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液流机械

申请号 CN201480039658.1 申请日 2014-05-19 公开(公告)号 CN105452605B 公开(公告)日 2019-06-11
申请人 托马斯·史蒂夫·汉弗莱斯; 发明人 托马斯·史蒂夫·汉弗莱斯;
摘要 一种液流机械包括 外壳 ,该外壳包括 气缸 和 曲柄 轴 支撑 件。 活塞 可滑动地布置在气缸中以沿着气缸的轴往复。曲柄轴包括旋转支撑在曲柄轴支撑件上的主 轴承 轴颈、与 主轴 承轴颈的轴径向偏移的 曲柄销 以及连接主轴承轴颈和曲柄销的 曲柄臂 。多联杆 连接杆 机构连接在活塞和曲柄销之间,并且包括彼此枢转连接的连接杆、第一铰接联接件和曲柄销联接件。 力 传递机构将多联杆连接杆机构连接到外壳,从而将垂直活塞力转换成 水 平曲柄销力。
权利要求

1.一种液流机械,包括:
外壳,其包括气缸曲柄支撑件;
活塞,其可滑动地布置在气缸中以沿着气缸的轴往复;
曲柄轴,其包括旋转支撑在曲柄轴支撑件中的主轴承轴颈、与主轴承轴颈的轴径向偏移的曲柄销以及连接主轴承轴颈和曲柄销的曲柄臂
多联杆连接杆机构,其包括:
连接杆,其具有连接到活塞的第一端以及与第一端相对的第二端,该连接杆用于随着活塞往复;
曲柄销联接件,其包括枢转地连接到连接杆第二端的第一端以及旋转连接到曲柄销的第二端;
传递机构,其将多联杆连接杆机构连接到外壳,从而将垂直活塞力转换成平曲柄销力;
其中多联杆连接杆机构包括第一齿状部分且力传递机构包括第二齿状部分,所述第二齿状部分接合所述第一齿状部分从而使得多联杆连接杆机构随着连接杆往复而相对于力传递机构枢转。
2.如权利要求1所述的液流机械,还包括:
其中,多联杆连接杆机构还包括:
第一铰接联接件,其包括枢转连接至连接杆第二端的第一端以及与第一铰接联接件第一端相对的第二端;
第二铰接联接件,其包括枢转地连接到第一铰接联接件第二端的第一端以及与第二铰接联接件第一端相对的、枢转地连接到曲柄销联接件第一端的第二端;
其中,力传递机构还包括:
枢转联接件,其包括枢转地连接到外壳的第一端以及枢转地连接到多联杆连接杆机构的第二端。
3.如权利要求2所述的液流机械,还包括:
其中,多联杆连接杆机构还包括:
第三铰接联接件,其将曲柄销联接件连接至第二铰接联接件,第三铰接联接件包括枢转地连接到第二铰接联接件第二端的第一端以及与第三铰接联接件第一端相对的、枢转地连接到曲柄销联接件第一端的第二端。
4.如权利要求3所述的液流机械,其中,从连接杆和第一铰接联接件选择的至少一个包括第三枢转连接件,枢转联接件第二端枢转地连接到第三枢转连接件。
5.如权利要求4所述的液流机械,其中,第三枢转连接件位于从连接杆和第一铰接联接件选择的至少一个的主推力侧,并且枢转联接件第一端在从连接杆和第一铰接联接件选择的至少一个的主推力侧上枢转连接到外壳。
6.如权利要求5所述的液流机械,还包括位于从连接杆、第一铰接联接件、第二铰接联接件和曲柄销联接件选择的至少一个上的至少一个止动面,用于限制从连接杆、第一铰接联接件、第二铰接联接件和曲柄销联接件选择的至少一个至从连接杆、第一铰接联接件、第二铰接联接件和曲柄销联接件选择的至少一个中的另一个的枢转量。
7.如权利要求6所述的液流机械,其中,至少一个止动面提供了连接杆的纵轴和曲柄销联接件的纵轴之间的大约90°的最大枢转。
8.如权利要求7所述的液流机械,其中,第一铰接联接件包括位于第一铰接联接件第一端和第二端之间的第三枢转连接件,第三枢转连接件位于第一铰接联接件的主推力侧,并且枢转联接件第一端在第一铰接联接件的主推力侧枢转地连接到外壳;其中,连接杆、第一铰接联接件、第二铰接联接件和曲柄销联接件中的每一个均包括至少一个止动面,以接合附近的止动面,从而限制连接杆的纵轴和曲柄销联接件的纵轴在至少一个方向上的枢转。
9.如权利要求1所述的液流机械,还包括保持机构,其连接在多联杆连接杆机构和力传递机构之间,以在多联杆连接杆机构相对于力传递机构的一定枢转范围内维持第一齿状部分和第二齿状部分之间的接合。
10.如权利要求9所述的液流机械,其中,第一齿状部分和第二齿状部分中的一个是曲面非圆形齿轮,并且,第一齿状部分和第二齿状部分中的另一个是齿条
11.如权利要求9所述的液流机械,其中,保持机构包括具有第一端和第二端的至少一个侧板,至少一个侧板在第一端附接到多联杆连接杆机构和力传递机构中的一个,至少一个侧板包括位于第二端上的狭槽,多联杆连接杆机构和力传递机构中的另一个包括与该狭槽接合的销。
12.如权利要求11所述的液流机械,其中,所述至少一个侧板包括位于第二端上的一对间隔开的狭槽,所述多联杆连接杆机构和力传递机构中的另一个包括分别与该对间隔开的狭槽接合的一对销,并且其中至少一个侧板在第一端上固定地附接到多联杆连接杆机构;
其中,力传递机构包括该对销。
13.如权利要求11所述的液流机械,还包括:
移动枢转点机构,其将力传递机构第一端连接到外壳,该移动枢转点机构包括:
可移动底座,力传递机构第一端连接至该可移动底座。
14.如权利要求13所述的液流机械,其还包括:
其中所述移动枢转点机构还包括:
引导路径装置,其附接到外壳并且具有连接到可移动底座的引导路径,该引导路径提供了限定路径,可移动底座可沿该限定路径行进;其中,力传递机构还包括枢转地连接到外壳的第一端;
运动控制机构,用于控制可移动底座的移动,该运动控制机构包括:
第一凸轮机构,其由曲柄轴驱动并且具有第一凸轮路径;
运动控制联杆,其操作性地连接在第一凸轮路径和可移动底座之间以允许第一凸轮路径控制可移动底座的移动,第一凸轮路径被构建和布置成在活塞的上行冲程的第一部分中允许可移动底座沿着引导路径以远离多联杆连接杆机构的方向移动,并且随后在活塞的上行冲程的随后的第二部分中允许可移动底座沿着引导路径以朝着多联杆连接杆机构的方向移动,直到到达位置
与第一凸轮路径接合的第一凸轮随动件,第一凸轮随动件包括驱动表面;
摇臂,其枢转地安装至壳体,并且具有与可移动底座连接的第一端以及与第一端相对的、与第一凸轮随动件驱动表面连接的第二端。
15.如权利要求14所述的液流机械,还包括:
连接到外壳的壳体,其包括:
可滑动地接收第一凸轮随动件的第一凸轮随动件狭槽;
其中,引导路径装置引导路径包括可滑动地接收可移动底座的直狭槽;
其中,可移动底座是滑动,其包括连接到枢转联接件的枢轴孔;
其中,第一凸轮机构位于曲柄轴上,并且第一凸轮随动件狭槽相对于曲柄轴的轴线径向对齐。
16.如权利要求5所述的液流机械,还包括:
移动枢转点机构,其将枢转联接件第一端连接到外壳,该移动枢转点机构包括:
可移动底座,枢转联接件第一端连接至该可移动底座;
运动控制机构,用于控制可移动底座的移动,该运动控制机构包括:
第一凸轮机构,其由曲柄轴驱动并且具有第一凸轮路径;
运动控制联杆,其操作性地连接在第一凸轮路径和可移动底座之间以允许第一凸轮路径控制可移动底座的移动,第一凸轮路径被构建和布置成在活塞的上行冲程的第一部分中允许可移动底座沿着引导路径以远离多联杆连接杆机构的方向移动,并且随后在活塞的上行冲程的随后的第二部分中允许可移动底座沿着引导路径以朝着多联杆连接杆机构的方向移动;其中,可移动底座枢转连接到外壳,以绕着可移动底座轴枢转,并且可移动底座枢包括:
枢转的枢转联接连接件连接到枢转联接件第一端,枢转联接连接件定位成从可移动底座轴径向向外,从而可移动底座绕可移动底座轴的枢转使得枢转联接连接件沿着弯曲引导路径移动;
平衡部分与可移动底座轴相对,并且远离枢转联接连接件的位置。
17.如权利要求16所述的液流机械,还包括:
锁定机构,用于与可移动底座连接,以将可移动底座锁定在锁定位置,该锁定机构包括:
锁定销,其由曲柄轴驱动以在可移动底座被移动到锁定位置时接合可移动底座的部分,从而将可移动底座锁定在锁定位置,锁定销还由曲柄轴驱动以在活塞处于活塞的下行冲程时脱离可移动底座的该部分;
第二凸轮机构,其由曲柄轴驱动并且具有第二凸轮路径;
接合在第二凸轮路径和锁定销之间的第二凸轮随动件,该第二凸轮随动件包括驱动表面;
其中,锁定销包括传动表面以接合第二凸轮随动件驱动表面,从而第二凸轮随动件在锁定方向上的移动使得锁定销朝着与可移动底座接合的方向移动,并且第二凸轮随动件远离锁定方向的移动允许锁定销移离与可移动底座的接合;
可移动底座还包括与锁定销接合的锁定表面;
壳体,其包括:
可滑动地接收第一凸轮随动件的第一凸轮随动件狭槽;
可滑动地接收第二凸轮随动件的第二凸轮随动件狭槽;
可滑动地接收锁定销的锁定销狭槽;
其中,第一凸轮机构和第二凸轮机构位于曲柄轴上,第一凸轮随动件狭槽和第二凸轮随动件狭槽相对于曲柄轴的轴线径向对齐,并且锁定销狭槽与第二凸轮随动件狭槽法线对齐;
其中锁定表面位于所述平衡部分的外周部分,并且在平衡部分的外周部分中形成为缺口。
18.如权利要求1所述的液流机械,其中力传递机构包括枢转联接件,所述枢转联接件包括枢转地连接至外壳的第一端,且还包括保持机构,所述保持机构连接在多联杆连接杆机构和枢转联接件之间,以在多联杆连接杆机构相对于枢转联接件的一定枢转范围内维持第一齿状部分和第二齿状部分之间的接合。
19.如权利要求18所述的液流机械,其中,第一齿状部分和第二齿状部分中的一个是曲面非圆形齿轮,并且,第一齿状部分和第二齿状部分中的另一个是齿条。
20.如权利要求18所述的液流机械,其中,保持机构包括具有第一端和第二端的至少一个侧板,至少一个侧板在第一端附接到多联杆连接杆机构和枢转联接件中的一个,至少一个侧板包括位于第二端上的狭槽,多联杆连接杆机构和枢转联接件中的另一个包括与该狭槽接合的销。
21.如权利要求20所述的液流机械,其中,所述至少一个侧板包括位于第二端上的一对间隔开的狭槽,所述多联杆连接杆机构和力传递机构中的另一个包括分别与该对间隔开的狭槽接合的一对销,并且其中至少一个侧板在第一端上固定地附接到多联杆连接杆机构;
其中,枢转联接件包括该对销。
22.如权利要求1所述的液流机械,还包括保持机构,其包括:
配置为沿着支撑路径移动的可移动支撑件,该支撑路径连接到外壳;
可旋转地安装在可移动支撑件上的惰轮,该惰轮偏置在连接杆的一侧上以维持第一齿状部分与第二齿状部分之间的接合。
23.如权利要求22所述的液流机械,还包括活塞控制机构,其包括:
连接到外壳的控制凹陷;
控制钮,其附接到连接杆以接合控制凹陷;
控制钮和控制凹陷之间的接合限定了外部路径,控制钮和连接杆在活塞和连接杆的上行冲程中可以沿着该外部路径行进,以随着活塞接近TDC而限制活塞的上行冲程,从而防止活塞的过冲程。
24.如权利要求23所述的液流机械,其中,活塞控制机构还包括:
控制岛,其位于控制凹陷中以与控制钮交互以改变多联杆连接杆机构的铰接联接件在升起时的度,将铰接联接件弯曲就位以用于下一动力冲程。
25.如权利要求15所述的液流机械,还包括:
锁定机构,用于与可移动底座连接,以将可移动底座锁定在锁定位置,该锁定机构包括:
锁定销由曲柄轴驱动以在可移动底座被移动到锁定位置时接合可移动底座的一部分,从而将可移动底座锁定在锁定位置,锁定销还由曲柄轴驱动以在活塞处于活塞的下行冲程时脱离可移动底座的该部分;
第二凸轮机构,其由曲柄轴驱动并且具有第二凸轮路径;
接合在第二凸轮路径和锁定销之间的第二凸轮随动件,该第二凸轮随动件包括驱动表面;
其中,锁定销包括传动表面以接合第二凸轮随动件驱动表面,从而第二凸轮随动件在锁定方向上的移动使得锁定销朝着与可移动底座接合的方向移动,并且第二凸轮随动件远离锁定方向的移动允许锁定销移离与可移动底座的接合;
其中,壳体还包括:
可滑动地接收第二凸轮随动件的第二凸轮随动件狭槽;
可滑动地接收锁定销的锁定销狭槽;
其中,可移动底座包括用于接合锁定销的锁定止动器;
其中,第二凸轮机构位于曲柄轴上,第二凸轮随动件狭槽相对于曲柄轴的轴线径向对齐,并且锁定销狭槽与第二凸轮随动件狭槽法线对齐。
26.一种液流机械,包括:
外壳,其包括气缸和曲柄轴支撑件;
活塞,其可滑动地布置在气缸中以沿着气缸的轴往复;
曲柄轴,其包括旋转支撑在曲柄轴支撑件中的主轴承轴颈、与主轴承轴颈的轴径向偏移的曲柄销以及连接主轴承轴颈和曲柄销的曲柄臂;
多联杆连接杆机构,其包括:
连接杆,其具有连接到活塞的第一端以及与第一端相对的第二端,该连接杆用于随着活塞往复;
曲柄销联接件,其包括枢转地连接到连接杆第二端的第一端以及旋转连接到曲柄销的第二端;
力传递机构,其将多联杆连接杆机构连接至外壳,以将垂直活塞力转化成水平曲柄销力,力传递机构包括枢转联接件,该枢转联接件包括枢转连接到外壳的第一端和枢转连接到多联杆连接杆机构的第二端;
移动枢转点机构,其将枢转联接件第一端连接到外壳,该移动枢转点机构包括:
可移动底座,枢转联接件第一端连接至该可移动底座;
运动控制机构,用于控制可移动底座的移动,在活塞的上行冲程期间,该运动控制机构在活塞的移动的第一部分期间允许可移动底座沿着引导路径以远离多联杆连接杆机构的方向移动,并且随后在活塞移动的随后的第二部分中允许可移动底座沿着引导路径以朝着多联杆连接杆机构的方向移动。
27.如权利要求26所述的液流机械,其中,可移动底座枢转地连接到外壳以绕着可移动底座轴枢转,并且可移动底座包括枢转的枢转联接连接件,所述枢转联接连接件连接至枢转联接件第一端,枢转联接连接件位于可移动底座轴的径向向外的位置,从而可移动底座绕着可移动底座轴的枢转使得枢转联接连接件沿着弯曲的引导路径移动。
28.如权利要求27所述的液流机械,其中,运动控制机构包括:
第一凸轮机构,其由曲柄轴驱动并且具有第一凸轮路径;
运动控制联杆,其操作性地连接在第一凸轮路径和可移动底座之间,以允许第一凸轮路控制可移动底座的移动。
29.如权利要求26所述的液流机械,其中,多联杆连接杆机构包括第一齿状部分,并且枢转联接件第二端包括与第一齿状部分接合的第二齿状部分,其中第一齿状部分和第二齿状部分之间的接合允许多联杆连接杆机构随着连接杆的往复而相对于枢转联接件枢转。
30.如权利要求29所述的液流机械,还包括保持机构,其连接在多联杆连接杆机构和枢转联接件之间,以在多联杆连接杆机构相对于枢转联接件的一定枢转范围内维持第一齿状部分和第二齿状部分之间的接合。
31.如权利要求30所述的液流机械,其中,第一齿状部分和第二齿状部分中的一个是曲面非圆形齿轮,并且,第一齿状部分和第二齿状部分中的另一个是齿条。
32.如权利要求30所述的液流机械,其中,保持机构包括具有第一端和第二端的至少一个侧板,至少一个侧板在第一端附接到多联杆连接杆机构和枢转联接件中的一个,至少一个侧板包括位于第二端上的狭槽,多联杆连接杆机构和枢转联接件中的另一个包括与该狭槽接合的销。
33.如权利要求32所述的液流机械,其中,所述至少一个侧板包括位于第二端上的一对间隔开的狭槽,所述多联杆连接杆机构和力传递机构中的另一个包括分别与该对间隔开的狭槽接合的一对销,并且其中至少一个侧板在第一端上固定地附接到多联杆连接杆机构;
其中,枢转联接件包括该对销。
34.如权利要求33所述的液流机械,其中,齿条在连接杆的主推力侧上位于连接杆上,并且枢转联接件第一端在连接杆的主推力侧上枢转地连接到外壳。
35.如权利要求34所述的液流机械,其中,在活塞的上行冲程的第二部分上,运动控制联杆沿着引导路径在朝着多联杆连接杆机构的方向移动可移动底座。
36.如权利要求35所述的液流机械,还包括:
其中,多联杆连接杆机构还包括:
第一铰接联接件,其包括枢转连接至连接杆第二端的第一端以及与第一铰接联接件第一端相对的第二端;
第二铰接联接件,其包括枢转地连接到第一铰接联接件第二端的第一端以及第二端,该第二端与第二铰接联接件第一端相对,枢转地连接到曲柄销联接件第一端。
37.如权利要求27所述的液流机械,其中,可移动底座绕着可移动底座轴的枢转使得枢转联接连接件沿着弧形引导路径移动,该可移动底座包括从枢转联接连接件与可移动底座轴相对的平衡部分。
38.如权利要求28所述的液流机械,其中,运动控制联杆包括凸轮随动件,该凸轮随动件接合在第一凸轮路径和可移动底座之间。
39.如权利要求27所述的液流机械,其中,运动控制机构包括偏置机构,该偏置机构连接到可移动底座以控制可移动底座的移动。
40.一种液流机械,包括:
外壳,其包括气缸和曲柄轴支撑件;
活塞,其可滑动地布置在气缸中以沿着气缸的轴往复;
曲柄轴,其包括旋转支撑在曲柄轴支撑件中的主轴承轴颈、与主轴承轴颈的轴径向偏移的曲柄销以及连接主轴承轴颈和曲柄销的曲柄臂;
多联杆连接杆机构,其包括:
连接杆,其具有连接到活塞的第一端以及与第一端相对的第二端,该连接杆用于随着活塞往复;
曲柄销联接件,其包括枢转地连接到连接杆第二端的第一端以及旋转地连接到曲柄销的第二端;
力传递机构,其将多联杆连接杆机构连接到外壳,从而将垂直活塞力转换成水平曲柄销力;
其中多联杆连接杆机构包括第一接合表面且力传递机构包括第二接合表面,第二接合表面与第一接合表面接合从而使得多联杆连接杆机构随着连接杆往复而相对于力传递机构枢转;
保持机构,其连接在多联杆连接杆机构和力传递机构之间,以在多联杆连接杆机构相对于力传递机构的一定枢转范围内维持第一接合表面和第二接合表面之间的接合。
41.如权利要求40所述的液流机械,其中,保持机构包括具有第一端和第二端的至少一个侧板,至少一个侧板在第一端附接到多联杆连接杆机构和力传递机构中的一个,至少一个侧板包括位于第二端上的狭槽,多联杆连接杆机构和力传递机构中的另一个包括与该狭槽接合的销。
42.如权利要求41所述的液流机械,其中,第一接合表面和第二接合表面中的一个位于曲面非圆形结构上,并且第一接合表面和第二接合表面中的另一个位于线性结构上。
43.如权利要求42所述的液流机械,其中,所述至少一个侧板包括位于第二端上的一对间隔开的狭槽,所述多联杆连接杆机构和力传递机构中的另一个包括分别与该对间隔开的狭槽接合的一对销,并且其中至少一个侧板在第一端上固定地附接到多联杆连接杆机构;
其中力传递机构包括该对销。
44.如权利要求13所述的液流机械,其中所述可移动底座枢转地连接到所述外壳以绕着可移动底座轴枢转,并且所述可移动底座包括连接至所述力传递机构的枢转的枢转联接连接件,所述枢转联接连接件位于可移动底座轴的径向向外的位置,从而可移动底座绕着可移动底座轴的枢转使得枢转联接连接件沿着弯曲的引导路径移动。
45.如权利要求44所述的液流机械,其中,可移动底座绕着所述可移动底座轴的枢转使得枢转联接连接件沿着弧形引导路径移动,该可移动底座包括从枢转联接连接件与可移动底座轴相对的平衡部分。

说明书全文

液流机械

[0001] 本申请要求2013年5月20日提交的、题为“Efficient Variable Geometry Power Transfer For Combustion Engines”的美国临时申请No.61/825,362;以及2013年10月29日提交的、题为“Efficient Variable Geometry Power Transfer For Combustion Engines”的美国临时申请No.61/897,011的优先权,上述两份申请的全文通过引用并入本文中。

技术领域

[0002] 本申请涉及液流机械且更具体地涉及燃油引擎。

背景技术

[0003] 燃油引擎是一种燃料和空气的燃烧在燃烧室内进行的引擎。燃料过程燃烧掉燃料和空气混合物以产生高温气体。高温气体产生高压,高压又用于对活塞施加以做功。由于燃烧过程产生气体,理想气体定律可以用于确定温度、压强和气体的体积之间的关系。
[0004] 理想气体定律为PV=nRT,其中:
[0005] P=压强
[0006] V=气体的体积
[0007] T=温度
[0008] n=气体的摩尔数
[0009] R=理想气体常数
[0010] 给定恒定量的气体,气体的压强与其温度正相关,并且与其体积负相关。
[0011] 现今使用的大多数燃油引擎利用曲柄机构(CSM)来将动力从活塞的线性运动转换成圆周运动。CSM包括通过连接杆连接到曲柄轴(曲柄)的活塞,如图1所示。在图1中,FW是垂直于曲柄的力,并且在曲柄上产生力矩T。Fp是由燃料过程导致的作用在活塞上的力。T、FW和Fp之间的关系如下所示:
[0012] T=FW*(冲程/2)
[0013] FW通过下式与Fp相关:
[0014] FW=Fp*sin(180-β-а)
[0015] 图2是示出了随着曲柄从曲柄滑块的上死点(TDC)处的0度旋转到下止点(BDC)处的180度,作为力Fp的百分比的力FW的图表,该曲柄滑块具有4英寸的冲程,并且其连接杆6的长度为6英寸。从该图表中可以看出,FW在TDC处等于0,并且不断增加,直到FW在曲柄运动的65度时等于Fp,并且随后降低,直到在180时FW再次为0。
[0016] 根据理想气体定律,活塞上的力(Fp)随着气体的体积的倒数变化。图3(现有技术)是示出了气体压强和典型燃油引擎的曲柄之间的关系的图表。在该表中,在TDC之前为负的度数,在TDC之后为正的度数,并且在TDC处时为0度。压强在TDC之前上升,因此燃料混合物被压缩到较小的体积。此外,对于真实的系统而言,燃料混合物在有限的时间内燃烧,这需要燃料混合物在TDC之前被点火。在图表,这可以被视为曲线斜率在燃料混合物在TDC之前-20度被点火时的变化。图3(现有技术)示出了压强峰值出现在TDC之后的5度处,但可以通过在燃烧过程中更早或更晚地点火燃料而移动该峰值。在峰值之后,随着曲柄的旋转,压强下降的斜率受到燃烧室中的额外体积的量的影响。
[0017] 图4(现有技术)是示出了压强-曲柄角度的两条曲线的图表。第一条曲线(实线)具有TDC之后5度处的压强峰值,而第二条曲线(虚线)具有TDC之后20度处的压强峰值。该图表示出了出现功率峰值的曲柄角度可以被改变,但这种改变是有代价的,随着气体体积的增加,燃料混合物被点火的时间越晚,导致较低的整体峰值。
[0018] 图5(现有技术)是比较燃烧过程的可用压强与转换为做功的压强的图表。“可用压强”曲线源于理想气体定律,其中,温度恒定,并且100是在TDC处可用的力。随着曲柄旋转并且燃烧室的体积膨胀,可用压强下降。“CSM”曲线源于将转化成功的力的CSM百分比乘以可用的力。图5示出了在TDC附近具有最大压强,但是几乎没有压强转化成功,这被示为在较小曲柄角度时两条曲线之间的大间隙。这种比较示出了在压强峰值处,0%的力被用于做功,并且在100%压强被转化成功时,压强为其峰值的大约25%。因此,传统的曲柄滑块机构仅将大约二分之一的可用压强转化为功。
[0019] 已经在下述文献中提出了不具有传统曲柄滑块机构的引擎:Ushijima的US6,684,828;Yaguchi的US7,213,563;Kobayashi的US7,992,529;Kobayashi的US8,011,343;
Takahashi的US8,100,098;Watanabe的US8,161,922;Watanabe的US8,171,899;Gurler的US8,281,764以及Voegeli的US8,327,819。
发明内容
[0020] 一种液流机械包括外壳,该外壳包括气缸和曲柄轴支撑件。活塞可滑动地布置在气缸中以沿着气缸的轴往复。曲柄轴包括旋转支撑在曲柄轴支撑件中的主轴承轴颈、与主轴承轴颈的轴径向偏移的曲柄销以及连接主轴承轴颈和曲柄销的曲柄臂。多联杆连接杆机构连接在活塞和曲柄销之间,并且包括彼此枢转连接的连接杆、第一铰接联接件和曲柄销联接件。力传递机构将多联杆连接杆机构连接到外壳,从而将垂直活塞力转换成平曲柄销力。
[0021] 在权利要求中书更具体地指出了表征本发明的各种新颖的特征,权利要求书随附在本公开中,并且形成本公开的一部分。为了更好地理解本发明、其运行优势和通过其使用而获得的具体目的,应该参考附图说明书,其中示出和描述了本发明的优选实施方式。

附图说明

[0022] 从本发明的下述详细说明并结合附图,本发明的进一步目的和优势将变得更加显而易见,并且更易于理解,附图中:
[0023] 图1(现有技术)示出了常规活塞燃油引擎的受力图;
[0024] 图2(现有技术)是示出了活塞力与做功的百分比随曲柄角度的图表;
[0025] 图3(现有技术)是示出了气体压强和典型燃油引擎的曲柄角之间的关系的图表;
[0026] 图4(现有技术)是示出了压强-曲柄角度的两条曲线的图表;
[0027] 图5(现有技术)是比较燃烧过程的可用压强与转换为做功的压强的图表;
[0028] 图6示出了本发明的机械的实施方式的受力图;
[0029] 图7示出了非圆形齿轮力传递机构的受力图;
[0030] 图8是本发明的实施方式的示意性横截面;
[0031] 图9是图8的实施方式的多联杆连接杆机构的示意性详细示图;
[0032] 图10A-10F示出了在引擎旋转一圈时图8的引擎的六个位置的顺序顺序;
[0033] 图11是本发明的实施方式的示意性横截面;
[0034] 图12是图11的实施方式的多联杆连接杆机构的示意性详细示图;
[0035] 图13是图11的实施方式的力传递机构的示意性详细示图;
[0036] 图14A-14F示出了在引擎旋转一圈时图11的引擎的六个位置的顺序顺序;
[0037] 图15是本发明的实施方式的示意性横截面;
[0038] 图16是图15的实施方式的可移动底座的立体图;
[0039] 图17是图15的实施方式的示意性横截面图;
[0040] 图18是图15的实施方式的示意性详细横截面图;
[0041] 图19是图15的实施方式的凸轮随动件的立体图;
[0042] 图20是图15的实施方式的定销的立体图;
[0043] 图21是处于不同位置的图15的实施方式的示意性详细横截面图;
[0044] 图22A-22F示出了在引擎旋转一圈时图15的引擎的六个位置的顺序顺序;
[0045] 图23是本发明的实施方式的示意性横截面;
[0046] 图24是图23的实施方式的多联杆连接杆机构的立体图;
[0047] 图25A-25F示出了在引擎旋转一圈时图23的引擎的六个位置的顺序;
[0048] 图26是本发明的实施方式的示意性横截面;
[0049] 图27是图26的实施方式的示意性详细横截面图;
[0050] 图28是图26的实施方式的可移动底座的立体图;
[0051] 图29是图28的可移动底座的侧部和边缘示图;
[0052] 图30是图26的实施方式的移动枢转点壳体的第二侧的立体图;
[0053] 图31是图30的移动枢转点壳体的第一侧的立体图;
[0054] 图32是图26的实施方式的锁定销的立体图;
[0055] 图33是图26的实施方式的第二凸轮随动件的立体图;
[0056] 图34是图26的实施方式的示意性详细横截面图;
[0057] 图35A-35F示出了在引擎旋转一圈时图26的引擎的六个位置的顺序;
[0058] 图36是本发明的实施方式的示意性横截面;
[0059] 图37从相反侧观察的图36的实施方式的示意性横截面立体图;
[0060] 图38是本发明的实施方式的示意性立体横截面;
[0061] 图39是图38的实施方式的示意性横截面图;
[0062] 图40是沿图39中的线DD的横截面图;及
[0063] 图41是示出了活塞力和转化成功的力之间的比较的图表。

具体实施方式

[0064] 在下述说明书中,类似的附图标记在若干附图中表示相似或相应的部分。同样在下述说明书中,应该理解诸如“向前”、“向后”、“左”、“右”、“向上地”、“向下地”的术语以及类似术语是出于方便的目的而使用的词,并不应该被解释为限制性术语。
[0065] 一个目的是通过改变控制活塞力以做功的方式来增加燃油引擎的燃油经济性。这可以通过在动力冲程期间完成下述各项而实现:
[0066] -通过有效地转化靠近TDC(其中,压强处于其最大值,参见图5)的活塞力,而使用大部分可用活塞力来做功。
[0067] -通过点火燃料混合物而最大化力的峰值,从而压强峰值在接近TDC时出现。
[0068] -在旋转曲柄时,利用几何结构更长地维持活塞力峰值。
[0069] -由于扭矩等于力乘以曲柄半径,使用较大的曲柄以从可用活塞力产生更大的扭矩。
[0070] 图6示出了本发明的机械的实施方式的受力图。该实施方式使用曲柄和连接杆,如图1中的曲柄滑块机构那样,但是该实施方式引入了多联杆连接杆机构以及力传递机构,其用于在曲柄角度小于45度时,在压力最大时以及常规曲柄滑块机构最低效时有效地传递力。力传递机构可以具有不同的配置,包括非圆形齿轮机构和联杆机构。图6示出了具有联杆机构的受力图。为了在本文中进行分析,由于椭圆形齿轮的形状易于被限定,因此其被用作非圆形齿轮机构。
[0071] 多联杆连接杆机构(MLCR)在连接杆和曲柄轴之间包括额外的铰接联接。这种改变允许主连接杆相对于曲柄下降。对此的需要可以通过观察图6而具体化。如果铰接联接不存在并且α=β=0,则曲柄将不会允许连接杆将力传递给力传递机构,阻止用于旋转曲柄的力的传递。
[0072] 此外,与传统曲柄滑块机构相比,活塞不再与曲柄处于同一中心线上。偏置中心线为铰接提供了额外的空间。尽管偏置的中心线提供了优势,但如果特定应用需要的话,本发明的机械也可以在活塞和曲柄处于同一中心线的情况下工作。不同的方法可以用于重置多联杆连接杆机构和力传递机构的几何结构,如下文更详细地讨论的那样。
[0073] 将首先分析图6的简单联杆力传递机构。通过利用静态力分析并且对水平和垂直力求和,对于该实施方式可以确定活塞力和用来旋转曲柄的力之间的关系。
[0074] FC=FP*Cos(β)
[0075] FC*Cos(β)=FW*Cos(90–а)+FL*Cos(μ)
[0076] FC*Sin(β)+FL*Sin(μ)=FW*Sin(90-а)
[0077] 估计初始条件(当а=β=0和μ等于45度)下的关系表明对于该初始条件FW等于活塞力FP的50%。这是初始传递率,并且随着曲柄的旋转会显著地增加。简单联杆力传递机构在利用本文描述的实施方式的活塞力方面是最不有效的,但是具有实施成本最小的优势。这种实施方式的变型是可能的。一种变型是具有固定枢转点的力传递机构。一种变型是具有可移动枢转点的力传递机构。
[0078] 非圆形齿轮力传递机构的受力图在图7中示出。将图7与图6相比较,可以看出,图6的简单联杆力传递机构已经由图7的非圆形齿轮机构替代。利用非圆形齿轮机构,连接杆力FC被传递到非圆形齿轮,使其旋转,并且随着非圆形齿轮的旋转,其半径变化,形成力FE。从FC至FE的力传递百分比取决于多个方面,包括非圆形齿轮的主半径和次半径、齿轮齿的轮廓,、从非圆形齿轮的中心的枢转点偏移,、以及连接杆和非圆形主轴之间的角度。当活塞靠近TDC时,非圆形齿轮与多联杆连接杆机构一起能够将垂直活塞力的大部分转换成水平力,由此在峰压力处利用活塞力。
[0079] 图8示出了第一实施方式。引擎10具有外壳10,外壳10包括气缸12以及曲柄轴支撑件13。外壳11可以具有整体构造,或者包括多个单独的附接在一起的部件,例如曲柄箱和气缸。气缸12具有孔14,活塞16滑动地、往复地布置在该孔14内。曲柄轴18包括旋转地支撑在曲柄轴支撑件13内的主轴承轴颈20以及从主轴承轴颈的轴径向偏移的曲柄销22。曲柄臂24连接主轴承轴颈20和曲柄销22。引擎包括如本领域内技术人员所知的其他部件,并且,本文并未描述这些部件。此外,下文中公开的实施方式使用许多与本实施方式相同的部件,或者类似部件。因此,当部件或部件的部分与本文已经描述的部件或部件的部分相同或类似时,可以省略部件或者部件的部分的重复描述。
[0080] 多联杆连接杆机构26(MLCR,同样参见图9)包括连接杆28,其具有连接到活塞的第一端30以及与第一端30相对的第二端32,该连接杆28用于随着活塞往复。第一铰接联接件34包括枢转连接至连接杆第二端32的第一端36以及与第一铰接联接件第一端36相对的第二端38。曲柄销联接件40包括第一端42以及旋转地连接到曲柄销22的第二端44。在一种实施方式中,多联杆连接杆机构26还包括第二铰接联接件46,其具有枢转连接到第一铰接联接件第二端38的第一端48和枢转连接到第三铰接联接件52的第一端54的第二端50。第三铰接联接件52还包括枢转连接到曲柄销联接件第一端42的第二端56。
[0081] 可选地,曲柄销联接件第一端42可以直接枢转地连接到第一铰接联接件第二端38,并且省去了第二铰接联接件46和第三铰接联接件52。曲柄销联接件第一端42也可以直接枢转地连接到第二铰接联接件46,并且省去第三铰接联接件52。任何数量的铰接联接件可以用在连接杆28和曲柄销联接件40之间。
[0082] 连接杆、铰接联接件和曲柄销联接件之间的枢转连接可以具有替代的构造。在一种实施方式中,连接杆28具有一体的第二端32,其插入在第一铰接联接件第一端36的狭槽内。狭槽可以由第一铰接联接件的叉形或形构造形成,和/或可以由第一铰接联接件的夹住连接杆第二端32的分离部分(或等分部分)形成。部件也可以具有分层构造并且以相对于相邻部件的交错方式来组装。各个销58、60、62和64在连接杆、铰接联接件和曲柄销联接件的各个部分中的孔之间接合,以为其提供枢转连接。
[0083] 第一铰接联接件34还包括止动面66,其用于与第三铰接联接件52的止动面68接合。当第一铰接联接件34相对于第三铰接联接件52以一个方向枢转时,这些止动面66和68可以彼此接合,从而为这种枢转的程度提供主动停止,并且防止在该方向上的进一步枢转。第二铰接联接件46也包括止动面70,其用于接合曲柄销联接件40的止动面72,以为这些部件相对于彼此的枢转提供主动停止。在连接杆上以及多联杆连接杆机构的其他部件的其他位置上也可以有配对的接合止动面,从而同样地限制一个方向上的枢转,并且可以在部件的相对侧上具有配对止动面以限制相反方向上的枢转。尽管止动面为枢转提供了限制,但在操作中,MLCR不需要枢转到最大限制。在任一方向上,连接杆28相对于曲柄销联接件40的枢转的总范围将通常在大约0-90°的范围内,如在连接杆和曲柄销联接件的纵轴之间所测量的。一个方向上所允许的枢转量可以与相反方向上所允许的枢转量不同。一个部件和另一个部件之间的枢转量可以与这些部件中的一个和另一部件之间、或者两个其他部件之间的枢转量不同。
[0084] 引擎还包括力传递机构74(参见图8),其将多联杆连接杆机构26连接到外壳11,从而将垂直活塞力转换成水平曲柄销力。力传递机构74包括枢转联接件76,其包括在固定/静止枢转点79处枢转连接到外壳11的第一端78和枢转连接到第一铰接联接件34的第三枢转连接件82的第二端80。可选地,多联杆连接杆机构的连接杆28或者其他部件可以具有第三枢转连接件以连接到枢转联接件第二端80。第三枢转连接件82位于第一铰接联接件34的主推侧(图8的左侧),并且枢转联接件第一端78在第一铰接联接件34的主推侧枢转连接到外壳11。可以以任何方式提供枢转连接,利用销、螺栓、其他螺纹固件以提供枢轴固定,并且可以在枢轴固定和枢转部件之间使用轴承和/或衬套以降低摩擦和磨损。
[0085] 图10A-10F示出了在引擎旋转一圈时引擎10的六个位置的顺序。图10A示出了引擎10靠近TDC的动力冲程。连接杆28和曲柄销联接件40之间的初始枢转角为45度,这将利用
50%的可用活塞力。随着活塞16在动力冲程中被推下,活塞力被传递给MLCR 26,而力传递机构74将活塞力传递给使曲柄轴18旋转的曲柄销22。因此,在动力冲程的这个重要初始阶段,向下的活塞力被更迅速地转化成作用在曲柄销22上的侧向力。图10B-10F示出了MLCR 
26在下行冲程期间的变化形状,以及随后在上行冲程期间活塞的上升和力传递机构74和MLCR 26的复位。在下行冲程期间,MLCR 26将随着曲柄的旋转而伸直。参见图10C并与图10A和10B进行比较。图10D示出了在曲柄轴18的上行冲程的初始阶段,活塞16继续随着MLCR 26的角度变化而下降。
[0086] 随着曲柄轴旋转超过180旋转度,并且MLCR在动力冲程结束时(图10C-10D)达到水平,枢转联接件76可能阻断MLCR 26的路径。在连接杆28和第一铰接联接件34之间的销58上增加枢转连接件允许MLCR 26绕着枢转联接件76弯曲(图10D)。
[0087] 随着曲柄轴18继续旋转,活塞16将开始再次上升(图10E),而MLCR26的曲柄销联接件40或其他部分接触枢转联接件76,并且使其上升以返回到其TDC时的默认角度。图10F示出了力传递机构74和MLCR 26的复位。随着引擎从图10F的位置移动到图10A的位置,力传递机构75和MLCR 26停止活塞26的向上运动,以防止活塞16与气缸12的头部接触,并且倒转活塞16的移动方向以用于下行冲程。
[0088] 尽管在引擎,尤其是内燃往复活塞引擎的范畴内讨论了该实例和下文的实例,但本发明适用于其他类型的往复活塞液流机械。
[0089] 图11示出了另一引擎84的示意图,并且图12示出了图11的实施方式的多联杆连接杆机构86的详细示意图。多联杆连接杆机构86(MLCR)包括连接杆28,其具有连接到活塞16的第一端30以及与第一端30相对的第二端32,该连接杆28用于随着活塞往复。
[0090] 第一铰接联接件88包括枢转连接至连接杆第二端32的第一端90(图12)以及与第一铰接联接件第一端90相对的第二端92。第二端92枢转地连接到第二铰接联接件第一端48(先前在图9中示出)。第三枢转连接件94包括第一齿轮部分96。力传递机构111包括具有第一端78和第二端114的枢转联接件112。枢转联接件第二端114包括第二齿轮部分116,其以啮合连接接合第一齿轮部分96,该啮合连接允许第一铰接联接件88随着连接杆28的往复而相对于枢转联接件112枢转。第一齿轮部分96是齿条,而第二齿轮部分116是弯曲的非圆形齿轮,其在x轴和y轴上具有不同的半径,但也可以使用其他齿轮布置。齿轮部分以及各种实施方式的其他部件的定位也可以颠倒,而不脱离本发明的范围。
[0091] 保持机构98连接在第一铰接联接件88和枢转联接件112之间,以在多联杆连接杆机构86相对于枢转联接件112的一定枢转范围内维持第一齿轮部分96和第二齿轮部分116之间的啮合接合。保持机构98包括两个侧板100,每一个均具有第一端102和第二端104。每个侧板100在第一端102利用侧板连接器110固定地附接到MLCR 86(此处为第一铰接联接件88),侧板连接器可以是销、螺纹连接件、铸件或焊接连接件或其他类型的连接件。每个侧板
100包括定位在第二端104上的第一狭槽106和第二狭槽108。枢转联接件112包括一对保持孔118,用于固定保持销120(参见图11)。保持销120和122分别与第一狭槽106和第二狭槽
108接合,以在多联杆连接杆机构相对于枢转联接件的一定枢转范围内维持非圆形齿轮和齿条之间的啮合接合。狭槽的形状被配置为在齿轮部分周期性移动时提供齿轮部分之间的期望啮合接合。保持销120和122位于枢转联接件112上的不同点处,并且在齿轮旋转时遵循不同的路径。这防止了非圆形齿轮116与齿条96分离,因为至少销120和122限制了两个齿轮远离彼此的移动。
[0092] 在该实施方式中,如图11中所示,活塞中心线更加靠近曲柄轴中心线,并且在一个变型中与曲柄轴中心线对齐。这不同于图8-10的固定枢转点联接力传递替代方式。通过将曲柄轴和活塞中心线排成一列,引擎84可以更窄,并且在上行冲程期间MLCR 86不需要以极端角度弯曲以避开力传递机构111。对齐中心线的一个优势在于TDC处的MLCR 86被略微地弯曲(参见图14B),与最优效率相比,这降低了靠近TDC时的力传递效率。然而,即使具有这种劣势,这种替代方式仍然比图8-10的实施方式更加高效。
[0093] 图13A-13F示出了随着引擎86旋转一周期的引擎84的六个位置的顺序,包括MLCR 86在下行冲程期间的变化形状,以及随后在上行冲程期间活塞的上升和力传递机构111和MLCR 86的复位。在下行冲程期间,MLCR 86将随着曲柄轴18的旋转而伸直。图14C和14D显示出:这种实施方式在上行冲程的初始阶段不会像图8-10的实施方式那样导致活塞16下降。
此外,对于固定的曲柄冲程来说,与前一实施方式相比,这种替代方式降低了活塞冲程。随着引擎在图14F和14A的位置之间移动,当活塞16接近TDC时,包括非圆形齿轮116的力传递机构111、保持机构98和MLCR 86停止活塞16的向上运动。图14A示出了靠近TDC的引擎84。在动力冲程期间,活塞力被传递给MLCR 86,MLCR 86与力传递机构111一起将活塞力传递给曲柄销,曲柄销旋转曲柄。
[0094] 上文讨论的固定枢转点替代方式最易于实施并且比滑动枢转点替代方式需要更少的往复运动质量。这些固定枢转点替代方式的缺点在于它们在上行冲程期间可能需要难以实现的连接杆角度以经过力传递机构。这些难以实现的角度需要更多的功来升起活塞,并且可能导致活塞冲程比下文讨论的滑动枢转点替代方式更长。
[0095] 在替代实施方式中,引擎使用滑动枢转点,与上文中讨论的使用固定枢转点79的替代方式相反。这允许枢转点在上行冲程期间移动,从而力传递机构被移出MLCR的路径之外。这种移动允许MLCR在上行冲程期间维持较小角度,降低移动活塞所需的力。较小角度可以允许MLCR仅在一个方向上弯曲。这具有曲柄冲程比活塞冲程更长的优势,因为可以在下行冲程期间受益于MLCR的变化形状。此外,在曲柄轴360度旋转期间,与固定枢转点替代方式或传统的曲柄滑块机构相比,活塞16在上行冲程期间有更多的时间靠近TDC。在压缩冲程靠近TDC的时间越长允许燃料混合物燃烧更长时间。这允许燃料混合物在燃烧过程中更早达到更高的温度,这增加了压强峰值,因为体积在动力冲程的早期是最小的。
[0096] 在下文公开的实施方式中,每种滑动枢转点替代方式包括三个部件。第一个部件是用于控制枢转点在移动时所遵循的路径的滑动机构。第二个部件是用于在下行冲程期间将滑动机构锁定到位置中的锁定机构;最后一个部件是用于确定MLCR的联接在上行冲程期间保持锁定的运动控制机构。存在许多种锁定枢转点并且在移动期间控制其运动的方式。下文稍后会描述替代方式。
[0097] 图15示出了在力传递机构中结合了滑动枢转点的引擎的示意性截面图。引擎124包括MLCR 126和力传递机构128。MLCR 126类似于图8-10的MLCR 26,但在该实施方式中,第三枢转连接件130位于连接杆132上。此外,这种实施方式在连接杆132和曲柄销联接件40之间仅使用一个铰接联接件134。参见图17。
[0098] 移动枢转点机构136将枢转联接件第一端78连接至外壳11(参见图17)。移动枢转点机构136包括可移动底座138,,枢转联接件第一端78具有和带着可移动底座138的枢轴连接140。可移动底座138被示为具有大体上矩形的块状主体142(同样参见图16)以接收在引导路径装置145的相应形状的引导路径144中并且在其中滑动,引导路径144提供限定的路径,可移动底座138可以沿着该路径行进。主体142包括用于接收枢轴140的轴的枢转孔146以及用于接合锁定销150的锁定止动器148。可移动主体还包括孔152,其用于将枢转轴锁定到移动枢转点。尽管可以仅使用一个可移动底座138,但在优选实施方式中,提供两个引导路径144以支撑两个可移动底座138,外壳11的两侧每侧各一个,即,在枢转联接件76的相对侧,并且枢轴140利用在两个枢轴孔146之间的枢转联接件在两个枢轴孔146之间延伸。因为轴在两端均有支撑,这形成了牢固的连接,并且将轴锁定就位在外壳11的相对侧之间的合适位置。
[0099] 锁定机构154与可移动底座138连接以将可移动底座138锁定在锁定位置,如图17所示。锁定机构154包括锁定销150,其由曲柄轴150156驱动并且具有锁定部分151,锁定部分151用于当可移动底座138被移动至锁定位置时接合可移动底座138的锁定止动器148以将可移动底座138锁定在锁定位置。锁定销150也由曲柄轴驱动以在活塞16处于下行冲程时与锁定止动器148脱离。曲柄轴156包括第一凸轮机构158,其用于如下文讨论的那样控制可移动底座138的移动,还包括用于控制锁定机构的第二凸轮机构162。尽管各个凸轮机构158和162中仅有一个需要设置在曲柄轴上,但在所示的实施方式中,各个凸轮机构158和162中的一个被设置在曲柄销22的各侧上,从而每个机构可以操作定位在曲柄销22的各侧上的独立的锁定/运动控制机构。凸轮机构可以机械加工到曲柄轴中,或者可以是可拆卸地或永久地附接到曲柄轴上的分离部件。也可以提供分离的凸轮轴,其由曲柄轴驱动。
[0100] 锁定机构154还包括第二凸轮机构162,其由曲柄轴156驱动并且具有第二凸轮路径164。第二凸轮随动件166接合在第二凸轮路径164和锁定销150之间。第二凸轮随动件166(同样参见图19)包括凸轮接合表面167和斜坡驱动表面168。弹簧170以朝着第二凸轮路径164的方向偏置第二凸轮随动件166,并且当锁定销150未被第二凸轮随动件166驱动到与锁定止动器148接合时,弹簧可以用于以远离锁定止动器148的方向偏置锁定销150。可选地,弹簧可以省略,而销和随动件的形状被配置成移动凸轮随动件。
[0101] 锁定销150包括传动表面172以接合第二凸轮随动件驱动表面168,从而第二凸轮随动件166在锁定方向上的移动使得锁定销150朝着与可移动底座138的锁定止动器148接合的方向移动,并且第二凸轮随动件166远离锁定方向的移动允许锁定销150移离可移动底座138的锁定止动器148。当锁定销150与锁定止动器148接合时,可移动底座138被阻止移离锁定位置。当锁定销150与锁定止动器148脱离时,可移动底座138被允许沿着引导路径144移动,这受到运动控制机构172的控制。
[0102] 用于控制可移动底座138的移动的运动控制机构172包括第一凸轮机构162,其由曲柄轴156驱动并且具有第一凸轮路径160。运动控制联杆180操作性地连接在第一凸轮路径160和可移动底座138之间,以允许第一凸轮路160控制可移动底座138的移动。第一凸轮路径160包括第一部分,其被构建和布置成允许可移动底座138沿着引导路径144以远离活塞16的上行冲程的第一部分上的MLCR 126的方向移动,其中,连接杆132和枢转联接件76的移动驱动可移动底座138远离MLCR 126和曲柄轴156。
[0103] 第一凸轮路径160还包括第二部分,其被构建和布置成沿着引导路径144以朝着活塞16的上行冲程的第二部分上的MLCR 126和曲柄轴156的方向移动可移动底座138,直接到达锁定位置。在第一凸轮路径160的第二部分上,第一凸轮路径160可以靶运动控制联杆180以朝着锁定位置驱动可移动底座138。运动控制联杆180还包括与第一凸轮路径接合的第一凸轮随动件,第一凸轮随动件182包括驱动表面184。摇臂186利用枢轴188枢转地安装在壳体11,并且具有与可移动底座138连接的第一端190以及与第一端190相对的第二端192,第二端192与第一凸轮随动件驱动表面184连接。因此,摇臂186将第一凸轮路径160和第一凸轮随动件182的运动传递给可移动底座138。在替代实施方式中,可以通过弹簧、液态、电磁或电机马达或者通过其他机构提供用于朝着锁定位置偏置可移动底座138的偏置力。
[0104] 凸轮随动件壳体194(参见图18)连接到外壳11并且包括可滑动地接收第一凸轮随动件182的第一凸轮随动件狭槽196、可滑动地接收第二凸轮随动件166的第二凸轮随动件狭槽198以及可滑动地接收锁定销150的锁定销狭槽200。
[0105] 引导路径装置引导路径144包括可滑动地接收可移动底座138的直狭槽部分202。在该实施方式中,第一和第二凸轮随动件狭槽196和198相对于曲柄轴156的轴线径向对齐,并且锁定销狭槽200与第二凸轮随动件狭槽198法线对齐。
[0106] 该实施方式类似于图8-10的固定枢转点实施方式,但枢转点140位于滑动可移动底座138上。当枢转联接件76由于曲柄轴156旋转经过180度而水平时,可移动底座138滑出MLCR 126的路径。这使得不需要第三铰接联接件52,并允许MLCR 126的铰接联接件旋转偏离中心较小量,其中,铰接联接件在冲程的底部锁定就位。
[0107] 图22A-22F示出了随着引擎126旋转一周期的引擎124的六个位置的顺序,包括MLCR 126在下行冲程期间的变化形状,以及随后在上行冲程期间活塞16的上升和力传递机构128和MLCR 126的复位。图22A示出了活塞16处于TDC处的引擎124。该引擎124的活塞的TDC的比曲柄销22位于顶部时更早开始。通过这种做法,可以旋转曲柄轴156,而在活塞16无须下降到利用常规曲柄滑块机构进行相同量的曲柄轴旋转所下降的量。这种改变允许更长时间地维持活塞的峰值功率,这降低了燃烧相同量的燃料所产生的整体功率水平。对于所有的滑动枢转点替代方式(进一步的实施方式在下文描述)而言均是如此。
[0108] 图22B和22C示出了下行冲程以及MLCR 126的变化形状。所有的移动枢转点替代方式都能够受益于:MLCR的变化形状;以及MLCR大体上仅在一个方向上弯曲以支撑大于活塞冲程的曲柄冲程。即,MLCR 126能够在一个方向上远离力传递机构弯曲,并且返回到起始位置,但是MLCR126大体上不从连接杆的纵轴朝着力传递机构的方向弯曲。其可能在朝着力传递机构的方向上超过中心一点,但与另一方向上的程度不同。其也可以被限制成在朝着力传递机构的方向上不弯曲超过中心。
[0109] 通过图22C的位置,几乎所有的活塞力都被用于做功。在冲程的该点处,目标是在曲柄轴156旋转经过180度时(图22D和22E),通过举升活塞16准备下一动力冲程。通过图22D的位置,移动枢转点机构136已被解锁,允许枢转联接件76随着曲柄轴156继续旋转而滑出MLCR 126的路径。该图示出了MLCR 126的铰接联接件被锁定,其中,主推力侧止动面已经彼此接合,以防止在那个方向上的进一步弯曲,并且允许活塞16被升起。在该实施方式中,优选地,朝向移动枢转点机构136的弯曲被限制为直或近乎于直的MLCR,并且允许弯曲朝向移动枢转点机构至多10°。在图22F的位置中,活塞16继续被升起,并且移动枢转点机构136被移回其TDC处的起始位置,其在该处会被锁定就位。在移动枢转点机构被锁定就位之后,曲柄轴156继续旋转,并且MLCR铰接联接件将弯曲到另一侧,远离移动枢转点机构136,返回到其起始位置,准备用于下一动力冲程。在图22F和22A的位置之间,力传递机构128和MLCR 126交互以停止活塞16的向上运动,并且倒转其移动方向以进行下行冲程。
[0110] 图23示出了图15-22的实施方式的变化,其中,力传递机构209类似于图11-14的实施方式中的力传递机构74。在该引擎207上,第一齿轮部分210位于MLCR 208的连接杆212上(参见图24),与位于第一铰接联接件上相对。正如MLCR 126一样,移动枢转点机构136允许MLCR 208仅具有连接杆212、铰接联接件134和曲柄销联接件40。
[0111] 图25A-25F示出了随着引擎207旋转一周期的引擎207的六个位置的顺序,包括MLCR 208在下行冲程期间的变化形状,以及随后在上行冲程期间活塞16的上升和力传递机构209和MLCR 126的复位。
[0112] 图25A示出了活塞处于TDC处的引擎207。该引擎207的活塞的TDC的比曲柄销22位于顶部时更早开始。通过这种做法,可以旋转曲柄轴156,而在活塞16无须下降到利用常规曲柄滑块机构进行相同量的曲柄轴旋转所下降的量。这种改变允许更长时间地维持活塞的峰值功率,这降低了燃烧相同量的燃料所产生的整体功率水平。对于所有的滑动枢转点替代方式(进一步的实施方式在下文描述)而言均是如此。
[0113] 图25B和25C示出了下行冲程以及MLCR 208的变化形状。所有的滑动枢转点替代方式都能够受益于:MLCR的变化形状;以及MLCR大体上仅在一个方向上弯曲以支撑大于活塞冲程的曲柄冲程。
[0114] 通过图25C的位置,几乎所有的活塞力都被用于做功。在冲程的该点处,目标是在曲柄轴156旋转经过180度时(图25D和25E),通过举升活塞16准备下一动力冲程。通过图25D的位置,移动枢转点机构136已被解锁,允许枢转联接件112随着曲柄轴156继续旋转而滑出MLCR 208的路径。该图示出了MLCR 208的铰接联接件被锁定,其中,主推力侧止动面已经彼此接合,以防止在那个方向上的进一步弯曲,并且允许活塞16被升起。在该实施方式中,优选地,朝向移动枢转点机构136的弯曲被限制为直或近乎于直的MLCR。在图25F的位置中,活塞16继续被升起,并且移动枢转点机构136被移回其TDC处的起始位置,其在该处会被锁定就位。在移动枢转点机构被锁定就位之后,曲柄轴156继续旋转,并且MLCR铰接联接件将弯曲到另一侧,远离移动枢转点机构136,返回到其起始位置,准备用于下一动力冲程。在图25F和25A的位置之间,力传递机构209和MLCR 208交互以停止活塞16的向上运动,并且倒转其移动方向以进行下行冲程。
[0115] 图26示出了图23-25的实施方式的变体,其利用不同类型的力传递机构215,力传递机构215包括移动枢转点机构216、运动控制机构218和锁定机构220以及MLCR 208。在该引擎214上,移动枢转点机构216不会像在前述那样沿着线性路径行进,而是沿着半圆形路径行进。曲柄轴222包括具有第一凸轮路径226的第一凸轮机构224以及具有第二凸轮路径230的第二凸轮机构228。与上述实施方式一样,尽管可以使用凸轮机构和凸轮路径中的每一个,但在优选实施方式中,在曲柄销22的每侧上使用一个凸轮机构和一个凸轮路径,以增强强度。
[0116] 移动枢转点机构216包括可移动底座232,其具有至外壳11的枢转连接件234,从而绕着枢转连接件234建立的可移动底座轴235枢转。枢转的枢转联接连接件236连接到枢转联接件第一端78,枢转联接连接件236定位成从可移动底座轴235径向向外,从而可移动底座232绕可移动底座轴235的枢转使得枢转联接连接件236沿着弧形引导路径238移动。枢转联接连接件236可以直接地接合弧形引导路径238。可选地,连接至枢转联接连接件236的引导元件237(例如辊轴承或轴套)可以接合弧形引导路径238。可选地,在枢转联接连接件236和弧形引导路径238之间可以没有接合。
[0117] 可移动底座232被示为具有部分圆盘配置(参见图28),但可以具有全圆盘或其他配置。其包括用于枢转联接连接件236的枢转孔240以及用于枢轴连接件234的中心孔242,中心孔242建立了可移动底座轴235。平衡部分244位于与可移动底座轴235相对,并且远离枢转联接连接件236的位置。可移动底座232包括用于接合锁定销248的锁定表面246。在该实施方式中,锁定表面246形成为平衡部分244的外圆周上的V形缺口或制动器,但其可以具有替代配置和位置。
[0118] 移动枢转点壳体250(参见图30和31)支撑可移动底座232和移动枢转点机构216、运动控制机构218和锁定机构220的其他部件。如图31的第一侧视图所示,移动枢转点壳体250包括用于接收可移动底座232的凹陷部分252和用于提供枢轴连接234的轴套部分254。
可移动底座232可以在轴套部分254上经由中心孔242直接枢转,或者轴承或衬套可以插入在轴套部分254和中心孔242之间。也可以使用可选的构造,包括利用孔替代轴套部分254,该孔用于接收枢转轴以支撑可移动底座232。移动枢转点壳体250还包括用于可滑动地接收第二凸轮随动件258的第二凸轮随动件狭槽256以及用于可滑动地接收锁定销262的锁定销狭槽260。参见图30中的移动枢转点壳体250的第二侧视图。与第二凸轮随动件狭槽关联的凹槽部分264用于回位弹簧,以朝着第二凸轮机构228偏置第二凸轮随动件258。可选地,弹簧可以省略,而销和随动件的形状被配置成移动凸轮随动件。
[0119] 锁定机构220包括第二凸轮机构228,其由曲柄轴222驱动并且具有第二凸轮路径230。第二凸轮随动件258接合在第二凸轮路径230和锁定销262之间。第二凸轮随动件258(同样参见图33)包括凸轮接合表面266和斜坡驱动表面268。弹簧可以以朝着第二凸轮路径
230的方向偏置第二凸轮随动件258,并且当锁定销248未被第二凸轮随动件258驱动到与锁定止动器246接合时,弹簧可以在远离锁定止动器246的方向上偏置锁定销248。可选地,弹簧可以省略,而销和随动件的形状被配置成移动凸轮随动件。
[0120] 锁定销262(参见图32)包括受驱表面274以接合第二凸轮随动件驱动表面268,从而第二凸轮随动件258在锁定方向上的移动使得锁定销262朝着与可移动底座232的锁定止动器246接合的方向移动,并且第二凸轮随动件258远离锁定方向的移动允许锁定销262移离与可移动底座232的锁定止动器246的接合。锁定销262还具有接合表面276以接合锁定止动器246。当锁定销262与锁定止动器246接合时,可移动底座232被阻止移离锁定位置。当锁定销262与锁定止动器246脱离时,枢转联接连接件236被允许沿着弧形引导路径238移动,这受到运动控制机构218的控制。
[0121] 用于控制可移动底座232的移动的运动控制机构218包括第一凸轮机构224,其由曲柄轴222驱动并且具有第一凸轮路径226。参见图34。运动控制联杆278操作性地连接在第一凸轮路径226和可移动底座232之间,以允许第一凸轮路226控制可移动底座232的移动。第一凸轮路径226包括第一部分,其被构建和布置成允许可移动底座232的枢转联接连接件
236沿着引导路径238以远离活塞16的上行冲程的第一部分的MLCR 208的方向移动,其中,连接杆212和枢转联接件112的移动驱动枢转联接连接件236远离MLCR 208和曲柄轴222。
[0122] 第一凸轮路径226还包括第二部分,其被构建和布置成沿着弧形引导路径238以朝着活塞16的上行冲程的第二部分上的MLCR 208和曲柄轴222的方向移动枢转联接连接件236,直接直到到达锁定位置。在第一凸轮路径226的第二部分上,第一凸轮路径226可以驱动运动控制联杆278以朝着锁定位置驱动枢转联接连接件236。运动控制联杆278还包括与第一凸轮路径226接合的第一凸轮随动件280,第一凸轮随动件280包括驱动表面282。第一凸轮随动件280可滑动地位于移动枢转点壳体250或凸轮随动件壳体292中的一个或两个中的第一凸轮随动件狭槽281中。摇臂284利用枢轴底座286枢转地安装在壳体11上,,并且具有与枢转联接连接件236连接的第一端290以及与第一端290相对的第二端288,,第二端288与第一凸轮随动件驱动表面282连接。因此,摇臂284将第一凸轮路径226和第一凸轮随动件
280的运动传递给枢转联接连接件236。在替代实施方式中,可以通过弹簧、液态、电磁或电机马达或者通过其他机构提供用于朝着锁定位置偏置枢转联接连接件236的偏置力。凸轮随动件壳体292连接到移动枢转点壳体250,以覆盖第一凸轮随动件280。在该实施方式中,第一和第二凸轮随动件狭槽281和256相对于曲柄轴222的轴线径向对齐,并且锁定销狭槽
260与第二凸轮随动件狭槽256法线对齐。摇臂第一端290可以与枢转联接连接件236、引导元件237、可移动底座232、枢转联接件112或其他结构接合,以控制可移动底座232的移动。
凸轮也可以直接运行在摇臂上,随着随动件运动,或者在枢转底座上运行。
[0123] 移动枢转点壳体250可以是附接到外壳11的分离部件,可以整体地配备有外壳11,或者是二者的结合。
[0124] 在一种实施方式中,在曲柄销的两侧上提供大体上重复或镜像的移动枢转点机构,其中,第一单轴穿过其间以支撑枢轴连接件234,并且第二单轴也穿过其间以支撑枢转联接连接件。这提供了稳固的结构,因为各个轴均在两个分离的端部被支撑。
[0125] 与上文讨论的线性可移动底座相比,该实施方式具有易于平衡且需要较小的空间的优点。
[0126] 图35A-35F示出了随着引擎214旋转一周期的引擎214的六个位置的顺序,包括MLCR 208在下行冲程期间的变化形状,以及随后在上行冲程期间活塞16的上升和力传递机构215和MLCR 208的复位。
[0127] 图35A示出了活塞16处于TDC处的引擎214。该引擎214的活塞的TDC的比曲柄销22位于顶部时更早开始。通过这种做法,可以旋转曲柄轴222,而在活塞16无须下降到利用常规曲柄滑块机构进行相同量的曲柄轴旋转所下降的量。这种改变允许更长时间地维持活塞的峰值功率,这降低了燃烧相同量的燃料所产生的整体功率水平。
[0128] 图35B和35C示出了下行冲程以及MLCR 208的变化形状。所有的滑动枢转点替代方式都能够受益于:MLCR的变化形状;以及MLCR大体上仅在一个方向上弯曲以支撑大于活塞冲程的曲柄冲程。
[0129] 通过图35C的位置,几乎所有的活塞力都被用于做功。在冲程的该点处,目标是在曲柄轴222旋转经过180度时(图35D和35E),通过举升活塞16准备下一动力冲程。通过图35D的位置,移动枢转点机构216已被解锁,允许枢转联接件112随着曲柄轴222继续旋转而滑出MLCR 208的路径。图35D示出了MLCR 208的铰接联接件被锁定,其中,主推力侧止动面已经彼此接合,以防止在那个方向上的进一步弯曲,并且允许活塞16被升起。在该实施方式中,优选地,朝向移动枢转点机构216的弯曲被限制为直或近乎于直的MLCR。在图35F的位置中,活塞16继续被升起,并且移动枢转点机构216被移回其TDC处的起始位置,其在该处会被锁定就位。在移动枢转点机构216被锁定就位之后,曲柄轴222继续旋转,并且MLCR铰接联接件将弯曲到另一侧,远离移动枢转点机构216,返回到其起始位置,准备用于下一动力冲程。在图35F和35A的位置之间,力传递机构215和MLCR 208交互以停止活塞16的向上运动,并且倒转其移动方向以进行下行冲程。
[0130] 尽管本文描述的具有移动枢转点机构的实施方式被示为具有锁定机构,但也可以设想可以省略锁定机构,而由运动控制机构提供锁定控制。即,运动控制机构防止了移动枢转点在锁定位置的实质移动。在这些省略了锁定机构的实施方式中,运动控制机构可以被制造地更加结实以提供必要的锁定力。
[0131] 本文所示的具有移动枢轴的实施方式被示为利用线性或弧形/圆形移动。然而,移动枢轴不需要被如此限制,并且其可以利用任何类型的移动和机构来移出MLCR的路径。
[0132] 图36和37示出了图23-25的实施方式的变体。在这种变体中,引擎296使用不同的保持机构来维持MLCR 301的连接杆300的第一齿轮部分298与枢转联接件112的第二齿轮部分116的啮合。保持机构302包括可旋转地安装在滑块306上的惰轮304。滑块306可滑动地位于连接到外壳11的滑块狭槽308中。滑块狭槽308可以整体地提供为外壳11的一部分,或者可以是附接到外壳11的分离部件。滑动可以沿着所示的线性路径滑动,或者可以沿着不同路径移动。滑块也可以具有不同的配置,并且实际上在运动时不需要滑动。其可以旋转或具有另一类型的移动。惰轮304偏置在连接杆300的一侧上以维持第一齿轮部分298与第二齿轮部分116之间的啮合。随着连接杆300上下前后移动,滑块的滑动维持了惰轮与连接杆300接合。惰轮304可以直接被偏置,或者经由偏置滑块306被偏置。可以通过弹簧、液压、通过电磁或电动马达或者通过其他机构提供偏置。偏置元件可以提供在滑块狭槽308中,或者位于滑块狭槽308的外部。可选地,惰轮304可以安装在附接至外壳11的枢转臂上,并且臂的枢转可以维持惰轮与连接杆300的接触。枢转联接件112也可以通过弹簧、液压或其他方式偏置成与连接杆300接合,从而辅助维持第一齿轮部分298和第二齿轮部分116之间的啮合。
[0133] 这种变体还可以包括活塞控制机构310,其防止活塞16行进到指定活塞TDC之上。参见图38-40。活塞控制机构310包括附接到连接杆309的控制钮312,其接合连接到外壳11的控制凹陷314。控制钮312和控制凹陷314之间的接合至少在活塞16和连接杆309的上行冲程中限定了控制钮312的行进路径,并且由此限定了连接杆309的行进路径。即,控制凹陷
314限定了当接合在控制凹陷314中时控制钮312所能行进的外部路径,并且控制凹陷314可以被配置为在活塞16接近TDC时限制其向上行程,从而防止活塞16的过冲程。活塞控制机构
310也可以包括位于控制凹陷314中的控制岛316。控制岛316可以与控制钮312交互以改变MLCR的铰接联接件在升起时的角度,将铰接联接件弯曲就位以用于下一动力冲程。控制钮
312可以相对于连接杆309固定,或者也可以是辊的形式,从而其可以在其沿着控制凹陷314行进时滚动。
[0134] 如本文讨论的其他部件一样,活塞控制机构310可以被提供为单个单元,但在某些情况下,优选地在曲柄销22的相对侧提供一个机构310以提供强度和支撑。
[0135] 与传统曲柄滑块机构相比,上文讨论的各种实施方式提供了引擎性能增益。大体上有三方面的性能增益:生成的扭矩、利用活塞力做功的效率以及在压缩冲程期间靠近TDC的时长。
[0136] 给定相同的活塞力和利用该力来做功的效率,在本发明的动力冲程期间产生的扭矩大于曲柄滑块机构的扭矩。这是因为对于从TDC至BDC的活塞长度中的相同下降幅度,本文公开的引擎将比相比较的曲柄滑块机构具有更大的曲柄。大多少取决于众多因素,包括连接杆和连接杆齿轮的几何形状。然而,典型的数字是大大约3%-10%,与曲柄滑块机构相比,这直接转化成当前引擎的更大扭矩。
[0137] 该榨取引擎的功率转化的效率取决于使用哪种替代方式。滑动枢转点非圆形齿轮替代方式是最高效的,并且在该部分中用于性能分析。对于非圆形齿轮替代方式,效率取决于许多参数,包括可变几何连接杆中使用的联接件的数量,连接杆齿轮的主和次半径,连接杆齿轮中的枢转孔的偏移,连接杆齿轮的齿的轮廓,连接杆齿轮的初始角度,连接杆齿轮的放置方式,以及连接杆相对于曲柄中心的偏移。图41示出了与具有4英寸冲程的理论曲柄滑块机构和长度为6英寸的连接杆相比的原型滑动枢转点非圆形齿轮替代方式的测得效率。该图与上文的图5相同,只是增加了当前引擎的效率曲线。在图41中,“可用压强”曲线源于理想气体定律,其中,温度恒定,并且100是在TDC处可用的力。随着曲柄旋转并且燃烧室的体积膨胀,可用压强下降。“CSM曲线”源于将转化成功的力的曲柄滑块机构百分比乘以可用的力。“发明曲线”源于将转化成功的力的当前引擎百分比乘以可用的力。该图示出了从TDC开始,当前引擎比曲柄滑块机构更加高效,直接曲柄旋转超过TDC60度,其中,活塞力是其峰值压强的25%。从60度再往前,本发明和曲柄滑块机构具有大体上相等的效率。
[0138] 对于滑动枢转点替代方式,在曲柄360度旋转期间,与固定枢转点替代方式或曲柄滑块机构相比,活塞在上行冲程期间有更多的时间靠近TDC。在压缩冲程靠近TDC的时间越长允许燃料混合物燃烧更长时间。这允许燃料混合物在燃烧过程中更早达到更高的温度,这增加了压强峰值,因为体积在动力冲程的早期是最小的。
[0139] 当总的来看这三个优势时,与曲柄滑块机构相比,扭矩输出具有大约50%至80%的显著增益。这是因为较高的效率利用了本发明的较高压力水平,并且压力水平作用在较大的曲柄上。给定扭矩输出的显著增益,本发明仅需要燃烧燃料的一部分以产生与曲柄滑块机构引擎相同量的扭矩。
[0140] 对于大多数引擎应用来说,与曲柄滑块机构相比,这些优势比高复杂性、成本、和往复重量更加重要,并且将导致每年的引擎运行中的燃料成本大幅下降。
[0141] 本文公开的各种实施方式的各种特征可以组合成各种组合以在本发明的范围内形成新实施方式。即,一个或多个实施方式中的一个或多个特征可以与一个或多个其他实施方式中的一个或多个特征组合以在本发明的范围内形成新实施方式。本文给出的任何范围包括该范围内的任何和所有具体值以及给出范围内的任何和所有范围。
[0142] 上文是本发明的实施方式的描述,其仅通过实例的方式给出。本发明不限制于所述的特定特征中的任意一个,而是包括所有的这些变化,如随附权利要求中所限定的。
[0143] 附图标记
[0144] 10  引擎
[0145] 11  外壳
[0146] 12  气缸
[0147] 13  曲柄轴支撑件
[0148] 14  孔
[0149] 16  活塞
[0150] 18  曲柄轴
[0151] 20  主轴承轴颈
[0152] 22  曲柄销
[0153] 24  曲柄臂
[0154] 26  多联杆连接杆机构
[0155] 28  连接杆
[0156] 30  连接杆第一端
[0157] 32  连接杆第二端
[0158] 34  第一铰接联接件
[0159] 36  第一铰接联接件第一端
[0160] 38  第一铰接联接件第二端
[0161] 40  曲柄销联接件
[0162] 42  曲柄销联接件第一端
[0163] 44  曲柄销联接件第二端
[0164] 46  第二铰接联接件
[0165] 48  第二铰接联接件第一端
[0166] 50  第二铰接联接件第二端
[0167] 52  第三铰接联接件
[0168] 54  第三铰接联接件第一端
[0169] 56  第三铰接联接件第二端
[0170] 58  销
[0171] 60  销
[0172] 62  销
[0173] 64  销
[0174] 66  第一铰接联接件止动面
[0175] 68  第三铰接联接件止动面
[0176] 70  第二铰接联接件止动面
[0177] 72  曲柄销联接件止动面
[0178] 74  力传递机构
[0179] 76  枢转联接件
[0180] 78  枢转联接件第一端
[0181] 79  枢转点
[0182] 80  枢转联接件第二端
[0183] 82  第三枢转连接件
[0184] 84  引擎
[0185] 86  多联杆连接杆机构
[0186] 88  第一铰接联接件
[0187] 90  第一铰接联接件第一端
[0188] 92  第一铰接联接件第二端
[0189] 94  第三枢转连接件
[0190] 96  第一齿轮部分
[0191] 98  保持机构
[0192] 100 侧板
[0193] 102 侧板第一端
[0194] 104 侧板第二端
[0195] 106 侧板第一狭槽
[0196] 108 侧板第二狭槽
[0197] 110 侧板连接器
[0198] 111 力传递机构
[0199] 112 枢转联接件
[0200] 114 枢转联接件第二端
[0201] 116 第二齿轮部分
[0202] 118 保持孔
[0203] 120 保持销
[0204] 122 保持销
[0205] 124 引擎
[0206] 126 多联杆连接杆机构
[0207] 128 力传递机构
[0208] 130 第三枢转连接件
[0209] 132 连接杆
[0210] 134 铰接联接件
[0211] 136 移动枢转点机构
[0212] 138 可移动底座
[0213] 140 枢轴
[0214] 142 主体
[0215] 144 引导路径
[0216] 145 引导路径装置
[0217] 146 枢轴孔
[0218] 148 锁定止动器
[0219] 150 锁定销
[0220] 151 锁定销锁定部分
[0221] 152 锁定孔
[0222] 153 受驱表面
[0223] 154 锁定机构
[0224] 156 曲柄轴
[0225] 158 第一凸轮机构
[0226] 160 第一凸轮路径
[0227] 162 第二凸轮机构
[0228] 164 第二凸轮路径
[0229] 166 第二凸轮随动件
[0230] 167 第二凸轮随动件凸轮接合表面
[0231] 168 第二凸轮随动件驱动表面
[0232] 170 弹簧
[0233] 172 运动控制机构
[0234] 180 运动控制联杆
[0235] 182 第一凸轮随动件
[0236] 184 第一凸轮随动件驱动表面
[0237] 186 摇臂
[0238] 188 枢轴
[0239] 190 摇臂第一端
[0240] 192 摇臂第二端
[0241] 194 凸轮随动件壳体
[0242] 196 第一凸轮随动件狭槽
[0243] 198 第二凸轮随动件狭槽
[0244] 200 锁定销狭槽
[0245] 202 直狭槽部分
[0246] 207 引擎
[0247] 208 多联杆连接杆机构
[0248] 209 力传递机构
[0249] 210 第一齿轮部分
[0250] 212 连接杆
[0251] 214 引擎
[0252] 215 力传递机构
[0253] 216 移动枢转点机构
[0254] 218 运动控制机构
[0255] 220 锁定机构
[0256] 222 曲柄轴
[0257] 224 第一凸轮机构
[0258] 226 第一凸轮路径
[0259] 228 第二凸轮机构
[0260] 230 第二凸轮路径
[0261] 232 可移动底座
[0262] 234 枢轴连接件
[0263] 235 可移动底座轴
[0264] 236 枢转的枢转联接连接件
[0265] 237 引导元件
[0266] 238 弧形路径
[0267] 240 枢轴孔
[0268] 242 中心孔
[0269] 244 平衡部分
[0270] 246 锁定表面
[0271] 248 锁定销
[0272] 250 移动枢转点壳体
[0273] 252 凹陷部分
[0274] 254 轴套部分
[0275] 256 第二凸轮随动件狭槽
[0276] 258 第二凸轮随动件
[0277] 260 锁定销狭槽
[0278] 262 锁定销
[0279] 264 凹槽部分
[0280] 266 凸轮接合表面
[0281] 268 斜坡驱动表面
[0282] 270 弹簧
[0283] 274 锁定销受驱表面
[0284] 276 锁定销接合表面
[0285] 278 运动控制联杆
[0286] 280 第一凸轮随动件
[0287] 281 第一凸轮随动件狭槽
[0288] 282 第一凸轮随动件驱动表面
[0289] 284 摇臂
[0290] 286 枢轴底座
[0291] 288 摇臂第一端
[0292] 290 摇臂第二端
[0293] 292 凸轮随动件壳体
[0294] 296 引擎
[0295] 298 第一齿轮部分
[0296] 300 连接杆
[0297] 301 多联杆连接杆机构
[0298] 302 保持机构
[0299] 304 惰轮
[0300] 306 滑块
[0301] 308 滑块狭槽
[0302] 309 连接杆
[0303] 310 活塞控制机构
[0304] 312 控制钮
[0305] 314 控制凹陷
[0306] 316 控制岛