[发明专利]往复运动型单循环发动机

说明书

技术领域

本发明涉及具有通过压缩气体进行动作的活塞机构并且将活塞的1次往复运动作为单循环的往复运动型单循环发动机(cycle engine)的改良。

背景技术

先前以来，已知有具有活塞机构的发动机，其中该活塞机构包括气缸以及以将该气缸分隔成2个空间的方式而被收容的活塞。在该发动机中，通过交替导入活塞的两个空间的压缩气体使活塞机构动作，能够将压缩气体的压力能量转变为运动能量而输出。

在下述专利文献1中，记载了利用导入气缸的压缩气体使活塞进行往复运动而使曲柄轴旋转的气压机构。在该气压机构中，气缸被活塞分隔成2个气缸室。并且，这2个气缸室分别与供应压缩空气的供气口以及将供应的压缩空气作为残留空气而进行排出的排气口连接，在这4个位置的口处分别设置开闭装置。开闭装置对应于活塞的往复运动而开闭。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2001-132403号公报

发明内容

在上述专利文献1中记载的机构中，供气口与排气口分别连接于2个气缸室，而且在这些总计4个口处全部设置有开闭装置。在这样的构成中，部件数量较多，构造变得复杂。从而，导致故障的发生次数增加、装置大型化以及重量化、以及制造成本增加的问题。

本发明的目的在于提供一种能够实现在具有2个气缸室的发动机中，将压缩气体择一地导入2个气缸室以及将残留气体择一地从2个气缸室排出的构造简单的往复运动型单循环发动机。

本发明的技术方案是：本发明的往复运动型单循环发动机，具有气缸、活塞，其中该活塞是以将所述气缸分隔成第1气缸室和第2气缸室的方式被收容并且做往复移动，将所述活塞的1次往复运动作为单循环，其中所述活塞的1次往复运动包括将压缩气体导入所述第1气缸室并将所述第2气缸室的残留气体排出的第1冲程、以及将所述第1气缸室的残留气体排出并将压缩气体导入所述第2气缸室的第2冲程，所述往复运动型单循环发动机的特征在于包括：将压缩气体导入各气缸室的导入路径；将各气缸室的残留气体排出的排气路径；以及切换阀，设置在各气缸室与所述导入路径以及所述排气路径之间，基于所述第1以及所述第2冲程，对各气缸室、所述导入路径以及所述排气路径的连接关系进行切换。

并且，所述切换阀在所述第1冲程的规定期间，将所述第1气缸室与所述导入路径连接，同时将所述第2气缸室与所述排气路径连接，在所述第2冲程的规定期间，将所述第1气缸室与所述排气路径连接，同时将所述第2气缸室与所述导入路径连接。

并且，所述切换阀包括：阀箱，具有通向所述第1气缸室的第1气缸室口、通向所述第2气缸室的第2气缸室口、通向所述导入路径的导入口、以及通向所述排气路径的排气口；阀体，收容于所述阀箱，并且对各气缸室口与所述导入口以及所述排气口之间进行开闭；以及阀体移动部件，基于所述第1以及第2冲程，使所述阀体移动到2个位置。当所述阀体位于第1位置时，所述第1气缸室口与所述导入口、以及所述第2气缸室口与所述排气口分别成为开阀状态，当所述阀体位于第2位置时，所述第1气缸室口与所述排气口、以及所述第2气缸室口与所述导入口分别成为开阀状态。

并且，所述阀箱具有作为以所述第1气缸室口、所述排气口、以及所述第2气缸室口的顺序并排形成的面的阀座，所述阀体移动部件，以所述阀体的位置沿着这些口顺次排列的方向成为所述第2位置、所述第1位置的顺序的方式，一边使所述阀体接触所述阀座一边使所述阀体进行往复移动，所述导入口配置在通过从所述导入路径供应的压缩气体的压力，能够将往复移动的所述阀体压向所述阀座的位置。

并且，所述阀体在与所述阀座相对向的面的中央处具有凹部，当所述阀体位于所述第1位置时，所述第1气缸室口被开阀而连接于所述导入口，所述第2气缸室口与所述排气口经由所述凹部而连通，当所述阀体位于所述第2位置时，所述第1气缸室口与所述排气口经由所述凹部连通，同时所述第2气缸室口被开阀而连接于所述导入口。

并且，具有连接于所述活塞的曲柄轴，所述阀体移动部件将所述曲柄轴的旋转运动变换为往复运动而使所述阀体移动。

并且，邻接于所述第2气缸室，设置有收容所述曲柄轴的曲柄轴室，在形成于分隔所述第2气缸室与所述曲柄轴室的壁、并且连接所述气缸与所述曲柄轴的连接棒所贯通的孔上，设置有保持第2气缸室的气密的密封部件。

本发明的效果是：根据本发明的往复运动型单循环发动机，能够实现在具有2个气缸室的发动机中，将压缩气体择一地导入2个气缸室以及将残留气体择一地从2个气缸室排出的简单构造。

附图说明