[发明专利]对称双相凸轮摆动式高转速内燃机

权利要求书

1.对称双相凸轮摆动式高转速内燃机，主要由气缸盖（1）、排气门（2）、进气门（3）、气缸（4）、缸体（5）、推杆（6）、活塞（7）、弹簧（8）、滚轮（9）、外凸内齿圈（10）、活齿（11）、活齿架（12）、对称双相凸轮（13）、活齿销（14）、输出轴（15）和供油系统、起动系统、润滑系统、冷却系统、配气系统组成，其特征在于：八个气缸（4）环形对称均匀布置在外凸内齿圈（10）的周围，外凸内两相激波摆动式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（7）通过推杆（6）直接作用于外凸内齿圈（10）上，推动外凸内齿圈（10）旋转，动力由外凸内齿圈（10）经对称双相凸轮摆动式活齿传动传递给与对称双相凸轮键联接的输出轴（15）输出，外凸内齿圈（10）将内燃机和对称双相凸轮摆动式活齿传动有机地融为一体，使内燃机无需再配备变速器，高速输出。

2.根据权利要求1所述的对称双相凸轮摆动式高转速内燃机，其特征在于：上述外凸内两相激波摆动式传动机构由凸轮机构和对称双相凸轮摆动式活齿传动机构有机的组合而成，其中的凸轮机构由活塞（7）、弹簧（8）、推杆（6）、滚轮（9）、外凸内齿圈（10）、缸体（5）组成，推杆（6）的一端与活塞（7）固定联接，另一端安装滚轮（9），滚轮（9）使推杆（6）与外凸内齿圈（10）之间为滚动摩擦联接，弹簧（8）的一端固定在活塞（7）的底部，另一端固定在气缸（4）下部的凸台上，弹簧（8）使推杆（6）上的滚轮（9）始终与外凸内齿圈（10）接触；对称双相凸轮摆动式活齿传动机构由外凸内齿圈（10）、活齿架（12）、对称双相凸轮（13）、输出轴（15）、活齿（11）和活齿销（14）组成，且外凸内齿圈（10）、活齿架（12）和对称双相凸轮（13）、输出轴（15）的轴心线重合并由机架轴承支撑，活齿架（12）与机架固定，活齿数Z₁₁和外凸内齿圈（10）的波数Z₁₀相差为2，对称双相凸轮（13）与输出轴（15）键联接，活齿销（14）周向均布并固定在活齿架（12）上，活齿（11）与活齿销（14）组成转动副，活齿（11）在绕活齿销（14）摆动的同时与外凸内齿圈（10）、对称双相凸轮（13）分别相啮合各形成一个高副。

3.根据权利要求1、2所述的对称双相凸轮摆动式高转速内燃机，其特征在于：上述外凸内齿圈（10） 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，内部是对称双相凸轮摆动式活齿传动中的内齿圈齿形面，故外凸内齿圈（10）既是凸轮机构中的凸轮，又是对称双相凸轮摆动式活齿传动机构中的内齿圈，整个对称双相凸轮摆动式活齿传动机构内嵌于外凸内齿圈（10）的内部；对称双相凸轮（13）自身形状呈180°中心对称，自身质量完全平衡，其轮廓曲线为标准椭圆曲线，或为双相余弦曲线，或为双偏心圆弧曲线。

4.根据权利要求1至3所述的对称双相凸轮摆动式高转速内燃机，其特征在于：输出轴转速取决于对称双相凸轮摆动式活齿传动的传动比，而适当选择对称双相凸轮摆动式活齿传动的配齿方案，可获得较小的传动比，可以实现高速输出。

5.根据权利要求1至4所述的对称双相凸轮摆动式高转速内燃机，其特征在于：上述的内燃机中八个气缸（4）环形对称均布在外凸内齿圈（10）的周围，其中任意两个相隔180°对称布置的气缸活塞（7）工作状态同步，将相隔180°的两个气缸活塞作为一组，则气缸可分为四组，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齿圈（10）转角的相位差为45°；

气缸活塞（7）通过推杆（6）直接作用于外凸内齿圈（10）上，推动外凸内齿圈（10）旋转，外凸内齿圈（10）的齿形面推动活齿（11）绕固定在活齿架（12）上的活齿销（14）摆动，而活齿架（12）与机架固定联接，故在活齿架和活齿销的约束作用下活齿（11）与对称双相凸轮（13）相啮合，驱使对称双相凸轮（13）转动，从而将动力传给与对称双相凸轮（13）键联接的输出轴（15）输出，实现高速输出。

6.根据权利要求1至5所述的对称双相凸轮摆动式高转速内燃机，其特征在于：对称双相凸轮摆动式活齿传动中，外凸内齿圈与活齿为多齿啮合，故可实现较大功率，平稳传动。