專利名稱：微型旋轉式發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及微型旋轉式發(fā)動機。
背景技術：
目前僅有大型的旋轉式發(fā)動機，它具有單轉子和雙轉子兩種。單轉子包括由前端蓋、缸體、后端蓋構成的氣缸，置于氣缸中的轉子，氣缸型線為雙弧長短幅外旋輪線，轉子型線是氣缸型線的內(nèi)包絡線。這類發(fā)動機都比較大，不能為微型系統(tǒng)提供動力源，在微小尺寸的應用中受到嚴重的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微型旋轉式發(fā)動機，作為微型動力源。
本發(fā)明的微型旋轉式發(fā)動機包括由前端蓋、缸體、后端蓋構成的氣缸，置于氣缸中的轉子，氣缸型線為雙弧長短幅外旋輪線，轉子型線是氣缸型線的內(nèi)包絡線，其轉子是由中心有孔的上片和中心孔有內(nèi)齒輪的下片鍵合而成的整體，后端蓋的中心凸臺具有外齒輪，轉子下片的內(nèi)齒輪和后端蓋的外齒輪配合成行星齒輪，偏心方軸上固定有前圓盤、偏心圓盤和后圓盤，前圓盤、后圓盤和方軸三者的軸線與前、后端蓋的中心線重合，偏心圓盤的中心線與轉子的中心線重合，前、后圓盤與前、后端蓋形成轉動副連接，偏心圓盤與轉子上片形成轉動副連接。
考慮到硅加工便于集成的特點，上述的微型旋轉式發(fā)動機的各個部件都可以采用硅片經(jīng)過深度反應離子蝕刻而成。
為減少微型旋轉式發(fā)動機體積，可在前、后端蓋的朝缸體一面刻蝕出凹槽，作為缸體的一部分。
本發(fā)明的積極效果在于優(yōu)化了現(xiàn)有旋轉式發(fā)動機的結構，其中轉子采用利于鍵合對心的凸臺結構，前、后端蓋刻蝕出凹槽，作為缸體的一部分，使得缸體的寬度受硅片厚度的限制減小，采用方軸構成偏心軸，使得該微型旋轉發(fā)動機加工過程簡化。本發(fā)明的微型旋轉式發(fā)動機體積小，可直接輸出機械能或帶動微型發(fā)電機形成微型發(fā)電裝置輸出電能，適用于無普通動力源的野外以及為軍事、航空方面高、精、尖技術領域中的微型裝置提供微型能源。


圖1是微型旋轉式發(fā)動機的外型圖；
圖2是圖1的A-A剖面圖；圖3是行星齒輪機構示意圖；圖4是微型旋轉式發(fā)動機工作循環(huán)示意圖。
具體實施例方式
參照附圖2，微型旋轉式發(fā)動機包括由前端蓋5、缸體4、后端蓋3構成的氣缸，置于氣缸中的轉子，轉子是由中心有孔的上片6和中心孔有內(nèi)齒輪1的下片2鍵合而成的整體，一般通過定位凸臺硅鍵合而成。在缸體上設有用于存放鉑絲的小孔12和排氣口13及進氣口14(見圖4所示)。后端蓋3的中心凸臺具有外齒輪11，轉子下片2的內(nèi)齒輪1和后端蓋3的外齒輪11構成行星齒輪(見圖3)，轉子的內(nèi)齒輪1繞著外齒輪11旋轉運動。在偏心方軸7上固定有前圓盤8、偏心圓盤9和后圓盤10，這里，采用方軸構成偏心軸，可簡化加工過程。前圓盤、后圓盤和方軸三者的軸線與前、后端蓋的中心線重合，偏心圓盤的中心線與轉子的中心線重合，前、后圓盤與前、后端蓋形成轉動副連接，偏心圓盤與轉子上片形成轉動副連接，轉子繞著外齒輪11旋轉運動的同時由轉子上片6的孔推動偏心方軸7上的偏心圓盤9旋轉運動，從而實現(xiàn)方軸7的旋轉輸出。氣缸型線為雙弧長短幅外旋輪線，轉子型線是氣缸型線的內(nèi)包絡線。
圖示具體實例中，在微型旋轉發(fā)動機前、后端蓋的朝缸體一面刻蝕出凹槽，作為缸體的一部分，這樣可使缸體的寬度受硅片厚度的限制減小。
本微型旋轉式發(fā)動機采用加熱塞(鉑絲)加熱，壓燃工作。它是四沖程燃燒循環(huán)，在同一個轉子面上發(fā)動機有四個沖程的工作，一個轉子有三個轉子面同時工作(處于不同的工作狀態(tài))，參見附圖4，三個轉子面分別為AB、BC、CA，設轉子順時針繞外齒輪轉動，以AB面為例子，轉子頂端A從缸體的b點旋轉到d點的過程，是循環(huán)的開始——吸氣。當循環(huán)繼續(xù)進行A點經(jīng)過d點后進入壓縮沖程，在A從d運動到e的過程中，空氣燃料混合物被壓縮，到了A運行到e時(即B運行到f時)，空氣燃料混合物被壓縮至最小，在加熱塞的作用下點燃，開始了循環(huán)中的第三個過程——燃燒。燃燒使氣體膨脹，推動轉子繼續(xù)順時針轉動，當B運行到a點時燃燒結束，最后一個沖程——排氣開始了。當A運行到b時排氣結束，新的循環(huán)開始！當轉子繞著外齒輪旋轉時，該轉子推動偏心軸旋轉運動，從而實現(xiàn)動力輸出。
權利要求
1.微型旋轉式發(fā)動機，包括由前端蓋(5)、缸體(4)、后端蓋(3)構成的氣缸，置于氣缸中的轉子，氣缸型線為雙弧長短幅外旋輪線，轉子型線是氣缸型線的內(nèi)包絡線，其特征是轉子是由中心有孔的上片(6)和中心孔有內(nèi)齒輪(1)的下片(2)鍵合而成的整體，后端蓋(3)的中心凸臺具有外齒輪(11)，轉子下片(2)的內(nèi)齒輪(1)和后端蓋(3)的外齒輪(11)配合成行星齒輪，偏心方軸(7)上固定有前圓盤(8)、偏心圓盤(9)和后圓盤(10)，前圓盤、后圓盤和方軸三者的軸線與前、后端蓋的中心線重合，偏心圓盤的中心線與轉子的中心線重合，前、后圓盤與前、后端蓋形成轉動副連接，偏心圓盤與轉子上片形成轉動副連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的微型旋轉式發(fā)動機，其特征是轉子上片(6)和下片(2)通過定位凸臺硅鍵合而成的整體。
3.根據(jù)權利要求1所述的微型旋轉式發(fā)動機，其特征是微型旋轉式發(fā)動機的各個部件都由硅片經(jīng)過深度反應離子蝕刻而成。
全文摘要
本發(fā)明的微型旋轉式發(fā)動機包括氣缸，置于氣缸中的轉子，氣缸型線為雙弧長短幅外旋輪線，轉子型線是氣缸型線的內(nèi)包絡線，其轉子是由中心有孔的上片和中心孔有內(nèi)齒輪的下片鍵合而成的整體，后端蓋的中心凸臺具有外齒輪，轉子下片的內(nèi)齒輪和后端蓋的外齒輪配合成行星齒輪，偏心方軸上固定有前圓盤、偏心圓盤和后圓盤，前圓盤、后圓盤和方軸三者的軸線與前、后端蓋的中心線重合，偏心圓盤的中心線與轉子的中心線重合，前、后圓盤與前、后端蓋形成轉動副連接，偏心圓盤與轉子上片形成轉動副連接。該微型旋轉式發(fā)動機體積小，可直接輸出機械能，適用于無普通動力源的野外以及為軍事、航空方面高、精、尖技術領域中的微型裝置提供微型能源。
文檔編號F01C1/22GK1477291SQ0314155
公開日2004年2月25日 申請日期2003年7月7日 優(yōu)先權日2003年7月7日
發(fā)明者楊燦軍, 李偉, 劉宜勝, 黎嘉杰 申請人:浙江大學