[发明专利]外凸内任意齿差凸轮套筒传动内燃机

权利要求书

1.外凸内任意齿差凸轮套筒传动内燃机，主要由排气门（1）、气缸盖（2）、气缸（3）、进气门（4）、缸体（5）、活塞（6）、推杆（7）、弹簧（8）、滚子（9）、输出轴（10）、外凸内多相内凸轮（11）、套筒活齿（12）、柱销架（13）、中心轮（14）及配气系统、起动系统、冷却系统、供油系统、润滑系统组成，其特征在于：在外凸内多相内凸轮（11）的周围环形对称均布八个气缸（3），外凸内多相内凸轮套筒传动机构将活塞的往复直线运动转变为输出轴的旋转运动——气缸活塞（6）通过推杆（7）的直线往复运动直接驱使外凸内多相内凸轮(11)旋转，外凸内多相内凸轮将动力经任意齿差内凸轮套筒活齿传动传给与中心轮（14）键联接的输出轴（10），最后动力由输出轴（10）输出，外凸内多相内凸轮（11）将内燃机和任意齿差内凸轮套筒活齿传动有机的融为一体，使内燃机无需再配备减速器；上述外凸内多相内凸轮套筒传动机构由凸轮机构和任意齿差内凸轮套筒活齿传动机构有机的组合而成，其中凸轮机构由推杆（7）、活塞（6）、滚子（9）、外凸内多相内凸轮（11）、缸体（5）、弹簧（8）组成，推杆（7）的一端与活塞（6）固定联接，另一端装有滚子（9），滚子（9）使推杆（7）与外凸内多相内凸轮（11）之间为滚动摩擦联接，推杆（7）上的滚子（9）因弹簧（8）的作用而始终与外凸内多相内凸轮（11）接触；任意齿差内凸轮套筒活齿传动机构由外凸内多相内凸轮（11）、套筒活齿（12）、柱销架（13）、中心轮（14）和与其键联接的输出轴（10）组成，且输出轴（10）、外凸内多相内凸轮（11）、柱销架（13）和中心轮（14）四零件的轴心线重合并由机架轴承支承，套筒活齿的齿数Z₁₂和中心轮（14）的波数Z₁₄相差为3，柱销架（13）与机架固联，中心轮（14）与输出轴（10）键联接，套筒活齿（12）是圆柱形空心套筒，柱销架（13）的周向均布并固定有若干个柱销，套筒活齿（12）套装在柱销架（13）上的周向均布的柱销上，套筒活齿（12）的内圆柱面与柱销架（13）上均布柱销的外圆柱面啮合，套筒活齿（12）的外圆柱面与外凸内多相内凸轮（11）的内表面、中心轮（14）分别相啮合形成高副；上述外凸内多相内凸轮(11) 的外部是具有互成90°夹角且轴心对称的四个凸出部分的四相凸轮，内部是具有三个互成120°夹角且轴心对称的凸出部分的三相内凸轮，故外凸内多相内凸轮(11)既是凸轮机构中的凸轮，又是任意齿差内凸轮套筒活齿传动机构中的多相内凸轮，整个任意齿差内凸轮套筒活齿传动机构内置于外凸内多相内凸轮（11）的内部。

2.根据权利要求1所述的外凸内任意齿差凸轮套筒传动内燃机，其特征在于：输出轴转速取决于任意齿差内凸轮套筒活齿传动的传动比，而适当选择任意齿差内凸轮套筒活齿传动的配齿方案，可获得较大的传动比，可以实现低速大扭矩输出。

3.根据权利要求1、2所述的外凸内任意齿差凸轮套筒传动内燃机，其特征在于：上述的内燃机中，外凸内多相内凸轮（11）的周围环形对称均布着八个气缸（3），其中任意两个相隔180°对称布置的气缸活塞（6）工作状态同步，将工作状态同步的两个气缸活塞作为一组，四组气缸活塞依次进行吸气冲程、压缩冲程、气体燃烧做功冲程和排气冲程，相邻两组气缸的活塞冲程进程对应于外凸内多相内凸轮(11)转角的相位差为45°；气缸活塞（6）通过推杆（7）直接作用于外凸内多相内凸轮(11)上，驱使外凸内多相内凸轮(11)旋转，外凸内多相内凸轮（11）的内表面多相内凸轮轮廓推动套筒活齿（12）绕柱销架（13）上均布柱销滑转，而柱销架（13）与机架固定联接，故套筒活齿在柱销架的约束作用下与中心轮（14）相啮合并迫使中心轮（14）转动，中心轮（14）通过键联接将动力传递给输出轴（10）输出。

4.根据权利要求1至2所述的外凸内任意齿差凸轮套筒传动内燃机，其特征在于：在任意齿差内凸轮套筒活齿传动中，外凸内多相内凸轮的内轮廓与套筒活齿为多齿啮合，故可实现大功率、大扭矩的传动。