[发明专利]具有成角度的旋转轴线的凸轮从动件

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转驱动件，该旋转驱动件包括：纵向轴线，该纵向轴线限定长度方向；弯曲的凸轮接触面，该弯曲的凸轮接触面绕所述纵向轴线形成封闭的轮廓并且在长度方向上延伸；往复件，该往复件具有长度方向上能够移动的支架；至少一个凸轮从动轮，该凸轮从动轮通过凸轮从动轴可旋转地安装在所述支架上，所述凸轮从动轴在横向于所述长度方向的方向上延伸，并且该凸轮从动轴相对于所述横向方向成α角，所述凸轮从动轮具有与所述凸轮接触面接合的轮接触面，以沿所述凸轮接触面滚动并且驱动所述凸轮接触面绕所述纵向轴线旋转，其中，所述凸轮接触面大致处于所述横向方向上。

背景技术

在这类驱动系统中，旋转凸轮与凸轮滚子结合，将活塞的振荡的线性运动转变为凸轮表面的旋转运动。比如从现有技术文献U.S.1339276、U.S.1352985、U.S.1788140和U.S.5375567中已知的是，将这类驱动系统应用到发电机、内燃机、能量转换器或混合驱动(发电机/发动机结合)中。

在EP2138687中描述了：往复件包括活塞，旋转凸轮驱动线圈以产生电能。在这些已知的驱动系统中，与滚子结合的旋转凸轮件用于将凸轮的旋转运动转变为平移运动以推拉活塞。已知的是，滚子的离中心的纵向轴线最近的内侧边缘需要比位于离中心轴线更远的外侧边缘走过更短的距离。众所周知的是，为了提高滚子的耐久性和性能，这些滚子设置有锥形形状，以便于当滚轮沿着凸轮表面的弯曲路径运动时不滑动。通过提供具有外侧直径大且内侧直径小的锥形滚子的滚轮，在旋转的过程中将实现滚轮沿着近似完美的圆形路径运行，以便于当滚轮沿弯曲的凸轮表面滚动时不发生滑动。为了在旋转凸轮和滚子的轮接触面之间具有直线接触而不是点接触，已知的是将旋转凸轮表面的方向与锥形滚子的角度匹配。

已知的是，如果凸轮从动件(与滚子轴和驱动件结合)的锥形滚子相对于凸轮表面径向移动(例如朝向和远离中心纵向轴线)，那么滚子和旋转凸轮的凸轮表面之间的间隙将改变。滚轮远离中心轴线朝向凸轮表面外侧的径向移动会导致异响和功率损耗，并使滚子和凸轮的耐久性和性能恶化。朝向中心轴线的移动将引起过大的预压以及性能和耐久性的恶化，并且可能导致凸轮表面和滚轮的干涉。

已知的是，在操作过程中，锥形轮主要轴向地抵靠旋转凸轮表面。由于旋转凸轮的表面的角度，产生相对于旋转凸轮的径向力。这使得安装滚子的支架在径向方向上被挤压，从而支架的纵向导轨将面临额外的负载，从而引起耐久性和性能的恶化。这种作用力还将引起不必要的间隙。

如果滚轮在旋转凸轮的内侧安装，与驱动件结合的锥形轮的装配将相对困难。

成角度的轴线或安装有凸轮从动件滚子的轴安装在支架上，避免滚子相对于凸轮表面的径向移动、滚轮和凸轮表面之间的间隙改变，并且因此避免不必要的间隙和干涉。

滚子通过成角度的轴安装在支架上，在滚子上产生轴向负载的情况下，在支架上不引入径向力，并且在组装或拆卸驱动系统的情况下，滚轮组件将容易被安装。

美国专利1,375,140公开了一种内燃机，在该内燃机中，通过由活塞支撑的成角度的滚子与形成在转子周缘的肋边的配合，使活塞的往复转变为轴的旋转运动。为了提供滚子沿肋边的真实的旋转运动，必须根据凸轮肋边而精确地调整滚子。为此，圆锥形滚子设置在推力轴承支撑的每一侧，所述推力轴承可通过螺栓调节。推力轴承可以由滚珠轴承或油膜形成。

本发明的目的是提供一种上述类型的驱动系统，在该驱动系统中，滚子沿凸轮接触面上弯曲的轨道移动，从而在相对于滚子的旋转凸轮件的径向移动的过程中，容易地改变滚子和凸轮之间的间隙。

本发明的另一目的是消除凸轮表面产生的径向力，同时将功率损耗和间隙最小化。

本发明的另外一个目的是提供一种驱动系统，在该驱动系统中，能够容易地调整轮接触面对凸轮表面的压力。

最后，根据本发明的驱动系统构造简单，并便于凸轮和滚轮的拆卸和安装(例如用于维护和修理)。

发明内容

为此，根据本发明的驱动系统的特征在于：流体供给管延伸穿过圆柱形主体，并且将流体压力源连接至横向端部部分和环形轮之间的空间，以关于环形轮轴向地移动所述圆柱形主体。

通过提供由油压驱动的滚子在其轴上的轴向位置的可调性，可以容易且精确地调整滚子和凸轮表面之间的间隙。在所述驱动系统的操作过程中，可以通过调节流体供给管中的油压完成这种调整。如果提供足够的油压，那么所述间隙将总是为零。