[发明专利]发动机曲轴用的伸缩式曲柄装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别是一种发动机曲轴用的伸缩式曲柄装置。

背景技术

现有技术中，发动机包括内燃机、压缩空气发动机等所用曲轴的曲柄长度大都是固定长度的，这虽然方便制造，但在能源的利用上还存在着不足，因为在作功这一冲程时产生的力矩较大，却由于曲轴的曲柄长度(即曲轴的回转半径)固定不变而得不到充分输出利用，而在其它冲程需要较小力矩时，同样因曲轴的曲柄长度固定不变而耗废同样多的力矩。近些年来，许多有识之士对此进行了改进性研究。如中国专利(申请号为992080622)公开的一种“变矩曲轴机构”，该机构具有一根偏离曲轴回转中心的变矩新输出轴，其运动得自曲轴经传动机构传递，在活塞的一个工作循环中，爆发作功时力矩增大，压缩时力矩减小，解决了现有曲轴力矩不变，能源不能充分利用的问题；但由于增加了“变矩新输出轴”，导致结构比较复杂。又如中国专利(申请号为00136014.0)公开的一种“弹簧贮能曲柄伸缩曲轴连杆传动机构”，该机构是由U型杆构成的曲柄和曲柄套，U型杆曲柄穿装在曲柄套中，其上端套装预紧弹簧；同时在与连杆垂直的油箱底部位置设有弹簧贮能器装置，用于吸收震动能量并转换为帮助压缩气缸内气体的能量。虽然，该机构能够增加气缸的压缩比，提高能量利用的有效率，但其弹簧贮能器装置比较复杂，且所占的体积也比较大。

发明内容

针对上述产品存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，能有效地利用作功时产生的较大力矩，提高能量利用效率的曲柄装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是发明一种发动机曲轴用的伸缩式曲柄装置，包括曲轴输出轴6，还包括有曲柄滑套5、活动曲柄4、活动曲柄上支架8、活动曲柄下支架1、复位弹簧3、缓冲弹簧7、弹簧套杆2和曲柄连杆轴10；活动曲柄上支架8、活动曲柄下支架1和活动曲柄4构成“土”字状伸缩式曲柄构件，其中的活动曲柄4装置在曲柄滑套5中部的滑槽中，弹簧套杆2穿装在活动曲柄上支架8、曲柄滑套5和活动曲柄下支架1的侧边的通孔中，其间分别穿装缓冲弹簧7和复位弹簧3，曲轴输出轴6固定在曲柄滑套5的一侧，构成曲轴输出半轴；两个曲轴输出半轴呈对称排列，曲柄连杆轴10与其活动曲柄4的上端连为一体，构成“∏”形的伸缩式曲柄装置。

在活动曲柄下支架1的下端还装置有由支耳14、滚轮轴15和滚轮16构成的滚轮装置。

本发明的发动机曲轴用的伸缩式曲柄装置，采用以活动曲柄和活动曲柄上、下支架构成“土”字状伸缩式曲柄构件、结合弹簧套杆构成“∏”形的伸缩式曲柄装置，活动曲柄装置在曲柄滑套的滑槽中，在作功冲程时可将活动曲柄的回转长度加大、在压缩或排气冲程时可缩短活动曲柄的回转长度，维持气缸容积不变。因此，其构造较为简单，可以有效地利用作功时产生的较大力矩，提高能量利用的效率；同时，还可减少发动机在中高速时的振动和噪音。

附图说明

附图1是本发明的主剖视示意图；

附图2是本发明的左视示意图；

附图3是本发明作功时的主视示意图；

附图4是本发明沿A-A轴线的剖面示意图；

附图5是本发明的双缸时的主视示意图；

附图6是本发明应用于压缩空气发动机时的主视示意图。

图中：1是活动曲柄下支架，2是弹簧套杆，3是复位弹簧，4是活动曲柄，5是曲柄滑套，6是曲轴输出轴，7是缓冲弹簧，8是活动曲柄上支架，9是连杆大头，10是曲柄连杆轴，11是连杆，12是活塞连杆轴，13是活塞，14是支耳，15是滚轮轴，16是滚轮，17是支架，18是滚轮支条，19是油箱。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。

实施例一：

本实施例以单缸为例，由活动曲柄下支架1、弹簧套杆2、复位弹簧3、活动曲柄4、曲柄滑套5、曲轴输出轴6、缓冲弹簧7、活动曲柄上支架8、曲柄连杆轴10构成。

活动曲柄4为矩形(也可为其它形状)长方体，在其下部和中上部，分别固接长方体状(也可为其它形状)的活动曲柄下支架1和活动曲柄上支架8，构成“土”字状伸缩式曲柄构件；