新型汽车发动机传动机构的制作方法

本发明涉及一种汽车发动机的传动机构。

背景技术：

目前，汽车的发动机基本上是采用曲柄连杆机构来将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动，当活塞和气缸磨损过量使二者间隙过大时，活塞运动到顶点瞬间换向的时候受到连杆倾斜的水平分力影响容易导致左右敲缸，当活塞连杆扭曲或曲轴主轴颈与连杆轴颈中心线不平行时连杆小头前后摆动，也会产生敲缸现象。

技术实现要素：

为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种新型汽车发动机传动机构，该机构不会产生敲缸现象。

本发明的主要技术方案有：

一种新型汽车发动机传动机构，包括气缸、活塞、连接轴和齿轮，所述活塞的上部与气缸滑动配合，所述活塞为下端敞口的杯形结构，所述连接轴自下而上插入所述活塞的内孔中，所述连接轴的外圆柱面上设有半球形凸起或沟槽，所述活塞内孔的内圆柱面上设有沟槽或半球形凸起，所述活塞和连接轴通过所述半球形凸起和所述沟槽相配合实现活动连接，所述沟槽由成对的左向螺旋沟槽段和右向螺旋沟槽段连接组成，所述左向螺旋沟槽段和右向螺旋沟槽段除旋向外其他参数均相同，所述沟槽连续、闭合且其延伸所到之处占据其所在实体的一个整圆周，所述连接轴的下端同轴固定连接所述齿轮。

所述活塞可以为上大下小的阶梯式结构。

所述半球形凸起相对其所在实体固定或转动，所述半球形凸起的球心相对其所在实体固定。

所述沟槽优选位于所述活塞内孔的内圆柱面上，所述连接轴的外圆柱面上可以设有球窝，所述球窝中嵌入钢珠，所述钢珠外露于所述连接轴的部分构成所述半球形凸起。

所述连接轴的下端轴径可以通过轴承支撑在所述气缸的缸体上。

所述活塞的下部的外表面可以设有凸棱或者与所述活塞的轴线平行的纵向凹槽，所述气缸的下部的内壁上可以相应设有与所述活塞的轴线平行的纵向凹槽或设有凸棱，所述活塞的下部与所述气缸之间通过所述凸棱和所述纵向凹槽相插接实现滑动连接。

所述半球形凸起可以为一个或者多个，所述左向螺旋沟槽段和右向螺旋沟槽段的对数可以为一对或多对，所述左向螺旋沟槽段和右向螺旋沟槽段的对数为所述半球形凸起的个数的整数倍。

所述齿轮与一内齿圈相啮合，将旋转运动传递给所述内齿圈。

所述气缸、活塞、连接轴和齿轮设有多套，各套之间平行布置，各套的所述齿轮均与所述内齿圈相啮合。

所述新型汽车发动机传动机构还可以包括中心齿轮，所述中心齿轮与各套的所述齿轮外啮合。

本发明的有益效果是：本发明将活塞的往复运动先转换为连接轴的旋转运动，再通过齿轮传动将连接轴的旋转运动向外同轴传递，由于不存在传统传动机构中的曲轴和连杆，没有了连杆的摆动，也没有了连杆作用于活塞再传递到气缸的水平分力的影响，因此彻底消除了敲缸现象。

本发明结构简单，基本消除了传统传动机构传动过程中的不平衡运动和受力，因此减少了运动损耗，较为显著地提高了发动机功率。

传统传动机构的曲轴主轴颈与气缸轴线垂直，而本发明输出的旋转运动的转轴与气缸轴线平行，在这一点上，属于全新的传动机构，可用于满足传统传动机构不经传动转向所无法满足的传动需要。

由于还可以设置中心齿轮，不仅可以增加所述传动机构的稳定性，还可以获得与所述内齿圈轴向平行但转动方向相反的输出，可满足与主传动转动方向相反的应用需求。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构示意图(齿圈、齿轮已示出)；

图2是本发明的一个实施例的结构示意图(齿圈、齿轮未示出)；

图3是图1的活塞的结构示意图；

图4是图1的连接轴的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种新型汽车发动机传动机构，如图1、2、3、4所示，包括气缸、活塞1、连接轴2和齿轮3，所述活塞的上部与气缸滑动配合，所述活塞为下端敞口的杯形结构，所述连接轴自下而上插入所述活塞的内孔中，所述连接轴的外圆柱面上设有半球形凸起4或沟槽(形同后面所述沟槽5)，所述活塞内孔的内圆柱面上设有沟槽5或半球形凸起(形同前述凸起4)，所述连接轴上的半球形凸起优选位于所述连接轴的上部，所述活塞和连接轴通过所述半球形凸起和所述沟槽相配合实现活动连接，所述沟槽由成对的左向螺旋沟槽段和右向螺旋沟槽段连接组成，所述左向螺旋沟槽段和右向螺旋沟槽段除旋向外其他参数均相同，所述沟槽连续、闭合且其延伸所到之处占据其所在实体的一个整圆周。所述连接轴的下端同轴固定连接所述齿轮。

所述活塞与所述气缸围成的空间为燃烧室，燃烧室内燃烧膨胀，促使活塞上下往复运动。通过所述沟槽以及所述半球形凸起所形成的运动制约，将活塞的往复运动转换为连接轴的旋转运动，再通过连接轴带动所述齿轮旋转。这里，所述齿轮的轴线与所述活塞的轴线同轴。该传动链条上，由于不存在传统传动机构中的曲轴和连杆，没有了连杆的摆动，也没有了连杆作用于活塞再传递到气缸的水平分力的影响，因此彻底消除了敲缸现象。

所述连接轴上的半球形凸起优选位于所述连接轴的上部，所述活塞内孔的内圆柱面上的半球形凸起优选位于所述活塞内孔的下部。

所述沟槽沿圆周展开后呈现波浪形，近似为正弦曲线形状。

所述活塞可以为上大下小的阶梯式结构。与气缸的内壁滑动配合的是所述活塞的上部外圆柱面。

所述半球形凸起相对其所在实体固定或转动，所述半球形凸起的球心相对其所在实体固定。所述半球形凸起优选为相对其所在实体转动，因此可以在所述沟槽内滚动，摩擦小。所述半球形凸起优选位于靠近所述连接轴的上端的位置。

所述沟槽优选位于所述活塞内孔的内圆柱面上，所述连接轴的外圆柱面上可以设有球窝，所述球窝中嵌入钢珠，所述钢珠外露于所述连接轴的部分构成所述半球形凸起。所述球窝和所述沟槽内可以填装润滑油脂，进一步降低摩擦。

所述连接轴的下端轴径可以通过轴承支撑在所述气缸的缸体上或者相对所述缸体固定的其他结构件上。

所述活塞的下部的外表面可以设有凸棱或者与所述活塞的轴线平行的纵向凹槽，所述气缸的下部的内壁上可以相应设有与所述活塞的轴线平行的纵向凹槽或设有凸棱，所述活塞的下部与所述气缸之间通过所述凸棱和所述纵向凹槽相插接实现滑动连接，该结构用于活塞在气缸中直线滑动时的导向。设置纵向凹槽或凸棱的部分不参与围成燃烧室，仅仅用于改善活塞与气缸间滑动时的运动平稳性。

所述半球形凸起可以为一个或者多个，图3所示为两个。采用多个球形凸起比采用一个球形凸起所述连接轴的受力和运动更为均衡。所述左向螺旋沟槽段和右向螺旋沟槽段的对数可以为一对或多对。所述左向螺旋沟槽段和右向螺旋沟槽段的对数有几对，所述活塞一个往复行程所对应的所述连接轴的旋转就有几转。图1、2所示所述左向螺旋沟槽段和右向螺旋沟槽段的对数为两对，当所述活塞一个上下往复行程时，所述连接轴转两圈。所述左向螺旋沟槽段和右向螺旋沟槽段的对数应该为所述半球形凸起的个数的整数倍。

所述齿轮与一内齿圈6相啮合，可以将旋转运动传递给所述内齿圈，即通过齿轮传动，再将运动转化为内齿圈的旋转运动。由此，该传动机构的输出旋转运动的轴线与气缸轴线平行。

所述气缸、活塞、连接轴和齿轮可以设有多套，各套之间平行布置，各套的所述齿轮均与所述内齿圈相啮合，各套的所述齿轮构成行星轮。图1、2所示采用4套所述气缸、活塞、连接轴和齿轮，出力更大。

所述新型汽车发动机传动机构还可以包括中心齿轮，所述中心齿轮与各套的所述齿轮外啮合。该中心齿轮相当于太阳轮，可以增加本发明的所述传动机构的稳定性，也可以获得与所述内齿圈方向相反的输出。

对于设置了所述内齿圈或所述中心齿轮的所述新型汽车发动机传动机构，其下部的刚性较好，可以不在所述连接轴的下端设置轴承，也可以不在活塞与气缸之间设置纵向凹槽与凸棱的插接导向结构。

本说明书所称的上、下是为了表述上的便利，用于说明相关结构的相对位置关系，并不构成对本发明的实际位置和方位的限制。