的力或等价于使所述第一曲轴停止所必需的力的作用下能够断开，第二转动连接是可换向的，包括一个借助于第二障碍连接与所述第二曲轴在转动中完全连接的第二驱动轮(25)，该障碍连接能够将由所述第二曲轴输出的发动机的动力传递到所述的输出轴，并且当出现故障导致所述第二曲轴不动时，在下面的力或等价于使所述第二曲轴停止所必需的力的作用下能够断开。
文档编号F02B75/00GK1238026SQ9719973
公开日1999年12月8日 申请日期1997年11月13日 优先权日1996年11月14日
发明者米歇尔·德克洛 申请人:米歇尔·德克洛