一种具有导电环结构的曲轴的制作方法

本发明涉及一种车用发动机曲轴部件，特别是一种一种具有导电环结构的曲轴

背景技术：

若在发动机活塞内部安装用电设备，比如用电机带动活塞盖上下移动，以此来改变发动机的压缩比，可以实现发动机变压缩比。本发明就是将曲轴设计成可导电的结构，与连杆配合使用，将电引到连杆的上部，为用电设备供电，此外，本发明可以用来传导电信号实现对缸内电机等用电设备的电控。

技术实现要素：

发动机曲轴连杆在工作时是高速转动，无法直接通过直接布置导线给电机供电，本发明就是将曲轴设计成可导电的结构，以曲轴代替导线的功能，配合连杆使用，将电导入到连杆的上部，具体发明包括4种结构方式，以满足不同的需求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有导电环结构的曲轴，其特征在于，所述的曲轴核心是曲柄销上曲柄销导槽、曲柄销导电环的布置；根据实际应用包括四种布置方案，导电环布置在柱面上单条导电通路，导电环布置在柱面上多条导电通路，导电环布置在端面上单条导电通路，导电环布置在端面上多条导电通路。对于单缸机其工作过程为：焊接在外部电刷机构上的导线将蓄电池中的电或控制电路中的电传到电刷架，电刷架再将电流传到电刷，电刷与曲轴前端导电环接触，将电传到曲轴前端，然后再传到曲轴前端导电槽，再传到主轴导电槽，再传到曲柄导电槽，再传到曲柄销导电槽，再传到曲柄销导电环，曲柄销导电环与连杆大头端的弹簧片或电刷机构接触，将电传到了连杆上。对于多缸机其工作过程与单缸机类似，电流传到导电环，导电环上的电同时传到连杆大头端的弹簧片或电刷机构和布置在导电环之后的曲柄销导电槽，使得电流可以传到下一缸。为保证导电环与连杆的配合，曲柄销做成阶梯状。

对于单缸发动机，导电环布置在柱面上单条导电通路，导电环直接在柱面上开槽，曲柄销导电槽从曲柄销的左端开槽，一直开到导电环槽的左端面，与导电环槽相接，并且关于曲柄销轴线对称。

对于多缸发动机，导电环布置在柱面上的单条导电通路，导电环左端的曲柄销导电槽从曲柄销的左端开槽，一直开到导电环槽的左端面，与导电环槽相接，并且关于曲柄销轴线对称，导电环右边的曲柄销导电槽一直从导电环槽的右端面一直开到曲柄销的右端，并且与导电左边的曲柄销导电槽对齐。

导电环布置在柱面上的多条导电通路以两条通路为例，对于单缸机，导电环布置在柱面上多条导电通路，通路1的曲柄导电槽与通路1的导电环直接相接，通路2的曲柄导电槽与通路2的导电环不能直接相接，通过导电隧道将通路2的曲柄导电槽的电传到通路2的导电环上，对于超过两条通路布置原理类似，曲柄导电槽不能直接与导电相接触的就采用导电隧道传导两者之间的电流，导电环直接在凸起的柱面上开槽，导电槽直接在柱面上开槽，不同的导电通路间隔要合适，在保证工作可靠的情况下，尽量间隔小些，在通路2的曲柄导电槽靠近右端部分向下打孔，在通路2的导电环向下打孔，并且孔的中心与曲柄导电槽的孔的中心在一条直线上，深度也相同，然后向左进给，将两孔接通，向打通的隧道中涂一层绝缘层，然后再灌满导电材料，并且保证导电材料可以分别与两端的曲柄导电槽与导电环的导电层想接处，所以要在曲柄导电槽与导电环的绝缘层上预留导电隧道孔。

对于多缸机，导电环布置在柱面上多条导电通路，通路1的导电环左边的通路1曲柄导电槽与其直接相接，其右边的曲柄导电槽在通路2的导电环的右边，无法直接与其直接接触，通过导电隧道传递两者之间的电流；通路2的导电环的左边的曲柄导电槽不能与其直接接触，通过导电隧道传导两者之间的电流，通路2的导电环的右边的曲柄导电槽直接与其接触，对于多于两条以上的导电通路，导电环与曲柄导电槽靠导电隧道传导两者之间的电流，对于多缸机的导电隧道与单缸机的导电隧道的布置方案相同。

对于单缸机，导电环布置在端面上的单条导电通路，导电环直接开在曲柄销凸起阶梯与连杆相对的端面上，曲柄销导电槽在曲柄销上直接开槽，关于曲柄销轴线对称，与导电环直接相接。

对于多缸机，单条导电通路导电环直接开在曲柄销凸起阶梯与连杆相对的端面上，曲柄销导电槽在曲柄销上直接开槽，关于曲柄销轴线对称，与导电环直接相接，导电环下部的导电槽与其相接，也在曲柄销的上直接开槽，一直到曲柄销的右端。

多条导电通路以两条导电通路为例来说，对于单杠机，导电环布置在端面上，导电通路1的导电环和导电通路2的导电环直接开在曲柄销凸起阶梯与连杆相对的端面上且同心。导电通路1的导电槽与导电通路2的导电槽在曲柄销上直接开槽，导电通路1的导电环与其上部的导电通路1的导电槽直接相接，导电通路2的导电环与其上部导电通路2的导电槽不能直接接通，通过导电隧道传导两者之间的电流。导电隧道的布置：在导电通路2的导电槽的下端打孔，进给一定的深度，在导电通路2的导电环上也打孔，孔的中心与导电槽的孔的中心在一条直线上，且孔的深度相同，然后再在此孔的底端沿两孔中心线进给，将两孔打通，形成隧道，然后再涂一层绝缘层后再灌满导电材料，导电材料与两端的导电环与导电槽的导电层相接，要在导电通路2的导电环与在导电通路2的导电槽的绝缘层上预留隧道孔。

对于多缸机，导电环布置在端面上的多条导电通路，导电通路1的导电环和导电通路2的导电环直接开在曲柄销凸起阶梯与连杆相对的端面上且同心，导电通路1的导电槽与导电通路2的导电槽在曲柄销上直接开槽，导电通路1的导电环与其上部的导电通路1的导电槽直接相接，导电通路2的导电环与其上部导电通路2的导电槽不能直接接通，通过导电隧道传导两者之间的电流，导电通路1的导电环与其下部的导电槽不直接接触，通过导电隧道传导两者之间的电流，导电通路2的导电环与其下部的导电槽直接相接。以上所述的导电槽都是采用类似于导线的结构:在槽内铺一层绝缘层，然后再铺一层导电层，再铺一层绝缘层，导电层与曲轴金属之间不直接接触，避免短路。导电环的结构：在槽内铺一层绝缘层，然后再铺一层导电层，导电层与曲轴金属直接不直接接触，避免短路。

与目前现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1.本发明解决了曲轴与曲柄高速旋转时导线无法将电传到发动机内部的难题。

2.本发明直接布置在曲轴上，不需要再加外部装置，工作可靠。

3.本发明可以为发动机内部的用电设备供电以及传导电信号实现对发动机内部用电设备的控制。

附图说明

图1是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴导电环布置在柱面上的整体布置图。

图2是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴导电环布置在端面上的整体布置示意图。

图3是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在柱面上单条导电通路曲柄销的俯视图。

图4是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在柱面上单条导电通路曲柄销的主视布置图。

图5是图4横剖A的横剖图。

图6是图5局部放大C的放大图。

图7是图4横剖B的横剖图。

图8是图7局部放大D的放大图。

图9是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴多缸机导电环布置在柱面上单条导电通路曲柄销的俯视图。

图10是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴多缸机导电环布置在柱面上单条导电通路曲柄销的主视布置图。

图11是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在柱面上多条导电通路曲柄销的俯视图。

图12是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在柱面上多条导电通路曲柄销的主视布置图。

图13是图12局部放大E的放大图。

图14是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴多缸机导电环布置在柱面上多条导电通路曲柄销的俯视图。

图15是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴多缸机导电环布置在柱面上多条导电通路曲柄销的主视布置图。

图16是图15局部放大F的放大图。

图17是图15横剖G的横剖图。

图18是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在端面上单条导电通路曲柄销的侧视布置图。

图19是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在端面上单条导电通路曲柄销的俯视图。

图20是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在端面上单条导电通路曲柄销的主视布置图。

图21是图20横剖H的剖视图。

图22是图21局部放大I的放大图。

图23是图20局部放大J的放大图。

图24是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴多缸机导电环布置在端面上单条导电通路曲柄销的侧视布置图。

图25是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴多缸机导电环布置在端面上单条导电通路曲柄销的俯视图。

图26是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴多缸机导电环布置在端面上单条导电通路曲柄销的主视布置图。

图27是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在端面上多条导电通路曲柄销的侧视布置图。

图28是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在端面上多条导电通路曲柄销的俯视图。

图29是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在端面上多条导电通路曲柄销的主视布置图。

图30是图29局部放大K的放大图。

图31是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴多缸机导电环布置在端面上多条导电通路曲柄销的侧视布置图。

图32是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴多缸机导电环布置在端面上多条导电通路曲柄销的俯视图。

图33是本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴单缸机导电环布置在端面上多条导电通路曲柄销的主视布置图。

图34是图33局部放大L的放大图。

图中:1.外部电刷机构；2.曲轴前端导电环；3.曲轴前端导电槽；4.主轴导电槽；5.曲柄导电槽；6.导电环在柱面单条导电通路曲柄销导电槽；7.导电环在柱面单条导电通路导电环；8.电刷机构或弹簧片；9.连杆；10.曲柄销；11.轴瓦；12.导电材料；13.绝缘材料；14.曲轴金属；15.导电环在柱面上多条导电通路1曲柄销导电槽；16.导电环在柱面上多条导电通路1曲柄销导电环；17.导电环在柱面上多条导电通路2曲柄销导电槽；18.导电环在柱面上多条导电通路2曲柄销导电环；19.电环在柱面上多条导电通路2导电隧道；20.导电环在柱面上导电通路1导电隧道；21.导电环在端面单条导电通路曲柄销导电槽；

22.导电环在端面单条导电通路导电环；23.导电环在端面上多条导电通路1曲柄销导电槽；24.导电环在端面上多条导电通路1曲柄销导电环；25.导电环在端面上多条导电通路2曲柄销导电槽；26.导电环在端面上多条导电通路2曲柄销导电环；27.导电环在端面上多条导电通路2导电隧道；28.导电环在端面上多条导电通路1导电隧道；

29.导电环在端面上多条导电通路1与通路2导电槽重叠区；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴，其特征在于，所述的曲轴核心是曲柄销上曲柄销导槽、曲柄销导电环的布置；根据实际应用包括四种布置方案，导电环布置在柱面上单条导电通路，导电环布置在柱面上多条导电通路，导电环布置在端面上单条导电通路，导电环布置在端面上多条导电通路。

参阅图1图2，发明所述的一种具有导电环结构的曲轴工作过程如下：单缸机其工作过程，焊接在外部电刷机构1上的导线将蓄电池中的电或控制电路中的电传到电刷架，电刷架再将电流传到电刷，电刷与曲轴前端导电环2接触，将电传到曲轴前端，然后再传到曲轴前端导电槽3，再传到主轴导电槽4，再传到曲柄导电槽5，再传到曲柄销导电槽6，再传到曲柄销导电环7，曲柄销导电环与连杆大头端的弹簧片或电刷机构8接触，将电传到了连杆9上；对于多缸机其工作过程与单缸机类似，电流传到导电环，导电环上的电同时传到连杆大头端的弹簧片或电刷机构和布置在导电环之后的曲柄销导电槽，使得电流可以传到下一缸。为保证导电环与连杆的配合，曲柄销做成阶梯状。

参阅图3图4图5图6图7图8图9图10，本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴导电环布置在柱面上单条导电通路布置方案。对于单缸机，导电环7直接在柱面上开槽，曲柄销导电槽6从曲柄销的左端开槽，一直开到导电环7槽的左端面，与导电环7槽相接，并且关于曲柄销轴线对称。对于多缸机，导电环7左端的曲柄销导电槽6从曲柄销的左端开槽，一直开到导电环7槽的左端面，与导电环7槽相接，并且关于曲柄销轴线对称，导电环7右边的曲柄销导电槽6一直从导电环7槽的右端面一直开到曲柄销的右端，并且与导电环7左边的曲柄销导电槽6对齐。横剖A表示导电环在柱面单条导电通路曲柄销导电槽6的布置，局部放大C表示导电槽的具体结构。横剖B表示导电环在柱面单条导电通路导电环7的布置，局部放大D表示导电环的具体结构。

参阅图11图12图13图14图15图16图17所示为本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴导电环布置在柱面上多条导电通路布置方案。对于单缸机，通路1的曲柄导电槽15与通路1的导电环16直接相接，通路2的曲柄导电槽17与通路2的导电环18不能直接相接，通过导电隧道19将通路2的曲柄导电槽17的电传到通路2的导电环18上。对于超过两条通路布置原理类似，曲柄导电槽不能直接与导电相接触的就采用导电隧道传导两者之间的电流。导电环直接在凸起的柱面上开槽，导电槽直接在柱面上开槽，不同的导电通路间隔要合适，在保证工作可靠的情况下，尽量间隔小些。在通路2的曲柄导电槽17靠近右端部分向下打孔，在通路2的导电环18向下打孔，并且孔的中心与曲柄导电槽17的孔的中心在一条直线上，深度也相同，然后向左进给，将两孔接通，向打通的隧道中涂一层绝缘层，然后再灌满导电材料，并且保证导电材料可以分别与两端的曲柄导电槽17与导电环18的导电层想接处，所以要在曲柄导电槽17与导电环18的绝缘层上预留导电隧道孔。对于多缸机，导电环布置在柱面上多条导电通路，通路1的导电环16左边的通路1曲柄导电槽15与其直接相接，其右边的曲柄导电槽15在通路2的导电环18的右边，无法直接与其直接接触，通过导电隧道20传递两者之间的电流。通路2的导电环18的左边的曲柄导电槽17不能与其直接接触，通过导电隧道19传导两者之间的电流，通路2的导电环18的右边的曲柄导电槽17直接与其接触，对于多于两条以上的导电通路，导电环与曲柄导电槽靠导电隧道传导两者之间的电流，对于多缸机的导电隧道与单缸机的导电隧道的布置方案相同。局部放大E用以表示单缸机多条导电通路导电隧道的布置。局部放大F用以表示多缸机多条导电通路导电隧道的布置。横剖G用以表示多缸机多条导电通路导电槽布置。

参阅图18图19图20图21图22图23图24图25图26，所示为本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴导电环布置在端面上单条导电通路布置方案。对于单缸机，导电环22直接开在曲柄销凸起阶梯与连杆相对的端面上，曲柄销导电槽21在曲柄销上直接开槽，关于曲柄销轴线对称，与导电环22直接相接。对于多缸机，单条导电通路导电环22直接开在曲柄销凸起阶梯与连杆相对的端面上，曲柄销导电槽21在曲柄销上直接开槽，关于曲柄销轴线对称，与导电环22直接相接，导电环22下部的导电槽21与其相接，也在曲柄销的上直接开槽，一直到曲柄销的右端。横剖H用以表示导电槽布置，局部放大I用以表示导电槽具体结构，局部放大J用以表示导电环具体结构。

参阅图27图28图29图30图31图32图33图34所示为为本发明所述的一种具有导电环结构的曲轴导电环布置在端面上多条导电通路布置方案。多条导电通路以两条导电通路为例来说，对于单杠机，导电通路1的导电环24和导电通路2的导电环26直接开在曲柄销凸起阶梯与连杆相对的端面上且同心，导电通路1的导电槽23与导电通路2的导电槽24在曲柄销上直接开槽，导电通路1的导电环24与其上部的导电通路1的导电槽23直接相接，导电通路2的导电环26与其上部导电通路2的导电槽25不能直接接通，通过导电隧道27传导两者之间的电流。导电隧道27的布置：在导电通路2的导电槽25的下端打孔，进给一定的深度，在导电通路2的导电环26上也打孔，孔的中心与导电槽25的孔的中心在一条直线上，且孔的深度相同，然后再在此孔的底端沿两孔中心线进给，将两孔打通，形成隧道，然后再涂一层绝缘层后再灌满导电材料，导电材料与两端的导电环与导电槽的导电层相接，要在导电通路2的导电环26与在导电通路2的导电槽25的绝缘层上预留隧道孔。对于多缸机，导电通路1的导电环24和导电通路2的导电环26直接开在曲柄销凸起阶梯与连杆相对的端面上且同心，导电通路1的导电槽23与导电通路2的导电槽24在曲柄销上直接开槽，导电通路1的导电环24与其上部的导电通路1的导电槽23直接相接，导电通路2的导电环26与其上部导电通路2的导电槽25不能直接接通，通过导电隧道27传导两者之间的电流，导电通路1的导电环24与其下部的导电槽23不直接接触，通过导电隧道28传导两者之间的电流，导电隧道28的布置类似于导电隧道27的布置。导电通路2的导电环与其下部的导电槽25直接相接。局部放大K用以表示单缸机导电隧道布置方案。局部放大L用以表示多缸机导电隧道布置方案。

具有导电环结构的曲轴导电环的原理是：采用类似于导线的结构在曲轴上直接开槽，导电槽的结构：槽内铺一层绝缘层，然后再铺一层导电层，再铺一层绝缘层，导电层与曲轴金属之间不直接接触，避免短路。导电环的结构：在槽内铺一层绝缘层，然后再铺一层导电层，导电层与曲轴金属直接不直接接触，避免短路。