JPH0444098B2 - - Google Patents

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JPH0444098B2
JPH0444098B2 JP59068249A JP6824984A JPH0444098B2 JP H0444098 B2 JPH0444098 B2 JP H0444098B2 JP 59068249 A JP59068249 A JP 59068249A JP 6824984 A JP6824984 A JP 6824984A JP H0444098 B2 JPH0444098 B2 JP H0444098B2
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JP
Japan
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piston
cylinder
auxiliary
stirling engine
main
Prior art date
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JP59068249A
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Japanese (ja)
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JPS60212658A (en
Inventor
Toshihide Koda
Kazuo Kashiwamura
Tadahiro Yoshida
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS60212658A publication Critical patent/JPS60212658A/en
Publication of JPH0444098B2 publication Critical patent/JPH0444098B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2270/00Constructional features
    • F02G2270/02Pistons for reciprocating and rotating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2270/00Constructional features
    • F02G2270/85Crankshafts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、スターリング機関に関し、特に該
スターリング機関の高効率化、静粛運転化、組立
の簡単化のための圧力発生機構の改良に関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a Stirling engine, and particularly relates to an improvement in a pressure generation mechanism for increasing efficiency, quiet operation, and simplifying assembly of the Stirling engine. .

〔従来技術〕[Prior art]

従来のスターリング機関の動力伝達機構の代表
的な構造を示す例として第1図に示すものがあつ
た。図において、1はクランクケースであつて、
本部品が基本となつてスターリング機関の全部品
が組立、構成されている。2はクランクケース1
に加工された穴にボルトなど締結部品で固定され
るフランジ、3はフランジ2と同様にクランクケ
ース1に締結固定された軸受ハウジング、4はク
ランクケース1に締結固定されたフランジ、5は
軸受ハウジング3に固定された軸受、6はフラン
ジ2に固定された軸受である。7は軸受5,6に
よつて回転自在に保持されたクランク軸であり、
スターリングエンジンが発生した動力を外部に伝
達するものである。8はクランク軸7に取付けら
れたメカニカル・シールであり、クランクケース
1内に封入されたガスを封じるためのものであ
る。9,10はスターリング機関のクランク軸7
の回転釣合いを取るためのバランスウエイトであ
り、クランク軸7に固定されている。
An example of a typical structure of a conventional Stirling engine power transmission mechanism is shown in FIG. In the figure, 1 is the crankcase,
All parts of the Stirling engine are assembled and configured based on this part. 2 is crank case 1
3 is a bearing housing that is fastened and fixed to the crankcase 1 in the same way as flange 2, 4 is a flange that is fastened and fixed to the crankcase 1, and 5 is a bearing housing. 3 is a bearing fixed to the flange 2, and 6 is a bearing fixed to the flange 2. 7 is a crankshaft rotatably held by bearings 5 and 6;
It transmits the power generated by the Stirling engine to the outside. Reference numeral 8 denotes a mechanical seal attached to the crankshaft 7 for sealing off the gas sealed within the crankcase 1. 9 and 10 are the crankshaft 7 of the Stirling engine
This is a balance weight for balancing the rotation of the crankshaft 7, and is fixed to the crankshaft 7.

14はクランクケース1の底に溜つたスターリ
ング機関の運動部を潤滑するための潤滑油であ
る。15は通常、デイスプレーサー用コンロツ
ド、パワーピストン用コンロツドに取付けられる
はねかけ給油用のスプラツシヤである。
Reference numeral 14 denotes lubricating oil collected at the bottom of the crankcase 1 for lubricating the moving parts of the Stirling engine. Reference numeral 15 is a splasher for splash lubrication, which is usually attached to a connecting rod for a displacer or a connecting rod for a power piston.

11,12はクランク軸7に軸受にて連結され
ているパワーピストン用コンロツド、21はパワ
ーピストン用コンロツド11,12と結合されて
いるクロスヘツドである。このクロスヘツド21
にはパワーピストン用ロツド22及びパワーピス
トン18が固定結合されている。またクロスヘツ
ド21の外周はシリンダ20の内周と往復摺動可
能なように軸受作用を持たせて嵌合されている。
Reference numerals 11 and 12 denote power piston conrods connected to the crankshaft 7 by bearings, and 21 a crosshead connected to the power piston conrods 11 and 12. This crosshead 21
A power piston rod 22 and a power piston 18 are fixedly connected to the power piston rod 22 and the power piston 18, respectively. Further, the outer periphery of the crosshead 21 is fitted to the inner periphery of the cylinder 20 so as to be able to slide back and forth with a bearing function.

13はデイスプレーサー用コンロツドであり、
クランク軸7と軸受にて回転自在に結合されてい
る。16はピストン・ピン、17はデイスプレー
サーピストン用ロツド、19はデイスプレーサー
ピストンであり、デイスプレーサーピストン用ロ
ツド17はピストン・ピン16によりデイスプレ
ーサー用コンロツド13と結合されている。デイ
スプレーサーピストン用ロツド17はクロスヘツ
ド21、パワーピストン用ロツド22、パワーピ
ストン18の円形断面の中心を貫通してデイスプ
レーサーピストン19と固定結合されている。
13 is a stove for the displacer;
It is rotatably coupled to the crankshaft 7 by a bearing. 16 is a piston pin, 17 is a displacer piston rod, and 19 is a displacer piston. The displacer piston rod 17 is connected to the displacer connecting rod 13 by the piston pin 16. The displacer piston rod 17 passes through the crosshead 21, the power piston rod 22, and the center of the circular cross section of the power piston 18, and is fixedly connected to the displacer piston 19.

20はクランクケース1の上部に固定されたシ
リンダ部であり、このシリンダ20内部ではデイ
スプレーサーピストン19、パワーピストン18
が往復摺動するようになつている。
20 is a cylinder fixed to the upper part of the crankcase 1, and inside this cylinder 20, a displacer piston 19 and a power piston 18 are installed.
is designed to slide back and forth.

なお、スターリング機関の燃焼器部、熱交換器
部などの構造部分は説明を省略する。
Note that the explanation of structural parts such as the combustor section and the heat exchanger section of the Stirling engine will be omitted.

次に動作について説明する。 Next, the operation will be explained.

第1図で示したようないわゆる1シリンダ、2
ピストン直列配置・クランク軸型スターリング機
関では、シリンダ20内に発生した圧力変動(圧
力の発生機構は省略する。)がパワーピストン1
8に作用し、これが力に変換されてパワーピスト
ン用ロツド22、クロスヘツド21、パワーピス
トン用コンロツド11,12に伝達される。そし
て回転仕事がクランク軸7より外部に取り出され
る。
So-called 1 cylinder, 2 cylinders as shown in Figure 1
In a crankshaft type Stirling engine with pistons arranged in series, the pressure fluctuations generated in the cylinder 20 (the pressure generation mechanism is omitted) are transferred to the power piston 1.
8, which is converted into force and transmitted to the power piston rod 22, crosshead 21, and power piston connecting rods 11 and 12. The rotational work is then taken out from the crankshaft 7.

その回転仕事の1部をデイスプレーサーピスト
ン19に伝達し、往復運動を誘起してスターリン
グ機関としての動作を行なわせている。
A portion of the rotational work is transmitted to the displacer piston 19, inducing reciprocating motion and causing it to operate as a Stirling engine.

このような従来のスターリング機関では、軸力
を発生するパワーピストン18は、クロスヘツド
21を介して2本のパワーピストン用コンロツド
11,12でクランク軸7に連結され、これによ
り動力伝達が行なわれている。また、1つのシリ
ンダ20の中にデイスプレーサーピストン19と
パワーピストン18の2種類のピストンを組立て
嵌合するために、パワーピストン18の中央に穴
を加工し、この穴にデイスプレーサーピストン用
ロツド17を通してこれとデイスプレーサーピス
トン19とを連結している。
In such a conventional Stirling engine, the power piston 18 that generates axial force is connected to the crankshaft 7 via the crosshead 21 with two power piston connection rods 11 and 12, thereby transmitting power. There is. In addition, in order to assemble and fit two types of pistons, the displacer piston 19 and the power piston 18, into one cylinder 20, a hole is machined in the center of the power piston 18, and a hole is formed in the center of the power piston 18. This is connected to a displacer piston 19 through a rod 17.

以上のように、第1図に示すような従来の構造
のスターリング機関は、動力を伝達するためのパ
ワーピストン用コンロツド11,12を2本で構
成しているため、パワーピストン用コンロツド1
1,12の大端部軸心と小端部軸心の間隔寸法
を、軸受隙間程度のかなり厳密な精度で合致させ
る必要があり、加工上もコスト的にも、また組立
て性にも問題があつた。またもし2つのコンロツ
ド11,12の長さの精度不良があれば、片方に
のみ荷重が作用することになり、運転信頼性が低
下する原因にもなつていた。
As mentioned above, the Stirling engine with the conventional structure as shown in FIG.
It is necessary to match the spacing between the large end axes and the small end axes of Nos. 1 and 12 with a precision comparable to that of the bearing clearance, which poses problems in terms of processing, cost, and ease of assembly. It was hot. Furthermore, if the lengths of the two connecting rods 11 and 12 were not accurate, the load would be applied to only one of them, which would lead to a decrease in operational reliability.

さらに、パワーピストン18の中心に穴を加工
してデイスプレーサーピストン用ロツド17を貫
通しデイスプレーサーピストン19を組立てる構
造であるので、この点においても組立て性に問題
があつた。また、2個のピストンが上下・往復運
動を行なうため、往復慣性力が大きくなり、低振
動化の妨げとなつていた。
Furthermore, since the displacer piston 19 is assembled by drilling a hole in the center of the power piston 18 and passing the displacer piston rod 17 through it, there is also a problem in assembly. Furthermore, since the two pistons perform vertical and reciprocating motion, reciprocating inertia becomes large, which hinders reduction in vibration.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、
往復動する主ピストンと、これと連動して偏心回
転動する補助ピストンとをそれぞれ別々に主及び
補助シリンダ内に組み込み、往復駆動力を発生す
る機構を、上記主シリンダとその内部で往復動す
る主ピストンとから構成し、圧力変動を発生する
機構を、上記補助シリンダ、補助ピストン、及び
該ピストンとともに上記補助シリンダ内部を高、
低温空間に区分する2枚のベーンを備えた構造と
することにより、組立性の簡素化、運転信頼性の
向上、低振動化の促進を実現できるとともに、往
復駆動力を発生する機構を簡単な構造にできる従
来にない全く新しい構造のスターリング機関を提
供することを目的としている。
The present invention has been made in view of these points,
A main piston that reciprocates and an auxiliary piston that rotates eccentrically in conjunction with the main piston are incorporated into the main and auxiliary cylinders, respectively, and a mechanism that generates reciprocating driving force is reciprocated within the main cylinder and the auxiliary piston. A mechanism for generating pressure fluctuations is constructed of a main piston, an auxiliary cylinder, an auxiliary piston, and a mechanism for generating pressure fluctuations.
By adopting a structure with two vanes that separate the low-temperature space, it is possible to simplify assembly, improve operational reliability, and promote low vibration. The aim is to provide a Stirling engine with a completely new structure that has never been seen before.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を図について説明する。
第2図は本発明の一実施例によるスターリング機
関の模式図を示したものであり、図において、3
1は円筒形状の補助シリンダ、32はこのシリン
ダ31の中心に回転中心があるクランク軸であ
り、その1部にこのクランク軸と偏心するクラン
ク軸偏心部32aが設けられている。33はクラ
ンク軸偏心部32aの外周部に回摺動可能に嵌合
されたローリングシリンダであり、上記偏心部3
2a及びローリングシリンダ33により補助シリ
ンダ31内部を偏心回転するローリングピストン
34が構成されている。35,36は補助シリン
ダ31の一部に半径方向に加工されたベーン溝で
あり、その内部には、それぞれベーン37,38
が往復摺動可能に挿入されており、該各ベーン3
7,38はスプリング39,40でローリングピ
ストン34の外周面に押圧されている。41,4
2,43,44は補助シリンダ31に加工された
ガス通路であり、補助シリンダ31内部のガスを
流通させるためのものである。51はガス通路4
1,43を、52はガス通路42,44を連通す
るガス配管であり、これらのガス配管51,52
には、加熱器45,46、冷却器47,48、及
び再生器49,50からなる熱交換器が配置され
ている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a schematic diagram of a Stirling engine according to an embodiment of the present invention, and in the figure, 3
1 is a cylindrical auxiliary cylinder, 32 is a crankshaft whose rotation center is at the center of the cylinder 31, and a crankshaft eccentric portion 32a eccentric to the crankshaft is provided in a part thereof. 33 is a rolling cylinder that is rotatably and slidably fitted to the outer circumferential portion of the crankshaft eccentric portion 32a;
2a and the rolling cylinder 33 constitute a rolling piston 34 that eccentrically rotates inside the auxiliary cylinder 31. 35 and 36 are vane grooves machined in the radial direction in a part of the auxiliary cylinder 31, and inside thereof are vanes 37 and 38, respectively.
is inserted so as to be able to reciprocate and slide, and each vane 3
7 and 38 are pressed against the outer peripheral surface of the rolling piston 34 by springs 39 and 40. 41,4
Reference numerals 2, 43, and 44 are gas passages formed in the auxiliary cylinder 31 to allow the gas inside the auxiliary cylinder 31 to flow. 51 is gas passage 4
1, 43 and 52 are gas pipes that communicate the gas passages 42, 44, and these gas pipes 51, 52
A heat exchanger consisting of heaters 45, 46, coolers 47, 48, and regenerators 49, 50 is arranged.

53は補助シリンダ31に加工されたガス通
路、55は往復機関部の主シリンダ、56はパワ
ーピストン、57はパワーピストン用コンロツド
である。54は主シリンダ55とパワーピストン
56とで構成される空間62と、補助シリンダ3
1のガス通路53とを連結するガス配管である。
59は補助シリンダ31、ローリングピストン3
4,及びベーン37,38で構成される高温空間
であり、同様に60は低温空間である。なお、パ
ワーピストン用コンロツド57が連結されている
軸58はクランク軸32と同一軸である。
53 is a gas passage formed in the auxiliary cylinder 31, 55 is the main cylinder of the reciprocating engine section, 56 is a power piston, and 57 is a connecting rod for the power piston. 54 is a space 62 constituted by the main cylinder 55 and the power piston 56, and the auxiliary cylinder 3.
This is a gas pipe that connects the gas passage 53 of No. 1.
59 is the auxiliary cylinder 31 and the rolling piston 3
4 and vanes 37 and 38, and similarly, 60 is a low temperature space. The shaft 58 to which the power piston connecting rod 57 is connected is coaxial with the crankshaft 32.

第3図はこの発明の一実施例を説明するための
動作原理図、第4図はクランク軸の回転にともな
うシリンダ内の圧力変動を回転角との関係で表わ
したものである。第3図中、Oはクランク軸32
の中心、Pはクランク軸偏心部32aの中心であ
る。またθはクランク軸の回転角である。
FIG. 3 is a diagram showing the operating principle for explaining one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing the pressure fluctuation inside the cylinder as the crankshaft rotates in relation to the rotation angle. In Fig. 3, O is the crankshaft 32
The center of P is the center of the crankshaft eccentric portion 32a. Further, θ is the rotation angle of the crankshaft.

第5図は第2図の模式図で示した実施例を、実
際の機関として構成した場合の構成断面図であ
り、クランク軸の横方向断面図であるが、加熱器
45,46、再生器49,50、及び冷却器4
7,48は説明の簡単化のため省略している。図
において、71はクランクケース、72,73は
クラクケース筒部、75,76はクランクケース
筒部72,73に固定されクランク軸32を回転
自在に保持する軸受、77はクランクケース内、
シリンダ内のガスを封入するためのメカニカル・
シールである。78,79は補助シリンダ31の
両端に固定された端板であり、補助シリンダ3
1、ベーン37,38、ローリングピストン34
等とにより高温空間59及び低温空間60を形成
している。80は端板79に固定された軸受、8
1はフランジであり、端板78はクランクケース
筒部73に固定されている。なお、ベーン37,
38、スプリング39,40等も本図から省略し
ている。第2図は第5図の−線断面を模式的
に示したものである。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the structure of the embodiment shown in the schematic diagram of FIG. 2 when configured as an actual engine, and is a horizontal cross-sectional view of the crankshaft. 49, 50, and cooler 4
7 and 48 are omitted to simplify the explanation. In the figure, 71 is a crankcase, 72 and 73 are crankcase cylinder parts, 75 and 76 are bearings that are fixed to the crankcase cylinder parts 72 and 73 and rotatably hold the crankshaft 32, 77 is inside the crankcase,
Mechanical system for sealing the gas inside the cylinder
It's a sticker. 78 and 79 are end plates fixed to both ends of the auxiliary cylinder 31;
1. Vanes 37, 38, rolling piston 34
A high temperature space 59 and a low temperature space 60 are formed by the above. 80 is a bearing fixed to the end plate 79;
1 is a flange, and an end plate 78 is fixed to the crankcase cylinder portion 73. In addition, vane 37,
38, springs 39, 40, etc. are also omitted from this figure. FIG. 2 schematically shows a cross section taken along the - line in FIG. 5.

次に動作について説明する。 Next, the operation will be explained.

この第2図に示すようなスターリング機関で
は、クランク軸32が回転するに従つて補助シリ
ンダ31内部をローリングピストン34が偏心回
転運動を行ない、このため、ベーン37,38で
仕切られた高温空間59と低温空間60の体積が
増減する。またパワーピストン部空間62の体積
もクランク軸32の回転にともなつて増減するの
で、総合低温空間部体積は回転にともなつて増減
する。
In this Stirling engine as shown in FIG. 2, as the crankshaft 32 rotates, the rolling piston 34 performs an eccentric rotational movement inside the auxiliary cylinder 31, so that a high temperature space 59 partitioned by vanes 37 and 38 is generated. and the volume of the low temperature space 60 increases or decreases. Further, since the volume of the power piston space 62 also increases or decreases as the crankshaft 32 rotates, the total low temperature space volume increases or decreases as the crankshaft 32 rotates.

そしてこの高温空間59と低温空間60とは、
加熱器45,46、再生器49,50、冷却器4
7,48を備えたガス配管51,52で連結、通
気されているので、クランク軸32の回転により
低温空間60、高温空間59の体積が増減すれ
ば、高温空間59から低温空間60へ、又は低温
空間60から高温空間59へとガスが往復流通
し、それに伴つてシリンダ31全体の圧力は変化
する。このような動作は周知のスターリング機関
の動作と同一である。即ち、第3図、第4図に示
すようにクランク軸32の回転角θが変化するこ
とによつて補助シリンダ31内の圧力、つまりパ
ワーピストン部空間62の圧力は、例えば第4図
のように変化する。そして結果的にはこの圧力変
化がパワーピストン56に作用し、回転動力を得
ることができ、従来のスターリング機関と同様の
動作を行わせることが可能になる。
The high temperature space 59 and low temperature space 60 are
Heaters 45, 46, regenerators 49, 50, cooler 4
Since they are connected and ventilated by gas pipes 51 and 52 equipped with gas pipes 7 and 48, if the volume of the low temperature space 60 and the high temperature space 59 increases or decreases due to the rotation of the crankshaft 32, the flow from the high temperature space 59 to the low temperature space 60 or Gas flows back and forth from the low-temperature space 60 to the high-temperature space 59, and the pressure of the entire cylinder 31 changes accordingly. This operation is the same as that of the well-known Stirling engine. That is, as the rotation angle θ of the crankshaft 32 changes as shown in FIGS. 3 and 4, the pressure inside the auxiliary cylinder 31, that is, the pressure in the power piston space 62, changes as shown in FIG. 4, for example. Changes to As a result, this pressure change acts on the power piston 56, and rotational power can be obtained, making it possible to perform the same operation as a conventional Stirling engine.

このような本実施例装置では、圧力発生機構を
従来の往復動ピストン式のものからローリングピ
ストン式としたので、従来同様の動作を行なわせ
ることができるのはもちろんのこと、低騒音化、
静粛運転化が実現でき、さらに往復ピストン部は
パワーピストン56の1ケ所だけであるので、往
復慣性力が従来のものに比較して小さくなり低振
動の運転ができる。また駆動力を、往復動する主
ピストンにより発生するようにしたので、駆動力
の発生機構を該ピストンとそのシリンダだけの簡
単な構造とできる。さらに、パワーピストン用コ
ンロツドは1本で構成できるので、従来のように
2本のコンロツドを精度良く作る必要はなく、そ
の構造、組立が非常に簡単になり、信頼性が向上
するとともに製作コストも低減できる。
In the device of this embodiment, the pressure generating mechanism is changed from the conventional reciprocating piston type to the rolling piston type, so that it is possible to perform the same operation as the conventional one, and also to reduce noise.
Quiet operation can be achieved, and since there is only one reciprocating piston portion, the power piston 56, the reciprocating inertia is smaller than that of the conventional one, allowing for low-vibration operation. Furthermore, since the driving force is generated by the reciprocating main piston, the driving force generating mechanism can have a simple structure consisting of only the piston and its cylinder. Furthermore, since the connecting rod for the power piston can be constructed with a single connecting rod, there is no need to make two connecting rods with high precision as in the past, making the structure and assembly extremely simple, improving reliability and reducing manufacturing costs. Can be reduced.

なお、上記実施例では2つのベーンを対向
(180°間隔)した位置に設けるようにしたが、こ
れは必ずしも対向する位置に設ける必要はなく、
第6図で示すように、シリンダ63に加工するベ
ーン溝の位置を変えて高温空間59体積を小さく
するようにベーン38の位置をずらせても、上記
実施例と同様の作用、効果を得ることができる。
なお、この第6図のように、高温空間59体積が
小さくなるようにベーンを位置させれば、スター
リング機関の出力を小さくできる。逆に高温空間
59が大きくなるようにベーン38を設定すれ
ば、出力を増加することができる。
In addition, in the above embodiment, the two vanes are provided at opposing positions (180° interval), but this does not necessarily have to be provided at opposing positions.
As shown in FIG. 6, even if the position of the vane groove formed in the cylinder 63 is changed and the position of the vane 38 is shifted so as to reduce the volume of the high-temperature space 59, the same operation and effect as in the above embodiment can be obtained. I can do it.
Note that, as shown in FIG. 6, if the vanes are positioned so that the volume of the high temperature space 59 is reduced, the output of the Stirling engine can be reduced. Conversely, if the vanes 38 are set so that the high temperature space 59 becomes large, the output can be increased.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明によれば、往復動する主
ピストンと、これと連動して偏心回転動する補助
ピストンとをそれぞれ別々に主及び補助シリンダ
内に組み込み、往復駆動力を発生する機構を、上
記主シリンダとその内部で往復動する主ピストン
とから構成し、圧力変動を発生する機構を、上記
補助シリンダ、補助ピストン、及び該ピストンと
ともに上記補助シリンダ内部を上記高、低温空間
に区分する2枚のベーンを備えた構造としたの
で、組立性の簡素化、運転信頼性の向上、低振動
化の促進を実現できるとともに、往復駆動力を発
生する機構を簡単な構造にでき、この結果加工、
組立が簡単で製造コストの安価な、さらに低振動
化、低騒音化、静粛運転化が実現できるスターリ
ング機関が得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, a main piston that reciprocates and an auxiliary piston that rotates eccentrically in conjunction with the main piston are separately incorporated into the main and auxiliary cylinders, and a mechanism for generating reciprocating driving force is provided. , a mechanism that is composed of the main cylinder and a main piston that reciprocates within the main cylinder and generates pressure fluctuations, and the auxiliary cylinder, the auxiliary piston, and the piston, and the inside of the auxiliary cylinder are divided into the high and low temperature spaces. The structure has two vanes, which simplifies assembly, improves operational reliability, and reduces vibration.The mechanism that generates the reciprocating drive force can also be simplified in structure. processing,
This has the effect of providing a Stirling engine that is easy to assemble, has low manufacturing costs, and can achieve low vibration, low noise, and quiet operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のスターリング機関の動力伝達機
構の代表的な構造を示す図、第2図及び第3図は
本発明の一実施例によるスターリング機関の模式
図、第4図は本発明の一実施例によるスターリン
グ機関の圧力特性の1例を示す図、第5図は本発
明の一実施例によるスターリング機関の概略断面
構成図、第6図は本発明の他の実施例を示す図で
ある。 31……補助シリンダ、32,58……クラン
ク軸(回転軸)、32a……クランク軸偏心部、
33……ローリングシリンダ、34……ローリン
グピストン、35,36……ベーン溝、37,3
8……ベーン、39,40……スプリング、4
5,46……加熱器、49,50……再生器、4
7,48……冷却器、51,52……ガス配管
(第1の通路)、54……ガス配管(第2の通路)、
55……主シリンダ、59……高温空間、60…
…低温空間、62……主シリンダの内部空間。な
お図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Fig. 1 is a diagram showing a typical structure of a power transmission mechanism of a conventional Stirling engine, Figs. 2 and 3 are schematic diagrams of a Stirling engine according to an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a diagram showing a typical structure of a power transmission mechanism of a conventional Stirling engine. FIG. 5 is a schematic cross-sectional configuration diagram of a Stirling engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention. . 31... Auxiliary cylinder, 32, 58... Crankshaft (rotating shaft), 32a... Crankshaft eccentric part,
33... Rolling cylinder, 34... Rolling piston, 35, 36... Vane groove, 37, 3
8... Vane, 39, 40... Spring, 4
5,46... Heater, 49,50... Regenerator, 4
7, 48... Cooler, 51, 52... Gas piping (first passage), 54... Gas piping (second passage),
55...Main cylinder, 59...High temperature space, 60...
...Low temperature space, 62...Inner space of the main cylinder. In the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 高温空間と低温空間とを連通してなる1つの
閉空間を有し、かつ上記各高、低温空間の容積変
化を発生させる主及び補助ピストンを備え、上記
容積変化により閉空間内を移動する流体の加熱及
び冷却により、上記高、低温空間内で圧力変動を
発生して主ピストンに往復駆動力を発生するスタ
ーリング機関において、 上記往復動する主ピストンと、これと連動して
偏心回転動する補助ピストンとをそれぞれ別々に
主及び補助シリンダ内に組み込み、 上記往復駆動力を発生する機構を、上記主シリ
ンダとその内部で往復動する主ピストンとから構
成し、 上記圧力変動を発生する機構を、上記補助シリ
ンダ、補助ピストン、及び該ピストンとともに上
記補助シリンダ内部を上記高、低温空間に区分す
る2枚のベーンを有する構造としたことを特徴と
するスターリング機関。 2 上記主シリンダと補助シリンダとは回転軸に
より連結されており、該回転軸はクランク軸であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
スターリング機関。 3 上記補助シリンダは円筒形状に形成されてお
り、上記回転軸は該補助シリンダの中心に配置さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
又は第2項記載のスターリング機関。 4 上記補助ピストンは、上記回転軸に対し偏心
して設けられた偏心部と、該偏心部の外周に回摺
動自在に嵌合されたローリングシリンダとからな
るローリングピストンであることを特徴とする特
許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記
載のスターリング機関。 5 上記ベーンは、上記補助シリンダの一部に半
径方向に形成された2つ溝に摺動自在に配置され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項な
いし第4項のいずれかに記載のスターリング機
関。 6 上記ベーンは、上記溝に配置されたスプリン
グによつてローリングピストン外周面に押圧され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第5項記
載のスターリング機関。
[Claims] 1. A closed space that communicates a high-temperature space and a low-temperature space, and includes main and auxiliary pistons that generate volume changes in each of the high and low-temperature spaces; In a Stirling engine that generates pressure fluctuations in the high and low temperature spaces by heating and cooling the fluid moving in the closed space to generate a reciprocating driving force for the main piston, the reciprocating main piston and the The mechanism for generating the reciprocating driving force is composed of the main cylinder and the main piston that reciprocates within the main cylinder, and an auxiliary piston that moves eccentrically and rotates in the main cylinder and an auxiliary piston that moves eccentrically. A Stirling engine characterized in that a mechanism for generating fluctuations has a structure including the auxiliary cylinder, the auxiliary piston, and two vanes that partition the inside of the auxiliary cylinder together with the piston into the high and low temperature spaces. 2. The Stirling engine according to claim 1, wherein the main cylinder and the auxiliary cylinder are connected by a rotating shaft, and the rotating shaft is a crankshaft. 3. The Stirling engine according to claim 1 or 2, wherein the auxiliary cylinder is formed in a cylindrical shape, and the rotating shaft is located at the center of the auxiliary cylinder. 4. A patent characterized in that the auxiliary piston is a rolling piston comprising an eccentric part provided eccentrically with respect to the rotating shaft, and a rolling cylinder fitted to the outer periphery of the eccentric part so as to be rotatable and slidable. A Stirling engine according to any one of claims 1 to 3. 5. According to any one of claims 1 to 4, wherein the vane is slidably disposed in two grooves formed in a radial direction in a part of the auxiliary cylinder. Sterling institution listed. 6. The Stirling engine according to claim 5, wherein the vane is pressed against the outer peripheral surface of the rolling piston by a spring disposed in the groove.
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