專利名稱：微型旋轉式發動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及微型旋轉式發動機。
背景技術：
目前僅有大型的旋轉式發動機，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包絡線。這類發動機都比較大，不能為微型系統提供動力源，在微小尺寸的應用中受到嚴重的限制。
發明內容
本發明的目的是提供一種微型旋轉式發動機，作為微型動力源。
本發明的微型旋轉式發動機包括由前端蓋、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包絡線，其轉子是由中心有孔的上片和中心孔有內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動機的各個部件都可以采用硅片經過深度反應離子蝕刻而成。
為減少微型旋轉式發動機體積，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。
本發明的積極效果在于優化了現有旋轉式發動機的結構，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，使得該微型旋轉發動機加工過程簡化。本發明的微型旋轉式發動機體積小，可直接輸出機械能或帶動微型發電機形成微型發電裝置輸出電能，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是微型旋轉式發動機工作循環示意圖。
具體實施例方式
參照附圖2，微型旋轉式發動機包括由前端蓋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包絡線。
圖示具體實例中，在微型旋轉發動機前、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。
本微型旋轉式發動機采用加熱塞(鉑絲)加熱，壓燃工作。它是四沖程燃燒循環，在同一個轉子面上發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)，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，是循環的開始——吸氣。當循環繼續進行A點經過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，開始了循環中的第三個過程——燃燒。燃燒使氣體膨脹，推動轉子繼續順時針轉動，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，從而實現動力輸出。
權利要求
1.微型旋轉式發動機，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.根據權利要求1所述的微型旋轉式發動機，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.根據權利要求1所述的微型旋轉式發動機，其特征是微型旋轉式發動機的各個部件都由硅片經過深度反應離子蝕刻而成。
全文摘要
本發明的微型旋轉式發動機包括氣缸，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包絡線，其轉子是由中心有孔的上片和中心孔有內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 優先權日2003年7月7日
發明者楊燦軍, 李偉, 劉宜勝, 黎嘉杰 申請人:浙江大學