JP2004019703A

JP2004019703A - 気体軸受

Info

Publication number: JP2004019703A
Application number: JP2002172234A
Authority: JP
Inventors: Tetsuyuki Okano; 岡野　哲之; Kazuhiko Ueda; 上田　和彦; Shozo Tanaka; 田中　章三
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】運転中のガス流出量を安定化させ、さらに、信頼性の低下を抑制することを可能とした気体軸受を提供する。
【解決手段】ガス絞り部１３Ａは、加圧室側に設けられる第１開口孔３ａと、シリンダ側に設けられる第１開口孔３ａよりも大きい径からなる第２開口孔３ｂが設けられ、さらに、多孔質部材１４ａと固定部材１５ａとが配設されている。多孔質部材１４ａはピストン３に設けられた第２開口孔３ｂに収容され、多孔質部材１４ａの上面側から固定部材１５ａにより固定される。固定部材１５ａは図３に示すように円形形状であり、中央部には小穴１６が設けられている。ガスの流出経路としては、矢印で示すように、ピストン３内部の加圧室に蓄えられたガスが、まず、多孔質部材１４ａを流れて流量が絞り込まれ、固定部材１５ａに設けられた小穴１６によってさらに絞り込まれ、ピストン３とシリンダとの間の摺動面に流出されることになる。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は往復運動する作動体の摺動部に適用される気体軸受に関し、より特定的には、ガス流出口のガス絞り部に関し、ガス流出量が運転中に安定し、目詰まりすることなくガス流出することを可能とする気体軸受の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
往復運動する作動体の摺動部での摩擦は、性能および信頼性に大きく影響をおよぼすため、従来から摺動部に気体軸受を採用することにより、摺動部の低摩擦化が図られている。
【０００３】
従来の気体軸受を用いた際のガス流出構造として、一般に以下に示す２例を挙げることができる。第１のガス流出構造の概略を図１１に示す。図１１に示すように、作動体１０５に設けられたガス流出口１０５ａのガス絞り部には、無数の小穴が存在し通気性を有する多孔質部材１０１が配置される。高圧ガスは、ガス絞り部に配置された多孔質部材１０１によってガスを絞られ、そのガスを摺動面１０２に流出することにより、摺動面１０２に気体軸受を構成する。
【０００４】
第２のガス流出構造の概略を図１２に示す。図に示すように、作動体１０５に設けられたガス流出口のガス絞り部には、小穴１０３を１つ有するたキャピラリ１０４を介在させ、ガスを所定流量に絞り込む。そのガスを摺動面１０２に流出することにより、摺動面１０２に気体軸受を構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、往復運動する作動体１０５の摺動部に気体軸受を採用した場合の課題を以下に記す。図１１に示す第１のガス流出構造においては、多孔質部材１０１は作動体１０５に対して圧入等の方法により固定されているのみである。そのため、多孔質部材１０１の強度が弱い場合、エンジンを運転させた際の振動などで多孔質部材１０１がずれ、ガスの流出経路に変化が生じ、ガス流出量が不安定になるという問題があった。また、多孔質部材１０１の固定状態を安定化させようと接着材を周辺に塗布した場合、多孔質部材１０１の目を潰してしまい、所定の流量が得られないという問題が発生する虞がある。
【０００６】
図１２に示す第２のガス流出構造においては、気体軸受が組み込まれた機械の性能を向上させるために、ガス流出口からのガス流量損失を低減させる必要がある。そこで、キャピラリ１０４の小穴１０３の穴径を小さくしてガスを絞り込んでいた。しかし、現場での組立時における塵や油、運転中の摩擦により発生した摩耗粉が凝集して小穴１０３に詰まり、作動体１０５の円周方向に複数個設けたガス流出口からのガス流出量の不均一になる。その結果、作動体１０５に加わる浮上特性がアンバランスとなり、ピストンが一方向に押しつけられ、摩擦を発生し（偏磨耗）、信頼性の低下につながるという問題が発生する虞がある。
【０００７】
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、運転中のガス流出量を安定化させ、さらに、信頼性の低下を抑制することを可能とした気体軸受を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に基づいた気体軸受のある局面においては、シリンダ内に配置される作動体の往復運動により発生する高圧ガスを上記作動体の内部に設けられる加圧室に蓄え、上記シリンダと上記作動体との間隙に上記作動体内の上記高圧ガスを流出することにより構成される気体軸受であって、上記作動体には、上記加圧室から上記隙間に向かうガス流路を構成するガス絞り部が設けられ、このガス絞り部は、上記作動体に設けられる開口孔と、上記開口孔に配設される多孔質部材と、上記多孔質部材を上記開口孔に固定するとともに、ガス通過させるための穴を有する固定部材とを有する。
【０００９】
この構成によれば、多孔質部材はピストンに対して運転中に動くとう問題が発生することなく安定して作動体に固定することが可能となり、また、ガスの流出量を安定させることを可能としている。
【００１０】
また、上記気体軸受において好ましくは、上記開口孔が円形形状に設けられ、上記固定部材の外形は、上記開口孔に嵌合される円形形状である。これにより、固定部材を、安く、容易に作製することが可能となる。
【００１１】
また、上記気体軸受において好ましくは、上記固定部材は凹形状である。これにより、作動体との接触面が増加され、固定部材と作動体との間でのガスのシール効果や固定強度を高めることができる。仮に、高い衝撃が加わった場合においても、固定部材は特にずれたりすることなく、安定して作動体に固定することが可能となる。
【００１２】
また、上記気体軸受において好ましくは、上記固定部材は凹形状であり、凹部には上記多孔質部材が収納される。これにより、ガスの流出量の管理を作動体に組み込む前に実施することができ、組込み後の不良をなくすことができるため、コスト削減を図ることが可能になる。
【００１３】
また、上記気体軸受において好ましくは、上記開口孔の側壁と、上記固定部材の側部との間には、相互に螺合するネジが設けられている。これにより、固定部材の圧入時にバリなどが発生するといった問題がなくなり、信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００１４】
また、上記気体軸受において好ましくは、上記固定部材の上面には直径方向に延びる溝が設けられている。これにより、工具によって容易に固定部材を回転させることができるため、作業効率の向上を図ることが可能になる。
【００１５】
この発明に基づいた気体軸受の他の局面においては、シリンダ内に配置される作動体の往復運動により発生する高圧ガスを上記作動体の内部に設けられる加圧室に蓄え、上記シリンダと上記作動体との間隙に上記作動体内の上記高圧ガスを流出することにより構成される気体軸受であって、上記作動体には上記加圧室から上記隙間に向かうガス流路を構成するガス絞り部が設けられ、このガス絞り部は、円周方向に沿って設けられる、複数個のガス流出通路を有する。これにより、１つのガス流出通路が詰まった場合においても、残りのガス流出通路からガスが流出されるため、ガス流量がゼロになるという、致命的な不良を防ぐことができ、信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００１６】
また、上記気体軸受において好ましくは、上記ガス絞り部は、上記作動体に設けられる開口孔と、上記開口孔に配設され、上記ガス流出通路が複数設けられる部材とを有する。これにより、ガス流出通路を作動体とは異なるパーツで作製することができ、加工上の失敗が起きた場合においても、ピストン全体を廃棄するという問題がなく、コスト削減を図ることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に基づいた気体軸受に関して、スターリング機械に適用した例を説明する。なお、本発明の気体軸受に関しては、他の機械に関する適用も可能である。
【００１８】
（実施の形態１）
図１を参照して、本実施の形態におけるスターリング機械の概略構成を説明する。なお、図１は、スターリング機械の内部構造を示す断面図である。
【００１９】
本実施の形態におけるスターリング機械は、圧力容器１内に媒体として高圧のヘリウムガス（以下、単にガスと称する。）が封入されている。１つのシリンダ２内に作動体としてのピストン３とディスプレーサ４とが配置され、ピストン３とディスプレーサ４とがそれぞれシリンダ２内において往復運動を行なう。
【００２０】
圧力容器１とシリンダ２とにより形成される空間は、ピストン３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３のディスプレーサ４側に規定される作動空間５であり、第２の空間はピストン３のディスプレーサ４側と反対側である背面空間６である。第１の空間である作動空間５はディスプレーサ４でさらに２つの空間に分割される。第１の分割空間はピストン３とディスプレーサ４とに挟まれた領域からなる圧縮空間５ａである。第２の分割空間は、シリンダ２の先端部の領域からなる膨張空間５ｂである。圧縮空間５ａと膨張空間５ｂとは再生器１０を介して連結されている。
【００２１】
背面空間６はシリンダ２を取囲むように圧力容器１によって形成されている。圧縮空間５ａと膨張空間５ｂとの圧力は、圧力容器１内に封入したガス圧力を基準としてピストン３の往復運動の変位に対応して変動する。
【００２２】
ピストン３は圧力容器１に対してピストンスプリング７によって支持されている。ピストン３はリニアモータ等からなるピストン駆動体（図示省略）により圧力容器１の軸線方向にリニア駆動され、シリンダ２内を往復運動してガスの圧縮、膨張を行っている。
【００２３】
ディスプレーサ４はピストン３内部を貫通する貫通軸部１１を備え、この貫通軸部１１がディスプレーサスプリング８によって圧力容器１に支持されている。ディスプレーサ４はディスプレーサスプリング８を利用して往復運動する。その結果、作動空間５内のガスは圧縮空間５ａと膨張空間５ｂとの間を往復移動する。
【００２４】
ピストン３の往復運動により圧縮空間５ａで圧縮されたガスは、ピストン３に設けられた一方向弁９を通じてピストン３内部の加圧室１２に流入することにより、加圧室１２は高い圧力状態が維持されている。この加圧室１２からガスをガス絞り１３Ａを介してピストン３とシリンダ２との間の摺動面に噴出し、摺動面に気体軸受を構成させることにより、ピストン３はシリンダ２に対して非接触状態で往復運動が可能となる。作動体の１つであるピストン３に関しての説明を行ったが、同じ原理によってディスプレーサ４も非接触状態で運動する。
【００２５】
なお、図１に示す構成を用いたスターリングサイクルに関しては、一般によく知られているので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００２６】
（ガス絞り部１３Ａ）
次に、図２および図３を参照して、本実施の形態におけるガス絞り部１３Ａの構造について説明する。なお、ピストン３の形状は、シリンダ２の軸線に対して対称形状を有しているため、図２においてはピストン３の上側の断面形状のみを図示するものとする（以下に示す、各実施の形態においても同様とする）。なお、図２は図１のガス絞り部１３Ａの構造を示す部分拡大断面図であり、図３はガス絞り部１３Ａを上部側からから見た図である。
【００２７】
ピストン３には、加圧室１２から隙間に向かうガス流路を構成するガス絞り部１３Ａが円周上に複数（例えば、９０°ピッチ、４箇所）設けられている。このガス絞り部１３Ａは、加圧室１２側に設けられる第１開口孔３ａと、シリンダ２側に設けられる第１開口孔３ａよりも大ききい径からなる第２開口孔３ｂとからなる。
【００２８】
また、図２に示すように、ガス絞り部１３Ａには多孔質部材１４ａと固定部材１５ａとが配設されている。多孔質部材１４ａはピストン３に設けられた第２開口孔３ｂに収容される。また、多孔質部材１４ａの上面側から第２開口孔３ｂに固定部材１５ａが嵌合され、多孔質部材１４ａが固定部材１５ａにより固定される。固定部材１５ａは図３に示すように円形形状であり、中央部には小穴１６が設けられている。
【００２９】
ガスの流出経路としては、図２中の矢印で示すように、ピストン３内部の加圧室１２に蓄えられたガスが、まず、多孔質部材１４ａを流れて流量が絞り込まれ、固定部材１５ａに設けられた小穴１６によってさらに絞り込まれる。この流量が絞り込まれたガスが、ピストン３とシリンダ２との間の摺動面に流出されることになる。
【００３０】
ここで、多孔質部材１４ａは空孔率が約３０％、厚さ約０．８ｍｍ程度の樹脂を用いた。この多孔質部材１４ａはピストン３の第２開口孔３ｂに収容可能な円形形状であり、シート状の樹脂を打ち抜きによって作製した。また、固定部材１５ａには、材質としてアルミを用い、厚さ約０．５ｍｍのものを、旋盤加工によって作製した。
【００３１】
また、固定部材１５ａの小穴１６の径はφ０．５とした。この径は、多孔質部材１４ａの空孔率とのバランスによって決定されるものであり、所定のガス流量になるように穴径が選択される。
【００３２】
このようにして作製された多孔質部材１４ａおよび固定部材１５ａをピストン３に設けた第２開口孔３ｂにそれぞれ圧入する。なお、固定部材１５ａを圧入する際に、多孔質部材１４ａを押しつぶすことがないよう、圧入荷重管理を行なう。
【００３３】
図４に、圧入荷重（Ｎ）とガスの流出量（ｍｌ／ｍｉｎ）とを測定した結果を示す。圧入荷重が低い場合、多孔質部材１４ａと固定部材１５ａとが密着しておらず、ガス流路が定まらず、ガス流出量が大きくなってしまう。逆に圧入荷重が大きすぎると多孔質部材１４ａが押し潰されと考えられ、ガス流量が徐々に低下しているのが確認できる。したがって、ガス流量が安定する領域に圧入荷重を設定する必要がある。
【００３４】
（作用・効果）
以上、本実施の形態によれば、多孔質部材１４ａが固定部材１５ａにより固定されていることから、ピストン３に対して運転中に動くという問題が発生することなく、安定的にピストン３に多孔質部材１４ａを固定することが可能となり、ガス絞り部１３Ａからのガスの流出量を安定させることが可能になる。また、固定部材１５ａの外形を円形形状にすることにより、安く、容易に作製することを可能としている。
【００３５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について説明する。なお、上記実施の形態１と同一構成については、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態におけるスターリング機械の特徴は、ピストン３に設けられるガス絞り部の構造にあるため、ここではこのガス絞り部の構造についてのみ言及する。
【００３６】
（ガス絞り部１３Ｂ）
図５を参照して、本実施の形態におけるガス絞り部１３Ｂの構造を説明する。ガス絞り部１３Ｂは、上記実施の形態１と同様に、第１開口孔３ａおよび第２開口孔３ｂを備え、多孔質部材１４ｂは、第２開口孔３ｂに収容され、シリンダ２側に向けて凹形状の固定部材１５ｂは多孔質部材１４ｂの上面側に配置される。また、凹形状の固定部材１５ｂの中心部には、上記固定部材１５ｂと同様の小穴１６が設けられている。
【００３７】
ガスの流出経路としては、図５中の矢印で示すように、ピストン３内部の加圧室１２に蓄えられたガスが、まず、多孔質部材１４ｂを流れて流量が絞り込まれ、凹形状の固定部材１５ｂに設けられた小穴１６によってさらに絞り込まれる。この流量を絞り込んだガスが、ピストン３とシリンダ２との間の摺動面に流出されることになる。
【００３８】
ここで、凹形状の固定部材１５ｂは金型により作製した。型で作製した場合、加工原理により凹部のエッジに曲率がつくために、ピストン３の穴部に圧入しやすく、作業性が向上される。金型で作製する場合、中心部の小穴１６の打ち抜きが難しいため凹形状の固定部材１５ｂの肉厚を薄くした方がよい。本実施の形態においては、小穴１６径φ０．５ｍｍに対して凹形状の固定部材１５ｂの肉厚を約０．５ｍｍとした。なお、多孔質部材１４ｂは、上記多孔質部材１４ａと同様のものを使用する。
【００３９】
（作用・効果）
以上、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施の形態の場合には、固定用部材１５ｂとピストン３との接触面が増加し、固定部でのガスのシール性、固定強度が向上される。その結果、運転中に衝撃などが加わった場合にも、固定用部材１５ｂは強固にピストン３と固定されているため、固定用部材１５ｂがピストン３からずれ、流量が不安定になるといった問題が解消される。さらに、金型によって凹形状の固定部材１５ｂを作製するため、量産性が高く、コストも安くすることを可能としている。
【００４０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について説明する。なお、上記実施の形態１と同一構成については、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態におけるスターリング機械の特徴は、ピストン３に設けられるガス絞り部の構造にあるため、ここではこのガス絞り部の構造についてのみ言及する。
【００４１】
（ガス絞り部１３Ｃ）
図６を参照して、本実施の形態におけるガス絞り部１３Ｃの構造を説明する。ガス絞り部１３Ｃは、上記実施の形態１および２と同様に、第１開口孔３ａおよび第２開口孔３ｂを備え、第２開口孔３ｂには、加圧室１２側に向けて凹状の固定用部材１５ｃが配置される。さらに固定用部材１５ｃの凹部には、多孔質部材１４ｃが収容されるように配置されている。凹状の固定部材１５ｃの凹部には、上記実施の形態１および２と同様の小穴１６が設けられている。
【００４２】
ガスの流出経路としては、ピストン３内部の加圧室１２に蓄えられたガスが、まず、多孔質部材１４ｃを流れて流量が絞り込まれ、凹状の固定部材１５ｃに設けられた小穴１６によってさらに絞り込まれる。この流量を絞り込んだガスが、ピストン３とシリンダ２との間の摺動面に流出されることとなる。
【００４３】
この多孔質部材１４ｃは凹形状の固定部材１５ｃに対してエンジン運転中にずれたりしないように圧入する。さらに、この固定部材１５ｃをピストン３の第２開口孔３ｂに対して圧入することによりガス絞り部は構成される。なお、多孔質部材１４ｃおよび固定部材１５ｃは、上記各実施の形態と同様の材質が用いられる。
【００４４】
（作用・効果）
以上、本実施の形態によれば、上記実施の形態１および２の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、多孔質部材１４ｃと固定部材１５ｃとを組品として取り扱うことができ、組立現場において多孔質部材１４ｃと固定部材１５ｃとの取り扱いが容易となる。
【００４５】
実施の形態１および２において、多孔質部材はピストン３に組み込まれなければガスの流出経路が定まらず流量評価をすることができなかった。本実施の形態においては多孔質部材１４ｃは固定部材１５ｃに組込まれており、流出経路が安定しているため、組品の状態で流量を測定することが可能である。
【００４６】
したがって、所定のガス流量が流出されるかどうかの判断を、ピストン３の第１開口孔３ａおよび第２開口孔３ｂに圧入する前に確認でき、組込んだ後の流量不足をなくすことができる。
【００４７】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について説明する。なお、上記実施の形態１と同一構成については、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態におけるスターリング機械の特徴は、ピストン３に設けられるガス絞り部の構造にあるため、ここではこのガス絞り部の構造についてのみ言及する。
【００４８】
（ガス絞り部１３Ｄ）
図７を参照して、本実施の形態のガス絞り部１３Ｄの説明図を示す。ガス絞り部１３Ｃは、上記実施の形態１および２と同様に、第１開口孔３ａおよび第２開口孔３ｂを備えているが、さらに、本実施の形態においては、第２開口孔３ｂの側壁部に雌ネジ３ｄが形成されている。
【００４９】
ガス絞り部１３Ｄには、多孔質部材１４ｄと、側面に上記雌ネジ３ｄに螺合する雄ネジ２２を設けた固定部材１５ｄが配置される。固定部材１５ｄの中心部には小穴１６が設けられている。なお、多孔質部材１４ｄおよび固定部材１５ｄは、上記各実施の形態と同様の材質が用いられる。
【００５０】
ガスの流出経路としては、ピストン３内部の加圧室１２に蓄えられたガスが、まず、多孔質部材１４ｄを流れて流量が絞り込まれ、固定部材１５ｄの小穴１６によってさらに絞り込まれる。この流量を絞り込んだガスが、ピストン３とシリンダ２との間の摺動面に流出されることとなる。
【００５１】
（作用・効果）
以上、本実施の形態によれば、側面に雄ネジ２２を設けた固定用部材５ｄをピストン３の第２開口孔３ｂの雌ネジ３ｄに螺合させることで、ピストン３に多孔質部材１４ｄおよび固定部材１５ｄが固定され、作業が容易となる。
【００５２】
また、固定部材１５ｄを第２開口孔３ｂ内にねじ込みやすくする為に、図８に示すように、固定部材１５ｄの上面に専用工具に対応した、直径方向に延びる溝１７を設けると良い。なお、上記実施の形態１と同様の理由により、多孔質部材１４ｄとの密着状態を一定にするため、ねじ込み作業をする際のトルク管理を実施する必要がある。
【００５３】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５について説明する。なお、実施の形態１と同一構成については、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態におけるスターリング機械の特徴は、ピストン３に設けられるガス絞り部の構造にあるため、ここではこのガス絞り部の構造についてのみ言及する。
【００５４】
（ガス絞り部１３Ｅ）
図９を参照して、本実施の形態におけるガス絞り部１３Ｅの構造を説明する。ピストン３のガス流出口のガス絞り部Ｅには、シリンダ２側に、第１開口孔３ｅが設けられ、加圧室１２側に、第１開口孔３ｅに通じる複数個の小穴１８が設けられている。この小穴１８は、第１開口孔３ｅ側に通じる第１ガス流出通路１８ａと、加圧室１２側に通じ、第１ガス流出通路１８ａよりも径の小さい第２ガス流出通路１８ｂとを有している。第１ガス流出通路１８ａの径は約１ｍｍ程度、第２ガス流出通路１８ｂの径は、約０．０５ｍｍ程度である。
【００５５】
したがって、ガスの流出経路としては、ピストン３内部の加圧室１２に蓄えられたガスは、ピストン３に設けられた複数個の小穴１８によって絞り込まれ、この流量を絞り込んだガスが、ピストン３とシリンダ２との間の摺動面に流出されることとなる。
【００５６】
（作用・効果）
以上、本実施の形態によれば、ガスを絞り込むためには非常に小さな穴が必要であるが、ピストン３の壁部を貫通するように小穴１８を設けることは、深穴加工となるため、技術的およびコスト的に困難であった。しかし、小穴１８において、容易に形成可能な第１ガス流出通路１８ａを設け、必要最小限の範囲に第２ガス流出通路１８ｂを設けることにより、技術的およびコスト的な問題の解決を可能としている。さらに、同一のガス流出口である第１開口孔３ｅに通じる複数個の小穴１８を設けることにより、１個の穴が埃などで詰まってしまった場合でも、他の小穴１８でガスの流出を確保することができ、ガスの流出量がゼロになることを未然に防止することが可能となり、装置の信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００５７】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６について説明する。なお、実施の形態１と同一構成については、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施の形態におけるスターリング機械の特徴は、ピストン３に設けられるガス絞り部の構造にあるため、ここではこのガス絞り部の構造についてのみ言及する。
【００５８】
（ガス絞り部１３Ｆ）
図１０を参照して、本施の形態におけるガス絞り部１３Ｆの構造を説明する。ガス絞り部１３Ｆは、上記実施の形態１および２と同様に、第１開口孔３ａおよび第２開口孔３ｂを備え、第２開口孔３ｂには複数個のガス流出通路２０が設けられた円形の部材２１が配設されている。部材２１はピストン３に設けた第２開口孔３ｂに対して、圧入されている。
【００５９】
この部材２１の材質としては、厚さ約０．５ｍｍ程度のアルミ等が用いられる。ガス流出通路２０の径は、約０．０５ｍｍ程度、数量は２個程度である。
【００６０】
したがって、ガスの流出経路としては、図１０中の矢印で示すように、ピストン３内部の加圧室１２に蓄えられたガスは、部材２１に設けられたガス流出通路２０によって絞り込まれる。この流量を絞り込んだガスが、ピストン３とシリンダ２との間の摺動面に流出されることになる。
【００６１】
（作用・効果）
以上、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の場合と同様の作用効果を得ることができる。さらに、同一のガス流出口であるに第２開口孔３ｂに複数個のガス流出通路２０を設けることにより、１個の穴が埃などで詰まってしまった場合でも、他のガス流出通路２０でガスの流出を確保することができ、ガスの流出量がゼロになることを未然に防止することが可能となり、装置の信頼性の向上を図ることが可能になる。さらに、ガス流出通路２０の加工に失敗した場合にも、ピストン３を不良とすることがないため、リスクを小さくすることが可能になる。
【００６２】
なお、上述した上記各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。
【００６３】
【発明の効果】
この発明に基づいた気体軸受によれば、運転中のガス流出量を安定化させ、さらに、信頼性の低下を抑制することを可能とする。
【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機械の概略構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態１におけるガス絞り部１３Ａの構造を示す部分拡大断面図である。
【図３】実施の形態１におけるガス絞り部１３Ａを上部側からから見た図である。
【図４】実施の形態１の圧入荷重とガス流出量との関係を示す図である。
【図５】実施の形態２におけるガス絞り部１３Ｂの構造を示す部分拡大断面図である。
【図６】実施の形態３におけるガス絞り部１３Ｃの構造を示す部分拡大断面図である。
【図７】実施の形態４におけるガス絞り部１３Ｄの構造を示す部分拡大断面図である。
【図８】実施の形態４における固定部材１５ｄの構造を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】実施の形態５におけるガス絞り部１３Ｅの構造を示す部分拡大断面図である。
【図１０】実施の形態６におけるガス絞り部１３Ｆの構造を示す部分拡大断面図である。
【図１１】従来の技術におけるガス流出構造示す第１部分拡大断面図である。
【図１２】従来の技術におけるガス流出構造示す第２部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１　圧力容器、２　シリンダ、３　ピストン、３ａ　第１開口孔、３ｂ　第２開口孔、４　ディスプレーサ、５　作動空間、６　背面空間、７　ピストンスプリング、８　ディスプレーサスプリング、９　一方向弁、１０　再生器、１２　加圧室、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆ　ガス絞り部、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１０１　多孔質部材、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ　固定部材、１６，１８，１０３　小穴、１７　溝、１８ａ　第１ガス流出通路、１８ｂ　第２ガス流出通路、２０　ガス流出通路、２１　部材、１０２
摺動面、１０４　キャピラリ、１０５　作動体。

Claims

シリンダ内に配置される作動体の往復運動により発生する高圧ガスを前記作動体の内部に設けられる加圧室に蓄え、前記シリンダと前記作動体との間隙に前記作動体内の前記高圧ガスを流出することにより構成される気体軸受であって、
前記作動体には、前記加圧室から前記隙間に向かうガス流路を構成するガス絞り部が設けられ、
このガス絞り部は、
前記作動体に設けられる開口孔と、
前記開口孔に配設される多孔質部材と、
前記多孔質部材を前記開口孔に固定するとともに、ガス通過させるための穴を有する固定部材と、
を有する、気体軸受。
前記開口孔が円形形状に設けられ、
前記固定部材の外形は、前記開口孔に嵌合される円形形状である、請求項１に記載の気体軸受。
前記固定部材は凹形状である、請求項１または２に記載の気体軸受。
前記固定部材は凹形状であり、凹部には前記多孔質部材が収納される、請求項３に記載の気体軸受。
前記開口孔の側壁と、前記固定部材の側部との間には、相互に螺合するネジが設けられている、請求項１から４のいずれかに記載の気体軸受。
前記固定部材の上面には直径方向に延びる溝が設けられている、請求項５に記載の気体軸受。
シリンダ内に配置される作動体の往復運動により発生する高圧ガスを前記作動体の内部に設けられる加圧室に蓄え、前記シリンダと前記作動体との間隙に前記作動体内の前記高圧ガスを流出することにより構成される気体軸受であって、
前記作動体には前記加圧室から前記隙間に向かうガス流路を構成するガス絞り部が設けられ、
このガス絞り部は、円周方向に沿って設けられる、複数個のガス流出通路を有する、気体軸受。
前記ガス絞り部は、
前記作動体に設けられる開口孔と、
前記開口孔に配設され、前記ガス流出通路が複数設けられる部材と、
を有する、請求項７記載の気体軸受。