[發(fā)明專利]自由活塞型斯特林發(fā)動機

有效

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• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN103797238A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 尾崎將;山本康;矢部宏次
• 申請（專利權）人: 五十鈴自動車株式會社
• 主分類號: F02G1/053
• 分類號: F02G1/053;F02G1/043
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周家新;蔡勝利

技術領域

本發(fā)明涉及一種自由活塞型斯特林發(fā)動機。

背景技術

在日本專利No.3786959中描述了一種自由活塞型斯特林發(fā)動機。

專利文獻1：日本專利No.3786959

技術問題

上述自由活塞型斯特林發(fā)動機包括具有汽缸的殼體、動力活塞以及置換器。殼體填充有工作氣體。置換器和動力活塞被豎直容置在殼體內，并且從置換器向下延伸的桿部分穿過在動力活塞的中央設置的孔。置換器被支撐彈簧以可往復運動的懸臂式的方式彈性地支撐在殼體的底部部分中，所述支撐彈簧連接到延伸通過孔的桿部分的一端。殼體和動力活塞的上表面分隔工作空間，置換器在所述工作空間中往復運動。將工作空間中的工作氣體加熱的熱端（加熱部分）被設置在殼體上方，并且同樣地，冷卻工作氣體的冷端（冷卻部分）被設置在殼體下方。在這種結構中，置換器在工作空間中的往復運動引起工作空間中的工作氣體的溫度改變，并且因此隨著由溫度改變引起的工作空間中的壓力變化而影響動力活塞的往復運動。

然而，在上述自由活塞型斯特林發(fā)動機以不垂直于地面的角度被安裝的情況下，由于置換器被彈簧以懸臂式方式支撐在殼體的下部部分中，置換器和置換器的桿部分可能傾斜，從而因為置換器和殼體之間的過度摩擦、或置換器的桿部分和動力活塞的分隔上述孔的內周邊部分之間的過度摩擦而導致阻力。在這種情況下，置換器和動力活塞的往復運動不穩(wěn)定，且因此所述往復運動停止。因此，自由活塞型斯特林發(fā)動機的安裝狀態(tài)被限制成垂直于地面。

發(fā)明內容

根據上述情況給出本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于：提供在其安裝狀態(tài)方面不受限制的自由活塞型斯特林發(fā)動機。

解決方案

為了實現以上目的，本發(fā)明的自由活塞型斯特林發(fā)動機包括殼體、動力活塞、置換器、連通孔、置換器桿、第一彈性支撐件以及第二彈性支撐件。

殼體填充有工作氣體。動力活塞將殼體的內部分隔成第一空間和第二空間。置換器布置在第一空間中。連通孔設置在動力活塞中且使第一空間與第二空間沿預定的軸線連通。置換器桿從置換器沿著預定軸線且穿過連通孔延伸到第二空間中。第一彈性支撐件布置在第一空間中，且在置換器和置換器桿中的至少一個的近端處將所述置換器和置換器桿中的至少一個彈性地支撐在殼體中。第二彈性支撐件布置在第二空間中，且在置換器桿的遠端處將置換器桿彈性地支撐在殼體中。

同樣地，連通孔允許置換器桿在第一空間和第二空間維持氣密狀態(tài)的情況下移動，并且借助于第一空間中的工作氣體通過冷卻和加熱而膨脹和壓縮，動力活塞和置換器以動力活塞和置換器之間的預定的相位差沿著預定軸線相應地往復運動，并且第一彈性支撐件和第二彈性支撐件的偏壓力限制置換器和置換器桿相對于預定軸線的傾斜。

在上述結構中，第一彈性支撐件在置換器和置換器桿中的至少一個的近端處將所述置換器和置換器桿中的至少一個彈性地支撐在殼體中，當第一空間中的工作氣體通過冷卻和加熱而膨脹和壓縮時，所述置換器和置換器桿中的至少一個相對于動力活塞以預定的相位差沿著預定軸線往復運動，并且同樣地，第二彈性支撐件在置換器桿的遠端處將置換器桿彈性地支撐在殼體中，并且第一彈性支撐件和第二彈性支撐件的偏壓力限制置換器和置換器桿相對于預定軸線的傾斜。因此，置換器和動力活塞能夠在不考慮發(fā)動機的安裝狀態(tài)（安裝位置）的情況下穩(wěn)定地往復運動。因此，發(fā)動機的安裝狀態(tài)并不受限。

同樣地，第一彈性支撐件可以是成圓形板形狀的片簧，所述片簧包括固定地支撐在殼體中的外周邊部分、在置換器桿的近端處固定地支撐置換器桿的內周邊部分以及允許工作氣體沿著預定軸線通過的通氣孔。

在上述結構中，能夠防止由于第一彈性支撐件在第一空間中的配置方式引起的第一空間中的死容積（第一空間的很少有或沒有工作氣體流過的容積）增加。

本發(fā)明的技術效果

根據本發(fā)明，能夠提供安裝狀態(tài)不受限制的自由活塞型斯特林發(fā)動機。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明的第一實施方式的自由活塞型斯特林發(fā)動機的剖視圖；

圖2是根據本發(fā)明的第一實施方式的改型的自由活塞型斯特林發(fā)動機的剖視圖；

圖3是根據本發(fā)明的第二實施方式的第一置換器支撐彈簧的透視圖；

圖4是根據本發(fā)明的第二實施方式的自由活塞型斯特林發(fā)動機的剖視圖。

具體實施方式