Поршневое устройство с возвратно-поступательным движением

1. Поршневое устройство (1) с возвратно-поступательным движением, содержащее:
картер (15),
коленчатый вал (2), который имеет, по меньшей мере, шатунную шейку (4) и опирается на картер (15) с возможностью вращения относительно картера вокруг своей оси (5),
по меньшей мере соединительный стержень (9), имеющий большой конец (8) и малый конец (10),
поршень (11), присоединенный с возможностью вращения к малому концу (10) стержня,
кривошипный элемент (6), установленный с возможностью вращения на шатунной шейке (4) и содержащий, по меньшей мере, подшипниковый блок (7), имеющий наружную окружную стенку, которая удерживает большой конец (8) соединительного стержня (9) так, что соединительный стержень (9) с возможностью вращения установлен на подшипниковом блоке (7) кривошипного элемента (6) с помощью своего большого конца (8),
причем кривошипный элемент (6) содержит зубчатое колесо (12), которое является наружным зубчатым колесом и находится в зацеплении, по меньшей мере, с промежуточным зубчатым колесом (13), которое также является наружным зубчатым колесом и находится в зацеплении со вспомогательным зубчатым колесом (14), являющимся наружным зубчатым колесом, причем вспомогательное зубчатое колесо (14) прикреплено к вспомогательному валу (16), который проходит концентрически через коленчатый вал (2), при этом коленчатый вал (2) и вспомогательный вал (16) расположены с возможностью вращения относительно друг друга.
2. Поршневое устройство (1) по п. 1, в котором передаточное число между зубчатым колесом (12) кривошипного элемента и вспомогательным зубчатым колесом (14) равно двум.
3. Поршневое устройство (1) по п. 1, в котором подшипниковый блок (7) расположен эксцентрично по отношению к шатунной шейке (4).
4. Поршневое устройство (1) по п. 1, в котором зубчатое колесо (12) кривошипного элемента находится в зацеплении, по меньшей мере, со следующим промежуточным зубчатым колесом (13), которое также находится в зацеплении с вспомогательным зубчатым колесом (14).
5. Поршневое устройство (1) по п. 1, которое содержит приводное приспособление (18 - 21), (23-25) для поворота вспомогательного зубчатого колеса (14) относительно картера (15) вокруг оси (5) коленчатого вала.
6. Поршневое устройство (1) по п. 5, в котором приводное приспособление содержит блокировочный блок, предназначенный для фиксации вспомогательного вала (16) в различных угловых положениях относительно картера (15).
7. Поршневое устройство (1) по п. 6, в котором блокировочный блок содержит управляющее кольцо (19), которое прикреплено к вспомогательному валу (16) и имеет углубления (20), и исполнительный механизм (21), содержащий управляемый переставляемый шип, который может входить в каждое соответствующее углубление (20), причем устройство (1) предпочтительно снабжено пружиной (18), которая прикреплена к вспомогательному валу (16) и картеру (15).
8. Поршневое устройство (1) по п. 6, в котором блокировочный блок содержит управляющее кольцо (19), которое прикреплено к вспомогательному валу (16) в направлении его вращения, причем имеется электромагнит для прикрепления управляющего кольца (19) к картеру (15), и устройство (1) предпочтительно снабжено пружиной (18), которая прикреплена к вспомогательному валу (16) и к картеру (15).
9. Поршневое устройство (1) по п. 5, в котором приводное приспособление содержит выполненный с возможностью приведения в движение червячный винт (24), находящийся в зацеплении с червячным зубчатым колесом (25), прикрепленным к вспомогательному валу (16).
10. Поршневое устройство (1) по одному из предыдущих пунктов, в котором промежуточное зубчатое колесо (13) выступает за зубчатое колесо (12) кривошипного элемента, по меньшей мере, в одном продольном направлении этого колеса, причем вспомогательное зубчатое колесо (14) находится в зацеплении с промежуточным зубчатым колесом (13) так, что вспомогательное зубчатое колесо (14) частично перекрывает зубчатое колесо (12) кривошипного элемента.
11. Поршневое устройство (1) с возвратно-поступательным движением, содержащее:
картер (15),
коленчатый вал (2), который имеет, по меньшей мере, шатунную шейку (4) и опирается на картер (15) с возможностью вращения относительно картера вокруг своей оси (5),
по меньшей мере соединительный стержень (9), имеющий большой конец (8) и малый конец (10),
поршень (11), присоединенный с возможностью вращения к малому концу (10) стержня,
кривошипный элемент (6), установленный с возможностью вращения на шатунной шейке (4) и содержащий, по меньшей мере, подшипниковый блок (7), имеющий наружную окружную стенку, которая удерживает большой конец (8) соединительного стержня (9) так, что соединительный стержень (9) с возможностью вращения установлен на подшипниковом блоке (7) кривошипного элемента (6) с помощью своего большого конца (8),
причем кривошипный элемент (6) с возможностью приведения в движение соединен с вспомогательным колесом (14, 14а), прикрепленным к вспомогательному валу (16), который концентически проходит через коленчатый вал (2), при этом коленчатый вал (2) и вспомогательный вал (16) расположены с возможностью вращения друг относительно друга, а вспомогательное колесо (14, 14а) расположено на той же стороне соседнего плеча (17) кривошипа коленчатого вала, что и кривошипный элемент (6), при этом устройство (1) выполнено так, что при рабочих условиях кривошипный элемент (6) вращается в том же направлении, что и коленчатый вал (2), и со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала, тогда как вспомогательный вал (16) имеет, по существу, неизменное угловое положение относительно картера (15).
12. Поршневое устройство (1) по п. 11, в котором кривошипный элемент (6) содержит колесо (12а), которое с возможностью приведения в движение соединено с вспомогательным колесом (14а) с помощью зубчатого ремня (33).
13. Поршневое устройство (1) по п. 11, в котором кривошипный элемент (6) содержит звездочку, а вспомогательное колесо представляет собой вспомогательную звездочку, причем звездочка кривошипного элемента может приводиться в движение с помощью цепи.
14. Поршневое устройство (1) по п. 11, в котором кривошипный элемент (6) содержит зубчатое колесо (12), а вспомогательное колесо представляет собой вспомогательное зубчатое колесо (14), которое является наружным зубчатым колесом, причем зубчатое колесо (12) кривошипного элемента и вспомогательное зубчатое колесо (14) соединены друг с другом с возможностью приведения в движение, по меньшей мере, промежуточным зубчатым колесом (13), являющимся наружным зубчатым колесом (14), которое находится в зацеплении с вспомогательным зубчатым колесом (14) и зубчатым колесом (12) кривошипного элемента.
15. Поршневое устройство (1) по п. 5, в котором приводное приспособление (18-21, 23-25) содержит пружину (18), которая прикреплена к вспомогательному валу (16) и картеру (15).
16. Поршневое устройство (1) по п. 1 или 11, в котором внутренний диаметр кривошипного элемента (6) увеличен в его концевой части.
17. Поршневое устройство (1) по п. 1 или 11, в котором кривошипный элемент (6) содержит второе зубчатое колесо (12′) для приведения в движение, по меньшей мере, следующего кривошипного элемента, содержащего зубчатое колесо (37) и установленного с возможностью вращения на следующей шатунной шейке, причем указанное зубчатое колесо (12) кривошипного элемента и второе зубчатое колесо (12') кривошипного элемента расположены на противоположных концевых частях кривошипного элемента (6), и второе зубчатое колесо (12′) кривошипного элемента находится в зацеплении с следующим вспомогательным зубчатым колесом (34), прикрепленным к валу (35), который проходит через соседнее плечо (17′) кривошипа коленчатого вала и на котором прикреплено другое вспомогательное зубчатое колесо (36), которое находится в зацеплении с зубчатым колесом (37) следующего кривошипного элемента, причем диаметр шатунной шейки (4) у указанного зубчатого колеса (12) кривошипного элемента меньше, чем диаметр следующей шатунной шейки у зубчатого колеса (37) следующего кривошипного элемента.
18. Поршневое устройство (1) по п. 1 или 11, в котором кривошипный элемент (6) содержит второе зубчатое колесо (12') для приведения в движение, по меньшей мере, следующего кривошипного элемента, содержащего зубчатое колесо (37) и с возможностью вращения установленного на следующей шатунной шейке, причем указанное зубчатое колесо (12) кривошипного элемента и второе зубчатое колесо (12') кривошипного элемента расположены на противоположных концевых частях кривошипного элемента (6), и второе зубчатое колесо (12′) кривошипного элемента находится в зацеплении со следующим вспомогательным зубчатым колесом (34), прикрепленным к валу (35), который проходит через соседнее плечо (17') кривошипа коленчатого вала и на котором закреплено другое вспомогательное зубчатое колесо (36), которое находится в зацеплении с зубчатым колесом (37) следующего кривошипного элемента, причем диаметр указанного зубчатого колеса (12) кривошипного элемента меньше, чем диаметр второго зубчатого колеса (12') кривошипного элемента, и/или ширина указанного зубчатого колеса (12) кривошипного элемента меньше, чем ширина второго зубчатого колеса (12′) кривошипного элемента.
19. Поршневое устройство (1) по п. 1 или 11, в котором шатунная шейка (104) установлена на соседнем плече (17) кривошипа коленчатого вала с помощью прессовой посадки, длина которой в аксиальном направлении шатунной шейки (104) больше, чем 30% от диаметра шатунной шейки (104) и предпочтительно больше, чем 40% от этого диаметра.