JP2009052479A - ピストン機関及びスターリングエンジン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ピストン20は、延長ロッド12を介してクランクシャフト10と回動可能に連結されるコネクティングロッド13に連結される。これによって、ピストン20の往復運動は、クランクシャフト10に伝達されて回転運動へ変換される。延長ロッド12の両端部には、球面滑り軸受で構成されるピストン側継ぎ手機構30P、クランクシャフト側継ぎ手機構30Cが設けられる。ピストン20は、ピストン側継ぎ手機構30Pを介して延長ロッド12と連結され、延長ロッド12は、クランクシャフト側継ぎ手機構30Cを介してコネクティングロッド13と連結される。
【選択図】 図5
Description
2 熱交換器
2C クーラー
2H ヒータ
2R 再生器
4 クランクケース
5 筐体
10 クランクシャフト
11 加圧手段
12 延長ロッド
12A 高温側延長ロッド
12B 低温側延長ロッド
12C コネクティングロッド側端部
12P ピストン側端部
12Tp 回転抑制ピン
12T 突起部
13、13a コネクティングロッド
13A 高温側コネクティングロッド
13B 低温側コネクティングロッド
14 作動空間
14A 高温側作動空間
14B 低温側作動空間
15 シリンダ
15A 高温側シリンダ
15B 低温側シリンダ
16 気体軸受用ポンプ
17 気体供給管
18 グラスホッパ機構
18A 第1腕
18B 第2腕
18C 第3腕
20 ピストン
20A 高温側ピストン
20B 低温側ピストン
20t 頂部
20u 底部
21 連結部
22 蓄圧室
22A 高温側蓄圧室
22B 低温側蓄圧室
231、232 給気口
24、24’ 側部
25P ピストン側取り付けピン
25C コネクティングロッド側取り付けピン
29 気体導入通路
30 継ぎ手機構
30B 内輪
30L 外輪
30H 軸孔
30P ピストン側継ぎ手機構
30C クランクシャフト側継ぎ手機構
32 緩衝材
40 逆止弁
Claims (14)
- シリンダ内を往復運動するピストンと、前記ピストンの往復運動を回転運動に変換するクランクシャフトとを備え、
前記ピストンに連結し、かつ前記ピストンと前記クランクシャフトとの間に設けられる連結部材が、少なくとも前記シリンダの中心軸に対し前記クランクシャフトの回転軸と平行な方向に向かって傾斜した状態でも、前記ピストンが前記シリンダ内を往復運動可能となるように、前記連結部材と前記ピストン及び前記クランクシャフト側の連結対象とを連結することを特徴とするピストン機関。 - 前記連結部材が前記クランクシャフト側の連結対象と連結される部分は、近似直線機構によって支持されることを特徴とする請求項1に記載のピストン機関。
- 前記連結部材のそれぞれの端部に第1の継ぎ手機構と第2の継ぎ手機構とを設け、前記第1の継ぎ手機構を介して前記ピストンと前記ピストンに連結する連結部材とを連結し、かつ前記第2の継ぎ手機構を介して前記連結部材と前記クランクシャフト側の連結対象とを連結することを特徴とする請求項1又は2に記載のピストン機関。
- シリンダ内を往復運動するピストンと、
前記ピストンの往復運動を回転運動に変換するクランクシャフトと、
第1の端部が前記ピストンに連結するとともに、第2の端部が前記クランクシャフト側の連結対象に連結する連結部材と、
前記ピストンと前記連結部材の前記第1の端部とを連結するとともに、少なくとも、前記クランクシャフトの回転軸に平行な軸の周りの動きと、前記クランクシャフトの回転軸と前記シリンダの中心軸とに直交する軸の周りの動きと、を許容する第1の継ぎ手機構と、
前記連結部材の前記第2の端部と前記クランクシャフト側の連結対象とを連結するとともに、少なくとも、前記クランクシャフトの回転軸に平行な軸の周りの動きと、前記クランクシャフトの回転軸と前記シリンダの中心軸とに直交する軸の周りの動きと、を許容する第2の継ぎ手機構と、
を備えることを特徴とするピストン機関。 - 前記第1の継ぎ手機構及び前記第2の継ぎ手機構は、球面を滑り面として備える内輪と、前記滑り面と接触し、前記内輪を回転可能に支持する外輪と、を備える球面滑り軸受であることを特徴とする請求項3又は4に記載のピストン機関。
- 前記クランクシャフト側の連結対象は、前記クランクシャフトに連結されるコネクティングロッドであることを特徴とする請求項4又は5に記載のピストン機関。
- 前記連結部材と前記コネクティングロッドとの連結部分は、近似直線機構により支持されることを特徴とする請求項6に記載のピストン機関。
- 前記ピストンは、前記ピストンと前記シリンダとの間に介在する気体によって前記シリンダ内に支持されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のピストン機関。
- 前記ピストンと前記連結部材との間における前記シリンダの中心軸周りの回転と、前記コネクティングロッドと前記連結部材との間における前記シリンダの中心軸周りの回転と、のうち少なくとも一方を抑制する回転抑制手段を備えることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載のピストン機関。
- 前記回転抑制手段は、前記連結部材が連結対象と接触する際の衝撃を緩和する緩衝材であることを特徴とする請求項9に記載のピストン機関。
- 作動流体を加熱するヒータと、前記ヒータと接続されるとともに前記作動流体が通過する再生器と、前記再生器に接続されるとともに前記作動流体を冷却するクーラーとを含んで構成される熱交換器と、
前記熱交換器を通過した作動流体が流入し、流出するシリンダと、
前記シリンダ内を往復運動するとともに、内部に蓄圧室が形成されるピストンと、
前記ピストンの側部に設けられ、前記蓄圧室内の気体を前記ピストンと前記シリンダとの間に流出させる給気口と、
前記ピストンの往復運動を回転運動に変換するクランクシャフトと、
前記ピストンの往復運動を前記クランクシャフトへ伝達するコネクティングロッドと、
第1の端部が前記ピストンに連結するとともに、第2の端部が前記コネクティングロッドに連結する連結部材と、
前記連結部材と前記コネクティングロッドとの連結部分を支持する近似直線機構と、
前記ピストンと前記連結部材の前記第1の端部とを連結するとともに、少なくとも、前記クランクシャフトの回転軸に平行な軸の周りの動きと、前記クランクシャフトの回転軸と前記シリンダの中心軸とに直交する軸の周りの動きと、を許容する第1の継ぎ手機構と、
前記連結部材の前記第2の端部と前記クランクシャフト側の連結対象とを連結するとともに、少なくとも、前記クランクシャフトの回転軸に平行な軸の周りの動きと、前記クランクシャフトの回転軸と前記シリンダの中心軸とに直交する軸の周りの動きと、を許容する第2の継ぎ手機構と、
を備えることを特徴とするスターリングエンジン。 - 前記第1の継ぎ手機構及び前記第2の継ぎ手機構は、球面を滑り面として備える内輪と、前記滑り面と接触し、前記内輪を回転可能に支持する外輪と、を備える球面滑り軸受であることを特徴とする請求項11に記載のスターリングエンジン。
- 前記ピストンと前記連結部材との間における前記シリンダの中心軸周りの回転と、前記コネクティングロッドと前記連結部材との間における前記シリンダの中心軸周りの回転と、のうち少なくとも一方を抑制する回転抑制手段を備えることを特徴とする請求項11又は12に記載のスターリングエンジン。
- 前記回転抑制手段は、前記連結部材が連結対象と接触する際の衝撃を緩和する緩衝材であることを特徴とする請求項13に記載のスターリングエンジン。
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