JPH0452868B2 - - Google Patents

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JPH0452868B2
JPH0452868B2 JP59151811A JP15181184A JPH0452868B2 JP H0452868 B2 JPH0452868 B2 JP H0452868B2 JP 59151811 A JP59151811 A JP 59151811A JP 15181184 A JP15181184 A JP 15181184A JP H0452868 B2 JPH0452868 B2 JP H0452868B2
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JP
Japan
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external combustion
starting
combustion engine
metal body
engine
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JP59151811A
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Akira Hiramoto
Takayoshi Tajima
Yoshihiro Ishizaki
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPS6131660A publication Critical patent/JPS6131660A/ja
Publication of JPH0452868B2 publication Critical patent/JPH0452868B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N5/00Starting apparatus having mechanical power storage
    • 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
    • F02G2243/00Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Means For Warming Up And Starting Carburetors (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】
本発明は外燃機関、特に往復動外燃機関として
構成されるものに好適な外燃機関の始動装置に関
する。
【従来技術とその問題点】
周知のとおり外燃機関(以下単にエンジンとも
いう)は始動に際して外部から若千の始動力を与
えないと円滑に始動しない。外燃機関において、
作動ガスの膨張部と作動ガスの圧縮部とは、外燃
機関の始動前にはほぼ同圧でピストンは停止して
いる。ここでピストンにトルクが加わると、ピス
トンは上下動を開始し、その結果膨張部と圧縮部
とは大きな圧力差を生じ、外燃機関が始動する。
つまり、外燃機関のピストンをその停止位置から
始動させるためには、所定のトルクを与えること
が必要である。特に外燃機関が2気筒の往復動機
関等である場合において、ピストンが動作上の死
点に位置しているときは、余計、外部から始動力
を与えることが必要である。エンジンの始動装置
として電動機を用いたものが種々知られており、
いずれもエンジンの可動部とくに回転出力軸に電
動機より直接ないしはギヤー機構を介して始動回
転力を与えるようにしたものであるが、この始動
装置としての電動機は本来は定常的ないしは連続
的に回転力を発生させるに適したものであつて、
エンジンの始動時のように大きなトルクでしかも
数回転だけ始動回転力を発生させるにはもともと
適しておらず、大きな始動トルクを発生させるた
めには減速機を併用して回転数を低減させるかわ
りにトルクを増大させるとか、電動機の磁極数を
増して電動機自体の発生トルクを増大させる必要
があり、前者の場合には機械的装置を付加する必
要があり、後者の場合は電動機自体の体格が大き
くなつて、いずれにせよ不経済で効率的でないと
いう欠点がある。 また、機械的な始動方法も知られているが、い
わゆる手動クランク法では始動に一々人手と労力
が必要であるし、ばね等に始動のためのエネルギ
ーを蓄勢しておくとしても、蓄勢のために人手を
要するとか電動機が必要なことになり、自動的に
エンジンを始動させる手段には不向きである。さ
らには圧縮空気などを用いる方法も周知である
が、圧縮空気をあらかじめ貯えておく容器がかな
り大形になつてしまう。
【発明の目的】
本発明は構造が簡単で従つて安価につき、しか
も外燃機関を自動的に静粛に始動させるに有利な
外燃機関の始動装置を得ることを目的とする。
【発明の要点】
この目的を達成するために、本発明によれば、
外燃機関の始動装置を、加熱により第1の形態か
ら第2の形態に形状が遷移し回転力を発生する形
状記憶金属体と、該金属体を外燃機関の始動時に
加熱する加熱手段と、該加熱手段により形状記憶
金属体が加熱された際の該金属体の前記形状の遷
移に基づく回転力を外燃機関の可動部を所定方向
に始動させる回転駆動力に変換する始動力機構
と、該機構と外燃機関の可動部との間に介挿され
該機構から外燃機関の可動部への方向にのみ前記
始動のための回転駆動力を伝達する一方向性の駆
動力伝達手段とを備え、前記加熱手段の加熱源と
して、外燃焼ガスの外燃機関からの排ガスを用い
て成るものとする。 前述の形状記憶金属体の材料としては、いわゆ
る形状記憶合金が種々知られており、Ni−Ti合
金系や黄銅系、たとえばCu−Zn−Alの合金系、
Cu−Al−Ni系などが著名であるが、そのほとん
どすべてが本発明における形状記憶金属体用に適
する。これらの合金は大体数+Kg/平方mmの強度
をもち、公知のように当初に所定の原形状、すな
わち本発明でいう前記第2の形態に形成しておい
た後に所定の処理を施して常時形状、すなわち前
記第1の形態にすれば、常温時あるいは常時使用
温度下で該第1の形態を保つているが、合金が変
態点として知られている温度に加熱されると前の
原形状を記憶していて該第2の形態に極く短時間
内に形状の遷移が生じる。この際に、前に挙げた
ような形状記憶金属体では少なくとも数+Kg/平
方mm程度の応力に相当するいわば復元力を発生す
ることができ、これを本発明ではエンジンの始動
力として用いる。エンジンの始動に必要なエネル
ギーはこの復元力と復元時の変位量とによつて決
まるから、実際面では始動に必要なエネルギー量
から形状記憶合金の体積ないしは重量と第1の形
態と第2の形態寸法の差から決まる復元変位量と
を選択すればよいことになる。本発明は前述のよ
うな公知の形状記憶合金を採用してもエンジンの
始動装置として実用的な寸法や価格内に納めうる
ことに着目してなされたものである。 また、前述の変態点は大概の形状記憶合金では
100℃までの比較的低温であることも、本発明に
とつて都合のよい点である。すなわち、エンジン
の始動時に形状記憶金属体を変態点にまで加熱す
る加熱量が僅少ですみ、加熱手段は簡単なもので
よいからである。エンジン類では少なくとも数百
度のガスが発生されるから、これを用いて形状記
憶合金をこの程度の変態点にまで加熱することは
簡単でありかつ有利である。このため、本発明に
おいては、形状記憶金属体を始動時以外は常時安
定な第1の形態に置き、始動時にのみこれを加熱
手段により形状記憶合金が原記憶形状に復元する
変態点まで加熱して第2の形態に入れるようにす
る。もちろん、エンジンの始動後は形状記憶金属
体を第1の形状に戻せばよく、従つて該金属体を
運転中に常に加熱しておく必要はない。 エンジンの始動が完了した後には、エンジンが
発生する力が形状記憶金属体に逆に伝達される
と、該金属体に無用な力が常時掛かることにな
り、これを損傷したりあるいは劣化させることに
なりかねない。従つて、本発明においては、始動
時に形状記憶金属体が発生する力をエンジンの始
動に適した形の駆動力に変換する始動力機構とエ
ンジンの可動部との間に駆動力伝達手段を介挿
し、該手段を始動力機構からエンジンの可動部へ
の方向にのみ駆動力を伝達する一方向性の動力伝
達手段とすることにより、始動後にエンジンの可
動部から形状記憶金属体に無用な力が伝達される
ことがないようにする。この駆動力伝達手段とし
てはエンジンの可動部が回転軸である場合には、
回転形の一方向クラツチが簡単であり従つて有利
である。 また、エンジンの始動中においては、当初は形
状記憶金属体が発生する力によりエンジンが外部
駆動されるわけであるが、始動が進行するに伴い
エンジン自体がトルクを発生するようになるの
で、始動が進行した時点では逆にエンジンが当初
の外部駆動方向と同方向に形状記憶金属体に力を
及ぼすようになる。この力は、もちろん形状記憶
金属体にその発する力とは逆方向に変形させるわ
けではないが、発生力と同方向ではあつてもそれ
を越える力を該金属体に与えることはそれに損傷
を与える原因となりうるので、始動力機構を第1
および第2の2個の機構部から構成して、両機構
部が始動が充分進行した時点では互いに分離する
ようにするのが、本発明の実施に当たつて有利で
ある。
【発明の実施例】
以下本発明による始動装置を、本発明の適用に
有利と考える外燃機関としてのスターリングエン
ジンに組み入れた場合について、図を参照しなが
ら本発明の実施例を詳細に説明する。 第1図に示されたいわゆるスターリングエンジ
ンはエネルギー効率のよいスターリングサイクル
の原理により動作する外燃機関として最近注目さ
れていることは周知のとおりであるが、図示の例
ではその出力軸で駆動される発電機50と一体化
されており、そのエンジン本体部30と該本体部
で発生する軸方向動力を回転動力に変換する動力
変換部40とは、発電機部50とともに一体化さ
れた密閉ケース内に収納されており、該密封ケー
ス内に封入される作動流体としてのヘリウムは、
その左方に示された外燃焼部10が発生する高温
の外燃焼ガスから完全にしや断されている。本発
明による始動装置100は図の右方の発電機端に
取付けられており、図の右方に示された外燃焼ガ
スの高温を受けとるヒートパイプとして構成され
た加熱手段70により形状記憶金属体60が加熱
され、その発する力を始動力機構80と駆動力伝
達手段90とを介してエンジンの出力回転軸に始
動力として与えるように構成されている。前述の
ヘリウムガスは元来はエンジン本体部の作動流体
なのであるが、軸封部からの洩出を防止するため
始動装置100を含めて一体化された前述の密封
ケース内に封じ切るようにしたものであり、この
ため発電機部50が始動装置100は、その内部
に充満するヘリウムガスを構成材料からの放出ガ
スや潤滑剤などによつて汚染してエンジン本体部
に事故を起こさせたり、ヘリウムの作動ガスとし
ての機能を低下させないようにすることがこの適
用例では必要である。 本発明にかかるエンジン始動装置は、さらに第
2図〜第4図にその詳細が示されているが、その
説明に立ち入る前にエンジン部の概要をできるだ
けかいつまんで以下にまず説明する。 第1図の最左端に示された外燃焼部では、モー
タ12等により駆動されるブロワ11により燃焼
空気を大気から取り入れて圧縮して、風洞13を
介して燃焼器14の周囲から吹き込み、該燃焼器
14は図示しない燃料系からの燃料をこれによつ
て燃焼させ、高温の外燃焼ガスEGを図の波形の
矢印で示すようにその右方の熱交換部20の熱交
換室21に流す。該室21には図ではその右方隔
壁を密封的に貫通してエンジン本体部30から加
熱管35が導入されているので、前述の高温のガ
スEGはその内部のヘリウムガスを加熱した後、
熱交換室21の外周縁部を経て上方に示された排
気管22を介して排気口23から排出される。 スターリングエンジンの本体部30は、前述の
加熱管35のほかデイスプレーサ31、冷却管3
6および熱再生器37を備え、図示の例でこれら
は4組設けられていて(図では3組のみが見え
る)、いわゆるダブル・アクテイング形の4気筒
構成となつているが、その動作の原理や態様は公
知なので説明を省略する。上述のデイスプレーサ
31は、作動ガスの導入口32aと導出口32b
とを備えたシリンダ32と、この中を軸方向に摺
動するピストン33と、このピストンの動力を伝
えるピストンロツド34とを備え、エンジン本体
部30が発生した動力がこのピストンロツド34
を介して図の右方の動力変換部40にあたえられ
る。 動力変換部40では、エンジンの気筒数に対応
した4個のスライドボア41aを備えたケース4
1の中央孔41b内に斜板42を備えた回転軸4
3が軸受44により回転自在に支承されており、
該斜板42はエンジン本体部30からピストンロ
ツド34に機械結合され前述のスライドボア41
a内を図の左右方向に摺動するスライダ45を介
して該ピストンロツド34の動力により回転駆動
される。ケース41内の雰囲気は、該ケースの4
個の首細部41cの内面を摺動するピストンロツ
ド34の径大部34aとの間の摺動シール作用に
より、エンジン本体部30のシリンダ32内の作
動ガスとしてのヘリウムガスとは一応しや断され
ているが、該摺動シールをヘリウムガスは容易に
漏洩するので、ピストン33の動きに伴う圧力変
動はないがほぼ一定圧力のヘリウムガスにより満
たされる。ピストンロツド34に連結された各ス
ライダ45は、該ロツドに結合される左スライダ
部45aとその反対側の右スライダ部45bとの
2個のスライダ部を持ち、両スライダ部は斜板4
2の周囲の外方部に配された連結部45cにより
剛に結合されている。また、これら左右のスライ
ダ部45a,45bはその間の斜板42に面する
部位に摺動突起45d,45eをそれぞれ備え、
この両突起の内の一方の摺動突起45dは、ピス
トンロツド34の図の左方から右方への動きに応
じて斜板42を押して該ロツドの動力を軸43の
回転動力に変換させ、他方の摺動突起45eは逆
に斜板の動きをピストンロツド34に伝えて、該
ピストン33を正しいエンジンサイクルの位相で
図の右方から左方へ移動させるる働きをする。 動力変換部40の右方に示された発電機部50
は、前述の軸43の回転動力を受けて発電作用を
行う部分であり、ケース51内に納められた固定
子52と軸43に直結された回転子53とを備え
るとともに、その右方の端蓋54の軸受55によ
り軸43の図の右端を支承する。このケース51
内も動力変換部40とそのケース41の中央孔4
1bを介して連通されているので、同様にヘリウ
ムガスが満たされる。従つてこのヘリウムガスを
汚染させることが少なくなるよう、回転子53は
例えば永久磁力励磁の回転子として構成される。 本発明にかかる始動装置100は、以上のエン
ジン発電機ユニツトの図の右端に図示のように取
付けられ、発電機部50の端蓋54に一体的に取
付けられたケース101内に収納された形状記憶
金属体61と、始動機構80と、駆動力伝達手段
90と、前述のケース101に取付けられた加熱
手段70とを備え、前述の端蓋54を貫いて図の
右方に突出した軸43の軸端43aに機械的に係
合される。加熱手段70の主体は第1図に示され
た実施例ではヒートパイプ71であつて、該ヒー
トパイプ71の放熱端71aはケース101を貫
通してその内側の形状記憶金属体61に熱的に密
に結合され、その吸熱端71bは前述の熱交換部
20からの排気管22の排気口23とは別のその
右端の開口部22a内に臨み、かつ複数枚の吸熱
フイン72を介して該開口部22aに機械的に結
合されている。排気管22の開口部22aと排気
口23との間には開閉式のダンバ73が設けられ
ており、ヒートパイプ71の吸熱端71bへの高
温の外燃焼ガスの供給をその開閉によつて制御で
きるようになつている。第2図において、ケース
101を貫いてその内部に導入されたヒートパイ
プ71の放熱端71aは、第2図のY−Y矢視断
面図である第4図に示されたようにおおむねスパ
イラル状に形成された形状記憶金属体61の一端
61aに例えばろう付けにより熱的に密に結合さ
れている。なお、該形状記憶金属体61もこの実
施例ではヒートパイプとして構成されており、そ
の前述の一端61aを吸熱端としてヒートパイプ
71により与えられた熱がその各部に速やかに伝
達されるように考慮されている。該金属体61の
他端61bは、始動機構80を構成する内歯歯車
81の円筒状延出部81bの内面にろう付け等の
手段により機械的に剛に結合されている。 前記の内歯歯車81の延出部81bの外周はケ
ース101の内面により軸受手段例えばニードル
ベアリング機構102により回動可能に支承され
ている。始動機構80のもう一つの構成品である
ピニオン82は、その外歯82aが内歯歯車81
の内歯81aと歯合可能な位置に、前述の軸43
の軸端43aにより駆動力伝達手段90を介して
支承されている。伝達手段90はこの実施例では
公知のローラ式の一方向回転クラツチであつて、
前述の始動機構80のピニオン82と一体化され
た外輪91と、これに対応して前述の軸端43に
取付けられた内輪92と、該内外輪91,92の
間に介装されそれぞれ図示しないばねと共働して
一方向クラツチ作用を営む複数個のローラ93と
からなり、さらに外輪91の内周には軸受スリー
ブ94が備えられていて、該外輪91を、従つて
ピニオン82を軸端43により回転自在に確実に
定位置に支承している。 以上のように構成された本発明による始動装置
はエンジンの始動動作を開始する前には、始動力
機構80の内歯歯車81の内歯81aとピニオン
82の外歯82aとが互いに歯合された状態にあ
る。エンジンの始動に際しては、まず第1図のブ
ロワ11が起動され、ついで燃焼器14が点火さ
れて、外燃焼ガスEGが作られる。該ガスEGは、
熱交換部20でエンジン本体部30の加熱管35
を加熱した後、排気管22に流れて排気口23か
ら排出されるが、この時エンジン本体部30を始
動させるために加熱手段70中のダンパ73を開
操作する。これにより高温の外燃焼ガスEGは該
排気管22の開口部22aの方に分流され、該開
口部22aの内のヒートパイプ71の吸熱端71
bを加熱する。この吸熱端71bで吸収された熱
量はヒートパイプ71によりその放熱端71aに
速やかに伝達され、ヒートパイプとして形成され
た形状記憶金属体61の吸熱端としての一端61
aにその熱量を与える。 このようにしてその一端61aに熱量を得た形
状記憶金属体61は、該熱量を速やかにその各部
に分配し、材料の変態点に温度上昇させる。これ
により、該金属体61はその当初記憶していた原
形状に短時間内にその形状を復帰させ、それによ
つて金属体61のスパイラル形状の曲率半径が該
原形状に応じて増大または減少する。図示の実施
例においては、この際に曲率半径が増大するの
で、第3図に示すように金属体61の他端61b
はこれによつてその固定端である一端61aを中
心に時計回り方向に動き、これに固定された内歯
歯車81がこれと同方向の矢印Pで示された方向
に回動する。ピニオン82は前述のように当初は
内歯歯車81と歯合しているので、同じく図で矢
印Qで示された時計方向に回動される。ピニオン
82と結合された一方向クラツチ90は、この場
合時計方向回りのトルクを伝達するように形成さ
れているので、これによつて軸43が回動されて
動力変換部40を介してエンジン本体部30のピ
ストン33がその停止位置から移動する。 このようにピストン33が形状記憶金属体61
のばね力によつて僅かでも始動されると、そのと
きにはエンジンのデイスプレーサ31にはすでに
外燃焼ガスEGにより加熱された高温のヘリウム
ガスの圧力がピストン33の図の左方から与えら
れているので、ピストン33は図の右方に向けて
動かされてエンジンが自力で始動し始める。この
エンジン自身の始動力は始動変換部40の軸43
に伝えられるが、その回動力は始動装置100が
軸43に与える始動力と同方向であるので、金属
体61の発生するばね力がこれによつて若干助長
されてエンジンの始動が促進される。しかし、エ
ンジン自身の始動力が金属体61のばね始動力を
上回るまでに立ち上がつた時点では、一方向性ク
ラツチ90はその内外輪間の係合を直ちに解くの
で、エンジンの始動力が無用に金属体61に掛か
ることはない。また、金属体61がヒートパイプ
71から与えられた熱量によつてほぼ定温にまで
上昇したときには、内歯歯車81の回動角度は最
大値に達するが、第3図に示すように該内歯歯車
81にはその一部に欠歯部81cが設けられてい
るので、ピニオン82はこの最大回動角度付近で
内歯歯車81との歯合を解かれ、ちようど第3図
に示された状態になる。従つてこの状態ではエン
ジンからの始動力がピニオン82に万一伝達され
ても、これによつて内歯歯車が無用に回動して金
属体61に損傷を与えるようなことはない。 以上のようにしてエンジンが始動された後は、
前述の加熱手段70のダンパ73を閉操作して始
動装置100への加熱を断ち、該装置を始動動作
前の当初の状態に復帰させておく。これによつ
て、金属体61は自然冷却され、これに伴つて当
然内歯歯車81は前の矢印Pとは逆方向に漸時回
動し、ピニオン82もこれと歯合して前の矢印Q
とは逆方向に回動されるが、かかる逆方向の運動
は一方向性クラツチ90によつて軸43に伝達さ
れることはなく、エンジンの運転に支障が生じる
ようなことはない。 なお、以上説明したような始動装置100の始
動動作において、金属体61のヒートパイプとし
ての動作は、通常のヒートパイプの場合とやや異
なり吸熱端としての一端61aが受けた熱量をそ
の他端61bに伝えるものではなく、その中間部
61cにできるだけ均一に伝える必要がある。こ
のため、第2図に示されるように金属体61の内
孔にふつう封入されるウイツク62はその吸熱端
61a付近においては内孔の全面を覆うように設
けられて吸熱熱量を封入熱媒に速やかに伝えてそ
の蒸発が促進されるが、その中間部においては内
孔の一部の面のみを覆うように配されて、残余の
表面で熱媒が凝縮して熱量が放出されやすくする
ようにするのが有利である。また、金属体61の
他端61bにはその温度を上昇させても金属体6
1の発するばね力に貢献することがなく、むしろ
内歯歯車81の方に無用に熱量を拡散させてしま
うことになるので、図示のようにその内面を熱絶
縁性の層63で覆うようにした方が有利である。
もちろん前述のウイツクは必ずしも必要なもので
はなく、液体の熱媒がその吸熱端としての一端6
1aに円滑に環流されれば省いてもよい。また、
他端61bの内歯歯車81への結合手段は前述の
ようにろう付け等により剛にする必要はなく、む
しろピン結合などの機械的自由度のある結合とし
た方が、金属体61の発するばね力を増す上にお
いても、また無用に熱量を内歯歯車の方に拡散さ
せてしまわないようにする上でも望ましい。 以上説明した二つの実施例のほか、本発明は
種々の態様で実施をすることができる。例えば始
動力機構は前述の歯車機構に限らず、形状記憶金
属体の形状変化をエンジンの可動部の運転形態に
変換できれば、リンク機構など任意の機構を採用
することができ、実施例で説明した内歯歯車の欠
歯部のような遊び機構をその内に容易に組入れる
こともできる。駆動力伝達手段としても、ローラ
式の一方向性クラツチにに限らず公知の種々の方
向性を有する機械的手段を採用できるのはもちろ
んである。形状記憶金属体の態様もスパイラル状
の中空体とする必要は必ずしもなく、板状体とし
てスナツプ状の形状変化をさせるとか種々の変化
が可能である。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外燃機
関の始動装置を、加熱により第1の形態から第2
の形態に形状が遷移し回転力を発生する形状記憶
金属体と、該金属体を外燃機関の始動時に加熱す
る加熱手段と、該加熱手段により形状記憶金属体
が加熱された際の該金属体の前記形状の遷移に基
づく回転力を外燃機関の可動部を所定方向に始動
させる回転駆動力に変換する始動力機構と、該機
構と外燃機関の可動部との間に介挿され該機構か
ら外燃機関の可動部への方向にのみ前記始動のた
めの回転駆動力を伝達する一方向性の駆動力伝達
手段とを備え、前記加熱手段の加熱源として、外
燃焼ガスの外燃機関からの排ガスを用いて成るも
のとしたので、下記の効果を奏する。 簡単でかつ頑丈な構造の外燃機関の自動的で
静粛な始動に好適な始動装置が得られる。 形状記憶合金は外燃機関の始動に必要な始動
力を十分発揮でき、かつ長年繰り返し使用して
も劣化の恐れが少なく、また変態点が低温なの
で加熱手段を簡単にできる。 外燃機関が始動してそれ自身の始動力を発生
し始めた時点では、一方向性を有する駆動力伝
達手段が外燃機関と形状記憶合金体との係合を
切るので、外燃機関の始動力によつて該金属体
に無用な応力が発生することが防止され、動作
信頼性の高い始動装置が得られる。 加熱手段の加熱源として、外燃焼ガスの外燃
機関からの排ガスを用いているので、外燃機関
において発生する多量の熱量のうち、無視しう
る程度の部分のみが始動に使用され、別のエネ
ルギー源を設ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
図面はすべて本発明の実施例を示し、第1図は
本発明による外燃機関の始動装置の一実施例をス
ターリングエンジンに組み込んだ状態を示す外燃
機関および始動装置の縦断面図、第2図は当該実
施例における始動装置の主要部の縦断面図、第3
図は第2図のX−X矢視横断面図、第4図は第2
図のY−Y矢視横断面図である。図において、 10:外燃機関の外燃焼部、20:外燃機関の
熱交換部、22:外燃機関の排気管、30:外燃
機関本体部、40:外燃機関の動力変換部、5
0:外燃機関により駆動される発電機部、61:
形状記憶金属体、70:加熱手段、71:加熱手
段としてのヒートパイプ、80:始動力機構、8
1:内歯歯車、82:ピニオン歯車、90:駆動
力伝達手段としてのローラ式一方向性のクラツ
チ、EG:外燃焼ガス、である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 加熱により第1の形態から第2の形態に形状
    が遷移し回転力を発生する形状記憶金属体と、該
    金属体を外燃機関の始動時に加熱する加熱手段
    と、該加熱手段により形状記憶金属体が加熱され
    た際の該金属体の前記形状の遷移に基づく回転力
    を外燃機関の可動部を所定方向に始動させる回転
    駆動力に変換する始動力機構と、該機構と外燃機
    関の可動部との間に介挿され該機構から外燃機関
    の可動部への方向にのみ前記始動のための回転駆
    動力を伝達する一方向性の駆動力伝達手段とを備
    え、前記加熱手段の加熱源として、外燃焼ガスの
    外燃機関からの排ガスを用いて成ることを特徴と
    する外燃機関の始動装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
    外燃機関がスターリングサイクル機関であること
    を特徴とする外燃機関の始動装置。 3 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
    加熱手段として外燃焼ガスの外燃機関からの排ガ
    スの温度を形状記憶金属体に伝達するヒートパイ
    プが用いられることを特徴とする外燃機関の始動
    装置。 4 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
    形状記憶金属体として、一端が固定され他端が始
    動力機構に結合されたヒートパイプを用い、前記
    一端が加熱手段により加熱されるようにしたこと
    を特徴とする外燃機関の始動装置。 5 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
    形状記憶金属体がスパイラル形状のばね体として
    形成されることを特徴とする外燃機関の始動装
    置。 6 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
    始動力機構が形状記憶金属体に結合された第1の
    機構部と、駆動力伝達手段に結合された第2の機
    構部とからなり、該第1の機構部および第2の機
    構部の何れかは、該第1の機構部と第2の機構部
    とを、前記金属体が第2の形態にありかつ外燃機
    関の始動が進行した時点で互いに分離する遊び機
    構を有することを特徴とする外燃機関の始動装
    置。 7 特許請求の範囲第6項記載の装置において、
    第1の機構部が内歯歯車であり、第2の機構部が
    該内歯歯車に金属体の第1の形態で歯合するピニ
    オン歯車であり、前記内歯歯車が金属体の第2の
    形態では前記ピニオン歯車との歯合が解除される
    ように遊び機構である欠歯部分を有することを特
    徴とする外燃機関の始動装置。 8 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
    駆動力伝達手段が始動力機構からの回転駆動力を
    その所定方向にのみ外燃機関の可動部に伝達する
    一方向クラツチであることを特徴とする外燃機関
    の始動装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5940579B2 (ja) * 1971-07-01 1984-10-01 ゼネラル・エレクトリツク・コムパニ− 立方晶系窒化硼素/焼結カ−バイド研摩体

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