专利名称：游星式内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机，尤其涉及一种游星式内燃机。
内燃机(Internal-Combustion Engine)主要是用以将燃料燃烧时所产生的能量转换成机械能输出，而以此达到做功的目的。内燃机的主要部份是汽缸(cylinder.)，现有的内燃机(亦称之为“引擎”)可以设置1～12个或甚至更多的汽缸，通过燃料在汽缸中爆炸燃烧时所产生热气体，因迅速膨胀而推动活塞(piston)到汽缸的底部，从而产生功即可由一系列的机械传动系统转化为曲轴(crankshaft)的旋转，利用该机轴的旋转，即可驱动轮子或做其他的功。内燃机的分类方式相当繁多，就现有的内燃机在汽缸安排方式上来进行分类，单一汽缸可采用活塞在上而曲轴在下的结构配置方式，亦可采用曲轴在上而活塞在下的配置方式，当然亦曾见到水平设置的设计，其主要差异在于汽缸的安置角度，至于多汽缸的内燃机，则牵涉到汽缸数量、曲轴数量及汽缸的安排方式，在一般的运用上均采用单一曲轴的设计，而汽缸的设置方式则有多种变化，其中较常见的包括有直列式和V形排列两种，为适应不同的需求，亦有厂商开发出水平相对设置的内燃机，另在过去使用的活塞动力飞机，则采用星形排列的方式来设置汽缸，以期获得较佳的散热效果，但该等内燃机的设计均未能摆脱以固定设置的汽缸来驱动曲轴以输出动力的模式。在最近新研究发展出的引擎中，已有设计师开发出了具有特殊形状的汽缸，例如运高引擎(Wankel engine)其即是以一三角形转子在汽缸中旋转，当气体膨胀时，便推动转子的表面而构成循环转动，但此类引擎仍有技术上的问题等待克服，故而仍未能广泛运用。
本发明的主要目的在于提供一种结构合理配置，取得的更为均匀动力，从而能够有效抑制内燃机的震动与噪音的游星式内燃机。
本发明的目的是这样实现的，一种游星式内燃机，其特征在于在一旋转座中设置环状排列的汽缸，驱动轴设置在旋转座中央，各汽缸的中心线与旋转座的径向采接近垂直的角度设置，在各汽缸中设置有与活塞、连杆及曲柄，外壳设置于旋转座外侧，于外壳的适当位置设置有火花塞、进气口及排气口，又在外壳中设置有管制各汽缸中活塞作同步转动的管制装置，以此可在汽缸爆炸时推动旋转座在外壳中旋转，并带动驱动轴转动将动力输出。
所述的游星式内燃机，其特征在于旋转座设置有四个汽缸，在外壳上设有二组火花塞、进气口及排气口。
所述的游星式内燃机，其特征在于旋转座设置有六个汽缸，在外壳上设有三组火花塞、进气口及排气口。
所述的游星式内燃机，其特征在于旋转座设置有八个汽缸，在外壳上设有四组火花塞、进气口及排气口。
所述的游星式内燃机，其特征在于管制装置是在曲柄处以一短轴连接一同步齿轮，在外壳中设置有一管制齿轮，连接在各汽缸的曲柄上的同步齿轮则与该管制齿轮相啮合。
由于采用了上述的技术解决方案，将多个汽缸环状排列设置在一旋转座中，而可在汽缸运转时直接推动旋转座(随同汽缸)在外壳中转动，并由旋转座直接带动设置在旋转座中央的驱动轴，而由驱动轴将动力传出。这样使得在动力的输出上更为稳定，又在旋转座中的汽缸可采用对称式的设计，故而能够将运转时所发出的震动降低至最低的程度，犹如旋转式压缩机般更为安静而更为平顺。本发明又以传统式的汽缸设置在旋转座中，由于此类汽缸的结构设计已臻完善，故而在加工制造技术、零附件的选择搭配、制造组装及维修等方面均不致有技术上的问题。
以下结合实施例的附图进一步说明本实用新型的具体结构特征及目的。
附图简要说明
图1是本发明的较佳实施例的组合剖面示意图。
图2是本发明图1中的较佳实施例旋转座转动四十五度时的组合剖面示意图。
图3是本发明的单一活塞元件分解示意图。
图4是本发明的管制装置较佳实施例示意图。
图5是本发明的旋转座中设置六个汽缸时的较佳实施例组合剖面示意图。
图6是本发明的旋转座中设置八个汽缸时的较佳实施例组合剖面示意图。
请参阅图1所示，其是为本发明的较佳实施例的组合剖面示意图，其中可以见到本发明主要是在一旋转座10中设置环状排列的汽缸12，驱动轴30设置在旋转座10中央，各汽缸12的中心线与旋转座10的径向采用接近垂直的角度设置，在各汽缸12中设置有与传统汽缸相同的活塞120、连杆122及曲柄124。
旋转座10外侧设置有外壳20，在外壳20的适当位置设置有火花塞22、进气口24及排气口26，在此图中所示的实施例旋转座10中共设置有四个汽缸12，且其中的活塞120均位于推抵至汽缸12最内端的极限位置，在图中位于上下方的两呈水平位置的汽缸12外端恰对正外壳20上的火花塞22的位置，亦即在此位置火星塞22会对该二汽缸12进行点火，而另两汽缸12则位于排气冲程的末端位置，在此位置活塞120是将汽缸12内的废气由排气口26排出。
配合图2的组合剖面示意图观之，其中所示是本发明图1中的较佳实施例旋转座10顺时钟方向转动四十五度时的状态，亦即当火花塞22将图1中的上、下两汽缸12点火而将其内部的燃料引爆后，即令活塞120被推向曲柄124，并由活塞124移动时所作的功令旋转座10作顺时钟方向旋转，亦即图1中的上、下呈水平位置的两汽缸12在旋转至图2中所示位置时，恰完成了四行程中的爆炸冲程，而另两汽缸12在图1至图2的位移中，则在通过进气口24的过程中完成了进气冲程。
再由相对的角度作另一部份冲程的说明，当旋转座10由图2中再顺时钟旋转45度时，该旋转座10即如同由图2中所示的位置旋转至图1中所示的位置，此时在图2中所示完成爆炸冲程的汽缸12即会在活塞120由最内侧向外移的位移中进行排气冲程，在其前半段位移中是令汽缸12中的废气被压缩，而在汽缸12外端通过排气口26时，即将废气迅速排出，以完成其排气冲程；又在图2中完成进气冲程的汽缸12在由图2所示位置旋转至图1中示位置时，其活塞120由最内侧向外移，而在其位移冲程中进行了压缩冲程，在抵达图1所示位置时，其活塞120已抵达压缩冲程的终点，亦即该汽缸12恰对正于外壳20上的火花塞22，而可由火花塞22进行点火以进行下一个爆炸冲程。
由上述的说明可知，在图1、图2中所示的实施例中，因为在旋转座10中设置有四个汽缸12，同时在外壳20上设置有二组火花塞22、进气口24及排气口26，故而每一汽缸12在旋转座10旋转180度当中，即完成了“进、压、爆、排”四个冲程，也就是说在旋转座10每旋转90度，即有两个汽缸提供动力，由此即可让旋转座10不断地旋转作功，而带动驱动轴30转动。
再由图3观之，其是为本发明的单一活塞120的元件分解示意图，其中可以见到本发明的活塞120、连杆122及曲柄124与传统的结构雷同，在活塞120上套设有活塞环，由于该等设计均非本发明的重点所在，且已为熟悉此项技艺的人士所熟知，故不多加赘述；另在此图中可以见到在曲柄124处以一短轴126连接一同步齿轮14而可在曲柄124转动的同时带动该同步齿轮14转动。
配合图4的本发明旋转座10中的管制装置较佳实施例图观之，在该旋转座10中设置的管制装置主要是用以控制曲柄124运转角度，在图中可以见到在外壳20中设置有一管制齿轮28，而连接在各汽缸12的曲柄124上的同步齿轮14则与该管制齿轮28相啮合，当各同步齿轮14随著旋转座10的旋转而围绕著管制齿轮28产生位移时，各同步齿轮14可以相同的速度进行转动，如此即可确保各汽缸12中的活塞120以设定的冲程进行运行，而达到设计时所要求的精确冲程；当然，前述的管制装置仅是为本发明所采行的一较佳实施例，其亦可采用时规皮带或其他具有相同功效的机械结构进行取代，可达成相同的管制效果，亦即在此图中所示的管制装置仅是用以揭示一较佳的实施形态，而非用以限定本发明的实施范畴。
图5中所示，是为本发明的旋转座10中设置六个汽缸12时的较佳实施例组合剖面示意图，其中所示是为本发明的另一较佳实施模式，亦即本发明的旋转座10中亦可配置六个汽缸12，外壳20上则配置有三组火花塞22、进气口24及排气口26，在此一结构搭配下，每一个汽缸12在旋转座10旋转120度的位移中即完成四个冲程，又旋转座10每转动60度即可获得三个汽缸12爆炸所产生的旋转动力，其可让旋转座10的动力取得更绵密而均匀。
在图6中所示则是本发明的旋转座10中设置八个汽缸12时的较佳实施例组合剖面示意图，其中所示的形态与图5中所示者雷同，但在该旋转座10中共设置有八个汽缸12，同时在外壳20上设置有四组火花塞22、进气口24及排气口26，以此即可提供旋转座10更均匀的动力。
由以上的说明可知，本发明以一崭新的设计，突破了传统内燃机的结构配置方式，将汽缸12设置在旋转座10中，而让汽缸12推动旋转座10转动，再由旋转座10带动驱动轴30传出动力，此种内燃机的配置方式，能够将汽缸12小型化，让动力的取得更为均匀，而能够有效抑制内燃机的震动与噪音，又倘需要大动力时，亦可将多个如同本发明的旋转座10在同一驱动轴30上作串接，以便由更多数量的汽缸12来提供较大的动力，至于外壳20外侧进气口24、出气口26外侧的气门等结构配置，当可以现有的结构搭配使用，在技术上不会有问题。
权利要求
1．一种游星式内燃机，其特征在于在一旋转座中设置环状排列的汽缸，驱动轴设置在旋转座中央，各汽缸的中心线与旋转座的径向采接近垂直的角度设置，在各汽缸中设置有与活塞、连杆及曲柄，外壳设置于旋转座外侧，于外壳的适当位置设置有火花塞、进气口及排气口，又在外壳中设置有管制各汽缸中活塞作同步转动的管制装置，以此可在汽缸爆炸时推动旋转座在外壳中旋转，并带动驱动轴转动将动力输出。
2．根据权利要求1所述的游星式内燃机，其特征在于旋转座设置有四个汽缸，在外壳上设有二组火花塞、进气口及排气口。
3．根据权利要求1所述的游星式内燃机，其特征在于旋转座设置有六个汽缸，在外壳上设有三组火花塞、进气口及排气口。
4．根据权利要求1所述的游星式内燃机，其特征在于旋转座设置有八个汽缸，在外壳上设有四组火花塞、进气口及排气口。
5．根据权利要求1所述的游星式内燃机，其特征在于管制装置是在曲柄处以一短轴连接一同步齿轮，在外壳中设置有一管制齿轮，连接在各汽缸的曲柄上的同步齿轮则与该管制齿轮相啮合。
全文摘要
本发明涉及一种游星式内燃机,其主要是在一旋转座中设置环状排列的汽缸,驱动轴设置在旋转座中央,各汽缸的中心线与旋转座的直径采用接近垂直的角度设置,旋转座外侧设置有外壳,于外壳的适当位置设置有火花塞、进气口及排气口,且在旋转座中设置有控制曲轴运转角度的管制装置,以此可在汽缸作动时,推动旋转座在外壳中旋转,并直接带动驱动轴将动力传出。
文档编号F02B57/00GK1218872SQ9712604
公开日1999年6月9日 申请日期1997年12月1日 优先权日1997年12月1日
发明者黄式彬 申请人:黄式彬