JP2002139263A - スターリング冷凍機 - Google Patents

スターリング冷凍機

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JP2002139263A JP2000334199A JP2000334199A JP2002139263A JP 2002139263 A JP2002139263 A JP 2002139263A JP 2000334199 A JP2000334199 A JP 2000334199A JP 2000334199 A JP2000334199 A JP 2000334199A JP 2002139263 A JP2002139263 A JP 2002139263A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リニアモータを構成する外側ヨーク本体のコ
イル／ボビン、および、外側ヨークの量産組立時の取扱
を容易にするとともに、ケーシングの外形を小さくする
ことのできるスターリング冷凍機を提供する。 【解決手段】 リニアモータ１６を構成する外側ヨーク
として外側ヨーク組立体１１が設けられ、ピストン支持
ばね５とディスプレーサ支持ばね６との固定に、外側ヨ
ーク組立体１１に支持されるピストン支持ばね支持部材
１４Ａおよびディスプレーサ支持ばね支持部材１４Ｂが
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、低温の発生に用
いられるスターリング冷凍機に関し、より特定的には、
ピストンを往復動させるためのリニアモータの構造、ピ
ストンを支持するピストン弾性支持手段の構造、およ
び、ディスプレーサを保持するディスプレーサ弾性支持
手段の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷熱の発生を目的としたフリーピストン
型のスターリング冷凍機は、熱サイクル的には、逆スタ
ーリングサイクル冷凍機とも呼ばれている。このスター
リング冷凍機の構造について、図１２を参照して説明す
る。
【０００３】従来のスターリング冷凍機１００Ｅは、直
線往復運動を行なうピストン１と、ディスプレーサ２と
を含むシリンダ３を有する。ピストン１、および、ディ
スプレーサ２は同軸上に構成されており、ディスプレー
サ２に形成されたロッド２ａはピストン１の軸方向中心
部に設けた摺動穴１ａを貫通している。ピストン１、お
よび、ディスプレーサ２はシリンダ３の内周摺動面３ａ
に対して滑らかに摺動可能に設けられている。
【０００４】ディスプレーサ２に形成されたロッド２ａ
の上部には、ピストン支持ばね５およびディスプレーサ
支持ばね６の中心部が固定されている。ピストン支持ば
ね５およびディスプレーサ支持ばね６は、スパイラル状
の円盤型のパネル形状を有している。
【０００５】ピストン１は、ケーシング１５に固定され
た支持部材３１に支持されるピストン支持ばね５によっ
て、ケーシング１５に対して弾性的に固定されている。
また、ディスプレーサ２も同様に、支持部材３１に支持
されるディスプレーサ支持ばね６によって、ケーシング
１５に対して弾性的に固定されている。
【０００６】シリンダ３により形成される内部空間はピ
ストン１によって２つの空間に分割される。第１の空間
はピストン１のディスプレーサ２側に形成される作動空
間７である。第２の空間はピストン１のディスプレーサ
２側と反対側である背面空間８である。この２つの空間
にはヘリウムガス等の作動媒体が高圧状態で充填されて
いる。
【０００７】リニアモータ１６は、シリンダ３側に固定
される内側ヨーク１３、内側ヨーク１３に対して所定の
間隙を設けて配置され、ボビン／コイル９ａを内包する
外側ヨーク９ｂからなる外側ヨーク本体９、および、ピ
ストン１に取付けられ、内側ヨーク１３と外側ヨーク９
ｂとの間隙に配置される永久磁石１２とを備える。外側
ヨーク９ｂは、支持部材３１に支持された位置決めブロ
ック３０により、ケーシング１５側に固定されている。
【０００８】ピストン１はリニアモータ１６の作用によ
り所定の周期で、軸方向に往復運動する。このピストン
１の往復運動により作動媒体は、作動空間７内で圧縮、
膨張が繰りかえされる。ディスプレーサ２は、作動空間
内７で圧縮、膨張される作動媒体の圧力変化により直線
的に往復運動する。このときピストン１とディスプレー
サ２とは、約９０度の位相差をもって同一周期にて往復
運動するよう設定されている。
【０００９】作動空間７は、ディスプレーサ２によって
さらに２つの空間に分割されている。第１の作動空間は
ピストン１とディスプレーサ２に挟まれた圧縮空間７ａ
である。第２の作動空間はシリンダ３の先端部の膨張空
間７ｂである。この圧縮空間７ａと膨張空間７ｂとは再
生器４を介して連結されている。再生器４はメッシュ形
状の銅材などにより形成されている。
【００１０】膨張空間７ｂにおける作動媒体により、シ
リンダ３の先端部のコールドヘッド３ｃにおいて冷熱の
発生がなされる。この冷熱の発生原理等の逆スターリン
グ熱サイクルに関しては、公知技術であるのでここでは
その説明を省略する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造よりなるスターリング冷凍機１００Ｅにおいては、以
下に示す問題を有している。
【００１２】第１に、コイル／ボビン９ａ、および、外
側ヨーク９ｂの各部品の強度が弱く、量産組立時の取扱
方法に注意が必要である。第２に、図１２に示すよう
な、ピストン支持ばね５、および、ディスプレーサ支持
ばね６をケーシング１５側に固定する構成では、ケーシ
ング１５に固定された支持部材３１を、ピストン支持ば
ね５、および、ディスプレーサ支持ばね６の位置まで延
長する必要があり、そのため、ケーシング１５の外形が
大きくなり、強度上の観点からケーシング１５の材料の
肉厚を厚くする必要が生じる。
【００１３】したがって、この発明の目的は、リニアモ
ータを構成する外側ヨーク本体のコイル／ボビン、およ
び、外側ヨークの量産組立時の取扱を容易にするととも
に、ケーシングの外形を小さくすることのできるスター
リング冷凍機を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明に基づいたスタ
ーリング冷凍機においては、ケーシングと、上記ケーシ
ング内に設けられたシリンダと、上記シリンダの外周面
に設けられたリニアモータにより、上記シリンダの軸線
方向に往復運動可能なように、上記シリンダ内に設けら
れるピストンと、上記シリンダ内において上記ピストン
との間に圧縮空間を形成し軸線方向に往復運動可能なよ
うに、上記シリンダ内に設けられるディスプレーサと、
を備えるスターリング冷凍機であって、上記リニアモー
タは、上記シリンダの外周面に設けられる内側ヨーク
と、上記内側ヨークを取囲むように上記ケーシング側に
設けられる外側ヨーク組立体と、上記内側ヨークと上記
外側ヨークとの間隙に配置され、上記ピストンに連結さ
れる永久磁石と、を有し、上記外側ヨーク組立体は、上
記内側ヨークに対して対向配置されるボビン／コイル
と、上記ボビン／コイルを上記ケーシング側および軸線
方向側から覆うように設けられる外側ヨークと、上記外
側ヨークを軸線方向から挟み込むように設けられるリン
グ形状の一対の押え部材とを含む。
【００１５】このように、リング形状の一対の押え部材
を設けることにより、リニアモータを構成する外側ヨー
ク本体のコイル／ボビン、および、外側ヨークを押え部
材で挟み込んだ一体構造とすることが可能になる。これ
により、スターリング冷凍機の組立時に外側ヨーク組立
体として一体的な強度が得られ、外側ヨーク組立体を容
易に取扱うことが可能になる。
【００１６】また、上記発明において好ましくは、上記
シリンダ内で往復運動可能なように、上記ピストンを上
記ケーシングに対して弾性支持するピストン支持手段
と、上記シリンダ内で往復運動可能なように、上記ディ
スプレーサを上記ケーシングに対して弾性支持するディ
スプレーサ支持手段と、をさらに備え、上記ピストン支
持手段は、上記ピストンに連結される第１弾性部材と、
上記第１弾性部材を支持し、上記外側ヨーク組立体の軸
線方向の端面側に固定される第１弾性部材支持手段とを
有し、上記ディスプレーサ支持手段は、上記ディスプレ
ーサに連結される第２弾性部材と、上記第２弾性部材を
支持し、上記外側ヨーク組立体の軸線方向の端面側に固
定される第２弾性部材支持手段とを有する。
【００１７】この構成を採用することにより、第１弾性
部材支持手段、および、第２弾性部材支持手段を、リニ
アモータの上面側に配置することができ、ケーシングの
外形を小さくすることが可能になる。その結果、ケーシ
ングの強度上、ケーシングの肉厚を小さくすることがで
き、スターリング冷凍機の重量の軽減、および、コスト
の低減を図ることが可能となる。
【００１８】また、従来構造では、支持手段がリニアモ
ータの側部を通過する長寸部材から構成されていたた
め、スターリング冷凍機の組立時にこの長寸部材を不用
意に変形させ、各部材の軸心を規定することが困難にな
る場合が生じたが、このような事態を回避することが可
能になる。
【００１９】また、上記発明において好ましくは、上記
第１弾性部材および上記第２弾性部材は、略円盤形状を
有し、上記第２弾性部材の外径を上記第１弾性部材の外
径よりも小さく設け、上記第２弾性部材支持手段の高さ
を、上記第１弾性部材支持手段の高さよりも低くしたこ
とを特徴とする。
【００２０】この構成を採用することにより、第１弾性
部材、および、第２弾性部材のそれぞれの締結部分の影
響が他方の締結状態に影響を与えることがない、つま
り、それぞれの部材が独立して弾性部材支持手段に固定
されることとなるため、弾性部材がはずれることなく、
スターリング冷凍機の信頼性の向上を図ることが可能に
なる。
【００２１】また、上記発明において好ましくは、上記
第１弾性部材支持手段および上記第２弾性部材支持手段
は、リング形状基板に設けられる。また、上記発明にお
いて好ましくは、上記第１弾性部材支持手段および上記
第２弾性部材支持手段は柱状形状を有する。この構成を
採用することにより、第１弾性部材、および、第２弾性
部材のそれぞれの取付時の作業性を向上させることが可
能となる。
【００２２】また、上記発明において好ましくは、上記
リング形状基板は、上記一対の押え部材の一方の押え部
材を兼用するように設けられる。この構成を採用するこ
とにより、部品点数を減少させることが可能になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に基づいた各実施の
形態におけるスターリング冷凍機の構造について、図を
参照しながら説明する。なお、図１２で説明した従来技
術と同一または相当部分については、同一の参照番号を
付し、詳細な説明は省略する。
【００２４】（実施の形態１）図１から図５を参照し
て、実施の形態１におけるスターリング冷凍機１００Ａ
の構造について説明する。なお、図１はスターリング冷
凍機１００Ａの全体構造を示す断面図であり、図２〜図
４は外側ヨーク組立体１１の構造およびその組立を示す
図であり、図５はピストン支持ばね支持部材１４Ａの構
造を示す図である。
【００２５】（スターリング冷凍機１００Ａの構造）図
１を参照して、スターリング冷凍機１００Ａの基本的構
造は図１２を用いて説明したスターリング冷凍機１００
Ｅと同じであり、本実施の形態におけるスターリング冷
凍機１００Ａの特徴的構造としては、リニアモータ１６
を構成する外側ヨークとして外側ヨーク組立体１１が設
けられている点、および、第１弾性部材としてのピスト
ン支持ばね５と、第２弾性部材としてのディスプレーサ
支持ばね６との固定に、外側ヨーク組立体１１に支持さ
れる第１弾性部材支持手段としてのピストン支持ばね支
持部材１４Ａ、および、第２弾性部材支持手段としての
ディスプレーサ支持ばね支持部材１４Ｂが用いられてい
る点にある。
【００２６】（外側ヨーク組立体１１の構成）外側ヨー
ク組立体１１の構成について、図２〜図４を参照して説
明する。まず図２および図３を参照して、外側ヨーク本
体９は、ボビンに銅線を巻いて作られたリング形状のボ
ビン／コイル９ａの外周面に、複数に分割されそれぞれ
ヨーク用鋼板を重ねて作られたた外側ヨーク９ｂが接着
剤を用いて固定される。
【００２７】図２は、リング形状のボビン／コイル９ａ
の外周面に外側ヨーク９ｂが嵌合される前の状態を示
し、（ａ）は平面構造、（ｂ）は（ａ）中のＸ−Ｘ線矢
視断面にしたがった断面構造を示す。また、図３は、リ
ング形状のボビン／コイル９ａの外周面に外側ヨーク９
ｂが嵌合された状態を示し、（ａ）は平面構造、（ｂ）
は（ａ）中のＸ−Ｘ線矢視断面にしたがった断面構造を
示す。外側ヨーク９ｂの上面側および下面側には、後述
する上側押え板１０ａおよび下側押え板１０ｂの取付け
位置決めを行なうための凸部９０が設けられている。
【００２８】図４を参照して、外側ヨーク本体９の上面
側および下面側には、軸線方向から挟み込むようにそれ
ぞれ比較的剛性が高い樹脂材料からなるリング形状の上
側押え板１０ａおよび下側押え板１０ｂが取付けられる
ことにより、外側ヨーク組立体１１が完成する。上側押
え板１０ａおよび下側押え板１０ｂにはそれぞれ、外側
ヨーク９ｂに設けられた凸部９０に嵌合する凹部９１が
設けられている。なお、図４（ａ）は、外側ヨーク本体
９に上側押え板１０ａおよび下側押え板１０ｂを取付け
る前の断面構造を示し、図４（ｂ）は、外側ヨーク本体
９に上側押え板１０ａおよび下側押え板１０ｂを取付け
た状態の断面構造を示す。
【００２９】再び図１を参照して、上記構成からなる外
側ヨーク組立体１１は、シリンダ３に対して、シリンダ
３の軸心と外側ヨーク組立体１１の軸心とが合致するよ
うにボルト（図示省略）を用いて固定される。シリンダ
３の軸心と外側ヨーク組立体１１の軸心とを合致させる
ために、治具（図示省略）が用いられる。
【００３０】（ピストン支持ばね支持部材１４Ａおよび
ディスプレーサ支持ばね支持部材１４Ｂの構成）図５を
参照して、ピストン支持ばね支持部材１４Ａの構造につ
いて説明する。なお、（ａ）は平面構造、（ｂ）は
（ａ）中のＸ−Ｘ線矢視断面にしたがった断面構造を示
す。ピストン支持ばね支持部材１４Ａは、黄銅からな
り、リング形状の基板からなるベース部１４０と、ピス
トン支持ばね５を支持する支持部１４１とを備える。支
持部１４１には、ピストン支持ばね５および後述するデ
ィスプレーサ支持ばね支持部材１４Ｂを固定するための
ビス孔Ｂ１が複数設けられている。
【００３１】ディスプレーサ支持ばね支持部材１４Ｂ
は、図１に示すように、均等な厚みからなるリング形状
を有し、ピストン支持ばね支持部材１４Ａと同様に黄銅
から形成されている。
【００３２】ピストン支持ばね支持部材１４Ａは、外側
ヨーク組立体１１の上側押え板１０ａに対して、ボルト
（図示省略）で固定される。上側押え板１０ａに対する
ピストン支持ばね支持部材１４Ａの位置決めには、治具
（図示省略）が用いられる。また、ディスプレーサ支持
ばね支持部材１４Ｂもピストン支持ばね支持部材１４Ａ
に対して、ボルトで固定される。
【００３３】（作用・効果）以上、本実施の形態におけ
るスターリング冷凍機によれば、リニアモータ１６を構
成するコイル／ボビン９ａ、および、外側ヨーク９ｂを
上側押え板１０ａと下側押え板１０ｂとにより挟み込ん
だ外側ヨーク組立体１１とする一体構造を採用すること
で、外側ヨーク組立体１１として一体的な強度が得ら
れ、外側ヨーク組立体１１を容易に取扱うことが可能に
なる。
【００３４】また、外側ヨーク組立体１１をシリンダ３
に取付ける際に、シリンダ３に対する外側ヨーク組立体
１１の位置決めを確実にすることで、コイル／ボビン９
ａ、外側ヨーク９ｂ、ピストン支持ばね支持部材１４
Ａ、および、ディスプレーサ支持ばね支持部材１４Ｂの
シリンダ３に対する位置決めを同時に行なうことが可能
になり、スターリング冷凍機を製造するためのタクトタ
イムを短縮することが可能になる。
【００３５】さらに、ピストン支持ばね支持部材１４
Ａ、および、ディスプレーサ支持ばね支持部材１４Ｂ
を、リニアモータ１６の軸方向の端面側である上部に配
置することで、ケーシング１５の外形を小さくすること
が可能になる。その結果、ケーシング１５の強度上、ケ
ーシング１５の肉厚を小さくすることができ、スターリ
ング冷凍機の重量の軽減、および、コストの低減を図る
ことが可能となる。
【００３６】また、従来構造では、支持部材がリニアモ
ータ１６の側部を通過する長寸部材から構成されていた
ため、スターリング冷凍機の組立時にこの長寸部材を不
用意に変形させ、各部材の軸心を規定することが困難に
なる場合が生じたが、このような事態を回避することが
可能になる。
【００３７】（実施の形態２）次に、図６および図７を
参照して、実施の形態２におけるスターリング冷凍機１
００Ｂの構造について説明する。なお、図６はスターリ
ング冷凍機１００Ｂの全体構造を示す断面図であり、図
７は、支持ばね支持部材１４Ｃの構造を示す図である。
【００３８】（スターリング冷凍機１００Ｂの構造）上
記実施の形態１におけるスターリング冷凍機１００Ａの
構造と比較した場合、本実施の形態におけるスターリン
グ冷凍機１００Ｂは、ピストン支持ばね支持部材１４Ａ
およびディスプレーサ支持ばね支持部材１４Ｂに代わ
り、支持ばね支持部材１４Ｃを用いる点にある。また、
外側ヨーク組立体１１の構成は、実施の形態１における
スターリング冷凍機１００Ａと同じである。
【００３９】（支持ばね支持部材１４Ｃの構成）本実施
の形態においては、ピストン支持ばね５とディスプレー
サ支持ばね６の外形を異ならせ、支持ばね支持部材１４
Ｃによりピストン支持ばね５とディスプレーサ支持ばね
６の両方を支持するようにしたものである。図７を参照
して、支持ばね支持部材１４Ｃの構造について説明す
る。なお、（ａ）は平面構造、（ｂ）は（ａ）中のＸ−
Ｘ線矢視断面にしたがった断面構造を示す。支持ばね支
持部材１４Ｃは、リング形状の基板からなるベース部１
４０を備え、ピストン支持ばね５を支持する支持部１４
１と、ディスプレーサ支持ばね６を支持する支持部１４
２とが、外形と取付け高さを変えて設けられている。な
お、支持ばね支持部材１４Ｃは、黄銅から形成される。
また、支持部１４１、１４２には、ピストン支持ばね５
およびディスプレーサ支持ばね６を固定するためのビス
孔Ｂ１が複数設けられている。
【００４０】（作用・効果）以上、本実施の形態におけ
るスターリング冷凍機によっても、上記実施の形態１と
同様の作用効果が得られるとともに、ピストン支持ばね
５とディスプレーサ支持ばね６との外形を異ならせ、ピ
ストン支持ばね５とディスプレーサ支持ばね６の固定位
置を別々に取付けられるようにすることで、それぞれの
締結部分の影響が片方の締結状態に影響を与えることが
ない。
【００４１】（実施の形態３）次に、図８および図９を
参照して、実施の形態３におけるスターリング冷凍機１
００Ｃの構造について説明する。なお、図８はスターリ
ング冷凍機１００Ｃの全体構造を示す断面図であり、図
９は、支持ばね支持部材１４Ｄの構造を示す図である。
【００４２】（スターリング冷凍機１００Ｃの構造）上
記実施の形態２におけるスターリング冷凍機１００Ｂの
構造と比較した場合、本実施の形態におけるスターリン
グ冷凍機１００Ｃは、支持ばね支持部材１４Ｄにおい
て、ピストン支持ばね５とディスプレーサ支持ばね６の
支持部を柱形状にした点にある。なお、外側ヨーク組立
体１１の構成は、実施の形態１におけるスターリング冷
凍機１００Ａと同じである。
【００４３】（支持ばね支持部材１４Ｄの構成）図９を
参照して、支持ばね支持部材１４Ｄの構造について説明
する。なお、（ａ）は平面構造、（ｂ）は（ａ）中のＸ
−Ｘ線矢視断面にしたがった断面構造を示す。本実施の
形態においては、上記実施の形態２における支持ばね支
持部材１４Ｃと比較した場合、ピストン支持ばね５とデ
ィスプレーサ支持ばね６の支持部１４１、１４２を柱状
部１４３に設け、この柱状部１４３を、リング形状の基
板からなるベース部１４０に９０°ピッチで４箇所設け
るようにしたものである。なお、柱状部１４３の数量お
よび配置については、本実施の形態のものに限られず、
ピストン支持ばね５およびディスプレーサ支持ばね６を
安定した状態で支持できるのであれば、適宜設計的に選
択されるものである。
【００４４】（作用・効果）以上、本実施の形態におけ
るスターリング冷凍機によっても、上記実施の形態１お
よび２と同様の作用効果が得られるとともに、支持部１
４１、１４２を柱状部１４３に設けることで、ピストン
支持ばね５とディスプレーサ支持ばね６との取付時の作
業性を向上させることが可能になる。
【００４５】（実施の形態４）次に、図１０および図１
１を参照して、実施の形態４におけるスターリング冷凍
機１００Ｄの構造について説明する。なお、図１０はス
ターリング冷凍機１００Ｄの全体構造を示す断面図であ
り、図１１は、支持ばね支持部材１４Ｅの構造を示す図
である。
【００４６】（スターリング冷凍機１００Ｄの構造）上
記実施の形態３におけるスターリング冷凍機１００Ｃの
構造と比較した場合、本実施の形態におけるスターリン
グ冷凍機１００Ｄは、支持ばね支持部材１４Ｅにおい
て、ピストン支持ばね５とディスプレーサ支持ばね６の
支持部を柱形状にした点は同じであるが、リング形状の
基板からなるベース１４０に外側ヨーク組立体１１を構
成する上側押え板１０ａが形成されている点にある。
【００４７】（支持ばね支持部材１４Ｅの構成）図１１
を参照して、支持ばね支持部材１４Ｅの構造について説
明する。なお、（ａ）は平面構造、（ｂ）は（ａ）中の
Ｘ−Ｘ線矢視断面にしたがった断面構造を示す。本実施
の形態においては、上記実施の形態３における支持ばね
支持部材１４Ｃと比較した場合、ベース１４０に外側ヨ
ーク組立体１１を構成する上側押え板１０ａを兼用させ
るために、外側ヨーク９ｂに設けられた凸部９０に嵌合
する凹部９１が設けられている。
【００４８】（作用・効果）以上、本実施の形態におけ
るスターリング冷凍機によっても、上記実施の形態１〜
３と同様の作用効果が得られるとともに、支持ばね支持
部材１４Ｅに上側押え板１０ａを兼用させる構造を採用
することにより、部品点数を減少させることが可能にな
る。
【００４９】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００５０】
【発明の効果】この発明に基づいたスターリング冷凍機
によれば、リング形状の一対の押え部材を設けることに
より、リニアモータを構成する外側ヨーク本体のコイル
／ボビン、および、外側ヨークを押え部材で挟み込んだ
一体構造とすることが可能になる。これにより、スター
リング冷凍機の組立時に外側ヨーク組立体として一体的
な強度が得られ、外側ヨーク組立体を容易に取扱うこと
が可能になる。
【００５１】また、第１弾性部材支持手段、および、第
２弾性部材支持手段を、リニアモータの上面側に配置す
ることができ、ケーシングの外形を小さくすることが可
能になる。その結果、ケーシングの強度上、ケーシング
の肉厚を小さくすることができ、スターリング冷凍機の
重量の軽減、および、コストの低減を図ることが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１におけるスターリング冷凍機１
００Ａの全体構造を示す断面図である。
【図２】 外側ヨーク本体９の構造を示す第１図であ
る。
【図３】 外側ヨーク本体９の構造を示す第２図であ
る。
【図４】 外側ヨーク組立体１１の構造およびその組立
を示す図である。
【図５】 ピストン支持ばね支持部材１４Ａの構造を示
す図である。
【図６】 実施の形態２におけるスターリング冷凍機１
００Ｂの全体構造を示す断面図である。
【図７】 ピストン支持ばね支持部材１４Ｃの構造を示
す図である。
【図８】 実施の形態３におけるスターリング冷凍機１
００Ｃの全体構造を示す断面図である。
【図９】 ピストン支持ばね支持部材１４Ｄの構造を示
す図である。
【図１０】 実施の形態４におけるスターリング冷凍機
１００Ｄの全体構造を示す断面図である。
【図１１】 ピストン支持ばね支持部材１４Ｅの構造を
示す図である。
【図１２】 従来技術におけるスターリング冷凍機の概
略構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ピストン、１ａ 摺動穴、２ ディスプレーサ、２
ａ ロッド、３ シリンダ、３ａ 内周摺動面、３ｃ
コールドヘッド、４ 再生器、５ ピストン支持ばね、
６ ディスプレーサ支持ばね、７ 作動空間、７ａ 圧
縮空間、７ｂ膨張空間、８ 背面空間、９ 外側ヨーク
本体、９ａ ボビン／コイル、９ｂ外側ヨーク、１０ａ
上側押え板、１０ｂ 下側押え板、１１ 外側ヨーク
組立体、１２ 永久磁石、１３ 内側ヨーク、１５ ケ
ーシング、１６ リニアモータ、１４Ａ ピストン支持
ばね支持部材、１４Ｂ ディスプレーサ支持ばね支持部
材、１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ 支持ばね支持部材、３０
ブロック、３１ 支持部材、９０ 凸部、９１ 凹
部、１４０ ベース部、１４１ 支持部、１４２支持
部、１４３ 柱状部、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，
１００Ｄ スターリング冷凍機、Ｂ１ ビス孔。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ケーシングと、 前記ケーシング内に設けられたシリンダと、 前記シリンダの外周面に設けられたリニアモータによ
    り、前記シリンダの軸線方向に往復運動可能なように、
    前記シリンダ内に設けられるピストンと、 前記シリンダ内において前記ピストンとの間に圧縮空間
    を形成し軸線方向に往復運動可能なように、前記シリン
    ダ内に設けられるディスプレーサと、を備えるスターリ
    ング冷凍機であって、 前記リニアモータは、 前記シリンダの外周面に設けられる内側ヨークと、 前記内側ヨークを取囲むように前記ケーシング側に設け
    られる外側ヨーク組立体と、 前記内側ヨークと前記外側ヨークとの間隙に配置され、
    前記ピストンに連結される永久磁石と、を有し、 前記外側ヨーク組立体は、前記内側ヨークに対して対向
    配置されるボビン／コイルと、 前記ボビン／コイルを前記ケーシング側および軸線方向
    側から覆うように設けられる外側ヨークと、 前記外側ヨークを軸線方向から挟み込むように設けられ
    るリング形状の一対の押え部材と、を含む、スターリン
    グ冷凍機。
  2. 【請求項２】 前記シリンダ内で往復運動可能なよう
    に、前記ピストンを前記ケーシングに対して弾性支持す
    るピストン支持手段と、 前記シリンダ内で往復運動可能なように、前記ディスプ
    レーサを前記ケーシングに対して弾性支持するディスプ
    レーサ支持手段と、をさらに備え、 前記ピストン支持手段は、 前記ピストンに連結される第１弾性部材と、 前記第１弾性部材を支持し、前記外側ヨーク組立体の軸
    線方向の端面側に固定される第１弾性部材支持手段と、
    を有し、 前記ディスプレーサ支持手段は、 前記ディスプレーサに連結される第２弾性部材と、 前記第２弾性部材を支持し、前記外側ヨーク組立体の軸
    線方向の端面側に固定される第２弾性部材支持手段と、
    を有する請求項１に記載のスターリング冷凍機。
  3. 【請求項３】 前記第１弾性部材および前記第２弾性部
    材は、略円盤形状を有し、 前記第２弾性部材の外径を前記第１弾性部材の外径より
    も小さく設け、前記第２弾性部材支持手段の高さを、前
    記第１弾性部材支持手段の高さよりも低くしたことを特
    徴とする、請求項２に記載のスターリング冷凍機。
  4. 【請求項４】 前記第１弾性部材支持手段および前記第
    ２弾性部材支持手段は、リング形状基板に設けられる、
    請求項３に記載のスターリング冷凍機。
  5. 【請求項５】 前記第１弾性部材支持手段および前記第
    ２弾性部材支持手段は柱状形状を有する、請求項４に記
    載のスターリング冷凍機。
  6. 【請求項６】 前記リング形状基板は、前記一対の押え
    部材の一方の押え部材を兼用するように設けられる、請
    求項４または５に記載のスターリング冷凍機。
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