離心發動機的制作方法

專利名稱：離心發動機的制作方法
技術領域：
本發明屬于動力類，也可稱為能源類。
在所有已知的能源中，只有離心能沒有被作為能源來使用，作為一種冷能源，不會散發出大量熱量，不會產生污染空氣的廢氣，不會產生刺耳的噪聲，是一種靜悄悄的、不用長途輸送的、用之不竭的能源。因此，在能源領域，離心能能徹底解決能源、污染等一系列影響人類發展的問題。作為利用離心能為能源的發動機，不僅不使用礦物原料，又能提供大量的原動力，將廣泛使用到需要動力的領域。
我們知道，當物體做圓周運動時就會產生離心力，物體的質量越大、轉速越高、重心離轉心的距離越大產生的離心力也都越大。由于物體繞其轉心勻速轉動時每轉動一圈，作用于轉心軸上離心力的矢量和為零，所以要使離心力作為能量來做功就需要借助于一定的機構來實現，不妨就稱其為離心發動機，當然也可以叫冷能發動機或內能發動機、內力發動機等其他名字。
同現有的燃料類熱能發動機不同，離心發動機是由重心不在轉心有一定質量且沿其轉心旋轉的物體也可稱偏心的物體產生的離心力來驅動的。離心力驅使其轉心軸移動，通過其轉心軸的移動來驅動發動機輸出軸轉動而對外做功。轉心軸可以通過與其連接的力臂擺動、移動、轉動或者轉動、移動、擺動的任意組合來直接或間接如再通過連桿、齒輪齒條、超越離合器、擺輪等來驅動發動機輸出軸轉動而對外做功。例如轉心軸帶動力臂移動，力臂在移動時前端又擺動，如前端為連桿機構，其所驅動的輸出軸為曲軸；又如轉心軸帶動力臂一端使力臂沿著其轉心(例如在另一端)在一定范圍內擺動或者移動，然后再經過一定的機構比如棘輪、超越離合器等來驅動發動機輸出軸轉動(例如

圖1所示的結構)；再如力臂在前移時前端允許一部分有擺動，再通過連桿經超越離合器或棘輪等驅動輸出軸轉動等等。一般情況下，發動機內可以有一個或一個以上的輸出軸，但對外輸出的宜一至二個，當然也可以多個。
由于有一定質量且重心不在轉心的物體或稱偏心的物體不妨稱其為重塊繞其轉心勻速轉動時每轉一圈其離心力矢量和在轉心軸上為零，要讓離心力做功，不妨先對其進行區間劃分，例如通過其轉心把重塊繞其轉心每轉動一圈即360°分成左、右兩個180°，然后又使得其轉心軸可以在左、右方向移動或者轉心軸以與其連接的連桿或稱力臂的另一端為圓心帶動其連桿沿其圓心左、右擺動或稱其轉動，這樣當重塊繞其轉心轉動時，若重塊處在左側時，離心力帶動其轉心軸向左移動，當重塊轉到右側時，離心力帶動其轉心軸向右移動，當重塊不停的轉動，則離心力帶動其轉心軸不斷地重復左、右移動，由于轉心軸與力臂連在一起，力臂在轉心軸帶動下同樣不斷地左、右移動，力臂的另一端與輸出軸可以通過連桿機構與超越離合器或者齒條齒輪、擺輪等與超越離合器或棘輪(也是超越離合器的一種)機構等等與輸出軸連接，用力臂的左、右移動來驅動輸出軸的轉動。當然，用力臂的左、右移動來驅動輸出軸的轉動的機構形式不限于上述幾種，可多式多樣，只要能達到上述目的都可以使用。如果輸出軸為曲軸時，力臂與輸出軸的連接則為移動部分加曲柄連桿機構，當轉心軸左、右移動幅度小時，在連桿與力臂之間可適當增加放大機構，使連桿每移動一次能推拉曲軸轉動半圈左右。比如重塊的轉心軸通過力臂或滑體帶動連桿左移時推動曲軸轉動半圈，當轉心軸從左移轉變成右移時，曲軸連桿處在其死點附近，這時由其余做功的重塊通過其曲柄連桿帶動或通過飛輪、慣性等帶動該曲軸連桿沖過死點，沖過死點后連桿變推動為拉動曲軸又轉動半圈，這樣不間斷地重復，曲軸就不間斷地轉動；當力臂通過超越離合器等與輸出軸相連時，若轉心軸帶動力臂左移，力臂通過連桿機構或齒條齒輪機構或擺輪機構等推動超越離合器驅動輸出軸轉動，當左移結束轉心軸帶動力臂右移時，為了不讓輸出軸反轉，超越離合器此時超越，輸出軸可由另外的重塊產生的離心力通過其機構繼續驅動或者由其飛輪慣性驅動，這時右移的力臂又通過另一組與前述相同的機構推動力臂右邊的超越離合器帶動另一輸出軸不妨稱其為右輸出軸轉動，力臂右移結束又轉變成左移時，該離合器又處于超越，左移的離合器由超越再轉變成驅動，這樣往而復至，不論力臂左移或右移都會通過一個超越離合器驅動輸出軸轉動。當轉動的重塊在一個以上比如多個時，將有多個驅動力同時驅動左輸出軸或右輸出軸，如果把所有重塊及心軸看在或平移使所有轉心軸處在一個軸線上，當然不管它是否處在一個平面上，從軸向看，所有重塊在轉心軸四周均勻分布，當然這也是一個較佳的排列，則輸出軸就會連續不斷地受到均勻的驅動。左、右輸出軸可以通過一定的機構比如鏈條、齒輪、皮帶等連接起來，以一個或者幾個總輸出動力軸輸出，成為發動機的對外輸出軸。棘輪機構驅動與超越離合器驅動原理相同。
作為離心力驅動，發動機中應當有產生離心力的重塊，且重塊的數量不少于一個，重塊的數量多時較佳。如果把所有重塊及其轉心軸放在或者看作或者平移使所有轉心軸處在一個軸線上，不論所有重塊及其轉心軸是否處在一個平面上，從軸向看，所有重塊(主要指其重心)在轉心軸四周均勻排列時較佳，其均勻分布最好不因做功時轉心軸位置的不同而改變，也就是說不論由于重塊在某一瞬時所處的方位如何，其轉心軸不論是左移或右移，重塊相互之間的位置不變，仍均勻分布，或者這樣說，在任一瞬時，把所有位置上的重塊及其轉心軸放在或看作或平移使其所有轉心軸在同一軸線上時，不論所有重塊及其轉心軸是否處在一個平面上，從軸向看，所有重塊仍均勻的地分布在轉心軸四周時較佳。對于有一定質量且其重心不在轉心或稱偏心的物體把其簡稱重塊，當重塊沿著其轉心軸轉動時，由于重心不在轉心，是偏心的，所以產生的離心力將驅使其轉心軸向離心力方向移動，產生做功的動力，因此只要能滿足上述功能的物體不管其形狀如何不妨都把它在此稱為重塊，比如連桿前端加一定量的物體、偏心輪、扇形塊等等，且其比重宜大。對于重塊在轉心軸四周的分布，比如角度完全相等的分布由于加工、安裝的誤差及運動過程中機構之間間隙產生的誤差及連接件比如鏈條、齒輪嚙合等本身的誤差等等是很難實現的，當然能實現更好，分布位置的確定主要是指重塊重心之間的位置，因為重塊的周邊可以是任意的當然一致較好，但其重心只有一個，產生離心力的大小、均勻分布等也均和重心有關，上述中的均勻分布主要是指重塊的重心在轉心四周的均勻分布。一般情況下，每一個轉心軸也可簡稱為心軸上安裝一個重塊就可以了，當然一個心軸上安裝多個重塊也可以，但這多個重塊總的重心不能和轉心重合，且其重心離轉心的距離大比小好，其結果要使重塊繞轉心軸轉動時朝重心方向產生大的離心力，重心方向的離心力也是多個重塊產生的離心力的合力方向。所以不管一個心軸上安裝一個或多個重塊，在轉動時所產生的離心力的合力朝一個方向也就是在總重心方向，轉心軸受到該合力的徑向作用，當該合力方向與允許心軸移動的方向一致時心軸受到最大的移動作用力，二者之間夾角在90°以內時，其作用力為離心合力乘以其余弦角，當二者之間的夾角大于90°時，心軸改變移動方向，朝另一方向移動。由于作用在每個心軸上的離心力合力方向只有一個，也就是說其總重心也只有一個，為了便于敘述不妨就看作每一個心軸上有一個重塊。因為每個重塊繞其心軸旋轉時需占用一定的空間，所以當發動機中使用重塊數量多時為了充分利用空間應盡量緊湊排列，可用多種形式排列，比如并排，并列，對角套排，多層排列等等，由于單層排列所占面積較大，所以多層排列為一較佳的排列。
發動機起動時，一般用外力起動，比如用電動機、熱能機、人力等，以及大功率離心發動機可由小功率離心發動機起動，小功率離心發動機再由電機等外力起動，這樣階梯形起動開始時所需要的外力就可以降的很低，外力最好可多級或無級調速，以便滿足適應不同速度、功率的要求。由于外力帶動重塊旋轉所做的功小于離心發動機的輸出功，因此當重塊用外力起動到額定轉速或所需的轉速后發動機對外做功時，可以關閉外力輸入系統，從離心力做功后的輸出動力中分出部分動力接入輸入軸以驅動重塊繼續旋轉，是一種較佳的輸出方式，從輸出動力中分出的動力最好也經過多級調速或無級調速器后再接入到輸入軸，以便滿足對發動機輸入軸有不同功率、不同轉速的特殊要求。當然也可以一直用外力帶動重塊旋轉使離心發動機對外做功。為了以小的輸入動力平穩地把重塊加速到額定轉速或者所需要的轉速，最好在起動時以及在沒有達到額定或所需要的轉速前把所有重塊的心軸位置限定或者把輸出軸限定也就是對輸出軸制動不讓輸出軸轉動也能達到限定重塊心軸的作用，當重塊的轉速達到額定或需要的轉速后，這時就可取消對重塊心軸位移的限定來對外做功。也就是說，起動時及未達到額定或需要的轉速前，限定重塊心軸的移動或限定輸出軸的轉動為較佳的起動，重載起動也能達到上述效果，所以重載起動也是一種較佳的起動方式。
利用離心力做功其表現形式在發動機的結構上可以多式多樣，圖1為輸出軸在中間輸出軸靠近中部重塊在其四周分布的一種結構形式。圖中1為重塊，2為連接桿，3、4為錐齒輪，5、15為軸承，6為萬向連軸器，7為中心軸，8、9為超越離合器，10、11為錐齒輪，12為心軸A與中心軸O之間的連桿也稱力臂，13、14為輸出軸，16為齒輪。其做功原理為首先由外力使中心軸7旋轉，通過安裝在中心軸7上的錐齒輪10帶動錐齒輪11再通過萬向連軸器6帶動錐齒輪4，再由錐齒輪4帶動錐齒輪3轉動，連接桿2裝在錐齒輪的心軸A上，錐齒輪3轉動時通過心軸A、連接桿2帶動重塊繞心軸A轉動，在做功過程中當重塊運行在OA線左側即夾角α小于180時，重塊轉動產生的離心力帶動力臂12以O為圓心向左擺動或稱轉動等，力臂12與裝在中心軸O上的齒輪16相連接，該齒輪又與裝在超越離合器8、9上的齒輪相嚙合，當力臂向左擺轉時，通過滑裝在中心軸上與其相連接的齒輪16及與超越離合器上相嚙合的齒輪帶動超越離合器9，通過超越離合器9，帶動輸出軸14順時針轉動，超越離合器8此時處于超越狀態。當重塊旋轉到OA線右側時，離心力帶動力臂12以同樣以O為圓心向右擺動，中心齒輪16在力臂12帶動下順時針轉動，超越離合器上與其相嚙合的齒輪帶動超越離合器8逆時針轉動，超越離合器8帶動輸出軸13逆時針轉動，超越離合器9此時處于超越狀態，輸出軸13與14可通過中間齒輪連接起來，以一個或幾個輸出端向外輸出動力，這樣重塊每轉動一圈，力臂就左、右擺動一次，輸出軸13、14就分別轉動一定的角度。起動宜重載起動或限定轉心軸A移動或者限定輸出軸轉動，在重塊轉速達到額定轉速后取消限定。圖1中展示了4組重塊，在同一時刻重塊所處的位置即α角相同，輸出的動力是一個重塊的4倍，當然在任一瞬時也允許4個重塊所處的位置不同或不盡相同，這時就需要多加幾組超越離合器8、9來對應不同位置的重塊，最好相對應的一組重塊在同一時刻所處位置相同，這樣在死點位就不會對中心軸形成大的側向力。為了使重塊的轉動平穩、勻速，如果把圖示的4個重塊看在一個層面上，這樣的做功層越多越有利，如果每層的重塊在任一瞬時所處的位置都相同即α角相等，從各層中任取一個重塊及其心軸，把其放在或平移使心軸處在同一軸線上，從軸向看，重塊在心軸四周均勻分布時較佳，當然最好能等角度分布。例如每層x個重塊以相同的角度α分布共n層，把其中每層的任一個重塊及其心軸一起平移使其心軸處在同一軸線上，從軸向看，重塊在心軸四周相互之間以36°/n分布時比較理想，這時它們不在一個平面上，在n個層面上，從理想的角度看即略去摩擦等損失，和在一個平面上沒多大區別，所以它們是否處在一個平面上無關緊要。如果每層重塊各個的位置排列即α角互不相同或不盡相同，如把各層的所有重塊及其心軸平移使所有心軸處在同一軸線上，從軸向看，所有的重塊均勻地分布在心軸A四周時同樣較佳，當然不管它是否處在同一平面上。對于所有重塊，當排列的位置確定好后，相互之間在轉動過程中心軸A可以在不同的軸向位置，但重塊之間不宜有角度的竄動。圖1中序號15軸承可以同軸承座一起安裝在機架上，軸承5同軸承座宜同力臂12安裝在一起同重塊1、連桿2、錐齒輪3、4及心軸A等一起在離心力的作用下左右擺動。可以從輸出軸13或14或總的輸出軸上分出部分動力最好再經過多級或無級變速器后再與輸入軸7相連接，當輸入軸7由外力驅動到額定或需要的轉速后，可以關閉外驅動力，由從輸出軸分出的部分動力來驅動輸入軸7轉動繼續對外做功。重塊1與連桿2可以做成一體，圖中分開是為了更直觀，比如直接做成偏心式。所有重塊的質量尤其重心處的質量應盡量相等，重心至轉心的距離應盡量相等。
圖2為輸入輸出軸靠近端部，重塊心軸靠近中部的一種結構形式。圖中1為重塊，2為連桿，3為推桿，也可稱力臂或橫力臂，4為重塊的轉心軸，5為軸承支座，6為電機，7為皮帶，8為輸出軸，9、32為超越離合器，10、11、28、29為錐齒輪，12、14、30為軸承，13為萬向連軸器，15為機座，16、20、24、33為鏈輪，17、18為離合器，19、22、27為鏈條，21、23、31為輸出軸，25、26為齒輪，34為連桿，也可稱縱力臂，35為鉸鏈，36為導向輪。做功原理為在起動前可先對輸出軸制動即不讓輸出軸轉動或重載情況下起動，然后起動電機6，通過皮帶7使輸入軸8轉動，再經過錐齒輪10、11及萬向連軸器13、錐齒輪28、29，及通過心軸4、連桿2帶動重塊1轉動，在重塊的轉速達到額定或需要的轉速后可對外做功時，取消對輸出軸的制動，如在重載時可以直接帶動載荷做功。這時當重塊1位于心軸4左側時，在離心力的作用下心軸4向左移動，同時帶動推桿3左移，推桿3推動連桿34使其繞輸出軸31逆時針轉動，通過超越離合器的傳遞，輸出軸31逆時針轉動，再通過鏈條27、齒輪25、26及輸出軸23等把動力輸出。此時推桿3的另一端在推桿左移的拉動下超越離合器9處于超越狀態。當重塊轉動到心軸4右側時和前述相反，右側超越離合器9處于嚙合狀態，帶動右邊輸出軸順時針轉動對外輸出動力，左側超越離合器此時處于超越狀態。所以當重塊繞心軸4繼續轉動時心軸4就不停地左、右移動，其兩端的輸出軸依次轉動而對外做功。在動力輸入即外力輸入方面，在不影響輸出功率的前提下，輸入功率盡可能小，這就要求重塊在轉動過程中轉速盡可能平穩。所有重塊相互之間在心軸四周所處的角度位置在盡量保持不變的情況下，如把所有重塊及其心軸看作或平移使其心軸處在一個軸線上，從軸向看，所有重塊均勻的分布在心軸四周時較佳，不論在做功時重塊的心軸所處的位置如何，其相互之間重塊原有的角度位置盡量不變，同時和重塊是否處在一個平面上無多大關系。除上述之外，為了用較小的功率帶動輸入軸最好使重塊在轉動做功的過程中除了做功死點即此時重塊垂直于心軸的運行方向外都在做功。如果在除死點外在轉動的一定角度內沒有做功，尤其在轉心軸與重塊重心的連線同轉心軸運動方向保持一致時或在該處附近直至其轉心軸改變運動方向時都沒有做功的話，重塊的轉動速度將發生很大的變化，趨于降低，這就要求輸入加大功率，以保持速度的一致，因此就不能保持以較小的功率輸入，其原因是和轉心軸移動的距離受限、和輸出軸所帶動的載荷出現突降等有關，所以最好對轉心軸的移動留有足夠的空間，而當外載突然降低時，應及時降低重塊的轉速等等。根據轉心軸允許的最大移動位置，最好對外載荷有一個最小范圍的限制等。
當重塊在轉動過程中剛過做功死點時，由于此時離心力方向與轉心軸移動方向的夾角很大，其作用在心軸運動方向的力很小，單個該力可能帶動不了輸出軸轉動，但如果發動機中有多個均勻分布的重塊，多個重塊在同時做功，其中各個重塊的離心力方向與轉心軸移動方向的夾角有大有小，有的可能重合，這多個作用力一起來帶動輸出軸轉動，剛過死點的離心力帶動心軸移動的作用力雖然很小，但和其余的離心力一起帶動輸出軸轉動，所以其仍然在做功。同理在做功過程中重塊快接近做功死點時也同樣在做功。
在發動機允計的做功范圍內，在重載下工作較佳，其效能比較大，在發動機對外輸出的最大功率下或者在重塊的任一轉速下的最大輸出功率下工作，這樣就會使重塊的轉心軸在離心力的作用下，在移動過程中，在心軸移動的上半區即心軸從過死點(離心力對心軸沿做工方向移動的作用力為零即離心力垂直于轉心軸移動方向)開始，離心力對心軸移動的作用力從零到最大(離心力的方向與心軸移動的方向相同)，也就是說在重塊從死點開始的0°-90°內，和心軸移動的下半區即從離心力對心軸作用力最大點到離心力對心軸的作用力為零(離心力垂直于心軸的移動方向，也可稱離心力做功死點)，即在從離心力與心軸移動方向相同開始接下來再轉過的90°內就是接上半區后的90°-180°內都做功，且在上下半區內心軸移動的距離基本相等即在上下半區做的功也基本相等。也可以這樣說，在重塊轉動所產生的離心力的作用下，轉心軸移動帶動輸出軸轉動對外做功，轉心軸在上半區(0°-90°)與下半區(90°-180°)移動的距離相等或相近時較佳。
從結構方面看圖2中顯示出多個重塊縱向布置的一組，可以在圖示左、右兩側再布置多組，還可以沿圖示平面在其縱深布置多組。不妨設圖中最頂部重塊等為A，其次分別為B、C、X等等，圖中顯示的位置為某一轉動的瞬時，A、B處重塊因轉動產生的離心力還在做功，C、X處重塊將轉入做功，A左端輸出軸31在心軸左移經力臂、連桿、超越離合器后逆時針轉動，由于A、B、C、X等處推桿兩端的輸出軸相互之間都用鏈條連接在一起，所以A左端的輸出軸一直把動力傳到X左端的輸出軸，經過一組齒輪25、26后，使輸出軸23順時針轉動，B右端的輸出軸同樣把順時針轉動的動力傳到輸出軸23，這樣總的動力輸出就可以從輸出軸23輸出出去。當再轉動一點角度后，C、X處重塊的離心力都會做功，通過同樣的傳輸過程后和A、B處所做的功一起從輸出軸23輸出出去。如果發動機中的重塊越多，同時做功的重塊就越多，輸出的功率就越大。當重塊轉動到額定轉速對外做功時，就可以關閉輸入電機7，接通離合器17、18，從輸出軸分出部分動力經鏈輪16及一組錐齒輪再經過一定的變速使之達到輸入軸需要的轉速后與輸入軸8接通，提供給維持重塊繼續轉動的動力，由于輸出的動力是巨大的，而維持重塊轉動的動力要小的多，所以絕大部分動力都將被輸出做功。
在結構上，兩端的輸出軸也可以放在中部或靠近中部，也可以把力臂做成齒條等形式，在離心力的作用下齒條左、右移動，輸出軸上的超越離合器外邊裝上齒輪與齒條嚙合，在齒條左、右移動下帶動齒輪逆、順時針轉動，再通過超越離合器來驅動輸出軸轉動，當然也可用擺輪等結構形式。只要能把力臂的移動轉變成輸出軸的轉動采用任何形式都可以。
類似于圖1的結構形式，力臂繞中心軸擺動或稱轉動，如果在中心軸上外套超越離合器且離合器外圈與力臂相連，如果力臂逆時針轉動時離合器超越，順時針轉動時由于離合器內圈與機座固定所以力臂就不能順時針擺動，這時當重塊繞其心軸轉動時，每轉動一圈，力臂就沿逆時針方向擺動一定的角度，當重塊連續不停地轉動時，力臂就一個角度一個角度的沿逆時針方向繞中心軸轉動，如果有多個重塊如前所述均勻地分布在心軸四周，而力臂又與輸出軸通過一定的結構相連接，這樣，輸出軸在逆時針轉動的多個力臂的作用下而連續的沿逆時針方向轉動而對外做功，當然這時輸入軸放在中間就沒有放在外圍方便，或者放在中間其結構就復雜的多。同前述一樣同樣在重載起動、重載下工作較佳，對外做功時也可同樣從輸入軸上分出部分動力來驅動輸入軸運轉。
在發動機對外做功時，所有重塊能勻速轉動可以說是最理想的，也是最省輸入動力的。由于每一個重塊在轉動的過程中，每轉動一圈，其轉速基本上都是由趨向降低與趨向增加等所構成，為了實現勻速轉動，在所有重塊相互之間角度保持不變的情況下，趨于降速的重塊對應趨于增速的重塊，一般情況下，在做功過程中重塊剛沖過做功死點到重塊做功最大點即α＝0°-90°以內由于重塊趨于減速，所以在該區間運行的重塊宜有在從做功最大點到做功最小點即α＝90°-180°內正在做功的重塊的對應，且對應角最好相等或者對應角相近，這樣其平均速度就趨于勻速，由于重塊的均勻分布，所以重塊的數量越多相互之間的夾角越小越趨于勻速，結合重載起動、重載下運轉以及重塊重量的一致性、重塊重心到其轉心距離的一致性等基本就可以使重塊接近勻速轉動，因此也可以說，重塊在做功過程中繞其心軸勻速轉動時最佳。也可以說重塊數量越多相互之間的夾角越小，重塊轉動就越平穩、越省力，輸入的功率或者從輸出軸分出帶動重塊轉動的動力就越小，對外做功就越大。因此在做功時所有重塊越接近勻速轉動越好。
如果把重塊的轉心軸與力臂連接的結構做成可以相對運動的結構形式，在做功邊程中，重塊的轉速會隨著離心力的做功而加速或減速轉動。例如在轉心軸上裝一超越離合器，在離合器外圈上裝上齒輪，該齒輪與帶有齒的橫力臂(可以做成直線形、曲線形、或圓形等)相嚙合，橫力臂再以一定的結構形式與輸出軸連接，假如重塊順時針繞其轉心軸轉動，當把轉心軸固定不讓其移動，此時轉心軸上安裝的超越離合器超越，其上的齒輪由于超越離合器的超越而不轉動，靠其外側與之相嚙合的橫力臂就不會移動；如果不固定轉心軸允許其在離心力的作用下可以左、右移動，這時當重塊轉動在轉心軸左側時，在離心力的作用下，轉心軸向左移動一定的距離，當轉心軸向左移動的速度大于超越離合器內、外圈之間的嚙合轉速，此時離合器嚙合，由其外圈上的齒輪向左推動與之相嚙合的橫力臂向左移動，其移動的距離是二者之間相對運動的距離差，此時，橫力臂給齒輪的反作用力又使齒輪帶動重塊加速轉動。若橫力臂與上述位置相反即安裝在齒輪的內側，其橫力臂向左移動的距離是二者之間相對運動的距離和，而橫力臂給齒輪的反作用力使重塊減速運轉。若不通過轉心軸上的齒輪而直接用轉心軸帶動力臂移動，轉心軸移動的距離就是橫力臂移動的距離，重塊的轉速基本不受心軸移動影響。如果重塊轉動在轉心軸右側時，該心軸上的超越離合器超越，橫力臂也可以反向復位，此時裝在心軸上的另一個超越離合器及上的齒輪帶動裝在齒輪內側的與該齒輪相嚙合的另一橫力臂同前述原理一樣向右移動做功，其移動的距離同樣是二者之間相對運動產生的距離差，重塊也同樣加速轉動；若橫力臂裝在齒輪的外側，橫力臂向右移動的距離是二者之間相對運動的距離和，重塊同理做減速運動。因此，當重塊轉動在轉心軸左側時，作用的橫力臂在其齒輪外側，而重塊轉動在心軸右側時，與之作用的橫力臂處在其齒輪內側，這時不論重塊轉動在心軸的左側或右側，總會有一個橫力臂受離心力作用而移動來對外做功，重塊側加速轉動，如要對外做功平穩，可以把重塊產生加速的多余動力傳輸到輸出中去，傳輸到輸出中去是一種較佳的方式，當然也可以不傳輸；與之相反，離心力對外做功動力加大，而重塊則減速運動，同樣如要輸出平穩，宜從輸出動力中多分出部分動力來驅動重塊使其勻速或接近勻速轉動。這樣不論采取哪一種形式，其對外輸出動力的大小都和用心軸直接驅動橫力臂相近或相等，其結果也其本相同，所以采用哪種形式都可以。當采用重塊的轉速隨著離心力的做功而加速轉動的結構形式，發動機在起動時及未達到額定轉速前，可不對轉心軸的移動以及輸出軸的轉動等進行限制。
權利要求
1.離心發動機，其特征在于發動機是由有一定質量且沿著其轉心軸旋轉的偏心物體產生的離心力來驅動的。
2.如權利要求1所述的離心發動機，其特征在于外力作為偏心物體旋轉的起動力或者動力，且外力做的功小于發動機的輸出功。
3.如權利要求2所述的離心發動機，其特征在于發動機對外做功后，從發動機中分出部分動力來驅動偏心物體繼續轉動是一種較佳的輸入方式。
4.如權利要求1所述的離心發動機，其特征在于離心力趨使其轉心軸移動，通過其轉心軸的移動來驅動發動機輸出軸轉動而對外做功。
5.如權利要求1所述的離心發動機，其特征在于偏心物體的數量不少于一個。
6.如權利要求5所述的離心發動機，其特征在于在任一瞬時，當把所有偏心物體及其轉心軸放在或者看作或平移使其所有轉心軸處在同一軸線上時，不論所有偏心物體及其轉心軸是否在一個平面上，從軸向看，所有偏心物體均勻的分布在轉心軸四周時較佳。
7.如權利要求2所述的離心發動機，其特征在于發動機在起動時及未達到額定或所需的轉速前，限定轉心軸的移動或限定輸出軸轉動或重載起動時較佳；如果用在離心力做功時重塊加速運動的結構形式，轉心軸的移動或輸出軸的的轉動等可不受限制。
8.如權利要求4所述的離心發動機，其特征在于發動機在對外做功時，在離心力的作用下，轉心軸在上半區(α＝0°-90°)與下半區(α＝90°-180°)移動的距離相等或相近時較佳；發動機在重載下工作也同樣較佳。
9.如權利要求2所述的離心發動機，其特征在于在做功過程中，如果重塊的轉速隨著離心力的做功而加速轉動，把對重塊產生加速轉動的多余動力傳輸到輸出中去是一種較佳的方式。
全文摘要
本發明提供的離心發動機，是以物體轉動時產生的離心力為動力源的冷能、內力發動機。其做功物體的勻速或接近勻速轉動使得動力輸入低而做功物體強大的離心力又使得其高輸出，且不需要礦物能源，是一種高輸出、無污染、無噪聲、靜悄悄的動力機。
文檔編號F03G3/00GK1605751SQ20031010581
公開日2005年4月13日 申請日期2003年10月10日 優先權日2003年10月10日
發明者趙聿東 申請人:趙聿東