JPH09250828A - 冷凍機用サスペンションばねユニット - Google Patents
冷凍機用サスペンションばねユニットInfo
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- JPH09250828A JPH09250828A JP6238696A JP6238696A JPH09250828A JP H09250828 A JPH09250828 A JP H09250828A JP 6238696 A JP6238696 A JP 6238696A JP 6238696 A JP6238696 A JP 6238696A JP H09250828 A JPH09250828 A JP H09250828A
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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
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- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】スターリング冷凍機を対象に、横軸形の圧縮
機，膨張機に組み込んだ往復動式のピストン，ディスプ
レーサを支持するサスペンションばねユニットについ
て、ピストン，ディスプレーサのストローク位置に対す
るサスペンションばねユニットの半径方向のばね定数を
平均化させ、ユニットばねの直線性を向上させて冷凍機
の振動発生を低く抑える。 【解決手段】板面に渦状のスリットを形成した複数枚の
板ばね４ａの相互間で、その外周側, 内周側にスペーサ
４ｂ，４ｃを介挿し、押え板４ｄ，４ｅとともに一体に
重ね合わせた組立体としてなるサスペンションばねユニ
ット４において、外周スペーサ４ｂの厚みｄ1 を内周ス
ペーサ４ｃの厚みｄ0 よりも大にして組立て、各板ばね
の中立位置をピストン，ディスプレーサのストローク位
置に対して相対的にずらすようにして各板ばねの相互間
にオフセットを設定する。
機，膨張機に組み込んだ往復動式のピストン，ディスプ
レーサを支持するサスペンションばねユニットについ
て、ピストン，ディスプレーサのストローク位置に対す
るサスペンションばねユニットの半径方向のばね定数を
平均化させ、ユニットばねの直線性を向上させて冷凍機
の振動発生を低く抑える。 【解決手段】板面に渦状のスリットを形成した複数枚の
板ばね４ａの相互間で、その外周側, 内周側にスペーサ
４ｂ，４ｃを介挿し、押え板４ｄ，４ｅとともに一体に
重ね合わせた組立体としてなるサスペンションばねユニ
ット４において、外周スペーサ４ｂの厚みｄ1 を内周ス
ペーサ４ｃの厚みｄ0 よりも大にして組立て、各板ばね
の中立位置をピストン，ディスプレーサのストローク位
置に対して相対的にずらすようにして各板ばねの相互間
にオフセットを設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クライオクーラと
して用いるスターリング冷凍機の圧縮機，膨張機に組み
込んだ往復動式のピストン，およびディスプレーサを往
復動方向に案内支持するサスペンションばねユニットに
関する。
して用いるスターリング冷凍機の圧縮機，膨張機に組み
込んだ往復動式のピストン，およびディスプレーサを往
復動方向に案内支持するサスペンションばねユニットに
関する。
【０００２】
【従来の技術】頭記したスターリング冷凍機において、
圧縮機，膨張機に組み込んだ往復動式のピストン，およ
びディスプレーサをサスペンションばねで案内支持する
ようにした構成のものが、例えば特開平５−２８８４１
９号公報に開示されている。図３はかかるサスペンショ
ンばねを用いて圧縮機のピストン，膨張機のディスプレ
ーサを支持したスターリング冷凍機の構成図である。図
において、１は往復動式のピストン１ａを内蔵した横軸
形の圧縮機、２は蓄冷器２ａを備えた往復動式のディス
プレーサ２ｂを内蔵した横軸形の膨張機、３は圧縮機１
の圧縮空間と膨張機２のディスプレーサ２ａとの間に配
管した接続管である。また、圧縮機１のピストン１ａは
機内に組み込んだ電磁式アクチュエータ１ｂにより軸方
向に往復駆動するようにしており、ピストン１ａに連結
したピストンロッド１ｃの２箇所をサスペンションばね
４で往復動方向に案内支持している。なお、１ｄはピス
トンの位置検出器である。
圧縮機，膨張機に組み込んだ往復動式のピストン，およ
びディスプレーサをサスペンションばねで案内支持する
ようにした構成のものが、例えば特開平５−２８８４１
９号公報に開示されている。図３はかかるサスペンショ
ンばねを用いて圧縮機のピストン，膨張機のディスプレ
ーサを支持したスターリング冷凍機の構成図である。図
において、１は往復動式のピストン１ａを内蔵した横軸
形の圧縮機、２は蓄冷器２ａを備えた往復動式のディス
プレーサ２ｂを内蔵した横軸形の膨張機、３は圧縮機１
の圧縮空間と膨張機２のディスプレーサ２ａとの間に配
管した接続管である。また、圧縮機１のピストン１ａは
機内に組み込んだ電磁式アクチュエータ１ｂにより軸方
向に往復駆動するようにしており、ピストン１ａに連結
したピストンロッド１ｃの２箇所をサスペンションばね
４で往復動方向に案内支持している。なお、１ｄはピス
トンの位置検出器である。
【０００３】一方、膨張機２ではディスプレーサ２ｂを
機内に組み込んだ電磁式アクチュエータ２ｃにより軸方
向に往復駆動するようにしており、圧縮機１のピストン
１ａと同様に、ディスプレーサ２ｂに連結したロッド２
ｄの２箇所をサスペンションばね４で往復動方向に案内
支持している。なお、２ｅはディスプレーサ２ｂの位置
検出器、２ｆは膨張機２に付設したアクティブバランサ
で冷熱発生端面の振動発生を抑制する。かかる構成にな
るスターリング冷凍機の動作原理は周知であり、先記し
た特開平５−２８８４１９号公報にも詳しく述べられて
いる。
機内に組み込んだ電磁式アクチュエータ２ｃにより軸方
向に往復駆動するようにしており、圧縮機１のピストン
１ａと同様に、ディスプレーサ２ｂに連結したロッド２
ｄの２箇所をサスペンションばね４で往復動方向に案内
支持している。なお、２ｅはディスプレーサ２ｂの位置
検出器、２ｆは膨張機２に付設したアクティブバランサ
で冷熱発生端面の振動発生を抑制する。かかる構成にな
るスターリング冷凍機の動作原理は周知であり、先記し
た特開平５−２８８４１９号公報にも詳しく述べられて
いる。
【０００４】次に、前記したサスペンションばねユニッ
ト４の従来構造を図４，図５で説明する。すなわち、サ
スペンションばねユニット４は、図５で示すように、平
行に並ぶ複数枚（図示例では３枚）の板ばね４ａと、各
板バネ４ａの相互間に１枚ずつ介挿した外周スペーサ４
ｂ，内周スペーサ４ｃと、外周押え板４ｄ，内周押え板
４ｅとを重ね合わせて締結ボルトにより一体化した組立
体としてなり、ばねユニット４の内周端が圧縮機１のピ
ストンロッド１ｃ，膨張機２のディスプレーサロッド２
ｄに、外周端が機内の固定部材，例えば電磁アクチュエ
ータのヨークにそれぞれ結合されている。
ト４の従来構造を図４，図５で説明する。すなわち、サ
スペンションばねユニット４は、図５で示すように、平
行に並ぶ複数枚（図示例では３枚）の板ばね４ａと、各
板バネ４ａの相互間に１枚ずつ介挿した外周スペーサ４
ｂ，内周スペーサ４ｃと、外周押え板４ｄ，内周押え板
４ｅとを重ね合わせて締結ボルトにより一体化した組立
体としてなり、ばねユニット４の内周端が圧縮機１のピ
ストンロッド１ｃ，膨張機２のディスプレーサロッド２
ｄに、外周端が機内の固定部材，例えば電磁アクチュエ
ータのヨークにそれぞれ結合されている。
【０００５】また、前記の板ばね４ａは、高弾性の薄金
属板で作られたリング状板を基体として、図４で示すよ
うに板面に複数の渦状スリット４ｆを形成し、そのスリ
ット４ｆの間に板面と垂直方向へ撓み自在なアーム部４
ｇを形成した構造になる。そして、かかる構造のサスペ
ンションばねユニット４を使用して圧縮機１のピストン
１ａ，膨張機２のディスプレーサ２ｂを支持し、電磁ア
クチュエータ１ｂ，２ｃの駆動でピストン１ａ，ディス
プレーサ２ｂを軸方向に往復動作すると、そのストロー
ク動作に従動して板バネ４ａのアーム部４ｇが中立位置
（撓みなしの位置）を中心に左右方向に撓む。
属板で作られたリング状板を基体として、図４で示すよ
うに板面に複数の渦状スリット４ｆを形成し、そのスリ
ット４ｆの間に板面と垂直方向へ撓み自在なアーム部４
ｇを形成した構造になる。そして、かかる構造のサスペ
ンションばねユニット４を使用して圧縮機１のピストン
１ａ，膨張機２のディスプレーサ２ｂを支持し、電磁ア
クチュエータ１ｂ，２ｃの駆動でピストン１ａ，ディス
プレーサ２ｂを軸方向に往復動作すると、そのストロー
ク動作に従動して板バネ４ａのアーム部４ｇが中立位置
（撓みなしの位置）を中心に左右方向に撓む。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したサ
スペンションばねユニット４を採用して図３に示した横
軸形の圧縮機１，膨張機２のピストン，ディスプレーサ
を支持すると、動作面で次記のような問題が派生する。
すなわち、板面に渦状スリットをいれて撓み性のアーム
部を形成した構造の板ばね４ａは、ピストン，ディスプ
レーサのストローク位置と板ばね４ａの半径方向のばね
定数との関係が図６（ａ）で表すような特性を持つ。な
お、図中の特性線Ａは板ばね１枚当たりのばね特性、特
性線Ｂは３枚の板ばねを重ね合わせた合成のばね特性で
ある。この特性図から判るように、ばね定数はストロー
ク位置が「０」、つまり板バネ４ａが原形の状態に保た
れていてアーム部４ｇが撓んでない中立位置で最大であ
り、ここからストローク位置が往復動方向に変化してア
ーム部が撓んだ状態になるとばね定数は急激に低下し、
ピストン，ディスプレーサのストロークエンド位置では
ばね定数が最小になる。しかも、複数枚の板バネを積み
重ねたばねユニットでは、合成特性線Ｂで表すように中
立位置とストロークエンド位置（往，復動の死点）にお
けるばね定数の差がさらに大きくなる。このために、サ
スペンションばねの直線性が低下して冷凍機の運転時に
はピストン，ディスプレーサを含む可動部の自重などに
より、半径方向に大きな加振力が生じて振動，振幅が増
大するようになるほか、特に半径方向の振幅が大きくな
ると、ピストン，ディスプレーサが往復動する際に固定
部との間で機械的な干渉が生じて故障を誘発するおそれ
がある。
スペンションばねユニット４を採用して図３に示した横
軸形の圧縮機１，膨張機２のピストン，ディスプレーサ
を支持すると、動作面で次記のような問題が派生する。
すなわち、板面に渦状スリットをいれて撓み性のアーム
部を形成した構造の板ばね４ａは、ピストン，ディスプ
レーサのストローク位置と板ばね４ａの半径方向のばね
定数との関係が図６（ａ）で表すような特性を持つ。な
お、図中の特性線Ａは板ばね１枚当たりのばね特性、特
性線Ｂは３枚の板ばねを重ね合わせた合成のばね特性で
ある。この特性図から判るように、ばね定数はストロー
ク位置が「０」、つまり板バネ４ａが原形の状態に保た
れていてアーム部４ｇが撓んでない中立位置で最大であ
り、ここからストローク位置が往復動方向に変化してア
ーム部が撓んだ状態になるとばね定数は急激に低下し、
ピストン，ディスプレーサのストロークエンド位置では
ばね定数が最小になる。しかも、複数枚の板バネを積み
重ねたばねユニットでは、合成特性線Ｂで表すように中
立位置とストロークエンド位置（往，復動の死点）にお
けるばね定数の差がさらに大きくなる。このために、サ
スペンションばねの直線性が低下して冷凍機の運転時に
はピストン，ディスプレーサを含む可動部の自重などに
より、半径方向に大きな加振力が生じて振動，振幅が増
大するようになるほか、特に半径方向の振幅が大きくな
ると、ピストン，ディスプレーサが往復動する際に固定
部との間で機械的な干渉が生じて故障を誘発するおそれ
がある。
【０００７】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、スターリング冷凍機を対象に、横軸形の圧縮
機，膨張機に組み込んだ往復動式のピストン，ディスプ
レーサを支持するサスペンションばねユニットに対し、
前記課題を解決してピストン，ディスプレーサのストロ
ーク位置に対するばねユニットの半径方向のばね定数を
平均化させ、ばねユニットの直線性を向上させて冷凍機
の振動発生を低く抑えるように改良した冷凍機用サスペ
ンションばねユニットを提供することを目的とする。
であり、スターリング冷凍機を対象に、横軸形の圧縮
機，膨張機に組み込んだ往復動式のピストン，ディスプ
レーサを支持するサスペンションばねユニットに対し、
前記課題を解決してピストン，ディスプレーサのストロ
ーク位置に対するばねユニットの半径方向のばね定数を
平均化させ、ばねユニットの直線性を向上させて冷凍機
の振動発生を低く抑えるように改良した冷凍機用サスペ
ンションばねユニット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】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、板面に渦状のスリットを形成した
複数枚の平板リング状の板ばねを有し、かつ各板ばねを
その内周端部，外周端部の相互間にスペーサを介挿して
一体に重ね合わせた組立体としてなるサスペンションば
ねユニットに対して、各板ばねの中立位置をピストン，
ディスプレーサの往復動ストローク位置に対して相対的
にずらすように、各板ばねの相互間にオフセットを設定
して組立てるものとする。
に、本発明によれば、板面に渦状のスリットを形成した
複数枚の平板リング状の板ばねを有し、かつ各板ばねを
その内周端部，外周端部の相互間にスペーサを介挿して
一体に重ね合わせた組立体としてなるサスペンションば
ねユニットに対して、各板ばねの中立位置をピストン，
ディスプレーサの往復動ストローク位置に対して相対的
にずらすように、各板ばねの相互間にオフセットを設定
して組立てるものとする。
【０００９】そして、前記構成におけるオフセット付与
手段として、板ばね相互間の内外周に介挿したスペーサ
に対し、外周スペーサの板厚を内周スペーサの板厚より
も厚く設定する。あるいは、内周のペーサの板厚を外周
スペーサの板厚よりも厚く設定する。このように、サス
ペンションばねユニットを構成する複数枚の板ばねにつ
いて、各板ばねの中立位置をピストン，ディスプレーサ
のストローク位置に対して相対的にずらすようにオフセ
ットを設定することにより、ストローク位置に対するば
ねユニットのばね定数が平均化され、サスペンションば
ねユニットとしての直線性が向上する。したがって、ピ
ストン，ディスプレーサを含む可動部の重量，往復動の
ストローク範囲に合わせてサスペンションばねユニット
の板ばね枚数，オフセット量を適正に設計することで、
半径方向の加振力が低減して運転時における冷凍機の振
動，振幅を小さく抑えることができる。
手段として、板ばね相互間の内外周に介挿したスペーサ
に対し、外周スペーサの板厚を内周スペーサの板厚より
も厚く設定する。あるいは、内周のペーサの板厚を外周
スペーサの板厚よりも厚く設定する。このように、サス
ペンションばねユニットを構成する複数枚の板ばねにつ
いて、各板ばねの中立位置をピストン，ディスプレーサ
のストローク位置に対して相対的にずらすようにオフセ
ットを設定することにより、ストローク位置に対するば
ねユニットのばね定数が平均化され、サスペンションば
ねユニットとしての直線性が向上する。したがって、ピ
ストン，ディスプレーサを含む可動部の重量，往復動の
ストローク範囲に合わせてサスペンションばねユニット
の板ばね枚数，オフセット量を適正に設計することで、
半径方向の加振力が低減して運転時における冷凍機の振
動，振幅を小さく抑えることができる。
【００１０】また、前記のように外周スペーサと内周ス
ペーサの厚みを変えることにより、各板ばねの相互間で
簡単にオフセットを設定することができる。
ペーサの厚みを変えることにより、各板ばねの相互間で
簡単にオフセットを設定することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。まず、本発明の動作原理を図６（ｂ）
を使って述べる。図において特性線Ａ1,Ａ2,Ａ3 はそれ
ぞれサスペンションばねユニット（基本的には図５に示
した従来構造と同じ）に組み込んだ３枚重ねの各板ばね
のばね特性であって、特性線Ａ1 はばねユニットの中央
に並ぶ板ばね, Ａ2,Ａ3 は左右両側に並ぶ板ばねに対応
するばね特性を表しており、各板ばねの相互間にはスト
ローク位置に対してばねの中立位置が相対的にずれるよ
うにオフセットが設定されている。つまり、３枚重ねの
板ばねのうち、中央に並ぶ板ばね（特性線Ａ1)はピスト
ン，ディスプレーサのストローク位置「０」にばねの中
立位置（撓みのない原形位置）を合わせ、左右に並ぶ板
ばね (特性線Ａ2,Ａ3)はその中立位置を例えばストロー
ク位置「＋１」, 「−１」に合わせてサスペンションば
ねユニットが組立て構成されている。なお、具体的な組
立構造に付いては後記の各実施例の項で説明する。
づいて説明する。まず、本発明の動作原理を図６（ｂ）
を使って述べる。図において特性線Ａ1,Ａ2,Ａ3 はそれ
ぞれサスペンションばねユニット（基本的には図５に示
した従来構造と同じ）に組み込んだ３枚重ねの各板ばね
のばね特性であって、特性線Ａ1 はばねユニットの中央
に並ぶ板ばね, Ａ2,Ａ3 は左右両側に並ぶ板ばねに対応
するばね特性を表しており、各板ばねの相互間にはスト
ローク位置に対してばねの中立位置が相対的にずれるよ
うにオフセットが設定されている。つまり、３枚重ねの
板ばねのうち、中央に並ぶ板ばね（特性線Ａ1)はピスト
ン，ディスプレーサのストローク位置「０」にばねの中
立位置（撓みのない原形位置）を合わせ、左右に並ぶ板
ばね (特性線Ａ2,Ａ3)はその中立位置を例えばストロー
ク位置「＋１」, 「−１」に合わせてサスペンションば
ねユニットが組立て構成されている。なお、具体的な組
立構造に付いては後記の各実施例の項で説明する。
【００１２】このように複数枚の板ばねの相互間にオフ
セットを設定することにより、その合成ばね特性Ｃは図
示のように、ストローク位置「＋１」〜「−１」の範囲
ではばね定数がほぼフラットで、かつ図６（ｂ）に示し
た従来の合成ばね特性Ｂと比べてばね定数のピーク値が
Δｋだけ小さく、したがってストローク位置「０」とス
トロークエンドに対応する位置「＋５」，「−５」との
間のばね定数の差が従来の特性Ｂと比べて縮小する。こ
れにより、サスペンションばねユニットとしての直線性
が向上し、図３に示した横軸形スターリング冷凍機の運
転時に圧縮機１のピストン１ａ，膨張機２のディスプレ
ーサ２ｂに加わる半径方向の加振力が小さくなって振
動，振幅が低減する。
セットを設定することにより、その合成ばね特性Ｃは図
示のように、ストローク位置「＋１」〜「−１」の範囲
ではばね定数がほぼフラットで、かつ図６（ｂ）に示し
た従来の合成ばね特性Ｂと比べてばね定数のピーク値が
Δｋだけ小さく、したがってストローク位置「０」とス
トロークエンドに対応する位置「＋５」，「−５」との
間のばね定数の差が従来の特性Ｂと比べて縮小する。こ
れにより、サスペンションばねユニットとしての直線性
が向上し、図３に示した横軸形スターリング冷凍機の運
転時に圧縮機１のピストン１ａ，膨張機２のディスプレ
ーサ２ｂに加わる半径方向の加振力が小さくなって振
動，振幅が低減する。
【００１３】次に、前記したオフセットを付与するため
の具体的なサスペンションばねユニットの組立構造を以
下の実施例で述べる。なお、各実施例の図中で図５に対
応する同一部材には同じ符号が付してある。 〔実施例１〕図１は本発明の請求項２に対応する実施例
の組立構造図であり、サスペンションばねユニット４は
基本的に図５の構造と同様に、平行に並ぶ３枚の板ばね
４ａと、各板バネ４ａの相互間に１枚ずつ介挿した外周
スペーサ４ｂ，内周スペーサ４ｃと、外周押え板４ｄ，
内周押え板４ｅとを重ね合わせて締結ボルトにより一体
化した組立体としてなり、サスペンションばねユニット
４の内周端が図３に示した圧縮機１のピストンロッド１
ｃ，膨張機２のディスプレーサロッド２ｄに、外周端が
機内の固定部材，例えば電磁アクチュエータのヨークに
それぞれ結合されている。
の具体的なサスペンションばねユニットの組立構造を以
下の実施例で述べる。なお、各実施例の図中で図５に対
応する同一部材には同じ符号が付してある。 〔実施例１〕図１は本発明の請求項２に対応する実施例
の組立構造図であり、サスペンションばねユニット４は
基本的に図５の構造と同様に、平行に並ぶ３枚の板ばね
４ａと、各板バネ４ａの相互間に１枚ずつ介挿した外周
スペーサ４ｂ，内周スペーサ４ｃと、外周押え板４ｄ，
内周押え板４ｅとを重ね合わせて締結ボルトにより一体
化した組立体としてなり、サスペンションばねユニット
４の内周端が図３に示した圧縮機１のピストンロッド１
ｃ，膨張機２のディスプレーサロッド２ｄに、外周端が
機内の固定部材，例えば電磁アクチュエータのヨークに
それぞれ結合されている。
【００１４】ここで、前記の外周スペーサ４ｂ，内周ス
ペーサ４ｃに関し、内周スペーサ４ｃの厚みをｄ0 とし
て、外周スペーサ４ｂの厚みがｄ1(ｄ1 ＞ｄ0)に設定さ
れており、これによりユニット組立の状態では、内外周
スペーサを隔てて並ぶ３枚の板ばね４ａのうち、中央に
並ぶ板ばねとその両側に並ぶ板ばねの相互間にスペーサ
の厚み差（ｄ1 −ｄ0 ）に相応したオフセット（図６
（ｂ）参照）が付与される。
ペーサ４ｃに関し、内周スペーサ４ｃの厚みをｄ0 とし
て、外周スペーサ４ｂの厚みがｄ1(ｄ1 ＞ｄ0)に設定さ
れており、これによりユニット組立の状態では、内外周
スペーサを隔てて並ぶ３枚の板ばね４ａのうち、中央に
並ぶ板ばねとその両側に並ぶ板ばねの相互間にスペーサ
の厚み差（ｄ1 −ｄ0 ）に相応したオフセット（図６
（ｂ）参照）が付与される。
【００１５】すなわち、図６（ｂ）のストローク位置
「０」に対応した図１の状態では、中央に並ぶ板ばねが
中立位置にあって撓みなしであるのに対して、その両側
に並ぶ板ばねは互いに逆向きに撓んでいる。そして、こ
の状態からスターリング冷凍機の運転に伴い、圧縮機の
ピストン，膨張機のディスプレーサが往復動作してスト
ローク位置が変位すると、その方向によって各板ばねの
撓み代が変化し、ばねユニット４としての半径方向の合
成ばね定数は図６（ｂ）の合成特性線Ｃのように推移し
て平均化されて、サスペンションばねユニットの直線性
が向上する。
「０」に対応した図１の状態では、中央に並ぶ板ばねが
中立位置にあって撓みなしであるのに対して、その両側
に並ぶ板ばねは互いに逆向きに撓んでいる。そして、こ
の状態からスターリング冷凍機の運転に伴い、圧縮機の
ピストン，膨張機のディスプレーサが往復動作してスト
ローク位置が変位すると、その方向によって各板ばねの
撓み代が変化し、ばねユニット４としての半径方向の合
成ばね定数は図６（ｂ）の合成特性線Ｃのように推移し
て平均化されて、サスペンションばねユニットの直線性
が向上する。
【００１６】〔実施例２〕図２は本発明の請求項３に対
応する実施例を示すものであり、この実施例において
は、内，外周のスペーサ４ｂ，４ｃについて、先記実施
例１とは逆に内周スペーサ４ｃの厚みｄ2 が外周スペー
サ４ｃの厚みｄ0 よりも厚くなるよに定めて各板ばね４
ａの相互間に図６（ｂ）で述べたオフセットを設定する
ようにしている。
応する実施例を示すものであり、この実施例において
は、内，外周のスペーサ４ｂ，４ｃについて、先記実施
例１とは逆に内周スペーサ４ｃの厚みｄ2 が外周スペー
サ４ｃの厚みｄ0 よりも厚くなるよに定めて各板ばね４
ａの相互間に図６（ｂ）で述べたオフセットを設定する
ようにしている。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、例えばスターリング
冷凍機を実施対象に、横軸形の圧縮機，膨張機に組み込
んだ往復動式のピストン，ディスプレーサを支持するサ
スペンションばねユニットが、板面に渦状のスリットを
形成した複数枚の平板リング状の板ばねを有し、かつ各
板ばねをその内周端部，外周端部の相互間にスペーサを
介挿して一体に積み重ねた組立体としてなり、該ばねユ
ニットの内周端部を前記ピストン，もしくはディスプレ
ーサのロッドに結合し、外周端部を機内の固定部材に取
付けたものにおいて、本発明によれば、各板ばねの中立
位置をピストン，ディスプレーサの往復動ストローク位
置に対して相対的にずらすように、各板ばねの相互間に
オフセットを設定して組立てたことにより、ピストン，
ディスプレーサのストローク位置に対する半径方向の合
成ばね定数が平均化され、サスペンションばねユニット
としての直線性が向上する。
冷凍機を実施対象に、横軸形の圧縮機，膨張機に組み込
んだ往復動式のピストン，ディスプレーサを支持するサ
スペンションばねユニットが、板面に渦状のスリットを
形成した複数枚の平板リング状の板ばねを有し、かつ各
板ばねをその内周端部，外周端部の相互間にスペーサを
介挿して一体に積み重ねた組立体としてなり、該ばねユ
ニットの内周端部を前記ピストン，もしくはディスプレ
ーサのロッドに結合し、外周端部を機内の固定部材に取
付けたものにおいて、本発明によれば、各板ばねの中立
位置をピストン，ディスプレーサの往復動ストローク位
置に対して相対的にずらすように、各板ばねの相互間に
オフセットを設定して組立てたことにより、ピストン，
ディスプレーサのストローク位置に対する半径方向の合
成ばね定数が平均化され、サスペンションばねユニット
としての直線性が向上する。
【００１８】したがって、ピストン，ディスプレーサを
含む可動部の重量，往復動のストローク範囲に合わせて
サスペンションばねユニットの板ばね枚数，オフセット
量を適正に設計することで、半径方向の加振力が低減し
て運転時における冷凍機の振動，振幅を小さく抑えるこ
とができる。
含む可動部の重量，往復動のストローク範囲に合わせて
サスペンションばねユニットの板ばね枚数，オフセット
量を適正に設計することで、半径方向の加振力が低減し
て運転時における冷凍機の振動，振幅を小さく抑えるこ
とができる。
【図１】本発明の実施例１に対応するサスペンションば
ねユニットの組立構造を示す構成断面図
ねユニットの組立構造を示す構成断面図
【図２】本発明の実施例２に対応するサスペンションば
ねユニットの組立構造を示す構成断面図
ねユニットの組立構造を示す構成断面図
【図３】本発明の実施対象となるスターリング冷凍機全
体の構成図
体の構成図
【図４】図３の冷凍機におけるサスペンションばねユニ
ットに組み込んだ板ばねの平面図
ットに組み込んだ板ばねの平面図
【図５】図４の板ばねを採用したサスペンションばねユ
ニットの従来における組立構造を示し、（ａ）は縦断面
図、（ｂ）は横断平面図
ニットの従来における組立構造を示し、（ａ）は縦断面
図、（ｂ）は横断平面図
【図６】サスペンションばねユニットのストローク位置
と半径方向のばね定数との関係を表すばね特性図であ
り、（ａ）は図５に従来構造に対応したばね特性図、
（ｂ）は本発明の実施例に対応したばね特性図
と半径方向のばね定数との関係を表すばね特性図であ
り、（ａ）は図５に従来構造に対応したばね特性図、
（ｂ）は本発明の実施例に対応したばね特性図
１ 圧縮機 １ａ ピストン １ｃ ピストンロッド ２ 膨張機 ２ｂ ディスプレーサ ２ｄ ディスプレーサロッド ４ サスペンションばねユニット ４ａ 板ばね ４ｂ 外周スペーサ ４ｃ 内周スペーサ ４ｆ 渦状スリット ４ｇ アーム部
Claims (3)
- 【請求項１】スターリング冷凍機の圧縮機，膨張機に組
み込んだ往復動式のピストン，およびディスプレーサを
支持するサスペンションばねユニットであり、該サスペ
ンションばねユニットが、板面に渦状のスリットを形成
した複数枚の平板リング状の板ばねを有し、かつ各板ば
ねをその内周端部，外周端部の相互間にスペーサを介挿
して一体に重ね合わせた組立体としてなり、該ばねユニ
ットの内周端部を前記ピストン，もしくはディスプレー
サのロッドに結合し、外周端部を機内の固定部材に取付
けたものにおいて、各板ばねの中立位置をピストン，デ
ィスプレーサの往復動ストローク位置に対して相対的に
ずらすように、各板ばねの相互間にオフセットを設定し
て組立てたことを特徴とする冷凍機用サスペンションば
ねユニット。 - 【請求項２】請求項１記載のばねユニットにおいて、オ
フセット付与手段として、板ばね相互間の内外周に介挿
したスペーサに対し、外周スペーサの板厚を内周スペー
サの板厚よりも厚く設定したことを特徴とする冷凍機用
サスペンションばねユニット。 - 【請求項３】請求項１記載のばねユニットにおいて、オ
フセット付与手段として、板ばね相互間の内外周に介挿
したスペーサに対し、内周ペーサの板厚を外周スペーサ
の板厚よりも厚く設定したことを特徴とする冷凍機用サ
スペンションばねユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06238696A JP3656312B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 冷凍機用サスペンションばねユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06238696A JP3656312B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 冷凍機用サスペンションばねユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250828A true JPH09250828A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3656312B2 JP3656312B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=13198644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06238696A Expired - Fee Related JP3656312B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 冷凍機用サスペンションばねユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3656312B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11117861A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リニア圧縮機 |
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-
1996
- 1996-03-19 JP JP06238696A patent/JP3656312B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3656312B2 (ja) | 2005-06-08 |
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