專利名稱：往復轉(zhuǎn)動式動力轉(zhuǎn)換設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備，更具體地，涉及能夠?qū)⑼鶑娃D(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換為單向轉(zhuǎn)動運動、或者能夠?qū)蜗蜣D(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換為往復轉(zhuǎn)動運動的往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備。
背景技術(shù)：
在像汽車等的設(shè)備中，為將往復直線運動轉(zhuǎn)換為單向轉(zhuǎn)動運動，通常使用曲柄裝置。曲柄裝置由活塞、 一端與該活塞結(jié)合且另一端與曲柄軸連接的連桿構(gòu)成。
當安裝在車輛發(fā)動機中的活塞進行往復直線運動時，連桿和曲柄軸將活塞的往復直線運動轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動運動，從而向車輛傳遞驅(qū)動力。同樣，當上述曲柄軸的轉(zhuǎn)動運動為輸入端時，則可在輸出端得到活塞的往復直線運動。此處，為了通過使用連桿和偏心曲柄軸等將往復直線運動轉(zhuǎn)換為單向轉(zhuǎn)動運動，需要根據(jù)活塞的移動距離以及連桿的偏心距來確定轉(zhuǎn)動半徑。因此需要很大的體積，所以重量也隨之增大。
為了解決上述問題，人們研制了如轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動機等的轉(zhuǎn)缸式發(fā)動機。然而，轉(zhuǎn)缸式發(fā)動機的構(gòu)造復雜并因而難于制造。而且，因為密封腔的構(gòu)造、進氣排氣問題等，不能適用于大功率發(fā)動機。因此，需要研制體積小且高效的曲柄裝置。
例如，如圖7、圖8所示的第0404446號韓國專利申請中公開的環(huán)狀曲柄裝置包括方形盒式殼體50;置于上述殼體50內(nèi)部且形成四個腔室的受釘塊51;插入上述腔室的轉(zhuǎn)子52;分別與上述轉(zhuǎn)子52的上下部中結(jié)合的輸出傘齒輪53;核55，包括待與上述輸出傘齒輪53可轉(zhuǎn)動結(jié)合的四個軸54;以及與殼體50結(jié)合以便限制轉(zhuǎn)子52的蓋56。
但是，上述曲柄裝置的結(jié)構(gòu)非常復雜因而難以制造。而且，多個傘齒輪相互咬合進行旋轉(zhuǎn)。因此，動力傳遞路徑非常復雜，因而摩擦增大且動力效率降低。
此外，因為驅(qū)動部分包括四個傘齒輪及兩個輸出傘齒輪，所以在驅(qū)動齒輪時會產(chǎn)生磨損和噪音等問題
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的 一方面提供了 一種能夠使動力轉(zhuǎn)換設(shè)備的整體構(gòu)造簡單化，并且還能夠易于維護和維修的往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備。
本發(fā)明的另 一方面還提供了 一種能夠降低摩擦部分和噪音，并且提高動力效率，從而能夠?qū)⑼鶑娃D(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換為單向轉(zhuǎn)動運動的往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備。
技術(shù)手段
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括接受或輸出往復轉(zhuǎn)動運動的往復轉(zhuǎn)動軸；至少一個單向轉(zhuǎn)動軸，接受或輸出單向轉(zhuǎn)動運動并在其一側(cè)包括傾斜柄臂；殼體，其被設(shè)置為使得
所述往復轉(zhuǎn)動軸和所述單向轉(zhuǎn)動軸可在同一平面相互垂直，并被支持以不限制其轉(zhuǎn)動；以及運動轉(zhuǎn)換單元，其連接至所述往復轉(zhuǎn)動軸，并被構(gòu)造為當向所述往復轉(zhuǎn)動軸或所述單向轉(zhuǎn)動軸傳遞動力時，通過圓雄狀轉(zhuǎn)動運動和扭轉(zhuǎn)運動，進行在往復轉(zhuǎn)動運動和單向轉(zhuǎn)動運動之間
的轉(zhuǎn)換。有益效果
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的組成零件包括曲柄銷、 一對引導軸承以及引導部件，因而該設(shè)備結(jié)構(gòu)非常簡單。因此，可以易于維護和維修曲柄裝置并降低總制造成本。
根據(jù)本發(fā)明的往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備可容易地進行往復轉(zhuǎn)換運動和單向轉(zhuǎn)動運動，并且降低了摩擦部分。從而，基本無噪音產(chǎn)生。


圖la為用于表示在依據(jù)本發(fā)明實施方式的往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè) 備中向前轉(zhuǎn)動往復轉(zhuǎn)動軸的橫截面圖。
圖lb為用于表示在圖la中的往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備中向后轉(zhuǎn)動 往復轉(zhuǎn)動軸的橫截面圖。
圖2為用于表示圖la中的除去殼體的往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備的分 解立體圖。
圖3為用于表示圖la中的除去殼體的往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備的俯 視圖。
圖4為沿圖3中A-A線切割的橫截面圖。 圖5為圖la所示的一對引導軸承的立體圖。
圖6為用于表示圖la中所示的曲柄銷、傾斜柄臂、往復轉(zhuǎn)動軸和 單向轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動軌跡的示意圖。
圖7為用于表示常規(guī)的將往復轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為單向轉(zhuǎn)動的動力轉(zhuǎn)換設(shè) 備的分解立體圖。
圖8為圖7所示的動力轉(zhuǎn)換設(shè)備的部分折疊立體圖。
具體實施例方式
本發(fā)明包括接受或輸出往復轉(zhuǎn)動運動的往復轉(zhuǎn)動軸；接受或輸 出單向轉(zhuǎn)動運動，并在一側(cè)設(shè)有傾斜柄臂，至少一個以上的單向轉(zhuǎn)動
軸；可使往復轉(zhuǎn)動軸和單向轉(zhuǎn)動軸在同一平面垂直相交并自由轉(zhuǎn)動的 殼體；和向往復轉(zhuǎn)動軸或單向轉(zhuǎn)動軸傳遞動力時，通過圓錐狀轉(zhuǎn)動運 動和扭轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)轉(zhuǎn)換往復轉(zhuǎn)動運動和單向轉(zhuǎn)動運動的與往復轉(zhuǎn)動 軸相連的運動轉(zhuǎn)換單元。
以下將詳細參照本發(fā)明的實施方式，實施方式的實施例在附圖中 示出，在所有附圖中，相同的標號表示相同的元件。以下將參照附圖 詳細描述實施方式以^更解釋本發(fā)明。
圖la和圖lb為用于表示依據(jù)本發(fā)明實施方式的將往復轉(zhuǎn)動運動 轉(zhuǎn)換為單向轉(zhuǎn)動運動的動力轉(zhuǎn)換設(shè)備的橫截面圖，而圖2為用于表示 除去殼體后的圖la的往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備的分解立體圖。
7往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換i殳備包括接受或輸出往復轉(zhuǎn)動運動的往復轉(zhuǎn)
動軸1;接受或輸出單向轉(zhuǎn)動運動的單向轉(zhuǎn)動軸2;殼體3，其被布置 為使得往復轉(zhuǎn)動軸1和單向轉(zhuǎn)動軸2可以在同一平面相互垂直，并被 支持以不限制其旋轉(zhuǎn)；以及運動轉(zhuǎn)換單元，其連接至往復轉(zhuǎn)動軸1, 并—皮構(gòu)造為當向往復轉(zhuǎn)動軸1或單向轉(zhuǎn)動軸2傳遞動力時，通過圓錐 狀轉(zhuǎn)動運動和扭轉(zhuǎn)運動，進行在往復轉(zhuǎn)動運動和單向轉(zhuǎn)動運動之間的 轉(zhuǎn)換。
運動轉(zhuǎn)換單元能夠使往復轉(zhuǎn)動軸i和單向轉(zhuǎn)動軸2在同一平面上 進行圓錐狀轉(zhuǎn)動運動及扭轉(zhuǎn)運動，并從而進行在往復轉(zhuǎn)動運動和單向 轉(zhuǎn)動運動之間的轉(zhuǎn)換。
如圖3和圖4所示，運動轉(zhuǎn)換單元由包括引導部件5，其與往 復轉(zhuǎn)動軸1整體結(jié)合，形成為"U"形以具有中空部分，并且在其中 央部分包括旋轉(zhuǎn)球4;蓋7,與引導部件5的頂面結(jié)合并包括凸出的第 一旋轉(zhuǎn)軸6，以便由殼體3可轉(zhuǎn)動地支承； 一對引導軸承，插入引導 部件5的中空部分，并通過第二旋轉(zhuǎn)軸6a與旋轉(zhuǎn)球4結(jié)合(參見圖 la)，由此進行轉(zhuǎn)動扭轉(zhuǎn)運動；曲柄銷9，置于上述一對引導軸承8之 間，并滑動以進行圓錐狀轉(zhuǎn)動運動；以及第一和第二傾斜柄臂10a和 10b，以預定角度與曲柄銷9的兩端結(jié)合，并在殼體3內(nèi)與單向轉(zhuǎn)動軸 2可轉(zhuǎn)動地結(jié)合。
如圖2所示，曲柄銷9位于上述一對引導軸承8之間。曲柄銷9 的兩端固定于單向轉(zhuǎn)動軸2的第一和第二傾斜柄臂10a和10b上。曲 柄銷9在中心處與第二旋轉(zhuǎn)軸6a相接，以-便進行圓錐狀轉(zhuǎn)動運動。
第一和第二傾斜柄臂lOa和10b位于殼體3內(nèi)部，以便與單向轉(zhuǎn) 動軸2處于同一平面。曲柄銷9的傾斜角度為"6"，其與往復轉(zhuǎn)動軸 1的轉(zhuǎn)動角度相等。
當曲柄銷9在進行圓錐狀轉(zhuǎn)動運動時，在引導部件5和上述一對 引導軸承8的接觸面間以及曲柄銷9和上述一對引導軸承8的接觸面 間會產(chǎn)生摩擦。因此，為了減小摩擦，可設(shè)置潤滑單元。
如圖2、圖5所示，潤滑單元包括油槽O，其形成在上述一對 引導軸承8中每一個的側(cè)面上，以便將充填的潤滑油引導到引導部件5和上述一對引導軸承8之間的接觸面；縫隙S,其形成在上述一對引 導軸承8的接觸部分，以便將潤滑油引導到上述一對引導軸承8和曲 柄銷9之間的4妻觸面中。
為了減小轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的摩擦，在諸如固定往復轉(zhuǎn)動軸l和單向轉(zhuǎn) 動軸2的轉(zhuǎn)動軸等轉(zhuǎn)動部分中設(shè)置了軸承11等。
在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備 的工作原理。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，將描述當往復轉(zhuǎn)動動力傳遞至諸如發(fā)動 機的活塞的往復轉(zhuǎn)動裝置中的往復轉(zhuǎn)動軸1時，通過動力轉(zhuǎn)換設(shè)備將 往復轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換為單向轉(zhuǎn)動軸2的單向轉(zhuǎn)動運動的過程。雖然在本 文中沒有描述將單向轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換為往復轉(zhuǎn)動運動的實施例，但根據(jù) 本發(fā)明的所有過程都可以逆向地進行。
圖la示出了從上看時往復轉(zhuǎn)動軸1沿順時針方向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)。當 往復轉(zhuǎn)動軸l轉(zhuǎn)動時，引導部件5沿順時針方向轉(zhuǎn)動，并且插進中間 的曲柄銷9同樣進行轉(zhuǎn)動。
由于引導部件5，當曲柄銷9接受到向C方向的轉(zhuǎn)動力后，曲柄 銷9的兩端均基于第二旋轉(zhuǎn)軸6a進行圓錐狀轉(zhuǎn)動運動。該轉(zhuǎn)動力通過 第一和第二傾斜柄臂10a和10b將以預定角度與曲柄銷9偏心結(jié)合的 單向轉(zhuǎn)動軸2向"A2"方向轉(zhuǎn)動。
圖6示出了曲柄銷9、往復轉(zhuǎn)動軸1、單向轉(zhuǎn)動軸2以及第一和第 二傾斜柄臂10a和10b的轉(zhuǎn)動軌跡。曲柄銷9的兩端均基于第二旋轉(zhuǎn) 軸6a進行圓錐狀轉(zhuǎn)動運動。
在引導部件5與一對引導軸承8之間，及在一對引導軸承8與曲 柄銷9之間會產(chǎn)生摩擦，但通過充填于油槽O和引導軸承8的間隙中 的潤滑油，可減小摩擦。因此，可降低能量損失。
當往復轉(zhuǎn)動軸1的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)變?yōu)?B1"方向時，可如圖lb所 示。曲柄銷9可通過往復轉(zhuǎn)動運動進行圓錐狀轉(zhuǎn)動運動，因此單向轉(zhuǎn) 動軸2連續(xù)地進行轉(zhuǎn)動運動。
為了使單向轉(zhuǎn)動軸2可通過曲柄銷9的圓錐狀轉(zhuǎn)動運動進行連續(xù) 的單向轉(zhuǎn)動運動，曲柄銷9的兩端Pa和Pb會需要被設(shè)置為使得當在
9A2和B2方向進行轉(zhuǎn)動時，單向轉(zhuǎn)動軸2的位于同一水平面上的點Pl 和P2成為方向ll"動運動的端點。
具體地，當往復轉(zhuǎn)動軸1完成Al方向的轉(zhuǎn)動并將要向?qū)谀?向的Bl方向轉(zhuǎn)動時，在此種情況下，曲柄銷9的一端Pa完成在A2 方向的轉(zhuǎn)動并到達P1點，盡管往復轉(zhuǎn)動軸1的轉(zhuǎn)動方向改變，但曲柄 銷9的另 一端的Pb朝向P2點在B2方向轉(zhuǎn)動。因此，曲柄銷9可進 行完整的圓錐狀運動，由此，引起單向轉(zhuǎn)動軸2在同一方向的連續(xù)轉(zhuǎn) 動。
當單向轉(zhuǎn)動軸2通過往復轉(zhuǎn)動軸2的往復運動而連續(xù)在同一方向 轉(zhuǎn)動時，結(jié)構(gòu)簡單且具有減小的摩擦部分的曲柄裝置可以將往復轉(zhuǎn)動
運動4爭纟奐為單向4爭動運動。
當向單向轉(zhuǎn)動軸2傳遞單向轉(zhuǎn)動力時，單向轉(zhuǎn)動力可通過第一和 第二傾斜柄臂10a和10b以及曲柄銷9轉(zhuǎn)換為引導部件5的往復轉(zhuǎn)動 運動，進而使往復轉(zhuǎn)動軸1做往復轉(zhuǎn)動運動。
工業(yè)應用性
依據(jù)本發(fā)明的往復旋轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)換設(shè)備適用于如車輛、機器人和工 業(yè)等各種領(lǐng)域。尤其是，往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備易于應用于將往復轉(zhuǎn) 動運動轉(zhuǎn)換為單向轉(zhuǎn)動運動，或?qū)蜗蜣D(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換為往復轉(zhuǎn)動運動
的動力轉(zhuǎn)換設(shè)備。
雖然此處展示并描述了本發(fā)明的一些實施方案，但本發(fā)明不限于 所描述的幾個實施方案。相反，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離本 發(fā)明原理與精神的情況下，可對這些實施方案做改變。本發(fā)明的范圍 由權(quán)利要求和它們的同等物限定。
權(quán)利要求
1.往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括接受或輸出往復轉(zhuǎn)動運動的往復轉(zhuǎn)動軸；至少一個單向轉(zhuǎn)動軸，接受或輸出單向轉(zhuǎn)動運動并在其一側(cè)包括傾斜柄臂；殼體，其被設(shè)置為使得所述往復轉(zhuǎn)動軸和所述單向轉(zhuǎn)動軸可在同一平面相互垂直，并被支持以不限制其轉(zhuǎn)動；以及運動轉(zhuǎn)換單元，其連接至所述往復轉(zhuǎn)動軸，并被構(gòu)造為當向所述往復轉(zhuǎn)動軸或所述單向轉(zhuǎn)動軸傳遞動力時，通過圓錐狀轉(zhuǎn)動運動和扭轉(zhuǎn)運動，進行在往復轉(zhuǎn)動運動和單向轉(zhuǎn)動運動之間的轉(zhuǎn)換。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述運動轉(zhuǎn)換單元包括 引導部件，在內(nèi)部包括中空部分，并且所述引導部件在其中央部分包括旋轉(zhuǎn)球；蓋，與所述引導部件的頂面結(jié)合并包括凸出的第一旋轉(zhuǎn)軸，以便 由所述殼體可轉(zhuǎn)動地支承；曲柄銷，插入所述引導部件的所述中空部分，并且所述曲柄銷的 兩端通過第 一和第二傾斜柄臂與所述單向轉(zhuǎn)動軸結(jié)合；以及一對引導軸承，設(shè)置在所述曲柄銷和所述引導部件之間，以便進 4亍轉(zhuǎn)動扭轉(zhuǎn)運動。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述運動轉(zhuǎn)換單元進一步包括潤滑單元，在所述曲柄銷進行所述圓錐狀轉(zhuǎn)動運動時，所述潤滑 單元減小在所述引導部件和所述一對引導軸承之間、及所述曲柄銷和 所述一對引導軸承之間的摩擦。
4.如權(quán)利要求3所述設(shè)備，其中，所述潤滑單元包括油槽，其形成在所述一對引導軸承中的每一個的側(cè)面上，以便將充填的潤滑油引導到所述引導部件和所述一對引導軸承之間的接觸面；以及縫隙，其形成在所述一對引導軸承的接觸部分中，以便將潤滑油 引導到所述一對引導軸承和所述曲柄銷之間的接觸面中。
5. 往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括 殼體；往復轉(zhuǎn)動軸，與所述殼體相連接，以^使傳遞往復轉(zhuǎn)動運動； 至少一個單向轉(zhuǎn)動軸，其被設(shè)置為在同一平面與所述往復轉(zhuǎn)動軸垂直，并且所述至少一個單向轉(zhuǎn)動軸在其一側(cè)包括傾斜柄臂；以及運動轉(zhuǎn)換單元，與所述往復轉(zhuǎn)動軸結(jié)合，當向所述往復轉(zhuǎn)動軸傳 遞動力時，所述運動轉(zhuǎn)換單元通過圓錐狀轉(zhuǎn)動運動將往復轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn) 變?yōu)閱蜗蜣D(zhuǎn)動運動，并且當向所述單向轉(zhuǎn)動軸傳遞所述動力時，所述 運動轉(zhuǎn)換單元通過所述圓錐狀轉(zhuǎn)動運動將所述單向轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換為所述往復轉(zhuǎn)動運動。
6. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述運動轉(zhuǎn)換單元包括 引導部件，在內(nèi)部包括中空部分，并且所述引導部件在其中央部分包括旋轉(zhuǎn)球；蓋，與所述引導部件結(jié)合并包括第一旋轉(zhuǎn)軸；曲柄銷，插入所述引導部件的所述中空部分，并且所述曲柄銷的 兩端通過第一和第二傾斜柄臂與所述單向轉(zhuǎn)動軸結(jié)合；以及一對引導軸承，設(shè)置在所述曲柄銷和所述引導部件之間，以便進 4亍轉(zhuǎn)動4a轉(zhuǎn)運動。
7. 往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括 傳遞往復轉(zhuǎn)動運動的往復轉(zhuǎn)動軸；至少一個單向轉(zhuǎn)動軸，其被設(shè)置為在同 一平面與所述往復轉(zhuǎn)動軸垂直，并且所述至少一個單向轉(zhuǎn)動軸在其一側(cè)包括傾斜柄臂；以及 運動轉(zhuǎn)換單元，包括與所述往復轉(zhuǎn)動軸相連接的引導部件；蓋，與所述引導部件結(jié)合并包括旋轉(zhuǎn)軸，以便由所述殼體可轉(zhuǎn)動地支承；以及曲柄銷，其通過第一和第二傾斜柄臂以預定角度與單向轉(zhuǎn)動軸結(jié) 合，其中，當向所述往復轉(zhuǎn)動軸或所述單向轉(zhuǎn)動軸傳遞動力時，通過圓錐狀轉(zhuǎn)動運動和曲運動，實現(xiàn)往復轉(zhuǎn)動運動和單向轉(zhuǎn)動運動之間 的轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備，其能夠簡化結(jié)構(gòu)、降低了運動轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的摩擦能量損失、并進行單向轉(zhuǎn)動運動與往復轉(zhuǎn)動運動之間的轉(zhuǎn)換。該往復轉(zhuǎn)動動力轉(zhuǎn)換設(shè)備包括進行往復轉(zhuǎn)動運動的往復轉(zhuǎn)動軸；進行單向轉(zhuǎn)動運動的單向轉(zhuǎn)動軸；殼體，其被設(shè)置為使得往復轉(zhuǎn)動軸和單向轉(zhuǎn)動軸可在同一平面相互垂直，并被支持以不限制其轉(zhuǎn)動；以及運動轉(zhuǎn)換單元，其連接至往復轉(zhuǎn)動軸，并被構(gòu)造為當向往復轉(zhuǎn)動軸或單向轉(zhuǎn)動軸傳遞動力時，通過圓錐狀轉(zhuǎn)動運動和扭轉(zhuǎn)運動，進行在往復轉(zhuǎn)動運動和單向轉(zhuǎn)動運動之間的轉(zhuǎn)換。
文檔編號F16C3/04GK101680517SQ200780053443
公開日2010年3月24日 申請日期2007年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月9日
發(fā)明者林鎮(zhèn)煥 申請人:艾頓株式會社