一种柔性支承“平面”弹簧，其可弹开多个独立往复运动的主体，例如将每个主体弹开至第三主体或将第一主体弹开至第二主体并将第二主体弹开至第三主体。主臂部组的主弹簧臂通过开口彼此间隔开，并沿着非径向主路径从周缘框架向内延伸，该非径向主路径向内朝向中央轴线且关于中央轴线成角度地行进。辅助臂部组的至少一个辅助弹簧臂沿着非径向辅助路径延伸，该非径向辅助路径径向地且关于中央轴线成角度地行进。每个辅助臂部置于主臂部之间的开口中，允许主臂部和辅助臂部彼此穿过开口，而不会彼此干扰。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于将多个主体弹开的紧凑型柔性支承弹簧专利技术背景本专利技术涉及一种机械弹簧，更具体地，涉及一种已在过去用于使自由活塞斯特林发动机的置换器或冷却器在其外壳内共振的特殊类型的机械弹簧中的改进，但其改进允许弹簧使多个不同的主体共振，而不是仅使一个主体共振。术语“柔性支承弹簧”用于表示这样一种类型的弹簧，其在现有技术中已被称为多种术语，其包括平面弹簧、柔性支承件以及平螺旋弹簧。在美国专利5，522，214和8，028，409以及美国公开申请US 2008/0191399中示出了这种弹簧的实例。柔性支承弹簧通常用于支撑往复主体，例如活塞和自由活塞斯特林发动机的置换器或冷却器。典型的柔性支承弹簧具有环绕的周缘框架(其中央轴线垂直于框架)和从周缘框架向内延伸的一组臂部。臂部不沿着轴线的径向向内延伸，而是每个臂部沿着或多或少的螺旋形路径向内行进。臂部的内端在周缘框架内普通地连接在一起，其中，其附接至沿着中央轴线往复运动的主体。柔性支承弹簧是这种意义上的支承件:其支撑主体抵抗远离其往复运动轴线的径向运动。其是这种意义上的弯曲部分:其臂部是在主体往复运动过程中弯曲的悬臂弹簧。其是这种意义上的弹簧:其臂部是弹性的和能复原的，因此可接收、储存并返还能量。臂部围绕中央轴线等角度地间隔开，并且优选地，臂部是相同的，这是因为这些特征允许弹簧与往复运动主体之间的径向力具有一矢量和，该矢量和是当臂部径向地位于中心时基本上为零的径向力的结果。如果臂部偏离中心，则其施加使轴向往复运动的主体返回至轴线的定心力。由于定心力以及在位于中心时没有侧向力，所以主体被保持在轴线上，但主体可沿着轴线共振地往复运动。臂部无需沿着数学上精确的螺旋形延伸。实际上，一些柔性支承弹簧具有线性臂，该线性臂具有成角度交叉的区段。柔性支承弹簧的臂部沿着朝向中央轴线径向地向内且围绕中央轴线成角度地行进的路径延伸，使得臂部比其为径向时更长，因此，与径向臂相比，每个臂部施加更小的径向侧力，并可在往复运动过程中进一步沿着轴线平移。当臂部从周缘框架朝向轴线向内行进时，臂部的特殊轮廓原则上是设计师判断的问题，并且通常需要试验和误差实验。因为柔性支承弹簧用作弹簧并将与其附接的主体保持在中央轴线上，所以该柔性支承弹簧通常用于支撑自由活塞斯特林机器的置换器活塞并使其共振。置换器通过连杆附接至弹簧，并以机器的运转频率而在置换器气缸内沿着其中央轴线往复运动。该弹簧还附接至斯特林机器的外壳，使得其形成连接在置换器与外壳之间的弹簧。为了增加弹簧常量(使弹簧变硬)，将多个相同的柔性支承弹簧堆叠在一起，并将其都连接至相同的连杆连接且连接至外壳。对于许多自由活塞斯特林机器来说，可仅用斯特林循环压力摆动来使斯特林机器的动力活塞共振，因此，不用单独的弹簧来使动力活塞共振。然而，对于一些自由活塞斯特林机器而言，将期望向活塞增加一些机械弹簧，以使活塞静态地轴向定心，和/或使发动机在给定的压力下运行得更快。但实际上这很少实现，这是因为对动力活塞增加第二弹簧会增加机械复杂性、增加额外的部件和重量、并且显著增加机器的长度。原因在于，置换器和动力活塞都沿着相同轴线异相地往复运动。因此，必须小心以避免两个弹簧之间的干扰，例如碰撞。因此，在两个活塞沿着相同轴线往复运动且每个活塞与不同的柔性支承弹簧连接的情况下，这两个弹簧必须轴向地间隔开，以避免弹簧之间的干扰。通常，所增加的动力活塞弹簧远离置换器弹簧轴向地移动一距离(该距离大约是活塞振幅)，以避免操作过程中的干扰。因此，必须使斯特林机器的长度增加出弹簧之间的间隔的长度。这意味着，外壳的尺寸必须也增加出动力活塞连杆的长度。这种增加的尺寸和产生的重量增加使得斯特林机器更大且更重，从而减小其功率重量比和功率体积比。因此，本专利技术的一个目的和特征在于提供一种能够将两个不同的同轴往复运动主体(例如，自由活塞斯特林机器的动力活塞和置换器)弹开至外壳的柔性支承弹簧，而不需要延长机器使其超过如果仅有一个主体弹开至外壳时所需的长度。本专利技术的另一目的和特征在于提供一种能够将两个不同的同轴往复运动主体(例如，自由活塞斯特林机器的动力活塞和置换器)彼此弹开并将其中一个弹开至外壳的柔性支承弹簧。
技术实现思路
本专利技术是一种紧凑型的(优选地平面的)柔性支承机械弹簧，其可附接至至少两个不同的、独立往复运动的主体，以使每个主体独立地弹开至外壳，或使第一主体弹开至外壳并使另一主体弹开至第一主体。该弹簧形成有至少两组弹簧臂。每组弹簧臂置于另一组弹簧臂之间的开口中。这允许每组弹簧臂的臂部在往复运动过程中独立地穿过另一组臂部之间的开口。因此，每组弹簧臂自由地移动穿过弹簧的公共平面，从而允许紧凑地轴向布置。一组弹簧臂可具有一个、两个、三个或更多个弹簧臂。【附图说明】图1是本专利技术的一个实施例的俯视平面图。图2是图1的实施例的侧视图以及图3至图7的实施例的侧视图。图3是本专利技术的一个可替换实施例的俯视平面图。图4是本专利技术的一个可替换实施例的俯视平面图。图5是本专利技术的一个可替换实施例的俯视平面图。图6是本专利技术的一个可替换实施例的俯视平面图。图7是本专利技术的一个可替换实施例的俯视平面图。图8是本专利技术的一个可替换实施例的部件的俯视平面图。图9是将与图8的部件连接以形成本专利技术的一个可替换实施例的第二部件的俯视平面图。图10是图8和图9的形成本专利技术的一个替代实施例的组装部件的俯视平面图。图11是图10的组装部件的侧视图。图12是本专利技术的另一替代实施例的部件的俯视平面图。图13是将与图12的部件连接以形成本专利技术的一个可替换实施例的第二部件的俯视平面图。图14是图12和图13的形成本专利技术的一个可替换实施例的组装部件的侧视图。在描述附图中所示的本专利技术的优选实施例时，为了清楚起见，将采取专用术语。然而，并非旨在将本专利技术限制于由此选择的专用术语，将理解到的是，每个专用术语均包括所有以类似方式操作以实现类似目的的技术等价物。【具体实施方式】现有技术已经开发了一种平面弹簧，该平面弹簧具有一组螺旋形的臂部且用于提供弹簧力以使主体共振。本专利技术增加了至少额外的一组额外的臂部，使得同一弹簧也可使第二个单独的主体共振。该额外的臂部可来自于“接地物”，例如外壳，其中，该额外的一组臂部本质上是与第二主体接地的单独的第二弹簧。可替换地，第二组臂部可连接至第一组臂部的运动部分，在该情况中，产生“相对的”弹簧，其是连接在两个运动主体之间的弹簧。还可增加额外的多组臂部。图1示出了体现本专利技术的柔性支承弹簧10。图1的弹簧10用于通过弹簧将两个主体中的每一个独立地连接至第三主体(例如外壳)，并因此用作两个单独的弹簧。像本专利技术的所有所示的实施例一样，弹簧10是平面的，如在图2的其侧视图中所示出的。弹簧10具有周缘框架12和垂直于周缘框架12 (且垂直于附图的平面)的中央轴线14。弹簧10具有主臂部组，该主臂部组包括由开口 20和22彼此间隔开的多个主弹簧臂16和18。弹簧10还具有辅助臂部组，该辅助臂部组包括辅助弹簧臂24和26。辅助弹簧臂24和26置于主臂部16和18之间的开口 20和22中。如图1所示(但对本专利技术的其他所示实施例而言也是正确的)，弹簧10是单一一片弹性材料，所有臂部平稳地结合到周缘框架12中。因此，在臂当前第1页1 2&nbs本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能够弹开多个主体的柔性支承弹簧，所述弹簧具有周缘框架和垂直于所述周缘框架的中央轴线，所述弹簧包括：(a)主臂部组，包括通过开口彼此间隔开的多个弹簧主臂部，每个所述主臂部从所述周缘框架沿着非径向主路径向内延伸，所述非径向主路径向内朝向所述中央轴线且关于所述中央轴线成角度地行进至主端部连接件；以及(b)辅助臂部组，包括至少一个弹簧辅助臂部，每个所述辅助臂部沿着非径向辅助路径延伸，所述非径向辅助路径径向地且关于所述中央轴线成角度地行进至辅助端部连接件，每个所述辅助臂部置于所述主臂部之间的开口中，使得每组臂部能独立地穿过另一组臂部之间的开口。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·加里·伍德，
申请(专利权)人：神宝公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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