专利名称：回转活塞发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个带有按四冲程原理工作的动力产生装置的回转活塞发动机，它具有一个构成圆筒状空腔的壳体和至少两个各自带有至少两个沿直径对置的分活塞的活塞组，它们在圆筒状空腔里旋转，还具有一个动力平衡和控制装置，它通过一个相应安置的传动轴与对应的活塞组相连，即，活塞组每作一个360度的完整回转，就执行相对于活塞组的分活塞双倍数的完整的四冲程工作过程，另外还包含一个制成曲轴的驱动轴，还具有进气和排气装置，点火和/或燃料喷射装置。
在一般作为动力发生装置的冲程活塞作功机中，例如在运输工具或类似物中应用的内燃机，这种发动机与其可产生的功率相比具有一个相当大的重量，并且对每个活塞都必须设置一个由气缸构成的工作腔。在一个多气缸内燃机中，由此将造成这种结构的作功机的费用成倍增加。
作为选择方案，除此之外还存在着所谓的旋转活塞发动机，其中所述旋转活塞由一个圆盘构成。这种圆盘形的活塞每转一周就完成一个具有四个工作行程的完整的工作循环吸气，压缩，点火和膨胀以及排气。虽然用旋转活塞发动机改善了比重量，但是与这种结构原理相连系的缺陷导致该旋转活塞至今仅在某种条件下得以应用，如不利的燃烧室结构和强烈的活塞磨损等缺陷。
在DE-GM(实用新型)7528719中已公开了一种行星式发动机，其中，活塞在一个环腔中回转，而该环腔是中断的，并且只在一个圆环的部分圆周范围上延伸。从这个实用新型的资料中得不到该机工作过程的任何详尽细节，特别是在这一公知的行星机中得不到人们所努力实现的构思，即，该活塞每转一周实现一个单独的工作循环，依此，这种类型的机器就比重量而言也没有足够的经济性。
在US-PS1163142中公开了一种本文开头所述类型的回转活塞机，特别是它具有两个各含两个分活塞的活塞组，同时，每个活塞组通过一个动力平衡和控制装置与一个相应安置的传动轴连接，即，活塞组的每一个完整的回转就执行一个活塞组双倍分活塞数的工作过程。此处，该单个分活塞的连接是设置成与两个作用力传递轴直接连接的形式。由此就产生了一个直接在两个力传递轴之间的密封界限，它的密封性不能可靠地实现，致使所期望的工作过程由于缺少密封性而不能完成。
在US-PS4004555中公开了一个回转活塞发动机，它有一个动力发生装置，并按照US-PS1163142的工作原理运行。在那里基本上详细描述了动力平衡和控制传动装置。就结构形式而言，它被称为平面的、有10个元件的滚轮连接传动装置，该装置设置成一个连接传动装置(基本传动装置)和一个齿轮传动装置重叠连接的形式。这个滚轮传动装置包括10个元件，11个有一个自由度的关节和4个具有两个自由度的关节。依此，这个动力平衡和控制传动装置包含两个传动轴，一个至少带两个曲拐的驱动轴，八个具有相等力矩传递长度的连杆，两个中间轴，四个齿轮和一个位于传动轴偏心轮上的齿轮。这个传动装置是如此设置的借助齿轮进行力矩传递，并在驱动装置亦即驱动轴上进行力矩平衡。此外，该齿轮的旋转运动通过元件偶合的摆动运动进行叠加。由于大量的结构元件都必须运动，并且绝大多数还必须作振荡运动，因此，就出现了巨大的振动力。这将给此处的安装稳定性造成困难，进而导致效率降低和结构耗费巨大。在此处应考虑的振荡质量力产生于交变的角加速度以及与中间轴相连接的动力平衡和控制装置部件之间的相对运动。
因此本发明的目的在于在克服前面所述难点的情况下，提供一种此类回转活塞发动机，它的动力平衡和控制装置就其构造而言基本得以简化，并允许该回转活塞机产生的功率和重量在经济有利的比值下进行有效的工作。
按照本发明所描述的这个回转活塞发动机，它具有一个按四冲程原理工作的动力发生装置，该装置具有一个形成圆筒形腔的壳体和至少两个各自带有至少两个沿直径对置的分活塞的活塞组，它们在气缸空腔里旋转;它还具有一个动力平衡和控制装置，它通过一个相应安置的传动轴与相应的活塞组连接，使得活塞组每转一个完整的360度圆周就运行活塞组的分活塞双倍数的完整的四冲程工作过程;该回转活塞发动并且还包含一个制成曲柄轴的驱动轴，进气和排气装置以及点火和/或燃料喷射装置，其特征是，每个传动轴都设置成具有至少一个予先确定的曲拐的曲轴，并且在相应传动曲轴上的每个曲拐通过一个长度予先确定的平衡连杆与驱动曲轴的至少一个曲拐相连接。
本发明回转活塞发动机具有一个动力平衡和控制装置，它设置成一个平面状的有六个元件的功率连接传动装置链，具有相邻的三个关节件。该装置包含6个元件和7个有一个自由度的关节。依此，本装置具有两个各有一个曲拐的传动轴，一个至少带一个曲拐的驱动轴和两个相同长度的平衡连杆。因此，在特别考虑动力平衡和控制装置的结构配置情况下，本发明与现有技术相比具有明显较少的结构件，也就是说有大约现有一般结构件的一半就足够了。再有，本发明回转活塞发动机中的动力平衡和控制装置的工作原理与现有的一般技术是根本不同的，因为本发明的动力传递和动力平衡是借助连杆实现的，也就是说，所传递的作用力是它在驱动曲轴上产生的合成力矩。通过这一配置，就产生了一个高的力矩，以致于可以达到一个极高的机械效率。依此，本发明回转活塞发动机就可以在极好的效率下工作，并且在现有的这种类型的回转活塞机中是极为优异的。另外，人们在本发明回转活塞发动机中可获得一个很难得到的产生功率与重量以及产生压力和存在的驱动力矩之间的比例，该比例可允许活塞组在拥挤的空间里配置成每一回转运动完成相对分活塞数双倍数的工作过程，以使本发明可以在很多方面应用，并且适合于非常多的应用场合。还有，在本发明中由于避免了颠覆力矩，使得活塞组中的分活塞与工作腔壁间的摩擦损失有了根本性的降低，而这种颠覆力矩在这类现有机器中将导致严重磨损。
按本发明的另一个符合要求的实施结构是在壳体上设置有进气装置、排气装置、点火装置和/或燃料喷射装置。这些进气和排气装置可以由隙缝构成，它影响着供气和填充度，特别影响着与工作过程“吸气”和“排气”有关的考虑排气形成和热动力组份的燃烧技术过程。
有利的方式是每个活塞组的分活塞通过一个活塞支架与相应安置的传动轴相连接，通过这种配置就可在本发明回转活塞发动机中，实现一个动力产生装置的部件在很大程度上的对称设置，从而得到一个良好的运转稳定性。
该传动轴与活塞支架同轴线安置是符合目的要求的，同时，其中一个传动轴最好制成空心轴，在其内安置第二个传动轴。这样，人们就可获得一个价格便宜和空间有利的传动轴设置，以及一个在总体上紧凑的动力产生装置的结构方案。
按照一个最佳的实施结构，该动力平衡和控制装置的特点是，在驱动轴上附加的相反方向作用的转动力矩是依1比一个活塞组的分活塞数的比例传动的，并且该转动力矩是在两个曲轴上传递的。由此，可借助动力平衡和控制装置实现一个控制原则，即，使输出轴具有仅在一个方向上作旋转运动的功能的原则。当按照发明要求的回转活塞发动机中活塞组每转一周时可能出现相反作用方向的转动力矩时，那么，在本发明中某一作用方向的转动力矩是在两个曲轴上进行传递的，而这两个曲轴是相互耦合的，并且它们交替地具有增加以及降低的角速度，这样，借助动力平衡和控制装置在一个驱动轴上可实现如下形式的传动，即人们在该驱动轴上获得一个相同形式的角速度。通过对其它转动力矩按前述比例的传动就可建立这种先决条件，即在一个360度的旋转运动情况下，在相应的活塞组的分活塞之间完成数个四冲程式工作过程。此处所实现的传动比例在符合发明要求的回转活塞机中，并在动力产生装置和动力平衡和控制装置之间可以确定，在相应的并由活塞组的分活塞构成作用过程的腔内交变地实现一个空腔扩大以及缩小的过程。另外由此还可实现在动力产生装置中的活塞组交变地主动(例如在120°)及被动(在60°)地施加载荷，以便使人们达到在驱动轴一侧获得只有一个作用方向的转动力矩。
最好方式是借助一个齿轮对实现比率为1∶2、1∶4或1∶8的传动，以便得到一个尽可能可靠和结构成本低廉并遵守上述传动比例的实施方案。
按照本发明回转活塞机的一个实施例变型，也可将前面所述的曲拐制成曲轴轴颈结构，以便使该机结构方式，特别是动力平衡和控制装置的结构简化，使上述装置的结构空间得到减小。
在任何情况下，该回转活塞机的结构都应如此设置，即，两个起传动作用的曲轴曲拐和起驱动作用的曲轴曲拐具有相同的曲拐半径，它以R表示。由此就可以使动力平衡和控制装置的单个零件对称配置，从而保证一个尽可能的动平衡运行。
按照一个最佳的实施结构，这样的几何比例是基本符合目的的，该比例与平衡连杆的长度L，曲拐的半径R和角度值φ有关。此处，平衡连杆将两个曲轴的每个曲拐与至少一个起驱动作用的曲轴曲拐相互连接，其长度L与曲拐半径R有一个予先确定的比例，如下所述(L)/(R) ＝tgφ;用于L＞R，和 (R)/(L) ＝tgφ;用于L＜R。
前面所确定的角度值最好是满足下面条件式φ＝90°- 1/8 · 1/(J) ·(△ξmax)这里， 1/(J) 是传动比例J的倒数(J＝1∶2;1∶4;1∶8;);而△ξmax描述了一个结构上的予先确定的最大角度差，它在工作循环运行一半时被迫出现在两个活塞组之间。
在本发明这一优选的回转活塞机实施结构中，这个由活塞组产生的，并由两个起传动作用的曲轴传递到与曲轴固定连接的齿轮上的转动力矩就其总量而言是大小相等的，但是就其作用方向来说，它们是相反作用的。按照予先规定的传动比例1∶2，1∶4或1∶8，这些相反方向作用的转动力矩传递到两个起传动作用的曲轴上这两个起传动作用的曲轴总是通过一个所述的具有长度L的平衡连杆在相应于前面实施结构和满足那里确定的条件下与单独安置的起驱动作用的曲轴相连接。从这种方式，人们就可以在很大程度上用转动部件(除了平衡连杆以外)和使用尽可能少的旋转部件的情况下，在单独安置的起驱动作用的曲轴上获得一个相同形式的回转运动，以便得到一个具有极好的运行稳定性的回转活塞发动机。
按本发明的一个优选实施结构，在动力产生装置的每个传动轴上固定连接一个齿轮，以构成动力平衡和控制装置，该齿轮与一个第二齿轮相啮合构成一个具有传动比为1∶2，1∶4或1∶8的齿轮对。该动力产生装置和动力平衡和控制装置除了连杆外只包含旋转部件，它们提供一个连续的运动过程和一个极高的运行稳定性。
按照一个择优的实施结构，该回转活塞机还可有如下设置，即，一个活塞组的分活塞支架设置成内置的圆筒形件，而另一个活塞组的分活塞支架至少包括一个同轴安置的圆盘形件。在这种回转活塞机的择优实施结构中就得到了一个用于回转活塞机工作腔的密封区域，它具有可靠的、可控制的、以及运行安全的密封界限。将用于两个活塞组的两个活塞支架隔开就导致在回转活塞机的运动部件间产生可限定的密封区域。在一种实施结构中，用于分活塞及定活塞的活塞支架可以包含两个隔距安置的圆盘形部件，通过它们支承分活塞。但是，优选的结构设置最好是这样实施，即，这个分活塞支架只包含一个圆盘形件，其上安置着自由突出的分活塞，此时，包围动力发生装置的壳体不仅在圆周方向上伸长，而且还同时构成了与单个盘形件相对安置的端壁。由此就得到了一个结构根本减化的动力产生装置，并且还可改善结构容积与产生功率的比例。
为了有效地避免在动力平衡和控制装置的传动装置中由于传动配置的非确定性而存在的死点位置，按本发明，该回转活塞机最好如此设置，即，为了克服动力平衡和控制装置的死点位置，也就是说为了强迫该装置克服死点位置，总起传动作用的曲轴在驱动轴上的死点位置内短暂地受到支承。这样就可以实现借助这种在回转活塞机工作中仅仅短暂的支承作用使设置成曲轴的传动轴可靠地继续运转。
为了在死点位置内有支承作用，最好使相应的起传动作用的曲轴曲拐和驱动轴的曲拐在它们于死点位置区内相对的圆周区域上将轮廓线设置成相互滚压的滚动曲线或者凸轮曲线。该轮廓线在死点位置内相对以点支承。按照目的要求，该滚动曲线设置成双纽线。通过这一设置就可以实现下述目标，克服死点位置的支承作用不是突然和瞬时起作用，而是借助滚压运动实现一个逐步地到点支承的过渡和一个逐渐地离开这种点支承的过渡，因为上述突然和瞬时作用将会引起极为强烈的支承载荷，并使本发明回转活塞机的安静均匀的运行受到损害。当为了克服动力平衡和控制装置的死点位置的这一装置如此配置在本发明回转活塞机中时，即对此不需要另外附加构件时，按上述方式用简单的结构措施就能可靠地产生一个强迫的、短时间的并在死点位置内总在驱动轴和相应传动轴之间变化的传动关系。
最好将本发明回转活塞机作为柴油机或汽车内燃机使用，以便按照可靠的工作原理去制造。
当然，作为选择方案，本发明回转活塞机也可作为泵来运转，然而此时的工作原理及过程是正好相反的。
下面借助附图中实施例详细说明本发明
图1是本发明回转活塞发动机动力发生装置的一个局部立体剖示图，其中描绘了动力平衡和控制装置的构件;
图2是本发明具有动力平衡和控制装置的最佳实施结构的立体视图;
图3是借助一个具有两个双活塞、各含两个分活塞而称之为活塞组的实施例，其中描绘了本发明回转活塞发动机的工作方式和作用方式的工作过程简图;
图4是对动力平衡和控制装置的工作方式和作用方式及其与动力产生装置的关系作清楚描绘的动力传递示意简图;
图5是一个克服动力平衡和控制装置死点位置的装置实施例的放大视图;
在附图中，相同的或类似的部件都以相同的标记表明。
下面将一个回转活塞发动机的最佳实施结构作详细的描述，它具有两个各含两个分活塞的活塞组。
在图1和2中描述了本发明回转活塞机的一个动力发生装置，它按照四冲程原理进行工作，其总体用1表明。该动力发生装置1具有一个壳体2，其内壁3构成一个圆柱腔4。在壳体2中设置了示意描绘的点火和/或燃料喷射装置5，进气装置6和排气装置7。在圆柱腔4中回转着两个活塞组8A和8B，它们各具有沿直径相对安置的分活塞8A1和8A2以及8B1和8B2。当然，这些活塞组也可以具有两个以上的分活塞8A1、8A2以及8B1、8B2，例如4个或8个分活塞。这些活塞组8A和8B的分活塞8A1和8A2以及8B1和8B2相应通过一个活塞支架9A和9B与一个传动轴10A以及10B相连接。与活塞支架9A连接的传动轴10A此处制成空心轴，也就是说制成内置式圆筒30，并在其内腔中安置一个传动轴10B，例如借助一个滚珠轴承11安置。在轴承上安置一个带有活塞组8B的活塞支架9B。按照图1，该活塞支架9B至少具有一个圆盘形部件31，其上固定有分活塞8B1和8B2，这就是说，这些分活塞8B1和8B2是所谓的定活塞。在这些圆盘形部件31上，这些分活塞8B1和8B2是自由突出安置的，以使它们装入相应的由壳体2限定的圆柱腔4中。
在图2所示的实施例中，活塞支架9B包含两个隔一定距离安置的圆盘形部件31和32，在它们之间安置了两边夹紧的分活塞8B1和8B2。然后，在整个结构的周围安置了壳体2。在图1所示的实施例中，在只采用一个单独的盘形件31情况下，壳体2的圆周一部分可以由相应的端面构成，此时与图2中实施例相比较，第二个盘形件32就可以省去了。另外，在图3中，以简图形式记载了一个工作循环对应于相应工作腔或气缸腔的4个工作冲程。此处，该活塞组8A占有一个120°的角度位置，同时，活塞组8B处于一个60°的角度位置上。借助箭头来表示进气装置6和排气装置7中的气流方向。
该活塞组8A和8B与其分活塞8A1和8A2以及8B1和8B2作同方向旋转，在活塞组8A和8B作通过360°的角度旋转时，就要运行4个完整的四冲程式工作过程，其中，该工作过程包括吸气、压缩、点火和作功，最后为排气，正如从图3的工作过程简图中明显看出的那样。依此在活塞组8A和8B的相应分活塞8A1、8A2、8B1、8B2之间并在活塞回转360°的情况下就按照四冲程原理实现一个完整的包含4个工作行程的工作循环。这样，人们就可在本发明回转活塞发动机的较小自重情况下获得一个大功率，同时，还实现了一个节约空间的结构设置。该分活塞8A1、8A2、8B1、8B2共同构成4个不断变化容积的工作过程区域，同时，这两个活塞组8A和8B不是静止的，而是实施一个连续的旋转运动。由此，人们就可避免动能的损失，因为在活塞组8A、8B的运动过程中不出现方向改变。
前面所描述的动力发生装置1与后边借助图2以及4和5所描绘的动力平衡装置和控制装置实施例具有紧密的作用关系。该动力平衡和控制装置总体用15表示。如从附图2中可得知，该动力平衡装置和控制装置15具有一个齿轮18，它与传动轴10A相连接，并与其隔一距离设置一个齿轮17，该齿轮17固定安装到一个起传动作用的曲轴19上。由齿轮17和18组成的齿轮副在描绘的实施例中的构成和设置是为了使人们得到一个变速比I，例如为1∶2。这个起传动作用的曲轴19至少有一个曲拐20，它通过一个平衡连杆16与曲拐22及至少一个起驱动作用的曲轴23相连接。
一个齿轮29固定安置到传动轴10B上，并由此隔一定距离大致与齿轮17对称安置一个齿轮28，它安装在第二曲轴26上。这个齿轮对的配合是为了使人们得到同样一个变速比I，例如为1∶2。该曲轴26至少有一个曲拐21，通过它平衡连杆27与起驱动作用的曲轴23上的曲拐22相连接。这些曲拐20、21和23都有一个曲拐半径R。两个平衡连杆16和27有一个予先确定的长度L。用△ξ表示角度大小，这一角度是由通过曲轴19，23和26的中心点的参考面A和曲拐20、21、22的半径R处于动力平衡和控制装置15相应运行位置时所包含的角度，同时，该运行位置在图3的工作过程图解中作了清楚的示意说明。
在动力发生装置1工作时，由两个活塞组8A和8B产生的并由传动轴10A和10B传递给固定连接在上述轴上的齿轮18、17的转动力矩按其数额来说是大小相同的，但是就其作用方向而言则是相反的。这两个相反指向的转动力矩是以予先确定的变速比I传递到两个曲轴19和26上的，在描绘的本实施例中，I为1∶2。两个曲轴19和26通过相应的平衡连杆16、27与单独安置的驱动曲轴23(对应于图2的描绘)相连接。三个曲拐20、21和22的半径R在描述的本实施例中大致相等。当平衡连杆16、27的长度L大于曲拐半径R的时候，则得到下面的比例(L)/(R) ＝tgφ而当平衡连杆16、27的长度L小于曲拐半径R时，则得出下面的比值(R)/(L) ＝tgφ此处，该角度值φ要满足下面的条件式φ＝90°- 1/8 · 1/(I) ·(△ξmax)用 1/(I) 表示变速比I的倒数值，变速比I在描述的本实施例中计为1∶2，而在另外的活塞组具有相应较多分活塞数的实施例中计为1∶4或者1∶8。用△ξmax表示一个结构上予先确定的最大角度差，在运行工作循环的一半时它被迫出现在两个活塞组8A和8B之间。
在遵循前述比例和条件式的情况下，在动力发生装置1工作期间，起驱动作用的曲轴23执行一种按予先确定的方向且形式相同的旋转运动，以使人们在曲轴23上获得一个相同形式的驱动运动，而后该轴就可以例如作为驱动目的应用在一个运输工具上。
在附图中，传动轴、齿轮、曲轴和驱动轴的旋转运动都用箭头作了标明。
该动力平衡和控制装置15与动力发生装置1按后面描述的方式协调工作，同时还特别以与图3相关的方式工作。
在本发明实施结构中，该动力平衡和控制装置15在两个曲轴19、26的曲拐20、21具有一个相同的半径R并通过长度为L的平衡连杆27相连接时，会迫使在活塞组回转360°的情况下交替地在传动轴10A上运行240°的转角，在传动轴10B上运行120°的转角，而后相反。在动力发生装置1中，两个传动轴10A和10B上作用着相反指向的转动力矩，并且是在轴10A的240°转角区域内和轴10B的120°转角区域内，而后接着的是该转动力矩的方向作相反转换，同时，传动轴10A和10B的转角区域也以相应的方式作逆向转换。该动力平衡和控制装置15是如此工作，即，在起作用的转动力矩方向逆转的情况下，该转矩传递到这两个曲轴19和26上，同时在传动轴10A和10B上相反方向作用的转动力矩以比例为I＝1∶2进行传递。当平衡连杆27中相应的动力平衡作用和由此作用而产生的在两个传动轴10A和10B上的转动力矩与传动轴10A的转动方向一致的时候，通过动力发生装置1和动力平衡和控制装置15之间的传动比I为1∶2，这样，其中间转换基本上就能够保证在四个由分活塞8A和8B构成的工作腔中的两腔内交替地出现容积扩大以及缩小的过程。通过这种结构上的设置，一个完整的四冲程工作循环的四个工作冲程就被予先确定下来，同时两个活塞组8A和8B也就交替地主动(至120°)以及被动(至60°)地在动力平衡和控制装置15中加载。由此就确保输出一个转动力矩，且通常只作用在一个方向上。
总之，借助动力平衡和控制装置15在动力发生装置1中就可获得一个这样的过程，即，在一个360°的回转运动中，从分活塞8A和8B的总体来看，执行4次完整的工作过程-即所谓的四冲程工作原理。
当两个曲轴19、26通过平衡连杆27相互连接并且交替地产生增加以及下降的角速度时，通过相应的曲轴19和26上的曲拐20、21就在驱动轴23上产生相同形式的角速度。因为除了平衡连杆27以外在本发明回转活塞机中只有旋转的部件，所以就可希望得到一个极低噪声的机器。该平衡连杆27的运动过程与一个双纽曲线对应。
因为在本发明回转活塞机中当活塞组8A和8B每转一周就可完成4个完整的工作过程，所以人们就可获得一个有高的比功率的用作内燃机的机器，也就是说，与机器的自重相比具有一个高功率。
从图4的具有如前述附图中的对相同或类似部件以相同标号但又简化描绘的动力传递图中可以看出，本发明回转活塞机中的动力平衡和控制装置15与动力发生装置1构成一个平面的有六个单元的功率连接传动链，该传动机构具有三个相邻的关节元件。该动力平衡和控制装置15包含六个元件和七个有一个自由度的关节。对此，其结构包括两个各带有一个曲拐20、21的传动轴19、26，一个至少带一个曲拐22的驱动轴23以及两个具有相同长度L的平衡连杆16，27。对于动力平衡和控制装置来说，当借助连杆16、27实现动力传递和动力平衡时，该作用力就得到传递，并且在驱动轴23上形成合力矩。由此得到一个高的力矩合成，以致于使该动力平衡和控制装置15及至整个回转活塞机达到一个极高的机械效率。
另外还表明，该动力平衡和控制装置15还包括一个不能确定的位置，标记为死点位置。在这一死点位置上，设置成曲轴的传动轴19、26和驱动轴23都到达静止状态，以致于在任何情况下都必须避免动力平衡和控制装置15的这一惰性状态。为了克服动力平衡和控制装置的这一死点位置，在图4中还设置了用于传动曲轴26的附加支撑1a、1b，通过它实现了一个在驱动轴23上Aa，Ab位置处的支承，以便将传动轴26从死点位置强行引导出来。在图4中还以类似的方式表明，该传动轴19通过其上的支承点2a、2b从死点位置引导出来，上述支承2a、2b与驱动轴23上的支承点Aa、Ab作短暂的协同工作，这样就确保动力平衡和控制装置15的一种均匀的和无干扰的工作。
在图5中表明了一个作为传动轴26和驱动轴23之间具体化的支承方案的实施例。而在驱动轴23和第二传动曲轴19之间的支承结构是从相似方式实现的，因此不必详细描述。在图5中描绘的传动轴26的曲拐21和驱动轴23的曲拐22彼此面对的圆周区域33、34的死点位置的轮廓线是如此设置的，即，按滚动曲线或凸轮曲线35、36而设置，它们按目的的要求设置成双纽曲线。这些滚动曲线35、36的构造和设置如下在传动轴26和驱动轴23的回转运动期间，在点37上产生一个短暂的支承，为了以强迫方式确保传动轴26和驱动轴23继续转动，以便用可靠的方式克服动力平衡和控制装置15的死点位置。当然，也可以通过其它手段实现这一支承，例如，可以在相应的予先确定的位置上设置协调作用的轴颈。在为克服动力平衡和控制装置15的死点位置而设置滚动曲线或者凸轮曲线35、36的情况下，就可以得到在传动轴26、19和驱动轴23的运动过程中在支承位置37处不存在突然的和瞬时作用的，会降低支承寿命的支承力，而是在滚动曲线35、36处这相对滚动的部件以均匀的形式朝着支承点37导入和导出。由此，在支承点37处的短暂的和瞬时的支承作用就运行稳定性而言几乎是无法察觉的，并且，传动轴19和26以及驱动轴23也执行一个类似均衡的回转运动。
在图5的左下侧，以简图的形式表明了一个克服动力平衡和控制装置15死点位置的装置之结构侧视图，在第二传动轴19的曲拐20上的相应凸轮曲线是用35′标明的。此外，由此还可看出，在驱动轴23和传动轴19、26上共同工作的凸轮曲线35、35′、36，在直径上大致相互交错对置，以使每转动180°，曲轴19、26、23就被迫从它们的死点位置中导引出来。
当然，本发明并不局限于现在的实施例，而是有无数的变型和改进方案，即专业人员在需要时所涉及的，但都离不开本发明构思的方案。此处特别指出的是，在考虑经济有利的生产方法下，所有的完善方案也包括在其内，以及相应的用于动力平衡和控制装置15的设置结构，只要借助它(装置15)可以实现上面所述的一般的工作原理。
相关标号1动力产生装置总成2壳体3内壁4圆筒状腔5点火和/或燃料喷射装置6进气装置7排气装置8A活塞组8A1分活塞8A2分活塞8B活塞组8B1分活塞8B2分活塞9A活塞支架9B活塞支架10A传动轴10B传动轴11滚珠轴承15动力平衡和控制装置总成16平衡连杆17传动轴或曲轴19上的齿轮18固定在10A上的齿轮19曲轴(传动轴)
20曲轴19上的曲拐21曲轴26上的曲拐22驱动轴23上的曲拐23曲轴(驱动轴)26曲轴(传动轴)27平衡连杆28轴26上的齿轮29固定在10B上的齿轮30内置的圆筒体31活塞支架9B的圆盘形件32活塞支架9B的圆盘形件33在传动曲轴26上的曲拐21的圆周区域34在驱动曲轴23上的曲拐22的圆周区域35在33处的滚动曲线36在34处的滚动曲线37点支承R曲拐半径L平衡连杆27、16的长度A参考平面1a，1b在传动曲轴26上的支承点2a，2b在传动曲轴19上的支承点Aa，Ab在驱动曲轴23上的支承点φ角度值
权利要求
1.带有一种按四冲程原理工作的动力产生装置(1)的回转活塞发动机，具有一个限定出气缸空腔(4)的壳体(2)和至少两个各带有至少两个沿直径相对安置的分活塞(8A1、8A2；8B1、8B2)的活塞组(8A，8B)，它们在气缸空腔(4)中回转；还具有一个动力平衡和控制装置(15)，它通过一个对应安置的传动轴(10A、10B)与相应的活塞组(8A、8B)连接，以使活塞组每作一个360°的回转就运行相对活塞组(8A，8B)的分活塞数(8A1、8A2；8B1、8B2)为双倍数的完整的四冲程工作过程；还包含一个制成曲轴的驱动轴(23)；还具有进气装置和排气装置，以及点火和/或燃料喷射装置(5)，其特征在于每个传动轴(10A，10B)都设置成至少具有一个予先确定的曲拐(20、21)的曲轴(19、26)，并且，在相应的传动曲轴(19、26)上的每个曲拐(20、21)通过一个予先确定长度L的平衡连杆(27、16)与至少一个驱动曲轴(23)的曲拐(22)相连接。
2.按权利要求1的回转活塞发动机，其特征在于该进气装置和排气装置(6、7)，点火装置和/或燃料喷射装置(总称5)设置在壳体(2)中。
3.按权利要求1或2的回转活塞发动机，其特征在于每个活塞组(8A、8B)的分活塞(8A1、8A2;8B1、8B2)通过活塞支架(9A，9B)与相应安置的传动轴(10A、10B)连接。
4.按权利要求3的回转活塞发动机，其特征在于该传动轴(10A、10B)是与活塞组(8A、8B)的活塞支架(9A、9B)同轴线安置的。
5.按权利要求4的回转活塞发动机，其特征在于所述传动轴(10A)制成空心轴，其中安置有另一个传动轴(10B)。
6.按前述权利要求之一的回转活塞发动机，其特征在于所述动力平衡和控制装置(15)以1比一个活塞组(8A、8B)的分活塞数(8A1、8A2;8B1、8B2)的比例传递着作用在传动轴(10A、10B)上的相反指向的转动力矩，并将该转动力矩传递到两个曲轴(19、26)上。
7.按权利要求6的回转活塞发动机，其特征在于所述传动比例为1∶2、1∶4或1∶8，且该比例是借助一个齿轮对(17、18;28、29)实现的。
8.按权利要求1或6的回转活塞发动机，其特征在于所述曲轴(19、23、26)的曲拐(20、21、22)设置有曲轴轴颈。
9.按权利要求8的回转活塞发动机，其特征在于两个曲轴(19、26)的曲拐(20、21)和起驱动作用的曲轴(23)的曲拐(22)具有相同的曲拐半径(R)。
10.按权利要求1或8的回转活塞发动机，其特征在于将两个曲轴(19、26)的曲拐(20、21)与至少一个起驱动作用的曲轴(23)的曲拐(22)彼此连接的平衡连杆(27、16)的长度(L)具有一个予先确定的相对于曲拐(20、21、22)的半径(R)的比例，它表示如下(L)/(R) ＝tgφ;用于L＞R，和 (R)/(L) ＝tgφ;用于L＜R。
11.按权利要求1或8至10之一的回转活塞发动机，其特征在于所述角度值(φ)满足下面的条件式φ＝90°- 1/8 · 1/(J) ·(△ξmax)其中， 1/(J) 是变速比J的倒数(J＝1∶2;1∶4;1∶8)并且，△ξmax描述一个结构上予先确定的最大角度差，它在运行工作循环的一半时被迫出现在两个活塞组(8A、8B)之间。
12.按权利要求1至11之一的回转活塞发动机，其特征在于每个传动轴(10A、10B)连接有一个齿轮(18、29)，它与一个第二齿轮(17、28)相啮合构成一个传动比为1∶2、1∶4或1∶8的齿轮对。
13.按前述权利要求之一的回转活塞发动机，其特征在于一个活塞组(8A)的分活塞(8A1、8A2)的活塞支架(9A)设置成内置的圆筒件(30)，而另一个活塞组(8B)的分活塞(8B1、8B2)的活塞支架(9B)至少包含一个同轴线安置的圆盘形件(31;32)。
14.按前述权利要求之一的回转活塞发动机，其特征在于为了克服动力平衡和控制装置(15)的死点位置，起传动作用的曲轴(19、26)在死点位置处短时地支承在驱动轴(23)上。
15.按权利要求14的回转活塞发动机，其特征在于为了在死点位置起支承作用，起传动轴作用的曲轴(19、26)的曲拐(20、21)和驱动轴(23)的曲拐(22)在它们面对死点区的圆周区域内设置如下，即它们滚压在滚动曲线(35、36)或凸轮曲线上，该曲线轮廓在死点位置内相对以点支承(37)。
16.按权利要求15的回转活塞发动机，其特征在于滚动曲线(35、36)是设置成双纽线的。
17.按前述权利要求之一的回转活塞发动机，其特征在于该机可以作为柴油机或汽车内燃机来驱动运行。
18.按权利要求1至16之一的回转活塞发动机，其特征在于该机可作为泵来运行。
全文摘要
本发明提供一种按四冲程原理工作的动力生产装置的回转活塞发动机，它的每个传动轴都设置成具有至少一个预先确定的曲拐的曲轴，在相应的传动曲轴上的每个曲拐通过一个预先确定长度为L的平衡连杆与至少一个驱动曲轴的曲拐相连接。
文档编号F02B75/02GK1046368SQ8910326
公开日1990年10月24日 申请日期1989年4月13日 优先权日1989年4月13日
发明者汉斯·哈尔普 申请人:科姆·克雷斯·考尔波恩电机有限公司