JPH0472473A - スターリング冷凍機用リニアモータ圧縮機及びそのモータ通電リード線の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディスプレーサの往復動により極低温レベル
の寒冷を発生させる膨張機を有するスターリング冷凍機
において、膨張機に供給する冷媒を圧縮するリニアモー
タ圧縮機及びそのリニアモータに通電する通電リード線
の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来より、このフリーディスプレーサ型スターリング冷
凍機は、極低温レベルの寒冷を発生させる小型冷凍機の
一種として知られている。この冷凍機は、例えば第８図
に示すように、冷媒ガスを圧縮する圧縮機（ａ）と、該
圧縮機（ａ）から吐出された冷媒ガスを膨張させる膨張
機（ｋ）とを組み合わせたものであり、上記圧縮機（ａ
）は、例えば密閉状のケーシング（ｂ）と、該ケーシン
グ（ｂ）内に形成されたシリンダ（Ｃ）と、該シリンダ
（ｃ）内に往復動自在に嵌装され、シリンダ（ｃ）内空
間に圧縮室（ｄ）を区画形成するピストン（ｅ）と、該
ピストン（ｅ）を往復駆動する駆動源としてのリニアモ
ータ（ｆ）とを備えている。このリニアモータ（ｆ）は
シリンダ（Ｃ）周りに配置された環状の永久磁石（ｇ）
を有し、この磁石（ｇ）により、シリンダ（Ｃ）の中心
と同心の円筒状の間隙に磁界を発生させる。上記間隙に
は中心部にて上記ピストン（ｅ）に一体固定された略カ
ップ状のボビン（ｈ）が往復動可能に配設され、該ボビ
ン（ｈ）の外周にはドライブコイル（ｉ）が巻き付けら
れている。また、上記ボビン（ｈ）の底面外側（ピスト
ン（ｅ）と反対側）とケーシング（ｂ）内底面との間に
はピストン（ｅ）を往復動可能に弾性支持するためのコ
イルばねからなるピストンスプリング（ｊ）が架設され
ており、ドライブコイル（ｉ）に所定周波数の交流を通
電することで、間隙内を通る磁界との作用によりコイル
（ｉ）及びボビン（ｈ）を駆動してピストン（ｅ）をシ
リンダ（ｃ）内で往復移動させることにより、圧縮室（
ｄ）で所定周期のガス圧を発生させるようになされてい
る。

一方、上記膨張機（ｋ＞は、円筒状シリンダ（ｉｔ）を
有し、このシリンダ（１））内にはシリンダ（ｉｔ）内
空間を膨張室（ｍ）と作動室（ｎ）とに区画するフリー
ディスプレーサ（０）が往復動自在に嵌装されている。

このディスプレーサ（０）は、内部に金属製蓄冷材（ｏ
＋）（再生式熱交換器）を充填したもので、該蓄冷材（
ｏｌ）を膨張室（ｍ）及び作動室（ｎ）にそれぞれ連通
させる連通孔（０２）　、　　（０３）が開口されてい
る。また、上記作動室（ｎ）内には、ディスプレーサ（
ｏ）を往復動可能に弾性支持するコイルばねからなるデ
イスプレーサスプリング（ｐ）が配設されている。さら
に、上記作動室（ｎ）は上記結合配管（ｑ）を介して上
記圧縮機（ａ）の圧縮室（ｄ）に接続されており、圧縮
機ＣＢ）からの冷媒ガス圧により、ディスプレーサ（ｏ
）を往復動させて冷媒ガスを膨張室（ｍ）で膨張させる
ことにより、シリンダＣＤ）先端のコールドヘッドに寒
冷を発生させるようになされている（例えば“Ｒｅｒｒ
ｉｇｅｒａｔｏｒ　ｆｏｒ　Ｃｒｙｏｇｅｎｌｃ　５ｅ
ｎｓｏｒｓ　　、　ＮＡＳＡ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　
Ｐｕｂｌｌｃａｔｊｏｎ　２２ｇ７等参照）。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のリニアモータ圧縮機（ａ）においては
、通常、リニアモータＣｆ）のコイル（ｉ）に対しリー
ド線（ｉｔ　）　、　　（ｉｔ　）を介して電源を供給
するようになされている。しかし、圧縮機（ａ）の小形
化に伴ってリード線（ｉｔ）。

（１１）の配置スペースが狭くなると、その取回しが難
しく、ピストン（ｅ）つまりコイル（ｉ）の移動に伴い
、リード線（ｉｔ　）、　　（ｉｔ　）が周囲の固定物
と干渉してその被覆が破れたり、鋭角に折れ曲がって疲
労破壊したりすることが生じる。

このことから、圧縮機（ａ）の耐久性、信頼性の点で難
があり、改良することが望まれていた。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的は
、上記したリニアモータのコイルに対する通電リード線
を改良することにより、リード線の取回しを容易にし、
コイルの移動に伴うリード線の周りの固定物との干渉等
をなくすようにすることにある。

また、本発明の他の目的は、上記リニアモータの通電リ
ード線を効率よく製造できるようにすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成すべく、請求項（１）に係る発明では
、ピストンを往復動可能に弾性支持するコイルばねから
なるピストンスプリングによりリニアモータのコイルへ
の一方の通電経路を構成するとともに、ピストンスプリ
ングに絶縁被覆材を介して被覆されたメツシュ導線でコ
イルへの他方の通電経路を構成する。

具体的には、この発明では、第１図及び第２図に示すよ
うに、リニアモータ圧縮機は、ケーシング（２）と、該
ケーシング（２）内に設けられたシリンダ（６）と、該
シリンダ（６）内に往復動自在に嵌装され・、シリンダ
（６）内空間に圧縮室（１１）を区画形成するピストン
（７）と、該ピストン（７）をシリンダ（６）内で往復
動可能にケーシング（２）に対し弾性支持するコイルば
ねからなるピストンスプリング（３０）と、磁石（１５
）及びコイル（１６）を有し、通電リード線（３１）に
よりコイル（１６）へ所定周波数の交流を供給して上記
ピストン（７）を往復駆動するリニアモータ（１３）と
を備えている。

そして、上記ピストンスプリング（３０）は上記コイル
（１６）の一端に導通され、ピストンスプリング（３０
）にはコイル（１６）の他端に導通するメツシュ導線（
３２）が絶縁被覆材（３２）を介して同心状に被覆され
ており、上記ピストンスプリング（３０）及びメツシュ
導線（３３）により、上記コイル（１６）に通電する通
電リード線（３１）が構成されている。

請求項（′２Ｊの発明では、上記請求項（１）の発明と
同様の構造の通電リード線をピストンスプリングとは別
個に設け、この通電リード線を導電性心材と、該心材に
対し絶縁被覆材を介して同心状に被覆されたメツシュ導
線とで構成する。

すなわち、この発明では、第３図及び第４図に示す如く
、リニアモータ圧縮機におけるリニアモータ（１３）の
コイル（１６）に電力を供給する通電リード線（３１’
）は、シリンダ（６）の軸心と同心に螺旋状に巻かれか
つコイル（１６）の一端に導通する導電性心材（３５）
と、該導電性心材（３５）に絶縁被覆材（３２）を介し
て同心状に被覆され、コイル（１６）の他端に導通する
メツシュ導線（３３）とを備えた構成とする。

請求項（３）の発明では、ピストンスプリングとは別個
のリニアモータ通電リード線を、樹脂製で非導電性の心
材と、該心材に対し絶縁被覆材を介して同心状に被覆さ
れた内外１対のメツシュ導線とで構成する。

すなわち、この発明では、第５図に示す如く、シリンダ
（６）の軸心と同心に螺旋状に巻かれた樹脂製の中実心
材（３７）を設け、該心材（３７）にはリニアモータ（
１３）のコイル（１６）の端部にそれぞれ導通する１対
のメツシュ導線（３８）（４０）を絶縁被覆材（３９）
を介して同心状に被覆して、この１対のメツシュ導線（
３８）。

（４０）により通電リード線（３６）を特徴する請求項
（４）の発明では、上記請求項（３）の発明における樹
脂製の心材を中空筒状とし、その内部に一方のメツシュ
導線を挿通させる。

つまり、この発明では、第７図に示すように、シリンダ
（６）の軸心と同心に螺旋状に巻かれた中空筒状の樹脂
製心材（３７’）を設け、該心材（３７’　）の内部に
、リニアモータ（１３）のコイル（１６）の一端に導通
するメツシュ導線（３８′）を挿通する一方、心材（３
７’　）にはコイル（１６）の他端に導通するメツシュ
導線（４０）を同心状に被覆して、上記心材（３７’）
内外の１対のメツシュ導線（３８’　）、　　（４０）
により通電リード線（３６’　）を特徴する 請求項（５）の発明では、上記請求項（３）の発明にお
けるリニアモータ通電リード線（３６）を製造するに当
たり、第６図に示す如く、熱可塑性樹脂からなる中実直
棒状の心材（３７）に、コイル（１６）の一端に接続さ
れる内側メツシュ導線（３８）を同心状に被覆するとと
もに、この内側メッシュ導線（３８）上に、コイル（１
６）の他端に接続される外側メツシュ導線（４０）を絶
縁被覆材（３９）を介して同心状に被覆し、これらの一
体物を所定の直径を有する円筒体（５０）等に螺旋状に
巻き付け、その状態で加熱して心材（３７）を塑性変形
させることにより、螺旋状の通電リード線（３６）を成
形する。

また、請求項（６）の発明では、上記請求項（４）の発
明におけるリニアモータ通電リード線（３６’　）を製
造するに当たり、第７図に示す如く、熱可塑性樹脂から
なる直管状の心材（３７’）内に、コイル（１６）の一
端に接続される内側メツシュ導線（３８’　）を挿通ず
る一方、心材（３７’　）上に、コイル（１６）の他端
に接続される外側メツシュ導線（４０）を同心状に被覆
し、これらの−体物を所定の直径を有する円筒体（５０
）等に螺旋状に巻き付け、その状態で加熱して心材（３
７′）を塑性変形させることにより、螺旋状の通電リー
ド線（３６’　）を成形する。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）の発明では、コイル（
１６）には通電リード！（３１）を介して電力が供給さ
れるが、このリード線（３１）はピストンスプリング（
３０）及びその周りのメツシュ導線（３３）で構成され
ているので、ピストンスプリング（３０）は柔軟性のみ
ならず変形に対し一定の形状を保つ心材となり、リード
線（３１）の曲り角度はどの部分でも一様となるととも
に、コイル（１６）の移動に伴うリード線（３１）の形
状変化も一定になって、その周りの固定物との干渉が生
じ難（なり、リード線（３１）の被覆の損傷を抑制する
ことができ、よって圧縮機の耐久性、信頼性を向上させ
ることができる。

また、リード線（３１）では、メツシュ導線（３３）が
ピストンスプリング（３０）の周りに同心状に配置され
るため、リード線（３１）の取回しが容易となるととも
に、そのコイル（１６）への接続も容易になり、しかも
スプリング（３０）及びメツシュ導線（３３）の長さを
同じとすることができる。

この場合、スプリング（３０）は、導電経路を構成して
いるので電気抵抗の小さい銅系材料（例えばリン青銅ば
ね）等が使用されるが、この銅系材料等ではばね定数が
小さくなる虞れがある。従って、このばね定数をピスト
ン（７）の固有振動数に合わせて適正値に設定するため
に、スプリング（３０）の直径や巻数等を変えたり、或
いはピストン（３０）自体の質量を調整したりすること
が望ましい。

尚、メツシュ導線（３３）はスプリング（３０）の伸縮
に伴って変形するが、その構造は良導体の細線をメツシ
ュ状に編んだものであるので、メツシュ導線（３３）自
体に疲労破壊が生じることはない。

請求項（２）の発明では、リニアモータのコイル（１６
）へのリード線（３１’）は導電性心材（３５）及びメ
ツシュ導線（３３）で構成され、導電性心材（３５）は
、柔軟性を有するのみならず変形に対し崩れることなく
一定の形状を保つため、この心材（３５）に絶縁被覆材
（３２）を介して被覆されたメツシュ導線（３３）はコ
イル（１６）が移動しても心材（３５）に伴って一様に
変化することとなり、よって同様の作用効果を奏するこ
とができる。

請求項（３）の発明では、リード線（３６）における樹
脂製の中実心材（３７）が柔軟性のみならず変形に対し
一定の形状を保つ心材となり、この周りに１対のメツシ
ュ導線（３８）、　　（４０）が配置されるので、これ
らメツシュ導線（３８）。

（４０）の形状変化を一様に保つことができ、同様の効
果が得られる。

請求項（４）の発明では、リード線（３６’　）は、樹
脂製心材（３７’）内にメツシュ導線（３８’　）が挿
通され、外部にメツシュ導線（４０）が配置されたもの
であるので、両メツシュ導線（３８’　）（４０）は心
材（３７’　）と同様に形状が変化することとなり、同
様の効果を奏することができる。

請求項（５）の発明では、中実直棒状の心材（３７）を
１対のメツシュ導線（３８）、　　（４０）で被覆した
後、螺旋状に巻き、それを加熱により塑性変形させるの
で、メツシュ導ｉ　（３８）、　　（４０）の被覆時、
そのメツシュ導線（３８）、　　（４０）に直棒状の心
材（３７）を挿通するだけでよく、先に螺旋状に塑性変
形させた心材にメツシュ導線を被覆する場合のような手
間は不要で、容易に製造できる。

また、請求項（６）の発明では、中空直管状の心材（３
７’）内にメツシュ導線（３８’）を挿通し、かつ心材
（３７’　）をメツシュ導線（４０）で被覆した後、螺
旋状に巻き、それを加熱により塑性変形させるので、メ
ツシュ導線（３８’）、（４０）の取付時の作業が容易
になり、先に心材を螺旋状に塑性変形させた後にメツシ
ュ導線を取り付ける場合に比較して、容易に製造するこ
とができる。

（第１実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係るスターリング冷凍機
用の圧縮機（１）を示し、この圧縮機（１）は図示しな
い従来公知のフリーディスプレーサ型膨張機（第８図参
照）と組み合わされて冷凍機を構成する。圧縮機（１）
は円筒状のケーシング（２）を有し、このケーシング（
２）は、略同じ構成の左右１対の円筒状ケーシングアッ
センブリ（３）、（３）を同心状に配置し、かつ両ケー
シングアッセンブリ（３）、　　（３）間に円板状のセ
ンタベース（４）を気密状に挟持してなり、両ケーシン
グアッセンブリ　（３）、　　（３）及びセンタベース
（４）は純鉄で構成されている。上記センタベース（４
）の中心部にはシリンダ挿通孔（５）が貫通形成され、
該シリンダ挿通孔（５）には両端が開放された非磁性材
料としてのステンレス鋼からなる円筒状のシリンダ（６
）が挿通支持されている。このシリンダ（６）内には略
有底円筒状の左右１対のピストン（７）、　　（７）が
それぞれ摺動可能に嵌装されており、この両ピストン（
７）、　　（７）間でシリンダ（６）により囲まれた部
分が圧縮室（１１）とされている。上記センタベース（
４）にはシリンダ挿通孔（５）から外周面まで半径方向
に貫通するガス通路（１２）が形成され、該ガス通路（
１２）の内端は上記シリンダ（６）の中央に貫通形成し
た孔（６ａ）を介して上記圧縮室（１１）に連通し、一
方、ガス通路（１２）の外端は図示しないが結合配管を
介して図外の膨張機に接続されている。

上記左右のピストン（７）、　　（７）はそれぞれピス
トン（７）、　　（７）を往復駆動する駆動源としての
リニアモータ（１３）、　　（１３）に駆動連結されて
いる。すなわち、この各リニアモータ（１３）は上記セ
ンタベース（４）に固定された純鉄からなる円筒部材（
１４）を有し、この円筒部材（１４）はシリンダ（６）
の外周にケーシングアッセンブリ（３）内周と所定の間
隙をあけるように嵌合されている。円筒部材（１４）の
外周には環状の永久磁石（１５）がケーシングアッセン
ブリ（３）の内周と所定の間隙をあけて固定されており
、この磁石（１５）により純鉄からなる円筒部材（１４
）　、センタベース（４）及びケーシングアッセンブリ
（３）を継鉄として磁石（１５）とケーシングアッセン
ブリ（３）内周面との間の間隙に所定強度の磁界を発生
させるようにしている。

そして、上記各ピストン（７）はピストン（７）のシリ
ンダ（６）中央と反対側端部から半径方向外側に延びる
フランジ部（７ａ）を有し、該フランジ部（７ａ）の外
周には、ピストン（７）と同心状にシリンダ（６）中央
側に延びかつ先端部が上記磁石（１５）とケーシングア
ッセンブリ（３）内周面との間の間隙に左右方向に往復
動可能に配置された円筒状のボビン（１０）が連結され
、このボビン（１０）の先端部外周には上記磁石（１５
）と対向した位置にコイル（１６）が巻回されている。

そして、両リニアモータ（１３）、　　（１３）のコイ
ル（１６）、（１６）に同期して所定周波数の交流を通
電することにより、両ピストン（７）、　　（７）を後
述のピストンスプリング（３０）のばね定数で決まる周
期で互いに逆方向に往復動させて、圧縮室（１１）で所
定周期のガス圧を発生させるように構成されている。

上記各ケーシングアッセンブリ（３）の開口部における
円周方向の一部にはそれぞれスプリングアッセンブリ（
２０）の外端がボルト（２１）により締結されている。

このスプリングアッセンブリ（２０）はケーシングアッ
センブリ　（３）の中心方向に延び、その内端にはスプ
リングホルダアッパ（２２）がアジャストスクリュー（
２５）の調整によりシリンダ軸線方向（左右方向）に移
動可能に取り付けられている。このスプリングホルダア
ッパ（２２）は円筒部（２２ａ）を有し、該円筒部（２
２ａ）の外周には螺旋状のスプリング取付溝（２３）が
形成されている。また、上記各ピストン（７）の内底面
中心にはスプリング取付部材としてのスプリングホルダ
ロア（２６）が螺合締結され、このスプリングホルダロ
ア（２６）の外周には螺旋状のスプリング取付溝（２８
）が形成されている。そして、上記スプリングホルダア
ッパ（２２）のスプリング取付溝（２３）には、シリン
ダ（６）と同心に螺旋状に巻かれた電気抵抗の小さい材
料のコイルばねかうなるピストンスプリング（３０）の
一端が螺合により移動不能に取り付けられ、このスプリ
ング（３０）の他端はスプリングホルダロア（２６）外
周のスプリング取付溝（２８）に移動不能に取り付けら
れており、このスプリング（３０）により、ピストン（
７）をケーシング（２）に左右方向に往復動可能に弾性
支持している。

さらに、上記リニアモータ（１３）のコイル（１６）に
電力を供給するための通電リード線（３１）が設けられ
ている。この通電リード線（３］）は、第２図に拡大詳
示するように、上記スプリング（３０）と、このスプリ
ング（３０）に被覆されたチューブ状の内側絶縁被覆材
（３２）と、該絶縁被覆材（３２）上にスプリング（３
０）と同心状に被覆された良導体の素線からなるメツシ
ュ導線（３３）と、該メツシュ導線（３３）上に被覆さ
れた外側絶縁被覆材（３４）とからなる。

上記メツシュ導線（３３）は、上記ピストン′（７）の
往復動に伴ってスプリング（３０）が伸縮しても疲労破
壊を起こさない程度に細く、かつ電気抵抗の小さい例え
ば銅等の素線を中空円筒状に編んだもので、その中空部
内にスプリング（３０）を挿通することで、スプリング
（３０）がメツシュ導線（３３）により被覆されている
。そして、詳しくは図示しないが、上記スプリング（３
０）のピストン（７）側の端部は上記リニアモータ（１
３）のコイル（１６）の一端に、またスプリング（３０
）に被覆されたメツシュ導線（３３）のピストン（７）
側の端部は同コイル（１６）の他端にそれぞれ接続され
ている。一方、スプリング（３０）及びメツシュ導線（
３３）のケーシング（２）側の端部はそれぞれケーシン
グ（２）外の交流電源（図示せず）に接続されている。

従って、スプリング（３０）及びメツシュ導線（３３）
によりそれぞれリニアモータ（１３）のコイル（１６）
への通電経路が形成されていて、このスプリング（３０
）及びメツシュ導線（３３）を介してコイル（１６）に
電力を供給するようになされている。

次に、上記実施例の作動について説明する。

冷凍機の運転開始に伴い、圧縮機（１）における両リニ
アモータ（１３）、　　（１３）のコイル（１６）、　
　（１６）に所定周波数の交流電源が同期して通電され
る。この通電に伴い、磁石（１５）（１５）により発生
する磁界との作用によりコイル（１６）、　　（１６）
及びピストン（７）。

（７）がスプリング（３０）、　　（３０）を伸縮させ
ながら互いに逆向きに往復動し、この両ピストン（７）
、　　（７）がシリンダ（６）内で互いに接離すること
で圧縮室（１１）の容積が増減変化し、圧縮室（１１）
内に所定周期の圧力波が生じる。

この圧縮室（１１）は結合配管を介して膨張機に連通し
ているため、膨張機ではディスプレーサが上記圧縮室（
１１）の圧力波と同じ周期で往復動じてその膨張室での
ガスの膨張により寒冷が生じ、このディスプレーサの往
復動の縁返しによりシリンダ先端のコールドヘッドが極
低温レベルに冷却される。

この実施例では、上記圧縮機（１）の各ビストン（７）
を弾性支持するピストンスプリング（３０）が被覆材（
３２）を介してメツシュ導線（３３）により被覆され、
このスプリング（３０）及びメツシュ導線（３３）の各
端部がそれぞれリニアモータ（１３）のコイル（１６）
に導通しているので、コイル（１６）にはスプリング（
３０）及びその周りのメツシュ導４９１（３Ｂ）を介し
て電力が供給される。そのとき、コイル（１６）への通
電リード線（３１）はピストンスプリング（３０）及び
その周りのメツシュ導線（３３）で構成されているので
、ピストンスプリング（３０）は柔軟性のみならず変形
に対し一定の形状を保つ心材となり、リード線（３１）
の曲り角度はどの部分でも一様となる。しかも、コイル
（１６）の移動に伴うリード線（３１）の形状変化も一
定になって、その周りの固定物との干渉が生じ難くなり
、各リード線（３１）の被覆の損傷を抑制することがで
き、よって圧縮機（１）の耐久性、信頼性を向上させる
ことができる。

また、リード線（３１）は、メツシュ導線（３３）がピ
ストンスプリング（３０）の周りに同心状に配置された
ものであるので、リード線（３１）の取回しが容易とな
るとともに、そのコイル（１６）への接続も容易になる
。しかも、メツシュ導線（３３）をスプリング（３０）
と同じ長さとすることができる。

そのとき、メツシュ導線（３３）は、良導体の細線をメ
ツシュ状に編んだものであるので、スプリング（３０）
の伸縮に伴って変形しても、メツシュ導線（３３）自体
に疲労破壊が生じることはない。

（第２実施例） 第３図及び第４図は本発明の第２実施例を示しく尚、以
下の各実施例では、第１図及び第２図と同じ部分につい
ては同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、通
電リード線（３１’）をピストンスプリング（３０）と
は別個に配置したものである。

すなわち、この実施例では、このスプリングホルダアッ
パ（２２）は円筒部（２２ａ）に加え、その外周に一体
に取り付けられたフランジ部（２２ｂ）を有し、該フラ
ンジ部（２２ｂ）のシリンダ（６）中央側の面にはシリ
ンダ軸線を中心とする環状溝（２４）が凹設されている
。また、リニアモータ（１３）のボビン（１０）の底壁
において上記スプリングホルダアッパ（２２）のフラン
ジ部（２２ｂ）と対向する面には上記環状溝（２４）と
対応して環状溝（２９）が凹設されている。

そして、これら両方の環状溝（２４）、　　（２９）間
にはシリンダ（６）と同心状に巻回された通電リード線
（３１’）が端部をそれぞれ環状溝（２４）、　　（２
９）に嵌入係合した状態で掛は渡されている。この通電
リード線（３１’）は第４図に拡大詳示するように、シ
リンダ（６）の軸心と同心に螺旋状に巻かれた導電性心
材（３５）を備え、この導電性心材（３５）はリニアモ
ータ（１３）のコイル（１６）の一端に導通されていて
、該コイル（１６）への一方の通電経路を構成している
。

また、上記第１実施例と同様に、上記導電性心材（３５
）にはチューブ状の内側絶縁被覆材（３２）が被覆され
、この内側絶縁被覆材（３２）の上にはメツシュ導線（
３３）が同心状に被覆され、その上には外側絶縁被覆材
（３４）が被覆されている。そして、上記メツシュ導線
（３３）は上記コイル（１６）の他端に導通されていて
、コイル（１６）の他方の通電経路を構成しており、導
電性心材（３５）及びメツシュ導線（３３）によりコイ
ル（１６）に通電されるようになっている。

その他は上記第１実施例と同様の構成とされている。

したがって、この実施例では、導電性心材（３５）はコ
イル（１６）の移動に伴って変形しても、その曲り角度
が一様となり、コイル（１６）の移動に伴う形状変化も
一定に保たれる心材となる。

この心材（３５）に絶縁被覆材（３２）を介して同心状
に被覆されているメツシュ導線（３３）はコイル（１６
）が移動しても心材（３５）に追従して一様に変化する
ので、上記第１実施例と同様の作用効果を奏することが
できる。

（第３実施例） 第５図及び第６図は第３実施例を示し、上記第２実施例
において、各スプリングホルダアッパ（２２）の環状溝
（２４）とピストン（７）のフランジ部（７ａ）の環状
溝（２９）との間に係止固定されている通電リード線（
３１’）の構成を変えたものである（尚、圧縮機（１）
の基本構成は第２実施例と同じであるので、その説明で
は第３図を流用する）。

すなわち、この実施例では、圧縮機（１）における各リ
ニアモータ（１３）のコイル（１６）への通電リード線
（３６）は第５図に示すように、シリンダ（６）の軸心
と同心に螺旋状に巻かれたテフロン樹脂等の熱可塑性樹
脂からなる中実丸棒状の心材（３７）を備え、この心材
（３７）には内側メツシュ導線（３８）が同心状に被覆
されている。このメツシュ導線（３８）上にはチューブ
状の内側絶縁被覆材（３９）が被覆され、その上には外
側メツシュ導線（４０）が同心状に被覆され、さらにそ
の上には外側絶縁被覆材（４１）が被覆されている。そ
して、上記内側メツシュ導線（３８）はコイル（１６）
の一端に、また外側メツシュ導線（４０）は同他端にそ
れぞれ導通されており、内外両方のメツシュ導線（３８
）、　　（４０）によりコイル（１６）に通電されるよ
うになっている。

上記通電リード線（３６）を製造する場合、先ず、熱可
塑性樹脂からなる直棒状の心材（３７）に、上記コイル
（１６）の一端に接続される内側メツシュ導線（３８）
を同心状に被覆し、この内側メツシュ導線（３８）上に
、コイル（１６）の他端に接続される外側メツシュ導線
（４０）を内側絶縁被覆材（３９）を介して同心状に被
覆し、さらにその上に外側絶縁被覆材（４１）を被覆す
る。

次いで、第６図に示すように、これらの一体物を所定の
直径を有する例えば円筒鋼管（５０）に螺旋状に巻き付
け、その状態で加熱して心材（３７）を塑性変形させる
ことにより、螺旋状の通電リード線（３６）を成形する
。

したがって、この実施例では、樹脂製心材（３７）はそ
の加熱成形により螺旋状に塑性変形しているので、コイ
ル（１６）の移動に伴って変形してもその曲り角度は一
様で、形状変化も一定に保たれる心材となる。それ故、
この心材（３７）に絶縁被覆材（３９）を間に介在して
同心状に被覆されている内外のメツシュ導線（３８）、
　　（４０）はコイル（１６）が移動しても心材（３７
）に追従して一様に変化し、よって上記第１実施例と同
様の作用効果を奏することができる。

また、このような通電リード線（３６）を製造するとき
には、上記の如く、直棒状の心材（３７）をメツシュ導
線（３８）、（４０）で被覆した後に螺旋状に曲げるの
で、心材（３７）に対するメツシュ導線（３８）、　　
（４０）の被覆作業が容易となって簡単に製造すること
ができ、その量産が可能となる。

（第４実施例） 第７図は第４実施例を示し、上記第３実施例では、両メ
ツシュ導線（３８）、　　（４０）を共に心材（３７）
に被覆したのに対し、心材（３７’　）を中空円筒状と
して、その内部に一方のメツシュ導線（３８’　）を挿
通配置したものである。

すなわち、この実施例では、通電リード線（３６′）は
、圧縮機（１）のシリンダ（６）の軸心と同心に螺旋状
に巻かれたテフロン樹脂等の熱可塑性樹脂からなる中空
円筒状の心材（３７’）を備え、この心材（３７’　）
内には内側メツシュ導線（３８’　）が挿通されている
。一方、心材（３７′）上には外側メツシュ導線（４０
）が同心状に被覆され、その上には絶縁被覆材（４１）
が被覆されている。そして、上記内側メツシュ導線（３
８’　）はコイル（１６）の一端に、また外側メツシュ
導線（４０）は同他端にそれぞれ導通されており、内外
両方のメツシュ導線（３８’　）。

（４０）によりコイル（１６）に通電されるようになっ
ている。

上記通電リード線（３６’　）の製造方法は上記第３実
施例の場合と同様であり（第６図参照）、先ず、中空直
管状の心材（３７’　）内に、コイル（１６）の一端に
接続される内側メツシュ導線（３８’　）を同心状に挿
通する。また、心材（３７′）上に、コイル（１６）の
他端に接続される外側メツシュ導線（４０）を同心状に
被覆し、さらにその上に絶縁被覆材（４１）を被覆する
。しかる後、これら一体物を円筒鋼管（５０）に螺旋状
に巻き付け、その状態で加熱して心材（３７’　）を塑
性変形させることにより、螺旋状の通電リード線（３６
’）を成形する。

したがって、この実施例でも上記第３実施例と同様の作
用効果を奏することができる。

尚、以上の各実施例では、ピストン（７）、リニアモー
タ（１３）等を２つとしたが、本発明はこれらを１つ備
えた圧縮機にも適用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）の発明によると、ス
ターリング冷凍機用のリニアモータ圧縮機におけるリニ
アモータのコイルに電力を供給する通電リード線を、圧
縮機のピストンを弾性支持するコイルスプリングと、該
スプリングに絶縁被覆材を介して同心状に被覆されたメ
ツシュ導線とで構成した。また、請求項（２）の発明で
は、リニアモータのコイルへの一方の通電経路を導電性
心材で構成し、その心材を、他方の通電経路を構成する
メツシュ導線で被覆した。さらに、請求項（３）の発明
では、樹脂製の心材を絶縁被覆材を介在させた１対のメ
ツシュ導線で被覆し、これらメツシュ導線をそれぞれコ
イルの通電経路とした。また、請求項（４）の発明では
、中空状の心材の内部にメ・ンシュ導線を挿通させ、外
部はメツシュ導線で被覆し、両メツシュ導線をそれぞれ
コイルの通電経路とした。

従って、これらの発明によると、いずれも、リニアモー
タコイルへの通電経路としてのメツシュ導線はスプリン
グ又は心材で支持され、このスプリング又は心材は、柔
軟性を有するのみならず変形に対し崩れることなく一定
の形状を保つので、リニアモータ圧縮機の作動によりコ
イルが移動してもメツシュ導線をスプリング又は心材に
伴って一様に変化させることができ、狭いスペースであ
っても、リード線の取回しを容易化して周りの固定物と
の干渉による損傷を防止することができ、延いては圧縮
機の耐久性、信頼性を向上させることができる。

また、請求項（５）の発明では、請求項（３）の発明に
係るリニアモータ通電リード線を製造するに当たり、直
棒状の心材を１対のメツシュ導線で被覆した後、螺旋状
に巻き、それを加熱により塑性変形させることとした。

また、請求項（６）の発明では、請求項（４）の発明に
係るリニアモータ通電リード線を製造するに当たり、中
空直管状の心材内にメ・ソシュ導線を挿通し、かつ心材
をメツシュ導線で被覆した後、螺旋状に巻き、それを加
熱により塑性変形させることとした。従って、これらの
発明によれば、先に螺旋状に塑性変形させた心材にメ・
ツシュ導線を挿通又は被覆する場合のような手間は不要
となり、通電リード線を容易に製造して、その量産化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示し、第１図
は圧縮機の断面図、第２図はリニアモータコイルへの通
電リード線を一部破断して示す拡大斜視図である。第３
図及び第４図は第２実施例を示し、第３図は圧縮機の要
部断面図、第４図は第２図相当図である。第５図及び第
６図は第３実施例を示し、第５図は第２図相当図、第６
図はリニアモータ通電リード線の製造方法を示す斜視図
である。第７図は第４実施例を示す第２図相当図である
。第８図はスターリング冷凍機の従来例を示す断面図で
ある。 （１）・・・圧縮機 （２）・・・ケーシング （６）・・・シリンダ （７）・・・ピストン （１１）・・・圧縮室 （１３）・・・リニアモータ （１５）・・・磁石 （１６）・・・コイル （３０）・・・ピストンスプリング （３１）、　　（３１’　）・・・通電リード線（３２
）・・・絶縁被覆材 ・・・メツシュ導線 ・・・導電性心材 、（３６’）・・・通電リード線 、（３７’）・・・樹脂製心材 、（３８’）・・・メツシュ導線 ・・・絶縁被覆材 ・・・メツシュ導線 ・・・鋼管（円筒体） 第４図 （１）・・・圧縮機 （２）・・・ケーシング （６）・・ウリンダ （７）・・・ピストン （１１）・・・圧縮室 （１３）・・・リニアモータ （１５）・・・磁石 ・・・鋼管（円筒体） 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ケーシング（２）と、該ケーシング（２）内に設
   けられたシリンダ（６）と、該シリンダ（６）内に往復
   動自在に嵌装され、シリンダ（６）内空間に圧縮室（１
   １）を区画形成するピストン（７）と、該ピストン（７
   ）をシリンダ（６）内で往復動可能にケーシング（２）
   に対し弾性支持するコイルばねからなるピストンスプリ
   ング（３０）と、磁石（１５）及びコイル（１６）を有
   し、通電リード線（３１）によりコイル（１６）へ所定
   周波数の交流を供給して上記ピストン（７）を往復駆動
   するリニアモータ（１３）とを備え、 上記ピストンスプリング（３０）は上記コイル（１６）
   の一端に導通され、ピストンスプリング（３０）にはコ
   イル（１６）の他端に導通するメッシュ導線（３３）が
   絶縁被覆材（３２）を介して同心状に被覆されており、
   上記ピストンスプリング（３０）及びメッシュ導線（３
   ３）により上記通電リード線（３１）が構成されている
   ことを特徴とするスターリング冷凍機用リニアモータ圧
   縮機。 （２）ケーシング（２）と、該ケーシング（２）内に設
   けられたシリンダ（６）と、該シリンダ（６）内に往復
   動自在に嵌装され、シリンダ（６）内空間に圧縮室（１
   １）を区画形成するピストン（７）と、該ピストン（７
   ）をシリンダ（６）内で往復動可能にケーシング（２）
   に対し弾性支持するコイルばねからなるピストンスプリ
   ング（３０）と、磁石（１５）及びコイル（１６）を有
   し、通電リード線（３１′）によりコイル（１６）へ所
   定周波数の交流を供給して上記ピストン（７）を往復駆
   動するリニアモータ（１３）とを備え、 上記通電リード線（３１′）は、上記シリンダ（６）の
   軸心と同心に螺旋状に巻かれかつリニアモータ（１３）
   のコイル（１６）の一端に導通する導電性心材（３５）
   と、該導電性心材（３５）に絶縁被覆材（３２）を介し
   て同心状に被覆され、コイル（１６）の他端に導通する
   メッシュ導線（３３）とを備えてなることを特徴とする
   スターリング冷凍機用リニアモータ圧縮機。 （３）ケーシング（２）と、該ケーシング（２）内に設
   けられたシリンダ（６）と、該シリンダ（６）内に往復
   動自在に嵌装され、シリンダ（６）内空間に圧縮室（１
   １）を区画形成するピストン（７）と、該ピストン（７
   ）をシリンダ（６）内で往復動可能にケーシング（２）
   に対し弾性支持するコイルばねからなるピストンスプリ
   ング（３０）と、磁石（１５）及びコイル（１６）を有
   し、通電リード線（３６）によりコイル（１６）へ所定
   周波数の交流を供給して上記ピストン（７）を往復駆動
   するリニアモータ（１３）とを備え、 上記通電リード線（３６）は、シリンダ（６）の軸心と
   同心に螺旋状に巻かれた樹脂製の中実心材（３７）と、
   該心材（３７）に同心状に被覆され、上記リニアモータ
   （１３）のコイル（１６）の一端に導通する内側メッシ
   ュ導線（３８）と、該メッシュ導線（３８）に絶縁被覆
   材（３９）を介して心材（３７）と同心状に被覆され、
   コイル（１６）の他端に導通する外側メッシュ導線（４
   ０）とを備えてなることを特徴とするスターリング冷凍
   機用リニアモータ圧縮機。 （４）ケーシング（２）と、該ケーシング（２）内に設
   けられたシリンダ（６）と、該シリンダ（６）内に往復
   動自在に嵌装され、シリンダ（６）内空間に圧縮室（１
   １）を区画形成するピストン（７）と、該ピストン（７
   ）をシリンダ（６）内で往復動可能にケーシング（２）
   に対し弾性支持するコイルばねからなるピストンスプリ
   ング（３０）と、磁石（１５）及びコイル（１６）を有
   し、通電リード線（３６′）によりコイル（１６）へ所
   定周波数の交流を供給して上記ピストン（７）を往復駆
   動するリニアモータ（１３）とを備え、 上記通電リード線（３６′）は、シリンダ （６）の軸心と同心に螺旋状に巻かれた中空筒状の樹脂
   製心材（３７′）と、該心材（３７′）の内部に挿通さ
   れ、上記リニアモータ（１３）のコイル（１６）の一端
   に導通する内側メッシュ導線（３８′）と、心材（３７
   ′）に同心状に被覆され、コイル（１６）の他端に導通
   する外側メッシュ導線（４０）とを備えてなることを特
   徴とするスターリング冷凍機用リニアモータ圧縮機。 （５）スターリング冷凍機用のリニアモータ圧縮機にお
   けるリニアモータ（１３）のコイル（１６）に電力を供
   給する通電リード線の製造方法であって、 熱可塑性樹脂からなる中実直棒状の心材（３７）に、上
   記コイル（１６）の一端に接続される内側メッシュ導線
   （３８）を同心状に被覆するとともに、この内側メッシ
   ュ導線（３８）上に、コイル（１６）の他端に接続され
   る外側メッシュ導線（４０）を絶縁被覆材（３９）を介
   して同心状に被覆し、これらの一体物を所定の直径を有
   する円筒体（５０）等に螺旋状に巻き付け、その状態で
   加熱して心材（３７）を塑性変形させることにより、螺
   旋状の通電リード線（３６）を成形することを特徴とす
   るリニアモータ通電リード線の製造方法。 （６）スターリング冷凍機用のリニアモータ圧縮機にお
   けるリニアモータ（１３）のコイル（１６）に電力を供
   給する通電リード線の製造方法であって、 熱可塑性樹脂からなる直管状の心材（３７′）内に、上
   記コイル（１６）の一端に接続される内側メッシュ導線
   （３８′）を挿通する一方、心材（３７′）上に、コイ
   ル（１６）の他端に接続される外側メッシュ導線（４０
   ）を同心状に被覆し、これらの一体物を所定の直径を有
   する円筒体（５０）等に螺旋状に巻き付け、その状態で
   加熱して心材（３７′）を塑性変形させることにより、
   螺旋状の通電リード線（３６′）を成形することを特徴
   とするリニアモータ通電リード線の製造方法。