專利名稱：一種連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，特別是一種連桿 導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的曲軸連桿機(jī)構(gòu)，連桿隨著曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)做平面左右搖擺的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，由 于受力方向的關(guān)系，傳統(tǒng)連桿傳遞的力，必須是活塞上下來的氣缸壓力和汽缸壁面的側(cè)向 壓力合成通過連桿桿身的力來進(jìn)行傳遞，巨大側(cè)向力的產(chǎn)生(由氣缸爆發(fā)壓力、連桿與壁 面角度定值)，是活塞氣缸組壽命的主要?dú)⑹种?，同時(shí)還造成大量機(jī)械功的損失；同時(shí)活 塞組產(chǎn)生的往復(fù)慣性力，無法由單平衡(曲拐平衡重)完全平衡)，而采用平衡軸雙平衡方 式，往往又帶來齒輪連接噪音等問題和布置的局限往往額外由產(chǎn)生部分扭矩，結(jié)構(gòu)也較復(fù)
ο《內(nèi)燃機(jī)》1981年第8期報(bào)導(dǎo)過日本工業(yè)大學(xué)研制的無連桿內(nèi)燃機(jī)，采用雙滑 塊組合使用，氣缸是十字型布置，但其布置做單缸機(jī)太過臃腫，而且其為兩缸通過雙圓滑 塊聯(lián)動(dòng)，容易造成一缸傾斜，潤滑油容易竄入活塞頂。1985年實(shí)用新型專利申請(qǐng)說明書 CN85200337U中提到一種單圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，采用整體式活塞，取消了連桿，其為 了克服上下止點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)死點(diǎn)，在曲軸和活塞上做了一個(gè)2 1的齒輪副，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并在高 速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，齒輪副容易產(chǎn)生噪音，在沖擊載荷下，也容易由于偏差而造成斷齒。1997年 發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書95111403. 4中有提到一種雙圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，其結(jié)構(gòu) 上在1981年日本工業(yè)大學(xué)的無連桿內(nèi)燃機(jī)基礎(chǔ)上，采用雙缸90°結(jié)構(gòu)，即使一缸單做滑 道使用不裝缸頭，但用作單缸機(jī)使用還是結(jié)構(gòu)臃腫，而且其活塞也是整體式活塞，取消了連 桿，其活塞大而長(zhǎng)，無法用傳統(tǒng)工藝來制作活塞桶面，活塞與汽缸壁不易形成有效的油膜； 由于氣缸中心與曲柄銷中心大部分時(shí)候不相交，氣缸爆發(fā)壓力和曲柄銷反作用力會(huì)產(chǎn)生一 翻倒力矩于活塞上，又活塞一側(cè)上端和另一側(cè)下端與汽缸壁的碰觸來平衡，雖然相比傳統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)力很小，但單點(diǎn)接觸的持續(xù)上下運(yùn)動(dòng)同樣容易破壞油膜，同時(shí)活塞保持傾斜，也容易 漏氣和竄機(jī)油；同時(shí)由于強(qiáng)度和工藝的考慮，其整體式活塞的體積臃腫，難以減少質(zhì)量，往 往還要使用鑄鐵做為材料來保證強(qiáng)度，雖然可以通過兩缸往復(fù)力合成然后增加平衡重的方 法來平衡慣性力，但兩缸錯(cuò)位，還存在一個(gè)計(jì)算時(shí)忽略的力矩，活塞越重，此力矩越大，同時(shí) 也導(dǎo)致整體發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量增加許多；其整體式活塞還使拆機(jī)檢修非常麻煩，要更換活塞，就 必須開箱拆卸；同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的行程受到了缸徑的限制，其行程與缸徑比限制了要小 于0. 8，上述結(jié)構(gòu)大大限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的布置，如果想獲得大排量的內(nèi)燃機(jī)，導(dǎo)致結(jié)果缸徑必 須做大，缸徑大導(dǎo)致活塞質(zhì)量重，平衡重質(zhì)量增加，整機(jī)質(zhì)量增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命 長(zhǎng)，做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置。
本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的 活塞連桿裝置，包括活塞、曲軸及由桿柄和桿身組成的連桿，所述的活塞設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)氣缸 體內(nèi)，所述的連桿及曲軸設(shè)置在箱體內(nèi)，其特征在于，所述的連桿桿柄通過活塞銷與活塞相 連，所述的連桿桿身上設(shè)置有一偏心圓旋轉(zhuǎn)體且連桿通過該偏心圓旋轉(zhuǎn)體與曲軸相連，所 述的箱體上設(shè)置有與連桿相配合且使連桿沿氣缸體中心做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。將活塞和連桿設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu)，通過活塞銷將活塞與連桿固連在一起，這樣不 僅方便加工設(shè)計(jì)，而且還降低了內(nèi)燃機(jī)行程對(duì)缸徑的要求。同時(shí)通過通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)使得活 塞與連桿做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而無需考慮連桿做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性力對(duì)整機(jī)受力的影響。在上述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置中，所述的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括連 桿桿身正反表面的左右邊沿均向外延伸形成的凸沿和固定在箱體上的導(dǎo)塊，所述的導(dǎo)塊的 導(dǎo)面位于同一側(cè)的兩凸沿之間。在上述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置中，所述的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括固 定在箱體上的具有導(dǎo)槽的導(dǎo)塊，上述的連桿桿身左右兩側(cè)面分別位于相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)塊的導(dǎo)槽 內(nèi)。在上述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置中，所述的曲軸由左曲軸和 右曲軸組成，所述的右曲軸貫穿偏心圓旋轉(zhuǎn)體并與左曲軸固連。將曲軸設(shè)計(jì)成左曲軸和右 曲軸不僅方便加工，而且還有利于安裝。在上述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置中，所述的連桿與右曲軸之 間安裝有動(dòng)平衡調(diào)整方滑塊，所述的連桿夾持在動(dòng)平衡調(diào)整方滑塊和左曲軸之間。通過連 桿、動(dòng)平衡調(diào)整方滑塊和左曲軸三者之間的配合使得連桿沿曲軸軸心線軸向定位在曲軸 上。在上述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置中，所述的連桿桿柄頂部具 有小孔，上述的活塞銷穿插在小孔內(nèi)。在上述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置中，所述的連桿桿身中部具 有大孔，上述的偏心圓旋轉(zhuǎn)體設(shè)置在大孔內(nèi)。在上述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置中，所述的連桿桿身左右兩 側(cè)面中部均開設(shè)有水平設(shè)置的油道，所述的油道一端與大孔相通，另一端與導(dǎo)塊相通。通過 油道將潤滑油輸送到導(dǎo)塊的導(dǎo)面上，從而潤滑導(dǎo)塊的導(dǎo)面，減少摩擦。在上述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置中，所述的導(dǎo)塊與曲軸呈垂 直關(guān)系。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)中的活塞連桿裝置將活塞和連桿 設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu)，通過活塞銷將活塞與連桿固連在一起，這樣不僅方便加工設(shè)計(jì)，而且還 降低了內(nèi)燃機(jī)行程對(duì)缸徑的要求；同時(shí)通過連桿與導(dǎo)塊的配合，使得活塞與連桿做直線往 復(fù)運(yùn)動(dòng)從而無需考慮連桿做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性力對(duì)整機(jī)受力的影響。


圖1是本發(fā)明安裝在內(nèi)燃機(jī)上時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明安裝在氣缸體上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明曲軸和連桿軸向布置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明中連桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、活塞；2、連桿；21、桿身；22、桿柄；23、油道；24、凸沿；26、大孔；27、小孔；
3、氣缸體；4、偏心圓旋轉(zhuǎn)體；5、曲軸；51、左曲軸；52、右曲軸；6、導(dǎo)塊；7、活塞銷；8、箱體； 9、動(dòng)平衡調(diào)整方滑塊。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。如圖1至圖5所示，本連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)中的活塞連桿裝置包括活塞1、 曲軸5及由桿柄22和桿身21組成的連桿2，其中活塞1設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)氣缸體3內(nèi)，連桿2 及曲軸5設(shè)置在箱體8內(nèi)。連桿2桿柄22頂部具有小孔27，連桿2桿柄22通過活塞銷7與活塞1相連且活 塞銷7穿插在小孔27內(nèi)。連桿2桿身21中部具有大孔26，在連桿2桿身21的大孔26內(nèi) 安裝設(shè)置有一偏心圓旋轉(zhuǎn)體4且連桿2通過該偏心圓旋轉(zhuǎn)體4與曲軸5相連。將活塞1和 連桿2設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu)，通過活塞銷7將活塞1與連桿2固連在一起，這樣不僅方便加工 設(shè)計(jì)，而且還降低了內(nèi)燃機(jī)行程對(duì)缸徑的要求。箱體8上設(shè)置有與連桿2相配合且使連桿2沿氣缸體3中心做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括連桿2桿身21正反表面的左右邊沿均向外延伸形成的凸沿24和固 定在箱體8上的導(dǎo)塊6，導(dǎo)塊6的導(dǎo)面位于同一側(cè)的兩凸沿24之間，其中導(dǎo)塊6與曲軸5呈 垂直關(guān)系。也可以根據(jù)實(shí)際情況，將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為固定在箱體8上的具有導(dǎo)槽的導(dǎo)塊6， 連桿2桿身21左右兩側(cè)面分別位于相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)塊6的導(dǎo)槽內(nèi)。這樣同樣能使連桿2沿著 導(dǎo)塊6做上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。曲軸5由左曲軸51和右曲軸52組成，右曲軸52貫穿偏心圓 旋轉(zhuǎn)體4并與左曲軸51固連。將曲軸5設(shè)計(jì)成左曲軸51和右曲軸52不僅方便加工，而且 還有利于安裝。在連桿2與右曲軸52之間安裝有動(dòng)平衡調(diào)整方滑塊9，連桿2夾持在動(dòng)平 衡調(diào)整方滑塊9和左曲軸51之間。通過連桿2、動(dòng)平衡調(diào)整方滑塊9和左曲軸51三者之間 的配合使得連桿2沿曲軸5軸心線軸向定位在曲軸5上。在連桿2桿身21左右兩側(cè)面中部均開設(shè)有水平設(shè)置的油道23，油道23 —端與大 孔26相通，另一端與導(dǎo)塊6相通。通過油道23將潤滑油輸送到導(dǎo)塊6的導(dǎo)面上，從而潤滑 導(dǎo)塊6的導(dǎo)面，減少摩擦。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替 代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
一種連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，包括活塞(1)、曲軸(5)及由桿柄(22)和桿身(21)組成的連桿(2)，所述的活塞(1)設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)氣缸體(3)內(nèi)，所述的連桿(2)及曲軸(5)設(shè)置在箱體(8)內(nèi)，其特征在于，所述的連桿(2)桿柄(22)通過活塞銷(7)與活塞(1)相連，所述的連桿(2)桿身(21)上設(shè)置有一偏心圓旋轉(zhuǎn)體(4)且連桿(2)通過該偏心圓旋轉(zhuǎn)體(4)與曲軸(5)相連，所述的箱體(8)上設(shè)置有與連桿(2)相配合且使連桿(2)沿氣缸體(3)中心做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，其特征在于， 所述的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括連桿(2)桿身(21)正反表面的左右邊沿均向外延伸形成的凸沿(24) 和固定在箱體⑶上的導(dǎo)塊(6)，所述的導(dǎo)塊(6)的導(dǎo)面位于同一側(cè)的兩凸沿(24)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，其特征在于， 所述的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括固定在箱體(8)上的具有導(dǎo)槽的導(dǎo)塊(6)，上述的連桿(2)桿身(21) 左右兩側(cè)面分別位于相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)塊(6)的導(dǎo)槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，其特 征在于，所述的曲軸(5)由左曲軸(51)和右曲軸(52)組成，所述的右曲軸(52)貫穿偏心 圓旋轉(zhuǎn)體(4)并與左曲軸(51)固連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，其特征在于， 所述的連桿(2)與右曲軸(52)之間安裝有動(dòng)平衡調(diào)整方滑塊(9)，所述的連桿(2)夾持在 動(dòng)平衡調(diào)整方滑塊(9)和左曲軸(51)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，其特 征在于，所述的連桿(2)桿柄(22)頂部具有小孔(27)，上述的活塞銷(7)穿插在小孔(27) 內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，其特 征在于，所述的連桿(2)桿身(21)中部具有大孔(26)，上述的偏心圓旋轉(zhuǎn)體(4)設(shè)置在大 孔(26)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，其特征在 于，所述的連桿(2)桿身(21)左右兩側(cè)面中部均開設(shè)有水平設(shè)置的油道(23)，所述的油道(23)—端與大孔(26)相通，另一端與導(dǎo)塊(6)相通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，其特征在于， 所述的導(dǎo)塊(6)與曲軸(5)呈垂直關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)的活塞連桿裝置質(zhì)量重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工復(fù)雜等問題。本連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)中的活塞連桿裝置包括活塞、曲軸及由桿柄和桿身組成的連桿，所述的活塞設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)氣缸體內(nèi)，所述的連桿及曲軸設(shè)置在箱體內(nèi)，所述的連桿桿柄通過活塞銷與活塞相連，所述的連桿桿身上設(shè)置有一偏心圓旋轉(zhuǎn)體且連桿通過該偏心圓旋轉(zhuǎn)體與曲軸相連，所述的箱體上設(shè)置有與連桿相配合且使連桿沿氣缸體中心做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。本連桿導(dǎo)向往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)中的活塞連桿裝置具有使用壽命長(zhǎng)、質(zhì)量輕、加工設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F01M1/06GK101943058SQ201010298200
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者佟宇, 江加凱, 阮劉明 申請(qǐng)人:浙江錢江摩托股份有限公司