用活塞杆上的齿条对齿轮进行动力传动式发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃烧燃油或燃油的发动机，特别是将活塞的直线运动通过齿轮，把直线运动直接变为单向旋转的圆周运动的发动机。
【背景技术】
[0002]现有技术中，要把往复直线运动直接变为旋转圆周运动，只要用有齿的直条与齿轮咬合就能实现。但直条的往复直线运动只有使齿轮作往复即双向的旋转圆周运动，而往复即双向的旋转圆周运动的发动机不能作为汽车等使用，所以现有技术中没有用活塞杆上的齿条对齿轮进行动力传动式发动机。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种用齿条和半弧齿轮为动力传动方式，把活塞的往复直线运动直接变为动力输出半弧齿轮单向旋转的圆周运动输出动力的发动机，即提供一个动力输出效率高，活塞和气缸的使用寿命更长的发动机。
[0004]本实用新型的结构是：
[0005]用活塞杆上的齿条对齿轮进行动力传动式发动机，包括发动机缸体I，和连接在发动机缸体I 一端的发动机汽缸2，发动机缸体I和发动机汽缸2的内空相通，其特征在于:在发动机缸体I的两侧对称的转动连接有动力输齿轮和回位齿轮;动力输齿轮和回位齿轮的齿形状和齿大小相同，半径相等；
[0006]发动机汽缸2包括汽缸套9，和汽缸套9中的活塞10，活塞10的一端连接有一根活塞杆11，活塞杆11从汽缸套9的开口端伸出到发动机缸体I的内空之中；
[0007]活塞杆11的横截面为“十”字形，“十”字形截面活塞杆11有两个对称的凸出端表面分别设有形状和大小相同的齿，即“十”字形截面活塞杆11有两个对称凸出的齿条面12，“十”字形截面活塞杆11的两个齿条面12分别与发动机缸体I上的动力输齿轮和回位齿轮相邻;动力输齿轮和回位齿轮分别能与活塞杆11的两个齿条面12咬合;动力输齿轮的转动中轴和回位齿轮的转动中轴分别与发动机缸体I转动连接；
[0008]发动机缸体I的内空横截形状与“十”字形截面活塞杆11横截面形状相配合，“十”字形截面活塞杆11在发动机缸体I内能往复直线滑动;发动机缸体I内空与“十”字形截面活塞杆11的长条形接触面上设有多个轴承16，这些轴承16与“十”字形截面活塞杆11的滚动接触；
[0009]动力输齿轮的转动中轴上还设有一个动力全弧齿换位齿轮13，回位齿轮的转动中轴上还设有一个回位全弧齿换位齿轮14，动力全弧齿换位齿轮13与回位全弧齿换位齿轮14的齿形状和大小相同，并且半径相等；
[0010]动力全弧齿换位齿轮13和回位全弧齿换位齿轮14分别都与同一个转换齿轮15咬合，转换齿轮15的转动中心轴与发动机缸体I转动连接；
[0011]动力输出齿轮3的转动中轴上还设有飞轮17，或回位齿轮的转动中轴上还设有飞轮17，或转换齿轮15的转动中轴上还设有飞轮17。
[0012]下面主要结构相同，但用两个半弧齿轮的用活塞杆上的齿条对齿轮进行动力传动式发动机：
[0013]所述的半弧指周长的一半。
[0014]用活塞杆上的齿条对齿轮进行动力传动式发动机，包括发动机缸体I，和连接在发动机缸体I 一端的发动机汽缸2，发动机缸体I和发动机汽缸2的内空相通，其特征在于:在发动机缸体I的两侧对称的转动连接有动力输出半弧齿轮3和回位半弧齿轮4，动力输出半弧齿轮3和回位半弧齿轮4分别都是只有一半圆周有齿，另一半圆周无齿的半弧式齿轮，既动力输出半弧齿轮3包括有齿动力半弧5和无齿动力半弧6，回位半弧齿轮4包括有齿回位半弧7和无齿回位半弧8;有齿动力半弧5和有齿回位半弧7的齿形状和齿大小相同，齿的个数相和弧长相等;有齿动力半弧5和有齿回位半弧7的半径相等。
[0015]动力输出半弧齿轮3圆周一半弧度的有齿动力半弧5用于获得汽缸2爆破冲程的动力，动力输出半弧齿轮3圆周一半弧度的无齿动力半弧6用于脱离汽缸2在回位冲程时的力量传递;而回位半弧齿轮4圆周一半弧度的有齿回位半弧7用于驱动汽缸2进行回位冲程，回位半弧齿轮4圆周一半弧度的无齿回位半弧8用于在汽缸2爆破冲程时不与汽缸2爆破冲程的动力传递部件接触。
[0016]发动机汽缸2包括汽缸套9，和汽缸套9中的活塞10，活塞10的一端连接有一根活塞杆11，活塞杆11从汽缸套9的开口端伸出到发动机缸体I的内空之中。
[0017]活塞10与活塞杆11可以是固定的一体部件，因为在本发明的发动机在工作时，活塞杆11只作往复直线运动。而现有发动机在工作时，活塞杆11作往复摆动。
[0018]活塞杆11的横截面为“十”字形，“十”字形截面活塞杆11有两个对称的凸出端表面分别设有形状和大小相同的齿，即“十”字形截面活塞杆11有两个对称凸出的齿条面12，“十”字形截面活塞杆11的两个齿条面12分别与发动机缸体I上的动力输出半弧齿轮3和回位半弧齿轮4相邻;动力输出半弧齿轮3的有齿动力半弧5和回位半弧齿轮4的有齿回位半弧7分别能与活塞杆11的两个齿条面12咬合;动力输出半弧齿轮3的无齿动力半弧6和回位半弧齿轮4的无齿回位半弧8分别不能与活塞杆11的两个齿条面12接触:动力输出半弧齿轮3的转动中轴和回位半弧齿轮4的转动中轴分别与发动机缸体I转动连接；
[0019]动力输出半弧齿轮3圆周一半弧度的有齿动力半弧5用于与汽缸2活塞杆11的齿条面12咬合，目的是把活塞杆11的爆破冲程直线运动变为动力输出半弧齿轮3的圆周运动输出动力。动力输出半弧齿轮3圆周一半弧度的无齿动力半弧6，用于活塞杆11在回位的压缩冲程时，活塞杆11的齿条面12不接触动力输出半弧齿轮3，使活塞杆11的回位压缩冲程不能使动力输出半弧齿轮3反向转动。动力输出半弧齿轮3的有齿动力半弧5和无齿动力半弧6的组合结构，使动力输出半弧齿轮3只产生向一个方向转动，不会往复转动。
[0020]回位半弧齿轮4圆周一半弧度的无齿回位半弧8，用于活塞杆11在爆破冲程直线运动时，活塞杆11的齿条面12不与回位半弧齿轮4的无齿回位半弧8接触;而回位半弧齿轮4圆周一半弧度的有齿回位半弧7用于在活塞杆11进行回位冲程时，回位半弧齿轮4的有齿回位半弧7与活塞杆11的齿条面12咬合，使回位半弧齿轮4的有齿回位半弧7驱动活塞杆11进行回位产生回位压缩冲程。所以动力输出半弧齿轮3能把活塞杆11在爆破冲程的直线运动以单向转动的方式输出动力，而活塞杆11回位的压缩冲程用回位半弧齿轮4驱动活塞杆11产生回位压缩冲程。
[0021]发动机缸体I的内空横截形状与“十”字形截面活塞杆11横截面形状相配合，“十”字形截面活塞杆11在发动机缸体I内能往复直线滑动;发动机缸体I内空与“十”字形截面活塞杆11的长条形接触面上设有多个轴承16，这些轴承16与“十”字形截面活塞杆11的滚动接触。
[0022]在同一个发动机缸体I上设有汽缸2、动力输出半弧齿轮3和回位半弧齿轮4，使汽缸2活塞杆11与动力输出半弧齿轮3和回位半弧齿轮4的相对应位置固定牢固，使活塞10在汽缸套9中的直线运动摩擦力更小。
[0023]“十”字形截面活塞杆11被汽缸套9和发动机缸体I中的多个轴承16限止后，只能在一个轨迹内作往复直线运动，活塞杆11只能往复直线运动使活塞10在汽缸套9中的运动没有倾斜方向的力量，则活塞IO与汽缸套9之间的摩擦力减少，输出动力的效率大大提高，并且大大延长了活塞10和汽缸套9的使用寿命。
[0024]动力输出半弧齿轮3和回位半弧齿轮4转动到任何位置，有齿动力半弧5和有齿回位半弧7所在的角度范围相同：无齿动力半弧6的和无齿回位半弧8的所在的角度范围也相同。
[0025]如果以动力输出半弧齿轮3和回位半弧齿轮4的中心连线为基准，将动力输出半弧齿轮3和回位半弧齿轮4沿中心连线平移，有齿动力半弧5的端头齿与有齿回位半弧7的端头齿错位1-3个齿的位置;即动力输出半弧齿轮3和回位半弧齿轮4沿中心连线平移，有齿动力半弧5与有齿回位半弧7重叠要相差1-3个齿的位置。
[0026]动力输出半弧齿轮3和回位半弧齿轮4的这种平行移动，其结构能绝大部分可以对应重叠的关系，使动力输出半弧齿轮3获得活塞杆11的动力时，回位半弧齿轮4不与活塞杆11接触，当回位半弧齿轮4直接或间接被飞轮动力驱动