[其他]直线运动和旋转运动转换器

说明书

本发明有关一种把直线运动和旋转运动进行转换的装置，特别是一种专用于有关活塞驱动机械装置。

传统的曲轴/止动棒轭（crankshaft/scotchyoke）装置多年来被用作把直线运动和旋转运动互相转换。在这种机构中，活塞的往复直线运动通过使得装在曲轴销上的滚子或轴承沿着从活塞上延伸出来的单轭（single    yoke）上的槽前后移动而造成曲轴的旋转运动（如美国专利2，404，906，2，628，602和3，517，652;英国专利112，767，152，799和533，047以及德国专利584，082）。为了防止滚子或支承的卡死，在滚子或支承和至少一个轭的槽的支承面之间必须有一个间隔。这个间隔的缺点是它会造成无效行程（lost    movement）（即，造成一方面轭/活塞的直线运动与另一方面曲轴销/曲轴的旋转运动之间的无效行程），这就造成敲毛（burnelling）、剥损和/或不希望有的振动。敲毛、剥损和/或不希望有的振动反过来造成磨损和材料疲劳和情况恶化（deterioration）。

美国专利963，449和4，339，960公开了曲轴/止转棒轭机构，它是专门设计用在斯特林的发动机上的。这些机构用单个曲轴销和多个开槽的轭。曲轴销上装有一个或多个滚子或支承，每个滚子或支承把它自己的运动传给一个或多个开槽的轭。因为每个滚子或支承是被装在一个或多个轭的槽中，所以必须在滚子或支承和至少槽的一个支承面之间提供一个间隔，以防止卡死。提供了这样一个间隔就造成上述同样的磨损、疲劳和情况恶化等问题。

本发明关于一种进行直线运动和旋转运动的相互转换的新的和改进的装置，而不会发生上述先有技术装置的问题和缺点。更具体地说，这新的和改进的装置包括至少两个可旋转地装在一个旋转曲轴的曲轴销上的支承。每个支承和它自己的独立的支承面恒定啮合，这支承面是作往复直线运动的梭的一部份。这些支承面被布置在与曲轴销相对的侧边上，它们在平行于曲轴销纵轴的方向互相错开。由于这些支承和它们相配的支承面恒定啮合，梭的直线运动被连续地转换成曲轴的旋转运动或者相反，从而消除了空隙和随它而产生的磨损、疲劳和情况恶化等问题和缺点。

把各支承面限制在它相应的曲轴销的侧边，各支承在曲轴销的一个侧边也不受限制。因此，和上述先有技术装置正好相反，这些支承不被限制在槽中，因此防止了随着这些先有技术装置而产生的空隙问题。

与活塞驱动机械连接使用的时候，梭带有一个或多个活塞，每个活塞被装在相应的缸中作往复直线运动。每个活塞可以和梭做成一体，或者以可拆下的方式固定在梭上。同样地，这些支承面可以和梭做成一体，或者以可拆下的方式固定在梭上。如果这些支承和支承面都是可拆下的话，这些支承和支承面可以做成互换件。更换这些互换件，可以改变梭的直线速度和曲轴的角速度之间的相对关系。

为了更好地理解本发明，参看下面对本发明各种实施例与附图所作的说明，下面：

图1是包括有本发明一个实施例的一个活塞发动机的分解轴侧图;

图2是图1中所示实施例的一部份的简略轴侧图;

图3a是本发明另一实施例的简略视图;

图3b是图3a中所示实施例沿Ⅲ-Ⅲ线，由箭头方向看过去的断面图;

图4a是本发明又一实施例的简略视图;

图4b是图4a中所示实施例沿Ⅳ-Ⅳ线，由箭头方向看过去的断面图;

图5a是本发明另外一实施例的简略视图;

图5b是5a中所示实施例沿Ⅴ-Ⅴ线，由箭头方向看过去的断面图。

虽然本发明可用于各种不同的机械（如打包机，泵，电机，冲床，机器人，缝纫机，发电机，锁，发动机和压缩机），其中直线运动被转换成旋转运动或相反，它特别适用于连接活塞发动机。因此，本发明将以和活塞发动机连接来进行说明。

参看图1和2，一个活塞发动机10有一对缸体12，14和一个活塞梭（piston    shuttle）16。缸体12有一对缸18，20，缸体14有一对缸22，24。梭16装有第一对活塞26，28，在相应的缸18，20中作往复直线运动，和第二对活塞30，32装在相应的缸22，24中作往复直线运动。这些活塞26，28，30，32用螺钉34固定在梭16上，螺钉34分别拧在活塞26，28，30，32的相应的面36，38，40，42上的螺纹孔中（未示出），并伸入梭16中。因为螺钉34被布置在活塞面36，38，40，42中，它们可以通过缸18，20，22，24被接触到，所以活塞26，28，30，32能被从梭16上拆下来而不用把梭16从发动机10中拆下来。