МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДВИЖЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК F01B31/14 F02D15/02 

Устройство относится к передачам для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот, может быть использовано в устройствах транспортного назначения и, в частности, в свободнопоршневых двигателях.

Известны различные преобразователи возвратно-поступательного движения во вращательное, например кривошипно-ползунные механизмы, недостатком большинства которых является наличие нагрузки ползуна на направляющую.

Наиболее близким к предлагаемому является свободнопоршневой двигатель, например по патенту США 5144917, в котором поршень установлен с возможностью свободного перемещения вдоль оси цилиндра.

Недостатком последнего устройства является отсутствие возможности преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное выходного вала.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

С этой целью на оси, в частности, пересекающей ось цилиндра, установлены, как минимум, один дополнительный вал и шатун, связанный с валом цилиндрической, а с поршнем сферической кинематическими парами, и упругая связь, например пружина, дающая возможность упругого перемещения вала относительно неподвижного корпуса.

Указанные отличительные признаки в известных устройствах не обнаружены.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого механизма.

Поршень 1 установлен с возможностью свободного перемещения вдоль оси цилиндра 2. Шатун 3 связан с поршнем 1 сферической и с валом 4 - цилиндрической кинематическими парами. Упругий элемент 5, выполненный, например, в виде пружины, установлен между валом 4 и неподвижным корпусом 6.

Возвратно-поступательное перемещение поршня 1 посредством шатуна 3 преобразуется во вращательное движение вала 4, при этом поршень 1 совершает дополнительное возвратно-вращательное движение относительно своей оси. Упругий элемент 5 обеспечивает возможность изменения хода поршня 1 при непрерывном вращении вала 4.

Установка на общей оси второго дополнительного вала 4 исключает радиальную нагрузку поршня 1 на цилиндр 2.

Предложенный механизм имеет широкие возможности преобразования движения и может быть использован в различных отраслях техники. При использовании в свободно-поршневом двигателе механизм обеспечивает возможность автоматического изменения степени сжатия в рабочей камере, например для достижения возгорания топливной смеси.

По сравнению с прототипом, за который принято устройство по патенту США 5144917, предлагаемый механизм имеет расширенные функциональные возможности за счет достижения преобразования возвратно-поступательного движения поршня 1 во вращательное вала 4 и наоборот.

Механизм предназначен для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот и может быть использован в устройствах транспортного назначения, в частности в свободнопоршневых двигателях. Механизм содержит корпус, цилиндр, поршень, вал, шатун, связанный с поршнем сферической, а с валом - цилиндрической кинематическими парами, и пружину, установленную между валом и корпусом. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Механизм преобразования движения, в котором поршень установлен с возможностью свободного перемещения вдоль оси цилиндра, отличающийся тем, что на оси, в частности, пересекающей ось цилиндра, установлены, как минимум, один дополнительный вал и шатун, связанный с валом цилиндрической, а с поршнем - сферической кинематическими парами, и упругий элемент, например пружина, между валом и неподвижным корпусом.