JPS59188074A - Heat engine - Google Patents
Heat engineInfo
- Publication number
- JPS59188074A JPS59188074A JP6283883A JP6283883A JPS59188074A JP S59188074 A JPS59188074 A JP S59188074A JP 6283883 A JP6283883 A JP 6283883A JP 6283883 A JP6283883 A JP 6283883A JP S59188074 A JPS59188074 A JP S59188074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chain
- shape memory
- heat engine
- memory alloy
- coils
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/06—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
- F03G7/065—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like using a shape memory element
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は、形状記憶合金部材の熱収縮を利用したヒー
トエンジンの構造を改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to improving the structure of a heat engine that utilizes thermal contraction of a shape memory alloy member.
先行技術の説明
第1図は、形状記憶合金部材を用いたヒートエンジンの
従来例を示す略図的平面図である。従来の形状記憶含金
部材を利用したヒートエンジン1は、1対の回転体2,
3とこの回転体を連結する形状記憶合金コイル4とから
なる。形状記憶含金コイル4には、逆変態温度より高温
側で伸びきった形状を呈するように、形状記憶効果付与
処理が施されている。このヒートエンジン1は、形状記
憶合金コイル4の左側の部分4aをたとえば逆変態温度
より高温に加熱し、他方右側の部分4bを変態温度より
低湿に冷却することにより駆動される。すなわち、加熱
・冷却を施すことにより、左側の部分4aと右側の部分
4bとを、それぞれ伸長および収縮させることにより回
転体2,3を回転させるものである。Description of Prior Art FIG. 1 is a schematic plan view showing a conventional example of a heat engine using a shape memory alloy member. A heat engine 1 using a conventional shape-memory metal-containing member includes a pair of rotating bodies 2,
3 and a shape memory alloy coil 4 that connects this rotating body. The shape memory metal-containing coil 4 is subjected to a shape memory effect imparting treatment so that it assumes a fully elongated shape at a temperature higher than the reverse transformation temperature. The heat engine 1 is driven by heating the left side portion 4a of the shape memory alloy coil 4 to a temperature higher than the reverse transformation temperature, and cooling the right side portion 4b to a humidity lower than the transformation temperature. That is, by applying heating and cooling, the left side portion 4a and the right side portion 4b are expanded and contracted, respectively, thereby rotating the rotating bodies 2 and 3.
従来より、第1図に示したヒートエンジンのほか、ベル
ト状の形状記憶合金部材を用いて2個の回転体を連結し
たヒートエンジンも提案されている。しかしながら、こ
れらのベルトあるいはコイル状の形状記憶合金部材を用
いたものではベルトあるいはコイルがスリップしやすく
、したがって確実な動力伝達を達成することができずか
つ大きなトルクを伝達できないという欠点があった。ま
た、スリップを許容しつつ用いたとしても、スリップに
よりベルトが次第に摩耗し、煩雑に交換する必要がある
という問題もあった。In addition to the heat engine shown in FIG. 1, heat engines in which two rotating bodies are connected using a belt-shaped shape memory alloy member have also been proposed. However, these devices using a belt or a coiled shape memory alloy member have the drawback that the belt or coil tends to slip, and therefore, reliable power transmission cannot be achieved and large torque cannot be transmitted. Further, even if the belt is used while allowing slippage, the belt gradually wears out due to the slippage, and there is a problem in that the belt needs to be replaced in a complicated manner.
さらに、取付けの際に初期張力を与える必要があるため
、使用する回天体の径の大きさおよび回転体間の距離が
かなりの制限を受けるという欠点もあった。Furthermore, since it is necessary to apply initial tension during installation, there is also a drawback that the diameter of the rotating bodies used and the distance between the rotating bodies are severely limited.
発明の目的
それゆえに、この発明の目的は、上述の欠点を解消し、
確実な動力伝達を達成することができ、かつ長寿命のヒ
ートエンジンを提供することにある。OBJECT OF THE INVENTION Therefore, the object of the invention is to overcome the above-mentioned disadvantages and to
An object of the present invention is to provide a heat engine that can achieve reliable power transmission and has a long life.
発明の構成
この発明は、1対のスプロケットと、このスプロケット
を連結するチェーンと、少なくとも1個のロープを挟ん
でチェーンに両端が固定された複数個の形状記憶合金部
材とを備えることに特徴を有する。Structure of the Invention The present invention is characterized in that it includes a pair of sprockets, a chain connecting the sprockets, and a plurality of shape memory alloy members each having both ends fixed to the chain with at least one rope interposed therebetween. have
固定される形状記憶合金部材は、「少なくとも1個のロ
ーラを挟んで」両端が固定されていればよい。したがっ
て、複数個のローラを挟んで両端がチェーンに固定され
ていてもよい。The shape memory alloy member to be fixed may be fixed at both ends "with at least one roller in between." Therefore, both ends may be fixed to a chain with a plurality of rollers in between.
この発明に用いられる「形状記憶合金部材」としては、
コイル状、板状あるいは線状などの様々な形状の形状記
憶合金からなる形状記憶合金部材を用いることができる
。The "shape memory alloy member" used in this invention includes:
Shape memory alloy members made of shape memory alloys in various shapes such as a coil shape, a plate shape, or a wire shape can be used.
この発明のその他の特徴は、図面を参照して行なう以下
の実施例についての説明より明らかとなろう。Other features of the invention will become clear from the following description of embodiments with reference to the drawings.
実施例の説明
第2図はこの発明の一実施例の略図的平面図である。こ
の実施例のヒートエンジン11は、矢印Xのように一方
向のみに回転する1対のスプロケット12.13と、こ
のスプロケット12.13を連結するチェーン14とを
備える。また、このチェーン14には、1個のローラ1
4aを挾んで両端がローラ14aの両側のローラ14b
、14bに固定された複数個の形状記憶合金コイル15
が取付けられている。したがって、この実施例のヒート
エンジン11では1個おきのローラ14b,14b・・
・が複数個の形状記憶合金コイル15により連結されて
いる。DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS FIG. 2 is a schematic plan view of an embodiment of the present invention. The heat engine 11 of this embodiment includes a pair of sprockets 12.13 that rotate in only one direction as indicated by arrow X, and a chain 14 that connects the sprockets 12.13. The chain 14 also includes one roller 1.
The rollers 14b on both sides of the roller 14a sandwich the roller 4a.
, a plurality of shape memory alloy coils 15 fixed to 14b.
is installed. Therefore, in the heat engine 11 of this embodiment, every other roller 14b, 14b...
· are connected by a plurality of shape memory alloy coils 15.
形状記憶合金コイル15は、逆変態温度より高温側で収
縮状態を呈するように形状記憶効果付与処理が施されて
いる。したがって、第2図に示した実施例の要求を拡大
して示す第3図および第4図から明らかなように、冷却
されると第3図に示すように形状記憶合金コイル15が
伸縮し、チェーン14は直線的に延ばされる。他方、変
態温度より高温側に加熱されると、形状記憶合金コイル
15が収縮し、第4図に示すような形状となる。The shape memory alloy coil 15 is subjected to a shape memory effect imparting treatment so that it exhibits a contracted state at a temperature higher than the reverse transformation temperature. Therefore, as is clear from FIGS. 3 and 4, which are enlarged views of the requirements of the embodiment shown in FIG. 2, when cooled, the shape memory alloy coil 15 expands and contracts as shown in FIG. Chain 14 is stretched linearly. On the other hand, when heated to a temperature higher than the transformation temperature, the shape memory alloy coil 15 contracts and assumes the shape shown in FIG. 4.
したがって、第2図のチェーン14の左側部分Bゾーン
に冷却媒体を噴射または冷却媒体に接し、他方チェーン
14の右側部分aゾーンに逆変態温度より高温の加熱媒
体を噴射または加熱媒体に浸すことにより、チェーン1
4は1対のスプロケット12,13間を回転駆動される
。Therefore, by injecting a cooling medium into the zone B of the left side of the chain 14 in FIG. , chain 1
4 is rotationally driven between a pair of sprockets 12 and 13.
ところで、この実施例では、チェーン14と1対のスプ
ロケット12.13どが噛み台って回転するため、確実
に動力を伝達することができる。By the way, in this embodiment, the chain 14 and the pair of sprockets 12 and 13 rotate together, so that power can be reliably transmitted.
好ましくは、冷却のための冷却媒体および加熱のための
高温媒体は、それぞれ対向流としてチェーン14に噴射
させるか、冷却、加熱のゾーンをそれぞれ区切って浸す
方が加熱・冷却の効率を上昇させ得るからである。Preferably, the cooling medium for cooling and the high-temperature medium for heating are injected into the chain 14 as countercurrent flows, or the cooling and heating zones are separated and immersed, which can increase the efficiency of heating and cooling. It is from.
第5図および第6図は、この発明の他の実施例を説明す
るための部分切欠き側面図である。第5図は、形状記憶
合金部材が伸長した状態を示し先の実施例の第3図に相
当する図であり、第6図は形状記憶合金部材が収縮した
状態を示し先の実施例の第4図に相当する図である。第
5図および第6図に示した実施例では、先の実施例の形
状記憶合金コイル15に代えて板状形状記憶合金部材2
5が使用されていることにある。その他の栴造について
は、第2図ないし第4図に示した実施例と同様であるた
めその説明を省略する。第5図および第6図から明らか
なかように、板状形状記憶合金部材25を用いた場合に
おいても、その形状回復効果を利用することによりチェ
ーン14を部分的に伸縮させることができ、したがって
1対のスプロケット12.13を確実にかつ大きなトル
クで回転することができる。FIGS. 5 and 6 are partially cutaway side views for explaining other embodiments of the present invention. FIG. 5 shows a state where the shape memory alloy member is expanded and corresponds to FIG. 3 of the previous embodiment, and FIG. 6 shows a state where the shape memory alloy member is contracted and is a view corresponding to FIG. This figure corresponds to Figure 4. In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, a plate-shaped shape memory alloy member 2 is used instead of the shape memory alloy coil 15 of the previous embodiment.
5 is used. The other parts of the construction are the same as those in the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, so their explanation will be omitted. As is clear from FIGS. 5 and 6, even when the plate-shaped shape memory alloy member 25 is used, the chain 14 can be partially expanded and contracted by utilizing its shape recovery effect. The paired sprockets 12 and 13 can be rotated reliably and with a large torque.
上述した各実施例では、形状記憶台金部材の両端は、と
もにローラ14b、14bに連結されていたが、この発
明はこれに限られるものではない。In each of the embodiments described above, both ends of the shape memory base metal member were connected to the rollers 14b, 14b, but the present invention is not limited to this.
すなわち、「少なくとも1個のローラを挾んで」チェー
ンに両端が固定されてさえいればよい。したがって、た
とえば2個以上のローラを挟んで両端が固定されていて
もよく、あるいはローラ以外の部分に両端が固定されて
いてもよい。That is, it is only necessary that both ends be fixed to the chain "with at least one roller in between." Therefore, for example, both ends may be fixed across two or more rollers, or both ends may be fixed to a portion other than the rollers.
発明の効果
以上のように、この発明によれば、1対のスプロケット
と、このスプロケットを連結するチェーンと、少なくと
も1個のローラを挟んでチェーンに両端が固定された複
数個の形状記憶合金部材とを備えるため、スプロケット
とチェーンとの噛み合わせにより確実に動力を伝動する
ことができる。Effects of the Invention As described above, the present invention includes a pair of sprockets, a chain connecting the sprockets, and a plurality of shape memory alloy members having both ends fixed to the chain with at least one roller in between. Because of this, power can be reliably transmitted through the engagement of the sprocket and chain.
また、スリップが生じないので、かなり大きなトルクを
も伝達することができかつ摩耗の生じるおそれもほとん
どない。さらに、激しい伸縮が生じないため、チェーン
の材質疲労も少ない。したがって、長寿命のヒートエン
ジンを達成することができる。Further, since no slip occurs, a considerably large torque can be transmitted and there is almost no risk of wear. Furthermore, because there is no severe expansion and contraction, there is less fatigue in the chain material. Therefore, a long-life heat engine can be achieved.
この発明は、加熱・冷却により駆動されるヒートエンジ
ン全般に適用され得るものであることを指摘しておく。It should be pointed out that this invention can be applied to heat engines in general that are driven by heating and cooling.
第1図は、従来の形状配憶合金部材を用いたヒートエン
ジンの一例を示す略図的平面図である。
第2図は、この発明の一実施例を示す平面図である。第
3図および第4図は、第2図に示した実用例の要部を拡
大して示す平面図であり、第3図は形状記憶合金コイル
が伸長したときの状態を、第4図は形状記憶合金コイル
が収縮したときの状態を示す図である。第5図および第
6図は、この発明の他の実施例の動作を説明するための
部分切欠き平面図であり、先の実施例の第3図および第
4図に相当する図である。
11・・・ヒートエンジン、12.13・・・スプロケ
ット、14・・・チェーン、14a・・・ローラ、15
゜25・・・形状記憶合金部材。FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a heat engine using a conventional shape memory alloy member. FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the present invention. 3 and 4 are enlarged plan views showing the main parts of the practical example shown in FIG. 2. FIG. 3 shows the state when the shape memory alloy coil is expanded, and FIG. It is a figure which shows the state when a shape memory alloy coil contracts. 5 and 6 are partially cutaway plan views for explaining the operation of another embodiment of the present invention, and correspond to FIGS. 3 and 4 of the previous embodiment. 11...Heat engine, 12.13...Sprocket, 14...Chain, 14a...Roller, 15
゜25...Shape memory alloy member.
Claims (1)
ェーンと、少なくとも1個のローラを挟んでチェーンに
両端が固定された複数個の形状記憶合金部材とを備える
ことを特徴とする、ヒートエンジン。A heat engine comprising a pair of sprockets, a chain connecting the sprockets, and a plurality of shape memory alloy members fixed at both ends to the chain with at least one roller in between.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6283883A JPS59188074A (en) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | Heat engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6283883A JPS59188074A (en) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | Heat engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59188074A true JPS59188074A (en) | 1984-10-25 |
Family
ID=13211849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6283883A Pending JPS59188074A (en) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | Heat engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59188074A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103352820A (en) * | 2013-07-12 | 2013-10-16 | 江苏大学 | Rotary device based on gear-rack transmission and driven by shape memory effect |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP6283883A patent/JPS59188074A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103352820A (en) * | 2013-07-12 | 2013-10-16 | 江苏大学 | Rotary device based on gear-rack transmission and driven by shape memory effect |
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