JPH024175A - ピストンエンジン及びピストンエンジンを具えた低温クーラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシリンダ内で往復動してガス状媒体を吐出可能
で、少なくとも１個の溝形ベアリングにより往復動方向
に関し径方向にジャーナル軸受したピストンを具えるピ
ストンエンジンに関するものである。

本発明は又この種ピストンエンジンを具えた低温クーラ
に係わる。

上記型式のピストンエンジンはヨーロッパ特許願第ＢＰ
−Ａｌ−０２２３２８８号（ＰＨＮ１１５３８）により
提案済のものであり、このエンジンにおいてはシリンダ
内で回転し得るピストンに溝形ベアリングを設ける。

多くの場合、ピストンエンジン内のピストンを回転させ
ると同時に軸方向変位させることは避けていた。従って
、ピストンの外側における溝形ベアリングにより変位ピ
ストンの径方向ジャーナル軸受を提供することは不可能
であった。例えばピストンをリニヤ電動モータのコイル
に連結する場合、ピストンは回転不能であった。要求さ
れる電動接続はピストンの回転を制限する。又ピストン
及びシリンダの公差（径方向間隙）を相対作動する溝形
ベアリングの径方向寸法に一致させることは著しく困難
である。このことは、ピストンエンジンが所謂低温クー
ラで、ピストンをディスプレーサにより形成する場合、
特に顕著である。ディスプレーサの変位とピストンの変
位との間における位相差の変化に関連したかかる低温タ
ーラの径方向間隙に係る要求は相対作動する溝形ベアリ
ング及び可能な製造公差に関する要求とは全く異なるも
のである。又ディスプレ−サ上の大きな温度差も径方向
間隙に影響する。

本発明の目的は、製造公差、温度特性及び軸受特性を相
互に一致させる可能性の高いピストンエンジンを提供す
るにある。

この目的のため本発明ピストンエンジンはピストンを回
転自在に心出しすると共に、ピストン軸線をシリンダ軸
線に関連した少なくとも２対の溝形ベアリングにより提
供し、前記シリンダ軸線を細長円筒ガイドの長手方向軸
線に一致させ、この円筒ガイドをピストン変位方向に固
定すると共に、該円筒ガイド上に一対の溝形ベアリング
を配置したことを特徴とする。

本発明は、ピストンをジャーナル軸受する位置と、製造
公差がエンジン温度特性又はピストン／ディスプレーサ
とシリンダとの間のガス漏れの決め手となる位置とを分
離したものである。

本発明の好適例では、ピストンエンジンをコンパクトで
軽い構造とするため、他方の対の溝形ベアリングを回転
パイプ状に配置し、このパイプをガイド及びピストンに
対し相対的にシリンダ軸線の周りに回転可能にして回転
モータに連結すると共に、前記円筒ガイドに同心に配置
する。

本発明の他の好適例では、ピストンを比較的簡単な構成
とするために、ピストンに変位パイプを設け、このパイ
プをシリンダ軸線に同心とし、対の溝形ベアリングでシ
リンダ軸線に心出しし、更に少なくとも一部において円
筒ガイドの周囲に配置する。

本発明の更に他の例では、ピストンを比較的短くするた
めに、変位パイプを少なくとも部分的にピストン内に位
置させる。

本発明の他の例では、ベアリングをピストンの中心位置
制御に用いるために、１個の溝形ベアリングをガスポン
プとし、これによりピストンエンジンのバッファ空間か
らガスを、ピストン及び円筒ガイドに通じた室壁により
画成される室に流し得るようにし、回転パイプに連結し
た電動回転モータの回転速度を位置センサにより制御可
能とし、この位置センサによりピストンの軸線方向位置
を検出して関連する位置信号をコンプレッサに供給し、
回転モータ用の制御信号を得るようにする。

本発明においては、又、ピストンエンジンを低温クーラ
の一部となすために、ピストンを膨脹空間内で往復動す
るディスプレーサにより構成し、この膨脹室をダクトを
介し往復動圧縮ピストンが配置された圧縮空間に接続す
る。

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は第５図につき後述する型式のコンプレッサに結
合して用いるようにした本発明ピストンエンジンの第１
例を示す。第１図に示すピストンエンジンとそれ自身ピ
ストンエンジンとも考えるべきコンプレッサとの組合せ
で所謂低温クーラを構成する。第１図ではコンプレッサ
を線図的に１で示す。コンプレッサ１により生じたガス
圧変動はダクト３を経て環状空間５に供給し、この空間
をクーラ７、再生器９及び冷凍器１１を介しディスプレ
ーサ１３上の膨張空間１５に通じさせる。好ましくは作
動媒体としてヘリウムガスを使用する。コンプレッサ１
はブラシレス直流モータのようなりニヤ電動機で駆動す
ることができるが、機械式、液圧式又は空気圧モータで
駆動してもよい。ディスプレーサ１３はリニヤ電動機に
より又はこれら２種の駆動手段の組合せにより流動損失
（ディスプレーサ上の圧力差を生ずる）に基づく圧力差
により駆動する。第１図に示すピストンエンジンにおい
て、非回転ディスプレーサ１３は流動損失に基づく圧力
差により駆動する。往復動ディスプレーサのシリンダは
クーラ７、再生器９、冷凍器１１及びカバー１７の内壁
で構成する。シリンダの下端はリング又はスリーブ１９
で限定する。シリンダは実際上再生器９の内壁区域にお
いて火付引出し線により２１で示す。第１図のピストン
エンジンにおいて、ディスプレーサ１３は比較的薄い円
筒部分２３を具え、これに調整ドーム２５及び比較的厚
いカバープレート２７を設け、このカバープレートを円
筒部分２３に溶接する。ディスプレーサ１３はステンレ
ス鋼で造る。円形のカバープレート２７の中心にねじ孔
付の突起２９を設け、このねじ孔にロッド３１をナツト
３３で固定する。ねじはディス・プレーサ内に平均圧力
が生ずるように制限作用を行う。ロッド３１は固定円筒
ガイド３７の細長孔３５内に摺動案内し、低温クーラま
たはリニヤ電動機に必要なばねの取付手段又は連結手段
として作用する。これは第３図に示すピストンエンジン
に関連して十分後述する。ピストンロッド及びディスプ
レーサ１３がシリンダ２１内に正確に心出しされている
場合、ピストン軸線及びディスプレーサ軸線３９はシリ
ンダ２１の中心線（シリンダ軸線又はフレーム軸線）及
び円筒ガイド３７の中心線に一致する。ディスプレーサ
１３、シリンダ２３及び円筒ガイド３７の寸法を正確に
して、これら３者を中心線が一致するよう組立て得るよ
うにする。ディスプレーサ１３をシリンダ２１に対し相
対変位する時も軸線３９に正確に心出ししておくために
、ピストンエンジンに２対の溝形ベアリングを設ける。

第１対の溝形ベアリング４１．４３は円筒ガイド３７上
に配置し、これにより回転パイプ４５を軸線３９に対し
径方向にジャーナル軸受する。第２対の溝形ベアリング
４７．４９は回転パイプ４５上に配置し、これによりデ
ィスプレーサ１３に取付けた変位パイプ５１を回転パイ
プ４５に対し径方向にジャーナル軸受する。各対の溝形
ベアリングは軸線方向に十分離間させて配置し、これに
より関連部品の傾斜を防止する。溝形ベアリングがベア
リングとしてのみ作動するのか、又は作動媒体に対する
ポンプ作用をも行うのかに応じ、溝形状を決定す。

る。溝形ベアリングの通常のパターンは所謂矢はず模様
である。矢はず模様の半分を使うこともできる。第１図
のピストンエンジンにおいては、全てのベアリング４１
．４３．４７．４９を矢はず模様のものとし、これによ
りベアリングが作動媒体に対しポンプ作用を行わず、ラ
ジアルベアリングとして作用するのみとする。ポンプ作
用を行う溝形ベアリングを使用する例については後述す
る。

回転パイプ４５は周知の電動回転モータ５３により駆動
する。モータ５３の環状ロータ磁石５５を回転パイプ４
５に固着し、この磁石を取巻くコイル５７を径方向に指
向するコイルホルダ５９上に取付け、これらコイルホル
ダは固定環状軟鉄ヨーク６１に一体とする。磁石５５は
多数の隣接部分を有し、これらを径方向交互逆向きに磁
化させる。従ってモータ５３はブラシレス直流モータを
構成する。モータ５３は溝形ベアリング４１．４３．４
７．４９の回転エレメントを駆動するのに加えて、テ゛
イスプレーサ１３用の位置調整に関連した作用を行う。

これは第２図、第３図及び第４図の説明後に後述する。

第２図は本発明ピストンエンジンの第２例で、第１図と
同様の部分を同一符号にて示す。第１例との主な違いは
変位パイプ５１を全体的にディスプレーサ１３の外側に
配置するのではなく、上部５１ａはディスプレーサ１３
内に、又下部５１ｂをディスプレーサの外側に配置する
。かくて、軸線３９の方向に見て比較的小さくなり、構
造がコンパクトになる。コイルばね６５をガイド３７の
上側及びねじキャップ６３間に介装し、このキャップで
変位パイプ５１（５１ａ）を塞ぐ。コイルばね６５はデ
ィスプレーサ１３の戻し力を提供し、ディスプレーサの
変位周波数をほぼ一定にすると共に機械システムの共振
周波数に近付ける。円筒ガイド３７をボルト６７により
ピストンエンジン外匣の底部６９に取付ける。結果とし
てガイド３７の変位又は回転が防止される。

第３図は本発明ピストンエンジンの第３例で、第１図及
び第２図におけると同様部分を同一符号にて示す。本例
では、第１図に示す第１例に関連して変位モータ７１を
設ける。このモータ７１はコンプレッサ１と組合せて用
いることができる。コンプレッサ１があってエンジンが
クーラである場合、変位モータ７１はコンプレッサ及び
ディスプレーサ間の位相差制御又はディスプレーサの移
動振幅制御に用いることができる。両制御は冷却効果の
変更に有用である。コンプレッサ１を省略してダクト３
を閉塞する場合、変位モータはディスプレーサ１３の駆
動源として用いることができる。シリンダ２１には更に
放出及び吸入弁を用いる必要があるが、クーラ７、再生
器９及び冷凍器１１は省略する。

この場合本発明ピストンエンジンは駆動源としての変位
モータ７１及びディスプレーサ１３用心出し手段として
の回転モータ５３と共にコンプレッサとして作用する。

変位モータ７１もブラシレス直流モータとする。モータ
７１はコ′イル７３を具え、これを軸線３９に平行な方
向へ変位可能にすると共に、軸線方向へ磁化した環状永
久磁石７５の磁界内に延在させる。又、モータ７１に軟
鉄ヨーク７７、７９を設ける。

変位モータ７１も周知のものとする。第３図の構成では
、コンプレッサがピストンエンジン／低温クーラのガス
圧変動及びディスプレーサ１３の主駆動を生ぜしめ、変
位モータ７１をコンプレッサ及びディスプレーサ間の位
相差制御又はディスプレーサの振幅制御に用いる。ロッ
ド３１の下端近くを２個のダイアフラムスプリング８１
．８３に取付け、これにより軸線３９の方向におけるデ
ィスプレーサ１３の変位を可能にするが、ロッド３１及
びディスプレーサ１３の軸線３９に直角な平面内におけ
るディスプレーサの変位をダイアフラムスプリングの径
方向剛性により防止する。ダイアフラムスプリング８１
゜８３に中心開口を設け、これにロッド３１を貫通する
。

ダイアフラムスプリング８１．８３の開口周辺部をスペ
ーサ８５及び２個のリング８７．、８９間にクランプし
、これらリングはロッド３１に螺合したナツト９１．９
３によりダイアフラムスプリング及びスペーサに押付け
る。第３図の右側に示すように、ダイアフラムスプリン
グ８１．８３の外周は外匣部分９７の環状フランジ９５
と２個のリング９９．１０１との間にクランプし、これ
らリングを軸１０３及びこれに螺合した２個のナツト１
０５．１０７により保持する。

第１図に示すピストンエンジンの第１例では、ロッド３
１を第３図の第３例と同様にしてダイアフラムスプリン
グに取付ける。ダイアプラムスプリング８１．８３は、
ディスプレーサ１３を上述したピストンエンジンのコン
プレッサ／ピストンとして用いる場合、省略することが
できる。しかしこの場合、ロッド３１を変位モータ７１
に連結して保持する。

第３例においては、円板１０９を２個のナラＨ１ｌ。

１１３でロッド３１に取付ける。円板１０９をロッド３
１上に螺合したこれらナツト１１１．１１３間にクラン
プする。変位モータ７１のコイル７３用のコイルホルダ
１１９を多数のポル）１１５ｂ及びリング１１７で円板
１０９に取付ける。

第４図は本発明ピストンエンジンの第４例で、第１図、
第２図、第３図に′おけると同様部分を同一符号にて示
す。第２例に関連して第４例には変位モータ７１を付加
する。同様に上述の如く、第４例と共に第１例に関連し
て変位モータ７１を付加する。低温クーラの場合、変位
モータ７１は位相又は振幅制御により冷却能力を変更す
ることができる。

第４図のコンパクトな構成においては、変位モータ７１
をディスプレーサエ３及びスリーブ１９内の回転モータ
５３間に配置する。

第５図に示すコンプレッサ１゛は第１図乃至第４図に示
すダクト３に接続する。ダクト３は２個の円筒ピストン
１２３．１２５間における作動又は圧縮空間１２１　に
通じる。ピストン１２３．　１２５は夫々の中心線に一
致する軸線１２７に沿って変位するだけでなく、同時に
ジャーナル軸受のために軸線１２７の周りに回転する。

ピストン１２３．１２５の変位は位相が１８０°相対的
にずれ、この変位は夫々に連結した変位モータ１２９．
１３１により提供する。又、ピストン１２３．１２５の
回転は回転モータ１３３．１３５で得る。

モータ１２９．１３１．１３３．１３５は全てブラシレ
ス直流モータとする。簡単のため変位モータ１２９．１
３１の構造及び回転モータ１３３．１３５の構造はピス
トン１２３用のモータ１２９．１３３についてのみ説明
する。変位モータ１３１は変位モータ１２９に同じとし
、回転モータ１３５　は回転モータ１３３　に同じとす
る。ピストン１２３に内スリーブ１３９を設け、これを
外スリーブ１３７内に取付け、内スリーブにはその周辺
に軸線１２７に平行な多数のダク）　１４１を設ける。

ダクト１４１は径方向連通ダクト１４３により環状ダク
ト１４５に接続し、この環状ダクトを外スリーブ１３７
及び第１軸受ブツシュ１４７間の空間に連通させる。

外スリーブ１３７の外面に溝パターン１４９を設け、こ
れをピストン１２３の回転中ガスベアリングとして作用
させる。溝パターン１４９は矢はず形とする。

溝パターン１４９に隣接してピストン１２３の外面の一
部１５１を滑らかに機械加工する。本質的にピストン１
２３　は前記ヨーロッパ特許願第ＥＰ−Ａｔ−０２２３
２８８号に記載済である。変位モータ１２９の一部を成
すコバルト鉄の円筒コア１５５をボルト１５３でピスト
ン１２３の外スリーブ１３７　に取付ける。サマリウム
−コバルト合金で造られζ径方向に磁化した環状の永久
磁石１５７．１５９をコア１５５に取付ける。コア１５
５及び永久磁石１５７．１５９の周囲に２個の固定コイ
ル１６１．１６３を設ける。第２軸受ブツシユ１６９内
にガイドされる円筒スリーブ１６７をボルト１６５でコ
ア１５５に取付ける。スリーブ１６７の外面に溝パター
ン１７１を設け、これをスリーブ１６７及びピストン１
２３０回転中ガスベアリングとして作用させる。溝パタ
ーン１７１　は矢はず形状とする。スリーブ１６７の溝
パターン１７１に近い外面部分１７３を滑らかに機械加
工する。スリーブ１６７に環状ダクト１７５を設け、こ
れを多数の径方向ダクト１７７を介しスリーブの内側に
接続する。よって第２軸受ブツシユ１６９及びスリーブ
１６７間の空間がスリーブ１６７内の空間、及びスリー
ブ１６７とこれに貫入した固定コイル１８１　との間の
空間１７９に連通ずるため、溝パターン１７１が形成さ
れたスリーブ１６７の部分に圧力差が生ずることはない
。スリーブの内側に鉄系磁石スリーブ１８３を取付ける
と共に、サマリウム−コバルト合金で造られ径方向に磁
化させた環状永久磁石１８５を取付ける。コイル１８１
、スリーブ１８３及び磁石１８５は回転モータ１３３の
一部を構成する。ピストン１２３、コア１５５及びスリ
ーブ１６７の組立体は変位モータ１２９及び回転モータ
１３３により同時に変位及び回転し得る。比較的離れて
いる外スリーブ１３７及びスリーブ１６７上の溝パター
ン１４９．１７１は上記組立体の十分なガスベアリング
を保証し、この組立体を軸線１２７に正確に心出しした
状態に保つ。コンプレッサ１をピストン（１２３，１２
５）　、変位モータ（１２９，１３１）及び回転モータ
（１３３，１３５）に関し対称な構造とするため、ピス
トン１２３．１２５の変位が１８０°位相のずれたもの
であっても十分バランスのとれたコンプレッサが得られ
る。コンプレッサ１は第１図乃至第４図に示すピストン
エンジンから制限範囲内で任意距離能して配置すること
ができる。

第１図乃至第４図に示すピストンエンジンの例では、ピ
ストン／ディスプレーサに連結され室壁を構成するカバ
ープレート２７により、又円筒ガイド３７及び回転パイ
プ４５の上端により画成された室１８７内の平均圧力を
一時的に増減するのに溝形ベアリングを用いる。室１８
７の側壁は変位パイプ５１で形成する。ディスプレーサ
１３の中心位置は室１８７内の圧力変化で制御すること
ができる。溝形ベアリング４１は、ガイド３７及び回転
パイプ４５間における空間内のガスに対し上向きポンプ
作用を行うよう選択する。溝形ベアリング４７は回転パ
イプ４５及び変位パイプ５１間の空間におけるガスにポ
ンプ作用を行うのにも用いることができる。第２図及び
第４１！ｌに示すように、溝形ベアリング４１は比較的
大きな下方溝パターン１８９及び比較的小さな上方溝パ
ターン１９１を有する非対称構造とし、結果としてポン
プ作用が常時上向きとなる。これを第１図及び第３図で
は観察できないが、第１及び第３例の溝形ベアリング４
１も上述した非対称パターンとする。室１８７は回転パ
イプ４５及びガイド３７間の空間を経て、平均圧力が表
れるバッファ空間１９３に通じさせる。対称溝形ベアリ
ング４１を持ったエンジンにおける平均圧力に対し、非
対称溝形ベアリングを持ったエンジンにおける平均圧力
は当然違うレベルにある。回転パイプ４５の一定回転速
度において、溝形ベアリングのガス流と、回転パイプ及
びガイド３７間の空間におけるガス流との間にディスプ
レーサの動きに起因し平衡状態が達成される。この平衡
状態はディスプレーサ１３を対応した所謂中心位置に持
ち来す。この中心位置に関連したディスプレーサ１３の
軸線方向位置は例えば作動空間及びバッファ空間１９３
の間における漏洩に起因して変化する。低温クーラの冷
却効果もこの結果として変わるため、ディスプレーサ１
３の軸線方向位置は上記中心位置制御により維持される
。

変位パイプ５１の外側に光反射域１９５を設けると共に
これに隣接して光吸収域１９７を設ける。区域１９５、
１９７間の遷移域を１９９で示す。区域１９５．１９７
に対向させて固定の光源２０１及び固定の光検出器２０
３を設ける。区域１９５．１９７の大きさはディスプレ
ーサのストロークに比例させ、これにより光源２０１の
光ビーム及び光検出器２０３の測定ビームを常時区域１
９５．１９Ｔ内に位置させる。第４図に示すピストンエ
ンジンについては区域１９５．１９７ヲ変位バイブ５１
上に位置させず−これに取付けたコイルホルダ１１９上
にスペースの関係上位置させる。区域１９５．１９７、
光源２０１及び光検出器２９３は周知の位置センサを構
成し、これを図面では線図的に示す。光検出器２０３は
電圧を供給し、電圧値は中心位置の変位に直接比例する
。この中心位置は第１図乃至第４図中１９９で示す位置
に対応する。光検出器２０３からの電圧は位置信号とし
て回転モータ５３の制御回路に供給する。ディスプレー
サ１３の中心位置制御を、回転モータ５３の制御回路が
示された第６図につき説明する。光検出器２０３の位置
信号ＰＯ８は基準信号ＲＥＦと共に差動増幅器（比較器
）２０５に供給し、該増幅器の出力を電圧制御型発振器
２０７の入力に接続する。差動増幅器２０５からの差電
圧は位相検出器２０９に供給される発振器２０７の出力
信号の周波数を調整する。位相検出器２０９は回転モー
タ５３の出力軸に連結したディジタルタコメータ２１１
の出力に接続する。回転モータ５３はブラシレス直流モ
ータとし、その固定コイルを磁界応動型抵抗２１３及び
整流回路２１５により付勢する。位相検出器２０９の出
力信号は積分効果を有するローパスフィルタ２１７及び
増幅器２１９を介し整流回路２１５に通過させる。破線
の箱２２１内における上記中心位置制御部は電気的に整
流された直流モータ用の周知の制御回路の一部であり、
一般に「位相鎮錠ループ」と称される。溝形ベアリング
４１の２重作用、つまり軸受作用及びポンプ作用の利点
は、比較的安価且つ簡単な手段でディスプレーサ１３の
中心位置制御が得られることにある。

回転パイプ４５はその両端に平均圧力が作用するため、
軸線３１に平行な方向へ変位しない。又、回転モータ５
３における永久磁石５５の磁界は回転パイプ４５を軸線
方向所定位置に保持する。

回転パイプ４５及びガイド３７は円筒ガイドに置換する
ことができ、この場合当該円筒ガイドは軸線３１の周り
に回転自在とし、この円筒ガイドに２対の溝形ベアリン
グを予定距離能して設ける。しかしかかるガイドは、溝
形ベアリングを所定の直径とする場合、質量が比較的大
きくなる。実際上、比較的小径の軸上に溝形ベアリング
を小さな空間をもって形成することは高価である。又、
ピストン／ディスプレーサ１３は２対以上の溝形ベアリ
ングによってもシリンダ軸線３９に心出しすることがで
きる。但し、スペースが許す場合であること勿論である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ピストンエンジンの第１例を示す断面図
、 第２図は本発明ピストンエンジンの第２例を示す断面図
、 第３図は本発明ピストンエンジンの第３例を示す断面図
、 第４図は本発明ピストンエンジンの第４例を示す断面図
、 第５図は第１図乃至第４図に示すピストンエンジンと組
合せるべき低温クーラを形成するコンプレッサの断面図
、 第６図はモータ制御回路の回路図である。 １・・・コンプレッサ　　　　３・・・ダクト７・・・
クーラ　　　　　　　９・・・再生器１１・・・冷凍器
　　　　　　　１３・・・ディスプレーサ１７・・・カ
バー　　　　　　　１９・・・スリーブ２１・・・シリ
ンダ　　　　　　２３・・・円筒部分２５・・・調整ド
ーム　　　　　２７・・・カバープレート２９・・・突
起　　　　　　　　３１・・・ロッド３３・・・ナツト
３５・・・細長孔 ３７・・・固定円筒ガイド ４１、４３・・・溝形ベアリング　４５・・・回転パイ
プ４７、４９・・・溝形ベアリング　５１・・・変位パ
イプ５３・・・回転モータ　　　　　５５・・・環状ロ
ータ磁石５７・・・コイル　　　　　　　５９・・・コ
イルホルダ６１・・・ヨーク　　　　　　　６５・・・
コイルハネ７１・・・変位モータ　　　　　７３・・・
コイル７５・・・環状永久磁石　　　　７７、７９・・
・ヨーク８１、８３・・・ダイアフラムスプリング８５
・・・スペーサ　　　　　　８７．８９．９９．１０１
・・・リング９５・・・環状フランジ　　　　１０３・
・・軸１０９・・・円板　　　　　　　１１５・・・ボ
ルト１１７・・・リング　　　　　　１１９・・・コイ
ルホルダ１３３、１２５・・・円筒ピストン　１２９．
１３１・・・変位モータ１２３、１３５・・・回転モー
タ　　１３７・・・外スリーブ１３９・・・内スリーブ
　　　　１４１．１４３．１４５・・・ダクト１４９・
・・溝ハターン　　　　１５５・・・円筒コア１５７、
１５９・・・永久磁石　　　１６１．１６３・・・固定
コイル１６７・・・円筒スリーブ　　　１６９・・・軸
受ブツシュ特 ・・・環状ダクト ・・・磁石スリーブ ・・・光反射域 ・・・光源 ・・・差動増幅器 ・・・位相検出器 ・・・抵抗 ・・・ローパスフィルタ ・・・固定コイル ・・・環状永久磁石 ・・・光吸収域 ・・・光検出器 ・・・発振器 ・・・タコメータ ・・・整流回路 ・・・増幅器 許 出 願 人 工ヌ・ペー・フィリップス・ フルーイランペンファブリケン ＦｌＧ、２ ＦＩＧ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリンダ内で往復動してガス状媒体を吐出可能で、
   少なくとも１個の溝形ベアリングにより往復動方向に関
   し径方向にジャーナル軸受けしたピストンを具えるピス
   トンエンジンにおいて、 ピストンを回転自在に心出しすると共に、 ピストン軸線をシリンダ軸線に関連した少なくとも２対
   の溝形ベアリングにより提供し、前記シリンダ軸線を細
   長円筒ガイドの長手方向軸線に一致させ、この円筒ガイ
   ドをピストン変位方向に固定すると共に、該円筒ガイド
   上に一対の溝形ベアリングを配置したことを特徴とする
   ピストンエンジン。 ２、請求項１において、他方の対の溝形ベアリングを回
   転パイプ状に配置し、このパイプをガイド及びピストン
   に対し相対的にシリンダ軸線の周りに回転可能にして回
   転モータに連結すると共に、前記円筒ガイドに同心に配
   置したピストンエンジン。 ３、請求項１または２において、ピストンに変位パイプ
   を設け、このパイプをシリンダ軸線に同心とし、一対の
   溝形ベアリングでシリンダ軸線に心出しし、更に少なく
   とも一部において円筒ガイドの周囲に配置したピストン
   エンジン。 ４、請求項３において、変位パイプを少なくとも部分的
   にピストン内に配置したピストンエンジン。 ５、請求項１において、１個の溝形ベアリングをガスポ
   ンプとし、これによりピストンエンジンのバッファ空間
   から、ガスをピストン及び円筒ガイドに接続した室壁に
   より画成される室に流し得るようにしたピストンエンジ
   ン。 ６、請求項２において、１個の溝形ベアリングをガスポ
   ンプとし、これによりピストンエンジンのバッファ空間
   からガスを、ピストン及び円筒ガイドに通じた室壁によ
   り画成される室に流し得るようにし、回転パイプに連結
   した電動回転モータの回転速度を位置センサにより制御
   可能とし、この位置センサによりピストンの軸線方向位
   置を検出して関連する位置信号をコンプレッサに供給し
   、回転モータ用の制御信号を得るようにしたピストンエ
   ンジン。 ７、請求項５又は６において、ピストンを電動変位モー
   タにも連結したピストンエンジン。 ８、請求項１乃至７のいずれかに記載のピストンエンジ
   ンを具えた低温クーラにおいて、ピストンを膨脹空間内
   で往復動するディスプレーサにより構成し、この膨脹室
   をダクトを介し往復動圧縮ピストンが配置された圧縮空
   間に接続した低温クーラ。