JP6713403B2 - 出力取り出し装置、及びスターリングエンジン - Google Patents
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Description
以下に、本願発明を具備したスターリングエンジンの全体構成について、図面に基づいて説明する。図1は、スターリングエンジンの側面断面を示す概略図であり、図2は、スターリングエンジンの正面断面を示す概略図である。なお、以下では、ベータ型スターリングエンジンを例に挙げて説明する。
スターリングエンジン1における出力取り出し装置11の構成について、図1〜図5を参照して、以下に説明する。図1〜図5に示す如く、出力取り出し装置11は、クランクケース13内部に固定されたクランクボックス50内に設けられている。出力取り出し装置11は、ディスプレーサピストン3に合わせて往復動するディスプレーサヨーク(往復動部)51のクランク軸案内溝(貫通溝)51aに固定されたプレート51cと、パワーピストン4に合わせて往復動するパワーピストンヨーク(往復動部)52,53のクランク軸案内溝(貫通溝)52a,53aに固定されたプレート52c,53cのそれぞれに、軸受57〜59を介してクランク軸12のクランクピン54〜56が嵌合わされたスコッチ・ヨーク機構で構成されている。
次いで、出力取り出し装置11に設置された変形防止部材91の第1例について、図7を参照して、以下に説明する。図7に示す如く、本例の変形防止部材91は、クランク軸12の軸方向に延設された変形防止フレーム92であって、パワーピストンヨーク52,53を架設するようにして設置されている。より詳細には、2本の変形防止フレーム92は、その長手方向がクランク軸12の軸方向と平行となる状態で、ブリッジ67を挟むようにして、パワーピストンヨーク52,53と連結するブリッジ67の基端側フランジ部67bに固定されている。
次いで、出力取り出し装置11に設置された変形防止部材91の第2例について、図8を参照して、以下に説明する。図8に示す如く、本例の変形防止部材91は、クランク軸12及パワーピストン4それぞれの軸方向に対して交差する方向に延設された変形防止フレーム93であって、パワーピストンヨーク52,53それぞれのブリッジ67との連結面に沿うようにして設置されている。より詳細には、変形防止フレーム92は、その長手方向がクランク軸案内溝52a,53aの長手方向と平行となる状態で、ブリッジ67を挟むようにして、パワーピストンヨーク52,53と連結するブリッジ67の基端側フランジ部67bに固定されている。
次いで、出力取り出し装置11に設置された変形防止部材91の第3例について、図10を参照して、以下に説明する。図10に示す如く、本例の変形防止部材91は、ピストンの軸心を中心軸としたリング状(多角形、円、楕円などによる環形状)の変形防止リング94であって、パワーピストン4との接続部分周辺に設置されている。より詳細には、変形防止リング94は、その中央領域の穴にブリッジ67が挿入されて、ブリッジ67と同軸状に配置された状態で、パワーピストンヨーク52,53と連結するブリッジ67の基端側フランジ部67bに固定されている。
上述の実施形態における出力取り出し装置11が、クランクケース13内のクランクボックス50に内装された構成としたが、図11に示す如く、クランクボックス50を省略してクランクケース13内に内装されるものとしてもよい。クランクケース13にシリンダ2が連結されるとともに、クランクケース13におけるシリンダ2との連結部分にブリッジ挿入穴68が設けられ、ブリッジ67が嵌挿されている。そして、ガイド軸60〜62がクランクケース13に固定されており、ディスプレーサヨーク51及びパワーピストンヨーク52,53がそれぞれ、ガイド軸60〜62のそれぞれに沿って所定の位相差で往復動する。
発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば、上記実施形態では、ベータ型のスターリングエンジンに基づいて説明したが、アルファ型やガンマ型などといった他の形式のスターリングエンジンであっても構わない。また、出力取り出し装置においても、上記実施形態におけるスコッチ・ヨーク機構に限定されるものではなく、クロスヘッド機構など別の構成であっても構わない。更に、出力取り出し装置において、潤滑油による湿式潤滑方式を採用するものを例に挙げて説明したが、摺動部分をグリース封入部品や油含侵部品などで構成する無給油潤滑方式を採用するものであっても構わない。
2 シリンダ
3 ディスプレーサピストン
4 パワーピストン
5 膨張空間
6 圧縮空間
7 熱交換器
11 出力取り出し装置
12 クランク軸
13 クランクケース
50 クランクボックス
51 ディスプレーサヨーク
52 パワーピストンヨーク
53 パワーピストンヨーク
54 クランクピン
55 クランクピン
56 クランクピン
57 軸受
58 軸受
59 軸受
60 ガイド軸
61 ガイド軸
62 ガイド軸
63 直動軸受
64 直動軸受
65 直動軸受
66 ロッド
67 ブリッジ
91 変形防止部材
Claims (5)
- ピストンと連結する往復動部と、往復動部と摺接するとともに該往復動部の往復動により回転するクランク軸とを備えた出力取り出し装置であって、
前記往復動部に、前記往復動部よりも剛性の高い材料で構成された変形防止部材が固定されており、
前記往復動部が前記クランク軸に沿って複数並んで設けられており、複数の前記往復動部を架設するように前記変形防止部材が設置されていることを特徴とする出力取り出し装置。 - ピストンと連結する往復動部と、往復動部と摺接するとともに該往復動部の往復動により回転するクランク軸とを備えた出力取り出し装置であって、
前記往復動部に、前記往復動部よりも剛性の高い材料で構成された変形防止部材が固定されており、
前記変形防止部材が前記クランク軸及び前記ピストンそれぞれの軸方向に対して交差する方向に延設されているとともに、前記変形防止部材が往復部材の前記ピストンと対向する面に沿って設けられていることを特徴とする出力取り出し装置。 - ピストンと連結する往復動部と、往復動部と摺接するとともに該往復動部の往復動により回転するクランク軸とを備えた出力取り出し装置であって、
前記往復動部に、前記往復動部よりも剛性の高い材料で構成された変形防止部材が固定されており、
前記変形防止部材が、前記ピストンの軸心を中心軸としたリング状で構成されており、前記往復動部における前記ピストンとの接続部分周辺に設置されていることを特徴とする出力取り出し装置。 - 前記往復動部が、案内溝を前記クランク軸の軸方向に貫通させたヨーク部であって、前記クランク軸が前記案内溝に挿入されており、
前記ヨーク部の往復動に基づいて、前記クランク軸における前記ヨーク部との嵌合部分が偏心回転して、前記クランク軸より回転動力を出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の出力取り出し装置 - シリンダ内を往復動するピストンと、前記シリンダ内の作動流体の収縮及び膨張を促す熱交換器とを備え、前記熱交換器により前記シリンダ内の作動流体の収縮と膨張を交互に繰り返して前記ピストンを往復動させるスターリングエンジンであって、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の出力取り出し装置を備え、前記ピストンからの往復動力を回転動力に変換して出力することを特徴とするスターリングエンジン。
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Family Applications (1)
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JP2016204543A Active JP6713403B2 (ja) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | 出力取り出し装置、及びスターリングエンジン |
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2016
- 2016-10-18 JP JP2016204543A patent/JP6713403B2/ja active Active
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