JP2000337725A - スターリングサイクル冷凍機の駆動機構 - Google Patents
スターリングサイクル冷凍機の駆動機構Info
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- JP2000337725A JP2000337725A JP11145635A JP14563599A JP2000337725A JP 2000337725 A JP2000337725 A JP 2000337725A JP 11145635 A JP11145635 A JP 11145635A JP 14563599 A JP14563599 A JP 14563599A JP 2000337725 A JP2000337725 A JP 2000337725A
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- laminated core
- lamination
- laminations
- laminated
- piston
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/001—Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor
Landscapes
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スターリングサイクル冷凍機の積層コアを容
易に構成する。 【解決手段】 ピストン15と、このピストン15を軸方向
に往復駆動する駆動装置16と、前記ピストン15の往復運
動に従動して軸方向に往復運動するディスプレイサーを
設ける。駆動装置16は永久磁石群18と、外側積層コア19
と、電磁コイル20で構成される。永久磁石群18を、平板
状の永久磁石22を正多角形環状に配列する。外側積層コ
ア19を構成する複数のラミネーション25をそれぞれ同一
形状に形成する。積層側面19ａが各ラミネーション25の
面25ｂ方向と直交して一直線状の平面なるようにラミネ
ーション25を積層して積層コア19を構成する。各ラミネ
ーション25に形成した凸部26ａ及び凹部26ｂにより、ラ
ミネーション25を位置決め及び固定するようにする。
易に構成する。 【解決手段】 ピストン15と、このピストン15を軸方向
に往復駆動する駆動装置16と、前記ピストン15の往復運
動に従動して軸方向に往復運動するディスプレイサーを
設ける。駆動装置16は永久磁石群18と、外側積層コア19
と、電磁コイル20で構成される。永久磁石群18を、平板
状の永久磁石22を正多角形環状に配列する。外側積層コ
ア19を構成する複数のラミネーション25をそれぞれ同一
形状に形成する。積層側面19ａが各ラミネーション25の
面25ｂ方向と直交して一直線状の平面なるようにラミネ
ーション25を積層して積層コア19を構成する。各ラミネ
ーション25に形成した凸部26ａ及び凹部26ｂにより、ラ
ミネーション25を位置決め及び固定するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スターリングサイ
クル冷凍機の駆動機構に関するものである。
クル冷凍機の駆動機構に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従来この種のスターリ
ングサイクル冷凍機は、ピストンと、このピストンを軸
方向に往復駆動する駆動装置と、前記ピストンの往復運
動に従動して軸方向に往復運動するディスプレイサーを
備えており、そして駆動装置においては、ピストンを往
復駆動させるために、リニアモータ等が用いられてい
た。これらのリニアモータは、図６に示すように、ピス
トン41に設けられた永久磁石42と、シリンダー43に設け
られた外側及び内側積層コア44，45と、この積層コア45
にコイルボビンを介して巻き付けられたコイル46とで構
成され、このコイルに交番電流を印加することで交番磁
界を発生させ、永久磁石42、ひいては永久磁石42を設け
たピストン41を往復駆動させるものである。なお、前記
積層コア44，45は、渦電流の発生を防止するために、鋼
等のラミネーション（薄板）47，48を積層して構成され
ている。
ングサイクル冷凍機は、ピストンと、このピストンを軸
方向に往復駆動する駆動装置と、前記ピストンの往復運
動に従動して軸方向に往復運動するディスプレイサーを
備えており、そして駆動装置においては、ピストンを往
復駆動させるために、リニアモータ等が用いられてい
た。これらのリニアモータは、図６に示すように、ピス
トン41に設けられた永久磁石42と、シリンダー43に設け
られた外側及び内側積層コア44，45と、この積層コア45
にコイルボビンを介して巻き付けられたコイル46とで構
成され、このコイルに交番電流を印加することで交番磁
界を発生させ、永久磁石42、ひいては永久磁石42を設け
たピストン41を往復駆動させるものである。なお、前記
積層コア44，45は、渦電流の発生を防止するために、鋼
等のラミネーション（薄板）47，48を積層して構成され
ている。
【０００３】しかしながら、上記スターリングサイクル
冷凍機はシリンダ43等が円筒形に形成されており、これ
に伴って、リニアモータに用いられている積層コア44，
45の、永久磁石42と対向する面が円筒側面状に構成され
ているので、ラミネーション47，48を積層して積層コア
44，45を構成することが難しく、コストアップの原因と
なっていた。
冷凍機はシリンダ43等が円筒形に形成されており、これ
に伴って、リニアモータに用いられている積層コア44，
45の、永久磁石42と対向する面が円筒側面状に構成され
ているので、ラミネーション47，48を積層して積層コア
44，45を構成することが難しく、コストアップの原因と
なっていた。
【０００４】本発明は以上の問題点を解決し、容易に積
層コアを構成することができ、安価なスターリングサイ
クル冷凍機の駆動機構を提供することを目的とする。
層コアを構成することができ、安価なスターリングサイ
クル冷凍機の駆動機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のスターリングサ
イクル冷凍機の駆動機構は、ピストンと、このピストン
を軸方向に往復駆動する駆動装置と、前記ピストンの往
復運動に従動して軸方向に往復運動するディスプレイサ
ーよりなり、前記駆動装置は環状に配列された永久磁石
群と、この永久磁石群に近接して設けられる積層コア
と、この積層コアに巻き付けられた電磁コイルとで構成
されるスターリングサイクル冷凍機の駆動機構におい
て、前記永久磁石群を、平板状の永久磁石を正多角形環
状に配列して構成し、前記積層コアを構成する複数のラ
ミネーションをそれぞれ同一形状に形成し、積層側面が
前記各ラミネーションの面方向と直交して一直線状の平
面になるようにラミネーションを積層して前記積層コア
を構成すると共に、前記積層コアの積層側面を前記平板
状の永久磁石と略平行となるように配置したものであ
る。
イクル冷凍機の駆動機構は、ピストンと、このピストン
を軸方向に往復駆動する駆動装置と、前記ピストンの往
復運動に従動して軸方向に往復運動するディスプレイサ
ーよりなり、前記駆動装置は環状に配列された永久磁石
群と、この永久磁石群に近接して設けられる積層コア
と、この積層コアに巻き付けられた電磁コイルとで構成
されるスターリングサイクル冷凍機の駆動機構におい
て、前記永久磁石群を、平板状の永久磁石を正多角形環
状に配列して構成し、前記積層コアを構成する複数のラ
ミネーションをそれぞれ同一形状に形成し、積層側面が
前記各ラミネーションの面方向と直交して一直線状の平
面になるようにラミネーションを積層して前記積層コア
を構成すると共に、前記積層コアの積層側面を前記平板
状の永久磁石と略平行となるように配置したものであ
る。
【０００６】本発明は以上のように構成することによ
り、各ラミネーション同士の外縁が一致するように積層
することで、積層側面が一直線状の平面形状に構成され
た積層コアが構成される。
り、各ラミネーション同士の外縁が一致するように積層
することで、積層側面が一直線状の平面形状に構成され
た積層コアが構成される。
【０００７】また、本発明のスターリングサイクル冷凍
機の駆動機構は、請求項１において、前記各ラミネーシ
ョンの一側面に凸部を形成すると共に、他側面に前記凸
部と同軸状に凹部を形成し、これらの凸部及び凹部を相
互に嵌合して各ラミネーションを位置決め及び固定する
よう構成したものである。
機の駆動機構は、請求項１において、前記各ラミネーシ
ョンの一側面に凸部を形成すると共に、他側面に前記凸
部と同軸状に凹部を形成し、これらの凸部及び凹部を相
互に嵌合して各ラミネーションを位置決め及び固定する
よう構成したものである。
【０００８】本発明は以上のように構成することによ
り、各ラミネーションを凹凸が重なるように積層するこ
とで、極めて容易に各ラミネーションの外縁が一致し、
積層側面を一直線状の平面形状に構成することができ
る。
り、各ラミネーションを凹凸が重なるように積層するこ
とで、極めて容易に各ラミネーションの外縁が一致し、
積層側面を一直線状の平面形状に構成することができ
る。
【０００９】
【発明の実施形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１ないし図４に基づいて説明する。１はシリンダ
部２と胴部３とで構成される装置本体であり、前記シリ
ンダ部２は、アルミニウムなどからなる基部４とステン
レス鋼などからなる中間部５と銅などからなる先端部６
とで構成されている。
て、図１ないし図４に基づいて説明する。１はシリンダ
部２と胴部３とで構成される装置本体であり、前記シリ
ンダ部２は、アルミニウムなどからなる基部４とステン
レス鋼などからなる中間部５と銅などからなる先端部６
とで構成されている。
【００１０】前記シリンダ部２の内部には、前記胴部３
まで延びる内部シリンダ７が設けられ、この内部シリン
ダ７には、ディスプレイサー８が軸方向Ｘに摺動可能に
収容されている。また、内部シリンダ７の先端と先端部
６の間には膨張室Ｅが形成されており、隙間９によって
内部シリンダ７の内外が連通されている。また、中間部
５において内部シリンダ７の外周に再生器10が設けられ
ていると共に、前記基部４において内部シリンダ７の内
外を連通する連通孔11が形成されている。また、内部シ
リンダ７の先端外周には、吸熱フイン12が設けられ、再
生器10と連通孔11の間において、内部シリンダ７の外周
に放熱フイン13が設けられている。そして、内部シリン
ダ７の内部先端から隙間９、吸熱フイン12、再生器10、
放熱フイン13、連通孔11を通って内部シリンダ７内の圧
縮室Ｃに至る経路が形成されている。
まで延びる内部シリンダ７が設けられ、この内部シリン
ダ７には、ディスプレイサー８が軸方向Ｘに摺動可能に
収容されている。また、内部シリンダ７の先端と先端部
６の間には膨張室Ｅが形成されており、隙間９によって
内部シリンダ７の内外が連通されている。また、中間部
５において内部シリンダ７の外周に再生器10が設けられ
ていると共に、前記基部４において内部シリンダ７の内
外を連通する連通孔11が形成されている。また、内部シ
リンダ７の先端外周には、吸熱フイン12が設けられ、再
生器10と連通孔11の間において、内部シリンダ７の外周
に放熱フイン13が設けられている。そして、内部シリン
ダ７の内部先端から隙間９、吸熱フイン12、再生器10、
放熱フイン13、連通孔11を通って内部シリンダ７内の圧
縮室Ｃに至る経路が形成されている。
【００１１】前記基部４の外周には、外部放熱フイン14
が取り付けられている。また、胴部３内において、内部
シリンダ７内には、ピストン15が軸方向Ｘに摺動可能に
収容されている。そして、このピストン15の基端部は、
駆動機構16に同軸的に連結されている。
が取り付けられている。また、胴部３内において、内部
シリンダ７内には、ピストン15が軸方向Ｘに摺動可能に
収容されている。そして、このピストン15の基端部は、
駆動機構16に同軸的に連結されている。
【００１２】駆動機構16は、前記ピストン15に同軸に固
定されると共に短筒状に形成された枠17と、この枠17の
一端に接着等によって固定された永久磁石群18と、この
永久磁石群18の外周に近接して設けられた外部積層コア
19と、この外側積層コア19に巻き付けられた電磁コイル
20とで構成されている。なお、この電磁コイル20は、樹
脂などで構成されたコイルボビン21に巻き付けられてい
る。前記永久磁石群18は、図２に示すように、平板形状
に形成された複数、本実施例では８個の永久磁石22を、
ピストン15を囲むように略筒状に配置して構成されてい
る。なお、前述のように各永久磁石22は平板形状になっ
ており、また、隣り合う永久磁石22同士が間隔23を設け
てそれぞれ等しい角度（本実施例では４５度）で配置さ
れているので、永久磁石群18は、軸方向Ｘから見て各角
に間隔23を設けた正多角形（本実施例では正八角形）の
略筒状をなしている。この永久磁石22は希土類、鉄、ほ
う素系永久磁石などからなり、焼結によって成型されて
いる。また、前記永久磁石群18の内周に近接して、内側
積層コア24が設けられている。
定されると共に短筒状に形成された枠17と、この枠17の
一端に接着等によって固定された永久磁石群18と、この
永久磁石群18の外周に近接して設けられた外部積層コア
19と、この外側積層コア19に巻き付けられた電磁コイル
20とで構成されている。なお、この電磁コイル20は、樹
脂などで構成されたコイルボビン21に巻き付けられてい
る。前記永久磁石群18は、図２に示すように、平板形状
に形成された複数、本実施例では８個の永久磁石22を、
ピストン15を囲むように略筒状に配置して構成されてい
る。なお、前述のように各永久磁石22は平板形状になっ
ており、また、隣り合う永久磁石22同士が間隔23を設け
てそれぞれ等しい角度（本実施例では４５度）で配置さ
れているので、永久磁石群18は、軸方向Ｘから見て各角
に間隔23を設けた正多角形（本実施例では正八角形）の
略筒状をなしている。この永久磁石22は希土類、鉄、ほ
う素系永久磁石などからなり、焼結によって成型されて
いる。また、前記永久磁石群18の内周に近接して、内側
積層コア24が設けられている。
【００１３】前記外側積層コア19は、図４の（Ａ）で示
すように一対の略コ字状のラミネーション25を積層して
構成されている。これらのラミネーション25は、薄板状
に形成された無方向性電磁鋼をプレスで打ち抜くこと
で、同一形状に形成されている。また、これらのラミネ
ーション25には、プレスによって形成されたいわゆるダ
ボ26が複数箇所に設けられており、このダボ26によりラ
ミネーション25の一側面に凸部26ａを形成し、他側面に
前記凸部26ａと同軸状の凹部26ｂが形成されている。そ
して、このダボ26は各ラミネーション25ごとに同じ位置
に形成されているので、ラミネーション25同士の外周縁
25ａが一致するように積層すると、隣接するラミネーシ
ョン25のダボ26の凸部26ａと凹部26ｂが嵌合することに
なり、この結果、外側積層コア19の全ての積層側面19ａ
は、ラミネーション25の面25ｂ方向に対して直交して一
直線状の平面状に形成されることになる。そして、前記
電磁コイル20を巻き付けたコイルボビン21を、電磁コイ
ル20の軸方向Ｘ両側から外側積層コア19で挟み込み、更
にこの外側積層コア19を、内部シリンダ７と保持体27と
の間に挟み込み、図示しないビス等で締め付けること
で、外側積層コア19及び電磁コイル20は内部シリンダ７
に対して固定されている。なお、前述したように、外側
積層コア19の積層側面19ａはラミネーション25の面25ｂ
方向と直交して一直線状の平面なるように形成されてい
るので、各外側積層コア19同士は、所定の角度をもって
前記永久磁石群18と同じ正多角環状（本実施例では正八
角形）に配列されることになり、積層側面19ａと永久磁
石22とがほぼ平行に且つ近接して配置されることにな
る。
すように一対の略コ字状のラミネーション25を積層して
構成されている。これらのラミネーション25は、薄板状
に形成された無方向性電磁鋼をプレスで打ち抜くこと
で、同一形状に形成されている。また、これらのラミネ
ーション25には、プレスによって形成されたいわゆるダ
ボ26が複数箇所に設けられており、このダボ26によりラ
ミネーション25の一側面に凸部26ａを形成し、他側面に
前記凸部26ａと同軸状の凹部26ｂが形成されている。そ
して、このダボ26は各ラミネーション25ごとに同じ位置
に形成されているので、ラミネーション25同士の外周縁
25ａが一致するように積層すると、隣接するラミネーシ
ョン25のダボ26の凸部26ａと凹部26ｂが嵌合することに
なり、この結果、外側積層コア19の全ての積層側面19ａ
は、ラミネーション25の面25ｂ方向に対して直交して一
直線状の平面状に形成されることになる。そして、前記
電磁コイル20を巻き付けたコイルボビン21を、電磁コイ
ル20の軸方向Ｘ両側から外側積層コア19で挟み込み、更
にこの外側積層コア19を、内部シリンダ７と保持体27と
の間に挟み込み、図示しないビス等で締め付けること
で、外側積層コア19及び電磁コイル20は内部シリンダ７
に対して固定されている。なお、前述したように、外側
積層コア19の積層側面19ａはラミネーション25の面25ｂ
方向と直交して一直線状の平面なるように形成されてい
るので、各外側積層コア19同士は、所定の角度をもって
前記永久磁石群18と同じ正多角環状（本実施例では正八
角形）に配列されることになり、積層側面19ａと永久磁
石22とがほぼ平行に且つ近接して配置されることにな
る。
【００１４】また、前記内側積層コア24も、外側積層コ
ア19と同様に、短辺を切り欠いた略平鼓形状のラミネー
ション28を積層して構成されている。これらのラミネー
ション28は薄板状に形成された無方向性電磁鋼をプレス
で打ち抜くことで、同一形状に形成されている。また、
これらのラミネーション28には、プレスによって形成さ
れたダボ29が複数箇所に設けられており、外側積層コア
19と同様に構成することで、全ての積層側面24ａがラミ
ネーション28の面方向に対して垂直な平面状となる。そ
して、このようにして構成された内側積層コア24を、前
記永久磁石群18及び外側積層コア19と同様に、所定の角
度をもって、前記永久磁石群18及び外側積層コア19と同
じ正多角環状（本実施例では正八角形）に配列し、軸方
向Ｘ両側から環状の保持体30によって内側積層コア24を
狭持して、内部シリンダ７に対して接着などで固定す
る。
ア19と同様に、短辺を切り欠いた略平鼓形状のラミネー
ション28を積層して構成されている。これらのラミネー
ション28は薄板状に形成された無方向性電磁鋼をプレス
で打ち抜くことで、同一形状に形成されている。また、
これらのラミネーション28には、プレスによって形成さ
れたダボ29が複数箇所に設けられており、外側積層コア
19と同様に構成することで、全ての積層側面24ａがラミ
ネーション28の面方向に対して垂直な平面状となる。そ
して、このようにして構成された内側積層コア24を、前
記永久磁石群18及び外側積層コア19と同様に、所定の角
度をもって、前記永久磁石群18及び外側積層コア19と同
じ正多角環状（本実施例では正八角形）に配列し、軸方
向Ｘ両側から環状の保持体30によって内側積層コア24を
狭持して、内部シリンダ７に対して接着などで固定す
る。
【００１５】そして、永久磁石22の幅Ｌより外側積層コ
ア19の積層側面19ａの幅Ｍを大きく形成し（Ｌ＜Ｍ）、
永久磁石22の幅Ｌより内側積層コア24の積層側面24ａの
幅Ｎを小さく形成している（Ｌ＞Ｎ）。
ア19の積層側面19ａの幅Ｍを大きく形成し（Ｌ＜Ｍ）、
永久磁石22の幅Ｌより内側積層コア24の積層側面24ａの
幅Ｎを小さく形成している（Ｌ＞Ｎ）。
【００１６】なお、31及び32は渦巻状の板バネであり、
33はディスプレイサー８の振幅を制御するためのロツド
である。そして、一対の板バネ31，32の縁相互は螺子軸
34によって所定の間隔を保持すると共に、内部シリンダ
７に固定している。
33はディスプレイサー８の振幅を制御するためのロツド
である。そして、一対の板バネ31，32の縁相互は螺子軸
34によって所定の間隔を保持すると共に、内部シリンダ
７に固定している。
【００１７】次に、前記外側積層コア19の製法について
説明する。前述したように、薄板状に形成された無方向
性電磁鋼をプレスで打ち抜くことにより、略コ字状のラ
ミネーション25を形成する。なお、前記ダボ26もプレス
によって同時に形成しておく。そして、このようにして
形成されたラミネーション25を、内側面がラミネーショ
ン25の外周縁の形状に形成されたプレス金型に収容する
ことで、各ラミネーション25同士の外周縁25ａが一致し
た状態で、前記ダボ26の凸部26ａと凹部26ｂが対向する
ように積層される。なお、このラミネーション25を枠に
収容する工程は、プレス時に自動化することができる。
そして、プレス金型内にラミネーション25が所定枚数収
容されると、プレス金型の上方からラミネーション25を
プレスする。これによって、各ラミネーション25に形成
されたダボ26の凸部26ａと凹部26ｂが嵌合し、一体化さ
れる。このようにして、外側積層コア19が構成される。
なお、内側積層コア24も外側積層コア19と同様の方法で
構成されるので、説明を省略する。
説明する。前述したように、薄板状に形成された無方向
性電磁鋼をプレスで打ち抜くことにより、略コ字状のラ
ミネーション25を形成する。なお、前記ダボ26もプレス
によって同時に形成しておく。そして、このようにして
形成されたラミネーション25を、内側面がラミネーショ
ン25の外周縁の形状に形成されたプレス金型に収容する
ことで、各ラミネーション25同士の外周縁25ａが一致し
た状態で、前記ダボ26の凸部26ａと凹部26ｂが対向する
ように積層される。なお、このラミネーション25を枠に
収容する工程は、プレス時に自動化することができる。
そして、プレス金型内にラミネーション25が所定枚数収
容されると、プレス金型の上方からラミネーション25を
プレスする。これによって、各ラミネーション25に形成
されたダボ26の凸部26ａと凹部26ｂが嵌合し、一体化さ
れる。このようにして、外側積層コア19が構成される。
なお、内側積層コア24も外側積層コア19と同様の方法で
構成されるので、説明を省略する。
【００１８】以上のように構成される本実施例では，電
磁コイル20に交流電流を流すと、交番磁界によって、永
久磁石22を軸方向Ｘに動かす力が加わる。この力によっ
て、ピストン15が内部シリンダ７内を軸方向Ｘに往復運
動する。このため、ピストン15が、ディスプレイサー８
の方向に移動すると、ピストン15とディスプレイサー８
との間に形成された圧縮室Ｃ内の気体は圧縮されて連通
孔11、放熱フィン13、再生器10、吸熱フィン12、隙間９
を通って内部シリンダ７の先端と先端部６の間の膨張室
Ｅに至ると共に、ディスプレイサー８を押し下げる。一
方、ピストン１５が、ディスプレイサー８と反対方向に
移動すると、圧縮室Ｃの内部が負圧となり、気体は膨張
室Ｅから隙間９、吸熱フィン12、再生器10、放熱フィン
13、連通孔11を通って内部シリンダ７の内の圧縮室Ｃに
還流し、これにより、ディスプレイサー８を押し上げる。
このような工程中において二つの等温変化と等体積変化
とからなる可逆サイクルが行われて、内部シリンダ７の
先端外周に取りつけた吸熱フィン12は低温となり、一方、
圧縮室Ｃの外周に設けたフィン13を通して基部４の外周
に取り付けた外部放熱フィン14は高温となる。
磁コイル20に交流電流を流すと、交番磁界によって、永
久磁石22を軸方向Ｘに動かす力が加わる。この力によっ
て、ピストン15が内部シリンダ７内を軸方向Ｘに往復運
動する。このため、ピストン15が、ディスプレイサー８
の方向に移動すると、ピストン15とディスプレイサー８
との間に形成された圧縮室Ｃ内の気体は圧縮されて連通
孔11、放熱フィン13、再生器10、吸熱フィン12、隙間９
を通って内部シリンダ７の先端と先端部６の間の膨張室
Ｅに至ると共に、ディスプレイサー８を押し下げる。一
方、ピストン１５が、ディスプレイサー８と反対方向に
移動すると、圧縮室Ｃの内部が負圧となり、気体は膨張
室Ｅから隙間９、吸熱フィン12、再生器10、放熱フィン
13、連通孔11を通って内部シリンダ７の内の圧縮室Ｃに
還流し、これにより、ディスプレイサー８を押し上げる。
このような工程中において二つの等温変化と等体積変化
とからなる可逆サイクルが行われて、内部シリンダ７の
先端外周に取りつけた吸熱フィン12は低温となり、一方、
圧縮室Ｃの外周に設けたフィン13を通して基部４の外周
に取り付けた外部放熱フィン14は高温となる。
【００１９】このようなスターリングサイクル機関を冷
蔵庫として使用する場合には、吸熱フィン12側を庫内側
に取り付けて、外部放熱フィン14を庫外に露出させて熱
交換するようにすればよい。
蔵庫として使用する場合には、吸熱フィン12側を庫内側
に取り付けて、外部放熱フィン14を庫外に露出させて熱
交換するようにすればよい。
【００２０】以上のように本実施例においては、ピスト
ン15と、このピストン15を軸方向Ｘに往復駆動する駆動
装置16と、前記ピストン15の往復運動に従動して軸方向
Ｘに往復運動するディスプレイサー８よりなり、前記駆
動装置16は環状に配列された永久磁石群18と、この永久
磁石群18に近接して設けられる外側積層コア19と、この
積層コア19に巻き付けられた電磁コイル20とで構成され
るスターリングサイクル冷凍機の駆動機構において、前
記永久磁石群18を、平板状の永久磁石22を正多角形環状
に配列して構成し、前記外側積層コア19を構成する複数
のラミネーション25をそれぞれ同一形状に形成し、積層
側面19ａが前記各ラミネーション25の面25ｂ方向と直交
して一直線状の平面なるようにラミネーション25を積層
して前記積層コア19を構成すると共に、前記積層コア19
の積層側面19ａを前記平板状の永久磁石22と略平行とな
るように配置したことによって、従来技術のように積層
コアの永久磁石と対向する面が円筒側面状に構成されて
いるものに比較して、本実施例では各ラミネーション25
同士の外縁25ａを一致させて積層コア19の積層側面19ａ
を一直線状の平面形状とすることにより容易に積層コア
19を構成することができる。また、永久磁石群18を、平
板状の永久磁石22を正多角形環状に配列して構成したこ
とにより、永久磁石22と積層コア19の積層側面19ａとを
一定間隔とすることができるので、電磁コイル20に交流
電流を流した際、交番磁界によって、永久磁石22を確実
に軸方向Ｘに動かす力を加えることができる。
ン15と、このピストン15を軸方向Ｘに往復駆動する駆動
装置16と、前記ピストン15の往復運動に従動して軸方向
Ｘに往復運動するディスプレイサー８よりなり、前記駆
動装置16は環状に配列された永久磁石群18と、この永久
磁石群18に近接して設けられる外側積層コア19と、この
積層コア19に巻き付けられた電磁コイル20とで構成され
るスターリングサイクル冷凍機の駆動機構において、前
記永久磁石群18を、平板状の永久磁石22を正多角形環状
に配列して構成し、前記外側積層コア19を構成する複数
のラミネーション25をそれぞれ同一形状に形成し、積層
側面19ａが前記各ラミネーション25の面25ｂ方向と直交
して一直線状の平面なるようにラミネーション25を積層
して前記積層コア19を構成すると共に、前記積層コア19
の積層側面19ａを前記平板状の永久磁石22と略平行とな
るように配置したことによって、従来技術のように積層
コアの永久磁石と対向する面が円筒側面状に構成されて
いるものに比較して、本実施例では各ラミネーション25
同士の外縁25ａを一致させて積層コア19の積層側面19ａ
を一直線状の平面形状とすることにより容易に積層コア
19を構成することができる。また、永久磁石群18を、平
板状の永久磁石22を正多角形環状に配列して構成したこ
とにより、永久磁石22と積層コア19の積層側面19ａとを
一定間隔とすることができるので、電磁コイル20に交流
電流を流した際、交番磁界によって、永久磁石22を確実
に軸方向Ｘに動かす力を加えることができる。
【００２１】また、各ラミネーション25，28にはダボ2
6，29を形成してそれぞれ凸部26ａ，29ａ及び該凸部26
ａ，29ａと同軸状の凹部26ｂ，29ｂを形成し、これらの
ダボ26，29によって各ラミネーション25，28を位置決め
及び固定するよう構成したものであるので、ダボ26，29
が重なるように積層することで、極めて容易に各ラミネ
ーション25，28の外縁25ａが一致し、積層側面19ａ，24
ａを一直線状の平面形状に構成することができる。
6，29を形成してそれぞれ凸部26ａ，29ａ及び該凸部26
ａ，29ａと同軸状の凹部26ｂ，29ｂを形成し、これらの
ダボ26，29によって各ラミネーション25，28を位置決め
及び固定するよう構成したものであるので、ダボ26，29
が重なるように積層することで、極めて容易に各ラミネ
ーション25，28の外縁25ａが一致し、積層側面19ａ，24
ａを一直線状の平面形状に構成することができる。
【００２２】さらに、電磁コイル20を巻き付けた外側積
層コア19の内側に、永久磁石群18を設けると共に、この
永久磁石群18の内側に設ける内側積層コア24も外側積層
コア19と同様に、積層側面24ａがラミネーション28の面
方向と直交して一直線状の平面になるように形成されて
いることにより、容易に積層コア24を構成することがで
きる。また、永久磁石22と積層コア24の積層側面24ａと
を一定間隔とすることができるので、電磁コイル20に交
流電流を流した際、交番磁界によって、永久磁石22を確
実に軸方向Ｘに動かす力を加えることができる。
層コア19の内側に、永久磁石群18を設けると共に、この
永久磁石群18の内側に設ける内側積層コア24も外側積層
コア19と同様に、積層側面24ａがラミネーション28の面
方向と直交して一直線状の平面になるように形成されて
いることにより、容易に積層コア24を構成することがで
きる。また、永久磁石22と積層コア24の積層側面24ａと
を一定間隔とすることができるので、電磁コイル20に交
流電流を流した際、交番磁界によって、永久磁石22を確
実に軸方向Ｘに動かす力を加えることができる。
【００２３】しかも、永久磁石22の幅Ｌより外側積層コ
ア19の積層側面19ａの幅Ｍを大きく形成し、永久磁石22
の幅Ｌより内側積層コア24の積層側面24ａの幅Ｎを小さ
く形成したこことにより、永久磁石22、ひいては永久磁
石群18の外側、内側にそれぞれ配置される外側積層コア
19、内側積層コア24を可及的に大きくすることができ
る。
ア19の積層側面19ａの幅Ｍを大きく形成し、永久磁石22
の幅Ｌより内側積層コア24の積層側面24ａの幅Ｎを小さ
く形成したこことにより、永久磁石22、ひいては永久磁
石群18の外側、内側にそれぞれ配置される外側積層コア
19、内側積層コア24を可及的に大きくすることができ
る。
【００２４】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記各実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨内で種々の変形が可能である。例えば、図５に示
すように外側積層コア19を前記実施態様と同様に積層側
面19ａが各ラミネーション25の面25ｂ方向と直交して一
直線状の平面なるようにラミネーション25を積層したも
のとし、一方内側積層コア45を従来技術と同様にラミネ
ーション48を積層して永久磁石22と対向する面を円筒側
面状に構成してもよい。さらに、前記実施例では、磁石
群及び積層コアは正八角形状に配置して構成されている
が、これ以外の正多角形状に構成してもよい。
明は、前記各実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨内で種々の変形が可能である。例えば、図５に示
すように外側積層コア19を前記実施態様と同様に積層側
面19ａが各ラミネーション25の面25ｂ方向と直交して一
直線状の平面なるようにラミネーション25を積層したも
のとし、一方内側積層コア45を従来技術と同様にラミネ
ーション48を積層して永久磁石22と対向する面を円筒側
面状に構成してもよい。さらに、前記実施例では、磁石
群及び積層コアは正八角形状に配置して構成されている
が、これ以外の正多角形状に構成してもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明のスターリングサイクル冷凍機の
駆動機構は、ピストンと、このピストンを軸方向に往復
駆動する駆動装置と、前記ピストンの往復運動に従動し
て軸方向に往復運動するディスプレイサーよりなり、前
記駆動装置は環状に配列された永久磁石群と、この永久
磁石群に近接して設けられる積層コアと、この積層コア
に巻き付けられた電磁コイルとで構成されるスターリン
グサイクル冷凍機の駆動機構において、前記永久磁石群
を、平板状の永久磁石を正多角形環状に配列して構成
し、前記積層コアを構成する複数のラミネーションをそ
れぞれ同一形状に形成し、積層側面が前記各ラミネーシ
ョンの面方向と直交して一直線状の平面になるようにラ
ミネーションを積層して前記積層コアを構成すると共
に、前記積層コアの積層側面を前記平板状の永久磁石と
略平行となるように配置したものであり、各ラミネーシ
ョン同士の外縁が一致するように積層することで、積層
側面が一直線状の平面に構成された積層コアが構成され
るので、積層コアの製造を容易にすることができ、よっ
て安価に構成することができる。
駆動機構は、ピストンと、このピストンを軸方向に往復
駆動する駆動装置と、前記ピストンの往復運動に従動し
て軸方向に往復運動するディスプレイサーよりなり、前
記駆動装置は環状に配列された永久磁石群と、この永久
磁石群に近接して設けられる積層コアと、この積層コア
に巻き付けられた電磁コイルとで構成されるスターリン
グサイクル冷凍機の駆動機構において、前記永久磁石群
を、平板状の永久磁石を正多角形環状に配列して構成
し、前記積層コアを構成する複数のラミネーションをそ
れぞれ同一形状に形成し、積層側面が前記各ラミネーシ
ョンの面方向と直交して一直線状の平面になるようにラ
ミネーションを積層して前記積層コアを構成すると共
に、前記積層コアの積層側面を前記平板状の永久磁石と
略平行となるように配置したものであり、各ラミネーシ
ョン同士の外縁が一致するように積層することで、積層
側面が一直線状の平面に構成された積層コアが構成され
るので、積層コアの製造を容易にすることができ、よっ
て安価に構成することができる。
【００２６】また、本発明のスターリングサイクル冷凍
機の駆動機構は、請求項１において、前記各ラミネーシ
ョンの一側面に凸部を形成すると共に、他側面に前記凸
部と同軸状に凹部を形成し、これらの凸部及び凹部を相
互に嵌合して各ラミネーションを位置決め及び固定する
よう構成したものであり、各ラミネーションを凹凸が重
なるように積層することで、極めて容易に各ラミネーシ
ョンの外縁が一致し、積層側面を一直線状の平面に構成
することができ、更に、ラミネーションをプレスするだ
けで、凹凸同士が嵌合して積層コアが構成されるので、
積層コアの製造をより容易にすることができる。
機の駆動機構は、請求項１において、前記各ラミネーシ
ョンの一側面に凸部を形成すると共に、他側面に前記凸
部と同軸状に凹部を形成し、これらの凸部及び凹部を相
互に嵌合して各ラミネーションを位置決め及び固定する
よう構成したものであり、各ラミネーションを凹凸が重
なるように積層することで、極めて容易に各ラミネーシ
ョンの外縁が一致し、積層側面を一直線状の平面に構成
することができ、更に、ラミネーションをプレスするだ
けで、凹凸同士が嵌合して積層コアが構成されるので、
積層コアの製造をより容易にすることができる。
【図１】本発明の一実施形態を示すスターリングサイク
ル冷凍機の断面図である。
ル冷凍機の断面図である。
【図２】同図のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態を示すラミネーションを示
しており、図４（Ａ）はラミネーションの正面図、図４
（Ｂ）は同断面図、図４（Ｃ）は同側面図である。
しており、図４（Ａ）はラミネーションの正面図、図４
（Ｂ）は同断面図、図４（Ｃ）は同側面図である。
【図５】本発明の他の実施態様を示す断面図である。
【図６】従来のスターリングサイクル冷凍機の断面図で
ある。
ある。
８ ディスプレイサー 15 ピストン 16 駆動装置 18 永久磁石群 19 外側積層コア（積層コア） 19ａ 積層側面 20 電磁コイル 22 永久磁石 24ａ 積層側面 25 ラミネーション 25ａ 面 26ａ 凸部 26ｂ 凹部 29ａ 凸部 29ｂ 凹部 Ｘ 軸方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦澤 秀人 新潟県西蒲原郡吉田町大字西太田字潟向 2084番地２ ツインバード工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 ピストンと、このピストンを軸方向に往
復駆動する駆動装置と、前記ピストンの往復運動に従動
して軸方向に往復運動するディスプレイサーよりなり、
前記駆動装置は環状に配列された永久磁石群と、この永
久磁石群に近接して設けられる積層コアと、この積層コ
アに巻き付けられた電磁コイルとで構成されるスターリ
ングサイクル冷凍機の駆動機構において、前記永久磁石
群を、平板状の永久磁石を正多角形環状に配列して構成
し、前記積層コアを構成する複数のラミネーションをそ
れぞれ同一形状に形成し、積層側面が前記各ラミネーシ
ョンの面方向と直交して一直線状の平面になるようにラ
ミネーションを積層して前記積層コアを構成すると共
に、前記積層コアの積層側面を前記平板状の永久磁石と
略平行となるように配置したことを特徴とするスターリ
ングサイクル冷凍機の駆動機構。 - 【請求項２】 前記各ラミネーションの一側面に凸部を
形成すると共に、他側面に前記凸部と同軸状に凹部を形
成し、これらの凸部及び凹部を相互に嵌合して各ラミネ
ーションを位置決め及び固定するよう構成したことを特
徴とする請求項１記載のスターリングサイクル冷凍機の
駆動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145635A JP2000337725A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | スターリングサイクル冷凍機の駆動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145635A JP2000337725A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | スターリングサイクル冷凍機の駆動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000337725A true JP2000337725A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15389580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11145635A Pending JP2000337725A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | スターリングサイクル冷凍機の駆動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000337725A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6710476B2 (en) | 2000-07-28 | 2004-03-23 | Twinbird Corporation | Electromagnetic reciprocal drive mechanism |
| EP1538414A2 (en) | 2003-12-03 | 2005-06-08 | Twinbird Corporation | Fin structure |
| EP1643194A1 (en) * | 2003-07-08 | 2006-04-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Stirling engine |
| US7168248B2 (en) | 2003-07-22 | 2007-01-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Stirling engine |
| US7256519B2 (en) | 2004-07-23 | 2007-08-14 | Nidec Sankyo Corporation | Linear actuator and pump device and compressor device therewith |
| JP2009133299A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-06-18 | Global Cooling Bv | リニアモータまたは交流発電機に連結されたフリーピストン装置の固定子共振バランス手段 |
| JP2016161140A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-05 | ツインバード工業株式会社 | スターリング冷凍機 |
| CN113904515A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-07 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 斯特林制冷器用直线电机 |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP11145635A patent/JP2000337725A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6710476B2 (en) | 2000-07-28 | 2004-03-23 | Twinbird Corporation | Electromagnetic reciprocal drive mechanism |
| EP1643194A1 (en) * | 2003-07-08 | 2006-04-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Stirling engine |
| EP1643194A4 (en) * | 2003-07-08 | 2007-10-17 | Sharp Kk | ENGINE STIRLING |
| US7168248B2 (en) | 2003-07-22 | 2007-01-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Stirling engine |
| EP1538414A2 (en) | 2003-12-03 | 2005-06-08 | Twinbird Corporation | Fin structure |
| US7256519B2 (en) | 2004-07-23 | 2007-08-14 | Nidec Sankyo Corporation | Linear actuator and pump device and compressor device therewith |
| JP2009133299A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-06-18 | Global Cooling Bv | リニアモータまたは交流発電機に連結されたフリーピストン装置の固定子共振バランス手段 |
| JP2016161140A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-05 | ツインバード工業株式会社 | スターリング冷凍機 |
| CN113904515A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-07 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 斯特林制冷器用直线电机 |
| CN113904515B (zh) * | 2021-10-14 | 2024-04-30 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 斯特林制冷器用直线电机 |
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