JP4825063B2

JP4825063B2 - スターリング機関

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Publication number: JP4825063B2
Application number: JP2006180291A
Authority: JP
Inventors: 守斉藤
Original assignee: Twinbird Corp
Current assignee: Twinbird Corp
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-06-29
Also published as: JP2008008561A

Description

本発明は、スターリング機関に関するものである。

従来、この種のスターリング機関としては、ケーシング内にピストン及びディスプレイサーを設け、前記ピストンに第一の板バネを接続すると共に、ディスプレイサーの動作を制御するためのロッドに第二の板バネを接続したスターリングサイクル機関が知られている（例えば、特許文献１参照。）。そして、このスターリングサイクル機関のケーシングには、板バネとバランスウエイトを有して構成される振動吸収ユニットが取り付けられている。
特許第３７６９７５１号公報

しかしながら、このようなスターリング機関においては、前記ピストンとディスプレイサー組立体の質量が異なる等の理由により、多くの場合、前記第一の板バネと第二の板バネではバネ定数が異なる。また、前記振動吸収ユニットで用いられる前記板バネのバネ定数は、通常、前記第一の板バネのバネ定数及び第二の板バネのバネ定数よりも大きくなる。このため、従来のスターリング機関では、前記第一の板バネと第二の板バネを個別に設計する必要があると共に、前記各板バネを製造するための金型も個別に製作する必要があるので、生産台数が多くならないと前記第一及び第二の板バネの数がまとめられず、小ロット生産の場合、前記第一及び第二の板バネ一枚当たりの単価を下げることが難しいという問題があった。そして、前記振動吸収ユニットを用いる場合、更に前記板バネの設計及び金型の製造を追加しなければならず、コストアップを招くという問題があった。

本発明は以上の問題点を解決し、小ロット生産の場合であってもコストダウンを図ることができるスターリング機関を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載のスターリング機関は、ケーシング内にピストン組立体及びディスプレイサー組立体を有し、これらピストン組立体及びディスプレイサー組立体の往復運動をそれぞれ第一の板バネ部材及び第二の板バネ部材によって機械的に制御するように構成されたスターリング機関本体を有するスターリング機関において、前記各板バネ部材を、共通の板バネを用いて構成し、前記各板バネ部材のバネ定数を、前記板バネ単体を適宜積層することで調整すると共に、前記板バネを、外周部と中央部とこれらを接続する複数の腕部とで一体に構成し、前記板バネの腕部の太さをこれらの腕部同士の間隔よりも細く形成し、前記複数の板バネを軸回りに互いにずらした状態で重ね、一の前記板バネの腕部を隣接する他の板バネの腕部間に位置させたものである。

また、本発明の請求項２に記載のスターリング機関は、ケーシング内にピストン組立体及びディスプレイサー組立体を有し、これらピストン組立体及びディスプレイサー組立体の往復運動をそれぞれ第一の板バネ部材及び第二の板バネ部材によって機械的に制御するように構成されたスターリング機関本体と、第三の板バネ部材とバランスウエイトとを有して構成される振動吸収ユニットとを有するスターリング機関において、前記各板バネ部材のうち少なくとも二つの板バネ部材を、共通の板バネを用いて構成し、前記各板バネ部材のバネ定数を、前記板バネ単体を適宜積層することで調整すると共に、前記板バネを、外周部と中央部とこれらを接続する複数の腕部とで一体に構成し、前記板バネの腕部の太さをこれらの腕部同士の間隔よりも細く形成し、前記複数の板バネを軸回りに互いにずらした状態で重ね、一の前記板バネの腕部を隣接する他の板バネの腕部間に位置させたものである。

更に、本発明の請求項３に記載のスターリング機関は、ケーシング内にピストン組立体及びディスプレイサー組立体を有し、これらピストン組立体及びディスプレイサー組立体の往復運動をそれぞれ第一の板バネ部材及び第二の板バネ部材によって機械的に制御するように構成されたスターリング機関本体と、第三の板バネ部材とバランスウエイトとを有して構成される振動吸収ユニットとを有するスターリング機関において、前記各板バネ部材を、全て共通の板バネを用いて構成し、前記各板バネ部材のバネ定数を、前記板バネ単体を適宜積層することで調整すると共に、前記板バネを、外周部と中央部とこれらを接続する複数の腕部とで一体に構成し、前記板バネの腕部の太さをこれらの腕部同士の間隔よりも細く形成し、前記複数の板バネを軸回りに互いにずらした状態で重ね、一の前記板バネの腕部を隣接する他の板バネの腕部間に位置させたものである。

本発明の請求項１に記載のスターリング機関は、以上のように構成することにより、前記ピストン組立体の往復運動を機械的に制御するための前記第一の板バネ部材と、前記ディスプレイサー組立体の往復運動を機械的に制御するための前記第二の板バネ部材とが、共通の前記板バネによって構成されるので、前記第一及び第二の板バネ部材を個別に設計する必要がなく、単一の前記板バネのみ設計すればよく、また、前記第一及び第二の板バネ部材を製造するための金型を個別に設計及び製作する必要もなく、単一の前記板バネのための金型のみ設計及び製作すればよいばかりでなく、専用の板バネを少数ずつ製造するのではなく、共通の前記板バネを多数製造することで、この板バネの単価を下げることができ、これによって、スターリング機関全体を安価に構成することができる。また、前記各板バネ部材において必要なバネ定数を、単一の前記板バネを適宜積層することで調整することができる。更に、一の板バネの腕部が隣接する板バネの腕部間に位置することで、一の板バネに対し隣接する板バネがスペーサの役割を果たすので、これらの板バネが撓む際に、これらの板バネ同士の腕部が接触することを防止することができる。

また、本発明の請求項２に記載のスターリング機関は、以上のように構成することにより、前記ピストン組立体の往復運動を機械的に制御するための前記第一の板バネ部材と、前記ディスプレイサー組立体の往復運動を機械的に制御するための前記第二の板バネ部材と、前記振動吸収ユニットを構成する第三の板バネ部材のうち、少なくとも二つの板バネ部材が、共通の前記板バネによって構成されるので、前記各板バネ部材のうちの少なくとも二つの板バネ部材を個別に設計する必要がなく、また、前記各板バネ部材のうちの少なくとも二つの板バネ部材を製造するための金型を個別に設計及び製作する必要もないばかりでなく、専用の板バネを少数ずつ製造するのではなく、共通の前記板バネを多数製造することで、この板バネの単価を下げることができ、これによって、スターリング機関全体を安価に構成することができる。また、前記各板バネ部材において必要なバネ定数を、単一の前記板バネを適宜積層することで調整することができる。更に、一の板バネの腕部が隣接する板バネの腕部間に位置することで、一の板バネに対し隣接する板バネがスペーサの役割を果たすので、これらの板バネが撓む際に、これらの板バネ同士の腕部が接触することを防止することができる。

更に、本発明の請求項３に記載のスターリング機関は、以上のように構成することにより、前記第一、第二、第三の板バネ部材を全て同一の板バネを用いて構成することができるので、前記各板バネ部材を個別に設計する必要がなく、また、前記各板バネ部材を製造するための金型を個別に設計及び製作する必要もなく、専用の板バネを少数ずつ製造するのではなく、共通の前記板バネを多数製造することで、この板バネの単価を大きく下げることができ、これによって、スターリング機関全体を更に安価に構成することができる。また、前記各板バネ部材において必要なバネ定数を、単一の前記板バネを適宜積層することで調整することができる。更に、一の板バネの腕部が隣接する板バネの腕部間に位置することで、一の板バネに対し隣接する板バネがスペーサの役割を果たすので、これらの板バネが撓む際に、これらの板バネ同士の腕部が接触することを防止することができる。

以下、本発明の実施形態について、図１及び図２に基づいて説明する。１はスターリング機関としてのフリーピストン型スターリング冷凍機である。このスターリング冷凍機１は、スターリング機関本体としてのスターリング冷凍機本体２と、このスターリング冷凍機本体２に取り付けられた取付部３と、この取付部３に取り付けられた振動吸収ユニット４とを有して構成されている。

前記スターリング冷凍機本体２は、基端ケーシング部５Ａ、胴ケーシング部５Ｂ及び図示しない肩ケーシング部と円筒ケーシング部等から構成されるケーシング５を有する。そして、前記基端ケーシング部５Ａの外周部近傍には、前記胴ケーシング部５Ｂの基端側が挿入される環状の溝部６が形成されていると共に、前記基端ケーシング部５Ａの中央には雌螺子７が形成されている。なお、この雌螺子７は、前記ケーシング５の中心軸とほぼ一致するように形成されている。また、前記胴ケーシング部５Ｂは、その基端側が前記溝部６に挿入された状態で、前記基端ケーシング部５Ａに熔接等によって固定されている。そして、前記ケーシング５の内部には、シリンダ８と、駆動装置９と、ピストン組立体１０と、ディスプレイサー組立体１１と、第一の板バネ部材１２と、第二の板バネ部材１３と、これら第一及び第二の板バネ部材１２，１３を取り付けるための腕部材１４等が収容されている。

前記シリンダ８は、アルミニウム等の金属を用いてダイカスト等の鋳造を行った後、内外周等を切削加工することによって形成されていると共に、その基端側には、フランジ状のマウント１５が前記シリンダ８と一体に形成されている。そして、前記マウント１５には、複数の貫通孔１６と、複数の第一雌螺子１７と、図示しない複数の第二雌螺子が形成されている。なお、前記貫通孔１６同士はそれぞれ等角度間隔で形成されており、前記第一雌螺子１７同士もそれぞれ等角度間隔で形成されており、前記第二雌螺子同士もそれぞれ等角度間隔で形成されている。そして、前記シリンダ８は、前記貫通孔１６に通されたボルト１８を図示しない前記肩部ケーシング部の螺子孔に螺合させて締め付けることで、前記ケーシング５に対して固定されている。なお、前記シリンダ８は、その中心軸が前記ケーシング５の中心軸と一致するように、前記ケーシング５の内部に固定されている。また、前記シリンダ８の先端は、図示しない前記円筒ケーシング部の内部まで延びている。

前記駆動装置９は、後述する取付部２５によって後述するピストン２４の基端側に取り付けられた永久磁石１９と、この永久磁石１９の外周に近接して設けられた環状の電磁コイル２０と電磁コア２１を有する固定子２２と、前記永久磁石１９の内側に設けられた図示しない導磁部とで構成されている。そして、前記駆動装置９は、前記電磁コア２１の一端が前記マウント１５の基端側に当接するように構成されている。また、前記電磁コア２１の他端には固定リング２３が当接している。そして、この固定リング２３と前記マウント１５とで前記電磁コア２１を挟持し、図示しないビスを図示しない前記第二雌螺子に螺合させて締め付けることによって、前記電磁コア２１、ひいては前記固定子２２全体が前記ケーシング５の内部で前記マウント１５に固定される。なお、前記駆動装置９の固定子２２は、その中心軸が前記ケーシング５の中心軸と一致するように、前記ケーシング５の内部に固定されている。

前記ピストン組立体１０は、ピストン２４と、このピストン２４の基端側にピストン２４に対して同軸状に取り付けられた取付部２５と、この取付部２５に固定された前記永久磁石１９とを有して構成されている。即ち、前記ピストン組立体１０の一部が前記駆動装置９の可動子となる。そして、前記ピストン２４と永久磁石１９と取付部２５は、それぞれ円筒状に形成されていると共に、前記永久磁石１９と取付部２５の外径がほぼ等しく形成されており、前記ピストン２４の外径が前記永久磁石１９と取付部２５の外径よりも小さく形成されている。また、前記ピストン組立体１０の中央には、図示しない貫通孔が軸方向に形成されている。そして、前記ピストン組立体１０は、その中心軸が前記ケーシング５の中心軸と一致するように、前記ケーシング５内に収容されている。詳述すると、前記ピストン組立体１０のピストン２４は、前記ケーシング５と同軸に設けられた前記シリンダ８に対して、軸方向に摺動可能に収容されていると共に、前記ピストン組立体１０の永久磁石１９は、前記ケーシング５と同軸に設けられた前記駆動装置９の固定子２２の内側に、この固定子２２と対向して軸方向に往復動自在に収容されている。

前記ディスプレイサー組立体１１は、図示しないディスプレイサーと、このディスプレイサーに先端側が接続されたロッド２６とを有して構成されている。なお、前記ディスプレイサーは、前記ピストン組立体１０の往復動に伴って、このピストン組立体１０に対して所定の位相差をもって前記シリンダ８内で軸方向に往復動するものである。また、前記ロッド２６は、前記ディスプレイサーの動作を機械的に制御するためのものであり、前記ピストン組立体１０の中央に形成された図示しない貫通孔に通されている。そして、前記ロッド２６の基端側には、取付板２７がビス２８によって取り付けられている。

前記第一の板バネ部材１２は、前記ピストン組立体１０の動作を機械的に制御するものであり、必要なバネ定数を得るために、板バネ２９を複数枚（本実施形態の場合、２枚）重ねて構成されている。そして、前記第一の板バネ部材１２は、その中央部が前記ピストン組立体１０の取付部２５に対して複数のビス３０によって固定されている。なお、これらのビス３０は、後述する中央部貫通孔４９を通して、前記取付部２５の図示しない複数の雌螺子に螺合されている。また、前記第一の板バネ部材１２は、その外周部が複数の前記腕部材１４に対して固定されている。なお、これらの腕部材１４は、基端に形成された雄螺子部３１Ａが前記マウント１５に形成された第一雌螺子１７に螺合することで前記マウント１５に取り付けられる前記第一雌螺子１７と同数の取付腕部３１と、基端に形成された雄螺子部３２Ａが前記各取付腕部３１の先端に形成された雌螺子部３１Ｂに螺合することで前記取付腕部３１に取り付けられる前記取付腕部３１と同数のスペーサ３２と、これらのスペーサ３２の先端に形成された雌螺子部３２Ｂに螺合する前記スペーサ３２と同数のボルト３３とで構成されている。そして、前記取付腕部３１の雌螺子部３１Ｂに、後述する外周部貫通孔４６を通して、前記スペーサ３２の雄螺子部３２Ａを螺合させて締め付けることで、前記第一の板バネ部材１２の外周部が前記腕部材１４に固定される。これによって、前記ピストン組立体１０は、前記第一のバネ部材１２及び腕部材１４を介して、前記シリンダ８のマウント１５に取り付けられることになる。

前記第二の板バネ部材１３は、前記ディスプレイサー組立体１１の動作を機械的に制御するものであり、必要なバネ定数を得るために、前記板バネ２９を複数枚（本実施形態の場合、３枚）重ねて構成されている。なお、これらの板バネ２９は、前記第一の板バネ部材１２を構成する前記板バネ２９と同じものである。そして、前記第二の板バネ部材１３は、その中央部が前記ロッド２６の基端側にビス２８によって取り付けられた取付板２７に対して複数のビス３４によって固定されている。なお、これらのビス３４は、後述する中央部貫通孔４９を通して、前記取付板２７の図示しない雌螺子に螺合している。また、前記第二の板バネ部材１３は、その外周部が前記腕部材１４に固定されている。詳述すると、前記スペーサ３２の雌螺子部３２Ｂに、後述する外周部貫通孔４６を通して、前記ボルト３３を螺合させて締め付けることで、前記第二の板バネ部材１３の外周部が前記腕部材１４に固定される。これによって、前記ディスプレイサー組立体１１は、前記第二のバネ部材１３及び腕部材１４を介して、前記シリンダ８のマウント１５に取り付けられることになる。

前記取付部３は、中央部に貫通孔３５が形成されている。そして、この貫通孔３５を通してビス３６を前記基端ケーシング部５Ａの中央に形成された雌螺子７に螺合させて締め付けることで、前記取付部３が前記基端ケーシング部５Ａに対して仮止めされ、この仮止めされた取付部３を前記基端ケーシング部５Ａに熔接することで、前記取付部３が前記基端ケーシング部５Ａに対して固定される。なお、前記ビス３６は、前記取付部３を前記基端ケーシング５Ａに熔接した後、取り外してもよい。

前記振動吸収ユニット４は、第三の板バネ部材３７とバランスウエイト３８とを有して構成されている。そして、前記第三の板バネ部材３７は、必要なバネ定数を得るために、前記板バネ２９を複数枚（本実施形態の場合、１５枚）重ねて構成されている。なお、これらの板バネ２９は、前記第一及び第二の板バネ部材１２，１３を構成する前記板バネ２９と同じものである。そして、前記バランスウエイト３８に形成された複数の雌螺子３９に、後述する外周部貫通孔４６を通して、複数のビス４０を螺合させて締め付けることで、前記第三の板バネ部材３７の外周部が前記バランスウエイト３８に固定される。そして、前記第三の板バネ部材３７は、その中央部が前記取付部３に対して複数のビス４１によって固定されている。なお、これらのビス４１は、後述する中央部貫通孔４９を通して、前記取付部３の図示しない複数の雌螺子に螺合している。また、前記バランスウエイト３８の中央部には、前記板バネ２９の後述する中央部４４の外径よりも大きな内径を有する貫通孔４２が形成されており、前記各ビス４１を締め付けるための工具が前記貫通孔４２を通される。

前記板バネ２９について詳述する。この板バネ２９は、図２に示すように、略円形に形成された外周部４３と、この外周部４３と同心に設けられた中央部４４と、これら外周部４３と中央部４４とを接続する複数（本実施形態では３本）の腕部４５とを有して一体に構成されている。なお、複数の前記腕部４５は等角度間隔（本実施形態では１２０度間隔）で設けられていると共に、渦巻き状に形成されている。また、前記腕部４５自体の太さＸは、前記腕部４５同士の間隔Ｙよりも細くなるように形成されている。そして、前記外周部４３には、複数（本実施形態では６個所）の外周部貫通孔４６が等角度間隔（本実施形態では６０度間隔）で形成されており、この外周部貫通孔４６を通して前記板バネ２９を螺子止めすることができるようになっている。また、前記外周部４３には、複数（本実施形態では２個所）の切欠部４７が等角度間隔（本実施形態では１８０度間隔）で形成されている。そして、前記中央部４４には、径大な中心貫通孔４８と、この中心貫通孔４８を囲むように複数（本実施形態では６個所）の中央部貫通孔４９が等角度間隔（本実施形態では６０度間隔）で形成されている。そして、前記中央部貫通孔４９を通して前記板バネ２９を螺子止めすることができるようになっている。なお、前記中心貫通孔４８の内径は、前記ロッド２６、前記ビス２８の頭部及び前記ビス３６の頭部の外径よりも大きく形成されている。

そして、図３に示すように、前記板バネ２９の一方の切欠部４７Ａ及び他方の切欠部４７Ｂが、それぞれ隣り合う前記板バネ２９の他方の切欠部４７Ｂ及び一方の切欠部４７Ａと重なるように、複数の前記板バネ２９は、これらの板バネ２９の中央を通る軸Ｚ回りに１８０度ずつずらして重ねられる。なお、このように複数の前記板バネ２９を重ねる際、前記切欠部４７に対応する図示しないガイドを用いて前記板バネ２９を重ねてゆけば、これらの板バネ２９同士の位置合わせを簡単に行うことができる。そして、このように前記板バネ２９を重ねた場合、前記外周部貫通孔４６が６０度間隔で６個所、即ち１８０度間隔で２個所形成された前記切欠部４７の倍数形成されているため、前記板バネ２９同士が軸Ｚ回りに１８０度ずつずれていたとしても、外周部貫通孔４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆが、それぞれ隣り合う前記板バネ２９の貫通孔４６Ｄ，４６Ｅ，４６Ｆ，４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃと重なることになる。同様に、中央部貫通孔４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃ，４９Ｄ，４９Ｅ，４９Ｆも、それぞれ隣り合う前記板バネ２９の貫通孔４９Ｄ，４９Ｅ，４９Ｆ，４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃと重なることになる。従って、前記板バネ２９を軸Ｚ回りに１８０度ずつずらして重ねたとしても、前記第一及び第二の貫通孔４６，４９でビス止めが可能となる。

また、このように前記板バネ２９を重ねた場合、腕部４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃが、それぞれ隣り合う前記板バネ２９の腕部４５Ｂ−４５Ｃ間の中央、４５Ｃ−４５Ａ間の中央、４５Ａ−４５Ｂ間の中央に位置することになる。従って、このように重ねられた複数の前記板バネ２９は、軸Ｚ方向から見て、６０度間隔で腕部４５が配されることになる。そして、この際、前記板バネ２９は、隣接する前記板バネ２９に対してスペーサの役割を果たすことになる。即ち、前記板バネ２９が上下に隣接する前記板バネ２９に対してスペーサの役割を果たすことで、これらの板バネ２９が撓む際に、上下の前記板バネ２９同士の腕部４５が接触することを防止することができる。同様に、上下の前記板バネ２９も、それらの更に上下に隣接する前記板バネ２９に対してスペーサの役割を果たすことになる。また、前述したように、前記腕部４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃが、それぞれ隣り合う板バネ２９の前記腕部４５Ｂ−４５Ｃ間の中央、４５Ｃ−４５Ａ間の中央、４５Ａ−４５Ｂ間の中央に位置することで、前記板バネ２９の腕部４５と隣接する前記板バネ２９の腕部４５との間隔を充分に確保することができるので、前記腕部４５同士の接触を確実に防ぐことができる。

そして、このように共通の前記板バネ２９を用いて、前記第一、第二、第三の板バネ部材１２，１３，３７を構成することで、部品の種類を減らすことができる。例えば、本発明のスターリング冷凍機１を１０００台製造する場合、従来の構造では、第一の板バネ部材のための板バネと、第二の板バネ部材のための板バネと、第三の板バネ部材のための板バネを少なくとも１０００枚ずつ製造する必要があるため、三種類の板バネの設計をする必要があり、三種類の板バネを製造するための金型も三種類製作する必要があるばかりでなく、複数種類の板バネを比較的少数ずつ製造することになるため、それぞれの板バネの単価を安くしにくいという問題があるが、本発明の構造では、共通の前記板バネ２９を２００００枚製造することになり、部品数が増えるものの、スケールメリットにより前記板バネ２９の単価を低く抑えることができるばかりでなく、金型製作費用や設計費用を考慮すれば、総合的に従来の構造よりも安価に製造することができることになる。

以上のように、本発明のスターリング冷凍機は、スターリング冷凍機本体２のケーシング５内に設けられたピストン組立体１０の往復運動を機械的に制御する第一の板バネ部材１２及びディスプレイサー組立体１１の往復運動を機械的に制御する第二の板バネ部材１３と、前記スターリング冷凍機本体２に取り付けられる振動吸収ユニット４をバランスウエイト３８と共に構成する第三の板バネ部材３７を、それぞれ共通の板バネ２９を用いて構成したことで、単一の前記板バネ２９のみ設計すればよく、また、単一の前記板バネ２９のための金型のみ設計及び製作すればよいばかりでなく、専用の板バネを少数ずつ製造するのではなく、単一の前記板バネ２９を多数製造することで、この板バネ２９の単価を下げることができ、これによって、前記スターリング冷凍機１全体を安価に構成することができる。更に、前記板バネ２９を適宜積層することで、前記各板バネ部材１２，１３，３７で必要なバネ定数を得るように調整したことで、第一の板バネ部材１２と第三の板バネ部材３７のように、必要なバネ定数が大きく異なるような場合であっても、共通の板バネ２９を用いることができる。

なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施形態では、第一から第三の板バネ部材を全て同一の板バネによって構成しているが、第一から第三の板バネ部材のうち、二つを同一の板バネによって構成してもよい。この場合、コストダウンの効果は上記実施形態の場合よりも劣ることになるが、従来の構造の場合よりもややコストダウンできる可能性がある。また、上記実施形態では、スターリング機関として逆スターリングサイクルを応用したスターリング冷凍機を用いて説明したが、スターリングサイクルを応用したスターリングエンジンに適用してもよい。

本発明の一実施形態を示す要部の拡大断面図である。本発明の一実施形態を示す板バネの外観図であり、（ａ）は軸Ｚ方向から見た図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。本発明の一実施形態を示す板バネの重ね方を示す分解斜視図である。

１スターリング冷凍機（スターリング機関）
２スターリング冷凍機本体（スターリング機関本体）
４振動吸収ユニット
５ケーシング
１０ピストン組立体
１１ディスプレイサー組立体
１２第一の板バネ部材
１３第二の板バネ部材
２９板バネ
３７第三の板バネ部材
３８バランスウエイト
４３外周部
４４中央部
４５腕部
Ｚ軸

Claims

ケーシング内にピストン組立体及びディスプレイサー組立体を有し、これらピストン組立体及びディスプレイサー組立体の往復運動をそれぞれ第一の板バネ部材及び第二の板バネ部材によって機械的に制御するように構成されたスターリング機関本体を有するスターリング機関において、
前記各板バネ部材を、共通の板バネを用いて構成し、前記各板バネ部材のバネ定数を、前記板バネ単体を適宜積層することで調整すると共に、前記板バネを、外周部と中央部とこれらを接続する複数の腕部とで一体に構成し、前記板バネの腕部の太さをこれらの腕部同士の間隔よりも細く形成し、前記複数の板バネを軸回りに互いにずらした状態で重ね、一の前記板バネの腕部を隣接する他の板バネの腕部間に位置させたことを特徴とするスターリング機関。
ケーシング内にピストン組立体及びディスプレイサー組立体を有し、これらピストン組立体及びディスプレイサー組立体の往復運動をそれぞれ第一の板バネ部材及び第二の板バネ部材によって機械的に制御するように構成されたスターリング機関本体と、第三の板バネ部材とバランスウエイトとを有して構成される振動吸収ユニットとを有するスターリング機関において、
前記各板バネ部材のうち少なくとも二つの板バネ部材を、共通の板バネを用いて構成し、前記各板バネ部材のバネ定数を、前記板バネ単体を適宜積層することで調整すると共に、前記板バネを、外周部と中央部とこれらを接続する複数の腕部とで一体に構成し、前記板バネの腕部の太さをこれらの腕部同士の間隔よりも細く形成し、前記複数の板バネを軸回りに互いにずらした状態で重ね、一の前記板バネの腕部を隣接する他の板バネの腕部間に位置させたことを特徴とするスターリング機関。
ケーシング内にピストン組立体及びディスプレイサー組立体を有し、これらピストン組立体及びディスプレイサー組立体の往復運動をそれぞれ第一の板バネ部材及び第二の板バネ部材によって機械的に制御するように構成されたスターリング機関本体と、第三の板バネ部材とバランスウエイトとを有して構成される振動吸収ユニットとを有するスターリング機関において、
前記各板バネ部材を、全て共通の板バネを用いて構成し、前記各板バネ部材のバネ定数を、前記板バネ単体を適宜積層することで調整すると共に、前記板バネを、外周部と中央部とこれらを接続する複数の腕部とで一体に構成し、前記板バネの腕部の太さをこれらの腕部同士の間隔よりも細く形成し、前記複数の板バネを軸回りに互いにずらした状態で重ね、一の前記板バネの腕部を隣接する他の板バネの腕部間に位置させたことを特徴とするスターリング機関。