[发明专利]直线-旋转运动转换机构

说明书

技术领域

本发明包括用于将来自例如一个或多个活塞的直线往复运动转换成绕与活塞的直线运动的轴线平行的轴线的旋转运动的机构。或者，该机构可以将旋转运动转换成直线往复运动。该机构例如可以用于发动机、泵、制冷机或压缩机。

背景技术

在轴向式发动机中，来自活塞的直线往复运动被转换成绕与直线往复活塞运动的轴线平行的轴线的旋转运动。通常，多个活塞绕发动机的输出轴的轴线布置。或者，在类似构造的泵或压缩机中，输入旋转运动被转换成多个活塞沿着与旋转输入运动的轴线平行的一个平行轴线或多个平行轴线的直线往复运动。

斜盘(Swash plate)机构已知用于在直线往复运动和旋转运动之间进行转换。斜盘机构广泛用于例如汽车空调泵，并且用在若干形式的斯特林发动机(热力发动机)中。

摇摆或z曲柄机构也已知用于在直线往复运动和旋转运动之间进行转换，并且在小功率的应用中可以提供较好的机械效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的或至少可替代形式的用于在直线往复运动与旋转运动之间进行转换的轴向机构。

广泛而言，在一个方面，本发明包括一种用于在直线往复运动与绕基本平行轴线的旋转运动之间进行转换的轴向机构，其包括：

z曲柄轴，其安装成绕z曲柄轴的纵向轴线旋转，该z曲柄轴包括输出驱动端和成角度的曲柄销；

摇摆构件，其旋转地安装到z曲柄轴的成角度的曲柄销；以及

一个或多个活塞，其具有在各个活塞与至摇摆构件的接头之间的连杆，用于在活塞与摇摆构件之间联接直线往复运动，所述连杆具有足够的固有柔性以适应在连杆的摇摆构件端部处或朝摇摆构件端部在360°轨道中的侧向运动。

优选地，各连杆在连杆的上端处基本刚性地联接至其活塞。

优选地，各连杆都形成有圆形的横截面，并且直径相对于长度的关系使得该连杆具有所要求的柔性程度。连杆可以具有比其长度小十倍以上的直径。

广泛而言，根据另一方面，本发明包括一种用于在直线往复运动与绕基本平行的轴线的旋转运动之间进行转换的轴向机构，其包括：

z曲柄轴，其安装成绕z曲柄轴的纵向轴线旋转，该z曲柄轴包括输出驱动端和成角度的曲柄销；

摇摆构件，其旋转地安装到z曲柄轴的成角度的曲柄销；以及

一个或多个活塞，各活塞都通过接头连接至摇摆构件，以用于将直线往复运动联接至摇摆构件；以及

润滑连通通路，其从摇摆构件的内部通向将活塞连接至摇摆构件的各所述接头。

通常，各所述接头都包括多个轴承，润滑剂从摇摆构件的内部供应至所述多个轴承。

优选地，摇摆构件具有可以容纳润滑剂的中空内部。

在一种形式中，z曲柄轴包括通向摇摆构件的中空内部的内部润滑连通通路，在所述机构工作时，处于压力下的润滑剂通过所述内部润滑连通通路供应至摇摆构件，和/或供应至将摇摆构件安装到z曲柄轴的曲柄销的轴承，和/或供应至将活塞连接至摇摆构件的各所述接头。

广泛而言，在另一方面，本发明包括一种用于在直线往复运动与绕基本平行的轴线的旋转运动之间进行转换的轴向机构，其包括：

z曲柄轴，其安装成绕z曲柄轴的纵向轴线旋转，该z曲柄轴包括输出驱动端和成角度的曲柄销；

摇摆构件，其旋转地安装到z曲柄轴的成角度的曲柄销；以及

一个或多个活塞，各活塞都通过接头连接至摇摆构件，所述接头包括多个轴承并且作为集成单元配合到摇摆构件。

优选地，包括多个轴承的各所述集成接头单元螺纹连接地安装至摇摆构件。

广泛而言，在另一方面，本发明包括一种用于在直线往复运动与绕基本平行的轴线的旋转运动之间进行转换的轴向机构，其包括：

z曲柄轴，其安装成绕z曲柄轴的纵向轴线旋转，该z曲柄轴包括输出驱动端和成角度的曲柄销，z曲柄轴由全都定位到z曲柄轴的一侧且沿z曲柄轴的输出驱动端间隔开的轴承旋转支承；

摇摆构件，其旋转地安装到z曲柄轴的成角度的曲柄销；

一个或多个连杆，其用于将直线往复运动联接至摇摆构件。

借助该布置，在曲柄销的另一侧上没有轴承。优选地，在z曲柄的同一输出驱动端上也设有平衡重物。

广泛而言，在另一方面，本发明包括一种用于在直线往复运动与绕基本平行的轴线的旋转运动之间进行转换的轴向机构，其包括：

z曲柄轴，其安装成绕z曲柄轴的纵向轴线旋转，该z曲柄轴包括输出驱动端和成角度的曲柄销；

摇摆构件，其旋转地安装到z曲柄轴的成角度的曲柄销；