JPS6114607Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、膨張空間と、該膨張空間とは位相の
ずれた圧縮空間とを、連通せしめてなる熱ガスピ
ストン機関に関するものである。

この熱ガスピストン機関は、冷ガス冷凍機、熱
ガス機関、冷ガス機関および熱ポンプ等として従
来既知である。

従来ピストンとピストンロツドとの間に用いら
れている連結方法としては、第５図に示すよう
に、ピストンをピストンロツド１′に固定するナ
ツト２′が、ベース素子３′とピストンキヤツプ
４′との組立体の内部に位置しているものがあ
る。このものでは、ピストンとピストンロツド
１′に取付け、取りはずしに際して、先ず、ピス
トンキヤツプ４′をベース素子３′から取りはずこ
とを必要とする欠点がある。さらに、ピストンキ
ヤツプ４′とベース素子３′の取付け取りはずしを
容易とするため、ピストンキヤツプ４′およびベ
ース素子３′に、ネジ部５′を設ける必要がある。
この連結方法では、ピストンキヤツプ４′とベー
ス素子３′が相対的に傾斜して位置するため、ピ
ストンが、シリンダ内において円滑に動かない欠
陥を生ずることが多く、これを防ぐためには、こ
のネジ部５′に非常に高い加工精度を必要とす
る。

本考案は、前記不具合を解消し、より改良した
熱ガスピストン機関を提供することをその目的と
するものである。

以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて説
明する。まず、本考案にかかわる熱ガスピストン
機関の構成から第１図に基づいて説明する。

シリンダ１ａとピストン２ａによつて形成され
る膨張空間３ａは、ヒータ４ａ，蓄熱器５ａ、そ
してクーラ６ａを介して、圧縮空間７ｂと連通し
ている。同様に、膨張空間３ｂ，３ｃ，３ｄと圧
縮空間７ｃ，７ｄ，７ａも、それぞれ連通してい
る。ピストン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、ピスト
ンロツド８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを介して、駆動
装置（図示せず）に連結し、ピストン１ａの作動
をピストン１ｂより90度位相を進ませており、以
下、同様の位相関係を与えている。ヒータ４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄには、加熱用のバーナ９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄが設けられている。

次に、本考案にかかる熱ガスピストン機関のピ
ストン２ａの構成を、第３図に基づいて説明す
る。尚、ピストン２ｂ，２ｃ，２ｄも全く同様の
構成であるので、その説明は省略する。

ピストンキヤツプ６は、ベース素子７に固着さ
れ、ピストン２ａをなしている。ピストンロツド
８ａは、中心軸線に対し、直角をなす平面９を有
し、該ピストンロツド８の小径部１０の端部１１
には、ネジ部１２を有する。前記ベース素子７に
は、小径の中心孔１３と大径の中心孔１４が設け
られている。前記ベース素子７の大径の中心孔１
４には、第３図に示す如く、前記ピストンロツド
８ａの端部１１のネジ部１２と係合するネジ部１
５を有し、且つ外筒部分の一部を平面とした側平
面１６を有する締結素子１７が、内包され、さら
に、第４図に示す如く、前記締結素子１７の側平
面１６と係合する平面１８を有する回転止メ素子
１９が、前記締結素子１７と係合するように設置
され、さらに、該回転止メ素子１９は、前記ベー
ス素子７に固着されている。前記ベース素子７の
小径の中心孔１３には、前記ピストンロツド８ａ
を構成している部材の材質（一般には鋼材）より
軟質な材質（例えば鋼合金）で構成され、且つ前
記ピストンロツド８ａの小径部１０が嵌合する中
空円筒部材２０が嵌入され、前記ベース素子７と
固着している。前記ピストンロツド８ａの中心軸
線に対し直角をなす平面９は、ピストン２ａとピ
ストンロツド８ａの相対的位置を微調整するスペ
ーサ２１を介し、前記ベース素子７の低部と係合
している。

前記ピストンロツド８ａの小径部１０を、前記
ベース素子７に設けた小径の中心孔１３に固着さ
れている前記中空円筒部材２０に嵌入し、さらに
該ピストンロツド８ａのネジ部１２を前記ベース
素子７の大径の中心孔１４に内包されている前記
締結素子１７に係合させ、ピストン２ａと前記ピ
ストンロツド８ａを相対的に回転させることによ
り、前記ピストンロツド８ａとピストン２ａは、
強固に結合する。この際、前記締結素子１７は、
前記ベース素子７に固着された回転止メ素子１９
に拘束され、ピストン２ａとの相対運動は、中心
軸線方向のみわずかである。前記ピストンロツド
８ａの小径部１０は、円筒中空素子２０に対し、
回転しながら軸線方向に移動して嵌合する。結合
完了に際し、前記ピストンロツド８ａに設けた中
心軸線に対して直角をなす平面９は、前記スペー
サ２１を介し、前記ベース素子７の低部と強固に
係合する。

以上の如き構成において、ピストン２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄとピストンロツド８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄは強固に結合し、図示しない駆動装置と
連結して膨張空間３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、圧縮
空間７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの容積を可変とす
る。これにより連通している膨張空間３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄ、ヒータ４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄ、蓄熱器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、クーラ６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ及び圧縮空間７ａ，７ｂ，
７ｃ，７ｄ内の作動ガスは、膨張空間３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄと圧縮空間７ａ，７ｂ，７ｃ，７
ｄの間を往復する。この時、作動ガスは、ヒータ
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ部でのバーナ９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄによる加熱、クーラ６ａ，６ｂ，
６ｃ，６ｄ部での冷却を受け、膨張・圧縮をくり
かえし、全体としてピストン２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄに仕事を与える。

以上の如く本考案によれば、ピストンキヤツプ
をベース素子から取りはずすことなく、ピストン
とピストンロツドの結合が可能となる。したがつ
て、ピストンキヤツプとベース素子の連結構造に
おいて、高い加工精度を必要とするネジ部は、不
必要となり、ピストンキヤツプとベース素子は、
固着による構成が可能となり、簡単な形状で構成
できる。

さらに本考案によれば、中空円筒素子にピスト
ンロツドを構成している部材の材質より軟質な材
質を用いることにより、ピストンロツドの小径部
が、中空円筒素子内を回転しながら軸線方向に移
動する際、ピストンロツドの小径部と中空円筒素
子の接触によるかじり、むしれ等を防ぐことが可
能となり、満足すべき心出しが容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図までの図は、本考案熱ガスピ
ストン機関の一実施例を示すもので、第１図は全
体の概略図、第２図は要部に係るピストンとピス
トンロツドの締結状態を示す拡大断面図第３図は
締結素子の斜視図、第４図は回転止メ素子の斜視
図、第５図は、従来のピストンとピストンロツド
の締結状態を示す拡大断面図である。 ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ：ピストンロツド、１
１：端部、１２：ネジ部、１５：ネジ部、１６：
側平面、１７：締結素子、１８：平面、１９：回
転止メ素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可変容積を有する少なくとも１個の圧縮空間
   と、この圧縮空間と連通する可変容積を有する少
   なくとも１個の膨張空間とをそなえ、これらの空
   間が作動的に相対的に異なる温度を有し、これら
   の空間の容積がピストンによつて変化され、各ピ
   ストンはピストンロツドを介して駆動装置に連結
   され、少なくとも膨張空間の容積を変化させるピ
   ストンをピストンロツドの端部に固着されるベー
   ス素子とこのベース素子の膨張空間に面する側に
   取付けられたピストンキヤツプによつて構成する
   熱ガスピストン機関において、前記ベース素子
   に、中心孔を設け、この中心孔に、ピストンロツ
   ドの端部のネジ部と係合するネジ部を有し、且つ
   外筒面に側平面を有する締結素子を内包せしめ、
   前記締結素子の外筒面に設けた側平面と係合する
   平面を有する回転止め素子を、前記締結素子と係
   合させて前記ベース素子に固着したことを特徴と
   する熱ガスピストン機関。