JP2003247580A - フラットスプリング、リニアモータ圧縮機およびスターリング機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定のばね定数を有するリニアモータ圧縮機
またはスターリング機関のフラットスプリングを安価で
提供する。 【解決手段】 作動空間内で往復運動可能なように作動
部材を支持するフラットスプリング１は、複数の板ばね
部材２、３、４および５を備える。複数の板ばね部材
２、３、４および５の各々は、作動部材に取付けられる
一方端３２と、作動空間を規定する部材に取付けられる
他方端３１とを含む。板ばね部材２、３、４および５の
各々は、一方端３２から他方端３１に向け湾曲して延び
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、リニアモータ圧
縮機またはスターリング機関に関するものであり、より
特定的には、密閉容器内を往復運動する作動部材を支持
するフラットスプリングに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リニアモータ圧縮機は、リニアモータに
交番電流を印加して発生する推力で作動ピストンを往復
運動させ、圧縮機内のガスを圧縮するもので、同様の原
理がスターリング機関の圧縮機にも用いられている。こ
のような圧縮機では、往復運動する摺動面に設けられた
シーリングが磨耗し圧縮効率が低下しないように、作動
ピストンまたはディスプレーサをハウジング内に支持す
る必要がある。

【０００３】そして、このような支持手段として板ばね
部材に渦巻き状に延びるスリットを形成したフラットス
プリングが知られており、たとえば特開平１０−２５２
６４８号公報にフレクシャ・ベアリングという名称で開
示されている。図１０は、特開平１０−２５２６４８号
公報で開示されているフレクシャ・ベアリングを示す平
面図である。

【０００４】図１０を参照して、板ばね部材からなるフ
レクシャ・ベアリング１０１は、中心側に取付部１０７
が、外周縁側に取付部１０６が形成されている。中心側
から外周縁側へ渦巻き状に延びるスリット１０８が複数
形成されている。隣接するスリット１０８の間には、は
り部１０２が形成されている。はり部１０２は、フレク
シャ・ベアリング１０１の中心部に形成された両側端部
１０２ａと、フレクシャ・ベアリング１０１の外周縁部
に形成された両側端部１０２ｃと、両側端部１０２ａお
よび１０２ｃの間に位置する中間部１０２ｂとを含む。
中間部１０２ｂの幅は、両側端部１０２ａおよび１０２
ｃの幅よりも狭く形成されている。

【０００５】フレクシャ・ベアリング１０１の取付部１
０７が作動ピストンに、取付部１０６がリニアモータ圧
縮機のハウジング内にそれぞれ固定され、作動ピストン
がハウジング内に支持される。このように支持した状態
では、作動ピストンがフレクシャ・ベアリング１０１の
軸方向へ往復運動することが可能となる。また、作動ピ
ストンの往復運動に軸方向の振れが発生した場合にこれ
を修正し、作動ピストンがシリンダに片当たりして摺動
面に設けたシーリングが磨耗することを防止する。

【０００６】なお、フレクシャ・ベアリング１０１は、
中間部１０２ｂの幅が、両側端部１０２ａおよび１０２
ｃの幅よりも狭く形成されているため、中間部１０２ｂ
の断面２次モーメントおよび断面係数は両側端部１０２
ａおよび１０２ｃよりも小さい。これにより、フレクシ
ャ・ベアリング１０１に変位を与えた場合、スリット１
０８の端部に応力が集中して、はり部１０２が破損する
ことを防止する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のフレクシャ・ベ
アリング１０１を用いたリニアモータ圧縮機では、リニ
アモータに印加する交番電流の周波数と、作動ピストン
の共振周波数が一致していないと、作動ピストンを効率
良く往復運動させることができない。したがって、リニ
アモータに印加する交番電流の周波数と作動ピストンの
共振周波数を一致させ運動する系全体が共振系となるよ
うに、フレクシャ・ベアリング１０１のばね定数を設定
する必要がある。

【０００８】しかし、このような理由から求められるば
ね定数を、作動ピストンの所定のストロークで得ようと
すると、フレクシャ・ベアリング１０１に加わる力が大
きくなり、一般的にフレクシャ・ベアリング１０１の強
度が不十分となる。また、フレクシャ・ベアリング１０
１の材料特性からその強度を満たそうとしても、ばね定
数が不足する傾向にある。

【０００９】したがって、フレクシャ・ベアリング１０
１の強度を保ちつつ設計上求められるばね定数を得るた
めには、可能なかぎりはり部１０２の幅を広くするか、
または長さを長くする必要がある。また、フレクシャ・
ベアリング１０１を形成する板材の板厚を厚くすること
が必要である。

【００１０】しかし、設計上大きさが制限されているフ
レクシャ・ベアリング１０１において、はり部１０２の
幅を広くし長さを長くしようとすると、スリット１０８
を狭く形成することが必要となる。このような幅の狭い
スリット１０８を板厚の厚い板材に形成しようとする
と、プレス加工による加工が困難となる。プレス加工に
より精度良くスリット１０８を加工するためには、板材
の板厚に対して一定比以上のスリット１０８の幅が必要
となるからである。

【００１１】以上のような理由から、従来技術の板ばね
部材に渦巻き状に延びるスリットを形成したフラットス
プリングにおいては、スリットをレーザ加工により形成
する必要があった。しかし、レーザ加工は大量生産には
不向きであり、フラットスプリングの製造コストが高く
なるという問題が生じていた。

【００１２】また、リニアモータに印加する交番電流の
周波数と作動ピストンの共振周波数とを一致させるた
め、要求されるフラットスプリングのばね定数を正確に
得ることは困難である。たとえば、フラットスプリング
を形成する板ばね部材の板厚が１．５ｍｍから１．４８
８ｍｍと０．８％薄くなるだけで、ばね定数は２．２％
変化する場合がある。

【００１３】そのため従来技術においては、錘付加など
の手段によりフラットスプリングのばね定数の調節を行
い、求められるばね定数を得ていた。しかし、このよう
な工程をとることにより、フラットスプリングの製造コ
ストが高くなるという問題が生じていた。

【００１４】そこでこの発明の目的は、上記の課題を解
決することであり、所定のばね定数を有するリニアモー
タ圧縮機またはスターリング機関のフラットスプリング
を安価で提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に従ったフラッ
トスプリングは、作動空間内で往復運動可能なように作
動部材を支持するフラットスプリングであって、フラッ
トスプリングは、複数の板ばね部材を備える。複数の板
ばね部材の各々は、作動部材に取付けられる一方端と、
作動空間を規定する部材に取付けられる他方端とを含
む。板ばね部材の各々は、一方端から他方端に向け湾曲
して延びる。

【００１６】このように構成されたフラットスプリング
によれば、フラットスプリングは複数の板ばね部材を備
えるため、板材からプレス加工により複数の板ばね部材
を形成することができる。これにより、フラットスプリ
ングの製造コストが安価となる。また、板ばね部材の各
々は、一方端から他方端に向け湾曲して延びているた
め、作動部材がフラットスプリングの直交方向に往復運
動することを許容する。

【００１７】また好ましくは、作動部材上に一方端が設
けられており、さらに一方端上に設けられた板状部材
と、板状部材を押圧して作動部材に一方端を固定する押
圧手段とを備える。このように構成されたフラットスプ
リングによれば、板状部材がワッシャの役割りを果たす
ため、押圧手段により作動部材と板ばね部材が安定して
固定される。

【００１８】また好ましくは、作動部材上に一方端が設
けられており、さらに一方端上に設けられたかぎ状部材
と、かぎ状部材を押圧して作動部材に一方端を固定する
押圧手段とを備える。このように構成されたフラットス
プリングによれば、かぎ状部材がワッシャの役割りを果
たす。また、かぎ状部材は板ばね部材の各々が外周方向
に移動することを防止する。このため、押圧手段により
作動部材と板ばね部材が安定して固定される。

【００１９】また好ましくは、一方端は、作動部材に直
接取付けられている。このように構成されたフラットス
プリングによれば、板ばね部材の各々が外周方向に移動
することを防止できるため、押圧手段により作動部材と
板ばね部材が安定して固定される。

【００２０】また好ましくは、フラットスプリングが所
定のばね定数を有するように、ばね定数が測定された板
ばね部材の各々が任意に組み合わされる。このように構
成されたフラットスプリングによれば、設計上必要とさ
れるフラットスプリングのばね定数を容易に得ることが
できる。これによりフラットスプリングの製造コストが
安価となる。また、運動する系全体を共振系として、作
動部材を効率良く往復運動させることができる。

【００２１】またこの発明に従ったリニアモータ圧縮機
は、上述のいずれかに記載のフラットスプリングを備え
る。またこの発明に従ったスターリング機関は、上述の
いずれかに記載のフラットスプリングを備える。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照して説明する。

【００２３】（実施の形態１）図１は、この発明の実施
の形態１におけるフラットスプリングを備えたリニアモ
ータ圧縮機を示す断面図である。

【００２４】図１を参照して、リニアモータ圧縮機は、
ピストン８と、ピストン８に一部が連結されたリニアモ
ータと、ピストン８の一方の端面に取付けられたフラッ
トスプリング１と、ピストン８の内径に挿入されたシリ
ンダ７とを備える。

【００２５】圧縮機ケーシング６の一方に設置された端
面部材１５の中央部を貫通する状態でシリンダ７が設置
されている。ピストン８の内径をシリンダ７に挿入する
ようにピストン８が設置されている。フラットスプリン
グ１の中心部が、ピストン８の端面に取付けられてい
る。フラットスプリング１の外周縁部が、圧縮機ケーシ
ング６内部の所定の位置に固定された支持部材１３に取
付けられている。ピストン８を包囲するように永久磁石
９および磁路形成部材１０が設置されている。磁路形成
部材１０と永久磁石９の間の所定位置に形成したエアギ
ャップに進退自由にコイル１１が設置されている。コイ
ル１１とピストン８が連結部材１２により連結されてい
る。ピストン８と連結部材１２とコイル１１により作動
部材１８が形成されている。磁路形成部材１０は、圧縮
機ケーシング６内部の所定の位置に固定された支持連結
部材１４に取付けられている。永久磁石９、磁路形成部
材１０およびコイル１１によりリニアモータが形成され
ている。シリンダ７とピストン８により圧縮室１６が形
成されている。シリンダ７には軸方向に貫通する貫通孔
１７が形成されており、貫通孔１７を通じて圧縮室１６
と図示しない外部配管とが連結されている。なお、流体
の吸入、圧縮、吐出を行わせるための弁部材は図示を省
略している。

【００２６】リニアモータに交番電流を印加させること
により、ピストン８に軸方向の推力が発生する。ピスト
ン８はフラットスプリング１により支持されており、ピ
ストン８はシリンダ７の外径を摺動して往復運動を行
う。これにより圧縮室１６の内部の流体が圧縮され、貫
通孔１７を通じて外部配管に圧縮流体が供給される。

【００２７】図２は、図１中の矢印ＩＩで示す方向から
見たフラットスプリングの平面図である。

【００２８】図２を参照して、フラットスプリング１は
板ばね部材２、３、４および５から形成されている。板
ばね部材２は中心側に一方端３２が、外周側に他方端３
１が形成されている。他方端３１には取付孔が設けられ
ている。一方端３２から他方端３１に向けて湾曲に延び
るばね腕部３３が形成されている。板ばね部材３、４お
よび５も板ばね部材２と同様に形成されており、板ばね
部材２、３、４および５の各々が９０度おきに同芯上に
配置されている。一方端３２はピストン８の端面に、他
方端３１は支持部材１３に取付けられている。

【００２９】図３は、この発明の実施の形態１におい
て、フラットスプリングと作動部材の取付部分を示す断
面図である。

【００３０】図３を参照して、ピストン８の端面からね
じが形成されたねじ部４１が延びている。ピストン８の
端面上に、板ばね部材２および４ならびに図示しない板
ばね部材３および５の一方端３２が設置されている。板
ばね部材２、３、４および５の上から板状部材４３が設
置されている。板状部材４３は中心に孔が形成されてお
り、ねじ部４１にその孔を通して板状部材４３が設置さ
れている。板状部材４３の上からナット４２がねじ部４
１に締め込まれている。

【００３１】続いて、フラットスプリング１の製造方法
について説明を行う。図４は、この発明の実施の形態１
におけるフラットスプリングの製造方法の工程を示す平
面図である。

【００３２】図４を参照して、板材５１からフラットス
プリング１を形成する板ばね部材を十分な距離を隔てて
プレス抜きする。この際、板厚が異なる板材５１を用い
ることで、ばね定数が異なる複数の板ばね部材を準備し
ておく。板ばね部材のばね定数は板厚によって定まる。
また、板材５１はたとえば炭素鋼のＳＫ５である。

【００３３】フラットスプリング１のばね定数は、リニ
アモータに印加する交番電流の周波数と作動部材１８の
共振周波数が一致するように設定する。したがってフラ
ットスプリング１が所定のばね定数を有するように、板
ばね部材２、３、４および５を準備しておいた板ばね部
材から選定する。このように選定された板ばね部材２、
３、４および５を組み合わせてフラットスプリング１を
形成する。

【００３４】板ばね部材２、３、４および５のばね定数
Ｋ_i、フラットスプリング１のばね定数Ｋおよび作動部
材１８の共振周波数ｆは以下の関係を有する。

【００３５】ばね定数Ｋ_iの板ばね部材に荷重Ｆ_iを加え
て振幅Ｌの運動を行った場合、Ｋ_i＝Ｆ_i／Ｌが成立す
る。同様に、ばね定数Ｋのフラットスプリング１に荷重
Ｆを加えて振幅Ｌの運動を行った場合、Ｋ＝Ｆ／Ｌが成
立する。荷重Ｆ_iと荷重Ｆとの間ではＦ＝ΣＦ_iの関係を
有するため、以下の式が成立する。

【００３６】Ｋ＝ΣＫ_i・・・（１）式 つまり、フラットスプリング１のばね定数Ｋは、板ばね
部材２、３、４および５のばね定数Ｋ_iの総和となる。

【００３７】また、フラットスプリング１のばね定数Ｋ
は作動部材１８の共振周波数ｆの２乗に比例する。作動
部材１８の質量をｍとした場合、以下の式が成立する。

【００３８】（２πｆ）²＝Ｋ／ｍ・・・（２）式 （１）および（２）式より、以下の式が成立する。

【００３９】（２πｆ）²＝ΣＫ_i／ｍ・・・（３）式 したがって、作動部材１８の質量ｍを測定した後、作動
部材１８が所定の共振周波数を得るように（３）式の関
係に従ってフラットスプリング１を形成する板ばね部材
を選定する。

【００４０】実施の形態１では、板ばね部材のばね定数
を板厚により管理することとしている。一般にプレス加
工では板ばね部材の各々の形状誤差が小さいと考えるか
らである。また、板ばね部材の質量を測定することによ
って同様にばね定数を管理することができる。その他、
ばね腕部３３の長さ、幅または形状、もしくは板材５１
の材質のヤング率によっても、ばね定数を管理すること
ができる。

【００４１】この発明の実施の形態１に従ったフラット
スプリングは、作動空間内で往復運動可能なように作動
部材１８を支持するフラットスプリング１であって、フ
ラットスプリング１は、複数の板ばね部材２、３、４お
よび５を備える。複数の板ばね部材２、３、４および５
の各々は、作動部材１８を形成するピストン８に取付け
られる一方端３２と、作動空間を規定する部材としての
支持部材１３に取付けられる他方端３１とを含む。板ば
ね部材２、３、４および５の各々は、一方端３２から他
方端３１に向け湾曲して延びる。

【００４２】作動部材１８を形成するピストン８上に一
方端３２が設けられており、さらに一方端３２上に設け
られた板状部材４３と、板状部材４３を押圧してピスト
ン８に一方端３２を固定する押圧手段としてのナット４
２とを備える。

【００４３】フラットスプリング１が所定のばね定数を
有するように、ばね定数が測定された板ばね部材２、
３、４および５の各々が任意に組み合わされる。

【００４４】このように構成されたフラットスプリング
は、複数の板ばね部材２、３、４および５を備える。こ
のため、フラットスプリング１を形成する板ばね部材
２、３、４および５をレーザ加工によらずプレス加工で
製造することができ、フラットスプリング１の製造コス
トを安価にすることができる。さらに板ばね部材２、
３、４および５のばね腕部３３は、一方端３２から他方
端３１に向け湾曲して延びているため、ばね腕部３３は
径方向に変位することなく軸方向に変位し、ピストン８
が往復運動することを許容する。

【００４５】さらにフラットスプリングは、ピストン８
上に一方端３２が設けられており、さらに一方端３２上
に設けられた板状部材４３と、板状部材４３を押圧して
ピストン８に一方端３２を固定するナット４２とを備え
る。このため板状部材４３はワッシャの役割りを果た
し、ナット４２によりピストン８と板ばね部材２、３、
４および５の一方端３２が安定して固定される。

【００４６】さらにフラットスプリングは、フラットス
プリング１が所定のばね定数を有するように、ばね定数
が測定された板ばね部材２、３、４および５の各々が任
意に組み合わされる。このため設計上必要とされるフラ
ットスプリング１のばね定数を容易に得て、フラットス
プリング１の組立てコストを安価とすることができる。
またリニアモータ圧縮機全体を共振系として運動させ、
作動部材１８を効率良く往復運動させることができる。

【００４７】（実施の形態２）図５は、この発明の実施
の形態２においてフラットスプリングと作動部材の取付
部分を示す断面図である。図６は、この発明の実施の形
態２におけるかぎ状部材を示す投影図である。図７は、
この発明の実施の形態２においてフラットスプリングと
作動部材の取付部分を示す側面図である。

【００４８】実施の形態２において、図５に示すように
フラットスプリングと作動部材がかぎ状部材６１を介し
て取付けられている。この点を除けば、実施の形態２に
おけるフラットスプリングを備えたリニアモータ圧縮機
は、実施の形態１と同様に形成されている。

【００４９】図６を参照して、かぎ状部材６１には、か
ぎ状部材６１の一方の端面から延びる４本のかぎ部６２
が形成されている。

【００５０】図５を参照して、ピストン８の端面上に、
板ばね部材２および４ならびに図示しない板ばね部材３
および５の一方端３２が設置されている。板ばね部材
２、３、４および５の上からかぎ状部材６１が設置され
ている。かぎ状部材６１は中心に孔が形成されており、
ねじ部４１にその孔を通してかぎ状部材６１が設置され
ている。かぎ状部材６１の上からナット４２がねじ部４
１に締め込まれている。

【００５１】図７を参照して、かぎ状部材６１はかぎ部
６２がピストン８の端面に面するように設置されてい
る。かぎ状部材６１は隣接するかぎ部６２が板ばね部材
２、３、４および５の各々を挟みこむように設置されて
いる。かぎ部６２の高さは板ばね部材２、３、４および
５の板厚よりも小さく設定されている。

【００５２】この発明の実施の形態２に従ったフラット
スプリングは、作動部材１８を形成するピストン８上に
一方端３２が設けられており、さらに一方端３２上に設
けられたかぎ状部材６１と、かぎ状部材６１を押圧して
ピストン８に一方端３２を固定する押圧手段としてのナ
ット４２とを備える。

【００５３】このように構成されたフラットスプリング
においては、かぎ状部材６１がワッシャの役割りを果た
す。また、かぎ状部材６１のかぎ部６２は、リニアモー
タ圧縮機が稼働しているうちに板ばね部材２、３、４お
よび５の各々が外周方向に移動することを防止する。こ
れにより、ピストン８と板ばね部材２、３、４および５
の一方端３２が安定して固定される。

【００５４】（実施の形態３）図８は、この発明の実施
の形態３におけるフラットスプリングを備えたフリーピ
ストン型スターリング冷凍機を示す断面図である。図２
は、図８中の矢印ＩＩで示す方向から見たフラットスプ
リングの平面図である。図９は、図８中の矢印ＩＸで示
す方向から見たフラットスプリングの平面図である。

【００５５】図８を参照して、フリーピストン型スター
リング冷凍機は、シリンダ８２と、シリンダ８２の内部
に挿入されたピストン８３およびディスプレーサ８４
と、ピストン８３に一部が連結されたリニアモータ８９
と、ピストン８３の一方の端面に取付けられたフラット
スプリング７８と、ディスプレーサ８４の一方の端面に
取付けられたフラットスプリング１とを備える。

【００５６】内部に円筒状の空間を有するシリンダ８２
内にピストン８３およびディスプレーサ８４が同軸上に
挿入されて設置されている。シリンダ８２内部には水素
やヘリウム等の作動ガスが封入されている。シリンダ８
２のディスプレーサ８４側の端面に吸熱器８８が設置さ
れている。ピストン８３とディスプレーサ８４の間に圧
縮空間８５が、ディスプレーサ８４と吸熱器８８の間に
膨張空間８６が形成されている。圧縮空間８５と膨張空
間８６の間に、再生器８７が設置されており、圧縮空間
８５、再生器８７および膨張空間８６により閉回路が形
成されている。

【００５７】ピストン８３およびその外周部にリニアモ
ータ８９が形成されている。フラットスプリング７８の
外周縁部が、所定の位置に固定された支持部材９１に取
付けられている。フラットスプリング７８の中心部が、
ピストン８３の一方の端面に取付けられている。ピスト
ン８３には軸方向に貫通孔が形成されており、その貫通
孔をディスプレーサ８４のロッド８４ａが延びている。
フラットスプリング１の外周縁部が、所定の位置に固定
された支持部材９４に取付けられている。フラットスプ
リング１の中心部が、ロッド８４ａの端面に取付けられ
ている。

【００５８】リニアモータ８９に交番電流を印加させる
ことにより、ピストン８３に軸方向の推力が発生する。
作動部材としてのピストン８３はフラットスプリング７
８により支持されており、シリンダ８２内部を往復運動
する。このピストン８３の往復運動は圧縮空間８５内の
作動ガスに周期的な圧力変化をもたらす。圧縮に伴って
作動ガスが再生器８７を通って膨張空間８６に流入す
る。作動部材としてのディスプレーサ８４はフラットス
プリング１により支持されており、ピストン８３と同じ
周期で所定の位相差をもってシリンダ８２内部を往復運
動する。

【００５９】以下、フリーピストン型スターリング冷凍
機の原理について説明する。ピストン８３により圧縮さ
れた圧縮空間８５内の作動ガスは、再生器８７を経由し
て膨張空間８６へ移動する。この際、再生器８７が半サ
イクル前に蓄えていた冷熱により作動ガスが予冷され
る。作動ガスが膨張空間８６に流入することで、膨張空
間８６内部の圧力が上昇しディスプレーサ８４が押し動
かされ、膨張空間８６内部の作動ガスの膨張が始まる。
吸熱器８８近傍の外気が冷却される。

【００６０】膨張空間８６内部の作動ガスの膨張がある
程度進んだ時点で、ピストン８３の復帰力によりディス
プレーサ８４は押し戻される。膨張空間８６内の作動ガ
スは再生器８７を経由して再び圧縮空間８５へ移動す
る。大部分の作動ガスが圧縮空間８５に戻ったあとに、
再び圧縮空間８５内の作動ガスがピストン８３による圧
縮を受けて次のサイクルへと移行する。以上のような一
連のサイクルが連続的に繰り返されることによって、フ
リーピストン型スターリング冷凍機から極低温が取り出
される。

【００６１】図９を参照して、フラットスプリング７８
は板ばね部材７４、７５、７６および７７から形成され
ている。板ばね部材７４は中心側に一方端７２が、外周
側に他方端７１が形成されている。一方端７２および他
方端７１には取付孔が設けられている。一方端７２から
他方端７１に向けて湾曲に延びるばね腕部７３が形成さ
れている。板ばね部材７５、７６および７７も板ばね部
材７４と同様に形成されており、板ばね部材７４、７
５、７６および７７の各々が９０度おきに同芯上に配置
されている。一方端７２はピストン８３の端面に、他方
端７１は作動空間を規定する部材としての支持部材９１
に取付けられている。

【００６２】図２を参照してフラットスプリング１は板
ばね部材２、３、４および５から形成されている。フラ
ットスプリング１の一方端３２はディスプレーサ８４の
ロッド８４ａの端面に、他方端３１は作動空間を規定す
る部材としての支持部材９４に取付けられている。フラ
ットスプリング１および７８の製造方法については実施
の形態１と同様の工程で製造される。

【００６３】この発明の実施の形態３に従ったフラット
スプリングは、一方端７２は作動部材としてのピストン
８３に直接取付けられている。

【００６４】このように構成されたフラットスプリング
は、フリーピストン型スターリング冷凍機を稼働させて
いるうちに板ばね部材７４、７５、７６および７７の各
々が外周方向に移動することを防止する。このため、ピ
ストン８３と板ばね部材７４、７５、７６および７７の
一方端７２が安定して固定される。また、フラットスプ
リング７８の中心に空間を設けることができるため、こ
の空間にディスプレーサ８４のロッド８４ａを通す構造
をとることができる。

【００６５】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。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に従え
ば、所定のばね定数を有するリニアモータ圧縮機または
スターリング機関のフラットスプリングを安価で提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１におけるフラットス
プリングを備えたリニアモータ圧縮機を示す断面図であ
る。

【図２】 図１および図８中の矢印ＩＩで示す方向から
見たフラットスプリングの平面図である。

【図３】 図１に示すリニアモータ圧縮機において、フ
ラットスプリングと作動部材の取付部分を示す断面図で
ある。

【図４】 図２で示すフラットスプリングの製造方法の
工程を示す平面図である。

【図５】 この発明の実施の形態２において、フラット
スプリングと作動部材の取付部分を示す断面図である。

【図６】 同実施の形態におけるかぎ状部材を示す投影
図である。

【図７】 同実施の形態において、フラットスプリング
と作動部材の取付部分を示す側面図である。

【図８】 この発明の実施の形態３におけるフラットス
プリングを備えたフリーピストン型スターリング冷凍機
を示す断面図である。

【図９】 図８中の矢印ＩＸで示す方向から見たフラッ
トスプリングの平面図である。

【図１０】 特開平１０−２５２６４８号公報で開示さ
れているフレクシャ・ベアリングを示す平面図である。

【符号の説明】

１，７８ フラットスプリング、２，３，４，５，７
４，７５，７６，７７板ばね部材、１３，９１，９４
支持部材、１８ 作動部材、３１，７１ 他方端、３
２，７２ 一方端、４３ 板状部材、６１ かぎ状部
材、８３ ピストン、８４ ディスプレーサ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動空間内で往復運動可能なように作動
   部材を支持するフラットスプリングであって、 前記フラットスプリングは、複数の板ばね部材を備え、 前記複数の板ばね部材の各々は、 前記作動部材に取付けられる一方端と、 前記作動空間を規定する部材に取付けられる他方端とを
   含み、 前記板ばね部材の各々は、前記一方端から前記他方端に
   向け湾曲して延びる、フラットスプリング。
2. 【請求項２】 前記作動部材上に前記一方端が設けられ
   ており、さらに前記一方端上に設けられた板状部材と、
   前記板状部材を押圧して前記作動部材に一方端を固定す
   る押圧手段とを備える、請求項１に記載のフラットスプ
   リング。
3. 【請求項３】 前記作動部材上に前記一方端が設けられ
   ており、さらに前記一方端上に設けられたかぎ状部材
   と、前記かぎ状部材を押圧して前記作動部材に一方端を
   固定する押圧手段とを備える、請求項１に記載のフラッ
   トスプリング。
4. 【請求項４】 前記一方端は、前記作動部材に直接取付
   けられている、請求項１に記載のフラットスプリング。
5. 【請求項５】 前記フラットスプリングが所定のばね定
   数を有するように、ばね定数が測定された前記板ばね部
   材の各々が任意に組み合わされる、請求項１から４のい
   ずれか１項に記載のフラットスプリング。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
   フラットスプリングを備える、リニアモータ圧縮機。
7. 【請求項７】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
   フラットスプリングを備える、スターリング機関。