JP2003161540A - Drive spring part connecting structure for refrigerator - Google Patents

Drive spring part connecting structure for refrigerator

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JP2003161540A
JP2003161540A JP2001356976A JP2001356976A JP2003161540A JP 2003161540 A JP2003161540 A JP 2003161540A JP 2001356976 A JP2001356976 A JP 2001356976A JP 2001356976 A JP2001356976 A JP 2001356976A JP 2003161540 A JP2003161540 A JP 2003161540A
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義貴 生田
Kenichi Kanao
憲一 金尾
Yuichiro Suzuki
雄一郎 鈴木
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/001Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor

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  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive spring part connecting structure for refrigerator reduced in cost, improved in assembling property, and extended in life by canceling the working force from a coil spring 19 to a plate spring 17 to suppress the stress concentration to the plate spring 17, ensuring a necessary spring constant in a drive part 28, and allowing the practical use of a structure using both the plate spring 17 and the coil spring 19. <P>SOLUTION: In this drive spring part connecting structure for refrigerator having a spring connecting part 43 for connecting the plate spring 17 to the coil spring 19, attention is paid to the cutting of the trosional working force from the coil spring 19 to the plate spring 17 and to the providing of a bearing 44 such as thrust bearing having a rotating mechanism on the spring connecting part 43. The bearing 44 is provided between the plate spring 17 and the coil spring 19 in the spring connecting part 43. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は冷凍機における駆動
バネ部連結構造にかかるもので、とくにガス圧縮機を備
えて冷凍を発生させるスターリング冷凍機その他の冷凍
機における駆動バネ部連結構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive spring connecting structure for a refrigerator, and more particularly to a Stirling refrigerator for connecting a drive spring connecting a gas compressor to generate refrigeration. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリンダーおよびピストンの相互作用に
より、ヘリウムガスなどの冷媒ガスを圧縮および膨張さ
せて冷凍を作り出すスターリング冷凍機その他の冷凍機
において、シリンダーおよびピストンを駆動するための
駆動部に板バネを用いたものがある。たとえば、特開平
5−215423号などがある。図2にもとづき概説す
る。図2は、本出願人により提案されているスターリン
グ冷凍機1の断面図であって、スターリング冷凍機1
は、ガス圧縮機2と、コールドヘッド3と、を有する。
ただしガス圧縮機2は、左右対象の構成を有しており、
その一部(右半分)についてのみ図示し、以下説明す
る。
2. Description of the Related Art In Stirling refrigerators and other refrigerators that produce refrigeration by compressing and expanding a refrigerant gas such as helium gas by the interaction of a cylinder and a piston, a leaf spring is used as a drive unit for driving the cylinder and the piston. There is one using. For example, there is JP-A-5-215423. An outline will be given based on FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the Stirling refrigerator 1 proposed by the present applicant, showing the Stirling refrigerator 1.
Has a gas compressor 2 and a cold head 3.
However, the gas compressor 2 has a left-right symmetrical configuration,
Only a part (right half) is shown in the figure and will be described below.

【0003】ガス圧縮機2は、コールドヘッド3への冷
媒の圧縮供給作用および吸収膨張作用を行ってコールド
ヘッド3において冷凍を発生させるためのもので、圧縮
機ケース4と、中間ヘッダー5と、中間ヘッダー5に形
成したピストン6と、ヨーク7と、ヨーク7に取り付け
たシリンダー8と、駆動バネ部9と、円環状の永久磁石
10と、円環状の電磁コイル11と、を有する。
The gas compressor 2 is for generating a refrigeration in the cold head 3 by performing a compression supply action and a suction expansion action of the refrigerant to the cold head 3, and a compressor case 4, an intermediate header 5, It has a piston 6 formed on the intermediate header 5, a yoke 7, a cylinder 8 attached to the yoke 7, a drive spring portion 9, an annular permanent magnet 10, and an annular electromagnetic coil 11.

【0004】圧縮機ケース4は、その内部に中間ヘッダ
ー5、ピストン6、ヨーク7、シリンダー8、駆動バネ
部9、永久磁石10および電磁コイル11を収容してい
る。
The compressor case 4 accommodates therein an intermediate header 5, a piston 6, a yoke 7, a cylinder 8, a drive spring portion 9, a permanent magnet 10 and an electromagnetic coil 11.

【0005】中間ヘッダー5は、図2中、上下縦方向に
支持部12を有し、そのほぼ中央横方向にピストン6を
形成しているとともに、ピストン6および支持部12の
中央部にヘリウムガスなどの冷媒のガス流路13を形成
している。
The intermediate header 5 has a supporting portion 12 in the vertical and vertical directions in FIG. 2, and a piston 6 is formed substantially in the lateral direction of the center thereof. Helium gas is formed in the central portion of the piston 6 and the supporting portion 12. A gas flow path 13 for a refrigerant such as is formed.

【0006】ピストン6は、シリンダーヘッド14に対
向しており、その外周面にシール部材15を設けるとと
もに、シリンダー8、およびこのシリンダー8に一体に
取り付けてあるシリンダーヘッド14との間に圧縮膨張
室16を形成する。圧縮膨張室16は、ガス流路13に
連通する。シリンダー8は、電磁コイル11と一体に移
動可能である。
The piston 6 is opposed to the cylinder head 14, a seal member 15 is provided on the outer peripheral surface thereof, and a compression expansion chamber is formed between the cylinder 8 and the cylinder head 14 integrally attached to the cylinder 8. 16 is formed. The compression / expansion chamber 16 communicates with the gas flow path 13. The cylinder 8 can move integrally with the electromagnetic coil 11.

【0007】ヨーク7は、磁路を形成するための、たと
えば鉄製の部材であって、駆動バネ部9(板バネ17、
後述)の外周部分、および永久磁石10を取り付けてい
る。
The yoke 7 is a member made of, for example, iron for forming a magnetic path, and has a driving spring portion 9 (a leaf spring 17,
The outer peripheral portion (described later) and the permanent magnet 10 are attached.

【0008】シリンダー8は、その内部にピストン6を
軸方向に相対的に移動可能に挿入し、固定状態のピスト
ン6に対してシリンダー8が軸方向に往復動可能であ
る。なお、ガス圧縮機2の駆動タイプとしては、ピスト
ン6を移動させるピストン駆動型、およびシリンダー8
を移動させるシリンダー駆動型があるが、図示の例は、
シリンダー駆動型である。
A piston 6 is inserted in the cylinder 8 so as to be relatively movable in the axial direction, and the cylinder 8 can reciprocate in the axial direction with respect to the piston 6 in a fixed state. As the drive type of the gas compressor 2, a piston drive type for moving the piston 6 and a cylinder 8 are used.
There is a cylinder drive type that moves the
It is a cylinder drive type.

【0009】駆動バネ部9は、二対の複数枚の円形状の
板バネ17と、外側(図2中右側)に位置する板バネ1
7にバネ連結部18において連結したコイルバネ19
と、を有する。従来は必要な駆動力ないしバネ定数を確
保するために、板バネ17のみ用いて、これを複数枚積
層していたが、コイルバネ19をさらに設けることによ
り、バネ定数を得ようとしている。すなわち、スターリ
ング冷凍機1の冷凍能力などによって異なる駆動バネ部
9ないし後述の駆動部28の重量に応じて必要なバネ定
数を得るために板バネ17のみではその積層枚数を変え
る必要があり、スターリング冷凍機1の組み立てに多く
の時間を費やしていたが、コイルバネ19を併用するこ
とにより、バネ定数を補うとともに組み立て性を向上さ
せようとするものである。
The drive spring portion 9 is composed of two pairs of circular leaf springs 17 and the leaf spring 1 located outside (on the right side in FIG. 2).
A coil spring 19 connected to the spring connecting portion 18
And. In the past, in order to secure a necessary driving force or spring constant, only the leaf spring 17 was used and a plurality of these were laminated, but a coil spring 19 is further provided to obtain the spring constant. That is, in order to obtain a necessary spring constant according to the weight of the drive spring portion 9 or the drive portion 28, which will be described later, which varies depending on the refrigerating capacity of the Stirling refrigerator 1, it is necessary to change the number of stacked layers only with the leaf springs 17. Although a lot of time was spent on assembling the refrigerator 1, it is intended to supplement the spring constant and improve the assemblability by using the coil spring 19 together.

【0010】板バネ17は、導電性および弾性を有する
金属材料からこれを構成し、その外周部分を取付けボル
ト20によりヨーク7に取り付けてあるとともに、その
内周部分を取り付けボルト20によりシリンダーヘッド
14に取り付けてあって、板バネの積層部において内側
の複数枚の巻スリット板バネ17Aおよび外側の一枚の
リード線接続用板バネ17Bの形態を有する。
The leaf spring 17 is made of a conductive and elastic metal material, and the outer peripheral portion thereof is attached to the yoke 7 by a mounting bolt 20, and the inner peripheral portion thereof is attached by the mounting bolt 20. In the laminated portion of the leaf springs, a plurality of winding slit leaf springs 17A on the inner side and one lead wire connecting leaf spring 17B on the outer side are formed.

【0011】コイルバネ19は、第1のバネシート21
と第2のバネシート22との間にこれを配置している。
バネ連結部18は、シリンダーヘッド14と、第1のバ
ネシート21と、連結ボルト23と、からこれを構成す
る。第1のバネシート21に連結ボルト23を締め付け
ることにより、シリンダーヘッド14およびヨーク7す
なわち板バネ17の内周部分と、コイルバネ19と、を
一体化している。なお、第2のバネシート22は、固定
ボルト24により円錐状のカバー部材25にこれを固定
してあり、カバー部材25は、板バネ17の外周部にお
いてヨーク7に取付けボルト20によりこれを固定して
いる。
The coil spring 19 includes a first spring seat 21.
And the second spring seat 22 are arranged between them.
The spring connecting portion 18 is composed of the cylinder head 14, the first spring seat 21, and the connecting bolt 23. By tightening the connecting bolt 23 to the first spring seat 21, the cylinder head 14 and the yoke 7, that is, the inner peripheral portion of the plate spring 17 and the coil spring 19 are integrated. The second spring seat 22 is fixed to a conical cover member 25 by a fixing bolt 24, and the cover member 25 is fixed to the yoke 7 on the outer peripheral portion of the leaf spring 17 by a mounting bolt 20. ing.

【0012】巻スリット板バネ17Aおよびリード線接
続用板バネ17B、とくに、外周側から中心方向に向か
う複数本の複数本の曲線状スリット(図示せず)を形成
してある巻スリット板バネ17Aの弾性力、ならびに板
バネ17にバネ連結部18に連結しているコイルバネ1
9の弾性力により、シリンダー8および電磁コイル11
を軸方向において往復動可能に支持している。
The winding slit leaf spring 17A and the lead wire connecting leaf spring 17B, in particular, the winding slit leaf spring 17A having a plurality of curved slits (not shown) extending from the outer peripheral side toward the center. Elastic force of the coil spring 1 connected to the leaf spring 17 and the spring connecting portion 18
By the elastic force of 9, the cylinder 8 and the electromagnetic coil 11
Is supported so as to be reciprocable in the axial direction.

【0013】永久磁石10および電磁コイル11は、リ
ニアモーターを構成するもので、互いに対向するように
これを配置してあり、リード線接続用板バネ17Bのリ
ード線接続片26にハンダ付けしたリード線27を介し
て、電磁コイル11に所定周波数の交流電流を供給可能
としている。永久磁石10および電磁コイル11ととも
に、駆動バネ部9、ピストン6およびシリンダー8によ
り駆動部28を構成し、ピストン6およびシリンダー8
の相対運動を発生させる。すなわち、電磁コイル11に
所定周波数の交流電流を流すことにより、ならびに板バ
ネ17およびコイルバネ19の弾性反発力により、永久
磁石10および電磁コイル11を相対的に軸方向に駆動
することによってピストン6およびシリンダー8の相対
運動を発生させ、圧縮膨張室16内の冷媒の圧力を上下
させ、ガス流路13からガス供給管29を介してコール
ドヘッド3側に冷媒の圧力変化を所定のタイミングで供
給し、コールドヘッド3に冷凍を発生させる。
The permanent magnet 10 and the electromagnetic coil 11 constitute a linear motor and are arranged so as to face each other, and the leads soldered to the lead wire connecting pieces 26 of the lead wire connecting leaf spring 17B. An alternating current having a predetermined frequency can be supplied to the electromagnetic coil 11 via the wire 27. Together with the permanent magnet 10 and the electromagnetic coil 11, the drive spring portion 9, the piston 6 and the cylinder 8 constitute a drive portion 28.
Generate the relative motion of. That is, the permanent magnet 10 and the electromagnetic coil 11 are relatively axially driven by flowing an alternating current of a predetermined frequency in the electromagnetic coil 11 and by the elastic repulsive force of the leaf spring 17 and the coil spring 19, thereby causing the piston 6 and The relative movement of the cylinder 8 is generated to raise and lower the pressure of the refrigerant in the compression expansion chamber 16 and supply the pressure change of the refrigerant to the cold head 3 side from the gas flow path 13 via the gas supply pipe 29 at a predetermined timing. , Causes the cold head 3 to freeze.

【0014】すなわち、コールドヘッド3は、シリンダ
ー30と、蓄冷材31を収容したディスプレーサー32
(ピストン)と、バネ材33と、を有し、それぞれの位
相をずらせた冷媒の供給(圧縮膨張)およびディスプレ
ーサー32の往復動にともなって逆スターリングサイク
ルを実行し、冷凍を発生する。このバネ材33として
は、板バネ17あるいはコイルバネ19はもとより、上
述と同様の駆動バネ部9を採用することができる。さら
にコールドヘッド3は、ガス圧縮機2に設けたと同様の
リニアモーターを有してもよい。
That is, the cold head 3 includes a cylinder 30 and a displacer 32 containing a regenerator material 31.
(Piston) and spring member 33 are provided, and the reverse Stirling cycle is executed in accordance with the supply (compression expansion) of the refrigerants whose phases are shifted and the reciprocating movement of the displacer 32 to generate the freezing. As the spring member 33, not only the leaf spring 17 or the coil spring 19 but also the same drive spring portion 9 as described above can be adopted. Further, the cold head 3 may have a linear motor similar to that provided in the gas compressor 2.

【0015】こうした構成のスターリング冷凍機1にお
いて、駆動部28すなわち駆動バネ部9の駆動力により
シリンダー8を往復動させ、冷媒ガスの圧縮および膨張
を行う。なおスターリング冷凍機1の寿命を伸ばす方策
のひとつして、駆動部28を板バネ17で支持すること
がある。この板バネ17の機能としては、既述のように
駆動部28の支持およびその同期用のバネ定数の確保が
ある。しかしながら、板バネ17のみで駆動部28の同
期を満足するまでのバネ定数を確保するためには、板バ
ネ17の枚数が非常に多くなるため(たとえばガス圧縮
機2一台分で40〜60枚)、板バネ17およびコイル
バネ19を併用しているが、この併用には以下のような
諸問題がある。
In the Stirling refrigerator 1 having such a structure, the cylinder 8 is reciprocated by the driving force of the driving portion 28, that is, the driving spring portion 9 to compress and expand the refrigerant gas. Note that the drive unit 28 may be supported by the leaf spring 17 as one measure for extending the life of the Stirling refrigerator 1. As described above, the function of the leaf spring 17 is to support the drive unit 28 and to secure a spring constant for its synchronization. However, in order to secure the spring constant until the drive unit 28 is synchronized only with the leaf springs 17, the number of leaf springs 17 is very large (for example, 40 to 60 for one gas compressor 2). However, the combined use of the leaf spring 17 and the coil spring 19 has the following problems.

【0016】すなわち、バネ連結部18における板バネ
17とコイルバネ19との間の運動特性が考慮されてい
ないために、板バネ17にコイルバネ19の捻れ力が作
用してしまうという問題がある。具体的には、板バネ1
7はその伸縮軸(ピストン6ないしシリンダー8の軸方
向)を中心に回転の自由が必要であるにもかかわらず、
バネ連結部18においてコイルバネ19と一体的に連結
されているため、その回転方向に実際には自由度がな
く、板バネ17にかかる最大集中応力は約3倍にも上昇
し、板バネ17の寿命を短縮し、スターリング冷凍機1
の長寿命化を図ることができないという問題がある。
That is, since the motion characteristic between the leaf spring 17 and the coil spring 19 in the spring connecting portion 18 is not taken into consideration, there is a problem that the twisting force of the coil spring 19 acts on the leaf spring 17. Specifically, the leaf spring 1
7 is required to rotate freely about its expansion / contraction axis (axial direction of piston 6 or cylinder 8),
Since the spring connecting portion 18 is integrally connected to the coil spring 19, there is actually no degree of freedom in the rotation direction, and the maximum concentrated stress applied to the leaf spring 17 is increased by about 3 times. Shorter life, Stirling refrigerator 1
However, there is a problem that it is not possible to extend the life of the.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、信頼性、耐久性およ
び組み立て性を向上させるとともに、駆動部における必
要なバネ定数を確保可能な冷凍機における駆動バネ部連
結構造を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and improves the reliability, durability, and assemblability, and at the same time, a refrigerating machine capable of securing a necessary spring constant in a drive unit. An object is to provide a drive spring portion connection structure in a machine.

【0018】また本発明は、駆動バネ部における板バネ
の寿命を伸ばすことができる冷凍機における駆動バネ部
連結構造を提供することを課題とする。
It is another object of the present invention to provide a drive spring portion connecting structure in a refrigerator, which can extend the life of the leaf spring in the drive spring portion.

【0019】また本発明は、コイルバネから板バネへの
作用力を打ち消して板バネへの応力集中を抑制可能とし
た冷凍機における駆動バネ部連結構造を提供することを
課題とする。
Another object of the present invention is to provide a drive spring portion connecting structure in a refrigerator in which the acting force from the coil spring to the leaf spring can be canceled to suppress the stress concentration on the leaf spring.

【0020】また本発明は、駆動部における板バネおよ
びコイルバネを併用した構造の実用化を可能とした冷凍
機における駆動バネ部連結構造を提供することを課題と
する。
It is another object of the present invention to provide a drive spring portion connecting structure in a refrigerator, which enables the practical use of the structure in which the leaf spring and the coil spring are used together in the drive portion.

【0021】また本発明は、駆動部において板バネとと
もにコイルバネを採用することにより、コストの低減と
ともに、組み立て性の向上を図った冷凍機における駆動
バネ部連結構造を提供することを課題とする。
Another object of the present invention is to provide a drive spring portion connecting structure in a refrigerator, which employs a leaf spring and a coil spring in the drive portion to reduce the cost and improve the assemblability.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、コイ
ルバネから板バネへの捻れ作用力を断ち切ること、その
ためにはバネ連結部に回転機構を有するスラストベアリ
ングなどの軸受けを設けることに着目したもので、板バ
ネおよびコイルバネから構成した駆動バネ部を有し、こ
の駆動バネ部の弾性力を用いて冷媒の圧縮および膨張を
行うことにより冷凍を発生する冷凍機において、上記板
バネの外周部を固定するヨークと、上記板バネの内周部
に設けるとともに、該板バネと上記コイルバネとを連結
するバネ連結部と、を有する冷凍機における駆動バネ部
連結構造であって、上記バネ連結部における上記板バネ
と上記コイルバネとの間に軸受けを設けたことを特徴と
する冷凍機における駆動バネ部連結構造である。
That is, the present invention focuses on cutting off the twisting action force from the coil spring to the leaf spring, and for that purpose, providing a bearing such as a thrust bearing having a rotation mechanism at the spring connecting portion. In a refrigerator that has a drive spring portion composed of a leaf spring and a coil spring, and uses the elastic force of the drive spring portion to compress and expand the refrigerant to generate freezing, the outer peripheral portion of the leaf spring is A drive spring part connection structure in a refrigerator having a yoke to be fixed and a spring connection part that is provided on an inner peripheral part of the plate spring and connects the plate spring and the coil spring to each other. A drive spring portion connection structure in a refrigerator, characterized in that a bearing is provided between the leaf spring and the coil spring.

【0023】上記軸受けは、上記板バネと上記コイルバ
ネとの間の駆動方向の動きを一体化可能であるととも
に、この駆動方向とは直角方向の面内においてはこれら
を互いに独立に可動可能とすることができる。
The bearing can integrate the movement of the leaf spring and the coil spring in the driving direction, and can move them independently of each other in a plane perpendicular to the driving direction. be able to.

【0024】上記軸受けは、回転構造を有するスラスト
ベアリングであることができる。
The bearing may be a thrust bearing having a rotating structure.

【0025】本発明は、ガス圧縮機においてピストンを
移動させるピストン駆動型、およびシリンダーを移動さ
せるシリンダー駆動型のいずれにも採用可能であるとと
もに、コールドヘッドにも採用することができる。
The present invention can be applied to both a piston drive type for moving a piston and a cylinder drive type for moving a cylinder in a gas compressor, and can also be applied to a cold head.

【0026】本発明による冷凍機における駆動バネ部連
結構造においては、板バネとコイルバネとのバネ連結部
に回転機構を有するスラストベアリングなどの軸受けを
設けることにより、コイルバネから板バネへの捻れ作用
力を断ち切ることができるようにしたので、駆動部にお
ける駆動方向には板バネおよびコイルバネが互いに協動
可能であるとともに、板バネの回転方向にはコイルバネ
による捻れ力が作用しないため、板バネに応力の集中が
発生することなくその寿命を伸ばすことができ、したが
って、スターリング冷凍機としても長寿命化が可能であ
る。しかも板バネおよびコイルバネを併用する実用的な
構造を実現したので、必要がバネ定数を確保することは
もちろん、組み立て性およびコストの面でも有利であ
る。
In the drive spring portion connecting structure in the refrigerator according to the present invention, a torsion acting force from the coil spring to the leaf spring is provided by providing a bearing such as a thrust bearing having a rotating mechanism at the spring connecting portion between the leaf spring and the coil spring. Since the leaf spring and the coil spring can cooperate with each other in the driving direction of the drive unit, and the twisting force of the coil spring does not act in the rotation direction of the leaf spring, the leaf spring is not stressed. It is possible to extend the life of the Stirling refrigerator without concentrating it, so that the life of the Stirling refrigerator can be extended. Moreover, since a practical structure in which a leaf spring and a coil spring are used in combination is realized, it is necessary not only to secure the spring constant, but also it is advantageous in terms of assemblability and cost.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態による
駆動バネ部連結構造を採用したスターリング冷凍機40
を図1にもとづき説明する。ただし、図2と同様の部分
には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。図1
は、スターリング冷凍機40の、図2と同様の断面図で
あって、スターリング冷凍機40においては、そのガス
圧縮機41の駆動バネ部連結構造42の部分がスターリ
ング冷凍機1(図2)と異なっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a Stirling refrigerator 40 adopting a drive spring connecting structure according to an embodiment of the present invention.
Will be described with reference to FIG. However, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted. Figure 1
2 is a cross-sectional view of the Stirling refrigerator 40 similar to FIG. 2, and in the Stirling refrigerator 40, the portion of the drive spring connecting structure 42 of the gas compressor 41 is the Stirling refrigerator 1 (FIG. 2). Is different.

【0028】すなわち、駆動バネ部連結構造42では、
板バネ17とコイルバネ19とを連結するバネ連結部4
3に軸受け44を設けることにより駆動バネ部45を構
成している。
That is, in the drive spring portion connecting structure 42,
Spring connecting portion 4 for connecting the leaf spring 17 and the coil spring 19
The drive spring portion 45 is configured by providing the bearing 44 on the shaft 3.

【0029】この軸受け44は、任意のものを採用する
ことができるが、板バネ17とコイルバネ19との間の
駆動方向の動きを一体化可能であるとともに、この駆動
方向とは直角方向の面内においてはこれらを互いに独立
に可動可能とするものであって、たとえばこれを回転構
造を有するスラストベアリングとする。
Although any bearing can be adopted as the bearing 44, the movement in the driving direction between the leaf spring 17 and the coil spring 19 can be integrated, and the surface perpendicular to the driving direction can be used. Inside, these are movable independently of each other, and for example, this is a thrust bearing having a rotating structure.

【0030】前記第1のバネシート21と押さえプレー
ト46との間に当該軸受け44を配置し、連結ボルト2
3により軸受け44および押さえプレート46を第1の
バネシート21に固定する。なお、シリンダーヘッド1
4と押さえプレート46との間の直径クリアランスは、
これを10μm〜60μmとし、クリアランスシール作
用を利用して気密性を保持する。
The bearing 44 is arranged between the first spring seat 21 and the pressing plate 46, and the connecting bolt 2
The bearing 44 and the pressing plate 46 are fixed to the first spring seat 21 by 3. The cylinder head 1
The diametral clearance between 4 and the holding plate 46 is
This is set to 10 μm to 60 μm, and the airtightness is maintained by utilizing the clearance sealing action.

【0031】こうした構成のガス圧縮機41ないし駆動
バネ部連結構造42において、板バネ17およびコイル
バネ19はシリンダー8の駆動軸方向には互いの弾性力
を作用可能で、それぞれのバネ定数を合成して必要なバ
ネ定数による駆動力を確保可能である。さらに、バネ連
結部43において、板バネ17とコイルバネ19との間
に軸受け44があるので、コイルバネ19の捻り力が板
バネ17には作用することがないため、バネ連結部43
における板バネ17に対して応力の集中が最小限に抑え
られる。
In the gas compressor 41 or the drive spring portion connecting structure 42 having such a structure, the leaf spring 17 and the coil spring 19 can act each other's elastic force in the drive axis direction of the cylinder 8, and the respective spring constants are combined. It is possible to secure the driving force by the necessary spring constant. Further, in the spring connecting portion 43, since the bearing 44 is provided between the leaf spring 17 and the coil spring 19, the twisting force of the coil spring 19 does not act on the leaf spring 17, so that the spring connecting portion 43.
Concentration of stress on the leaf spring 17 at is minimized.

【0032】したがって、コイルバネ19から板バネ1
7への作用力を断ち切って、板バネ17にかかる最大集
中応力を低下させ、板バネ17の寿命を伸ばすことがで
きる。かくして、スターリング冷凍機40自体の寿命を
伸ばすことができる。
Therefore, from the coil spring 19 to the leaf spring 1
It is possible to cut off the acting force on 7 to reduce the maximum concentrated stress applied to the leaf spring 17 and extend the life of the leaf spring 17. Thus, the life of the Stirling refrigerator 40 itself can be extended.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、板バネと
コイルバネとの間のバネ連結部に軸受けを設けたので、
板バネとコイルバネとの回転方向の独立性を確保し、板
バネとコイルバネとの併用を実現可能とした。
As described above, according to the present invention, since the bearing is provided at the spring connecting portion between the leaf spring and the coil spring,
The independence of the leaf spring and the coil spring in the rotation direction is ensured, and it is possible to use the leaf spring and the coil spring together.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態による駆動バネ部連結構造
42を採用したスターリング冷凍機40の断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a Stirling refrigerator 40 that employs a drive spring part connection structure 42 according to an embodiment of the present invention.

【図2】本出願人により提案されているスターリング冷
凍機1の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a Stirling refrigerator 1 proposed by the present applicant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スターリング冷凍機(図2) 2 ガス圧縮機 3 コールドヘッド 4 圧縮機ケース 5 中間ヘッダー 6 ピストン 7 ヨーク 8 シリンダー 9 駆動バネ部 10 円環状の永久磁石 11 電磁コイル 12 支持部 13 ガス流路 14 シリンダーヘッド 15 シール部材 16 圧縮膨張室 17 駆動バネ部9の板バネ 17A 巻スリット板バネ(板バネ) 17B リード線接続用板バネ(板バネ) 18 駆動バネ部9のバネ連結部 19 駆動バネ部9のコイルバネ 20 取付けボルト 21 第1のバネシート 22 第2のバネシート 23 連結ボルト 24 固定ボルト 25 円錐状のカバー部材 26 リード線接続用板バネ17Bのリード接続片 27 リード線 28 駆動部(ピストン6、シリンダー8、駆動バネ部
9、永久磁石10、電磁コイル11) 29 ガス供給管 30 シリンダー 31 蓄冷材 32 ディスプレーサー(ピストン) 33 バネ材 40 スターリング冷凍機(図1) 41 ガス圧縮機 42 冷凍機における駆動バネ部連結構造(実施の形
態、図1) 43 バネ連結部 44 軸受け(回転構造を有するスラストベアリング) 45 駆動バネ部 46 押さえプレート
1 Stirling Refrigerator (Fig. 2) 2 Gas Compressor 3 Cold Head 4 Compressor Case 5 Intermediate Header 6 Piston 7 Yoke 8 Cylinder 9 Drive Spring Part 10 Annular Permanent Magnet 11 Electromagnetic Coil 12 Support Part 13 Gas Channel 14 Cylinder Head 15 Sealing member 16 Compression expansion chamber 17 Leaf spring 17A of drive spring portion 9 Winding slit leaf spring (leaf spring) 17B Lead wire connection leaf spring (leaf spring) 18 Spring connecting portion 19 of drive spring portion 9 Drive spring portion 9 Coil spring 20 mounting bolt 21 first spring sheet 22 second spring sheet 23 connecting bolt 24 fixing bolt 25 conical cover member 26 lead wire connecting leaf spring 17B lead connecting piece 27 lead wire 28 drive unit (piston 6, cylinder) 8, drive spring portion 9, permanent magnet 10, electromagnetic coil 11) 29 gas supply pipe 30 31 Cold storage material 32 Displacer (piston) 33 Spring material 40 Stirling refrigerator (FIG. 1) 41 Gas compressor 42 Drive spring part connection structure in the refrigerator (embodiment, FIG. 1) 43 Spring connection part 44 Bearing (rotation) (Thrust bearing having structure) 45 Drive spring portion 46 Holding plate

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 雄一郎 東京都西東京市谷戸町二丁目1番1号 住 友重機械工業株式会社田無製造所内Continued front page    (72) Inventor Yuichiro Suzuki             2-1-1 Yatocho, Nishi-Tokyo, Tokyo             Inside the Tanashi Works of Tomo Heavy Industries

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 板バネおよびコイルバネから構成した
駆動バネ部を有し、 この駆動バネ部の弾性力を用いて冷媒の圧縮および膨張
を行うことにより冷凍を発生する冷凍機において、 前記板バネの外周部を固定するヨークと、 前記板バネの内周部に設けるとともに、該板バネと前記
コイルバネとを連結するバネ連結部と、を有する冷凍機
における駆動バネ部連結構造であって、 前記バネ連結部における前記板バネと前記コイルバネと
の間に軸受けを設けたことを特徴とする冷凍機における
駆動バネ部連結構造。
1. A refrigerator having a drive spring portion composed of a leaf spring and a coil spring, wherein the elastic force of the drive spring portion compresses and expands a refrigerant to generate freezing. A drive spring part connection structure in a refrigerator, comprising: a yoke fixing an outer peripheral part; and a spring connecting part provided on an inner peripheral part of the plate spring and connecting the plate spring and the coil spring to each other. A drive spring part connection structure in a refrigerator, characterized in that a bearing is provided between the leaf spring and the coil spring in the connection part.
【請求項2】 前記軸受けは、前記板バネと前記コイ
ルバネとの間の駆動方向の動きを一体化可能であるとと
もに、この駆動方向とは直角方向の面内においてはこれ
らを互いに独立に可動可能とすることを特徴とする請求
項1記載の冷凍機における駆動バネ部連結構造。
2. The bearing can integrate movements of the leaf spring and the coil spring in a driving direction, and can move them independently of each other in a plane perpendicular to the driving direction. The drive spring part connection structure in the refrigerator according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記軸受けは、回転構造を有するスラ
ストベアリングであることを特徴とする請求項1記載の
冷凍機における駆動バネ部連結構造。
3. The drive spring part connection structure for a refrigerator according to claim 1, wherein the bearing is a thrust bearing having a rotating structure.
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