活塞系導(dǎo)引設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有發(fā)動(dòng)機(jī)軸及經(jīng)配置以在汽缸室內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞的差動(dòng)沖程往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其包含：內(nèi)活塞部分；活塞桿，其在第一端處耦合到所述內(nèi)活塞部分；外活塞部分，其用作所述內(nèi)活塞部分的載架且連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸，其中所述內(nèi)活塞部分經(jīng)配置以按不同于所述外活塞部分的循環(huán)的循環(huán)操作；及控制及連桿總成，其在錨定點(diǎn)處耦合到所述發(fā)動(dòng)機(jī)，且所述控制及連桿總成以可樞轉(zhuǎn)方式耦合于所述活塞桿的界定復(fù)制點(diǎn)的第二端處，其中所述控制及連桿總成將所述復(fù)制點(diǎn)的移動(dòng)導(dǎo)引且界定為與所述汽缸室的軸線實(shí)質(zhì)上對(duì)準(zhǔn)。
【專利說(shuō)明】活塞系導(dǎo)引設(shè)備及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中所揭示的實(shí)施例涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，且特定來(lái)說(shuō)涉及活塞內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。更特定來(lái)說(shuō)，本文中所揭示的實(shí)施例涉及一種用于差動(dòng)沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞系導(dǎo)引設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]以其全文引用方式并入本文中的第5，243，938號(hào)美國(guó)專利中揭示一種差動(dòng)沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。在差動(dòng)沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞在一個(gè)曲軸旋轉(zhuǎn)期間完成四個(gè)單獨(dú)沖程(吸氣、壓縮、做功及排氣)。內(nèi)活塞部分在由活塞冠在室一端處導(dǎo)引時(shí)沿著相應(yīng)汽缸內(nèi)膛壁滑動(dòng)。內(nèi)活塞部分耦合到沿著活塞銷穿透滑動(dòng)的活塞桿，當(dāng)活塞杠桿擺動(dòng)以進(jìn)行內(nèi)活塞部分的沖程時(shí)所述活塞桿沿著汽缸軸線進(jìn)行縱向線性運(yùn)動(dòng)。此誘發(fā)對(duì)組件的不合意應(yīng)力且可導(dǎo)致過(guò)早磨損及耗損，舉例來(lái)說(shuō)在活塞環(huán)岸上、在活塞桿上及在汽缸壁上。于是需要組合活塞的四個(gè)沖程的優(yōu)點(diǎn)與曲軸每循環(huán)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)而不誘發(fā)過(guò)早磨損及耗損及對(duì)活塞系組件的不合意應(yīng)力的差動(dòng)沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個(gè)方面中，本文中所揭示的實(shí)施例涉及一種具有發(fā)動(dòng)機(jī)軸及經(jīng)配置以在汽缸室內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞的差動(dòng)沖程往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括:內(nèi)活塞部分；活塞桿，其在第一端處耦合到所述內(nèi)活塞部分；外活塞部分，其用作所述內(nèi)活塞部分的載架且連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸，其中所述內(nèi)活塞部分經(jīng)配置以按不同于所述外活塞部分的循環(huán)的循環(huán)操作；及控制及連桿總成，其在錨定點(diǎn)處耦合到所述發(fā)動(dòng)機(jī)，且所述控制及連桿總成以可樞轉(zhuǎn)方式耦合于所述活塞桿界定復(fù)制點(diǎn)的第二端處，其中所述控制及連桿總成將所述復(fù)制點(diǎn)的移動(dòng)導(dǎo)引且界定為與所述汽缸室的軸線實(shí)質(zhì)上對(duì)準(zhǔn)。
[0004]在其它方面中，本文中所揭示的實(shí)施例涉及一種供與具有安置于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸內(nèi)的活塞桿的活塞一起使用的控制及導(dǎo)引設(shè)備，所述控制及導(dǎo)引設(shè)備界定包括活塞杠桿聯(lián)桿、支軸聯(lián)桿、推進(jìn)聯(lián)桿及搖臂聯(lián)桿的四連桿機(jī)構(gòu)，其中通過(guò)以下各項(xiàng)界定及定位所述四連桿機(jī)構(gòu):所述支軸聯(lián)桿的第一端與所述搖臂聯(lián)桿的第一端的第一鉸鏈接頭；所述支軸聯(lián)桿的第二端與所述活塞杠桿聯(lián)桿的第二鉸鏈接頭；所述搖臂聯(lián)桿的第二端與所述推進(jìn)聯(lián)桿的第一端的第三鉸鏈接頭；及所述推進(jìn)聯(lián)桿的第二端與所述活塞杠桿聯(lián)桿的第四鉸鏈接頭，其中所述活塞杠桿聯(lián)桿在一端處以可樞轉(zhuǎn)方式耦合到所述活塞桿以界定所述活塞桿沿著所述汽缸軸線的線性縱向運(yùn)動(dòng)。
[0005]在又其它方面中，本文中所揭示的實(shí)施例涉及一種使用包含具有活塞桿且在所述活塞桿的引導(dǎo)下在汽缸內(nèi)移動(dòng)的內(nèi)活塞部分的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞系控制及導(dǎo)引設(shè)備的方法，所述方法包括:提供活塞系控制及導(dǎo)引設(shè)備，所述活塞系控制及導(dǎo)引設(shè)備包括在第一位置處以鉸接方式耦合到所述活塞桿的界定復(fù)制點(diǎn)的一端的活塞杠桿聯(lián)桿及在所述活塞杠桿的第二位置處耦合到所述活塞杠桿的連桿總成，且所述連桿總成在界定錨定點(diǎn)的位置處進(jìn)一步以鉸接方式耦合到所述發(fā)動(dòng)機(jī)；及致動(dòng)所述連桿總成且使所述復(fù)制點(diǎn)實(shí)質(zhì)上在所述汽缸內(nèi)沿著汽缸軸線以線性平行運(yùn)動(dòng)移動(dòng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]在附圖中圖解說(shuō)明本發(fā)明，其中，
[0007]圖1圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例的活塞系導(dǎo)引總成的示意圖。
[0008]圖2圖解說(shuō)明正交于其中并入有圖1的活塞系導(dǎo)引總成的差動(dòng)沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線的剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]參考圖式更詳細(xì)地描述本文中所提及的一或多個(gè)實(shí)施例的方面、特征及優(yōu)點(diǎn)，其中相似參考編號(hào)表示相似元件。本文中所揭示的實(shí)施例提供并入于差動(dòng)沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞系內(nèi)的活塞系導(dǎo)引設(shè)備(或總成)。
[0010]參考圖1，展示根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例的活塞系導(dǎo)引總成的示意圖。活塞系導(dǎo)引設(shè)備100(或總成)可并入于圖2中所圖解說(shuō)明的差動(dòng)沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞系內(nèi)。如本文中所使用，“活塞系”可包含作為總成耦合在一起且可在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)操作的活塞、活塞杠桿聯(lián)桿及導(dǎo)引總成。所述導(dǎo)引總成還可在本文中稱為控制及導(dǎo)引設(shè)備或者控制及連桿總成。
[0011]差動(dòng)沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)通常包含具有一或多個(gè)汽缸內(nèi)膛212的發(fā)動(dòng)機(jī)本體210及位于一或多個(gè)汽缸內(nèi)膛212中的每一者內(nèi)的內(nèi)活塞部分220。內(nèi)活塞部分220可與相應(yīng)汽缸內(nèi)膛壁213滑動(dòng)接觸(或鄰接)嚙合?；钊麠U230在第一端232處耦合到內(nèi)活塞部分220，且在第二端234處以鉸接方式(或以樞轉(zhuǎn)方式)耦合到活塞杠桿聯(lián)桿110。鉸接耦合(樞轉(zhuǎn)接頭)可界定下文更詳細(xì)地描述的“復(fù)制”點(diǎn)102。
[0012]導(dǎo)引設(shè)備100界定且包含連桿總成(例如，四連桿機(jī)構(gòu))，所述連桿總成包含活塞杠桿聯(lián)桿110的部分111、支軸聯(lián)桿112、推進(jìn)聯(lián)桿114及搖臂聯(lián)桿118。在界定及定位四連桿機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)引設(shè)備100可在支軸聯(lián)桿112的第一端與搖臂聯(lián)桿118的第一端的第一鉸鏈接頭120處以鉸接方式耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)本體210。鉸接耦合(樞轉(zhuǎn)接頭)界定下文更詳細(xì)地描述的“錨定”(或附接)點(diǎn)104。所述四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包含支軸聯(lián)桿112的第二端與活塞杠桿聯(lián)桿110的部分111的第一端的第二鉸鏈接頭122、搖臂聯(lián)桿118的第二端與推進(jìn)聯(lián)桿114的第一端的第三鉸鏈接頭124及推進(jìn)聯(lián)桿114的第二端與活塞杠桿聯(lián)桿110的部分111的第二端的第四鉸鏈接頭126。
[0013]導(dǎo)引元件或?qū)б?30在“原”點(diǎn)(或軸線)106處耦合(舉例來(lái)說(shuō)以可旋轉(zhuǎn)方式或以可樞轉(zhuǎn)方式)到推進(jìn)聯(lián)桿114?！霸秉c(diǎn)106位于推進(jìn)聯(lián)桿114與界定于“復(fù)制”點(diǎn)102與“錨定”點(diǎn)104之間的虛線(由線108所指示)之間的交叉點(diǎn)處。導(dǎo)引輥130可與導(dǎo)引設(shè)備240滑動(dòng)或滾動(dòng)接觸。在特定實(shí)施例中，導(dǎo)引設(shè)備240可作為發(fā)動(dòng)機(jī)本體210內(nèi)的結(jié)構(gòu)整體地形成且由發(fā)動(dòng)機(jī)本體210界定。舉例來(lái)說(shuō)，導(dǎo)引設(shè)備可作為發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的通道、溝槽或其它結(jié)構(gòu)形成。在其它實(shí)施例中，導(dǎo)引設(shè)備240可牢牢地附接或緊固到發(fā)動(dòng)機(jī)本體210。如所展示，在特定實(shí)施例中，導(dǎo)引設(shè)備240可為線性或?qū)嵸|(zhì)上線性的。導(dǎo)引輥130在導(dǎo)引設(shè)備240內(nèi)移動(dòng)，以使得導(dǎo)引輥130及“原”點(diǎn)106沿著導(dǎo)引設(shè)備240的平行于汽缸212的汽缸軸線250的導(dǎo)引軸線150移動(dòng)。在特定實(shí)施例中，導(dǎo)引元件可包含耦合到所述連桿總成的任何類型的彈簧元件(未展示)，以便向中心偏置所述復(fù)制點(diǎn)且實(shí)質(zhì)上沿著所述汽缸室軸線控制所述復(fù)制點(diǎn)。
[0014]導(dǎo)引設(shè)備100的四連桿機(jī)構(gòu)可經(jīng)配置以形成伸縮式總成或設(shè)備。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，伸縮式總成可由以基于平行四邊形的方式連接的機(jī)械連桿形成，以使得總成的一個(gè)點(diǎn)(舉例來(lái)說(shuō)，“原”點(diǎn)106)的移動(dòng)引起總成的第二點(diǎn)(舉例來(lái)說(shuō)，“復(fù)制”點(diǎn)102)的相應(yīng)(且可能經(jīng)按比例縮放)移動(dòng)。
[0015]在特定實(shí)施例中，“復(fù)制”點(diǎn)102沿著汽缸軸線250的按比例縮放移動(dòng)受到“原”點(diǎn)106沿著導(dǎo)引軸線150的移動(dòng)的限制。以受控制方式有效地轉(zhuǎn)化運(yùn)動(dòng)的四連桿機(jī)構(gòu)的此伸縮式總成用作“復(fù)制”點(diǎn)102的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)引件。因此，在特定實(shí)施例中，四連桿機(jī)構(gòu)界定伸縮式裝置，所述伸縮式裝置導(dǎo)引活塞杠桿聯(lián)桿110以使其在與活塞桿230的樞轉(zhuǎn)接頭(也就是，“復(fù)制”點(diǎn)102)處沿著汽缸軸線250縱向地以直線運(yùn)動(dòng)移動(dòng)。換句話說(shuō)，當(dāng)原點(diǎn)106沿著線性導(dǎo)引件240的導(dǎo)引軸線150行進(jìn)時(shí)，復(fù)制點(diǎn)102沿著汽缸212的汽缸軸線250以縱向線性運(yùn)動(dòng)行進(jìn)。
[0016]將了解，其它導(dǎo)引元件或裝置還可在具有與復(fù)制點(diǎn)102的線性運(yùn)動(dòng)的功能關(guān)系的位置處與導(dǎo)引設(shè)備100的四連桿機(jī)構(gòu)并在一起。作為一個(gè)實(shí)例，導(dǎo)引元件或?qū)б伩晌挥诨钊軛U聯(lián)桿I1上在與推進(jìn)聯(lián)桿114的接頭126處。在此實(shí)例中，彎曲或非線性導(dǎo)引通道可導(dǎo)引活塞杠桿聯(lián)桿110的橫向運(yùn)動(dòng)，以使得當(dāng)使活塞杠桿聯(lián)桿110振蕩以致動(dòng)且擊打內(nèi)活塞部分220時(shí)活塞杠桿聯(lián)桿110與活塞桿230之間的樞轉(zhuǎn)接頭102進(jìn)行與汽缸軸線250對(duì)準(zhǔn)的線性縱向運(yùn)動(dòng)。
[0017]在特定實(shí)施例中，功能關(guān)系存在于連桿總成上的特定位置與復(fù)制點(diǎn)102之間。舉例來(lái)說(shuō)，所述功能關(guān)系可包括使連桿總成上的特定位置移動(dòng)，且因此相應(yīng)地使復(fù)制點(diǎn)102移動(dòng)。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述功能關(guān)系可包括使連桿總成上的特定位置以線性或非線性方式移動(dòng)，且因此使復(fù)制點(diǎn)102以線性方式移動(dòng)。在特定實(shí)施例中，連桿總成上的特定位置可包括原點(diǎn)106。因此，導(dǎo)引元件或?qū)б?30可在特定位置處與四連桿機(jī)構(gòu)并在一起以提供復(fù)制點(diǎn)102的線性運(yùn)動(dòng)，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解。
[0018]在特定實(shí)施例中，可包含位于或附接于活塞系上的任何位置處的彈簧裝置(未展示)。舉例來(lái)說(shuō)，彈簧裝置可在(支軸聯(lián)桿112的第二端與活塞杠桿聯(lián)桿110的部分111的第一端的)鉸鏈接頭122的近端，可限制或?qū)б钊軛U聯(lián)桿110的橫向移動(dòng)。橫向移動(dòng)定義為與汽缸軸線250實(shí)質(zhì)上不對(duì)準(zhǔn)的移動(dòng)。所述彈簧可為如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的任何類型的彈簧裝置。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述彈簧可在一端處錨定到發(fā)動(dòng)機(jī)本體且在另一端處錨定到活塞系?；蛘?，所述彈簧可僅錨定到發(fā)動(dòng)機(jī)本體?？墒顾鰪椈善靡韵拗苹驕p小支軸聯(lián)桿112的橫向移動(dòng)以使得活塞桿230保持在公差極限內(nèi)與汽缸軸線250實(shí)質(zhì)上對(duì)準(zhǔn)。
[0019]參考圖2，展示根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例正交于其中并入有控制及導(dǎo)引設(shè)備100的差動(dòng)沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)軸線的剖面圖。參考圖2中所展示的發(fā)動(dòng)機(jī)的定向，差動(dòng)沖程活塞在固定汽缸212內(nèi)在固定汽缸頭部16上方與旋轉(zhuǎn)曲軸18下方之間移動(dòng)。分別由吸氣閥17a及排氣閥17b控制充氣及排氣汽缸212。由汽缸頭部16中的火花塞20 (不在柴油機(jī)應(yīng)用中使用)啟動(dòng)燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)210可操作以每發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)完成一個(gè)完整燃燒循環(huán)。
[0020]差動(dòng)沖程活塞具有關(guān)閉及密封燃燒室的內(nèi)活塞部分220，及通過(guò)連接棒22連接到曲軸18且在其循環(huán)的部分期間還用作內(nèi)活塞部分220的載架的外活塞部分231。本文中所揭示的實(shí)施例提供每循環(huán)按四個(gè)沖程操作的內(nèi)活塞部分220及每循環(huán)按兩個(gè)沖程操作的外活塞部分231。在循環(huán)的排氣及吸氣部分期間，內(nèi)活塞部分220與外活塞部分231分離。在分離期間，由圖1中所描述的控制及導(dǎo)引設(shè)備100致動(dòng)及驅(qū)動(dòng)內(nèi)活塞部分220。如所展示，在特定實(shí)施例中，導(dǎo)引設(shè)備100可位于汽缸及汽缸內(nèi)膛212外側(cè)且位置遠(yuǎn)離活塞部分及發(fā)動(dòng)機(jī)軸的移動(dòng)。同時(shí)，外活塞部分231繼續(xù)在曲柄臂24及連接棒22的控制下移動(dòng)。
[0021]有利地，本文中所揭示的實(shí)施例提供一種控制及導(dǎo)引設(shè)備，其中內(nèi)活塞部分的運(yùn)動(dòng)在室內(nèi)端處由沿著汽缸壁滑動(dòng)的活塞冠導(dǎo)引且在活塞桿外端處由導(dǎo)引設(shè)備導(dǎo)引，以實(shí)質(zhì)上沿著汽缸軸線移動(dòng)。由于導(dǎo)引設(shè)備且特定來(lái)說(shuō)導(dǎo)引元件可在導(dǎo)引通道內(nèi)且沿著所述導(dǎo)引通道的軸線移動(dòng)，因此內(nèi)活塞部分可在活塞桿實(shí)質(zhì)上不發(fā)生橫向移動(dòng)且活塞杠桿聯(lián)桿對(duì)活塞桿的橫向推擠實(shí)質(zhì)上極小的情況下向上及向下移動(dòng)。因此，可減小由活塞的側(cè)向運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的內(nèi)活塞部分和汽缸壁上的應(yīng)力及磨損。導(dǎo)引設(shè)備還可減小內(nèi)活塞部分在汽缸壁上的滑動(dòng)摩擦力及內(nèi)活塞部分對(duì)汽缸壁的“拍擊”。
[0022]此外，四連桿機(jī)構(gòu)總成需要在發(fā)動(dòng)機(jī)自身內(nèi)的相對(duì)小的空間(如圖2中所展示)。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，用作伸縮式總成的四連桿機(jī)構(gòu)能夠使活塞桿及內(nèi)活塞部分移動(dòng)的量比導(dǎo)引元件需要在導(dǎo)引通道內(nèi)移動(dòng)的量大得多。
[0023]本說(shuō)明書(shū)通篇所提及的“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”意指結(jié)合所述實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在本說(shuō)明書(shū)通篇中的各處出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在一實(shí)施例中”或“在特定實(shí)施例中”未必全部指代同一實(shí)施例，但可能。此外，在一或多個(gè)實(shí)施例中，特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何適合方式組合，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)本揭示內(nèi)容將明了。
[0024]在下文的權(quán)利要求書(shū)及本文中的說(shuō)明中，術(shù)語(yǔ)包括(comprising、comprised of或which comprises)中的任一者為意指包含至少跟隨其后的元件/特征的開(kāi)放式術(shù)語(yǔ),但不排除其它。因此，術(shù)語(yǔ)包括(comprising)在用于權(quán)利要求書(shū)中時(shí)應(yīng)被解釋為限于其后所列出的手段或元件或步驟。如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)包含(including或which includes或that includes)中的任一者也為也意指包含至少跟隨所述術(shù)語(yǔ)的元件/特征的開(kāi)放式術(shù)語(yǔ)，但不排除其它。因此，包含與包括同義且意指包括。
[0025]應(yīng)理解，術(shù)語(yǔ)“經(jīng)耦合”在用于權(quán)利要求書(shū)中時(shí)不應(yīng)被解釋為僅限于直接連接?！敖?jīng)耦合”可意指兩個(gè)或兩個(gè)以上元件彼此直接物理接觸或兩個(gè)或兩個(gè)以上元件彼此不直接接觸，但仍彼此合作或互動(dòng)。
[0026]盡管已詳細(xì)描述本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了，采取各種具體形式且反映可在不背離本發(fā)明的精神及范圍的情況下進(jìn)行改變、替代及更改的許多實(shí)施例。所描述實(shí)施例圖解說(shuō)明權(quán)利要求書(shū)的范圍但不限制權(quán)利要求書(shū)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有發(fā)動(dòng)機(jī)軸及經(jīng)配置以在汽缸室內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞的差動(dòng)沖程往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括: 內(nèi)活塞部分； 活塞桿，其在第一端處耦合到所述內(nèi)活塞部分； 外活塞部分，其用作所述內(nèi)活塞部分的載架且連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸，其中所述內(nèi)活塞部分經(jīng)配置以按不同于所述外活塞部分的循環(huán)的循環(huán)操作；以及 控制及連桿總成，其在錨定點(diǎn)處耦合到所述發(fā)動(dòng)機(jī)，所述控制及連桿總成以可樞轉(zhuǎn)方式耦合于所述活塞桿的界定復(fù)制點(diǎn)的第二端處，其中所述控制及連桿總成將所述復(fù)制點(diǎn)的移動(dòng)導(dǎo)引且界定為與所述汽缸室的軸線實(shí)質(zhì)上對(duì)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述控制及連桿總成界定包含活塞杠桿聯(lián)桿、支軸聯(lián)桿、推進(jìn)聯(lián)桿及搖臂聯(lián)桿的四連桿機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中通過(guò)以下各項(xiàng)界定及定位所述四連桿機(jī)構(gòu): 第一鉸鏈接頭，其以可樞轉(zhuǎn)方式耦合到所述發(fā)動(dòng)機(jī)且連接所述支軸聯(lián)桿的第一端與所述搖臂聯(lián)桿的第一端； 第二鉸鏈接頭，其連接所述支軸聯(lián)桿的第二端與所述活塞杠桿聯(lián)桿的第一端； 第三鉸鏈接頭，其連接所述搖臂聯(lián)桿的第二端與所述推進(jìn)聯(lián)桿的第一端；以及 第四鉸鏈接頭，其連接所述推進(jìn)聯(lián)桿的第二端與所述活塞杠桿聯(lián)桿上的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其進(jìn)一步包括可在界定于所述發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的導(dǎo)引設(shè)備內(nèi)移動(dòng)且在界定原點(diǎn)的位置處與所述四連桿機(jī)構(gòu)耦合的導(dǎo)引元件，其中所述導(dǎo)引元件導(dǎo)引所述復(fù)制點(diǎn)以使其沿著汽缸軸線縱向線性地移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述導(dǎo)引元件包括彈簧元件，所述彈簧元件用以使所述原點(diǎn)在所述導(dǎo)引設(shè)備內(nèi)向中心偏置，且借此控制所述復(fù)制點(diǎn)以使其實(shí)質(zhì)上沿著所述汽缸室軸線移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述四連桿機(jī)構(gòu)界定形成伸縮裝置的平行四邊形，且其中所述原點(diǎn)沿著界定于所述復(fù)制點(diǎn)與所述錨定點(diǎn)之間的線定位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述導(dǎo)引元件經(jīng)配置以在所述導(dǎo)引設(shè)備內(nèi)平行于所述汽缸室軸線線性地移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其進(jìn)一步包括經(jīng)配置以使所述復(fù)制點(diǎn)沿第一方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)總成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)總成包括耦合到所述控制及連桿總成且可通過(guò)耦合到所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸的一或多個(gè)凸輪操作的搖臂驅(qū)動(dòng)總成。
10.一種用于與具有安置于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸內(nèi)的活塞桿的活塞一起使用的控制及導(dǎo)引設(shè)備，所述控制及導(dǎo)弓I設(shè)備界定包括以下各項(xiàng)的四連桿機(jī)構(gòu): 活塞杠桿聯(lián)桿、支軸聯(lián)桿、推進(jìn)聯(lián)桿及搖臂聯(lián)桿，其中通過(guò)以下各項(xiàng)界定及定位所述四連桿機(jī)構(gòu): 所述支軸聯(lián)桿的第一端與所述搖臂聯(lián)桿的第一端的第一鉸鏈接頭， 所述支軸聯(lián)桿的第二端與所述活塞杠桿聯(lián)桿的第一端的第二鉸鏈接頭， 所述搖臂聯(lián)桿的第二端與所述推進(jìn)聯(lián)桿的第一端的第三鉸鏈接頭，以及 所述推進(jìn)聯(lián)桿的第二端與所述活塞杠桿聯(lián)桿的第二位置的第四鉸鏈接頭， 其中所述活塞杠桿聯(lián)桿在一端處以可樞轉(zhuǎn)方式耦合到所述活塞桿，以界定所述活塞桿沿著所述汽缸軸線的線性縱向運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制及導(dǎo)引設(shè)備，其進(jìn)一步包括可沿著導(dǎo)引設(shè)備移動(dòng)的導(dǎo)引元件，其中所述導(dǎo)引元件的運(yùn)動(dòng)與所述活塞桿和所述活塞杠桿聯(lián)桿之間的所述樞轉(zhuǎn)耦合的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制及導(dǎo)引設(shè)備，其進(jìn)一步包括由所述四連桿機(jī)構(gòu)界定的伸縮式設(shè)備，且其進(jìn)一步包括在所述伸縮式設(shè)備的原點(diǎn)處耦合到所述推進(jìn)聯(lián)桿且與界定于所述發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的導(dǎo)引設(shè)備可移動(dòng)地嚙合的導(dǎo)引元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制及導(dǎo)引設(shè)備，其中所述原點(diǎn)位于所述推進(jìn)聯(lián)桿與線之間的交叉點(diǎn)處，所述線界定于所述第一鉸鏈接頭與在所述活塞桿與所述活塞杠桿聯(lián)桿之間的所述樞轉(zhuǎn)接頭之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制及導(dǎo)引設(shè)備，其進(jìn)一步包括經(jīng)配置以使所述活塞桿與所述活塞杠桿聯(lián)桿之間的所述樞轉(zhuǎn)耦合沿第一方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)總成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制及導(dǎo)引設(shè)備，其中所述驅(qū)動(dòng)總成包括耦合到所述四連桿機(jī)構(gòu)且可通過(guò)耦合到所述發(fā)動(dòng)機(jī)軸的一或多個(gè)凸輪操作的搖臂驅(qū)動(dòng)總成。
16.一種使用內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞系控制及導(dǎo)引設(shè)備的方法，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包含具有活塞桿且在所述活塞桿的導(dǎo)引下在汽缸內(nèi)移動(dòng)的內(nèi)活塞部分，所述方法包括: 提供活塞系控制及導(dǎo)弓I設(shè)備，所述活塞系控制及導(dǎo)弓I設(shè)備包括: 活塞杠桿聯(lián)桿，其在第一位置處以鉸接方式耦合到所述活塞桿的界定復(fù)制點(diǎn)的一端；以及 連桿總成，其在所述活塞杠桿聯(lián)桿的第二位置處耦合到所述活塞杠桿聯(lián)桿，且所述連桿總成進(jìn)一步在界定錨定點(diǎn)的位置處以鉸接方式耦合到所述發(fā)動(dòng)機(jī)；以及 致動(dòng)所述連桿總成，且使所述復(fù)制點(diǎn)在所述汽缸內(nèi)實(shí)質(zhì)上沿著汽缸軸線以線性平行運(yùn)動(dòng)移動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其進(jìn)一步包括提供可在界定于所述發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的導(dǎo)引設(shè)備內(nèi)移動(dòng)且在具有與所述復(fù)制點(diǎn)的功能關(guān)系的第一位置處與所述連桿總成耦合的導(dǎo)引元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包括: 使所述導(dǎo)引元件的所述第一位置沿著所述導(dǎo)引設(shè)備移動(dòng)；且因此， 使所述內(nèi)活塞部分在所述汽缸內(nèi)實(shí)質(zhì)上沿著所述汽缸軸線以線性運(yùn)動(dòng)移動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其進(jìn)一步包括: 在所述連桿總成中界定伸縮式設(shè)備，其中所述伸縮式設(shè)備界定所述原點(diǎn)與所述復(fù)制點(diǎn)之間的一對(duì)一按比例縮放關(guān)系； 使所述原點(diǎn)移動(dòng)第一線性距離，且使所述復(fù)制點(diǎn)移動(dòng)第二線性距離，其中所述第二線性距離為相對(duì)于所述第一線性距離的按比例縮放量。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其進(jìn)一步包括提供驅(qū)動(dòng)設(shè)備且使所述導(dǎo)引元件在所述導(dǎo)引設(shè)備內(nèi)移動(dòng)，以界定所述復(fù)制點(diǎn)的沿著所述汽缸軸線的線性運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F02B75/32GK104379904SQ201380026847
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月22日
【發(fā)明者】顏敏政 申請(qǐng)人:顏氏發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司