滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106089425A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610394703.6(22)申请日2016.06.06(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人申恩恩李康熊树生许印川郭越王宇杨兴浩万波王亚彬滕志峰(74)专利代理机构杭州中成专利事务所有限公司33212代理人朱莹莹(51)Int.Cl.F02B75/16(2006.01)F02B75/32(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机(57)摘要本发明涉及内燃机装置，具体是指一种滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机。一种滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机，包括连接有推杆的活塞，还包括圆柱凸轮，圆柱凸轮上固定有动力轴，圆柱凸轮外侧设有凸轮滑槽；所述活塞的推杆一侧设有顶端带有滚子的侧杆，滚子在凸轮滑槽内运动，通过圆柱凸轮将活塞推杆的直线往返运动转化为旋转运动。本发明凸轮轮廓将实现滚子加速度曲线的连续变化，即滚子在上下止点时不会发生突变冲击。凸轮转子可作为传统内燃机的飞轮，所以本发明省去了飞轮的结构，减小了发动机体积。活塞推杆始终保持在凸轮的侧方且相对位置不变，所以活塞所承受的载荷不是交变侧压力，这样活塞以及推杆的寿命就将延长很多。CN106089425ACN106089425A权利要求书1/1页1.一种滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机，包括连接有推杆的活塞，其特征在于：还包括圆柱凸轮，圆柱凸轮上固定有动力轴，圆柱凸轮外侧设有凸轮滑槽；所述活塞的推杆一侧设有顶端带有滚子的侧杆，滚子在凸轮滑槽内运动，通过圆柱凸轮将活塞推杆的直线往返运动转化为旋转运动。2.根据权利要求1所述的滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机，其特征在于：推杆侧放在圆柱凸轮旁，推杆直线运动时始终与圆柱凸轮相对位置不变。3.根据权利要求1所述的滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机，其特征在于：所述凸轮滑槽为余弦曲线。4.根据权利要求1所述的滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机，其特征在于：圆柱凸轮的两端分别固定有动力轴。5.根据权利要求4所述的滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机，其特征在于：圆柱凸轮的一个动力轴直接与电机连接。2CN106089425A说明书1/2页滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机技术领域[0001]本发明涉及内燃机装置，尤其是内燃机的动力传动系统，具体是指一种滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机。背景技术[0002]内燃机将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。[0003]目前，内燃机依然存在着许多不足，首先是发动机的活塞在上下止点的时候存在速度方向突变的现象，这样的突变对机构使用寿命有影响；其次，发动机的汽缸壁对活塞以及推杆存在着交变侧压力，严重影响推杆和活塞的使用寿命；最后，现有的发动机结构繁琐体积较大，改装为混动系统难度大。发明内容[0004]为了克服现有内燃机活塞连杆机构在上下止点的速度突变、运行过程中的交变侧压力、以及内燃机结构繁琐体积较大的不足,本发明采用了一种全新的内燃机动力传动系统。该系统将活塞的直线往返运动通过凸轮转化为旋转运动，利用凸轮的特性克服了速度突变问题，利用推杆与凸轮的相对位置设计克服了交变侧压力的问题。[0005]一种滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机，包括连接有推杆的活塞，还包括圆柱凸轮，圆柱凸轮上固定有动力轴，圆柱凸轮外侧设有凸轮滑槽；所述活塞的推杆一侧设有顶端带有滚子的侧杆，滚子在凸轮滑槽内运动，通过圆柱凸轮将活塞推杆的直线往返运动转化为旋转运动。[0006]优选的，推杆侧放在凸轮旁，推杆直线运动时始终与凸轮相对位置不变。[0007]优选的，所述凸轮滑槽为余弦曲线。[0008]优选的，圆柱凸轮的两端分别固定有动力轴。[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本滚子侧动圆柱凸轮单缸发动机的总成包括活塞推杆及其侧端的滚子、圆柱凸轮(凸轮转子)、圆柱凸轮上固定有动力轴(转子的动力输出/入轴)，活塞推杆被设置在凸轮转子的旁侧运动。与传统内燃机一样，在汽缸内燃烧燃料推动活塞和推杆作上下直线运动，推杆侧端的滚子随着推杆一起上下运动。凸轮转子上有凸轮滑槽，滚子被嵌入凸轮转子的凸轮滑槽中。凸轮滑槽轮廓设计为余弦曲线，这将实现滚子加速度曲线的连续变化，即滚子在上下止点时不会发生突变冲击。根据凸轮本身的特性，滚子的直动将被转化为凸轮的旋转运动，从而实现活塞的往复直线运动变为旋转运动的动力转化。凸轮上的动力轴旋转并传递动力，因为设计了两条动力轴，所以一条轴也可以连接电机从而实现混动功能的方便改装。[0010]本发明的有益效果是，凸轮轮廓将实现滚子加速度