JP2733049B2 - スターリング機関の駆動装置 - Google Patents
スターリング機関の駆動装置Info
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- JP2733049B2 JP2733049B2 JP8120710A JP12071096A JP2733049B2 JP 2733049 B2 JP2733049 B2 JP 2733049B2 JP 8120710 A JP8120710 A JP 8120710A JP 12071096 A JP12071096 A JP 12071096A JP 2733049 B2 JP2733049 B2 JP 2733049B2
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
ling)機関に関するもので、特にオイル(oil)やグ
リースの供給がなくともディスプレーサコネクティング
ロッド及び左右ピストンコネクティングロッドと、クラ
ンク軸が半永久的に滑り運動のできるスターリング機関
の駆動装置に関するものである。
図面で、上記図面はスターリング駆動装置にオイルを供
給する二つの例を挙げたものである。
滑り部にオイルが供給される方法である。
蔵されており、ケーシング1内のクランク軸3の一端に
はオイルポンプ2がクランク軸3と連結状態で装着され
て、クランク軸3の回転に伴って作動するようになって
いる。
形成されているので、上記オイルポンプ2の作動によっ
てケーシング1の下部に貯蔵しているオイルをオイル流
路3aを介して各滑り部、即ち、クランク軸3とディス
プレーサコネクティングロッド4及び左右のピストンコ
ネクティングロッド5,6間の摩擦面に供給する。
ランク軸3に装着された均衡錘7,8を用いてオイルを
供給することである。クランク軸3に密着された均衡錘
7,8は、クランク軸3の回転の度に上記クランク軸3
がケーシング1の下部に貯蔵してあるオイルを撥ねさせ
て飛散させることによってオイル17は煙霧状態又は、
小さな水玉状になってケーシング1の内部の滑り部に供
給するようになる。
オイルポンプ2や、均衡錘7,8を用いてオイルを滑り
部に供給する場合、オイル17は駆動部が内蔵されてい
るケーシング1から、加熱機9、冷却機10、及び再生
機11等の熱交換機が設けてある上部の作動空間13内
に浸透し熱交換機を汚すことになる。従って、このよう
な熱交換機の汚れは作動流体の流動の妨げになるのでス
ターリング機関の性能を低下させることになる。特に加
熱機9に浸透されたオイル17は加熱機9内で燃焼し、
炭素の粒になるので、チューブ状の加熱板9が詰まり、
作動流体の円滑循環を妨げるという問題が生じる。
ターリング機関の駆動装置が特開昭61−61950号
公報、特開昭61−79849号公報、特開昭61−7
9850号公報等に開示されている。
ストン12の下部を連結する通路にオイルフィルター1
4を設置し、上記フィルター14に定められた量以上の
オイルが溜まれば、ケーシング1内の圧力より高い圧力
によってフィルター14に溜まっているオイルはケーシ
ング1内に戻されるか又は別のオイルフィルターによっ
てケーシング1内に戻す。
ターリング機関の駆動装置では、滑り部にオイルを供給
するためにはクランク軸3にオイルポンプ2を連結し、
クランク軸3の内部にオイル流路3aを形成するか、又
は、均衡錘を上記クランク軸3に設けなければならな
い。従って、作動空間13にオイルが浸透するのを防ぐ
ためにフィルター14や、圧縮タンク15のような周辺
の装置を要するため、スターリング機関の大型化ばかり
でなく構造が複雑になる。このため、製造費が高くなる
という問題点があった。又、フィルター14に溜まるオ
イルをケーシング内に戻すためには、圧縮タンク15か
ら高圧を上記フィルター14に加えるのでフィルター1
4が損なわれ易いおそれがある。よって、オイルばかり
でなくフィルターまでも定期的に取り替えなければなら
ないという問題があった。
決するために、特開昭62−51742号公報には滑り
部にグリースニップル(grease nipple)
を設けて、オイルの代わりにグリースを注入する方法が
開示されている。上記公報によるとオイルの代わりにグ
リースを使用するので、上記の如くオイル流路、オイル
ポンプ、フィルター、圧縮タンク等が必要になる。スタ
ーリング機関の構造は単純化され小型化すると同時に製
造コストの低下等の長所がある。
いてもグリースを定期的に供給しなければならないの
で、維持及び管理が必要であるという問題点があった。
であって、その構造が簡単で小型化することができ、製
造コストが大幅に減少されるスターリング機関の駆動装
置を提供することを目的とする。
すれば、半永久的に作動が可能なスターリング機関の駆
動装置を提供することにある。
に、本発明のスターリング機関の駆動装置は、ディスプ
レーサロッド軸部と、左右のピストンロッド軸部及び左
右の側部からなるクランク軸と、上記クランク軸のディ
スプレーサロッド軸部に連結されたディスプレーサコネ
クティングロッドと、クランク軸の回転運動をピストン
に伝達するために、上記クランク軸の左右のピストンロ
ッド軸部に連結された左右のピストンコネクティングロ
ッドと、内輪は上記クランク軸のディスプレーサロッド
軸部及び左右のピストンロッド軸部に支持され、外輪は
ディスプレーサコネクティングロッド及び左右のピスト
ンコネクティングロッドに支持されて、上記ディスプレ
ーサコネクティングロッドと、左右のピストンコネクテ
ィングロッドをクランク軸に連結させるローラベアリン
グとを備えている。
は組立棒が設けられ、左右側部には組立孔が形成されて
いるので、上記組立棒を組立孔にはめ込んだ状態で締め
付けボルトで締結させることによってクランク軸を一体
化させる。又、クランク軸の締結は、左側部にスリット
を形成した後、締結ボルトを用いてバンド型にすること
もできる。
左右のピストンコネクティングロッドは、クランク軸に
はさまれているローラベアリングによってクランク軸に
連結される。ローラベアリングの内輪はディスプレーサ
ロッド軸部及び左右のピストンロッド軸部によって支持
され、外輪はディスプレーサコネクティングロッド及び
左右のピストンコネクティングロッドによって支持され
る。ローラベアリングはグリース密封シール型であるの
でグリースの注入がなくても半永久的に使用することが
できる。
ケーシング(casing)と、ディスプレーサロッド軸部
(displacer rod)と、少なくとも一つのピストンロッ
ド軸部(piston rod) と、左右側部とを有し、上記ケー
シングの下部側面を貫通し、回転運動するクランク軸
(crank)と、上記クランク軸に連結されて、上記クラ
ンク軸の回転運動をディスプレーサから伝達するディス
プレーサコネクティングロッド(displacer connecting
rod)と、上記クランク軸に連結されて、上記クランク
軸の回転運動をピストンに伝達する少なくとも一つのピ
ストンコネクティングロッド(piston connecting ro
d)と、内輪が上記クランク軸のディスプレーサロッド
軸部とピストンロッド軸部に支えられ、外輪が上記ディ
スプレーサコネクティングロッド及び、ピストンコネク
ティングロッドに支持されて、上記ディスプレーサコネ
クティングロッド及びピストンコネクティングロッドを
上記クランク軸に連結し、少なくとも一つのローラベア
リッグ(roller bearing)とを備え、そのことにより上
記目的が達成される。
クランク軸のディスプレーサロッド軸部及びクランク軸
の左側部を締結する締結手段を更に含んでいてもよい。
に上記クランク軸と同じ軸線上に形成される組立て孔
と、上記クランク軸のディスプレーサロッド軸部に、上
記クランク軸と同一軸線上に形成され、上記組立て孔に
嵌込まれる組立て棒と、上記組立て棒と、組立て孔とを
締結する締付けボルトとを備えていてもよい。
形成されたスリット(slit)と、上記クランク軸のディ
スプレーサロッド軸部に上記クランク軸と同一軸線上に
形成されたクランク軸の左側部のスリットに嵌められる
組立て棒と、上記組立て棒に嵌められるスリットを締結
する締付けボルトとを備えていてもよい。
se )密封シール(seal)型 であってもよい。
クランク軸に密着されて、上記ローラベアリングと、デ
ィスプレーサロッドを固定する均衡錘を更に含んでもよ
い。
されてもよい。
は、ケーシングと、上記ケーシング内に挿入されたディ
スプレーサと、上記ケーシング内に挿入されたピストン
と、上記ディスプレーサに連結されたディスプレーサコ
ネクティングロッド(displacer connecting rod)と、
上記ピストンに連結された少なくとも一つのピストンコ
ネクティングロッドと、ディスプレーサロッド軸部(di
splacer rod)と、少なくとも一つのピストンロッド軸
部(piston rod)と、左右側部とを備え、上記ケーシン
グの下部側面を貫通して回転運動をするクランク軸(cr
ank)と、内輪が上記クランク軸のディスプレーサロッ
ド軸部とピストンロッド軸部に支えられ、外輪が上記デ
ィスプレーサコネクティングロッド及びピストンコネク
ティングロッドに支持されて上記ディスプレーサコネク
ティングロッド及びピストンコネクティングロッドを上
記クランク軸に連結し、少なくとも一つのローラベアリ
ング(roller bearing)とを備え、そのことにより上記
目的が達成される。
クランク軸のディスプレーサロッド軸部及びクランク軸
の左側部を締結する締結手段を更に含んでいてもよい。
に上記クランク軸と同じ軸線上に形成される組立て孔
と、上記クランク軸のディスプレーサロッド軸部に上記
クランク軸と同一軸線上に形成されて、上記組立て孔に
嵌込まれる組立て棒と、上記組立て棒と組立て孔とを締
結する締付けボルトとを備えていてもよい。
に形成されたスリット(slit)と、上記クランク軸のデ
ィスプレーサロッド軸部に上記クランク軸と同一軸線上
に形成されて、上記クランク軸の左側部のスリットに嵌
込まれる組立て棒と、上記組立て棒が嵌込まれたスリッ
トを締付ける締結ボルトとを備えていてもよい。
封シール型であってもよい。
クランク軸に装着されて、上記ローラベアリングと、デ
ィスプレーサコネクティングロッド及びピストンコネク
ティングロッドを固定する均衡錘を更に含んでいてもよ
い。
れていてもよい。
明によるスターリング機関の駆動装置を詳しく説明す
る。
図面である。ケーシング1の上面には孔が開けられてお
り、加熱板9、再生板11及び冷却板10に連結された
パイプが挿入されて、上記ケーシング1の内部にはディ
スプレーサ16がはめ込まれている。このディスプレー
サ16はディスプレーサロッド5を介して、ケーシング
1の下部側面を貫通するクランク軸3に連結される。
又、ピストン12は、作動空間13の間で上記ディスプ
レーサ16の下部に設置されて、左右のピストンコネク
ティングロッド5,6を介してクランク軸3に連結され
る。
クティングロッド4が連結されるディスプレーサロッド
軸部31と、左右のピストンコネクティングロッド5,
6が連結される左右のピストンロッド軸部32,33及
び左右軸部34,35とを備え、上記ディスプレーサロ
ッド軸部31には組立て棒31aがクランク軸3と同一
軸線上に突出形成されている。且つ、左側部34にはデ
ィスプレーサロッド軸部34と同様に組立孔34aが形
成されているので上記組立棒31aを組立孔34aに嵌
込んだ状態で締付けボルト36によって一体に締結さ
れ、従って上記クランク軸3は一体に形成される。
34aとが締結される他の型を示すもので、クランク軸
3の左側部34にスリット34bを形成し、締付けボル
ト36を用いてバンド型にディスプレーサロッド軸部3
1を左側部34に組立てたものである。
軸部31及び左右ピストンロッド軸部32,33にはロ
ーラベアリング37,38,39によってディスプレー
サコネクティングロッド4と、左右ピストンコネクティ
ングロッド5,6が各々連結される。上記ローラベアリ
ング37,38,39の内輪は、ディスプレーサロッド
軸部31及び左右ピストンロッド軸部32,33に支持
され、外輪は、ディスプレーサコネクティングロッド4
と左右ピストンコネクティングロッド5,6とに支持さ
れる。
8,39は、グリース密封シール型を採用したのでグリ
ースの注入がなくても上記駆動エンジンを半永久的に使
用することができる。
7,8が嵌められ、締付けボルト40,41によってク
ランク軸3に一体に締結される。
において、クランク軸3にディスプレーサコネクティン
グロッド4と、左右ピストンコネクティングロッド5,
6を各々設置する時、クランク軸3のディスプレーサロ
ッド軸部31と左側部34を分離してから、ディスプレ
ーサロッド軸部31にローラベアリング37を取付け
る。このローラベアリング37にディスプレーサコネク
ティングロッド4を嵌挿して分離されたクランク軸3の
ディスプレーサロッド軸部31と左側部34とを締付け
ボルト36で一体に組付ける。
3の両側端に嵌込まれ、左右ピストンロッド軸部32,
33において、上記左右ピストンコネクティングロッド
5,6と連結される。このピストンコネクティングロッ
ド5,6の設置されたクランク軸3の両側端には更に左
右均衡錘7,8が取付けられて左右ローラベアリング3
8,39を支持すると共に、締付けボルト40,41で
締結して一体化させる。
5によってディスプレーサコネクティングロッド4と左
右ピストンコネクティングロッド5,6とを互いに干渉
しないようにすることによって円滑な作動になるように
する。
ロッド軸部31と左側部34とは、ディスプレーサロッ
ド軸部31にクランク軸3と同一軸線上に突出形成され
たディスプレーサロッド軸部31の組立棒31aを左側
部34の組立孔34aに挿入してから締付けボルト36
で締結することによって一体化される。更に、ディスプ
レーサロッド軸部31の組立棒31aと左側部34の組
立孔34aとの締結を上記左側部34にスリット34b
を形成し、締付けボルト36を使用してバンド型にする
ことも可能である。
右ピストンロッド軸部32,33は、ローラベアリング
37,38,39を介してクランク軸3に連結される
が、上記ローラベアリング37,38,39の内輪は、
クランク軸3のディスプレーサロッド軸部31及び左右
ピストンロッド軸部32,33に支持されて、外輪はデ
ィスプレーサコネクティングロッド4と、左右ピストン
コネクティングロッド5,6に支持される。
クランク軸3のディスプレーサロッド軸部31とディス
プレーサコネクティングロッド4及び、左右のピストン
ロッド軸部32,33と左右のピストンコネクティング
ロッド5,6との間には摩擦が起こらないで、単にロー
ラベアリング37,38,39だけの摩擦による滑らか
な滑り運動をしながら上記クランク軸3の回転運動はピ
ストン12に伝達されることになる。
8,39をグリース密封シール型に構成すれば、グリー
スの注入をしなくても半永久的に駆動エンジンの使用が
可能になる。
ーサコネクティングロッドと、左右のピストンコネクテ
ィングロッドとがローラベアリングを介してクランク軸
に連結される。このため、構造が極めて簡単で小型化さ
れたスターリング機関の駆動装置を作成することができ
る。
リース密封のシール型で構成している。このため、一度
だけグリースを注入することによって、グリースを再注
入はしなくても、本発明のスターリング機関の駆動装置
を半永久的に使用することが可能となる。このため、メ
ンテナンスが容易になる。
る。
である。
他の例を示す図面である。
acer connecting rod) 5,6 ピストンコネクティングロッド(piston
connectingrod) 7,8 均衡錘 12 ピストン(piston) 16 ディスプレーサ(displacer) 31 ディスプレーサロッド軸部 31a 組立棒 32,33 ピストンロッド軸部 34、35 左右側部 34a 組立孔 34b スリット 36,40,41 締付ボルト 37,38,40 ローラベアリング(roller
bearing)
Claims (13)
- 【請求項1】 ケーシングと、 ディスプレーサロッド軸部と、少なくとも一つのピスト
ンロッド軸部と、右側部と、左側部とを有し、上記ケー
シングの下部側面を貫通し、回転運動するクランク軸
と、 上記クランク軸に連結されて、上記クランク軸の回転運
動をディスプレーサから伝達するディスプレーサコネク
ティングロッドと、 上記クランク軸に連結されて、上記クランク軸の回転運
動をピストンに伝達する少なくとも一つのピストンコネ
クティングロッドと、 内輪が上記クランク軸のディスプレーサロッド軸部とピ
ストンロッド軸部に支えられ、外輪が上記ディスプレー
サコネクティングロッド及び、ピストンコネクティング
ロッドに支持されて、上記ディスプレーサコネクティン
グロッド及びピストンコネクティングロッドを上記クラ
ンク軸に連結し、少なくとも一つのローラベアリッグ
と、 上記クランク軸と同じ軸線上に、上記クランク軸の左側
部に形成される組立て孔と、上記クランク軸と同一軸線
上に、上記クランク軸のディスプレーサロッド軸部に形
成される組立て棒とを有する締結手段であって、上記組
立て棒と上記組立て孔とを締結する締結手段と、 を備えたスターリング機関の駆動装置。 - 【請求項2】 上記締結手段が、上記組立て棒と、組立
て孔とを締結する締付けボルトを備えた請求項1に記載
のスターリング機関の駆動装置。 - 【請求項3】 上記クランク軸の左側部がスリットを有
し、上記締結手段が、上記組立て棒と組立て孔とを締結する
ために、スリットの隙間が小さくなるように締付るボル
トを更に有する請求項1に記載のスターリング機関の駆
動装置。 - 【請求項4】 上記ローラベアリングは、グリース密封
シール型である請求項1に記載のスターリング機関の駆
動装置。 - 【請求項5】 上記クランク軸に密着されて、上記ロー
ラベアリングと、ディスプレーサロッドを固定する均衡
錘が更に含まれる請求項1に記載のスターリング機関の
駆動装置。 - 【請求項6】 上記均衡錘は、締付けボルトによって締
結される請求項5に記載のスターリング機関の駆動装
置。 - 【請求項7】 ケーシングと、 上記ケーシング内に挿入されたディスプレーサと、上記
ケーシング内に挿入されたピストンと、上記ディスプレ
ーサに連結されたディスプレーサコネクティングロッド
と、上記ピストンに連結された少なくとも一つのピスト
ンコネクティングロッドと、 ディスプレーサロッド軸部と、少なくとも一つのピスト
ンロッド軸部と、右側部と、左側部とを備え、上記ケー
シングの下部側面を貫通して回転運動をするクランク軸
と、 内輪が上記クランク軸のディスプレーサロッド軸部とピ
ストンロッド軸部に支えられ、外輪が上記ディスプレー
サコネクティングロッド及びピストンコネクティングロ
ッドに支持されて上記ディスプレーサコネクティングロ
ッド及びピストンコネクティングロッドを上記クランク
軸に連結し、少なくとも一つのローラベアリングと、 上記クランク軸と同じ軸線上に、上記クランク軸の左側
部に形成される組立て孔と、上記クランク軸と同一軸線
上に、上記クランク軸のディスプレーサロッド軸部に形
成される組立て棒とを有する締結手段であって、上記組
立て棒と上記組立て孔とを締結する締結手段と、 を備えたスターリング機関の駆動装置。 - 【請求項8】 上記締結手段が、上記組立て棒と組立て
孔とを締結する締付けボルトを備えた請求項7に記載の
スターリング機関の駆動装置。 - 【請求項9】 上記クランク軸の左側部がスリットを有
し、上記締結手段が、上記組立て棒と組立て孔とを締結する
ために、スリットの隙間が小さくなるように締付るボル
トを更に有する請求項7に記載のスターリング機関の駆
動装置。 - 【請求項10】 上記複数のローラベアリングがグリー
ス密封シール型である請求項7に記載のスターリング機
関の駆動装置。 - 【請求項11】 上記クランク軸に装着されて、上記ロ
ーラベアリングと、ディスプレーサコネクティングロッ
ド及びピストンコネクティングロッドを固定する均衡錘
が更に含まれている請求項7に記載のスターリング機関
の駆動装置。 - 【請求項12】 上記均衡錘が締結ボルトによって締付
けられている請求項11に記載のスターリング機関の駆
動装置。 - 【請求項13】 ケーシングと、 第1部分と第2部分とを有するクランク軸であって、該
第1部分が第1ピストンロッド軸部と左側部とを含み、
該第2部分がディスプレーサロッド軸部と右側部と第2
ピストンロッド軸部とを含み、該ケーシングの下部側面
を貫通し、回転運動するクランク軸と、 該クランク軸に連結されて、該クランク軸の回転運動を
ディスプレーサから伝達するディスプレーサコネクティ
ングロッドと、 該クランク軸に連結されて、該クランク軸の回転運動を
ピストンに伝達する第1のピストンコネクティングロッ
ドと、 該クランク軸に連結されて、該クランク軸の回転運動を
ピストンに伝達する第2のピストンコネクティングロッ
ドと、 内輪が該クランク軸の該第1のピストンロッド軸部に支
えられ、外輪が該ピストンコネクティングロッドに支持
され、該ピストンコネクティングロッドを該クランク軸
に連結する第1のローラベアリッグと、 内輪が該クランク軸の該第2のピストンロッド軸部に支
えられ、外輪が該第2ピストンコネクティングロッドに
支持され、該第2のピストンコネクティングロッドを該
クランク軸に連結する第2のローラベアリッグと、 内輪が該クランク軸のディスプレーサロッド軸部に支え
られ、外輪が該ディスプレーサコネクティングロッドに
支持され、上記ディスプレーサコネクティングロッドを
該クランク軸に連結する第3のローラベアリッグと、 上記クランク軸と同じ軸線上に、上記クランク軸の左側
部に形成される組立て孔と、上記クランク軸と同一軸線
上に、上記クランク軸のディスプレーサロッド軸部に形
成される組立て棒とを有する締結手段であって、上記組
立て棒と上記組立て孔とを締結する締結手段とを備え、 該第3のローラベアリッグの一部が該クランク軸左側部
の一部と接触するスターリング機関の駆動装置。
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