专利名称：带有连续主轴颈和对应的连接结构的曲轴的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于将直线运动转变成旋转运动的装置，尤其涉及一种包括连续主轴颈和对应的连接结构的曲轴。
背景技术：
在许多机械设备中，曲轴起到了将直线运动转变成旋转运动的重要功能。例如，在包括带有活塞的内燃机的机械设备中，例如在汽车和飞机中，曲轴用于将燃烧产生的活塞直线运动转变成最终用来驱动车轮或螺旋桨等的旋转运动。在这些类型的结构中，曲轴通常包括主轴承轴颈和连杆轴颈，这两个轴颈连接到间隔开的向外延伸的支承结构上，该支承结构称为曲柄臂。主轴承轴颈通常以隔开的间隔沿整个曲轴的长度设置在相邻成对的曲柄臂之间。连杆轴颈或曲柄销在曲柄臂的相对端部之间而且以一定间隔装接到曲轴上。顾名思义，连杆轴颈设置有轴承面，以便连杆与相邻活塞接合，(在两个活塞连接到同一连杆轴颈的情况下，连杆与这两个活塞接合)。在通常结构中，这两种类型的轴颈彼此偏心。在此，当活塞来回移动时，连杆拉或推该连杆轴颈并使得曲轴旋转360度。
尽管这种结构比较常用，一个显著缺点在于，因为主轴承轴颈是不连续的(即，设置在间隔布置的曲柄臂之间)，所以曲轴容易扭转并弯曲(当承受高载荷时可能高达16度)。这种弯曲容易产生故障，这是因为弯曲不仅降低了效率并且产生同步问题，而且还导致在曲柄臂和轴颈之间的界面产生裂纹，这最终导致曲轴的机械损坏。这种结构的另一问题在于，由于连杆同时在每一连杆轴颈上施加拉力和推力，因此曲轴承受明显的振动。由于这些固有的限制，因此按以上方式构造的曲轴在一定程度上在使用寿命和可传递的功率大小方面受到限制。
近来的设计试图通过例如在曲轴上添加支承结构或配重或通过使得曲轴更具刚度来解决这些问题。尽管这些措施可延长曲轴的寿命、增大可传递的功率大小、并且降低振动，但是会出现其它的问题。例如，添加支承结构的结果是制成的曲轴更大，这必需增大所使用的发动机的尺寸。另外，结构越复杂，则曲轴的制造成本越高。
因此，需要提供一种曲轴，其可提供现有技术的结构的所有优点并且消除了许多缺点。该曲轴在抗弯曲方面明显更坚固且更好，并且尺寸上没有相应增加或者在重量上没有明显增加。在大多数现有技术情况下所需的连杆可省去，这降低了结构的复杂性并且降低了曲轴在运行过程中承受的振动大小。总之，所提供的这种结构将比现有技术的方案有显著改进，特别是在制造简化和可靠性方面。
发明内容
依据本发明的第一方面，披露了一种用于将直线运动转变成旋转运动或将旋转运动转变成直线运动的曲轴。该曲轴包括间隔开的第一和第二曲柄结构，其具有相对的内表面；和间隔开的且大致平行的第一和第二轴颈。每一轴颈至少在该相对的内表面之间延伸并与该第一和第二曲柄结构互连。在曲柄结构之间延伸的大致平行的第一和第二轴颈用来加强曲轴，并使得该曲轴更抗弯。
在一个实施例中，每一曲柄结构是细长臂，其具有第一端和第二端。该第一轴颈以连续的方式延伸穿过该臂的该第一端，该第二轴颈在该臂的该第二端之间延伸。或者，每一曲柄结构是大致平的板，其具有中心区域和外围区域，其中该第一轴颈延伸穿过该板的该中心区域，该第二轴颈至少在该外围区域之间延伸。优选的是，该平板是大致圆形的盘。
还可提供与第二曲柄结构间隔开的第三曲柄结构，其中第一轴颈是连续的并且与该第一、第二、和第三曲柄结构互连。第三轴颈可与第一轴颈间隔开并大致与其平行，以便与该第二和第三曲柄结构互连。在一个替代实施例中，该第二和第三轴颈不是轴向对准的。
又一可行的方案包括与该第三曲柄结构间隔开的第四曲柄结构，其中第一轴颈是连续的并且与该第一、第二、第三、和第四曲柄结构互连。第四轴颈可与第一轴颈间隔开并大致与其平行，以便与该第三和第四曲柄结构互连。该第一和第二曲柄结构可以是沿第一方向突伸的细长臂，并且该第三和第四曲柄结构可以是沿与该第一方向相反的方向突伸的细长臂。或者，该第一、第二、第三、和第四曲柄结构是大致圆形的盘，每一盘具有中心区域和外围区域，该第一轴颈以连续的方式延伸穿过该中心区域，该外围区域用于分别与第二、第三、和第四轴颈接合。在该盘之间延伸的第二、第三、和第四轴颈不是轴向对准的。另外，该曲轴可包括多个由连续的第一轴颈互连的曲柄结构，其中第二轴颈在所选择的成对的曲柄结构之间延伸。还可构思出一种通过使用如上所述的曲轴以便将直线运动转变成旋转运动或将旋转运动转变成直线运动的方法。
依据本发明的第二方面，披露了一种用于将直线运动转变成旋转运动或将旋转运动转变成直线运动的设备。该设备包括安装成围绕轴线旋转的曲轴。该曲轴包括多个(限定为至少两个)由第一轴颈连接的曲柄结构。所述曲柄结构中的至少两个曲柄结构(可以是多个)具有在其间延伸的第二轴颈。该设备还包括安装成以往复方式相对于该轴线移动的连接结构。该连接结构包括至少一个用于接收该第一轴颈的通道和用于接合该第二轴颈的表面或当该连接结构往复移动时与其结合的轴承结构。因此，该连接结构的该往复移动使得该曲轴旋转，或者该曲轴的旋转使得该连接结构往复移动。
在一个实施例中，接合表面由在该连接结构中的第二通道来限定。优选的是，该第一和第二通道是彼此大致垂直的。该连接结构在一个端处连接或联接到第一活塞上，由此该活塞提供用于产生直线运动的力。该连接结构在第二端处连接到第二活塞上，由此该第一和第二活塞与曲轴的该第一和第二轴颈结合并且以水平相对的方式移动，以使该曲轴旋转。与该第二轴颈结合的轴承结构适于在该第一通道中接合并行进。
在一个实施例中，设置有多个第二轴颈，每一第二轴颈在相邻成对的曲柄结构的相对内表面之间延伸。或者，设置有多个第二轴颈，每一第二轴颈在所选择的成对的相邻曲柄结构之间延伸。该第二轴颈不是轴向对准的。该曲柄结构是细长臂、盘、或它们的部分。该设备还包括用于使该曲轴旋转的马达。
依据本发明的第三方面，披露了一种用于与曲轴组合使用的连接结构，该曲轴具有与至少一对相邻的曲柄结构互连的第一和第二间隔开的轴颈，至少一个所述轴颈限定另一个轴颈的旋转轴线。该连接结构包括用于接收并允许该第一轴颈来回移动的第一通道和定向成大致垂直于该第一通道以便接合第二轴颈的接合表面。该接合表面是定向成大致垂直于该第一通道的第二通道的一部分。该连接结构在一个端处还可包括第一活塞，在另一个端处还包括第二活塞，优选的是该第一和第二活塞呈相对的关系。该连接结构还包括锯条。
依据本发明的第四方面，披露了一种发动机。该发动机包括至少一个用于接收活塞的气缸。该活塞联接到具有第一通道和接合表面的连接结构上。该第一通道接收曲轴的第一连续轴颈，并且该接合表面与第二轴颈接合或接合与其相关的结构。由此借助曲轴和连接结构之间的接合，该活塞的该往复直线移动转变成旋转运动。
图1是本发明的曲轴形成部分的一个可行实施例的透视图；图2a是本发明的连接结构形成部分的一个可行实施例的大致正视平面图；图2b是与图2a所示相似的连接结构的大致正视平面图，其中包括两个相对的活塞；图3a-3d是曲轴和单个连接结构的一个运行模式的过程正视图；图4a是本发明可使用的曲轴和连接结构的一个可行实施例的侧视示意图；图4b是本发明的曲轴和连接结构的另一个可行实施例的透视图；图5是由两个或四个活塞驱动的曲轴的另一可行实施例的透视图；图6是图5所示的曲轴另一实施例的透视图；图6a-6c是与图6所示相似的曲轴在不同运行状态下的视图；图7是本发明的曲轴的又一实施例的侧视图；图8是沿图7中的线8-8截取的局部截面图；图9是本发明的曲轴和连接结构的另一应用的放大透视图；图10和11是连接结构的再一实施例的大致正视平面图；和图12是可与本发明的曲轴一起使用的轴承结构的透视图。
具体实施例方式
现参照附图中的图1，图1示出了形成本发明的一个方面的改进曲轴10的一个可能实施例。在该示例性实施例中，曲轴10包括至少一对曲柄结构12、14，该曲柄结构是如图1所示的具有第一端部和第二端部的细长臂。第一轴颈或主轴颈16连续地延伸穿过至少一个细长臂的一个端部并穿过另一臂接合或延伸。第二轴颈或偏心轴颈18在该细长臂的相对端部之间在与主轴颈16隔开的位置处延伸。应当理解，第一轴颈或主轴颈16的连续部分还可在一个或两个细长臂之外延伸，以便当曲轴10旋转时提供用于曲轴10的支承，并且如果适用的话可传递旋转运动。
参照图2a和2b，其示出了可与图1所示的曲轴10一起使用的连接结构20的示例。在这两个图中，该连接结构20包括具有第一和第二通道24、26的连接板22。优选的是，通道24、26彼此大致垂直，并且因此限定出一开口十字交叉。在图2a所示的实施例中，板22联接到至少一个活塞28上或包括至少一个活塞28(见图2a)。在图2b中，两个相对的活塞28、30连接或联接到板22的相对端部上，所示的板是稍细长的。优选的是，板22的宽度至少稍微小于对应活塞28、30的直径，因此板在对应的气缸中不干涉活塞的运动。所示的每一活塞28或30接合在发动机的对应燃烧腔内，这是现有技术中已知的。本领域的普通技术人员应当理解，图2a所示的实施例适于任何类型的需要活塞/气缸组合的结构，而图2b所示的实施例最适于用于一对气缸定位成相面对关系的结构，(例如在飞机发动机中通常使用的水平相对的活塞)。
在使用中，连接结构20与曲轴10接合，以便主连续轴颈16定位或接收在第一通道24中，并且第二轴颈18沿第二通道26定位。例如，如图3a所示，(图3a示出了经第一和第二轴颈16、18截取的大致示意局部截面图，其中第一和第二轴颈与图1所示的轴颈的尺寸不同)，当连接结构20退回时(例如在燃烧腔燃爆之后)，第一轴颈16定位在第一通道24的第一端部处(例如如图3a所示的上端)。第二轴颈18大致位于第二通道26的中心(即在由第一和第二通道24、26相交限定出的十字交叉的中心)。当曲轴10(如图所示的具有盘状曲柄结构12，如下描述)沿顺时针(图示的箭头A)方向旋转时，第二轴颈18与沿通道26的一个侧面限定的接合表面26a接触，并且起到移动连接结构20的作用，因此沿第一方向(图示的箭头F方向)移动活塞。这时，第一轴颈16沿第一通道移动到大致中心位置(见图3b)。
随着旋转继续，连接结构20沿方向F移动到最大位移处(在使用常规连杆的情况下通常称为“上死点”)，第二轴颈18返回到中心位置并且第一或主轴颈16移动到通道24的相对端部(见图3c)。旋转随后继续，因此第二轴颈朝向通道26的端部移动并且第一轴颈18到达中心位置(见图3d)。应当注意，在该连接部分处，如果连接结构20承受载荷，例如如果燃爆沿与方向F相反的方向驱动该活塞28，则在第二轴颈与对应于接合表面26a的通道26的第二接合表面26b之间形成接合。然而，如果没有力施加在连接结构20上以使其作用于接合表面26b(例如在图9所示的实施例中)，则于相对的表面26c进行接合。应当理解，当连接结构20在(大致平行于方向F的)垂直平面中上下移动时，第一轴颈16大致保持静止。因此，该第一轴颈与第一轴颈16之间几乎不相互影响。
图4a是本发明的用于单缸发动机的曲轴10和连接结构20的示意图。活塞28保持在燃烧腔C内并且如图3a-3d所示地连接到连接结构20上。该第一和第二轴颈16、18在对应的通道24、26内定向，并且它们的位置对应于图3a所示的位置，因为活塞28处于下死点。连续轴颈16的一个端部在图中完全延伸穿过两个曲柄结构12、14，该端部在一个端部保持在形成于缸体B中的凹部R。相对端部通过键或以其它方式联接到带轮P、齿轮、或其它用于传递旋转运动的结构上。第二轴颈18至少在曲柄结构12、14的相对内表面之间延伸。应当理解，曲柄结构12、14可以是细长臂(例如见图1)、盘(例如见图3a-3b和4b)、或任何其它形状(例如盘的一部分)，只要轴颈16、18从两侧沿适当的定向获得足够的支承，以便接收或向连接结构20传递运动。还可设置开口0或凹部，以便当连接结构往复运动时容纳连接结构20的底部，(但是图10和11中所示的实施例省去了对该开口0或凹部的需要)。
图4b是与图4a所示的结构相似的结构的示意图，但是曲柄结构12、14之间的间距在图中增大了，以便示出轴颈16、18在通道24、26中的位置。如图所示，第一轴颈或连续主轴颈16不仅在曲柄结构20之间延伸，还延伸穿过该曲柄结构，并且该主轴颈16定位在第二通道26中，而第二轴颈18仅在这些曲柄结构之间延伸并且定位在第一通道24中。如上所述，曲柄结构12、14的形式为盘。活塞28通常连接到连接结构20的一个端部上，并且图示的是在退回位置移动到曲柄结构12、14之间的空间中，这当然是任选的(并且可通过增大连接结构20的上端长度或使用臂作为曲柄结构12、14以代替盘而进行调节)。
应当理解，本发明的曲轴10除了与连接到单个活塞上的单个连接结构20(即一个气缸的发动机的情况)一起使用之外，可使用多个这种连接结构来驱动曲轴，(或多个这种连接结构同时由曲轴来驱动，如图9所示的实施例)。例如，如图5所示，第一和第二曲柄结构12a、14a可沿连续轴颈16的一部分连接到该连续轴颈上。第二曲柄结构14a还可沿与曲柄结构12a突伸方向大致相反的方向延伸，以便形成第三曲柄结构14b(该曲柄结构14b可以是独立的结构)。第四曲柄结构12b随后设置成沿相同的方向突伸。连续的且未中断的主轴颈16延伸穿过所有的四个曲柄结构12a、12b、14a、14b并且与它们互连，由此加强了所形成的曲轴10并且改善其抗弯曲或抗挠曲的程度。然而，仅一个第二轴颈18a、18b在每一对曲柄结构12a、14a；12b、14b之间延伸。因此，主轴颈16a的靠近第二轴颈18a的对应部分可与第一连接结构(即一个活塞或两个活塞，在图5均未示出)接合，而主轴颈16b的对应部分和另一第二轴颈18b接合与第二连接结构接合(未示出)。应当理解，当两个活塞连接到每一连接结构20上时(见图5b)，两倍于使用常规连杆结构与两个活塞接合所需的活塞与相同长度和尺寸的曲轴相接合，(除非两个独立的连杆装接到每一“曲柄”(第二轴颈)上，这又进一步地加剧弯曲问题)。
可设置独立的且隔开的曲柄结构以代替使用整体的曲柄结构14a、14b以便与两个第二轴颈18a、18b接合，这是可选的。由此，如图6所示，连续轴颈16仍然与四个曲柄结构12a、14a；12b、14b接合。然而，两个第一曲柄结构12a、14a与独立的间隔的第二轴颈18接合，而两个第二曲柄结构12b、14b与第二轴颈18b接合。当然，主连续轴承轴颈16a、16b的部分定位在第二轴颈18a、18b的对应部分附近。
图6a、6b、6c示出了图6所示的曲轴10如何与两个活塞28a、28b或四个活塞28a、28b；30a、30b接合成相对的关系。具体来说，图6示出了曲轴10的连续轴颈16和用于分别支承轴颈18a、18b的成对的间隔的曲柄结构12a、14a；12b、14b，(其中曲柄结构的间隔大于如图5所示的曲柄结构，这是可选的，以便进一步强化曲轴10的强度)。该轴颈16、18a、18b连接到两个连接结构20a、20b上，每一连接结构在相对端部承载单个活塞28a、28b。活塞28a、28b在图6a中位于下死点位置(例如在对于腔发生燃烧之后)，并且在图6b中位于上死点位置(例如在发生燃烧之后但在下一个燃爆之前)。两个活塞28a、28b；30a、30b以相对的形式同时被驱动以便以如图3a-3d所示的方式接合并移动每一连接结构20a、20b，在图6c中示出了这种方式。
如上所述，曲柄结构12、14还可以是盘的形式。图7示出了五个设置在连续轴颈16上的这种曲柄结构的实施例，(为了简化，标记为12a-12e，并不表示曲柄结构14必需不同)。优选的是，连续轴颈16延伸穿过每一盘12a-12e。第二轴颈18可设置在所选择的成对的相邻盘12a-12e之间，并且优选地接合或延伸穿过每一盘的外围区域。参照图8应当更好地理解，图示的实施例包括四个第二轴颈18a、18b、18c、18d，(尽管第二轴颈18d被图7所示的主轴颈16遮挡)。
应当理解，图7所示的曲轴10可以由四个或八个活塞分别使用如图2a或2b所示的连接结构20来驱动。还应当理解，每一所示的传递运动的活塞可以通过调节第二轴颈18a-18e围绕相邻盘12a-12e的位置来控制。因此，参照图8应当更好地理解，图8是沿图7的线8-8截取的截面图，第二轴颈18a、18b、18c、18d成90度角间隔开(图中为α)使得从活塞向曲轴10的运动传递是交错的(包括在两侧上，当使用相对的活塞时)。相似地，如果轴颈18a、18b、18c、18d没有间隔开，则对应的活塞将同时位于同一位置(同样，当两个活塞与每一连接结构20接合时在两侧上)。当使用本发明的曲轴10时，这些选择向发动机设计者提供大量的自由度。还应当注意，每一曲柄结构12或14可包括盘的一部分(图8中的虚线)并且仍然以可靠的方式实现相同的功能，以便代替盘或臂。
因此，如图所示，通过组合使用曲轴10和连接结构20形成了可提供优于现有技术方案的优点的结构。首先，在所有曲柄结构12、14之间延伸的第一连续轴颈16、18消除了现有技术的曲轴的中断特征。该特征与第二轴颈18的使用相结合以便连接所选择的相邻成对的曲柄结构12、14，从而加强了曲轴10并且使其在运行中更抗弯曲。连接结构20的使用省去了连接连杆的需要并且降低了曲轴10承受的振动大小。而且，当与在每一端具有活塞的连接结构20组合使用时，两个活塞可使用单个“曲柄”(即第二轴颈)连接到曲轴10上。这可以显著地减小曲轴的长度和总重量，并且还可减小活塞28、30之间间距。
图9示出了本发明的曲轴10和连接结构20的可能的替代用途；即用于驱动往复装置或工具，例如锯条S。具体地说，例如可变速电机M的机动装置用于将旋转运动传递给主轴颈16。这导致曲柄结构12、14旋转，这样大致沿圆形路径移动第二轴颈18。因为第二轴颈18保持在通道26中，所以这导致连接结构20沿箭头H的方向往复运动，由此使得锯条S来回移动，以便切割工件(未示出)。优选的是，锯条S由引导结构(未示出)保持就位并进行引导。
在曲轴10和连接结构20用于沿单个方向来回地驱动一个或多个单个的活塞的情况下(例如在V形发动机中)，可限制或消除板22的部分延伸超出通道26的下边缘。这种板22的示例见图10和11。这是可行的，因为通过实验发现，当连接结构来回往复移动时，第二轴颈28可仅接合表面26a、26b。具体地说，当曲轴10沿顺时针方向旋转时，并且当对应活塞28由于在腔中的燃爆而受迫向下移动时(见图4b)，在表面26b与第二轴颈18之间形成接合。当曲轴10继续旋转时，在表面26a与第二轴颈18之间形成接合，这有助于活塞28返回到被压回的位置。
最后，如图12所示，轴承结构40可定位在一个或两个主连续轴颈16和第二轴颈18上，以便与对应的表面26a、26b或通道24、26接合。轴承结构40可以是方形的或圆形的，并且当然包括用于容纳对应轴颈16或18的一部分的开口。该开口的尺寸确定成以便刚好配合在通道24、26中的一个通道中，或者其尺寸过大(例如长方形或矩形)，以便当其来回移动时在通道24、26之间“桥接间隙”。优选的是，轴承结构40由具有优质的摩擦或耐磨特性的材料制成，以便确保长的使用寿命。
依据以上教示，显然可进行变型。例如轴颈16、18优选是圆形截面的并具有大致相同的尺寸。然而，在附图中，轴颈16、18也可具有不同的截面尺寸，(在这种情况下，通道24、26具有相匹配的尺寸以便轴颈在其中以最小间隙量的方式移动)。每一轴颈的尺寸和形状的最终选择取决于特定的应用场合的需要和要求。而且，尽管以上提供的示例是使用内燃机的机械设备和需要往复运动的工具，但是应当理解本发明的曲轴10和连接板20可应用于需要将直线运动转变成旋转运动或相反转变的许多应用场合。而且，尽管描述了一个、两个、四个、和八个活塞的实施例，但是应当理解简单地通过增加连接结构20的数量可使得任何数量的活塞与本发明的曲轴10接合。在此披露的曲轴10和连接结构20可与将直线运动转变成旋转运动或相反转变的方法结合使用。
尽管本发明参照特定的实施例来描述，但是本发明的描述是示意性的，而不限定本发明。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离由后附的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可实现各种变型和应用。
权利要求
1.一种用于将直线运动转变成旋转运动或将旋转运动转变成直线运动的曲轴，其包括间隔开的第一和第二曲柄结构，其具有相对的内表面；和间隔开的且大致平行的第一和第二轴颈，每一轴颈至少在该相对的内表面之间延伸并与该第一和第二曲柄结构互连。
2.如权利要求1所述的曲轴，其特征在于，每一曲柄结构是细长臂，其具有第一端和第二端，该第一轴颈以连续的方式延伸穿过该臂的该第一端，该第二轴颈在该臂的该第二端之间延伸。
3.如权利要求1所述的曲轴，其特征在于，每一曲柄结构是大致平的板，其具有中心区域和外围区域，其中该第一轴颈延伸穿过该板的该中心区域，该第二轴颈至少在该外围区域之间延伸。
4.如权利要求3所述的曲轴，其特征在于，该平板是大致圆形的盘。
5.如权利要求1所述的曲轴，其特征在于，其还包括与第二曲柄结构间隔开的第三曲柄结构，所述第一轴颈是连续的并且与该第一、第二、和第三曲柄结构互连。
6.如权利要求5所述的曲轴，其特征在于，其还包括与第一轴颈间隔开并大致与其平行的第三轴颈，以便与该第二和第三曲柄结构互连。
7.如权利要求6所述的曲轴，其特征在于，该第二和第三轴颈不是轴向对准的。
8.如权利要求5所述的曲轴，其特征在于，其还包括与该第三曲柄结构间隔开的第四曲柄结构，所述第一轴颈是连续的并且与该第一、第二、第三、和第四曲柄结构互连。
9.如权利要求8所述的曲轴，其特征在于，其还包括与第一轴颈间隔开并大致与其平行的第四轴颈，以便与该第三和第四曲柄结构互连。
10.如权利要求9所述的曲轴，其特征在于，该第一和第二曲柄结构是沿第一方向突伸的细长臂，并且该第三和第四曲柄结构是沿与该第一方向相反的方向突伸的细长臂。
11.如权利要求9所述的曲轴，其特征在于，该第一、第二、第三、和第四曲柄结构是大致圆形的盘，每一盘具有中心区域和外围区域，该第一轴颈以连续的方式延伸穿过该中心区域，该外围区域用于分别与第二、第三、和第四轴颈接合。
12.如权利要求11所述的曲轴，其特征在于，在该盘之间延伸的第二、第三、和第四轴颈不是轴向对准的。
13.如权利要求1所述的曲轴，其特征在于，其还包括多个由连续的第一轴颈互连的曲柄结构，其中第二轴颈在所选择的成对的曲柄结构之间延伸。
14.一种用于将直线运动转变成旋转运动或将旋转运动转变成直线运动的设备，其包括安装成围绕轴线旋转的曲轴，所述曲轴包括多个由第一轴颈连接的曲柄结构，所述曲柄结构中的至少两个曲柄结构具有在其间延伸的第二轴颈；和安装成以往复方式相对于该轴线移动的连接结构，所述连接结构包括至少一个用于接收该第一轴颈的通道和用于接合该第二轴颈的表面或当该连接结构往复移动时与其结合的轴承结构，由此该连接结构的该往复移动使得该曲轴旋转，或者该曲轴的旋转使得该连接结构往复移动。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，接合表面由在该连接结构中的第二通道来限定。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，该第一和第二通道是彼此大致垂直的。
17.如权利要求14所述的设备，其特征在于，该连接结构在一个端处连接或联接到第一活塞上，由此该活塞提供用于产生直线运动的力。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，该连接结构在第二端处连接到第二活塞上，由此该第一和第二活塞与曲轴的该第一和第二轴颈结合并且以水平相对的方式移动，以使该曲轴旋转。
19.如权利要求14所述的设备，其特征在于，与该第二轴颈结合的轴承结构适于在该第一通道中接合并行进。
20.如权利要求14所述的设备，其特征在于，设置有多个第二轴颈，每一第二轴颈在相邻成对的所述曲柄结构的相对内表面之间延伸。
21.如权利要求14所述的设备，其特征在于，设置有多个第二轴颈，每一第二轴颈在所选择成对的相邻曲柄结构之间延伸。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，该第二轴颈不是轴向对准的。
23.如权利要求14所述的设备，其特征在于，该曲柄结构是细长臂、盘、或它们的部分。
24.如权利要求14所述的设备，其特征在于，其还包括用于使该曲轴旋转的马达。
25.一种用于与曲轴组合使用的连接结构，该曲轴具有与至少一对相邻的曲柄结构互连的第一和第二间隔开的轴颈，至少一个所述轴颈限定另一个轴颈的旋转轴线，该连接结构包括用于接收并允许该第一轴颈来回移动的第一通道和定向成大致垂直于该第一通道以便接合第二轴颈的接合表面。
26.如权利要求25所述的连接结构，其特征在于，该接合表面是定向成大致垂直于该第一通道的第二通道的一部分。
27.如权利要求25所述的连接结构，其特征在于，该连接结构在一个端处还包括第一活塞。
28.如权利要求27所述的连接结构，其特征在于，该连接结构在另一个端处还包括第二活塞，由此该第一和第二活塞是相对的。
29.如权利要求25所述的连接结构，其特征在于，该连接结构包括锯条。
30.一种通过使用如权利要求1所述的曲轴以便将直线运动转变成旋转运动或将旋转运动转变成直线运动的方法。
31.一种发动机，其包括至少一个气缸；至少一个定位在所述气缸内的活塞；安装成围绕轴线旋转的曲轴，所述曲轴包括多个由第一轴颈连接的曲柄结构，所述曲柄结构中的至少两个曲柄结构具有在其间延伸的第二轴颈；和与所述活塞联接的并且安装成以往复方式相对于该轴线移动的连接结构，所述连接结构包括至少一个用于接收该第一轴颈的通道和用于接合该第二轴颈的表面或当该连接结构往复移动时与其结合的轴承结构，由此借助该活塞的运动，该连接结构的该往复移动使得该曲轴旋转。
全文摘要
一种曲轴，其包括连续的第一轴颈或主轴颈以及至少一个偏心的第二轴颈。对应的连接结构包括一对用于接收轴颈的通道。当连接结构以往复运动的方式被驱动时，其使得曲轴旋转，或者曲轴使得该连接结构运动。独立的连接结构可与形成曲轴的连续的主轴颈和每一偏心的轴颈结合。连接结构包括单个活塞、或一对呈相对布置关系的活塞，每一活塞对应于在内燃机中的不同气缸。或者，该连接结构可包括一例如锯条的工具，并且借助曲轴的旋转使得该工具往复运动。
文档编号F16C3/10GK1555465SQ02817958
公开日2004年12月15日 申请日期2002年8月23日 优先权日2001年8月24日
发明者肯德尔·利·斯潘格勒, 肯德尔 利 斯潘格勒 申请人:肯德尔·利·斯潘格勒, 肯德尔 利 斯潘格勒