專利名稱：杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有至少兩個(gè)杠桿，至少一個(gè)轉(zhuǎn)軸和至少一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
在驅(qū)動(dòng)裝置中采用杠桿作用是眾所周知的。例如，德國專利文獻(xiàn)DE 37 39 328A1 公開了一種重力發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，配重砣可以在助力的作用下在固定于轉(zhuǎn)軸上的轂上作徑向移動(dòng)。移動(dòng)裝置可控，使得在通過旋轉(zhuǎn)軸線的垂面的一側(cè)與另一側(cè)之間形成重力差或杠桿臂差。移動(dòng)裝置的移動(dòng)路徑等于或長于配重砣的徑向最外位置與旋轉(zhuǎn)軸線之間的距離，使配重砣能夠移動(dòng)，使得配重砣總是產(chǎn)生正向旋轉(zhuǎn)力。例如，德國專利文獻(xiàn)DE 37 33 366A1公開了另一種重力發(fā)動(dòng)機(jī)。其中，配重砣同樣可以在助力的作用下作徑向移動(dòng)，由此，通過杠桿臂的變化產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。在該重力發(fā)動(dòng)機(jī)中，在與旋轉(zhuǎn)軸線垂直的平面上，配重砣具有凸輪狀軌道并在該軌道上具有短杠桿臂，在靠下的四分之一軌道上，配重砣離旋轉(zhuǎn)軸線的距離因杠桿臂差而減小。另外，凸輪狀軌跡可以是與發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線錯(cuò)位安裝的圓環(huán)。德國專利文獻(xiàn)DE 10 2004 035 290A1公開了另一種重力發(fā)動(dòng)機(jī)。在該重力發(fā)動(dòng)機(jī)中，配重砣也被設(shè)置成可徑向移動(dòng)，其中，配重砣的橫向位移由凸輪狀軌道確定，凸輪狀軌道位于與旋轉(zhuǎn)軸線垂直的平面內(nèi)并與旋轉(zhuǎn)軸線錯(cuò)位安裝。在該重力發(fā)動(dòng)機(jī)中，各個(gè)配重砣也在助力的作用下向外移動(dòng)。徑向?qū)χ玫呐渲仨认嗷ミB接，從而能夠一起徑向移動(dòng)。徑向?qū)χ玫呐渲仨扔筛軛U和彈簧部件離心連接在轉(zhuǎn)軸上。作為對杠桿和彈簧的補(bǔ)充或替代， 配重砣被固定在圓環(huán)上，圓環(huán)可相對于轉(zhuǎn)軸離心運(yùn)動(dòng)并與圓環(huán)一起旋轉(zhuǎn)。另外，還可以不用杠桿及其能量蓄積，而用活塞/汽缸組件和離心固定在轂上的杠桿產(chǎn)生的力。徑向?qū)χ玫呐渲仨韧ㄟ^產(chǎn)生壓縮力的活塞/汽缸組件和離心固定在轂上的雙杠桿連接在轉(zhuǎn)軸上?；钊?/汽缸組件與配重砣牢固連接，并保持在杠桿運(yùn)動(dòng)的圓形區(qū)域的上半部分，使得既通過圓環(huán)中的重力也通過杠桿產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。通過提升上部的配重砣，對置的配重砣也由提升纜索提升，其中，提升纜索由滾輪導(dǎo)向到達(dá)對置的配重砣，并且一端固定在配重砣上，另一端固定在杠桿的自由端。由此，使得由纜索提升到杠桿中部的下部配重砣對杠桿產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。在凸輪狀軌道的一側(cè)，配重砣設(shè)置有支撐滾輪，配重砣被支撐滾輪保持在一同運(yùn)動(dòng)的環(huán)狀軌道的圓形區(qū)域的上半部。凸輪狀軌道還可以可旋轉(zhuǎn)地安裝在自己的轉(zhuǎn)軸上，由位于圓形區(qū)域的上半部并受壓的支撐滾輪驅(qū)動(dòng)。隨著凸輪狀軌道一起運(yùn)動(dòng)，獨(dú)立安裝的離心體與凸輪狀軌道牢固連接。相互連接的配重砣中各有一個(gè)通過連桿與轂離心連接，連桿還具有彈簧部件。當(dāng)相互連接的配重砣處于豎直面上時(shí)，上部的配重砣通過連桿對轉(zhuǎn)軸施加轉(zhuǎn)矩，以有助于旋轉(zhuǎn)。另外，德國專利文獻(xiàn)DE 1 576 043A1公開了利用杠桿作用的發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)基于二沖程、雙汽缸內(nèi)燃機(jī)。在對置的內(nèi)燃汽缸的兩個(gè)活塞與混合燃料汽缸中兩個(gè)平行運(yùn)動(dòng)的活塞之間設(shè)置固定聯(lián)接器。由設(shè)在固定聯(lián)接器中央的銷子進(jìn)行動(dòng)力傳導(dǎo)，銷子的下端借助球狀物嵌接在導(dǎo)槽中，導(dǎo)槽借助燃燒過程引發(fā)的活塞運(yùn)動(dòng)在滾輪的彎曲部上傾斜，并使?jié)L輪旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)，其不采用配重砣就可以工作，以更小的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)動(dòng)機(jī)效率。上述目的由權(quán)利要求1所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，其中，至少一個(gè)元件由輔助驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，大致垂直于轉(zhuǎn)軸，并且可旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)軸上；至少兩個(gè)杠桿可旋轉(zhuǎn)地固定安裝在轉(zhuǎn)軸上，并由上述元件以緩沖的方式直接或間接地驅(qū)動(dòng)。從屬權(quán)利要求限定了本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案。這種杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)，不必設(shè)置附加的配重砣。相反，通過設(shè)置可旋轉(zhuǎn)地固定安裝在轉(zhuǎn)軸上并與轉(zhuǎn)軸一同旋轉(zhuǎn)的至少兩個(gè)杠桿，生成繞轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩，有助于轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)最初由輔助驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)。隨著元件運(yùn)動(dòng)，因可能對杠桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，杠桿至少在其遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一端偏轉(zhuǎn)，從而對轉(zhuǎn)軸施加轉(zhuǎn)矩。具體講，杠桿甚至可以在它固定于轉(zhuǎn)軸的區(qū)域略微偏轉(zhuǎn)，其中，杠桿長度有助于旋轉(zhuǎn)過程。隨著轉(zhuǎn)速提高，輔助驅(qū)動(dòng)裝置負(fù)荷變小，這是因?yàn)楦鱾€(gè)杠桿作為離心體，產(chǎn)生離心力，導(dǎo)致加快輔助驅(qū)動(dòng)裝置的減負(fù)。利用至少瞬間的不平衡，生成相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，因?yàn)楦軛U安裝在轉(zhuǎn)軸中或安裝在轉(zhuǎn)軸上，所以該轉(zhuǎn)矩直接作用在轉(zhuǎn)軸上。從而，離心力被用于形成轉(zhuǎn)矩，最終可能產(chǎn)生比動(dòng)力輸入大的動(dòng)力輸出。根據(jù)對杠桿長度的選擇，可以實(shí)現(xiàn)不同的力量傳遞，杠桿越長，可能傳遞到轉(zhuǎn)軸上的力就越大，其中，杠桿具體為桿狀杠桿。由于對杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)設(shè)置了緩沖，能使發(fā)動(dòng)機(jī)安靜地啟動(dòng)，基本上不會(huì)出現(xiàn)杠桿的突然運(yùn)動(dòng)。具體可以設(shè)置至少一個(gè)彈簧部件，實(shí)現(xiàn)這種緩沖。上述元件可以是盤狀元件，具體可以是星形盤狀元件。星形盤狀元件提供的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量比表面完整的盤狀元件的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量更小。實(shí)質(zhì)上，還可以采用更細(xì)小的結(jié)構(gòu)，比如桿狀，以進(jìn)一步減輕重量。元件還起離心體的作用，因此，對元件設(shè)置足夠的質(zhì)量在這方面是有利的。然而，對于更高速度的驅(qū)動(dòng)，比如渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，只有質(zhì)量小的元件才是合適的，因此，在這種變形例中，可以優(yōu)選為桿狀。輔助驅(qū)動(dòng)裝置作用于盤狀元件，使盤狀元件繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。盤狀元件在轉(zhuǎn)軸上的軸承可以是滾珠軸承。因此，當(dāng)盤狀元件旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)軸并不一同旋轉(zhuǎn)，而是通過解耦，即由輔助驅(qū)動(dòng)裝置依次經(jīng)與轉(zhuǎn)軸連接的盤狀元件和杠桿將力傳遞到轉(zhuǎn)軸上。盤狀元件，即可旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)軸上并由輔助驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的元件，與杠桿相互連接，使得當(dāng)元件旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)杠桿一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)杠桿因盤狀元件的帶動(dòng)和隨后產(chǎn)生的離心力而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，杠桿在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的端部產(chǎn)生略微的偏轉(zhuǎn)，其中，杠桿安裝在轉(zhuǎn)軸上，杠桿具體為桿狀杠桿。在杠桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，或者說隨動(dòng)的過程中，這種略微的偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這有助于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。杠桿的偏轉(zhuǎn)端部具體經(jīng)由彈簧部件和/或活塞/汽缸組件與輔助驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的元件相連接，元件具體為盤狀元件。這種彈簧部件和/或活塞/汽缸組件可以省略，只要在杠桿固定于轉(zhuǎn)軸的區(qū)域具有至少一個(gè)彈簧部件，彈簧部件具體為彈簧片。另外，杠桿中的至少一個(gè)可以自身為彈簧部件，具體為彈簧片。為了將杠桿與可驅(qū)動(dòng)的部件相連接，盤狀元件可以在與杠桿的遠(yuǎn)離端部對應(yīng)的位置設(shè)置鉸鏈或者連桿。通過將杠桿與可驅(qū)動(dòng)元件連接，在啟動(dòng)或者隨后杠桿的快速運(yùn)動(dòng)的任一種情況下，都會(huì)對可驅(qū)動(dòng)元件產(chǎn)生一個(gè)牽引力，同時(shí)彈性連接又能對啟動(dòng)進(jìn)行緩沖，使得能夠進(jìn)行平穩(wěn)的啟動(dòng)。還能夠防止杠桿不受控制地隨意移動(dòng)，這種隨意移動(dòng)不僅損壞杠桿自身，而且導(dǎo)致對杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)其它部分的撞擊，并且會(huì)阻止生成有助于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩。如上所提及的，可以用活塞/汽缸組件或僅用連桿代替至少一個(gè)彈簧部件。其在端部分別具有與杠桿連接以及直接或間接與元件連接的鉸鏈，以防止在鉸鏈區(qū)域歪斜，并且，由連桿將元件與杠桿相互連接起來。當(dāng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，杠桿因此能被輔助驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的元件牽引，當(dāng)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)和加速時(shí)，杠桿因鉸接的連接方式而超前于元件并對其進(jìn)行牽引。 因?yàn)楦軛U長度，無論在何種情況下都會(huì)有強(qiáng)力或者說是強(qiáng)大轉(zhuǎn)矩施加在轉(zhuǎn)軸上。代替彈簧部件，或者活塞/汽缸組件，或者說是牽引汽缸，可以由纜索裝置對杠桿進(jìn)行彈性安裝。具體講，纜索裝置環(huán)繞在轉(zhuǎn)軸的一段外徑上，一端固定在轉(zhuǎn)軸的某個(gè)位置上，另一端固定在杠桿的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一端。至少在某個(gè)區(qū)域內(nèi)，杠桿自身可以具有彈性，具體可以作為彈簧片或者可以與固定在轉(zhuǎn)軸上的彈簧部件相連接。杠桿從而自身為彈簧片并且被纜索裝置預(yù)張緊，或者說纜索裝置也預(yù)張緊彈簧片。從而，可省略與輔助驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的元件之間，具體與盤狀元件之間的彈性連接。然而，在某個(gè)區(qū)域內(nèi)，還可以設(shè)置調(diào)節(jié)裝置， 以調(diào)節(jié)杠桿的初始位置，并由此也調(diào)節(jié)彈簧片的初始位置。通過設(shè)置調(diào)節(jié)裝置，比如設(shè)置調(diào)整螺釘，可以調(diào)整纜索裝置施加的拉應(yīng)力，并且可以調(diào)整到需要的拉應(yīng)力值。還可以用多片彈簧相重疊作為一個(gè)彈簧組代替僅有一片彈簧，以增強(qiáng)纜索裝置的拉力?？梢愿鶕?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的用途來選擇彈簧片的長度和數(shù)量。優(yōu)選地，杠桿在其端部具有支撐部件，支撐部件相互交錯(cuò)地布置在中空轉(zhuǎn)軸的內(nèi)側(cè)和外外，以防止杠桿沉入轉(zhuǎn)軸，并保證杠桿對轉(zhuǎn)軸的牽引作用。相對于轉(zhuǎn)軸的略微偏轉(zhuǎn)可以限制在預(yù)先給定的小角度內(nèi)。用支撐部件在中空轉(zhuǎn)軸的外側(cè)和內(nèi)側(cè)抵住杠桿并與杠桿一同旋轉(zhuǎn)來支撐杠桿，這是防止杠桿完全沉入轉(zhuǎn)軸中的一種簡單辦法，也是阻止杠桿從轉(zhuǎn)軸中抽出的措施，這是因?yàn)楦軛U在中空轉(zhuǎn)軸的內(nèi)側(cè)也受到支撐，從而抵消了這個(gè)方向上的離心力。杠桿受離心力作用而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)可以有彈性地僅出現(xiàn)在沿杠桿縱向允許的偏轉(zhuǎn)角所允許的偏轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，以根據(jù)杠桿長度在轉(zhuǎn)軸中產(chǎn)生繞支點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選地，杠桿在與轉(zhuǎn)軸內(nèi)的支點(diǎn)對置的端部設(shè)有球形或半球形部件，以形成鉸鏈， 用于與匹配裝置，比如上面提到的連桿，協(xié)同作用。隨杠桿運(yùn)動(dòng)以及連桿由此產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和杠桿相對于初始位置發(fā)生的位置改變，球形或半球形部件能在匹配裝置中滾動(dòng)。杠桿在與轉(zhuǎn)軸內(nèi)的支點(diǎn)對置的端部還可以作成鏟狀或渦輪葉片狀，和/或杠桿自身為渦輪葉片狀或風(fēng)車葉片狀，或者至少在該端部具有相應(yīng)形狀的部件。優(yōu)選地，杠桿為桿狀杠桿并沿轉(zhuǎn)軸縱向交錯(cuò)排列。另外，可以設(shè)置兩個(gè)星形盤狀元件，并將桿狀杠桿和星形盤狀元件相互錯(cuò)位地排列。優(yōu)選地，兩個(gè)星形盤狀元件能在其突出的端部用至少一個(gè)連接部件相互連接，連接部件具體為桿狀部件。通過采用更多的這種連接部件，具體為桿狀部件，可以得到更穩(wěn)定的連接，這些連接部件將杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)端面的星形盤狀元件相互穩(wěn)定連接。彈簧部件，和/或活塞/汽缸組件，即壓力汽缸，和/或連桿可以對桿狀部件施力或與其可連接或與其連接。這種方案適合于設(shè)置多個(gè)沿轉(zhuǎn)軸縱向錯(cuò)位排列的杠桿。實(shí)質(zhì)上，可以設(shè)置覆蓋圓弓區(qū)域的盤狀連接部件，或者甚至是管狀連接部件， 將星形或其它形狀的元件相互連接，元件具體為盤狀元件。比如，對應(yīng)于星盤狀元件的六個(gè)或八個(gè)突出端部，可以設(shè)置不僅僅兩個(gè)，而是六到八個(gè)杠桿，具體為桿狀杠桿。其中，杠桿或者說桿狀杠桿分別布置在星形盤狀元件的突出端部之間，從而相互錯(cuò)位排列。杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)可以與其它發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)和/或串聯(lián)，具體布置在其它發(fā)動(dòng)機(jī)前列，或者分別設(shè)置在其他發(fā)動(dòng)機(jī)之間。輔助驅(qū)動(dòng)裝置具體可以是水力渦輪機(jī)或使用其他替代能源的驅(qū)動(dòng)裝置。另外還可以通過對杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置前置的變速箱，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的加速或調(diào)節(jié)，其可調(diào)性具體使其毫無困難地適應(yīng)各種負(fù)荷情況。


為進(jìn)一步的說明本發(fā)明，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
圖1是本發(fā)明的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的第一實(shí)施例的俯視圖。
圖2是圖1所示的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)視圖。
圖3是圖1所示的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的杠桿的細(xì)節(jié)剖面圖。
圖4:是圖1所示的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸和杠桿的細(xì)節(jié)剖面圖。
圖5是本發(fā)明的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)軸和杠桿的細(xì)節(jié)剖面圖。
圖6是本發(fā)明的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的第三實(shí)施的具有杠桿的實(shí)心轉(zhuǎn)軸的局部剖面圖。
圖7’是本發(fā)明的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。
附圖標(biāo)記
1杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)
2輔助驅(qū)動(dòng)裝置
3支撐架
4星形盤狀元件
5星形盤狀元件
6桿狀杠桿
7滾珠軸承
8轉(zhuǎn)軸
9皮帶輪
10驅(qū)動(dòng)皮帶
11輸出小輪
12突出端部
13彈簧部件
14桿狀部件
15開口
16滾珠軸承
17支座
18端部
19圓形部件
20支撐部件
21開口
22外壁23彈簧片24調(diào)整螺釘28凸輪29轉(zhuǎn)軸30杠桿段31桿狀杠桿32銷子33纜索部件34活套35活套36固定部件37提升纜索38配重砣39配重砣40活塞/汽缸組件41活塞/汽缸組件42外圓環(huán)43支撐滾輪44支撐滾輪45滾輪60桿狀杠桿61桿狀杠桿α偏轉(zhuǎn)角
具體實(shí)施例方式圖1是具有輔助驅(qū)動(dòng)裝置2的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)1的示意圖。輔助驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)機(jī)， 安裝在支撐架3上。杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)還具有設(shè)置在端面上的兩個(gè)帶八個(gè)鈍齒的星形盤狀元件4， 5，以及八個(gè)桿狀杠桿6。兩個(gè)星形盤狀元件4，5通過滾珠軸承7安裝在中空的轉(zhuǎn)軸8上。 桿狀杠桿6直接固定在轉(zhuǎn)軸上，如圖2所示。在一個(gè)星形盤狀元件4上安裝有皮帶輪9，皮帶輪9由驅(qū)動(dòng)皮帶10與輔助驅(qū)動(dòng)裝置的輸出小輪11相連。由此，星形盤狀元件4可以被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，并因輸出小輪11與皮帶輪 9的直徑不同而以比轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速小的速度連續(xù)旋轉(zhuǎn)。在星形盤狀元件4與杠桿6之間，或者說在星形盤狀元件的各個(gè)齒狀突出端部12 與相鄰的桿狀杠桿6之間，裝有盤簧形式的彈簧部件13。作為彈簧部件13的盤簧也可以由壓力汽缸或連桿代替。在側(cè)視2中能更好地看到，彈簧部件13并不直接固定在星形盤狀元件4的突出端部12上，而是優(yōu)選地固定在桿狀部件14上，桿狀部件14在兩個(gè)相互平行的星形盤狀元件4，5相應(yīng)的突出端部12之間延伸。在圖2中僅示出了兩個(gè)桿狀部件 14。兩個(gè)桿狀部件14基本上已足以穩(wěn)固連接兩個(gè)星形盤狀元件4，5。然而，通常在兩個(gè)星形盤狀元件4，5之間設(shè)置與兩個(gè)星形盤狀元件4，5的突出端部12的數(shù)目相當(dāng)?shù)臈U狀部件。 為此，在突出端部12上設(shè)有開口 15，在圖1中能更好地看到。桿狀部件14穿過該開口并特別穩(wěn)固地固定在其中。如果不在盤狀元件上設(shè)置開口，也可以采用其他方式固定。在盤狀元件上是否設(shè)置開口都可以例如通過焊接進(jìn)行固定。實(shí)質(zhì)上，也可以用管狀或盤狀部件甚至管子代替桿狀部件，以將盤狀元件4，5相互連接。在圖2上還可看出，兩個(gè)星形盤狀元件4，5通過滾珠軸承7裝在中空轉(zhuǎn)軸8上。中空轉(zhuǎn)軸自身裝入支座17上的滾珠軸承16中。在圖2中靠右的驅(qū)動(dòng)側(cè)設(shè)有位于圖面外部從而不可見的輔助驅(qū)動(dòng)裝置2，以及安裝在盤狀元件4上的皮帶輪9。支座17上的轉(zhuǎn)軸的輸出側(cè)位于左側(cè)。在轉(zhuǎn)軸的輸出側(cè)可以連接變速箱，以將驅(qū)動(dòng)力比如用于驅(qū)動(dòng)車輛，具體用于汽車。這種情況下，杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)具體可以水平布置。然而，實(shí)質(zhì)上，也可以直立布置，但直立布置需要的空間比水平布置大，使得水平布置顯得更適合于車輛中的應(yīng)用。在圖2中還可看出，桿狀杠桿6還沿轉(zhuǎn)軸8相互錯(cuò)位排列，即逐個(gè)以不同間距沿轉(zhuǎn)軸排列，而不分別相互對置地成對排列。桿狀杠桿附裝于轉(zhuǎn)軸并與之一同旋轉(zhuǎn)，即，不是通過滾珠軸承相互連接。一個(gè)將桿狀杠桿連到轉(zhuǎn)軸上的可行方式可以參見圖4，另外兩個(gè)不同方式可以參見圖5和圖6。下面會(huì)更詳細(xì)地進(jìn)行說明。桿狀杠桿6在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸8的端部18具有圓形部件19，具體為半球狀部件。該部件可以嵌入連桿的鉸鏈槽，以與桿狀部件14產(chǎn)生連接。連桿未在圖2中示出，而設(shè)置有彈簧部件13。也可以在桿狀杠桿6和桿狀部件14之間設(shè)置由螺釘、銷子等固定的桿狀部件。 此外，可在桿狀杠桿與轉(zhuǎn)軸(參見圖幻的連接部位設(shè)置至少一個(gè)彈簧片的同時(shí)，在桿狀杠桿與桿狀部件14之間僅設(shè)置一個(gè)鉸鏈，具體為半球狀鉸鏈。通過彈性的或緩沖的連接，比如通過設(shè)置油缸或彈簧部件，或者通過設(shè)置上述至少一個(gè)彈簧片，可以實(shí)現(xiàn)緩和從而不突發(fā)的啟動(dòng)。如圖3的細(xì)節(jié)圖所示，桿狀杠桿6在兩端部分別具有圓形部件19和支撐部件20。 然而，端部的支撐部件20通常是一部分位于中空轉(zhuǎn)軸的外壁22內(nèi)側(cè)，同時(shí)另一部分位于外壁22的外側(cè)，從而可以特別穩(wěn)固地固定在轉(zhuǎn)軸上。這種情況在圖4的轉(zhuǎn)軸和桿狀杠桿的細(xì)節(jié)圖中可以看出來。支撐部件的一部分位于中空轉(zhuǎn)軸內(nèi)側(cè)，另一部分位于中空轉(zhuǎn)軸外側(cè)。桿狀杠桿自身伸入轉(zhuǎn)軸的外壁22上的開口 21。對桿狀杠桿或其至少一部分設(shè)置彈性材料，實(shí)質(zhì)上能產(chǎn)生角度為α的略微偏轉(zhuǎn)，同時(shí)由桿狀杠桿6的長桿產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而有助于或者說加速轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如根據(jù)圖5和圖7的實(shí)施例所示，通過設(shè)置纜索部件33，使桿狀杠桿偏轉(zhuǎn)。支撐部件20的兩部分固定在桿狀杠桿上，具體是牢固焊接在桿狀杠桿上。然而， 實(shí)質(zhì)上，桿狀杠桿還可以伸入，或者至少其端部伸入位于轉(zhuǎn)軸8的外壁22內(nèi)側(cè)的區(qū)域?？梢栽谧鳛檗D(zhuǎn)軸四的實(shí)心轉(zhuǎn)軸上設(shè)置突出的凸輪28，凸輪觀被桿狀杠桿31的相應(yīng)端部的杠桿段30搭接，來代替在中空轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的對桿狀杠桿進(jìn)行固定的支撐部件 20。參見圖6，桿狀杠桿由相應(yīng)的銷子32固定在凸輪上。另外，如果轉(zhuǎn)軸不是中空轉(zhuǎn)軸而是實(shí)心轉(zhuǎn)軸，那么轉(zhuǎn)軸可以有任何需要的結(jié)構(gòu)并且轉(zhuǎn)軸與桿狀杠桿可以有任何需要的連接形式。如果轉(zhuǎn)軸為實(shí)心轉(zhuǎn)軸，那么桿狀杠桿的偏轉(zhuǎn)不可能發(fā)生在其與轉(zhuǎn)軸相連的區(qū)域，而是可以在桿狀杠桿的整個(gè)長度上，同時(shí)，如圖5所示，可以設(shè)置起彈簧作用的纜索部件。與圖6所示的實(shí)施方式不同，在圖5中，轉(zhuǎn)軸8為中空轉(zhuǎn)軸，桿狀杠桿6具有位于轉(zhuǎn)軸8的外壁22的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的支撐部件20。轉(zhuǎn)軸8的外周大約四分之三附加纏繞纜索部件33，具體為鋼纜。該纜索用端部活套34連接在桿狀杠桿上或者連接在圖5所示的實(shí)施例中與桿狀杠桿相連的彈簧片23上，并且用另一端部活套35連接在轉(zhuǎn)軸8外側(cè)固定的固定部件36上。通過將纜索部件33預(yù)張緊以及將桿狀杠桿相對于固定部件預(yù)張緊，可以省略盤簧形式的彈簧部件13，這是因?yàn)闂U狀杠桿在纜索部件33的預(yù)張緊下被有彈性地固定。 仍如圖5所示，在轉(zhuǎn)軸部分設(shè)置有調(diào)整螺釘M，用于調(diào)節(jié)纜索部件33的張力。桿狀杠桿6 和彈簧片23可以固定或接合在彼此上。也可以是整個(gè)桿狀杠桿為彈簧片。也可以在桿狀部件14的區(qū)域內(nèi)設(shè)置用于調(diào)節(jié)的比如調(diào)整螺釘，以調(diào)節(jié)在桿狀杠桿上或者說彈簧片上作用的力。另外，彈簧片可以是多層的，以提高其剛性，從而增強(qiáng)對鋼纜施加的拉應(yīng)力。星形盤狀元件4首先被作為輔助驅(qū)動(dòng)裝置2的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。桿狀杠桿相應(yīng)地被帶動(dòng)，從而轉(zhuǎn)動(dòng)與桿狀杠桿相連的轉(zhuǎn)軸。各個(gè)桿狀杠桿被當(dāng)作離心體，在離心力造成的瞬間不平衡下，產(chǎn)生作用在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩。從而，轉(zhuǎn)軸被旋轉(zhuǎn)，并逐漸減輕電機(jī)的負(fù)荷，這是因?yàn)闂U狀杠桿有助于轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于利用了當(dāng)桿狀杠桿隨旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生偏離時(shí)產(chǎn)生的離心力，以及由此引起的瞬間不平衡進(jìn)而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，所以可以提供比輸入動(dòng)力更大的輸出動(dòng)力。例如，在設(shè)置有六個(gè)杠桿的情況下，利用1千克重的力，可以提起或者移動(dòng)120千克。 杠桿長度例如可以是50至60厘米。當(dāng)然也可以是其它的桿狀杠桿長度，實(shí)質(zhì)上，桿狀杠桿長度越長，越能產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩，從而得到更大的動(dòng)力輸出。固定在轉(zhuǎn)軸上的短而堅(jiān)硬的桿狀杠桿，可以通過比如彈性加長部件來加長，以得到需要的實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)的彈簧作用，或者反過來可以將彈性桿狀杠桿固定在轉(zhuǎn)軸上，并由更硬的加長部件加長。圖7中示出了這種桿狀杠桿的一個(gè)例子。在本例子中，桿狀杠桿為雙桿狀杠桿60，并固定在轉(zhuǎn)軸8上。纜索部件33連接在雙桿狀杠桿60上，繞在轉(zhuǎn)軸8的局部區(qū)域并固定在轉(zhuǎn)軸8上。第二桿狀杠桿61與第一桿狀杠桿6對置，其可由提升纜索37移動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)的其他結(jié)構(gòu)與德國專利文獻(xiàn)DE 10 2004 035 290A1中說明的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相似。在圖7中，還設(shè)置有兩個(gè)對置的配重砣38，39，連接活塞/汽缸組件40，41。活塞/ 汽缸組件40，41與配重砣38，39穩(wěn)固連接?；钊?汽缸組件41連接在桿狀杠桿60上，使得因轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力的作用而在外圓環(huán)42上施加旋轉(zhuǎn)力，正像施加在杠桿61和轉(zhuǎn)軸上一樣。配重砣38，39經(jīng)支撐滾輪43，44設(shè)置在圓環(huán)42中。當(dāng)提升圖中上部的配重砣38 時(shí)，對置的配重砣39也由提升纜索37提升，其中，提升纜索37 —端固定在配重砣38的區(qū)域，另一端由不同的小輪45引導(dǎo)并固定在桿狀杠桿61的區(qū)域。然而，通過設(shè)置纜索部件33也能實(shí)現(xiàn)配重砣38，39與桿狀杠桿60，61的直接連接，因此提升纜索37可以省略。與現(xiàn)有技術(shù)不同，在本發(fā)明的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)中，桿狀杠桿離轉(zhuǎn)軸更近，使得任意長度的桿狀杠桿都能產(chǎn)生短暫的動(dòng)力傳遞，從而可以調(diào)節(jié)力量傳遞的大小。作為輔助驅(qū)動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)可以由利用太陽能、風(fēng)能和水力等可再生能源的發(fā)動(dòng)機(jī)代替，以使星形盤狀元件和桿狀杠桿運(yùn)轉(zhuǎn)起來，即作為初始動(dòng)力。當(dāng)然還可以利用其它能量作為輔助動(dòng)力。除了以上說明的和在附圖中示出的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)的各種具體實(shí)施方式
外，還可以有其它多種實(shí)施方式，其中，在轉(zhuǎn)軸上至少安裝兩個(gè)杠桿，杠桿可以至少以相當(dāng)小的角度相對于轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)并且受離心力的反作用力作用，并且，利用輔助驅(qū)動(dòng)來啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由作用于杠桿的離心力以及由離心力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩加強(qiáng)。至少兩個(gè)杠桿可旋轉(zhuǎn)地固定在轉(zhuǎn)軸上，并能由輔助驅(qū)動(dòng)裝置以緩沖的方式直接或間接驅(qū)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，具有 至少兩個(gè)杠桿(6，60，61)，至少一個(gè)轉(zhuǎn)軸(8，29)， 至少一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)裝置(2)，和至少一個(gè)元件(4，5)，其能夠由所述輔助驅(qū)動(dòng)裝置(2)驅(qū)動(dòng)，大致垂直于所述轉(zhuǎn)軸(8， 29)，并且可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述轉(zhuǎn)軸(8，29)上，以及所述至少兩個(gè)杠桿(6，60，61)可旋轉(zhuǎn)地固定安裝在所述轉(zhuǎn)軸(8，29)上，并由所述元件以緩沖的方式直接或間接地驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于， 所述元件為盤狀元件(4，5)，具體為星形盤狀元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，在所述以緩沖的方式驅(qū)動(dòng)時(shí)，元件(4，5)與至少兩個(gè)杠桿(6)由彈簧部件(13)和/或活塞/汽缸組件和/或連桿相互連接。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于， 所述杠桿(6，60，61)中的至少一個(gè)經(jīng)由纜索裝置(33)彈性安裝。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，所述杠桿(6)在端部具有相互錯(cuò)開的支撐部件(20)，所述支撐部件設(shè)在中空轉(zhuǎn)軸(8) 的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，使所述杠桿(6)不沉入所述轉(zhuǎn)軸(8)，并使杠桿(6)可相對于轉(zhuǎn)軸(8)偏轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，所述杠桿(6，60，61)在端部具有球形或半球形部件(19)，其與鉸接面配合或支撐在鉸接面上，以形成鉸接。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，所述杠桿中的至少一個(gè)經(jīng)由至少一個(gè)彈簧部件，具體為至少一個(gè)彈簧片(23)，與所述轉(zhuǎn)軸相連。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于， 所述杠桿中的至少一個(gè)本身為彈簧部件，具體為彈簧片。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，所述杠桿為桿狀杠桿(6，60，61)，沿所述轉(zhuǎn)軸(8，29)的縱向相互錯(cuò)位地排列。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，具有兩個(gè)星形盤狀元件(4，5)，所述杠桿為桿狀杠桿(6，60，61)并相對于星形盤狀元件(4，5)錯(cuò)位排列。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，星形盤狀元件(4，5)在其突出的端部(12)的區(qū)域經(jīng)由至少一個(gè)連接部件，具體為桿狀部件(14)，相互連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，彈簧部件(13)和/或活塞/汽缸組件和/或連桿和/或鉸鏈裝置作用于或可連接于或連接于桿狀部件(14)。
13.根據(jù)權(quán)利要求3-12任一項(xiàng)所述的杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于， 所述連桿在端部具有鉸鏈，以與桿狀部件(14)和杠桿(6，60，61)鉸接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其包括至少兩個(gè)杠桿(6)，至少一個(gè)轉(zhuǎn)軸(8，29)和至少一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)裝置(2)。所述杠桿發(fā)動(dòng)機(jī)(1)還包括至少一個(gè)元件(4，5)，其由輔助驅(qū)動(dòng)裝置(2)驅(qū)動(dòng)，大致垂直于轉(zhuǎn)軸(8，29)，并且可旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)軸(8，29)上。至少兩個(gè)杠桿(6，60，61)可旋轉(zhuǎn)地固定安裝在轉(zhuǎn)軸(8，29)上，并由元件以緩沖的方式直接或間接地驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)F03G7/10GK102203415SQ200980142541
公開日2011年9月28日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者漢斯·沃納·比爾蓋斯 申請人:漢斯·沃納·比爾蓋斯