(57)【要約】  リニア振動モーターの振動隔離構造であって、第１振動隔離装置（３）と、第２振動隔離装置（４）とを備え、第１振動隔離装置は、リニア振動モーター（２）を固定キャップ（１）に吊り下げ、リニア振動モーターと固定キャップとの間に側面隙間を形成するバネセット（３１，３２）を備え、第２振動隔離装置は、それぞれリニア振動モーターと固定キャップに設けられる制限ボス（４２）と制限ブロック（４１）とを備える。該防振構造は、リニア振動モーターの運転安定性を向上させ、振動とノイズを低減させる。リニア振動モーターを備えるスターリングエンジンも開示される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニア振動モーターの高周波小振幅振動を減衰させるように、固定キャップとリニア振動モーターのハウジングとの間に配置されており、第１引張バネセットと第２引張バネセットとを備え、リニア振動モーターを固定キャップ内に吊り下げて取り付けて、リニア振動モーターと固定キャップとの間に側面隙間を形成するように、前記第１引張バネセットと第２引張バネセットがいずれも固定キャップとハウジングとの間に接続される第１振動隔離装置と、
リニア振動モーターの低周波大振幅振動を減衰させるように、前記側面隙間内に配置されており、少なくとも２組の制限ボスと制限ブロックとを備え、前記制限ボスと制限ブロックの一方がリニア振動モーターに設けられ、他方が固定キャップに設けられ、且つ制限ブロックが制限ボスに嵌合して、固定キャップ内におけるリニア振動モーターの移動幅を制限する第２振動隔離装置とを備える、ことを特徴とするリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項２】
前記制限ブロックには制限溝が設けられ、前記制限ボスが制限溝内に挿入され、且つ両者の間には、リニア振動モーターの軸方向振動と円周方向振動を所定の幅に制限する第１遊びを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項３】
前記制限溝と制限ボスの軸線はいずれもリニア振動モーターの軸線に垂直である、ことを特徴とする請求項２に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項４】
前記制限ブロックはゴム製部材であり、前記制限ボスは円形柱状であり、制限溝はゴム製ブロックに形成される円形穴である、ことを特徴とする請求項２に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項５】
前記制限ブロックは固定キャップに設けられ、リニア振動モーターとの間には、リニア振動モーターの径方向振動を所定の幅に制限する第２遊びを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項６】
前記固定キャップには外接板が固定して取り付けられ、前記制限ブロックが外接板に固定され、前記リニア振動モーターには内接板が固定して取り付けられ、前記制限ボスが内接板に固定される、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項７】
前記制限ブロックが外接板に取り外し可能に取り付けられ、制限ブロックを交換することによってリニア振動モーターの移動幅を調整する、ことを特徴とする請求項６に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項８】
前記外接板には取付溝が設けられ、前記制限ブロックは頂部が取付溝の外に突出するように、取付溝内に埋め込まれる、ことを特徴とする請求項６に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項９】
前記第１引張バネセットは、少なくともリニア振動モーターの円周方向に均一に分布する３つの第１引張バネを備え、前記第２引張バネセットは、少なくとも１つの第２引張バネを備え、リニア振動モーターに印加するバネ力と第１引張バネセットがリニア振動モーターに印加するバネ力とは一対の反力を形成する、ことを特徴とする請求項６に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項１０】
前記第１引張バネセットは４つの第１引張バネを備え、第２引張バネセットは４つの第２引張バネを備え、第１引張バネと第２引張バネとがペアで設けられる、ことを特徴とする請求項８又は９に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項１１】
前記第１引張バネと第２引張バネとは対称的に設けられ、第１引張バネが斜め上に張設され、第２引張バネが斜め下に張設される、ことを特徴とする請求項１０に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項１２】
前記第１引張バネの両端がそれぞれ内接板と外接板の上部位置に接続され、前記第２引張バネがそれぞれ内接板と外接板の下部位置に接続される、ことを特徴とする請求項１０に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項１３】
前記内接板、外接板の上下両端部にはそれぞれ１つのフックが設けられ、前記第１引張バネ、第２引張バネの端部がいずれも対応するフックに取り付けられる、ことを特徴とする請求項１２に記載のリニア振動モーターの振動隔離構造。
【請求項１４】
リニア振動モーターと固定キャップとを備えるスターリングエンジンであって、前記リニア振動モーターが前記請求項１〜１３のいずれか１項に記載の振動隔離構造を介して固定キャップ内に取り付けられる、ことを特徴とするスターリングエンジン。
【請求項１５】
前記リニア振動モーターは往復直線振動モーターであり、ステータと、ピストンと、リーフスプリングとを備え、ピストンがステータ内に取り付けられ且つ両者がリーフスプリングを介して接続され、前記ステータがリニア振動モーターのハウジングに固定して取り付けられる、ことを特徴とする請求項１４に記載のスターリングエンジン。
【請求項１６】
前記リニア振動モーターの動力出力側には放熱リングを有し、前記放熱リングと固定キャップとの間には柔軟性吸振材が充填される、ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のスターリングエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーターの技術分野に関し、具体的にはリニア振動モーターの振動隔離構造及びスターリングエンジンである。
【背景技術】
【０００２】
現在、リニア振動モーター（Ｌｉｎｅａｒ  ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅ）では、該リニア振動モーター自体の機械振動（以下、内部振動という）を吸収するための振動吸収ユニットが上記リニア振動モーター自体に設けられているが、上記振動吸収ユニットは上記内部振動を完全に吸収することができないため、装置内に設置された状態で上記内部振動を上記リニア振動モーターから他の部位に伝達しないサスペンション構造が用いられている。該当リニア振動モーターのサスペンション構造を有する装置としては、従来技術において、一般的な防振技術のサスペンション構造である冷却庫がある（特願２００３−３１１８５９）。該サスペンション構造に対して、上記リニア振動モーターに設けられるピン部を圧縮バネによって上記リニア振動モーターの軸方向の上下方向から挟持する。
【０００３】
しかし、このようなリニア振動モーターのサスペンション構造には、下記課題が存在する。上記内部振動のうち、上記リニア振動モーターの軸方向の振動成分を十分に吸収でき、それにより、該リニア振動モーターが組み付けられた装置に伝達する内部振動をできるだけ減少できるが、上記リニア振動モーターの取り付け誤差などの原因により、上記内部振動のうちの、上記リニア振動モーターの往復直線運動方向における径方向振動成分を十分に減少できない。なお、上記リニア振動モーターが組み付けられた装置を運搬、移動や輸送するとき、外部干渉により生じた振動（以下、外部振動という）のうち、振動の径方向成分を十分に吸収できないことにより、直線振動モーターと固定キャップとが衝突するという課題も存在する。これは、上記サスペンション構造で圧縮バネが用いられるため、上記リニア振動モーターが往復直線運動方向の径方向へ振動すると、上記圧縮バネが伸び、その結果、圧縮バネが上記リニア振動モーターの移動方向における阻害に対して機能できないためである。また、上記サスペンション構造が正常に動作するようにするために、上記圧縮バネの中央に上記リニア振動モーターの軸方向に平行するガイド用軸を設けなければならず、それにより、上記リニア振動モーターの径方向振幅が大きすぎる場合、上記圧縮バネが上記軸に衝突するという技術課題が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術課題は、上記従来技術に存在する不備を解消するために、リニア振動モーターの外部から伝達される振動を効果的に低減させ、更にノイズを低減させる、リニア振動モーターの振動隔離構造及びスターリングエンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記技術課題を解決するために、本発明は、以下の技術的解決手段を用いる。
本発明のリニア振動モーターの振動隔離構造であって、リニア振動モーターの高周波小振幅振動を減衰させるように、固定キャップとリニア振動モーターのハウジングとの間に配置されており、第１引張バネセットと第２引張バネセットとを備え、リニア振動モーターを固定キャップ内に吊り下げて取り付けて、リニア振動モーターと固定キャップとの間に側面隙間を形成するように、前記第１引張バネセットと第２引張バネセットがいずれも固定キャップとハウジングとの間に接続される第１振動隔離装置と、リニア振動モーターの低周波大振幅振動を減衰させるように、前記側面隙間内に配置されており、少なくとも２組の制限ボスと制限ブロックとを備え、前記制限ボスと制限ブロックの一方がリニア振動モーターに設けられ、他方が固定キャップに設けられ、且つ制限ブロックが制限ボスに嵌合して、固定キャップ内におけるリニア振動モーターの移動幅を制限する第２振動隔離装置とを備える。
【０００６】
さらに好ましくは、前記制限ブロックには制限溝が設けられ、前記制限ボスが制限溝内に挿入され、且つ両者の間には、リニア振動モーターの軸方向振動と円周方向振動を所定の幅に制限する第１遊びを有する。好ましくは、前記制限溝と制限ボスの軸線はいずれもリニア振動モーターの軸線に垂直である。より好ましくは、前記制限ブロックはゴム製部材であり、前記制限ボスは円形柱状であり、制限溝はゴム製ブロックに形成される円形穴である。
【０００７】
さらに好ましくは、前記制限ブロックは固定キャップに設けられ、リニア振動モーターとの間には、リニア振動モーターの径方向振動を所定の幅に制限する第２遊びを有する。
【０００８】
さらに好ましくは、前記固定キャップには外接板が固定して取り付けられ、前記制限ブロックが外接板に固定され、前記リニア振動モーターには内接板が固定して取り付けられ、前記制限ボスが内接板に固定される。好ましくは、前記制限ブロックが外接板に取り外し可能に取り付けられ、制限ブロックを交換することによってリニア振動モーターの移動幅を調整する。好ましくは、前記外接板には取付溝が設けられ、前記制限ブロックは頂部が取付溝の外に突出するように、取付溝内に埋め込まれる。好ましくは、前記第１引張バネセットは、少なくともリニア振動モーターの円周方向に均一に分布する３つの第１引張バネを備え、前記第２引張バネセットは、少なくとも１つの第２引張バネを備え、リニア振動モーターに印加するバネ力と第１引張バネセットがリニア振動モーターに印加するバネ力とは一対の反力を形成する。好ましくは、前記第１引張バネセットは４つの第１引張バネを備え、第２引張バネセットは４つの第２引張バネを備え、第１引張バネと第２引張バネとがペアで設けられる。好ましくは、前記第１引張バネと第２引張バネとは対称的に設けられ、第１引張バネが斜め上に張設され、第２引張バネが斜め下に張設される。好ましくは、前記第１引張バネの両端がそれぞれ内接板と外接板の上部位置に接続され、前記第２引張バネがそれぞれ内接板と外接板の下部位置に接続される。好ましくは、前記内接板、外接板の上下両端部にはそれぞれ１つのフックが設けられ、前記第１引張バネ、第２引張バネの端部がいずれも対応するフックに取り付けられる。
【０００９】
本発明は、リニア振動モーターと固定キャップとを備えるスターリングエンジンをさらに提供し、前記リニア振動モーターは、前記のいずれかの振動隔離構造を介して固定キャップ内に取り付けられる。好ましくは、前記リニア振動モーターは往復直線振動モーターであり、ステータと、ピストンと、リーフスプリングとを備え、ピストンがステータ内に取り付けられ且つ両者がリーフスプリングを介して接続され、前記ステータがリニア振動モーターのハウジングに固定して取り付けられる。好ましくは、前記リニア振動モーターの動力出力側には放熱リングを有し、前記放熱リングと固定キャップとの間には柔軟性吸振材が充填される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以上の技術的解決手段を用いるので、以下の有益な技術的効果を有する。
リニア振動モーターと固定キャップとの間には、リニア振動モーターが正常運転中に生じた高周波小振幅振動を減衰させるために、引張バネで構成される第１振動隔離装置が設けられ、また、リニア振動モーターが外部の干渉を受けるか、又は正常に運転しないことにより生じる低周波大振幅振動を減衰させるために、第２振動隔離装置が設けられる。これにより、本発明は、内部振動を解消し、また外部振動も解消し、リニア振動モーターが固定キャップに伝達する機械振動を効果的に隔離し、システム全体の運転安定性を向上させ、リニア振動モーターが衝突や破損されないように保護するとともに、運転ノイズを低減させることができる。
【００１１】
本発明の第１引張バネセットと第２引張バネセットは、リニア振動モーターを固定キャップ内に吊り下げて取り付けて、リニア振動モーターのハウジングと固定キャップとの間に所定の側面隙間を形成することができる。それにより、リニア振動モーターと固定キャップとを隔離することを実現し、引張バネ式吊り下げ構造は、リニア振動モーターの高周波小振幅振動を効果的に吸収できる。
【００１２】
本発明の制限ブロックが制限ボスに嵌合することにより、固定キャップ内におけるリニア振動モーターの移動範囲を制限でき、リニア振動モーターが所定の範囲内でしか遊ぶことができない。また、リニア振動モーターの振幅範囲を制限し、更にリニア振動モーターの低周波大振幅を減衰させるとともに、リニア振動モーターの高周波小振幅を制限ブロックと制限ボスによって固定キャップに伝達することをさらに回避できる。
【００１３】
本発明の第１振動隔離装置と第２振動隔離装置は、相互に補い合うものである。特にリニア振動モーターが取り付けられる装置の運搬、移動や輸送中は、低周波大振幅振動を生じやすく、この場合、第１振動隔離装置が第２振動隔離装置とともに振動隔離構造を構成し、リニア振動モーターをさらに安定した運転状態にすることができる。すなわち、リニア振動モーターの機械振動を固定キャップに伝達することを効果的に減衰させるとともに、リニア振動モーターが固定キャップと衝突することも防止し、往復直線振動モーターの耐用年数を延長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の一体構造模式図である。
【図２】図１の内部構造図である。
【図３】図１の構造断面図である。
【図４】実施例１の一部構造の組み立て図である。
【図５】図４の部品の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の具体的な実施例であり、図面を組み合わせて本発明の技術的解決手段について更に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【００１６】
本発明の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下に示される本発明の実施例の構成要素は、多様な異なる構成で配置および設計され得る。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的な労力を要することなく得られるすべての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。
【００１７】
なお、類似した符号及びアルファベットは、以下の図面においても類似したものを示すため、あるものが１つの図面に定義されていれば、後続する図面において更に定義及び解釈する必要がない。
【００１８】
なお、本発明の説明において、用語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「内」、「外」等が指示する方向又は位置関係は、図面に示す方向又は位置関係に基づいて、本発明を説明するか、又は説明を簡略化させるために用いられるものであり、示した装置又は素子が必ずしも特定の方向を有し、特定の方向で組み合わせ及び操作することを指示又は示唆するものではなく、本発明を制限するものとして理解すべきではない。また、「第１」、「第２」、「第３」の用語は、説明するためのものに過ぎず、相対的な重要性を指示又は示唆すると理解してはいけない。
【００１９】
なお、本発明の説明において、明確な規定や限定がない限り、用語「取り付け」、「互いに接続」、「接続」の意味は広く理解されるべきである。たとえば、固定接続や、着脱可能な接続や、あるいは一体的な接続でも可能であり、機械的接続、電気的接続でも可能であり、直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することも可能である。２つの部品の内部が貫通することも可能である。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。
【００２０】
以下、図面を組み合わせて、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。支障がない限り、以下の実施例における特徴は互いに組み合せることができる。
【００２１】
実施例１
リニア振動モーターは、ステータと、ピストンと、ハウジングとを備え、ピストンは、一端部が自在に設けられ、他端部が渦巻きバネを介してステータに接続され、ステータがハウジングに固定して取り付けられる。運転すると、ステータのステータコイルには交番磁界が生じ、ピストンコイルはステータ磁界の励起で直線運動を出力するようにピストンを駆動する。ピストンは、渦巻きバネの作用で、ステータキャビティ内において高周波の往復式振動し、すなわち、往復直線運動するが、周波数が高く、一般的に運転周波数範囲が３０〜１２０Ｈｚであり、周波数が低すぎると、高周波小振幅の機械振動を生じることがない。たとえば、数分間又は数十分間に１回往復する低速リニアモーターである。リニア振動モーターは、様々な低電力振動の場合に適用され、本発明では、スターリングエンジンとして使用され、すなわち、スターリングエンジンのピストンの往復式移動を連動することに用いられる。従来技術では、ピストンの高周波往復移動により生じる機械振動が外部の固定キャップに伝達され、その結果、モーター全体の振動とノイズを引き起こす。
【００２２】
図１〜図５に示すリニア振動モーター２の振動隔離構造は、リニア振動モーター２の高周波小振幅振動を減衰させるように、固定キャップ１とリニア振動モーター２のハウジングとの間に配置されており、第１引張バネ３１１セット３１と第２引張バネ３２１セット３２とを備え、リニア振動モーター２を固定キャップ１内に吊り下げて取り付け、リニア振動モーター２と固定キャップ１との間に側面隙間を形成するように、前記第１引張バネ３１１セット３１と第２引張バネ３２１セット３２がいずれも固定キャップ１とハウジングとの間に接続される第１振動隔離装置３と、リニア振動モーター２の低周波大振幅振動を減衰させるように、前記側面隙間内に配置されており、少なくとも２組の制限ボス４２と制限ブロック４１とを備え、前記制限ボス４２と制限ブロック４１の一方がリニア振動モーター２に設けられ、他方が固定キャップに設けられ、すなわち、両者の位置が交換でき、且つ制限ブロック４１が制限ボス４２に嵌合して、固定キャップ１内におけるリニア振動モーター２の移動幅を制限する第２振動隔離装置４とを備える。
【００２３】
なお、本実施例における側面隙間とは、リニア振動モーター２の径方向に、固定キャップ１の内側壁とリニア振動モーター２のハウジング外壁との間の隙間を指している。該隙間は、リニア振動モーター２と固定キャップ１とを分離させ、それにより、リニア振動モーター２が固定キャップ１と直接接触して固定キャップ１へ機械振動を伝達することを回避する。
【００２４】
図３、図４及び図５に示すように、前記制限ブロック４１には制限溝４１１が設けられ、前記制限ボス４２が制限溝４１１内に挿入され、且つ両者の間には、リニア振動モーター２の軸方向振動と円周方向振動を所定の幅に制限する第１遊びを有する。前記制限溝４１１と制限ボス４２の軸線はいずれもリニア振動モーター２の軸線に垂直である。前記制限ブロック４１はゴム製部材であり、前記制限ボス４２は円形柱状であり、制限溝４１１はゴム製ブロックに形成された円形穴である。該制限溝４１１は、他の形状の穴であってもよい。
【００２５】
図３に示すように、前記制限ブロック４１は固定キャップに設けられ、リニア振動モーター２との間には、リニア振動モーター２の径方向振動を所定の幅に制限する第２遊びを有する。第１遊びと第２遊びを設けることによって、それぞれ軸方向、円周方向及び径方向におけるリニア振動モーター２の移動範囲を制限し、更にリニア振動モーター２の振幅大きさを制限し、リニア振動モーター２の低周波小振幅の機械振動を減衰させる。
【００２６】
図２と図３に示すように、前記固定キャップ１には外接板３４が固定して取り付けられ、前記制限ブロック４１が外接板３４に固定され、前記リニア振動モーター２には内接板３３が固定して取り付けられ、前記制限ボス４２が内接板３３に固定される。前記制限ブロック４１が外接板３４に取り外し可能に取り付けられ、制限ブロック４１を交換することによってリニア振動モーター２の移動幅を調整する。前記外接板３４には取付溝が設けられ、前記制限ブロック４１は頂部が取付溝の外に突出するように、取付溝内に埋め込まれる。前記第１引張バネ３１１セット３１は、少なくともリニア振動モーター２の円周方向に均一に分布する３つの第１引張バネ３１１を備え、前記第２引張バネ３２１セット３２は、少なくとも１つの第２引張バネ３２１を備え、リニア振動モーター２に印加するバネ力と第１引張バネ３１１セット３１がリニア振動モーター２に印加するバネ力とは一対の反力を形成し、なお、モーター重力の存在のため、該一対の反力の大きさは同じではない。前記第１引張バネ３１１セット３１は４つの第１引張バネ３１１を備え、第２引張バネ３２１セット３２は４つの第２引張バネ３２１を備え、第１引張バネ３１１と第２引張バネ３２１とがペアで設けられる。前記第１引張バネ３１１と第２引張バネ３２１とは対称的に設けられ、第１引張バネ３１１が斜め上に張設され、第２引張バネ３２１が斜め下に張設される。前記第１引張バネ３１１の両端がそれぞれ内接板３３と外接板３４の上部位置に接続され、前記第２引張バネ３２１がそれぞれ内接板３３と外接板３４の下部位置に接続される。前記内接板３３、外接板３４の上下両端部にはそれぞれ１つのフックが設けられ、前記第１引張バネ３１１、第２引張バネ３２１の端部がいずれも対応するフックに取り付けられる。
【００２７】
図２と図５に示すように、第１引張バネ３１１セット３１と第２引張バネ３２１セット３２がリニア振動モーター２の軸線方向に作用する作用力は反対であり、両者が一対の反作用力を形成し、それにより、リニア振動モーター２を固定キャップ１内に吊り下げる。リニア振動モーター２を縦方向に配置すると、第１引張バネ３１１セット３１によるリニア振動モーター２へのバネ作用力は上向きであり、第２バネセットによるリニア振動モーター２へのバネ作用力は下向きであり、且つ第２バネセットの作用力とリニア振動モーター２の重力を合わせると、第１バネセットの作用力に等しく、作用力と釣り合う。
【００２８】
本実施例では、第１引張バネ３１１セット３１は、リニア振動モーター２の円周方向に均一に分布し、相互間の角度が９０°であり、吊り下げられた位置高さが一致する４つの第１引張バネ３１１を備える。第２引張バネ３２１セット３２も、リニア振動モーター２の円周方向に均一に分布し、相互間の角度が９０°である４つの引張バネを備え、第１引張バネ３１１と第２引張バネ３２１とはペアで設けられ、且つ面一に位置し、且つ第１引張バネ３１１と第２引張バネ３２１の弾性係数ｋは同じであってもよく、当然ながら、異なってもよく、第１引張バネ３１１の受力がより大きいので、第１引張バネ３１１の弾性係数ｋをより大きくすることができる。他の実施形態では、複数の第１引張バネ３１１が１つの第２引張バネ３２１に対応してもよく、この場合、第２引張バネ３２１の弾性係数が好適には第１引張バネ３１１より大きい弾性係数であり、このように、第２引張バネ３２１は大きい弾性力を有してもよい。また、第１引張バネ３１１は、第２引張バネ３２１とペアで設けられなくてもよく、たとえば、第１引張バネ３１１がモーターの上半部に設けられる一方、第２引張バネ３２１がモーターの末端に設けられて第１バネの反力を構成する。つまり、本発明では、第１引張バネ３１１と第２引張バネ３２１の数と位置を特に制限することなく、両者が生じるバネ作用力によって、リニア振動モーター２を固定キャップ１内に吊り下げて取り付けられればよい。引張バネの付勢力の大きさは、吊り下げられるリニア振動モーター２の重量に応じて設定する必要がある。
【００２９】
なお、本実施例では、第１振動隔離装置３と嵌合するように、第２振動隔離装置４にも、４組の制限ブロック４１及び制限ボス４２と、４組の内接板３３及び外接板３４とが設けられるが、他の実施形態では、制限ブロック４１と制限ボス４２の数は、実際の状況に応じて調整してもよい。外部干渉を受けるため、低周波大振幅振動が生じるとき、前後径方向における揺動が左右２組の制限ブロック４１と制限ボス４２により制限され、左右径方向における揺動が前後２組の制限ブロック４１と制限ボス４２により制限され、低周波大振幅振動は、リニア振動モーターの取り付けられる装置が運搬、移動や輸送などの干渉により生じる、正常運転中に生じるものと異なる高周波機械振動を含む。また、高周波小振幅振動は、外部の激しい干渉により生じる可能性があり、たとえば、急に落下して衝突すると、低周波大振幅を生じると同時に、高周波小振幅振動を生じる可能性がある。
【００３０】
図４と図５に示すように、第１引張バネ３１１と第２引張バネ３２１とは対称的に設けられ、第１引張バネ３１１が斜め上に張設され、第２引張バネ３２１が斜め下に張設されている。バネの末端にはいずれも１つのフックを有し、内接板３３、外接板３４の両端部にもそれぞれ１つのフックが設けられている。前記第１引張バネ３１１の両端のフックがそれぞれ外接板３４の上部のフックと内接板３３の上部のフックに掛けられる。第２引張バネ３２１の両端のフックがそれぞれ外接板３４の下部のフックと外接板３４の下部のフックに掛けられる。
【００３１】
本実施例では、内接板３３と外接板３４はいずれも金属プレス加工品であり、したがって、内接板３３と外接板３４におけるフックもいずれもパンチングで形成されている。第１引張バネ３１１と第２引張バネ３２１のフックはいずれも環状であり、２つのフックを接続すれば、引張バネと内接板３３、外接板３４とを接続することができる。該内接板３３がリニア振動モーター２の金属ケースに溶接接続され、外接板３４がボルトを介して固定キャップ１に固定して取り付けられている。固定キャップ１はプラスチックケースである。
【００３２】
図４と図５に示すように、制限ボス４２は内接板３３に鋲接又は溶接される金属柱であり、制限ブロック４１は、外接板３４における取付溝内に挿設され、ロックウェル硬さが４０〜７０度のゴム製部材である。制限ブロック４１における制限溝４１１は円形貫通穴であり、制限ボス４２が制限溝４１１内に挿入され、且つ両者の間には、リニア振動モーター２がその軸方向と円周方向に移動する際に、その移動範囲を制限するための第１遊びを有し、それにより、軸方向と円周方向におけるリニア振動モーター２の振幅の大きさを制限し、リニア振動モーター２の低周波大振幅振動を減衰させる役割を果たす。
【００３３】
図３に示すように、径方向におけるリニア振動モーター２の振幅の大きさを更に制限するために、本実施例では制限ブロック４１の頂部が外接板３４から突出し、且つ制限ブロック４１の頂面と直線との間には所定の隙間を有する。内接板３３が存在し、且つ内接板３３をリニア振動モーター２に固定して取り付けて接続される場合、リニア振動モーター２と制限頂面との間の隙間は、実際に内接板３３と制限ブロック４１との間の隙間であり、該隙間は、リニア振動モーター２をその径方向に移動可能にするが、その移動範囲を制限し、それにより、径方向におけるリニア振動モーター２の振幅の大きさを制限し、リニア振動モーター２の低周波大振幅振動を更に減衰させる役割を果たす。
【００３４】
図４と図５に示すように、本実施例では、ゴムの硬度が大きい制限ブロック４１を用いるため、制限ブロック４１における制限溝４１１の外周サイズが制限ボス４２のサイズより大きい。制限ブロック４１のゴム硬度を低くしてもよく、その場合には、両者間に隙間が設けられなくてもよく、リニア振動モーター２が振動すると、制限ボス４２が制限ブロック４１を圧縮することで移動して、リニア振動モーター２の振幅大きさを制限する。
【００３５】
本実施例における制限ブロック４１は取り外し可能に取り付けられ、すなわち、外接板３４の取付溝は頂部が内側へ屈曲するＵ字形溝構造に設けられ、制限ブロック４１には屈曲部に嵌合する溝を有する。取り付けるには、制限ブロック４１を外接板３４の側面から押さえて挿入すれば、制限ブロック４１を取り付けることができ、制限ブロック４１を取り外す必要があるときには、側面から引き出せばよい。制限ブロック４１の頂部が取付溝の外に突出し、制限ブロック４１の突出部分の厚みを変更すれば、第２遊びの大きさを調整し、更に径方向におけるリニア振動モーター２の振幅範囲を変更することができる。同様に、制限ブロック４１における制限溝４１１の大きさを変更することによって、軸方向と円周方向におけるリニア振動モーター２の振幅範囲を変更することができる。
【００３６】
なお、リニア振動モーター２の軸方向とは、その中心軸線方向を意味し、リニア振動モーター２の円周方向とは、その円周方向を意味し、リニア振動モーター２の径方向とは、直径方向を意味する。図２と図３に示すように、リニア振動モーター２が垂直に配置される場合、軸線の方向がＺ軸方向に対応し、左右径方向がＸ軸方向に対応し、前後径方向がＹ軸方向に対応し、円周方向がＺ軸を回転軸とする回転方向に対応し、円周方向における回転を制限するとともに、Ｙ軸方向における移動も制限する。すなわち、制限溝がさらに図２の前後径方向における振幅も制限できるが、前後２組の制限ボスと制限ブロックが左右方向における径方向振動を制限できる。従って、４組の制限ブロックと制限ボスは相互に補い合うものであり、絶対に１つの方向における振動のみを制限するものではない。本実施例では、制限ボスと制限溝が相互に作用することで、リニア振動モーターの、Ｚ軸とＹ軸方向における移動、及び円周方向における回転を制限でき、さらに、左右及び前後方向におけるリニア振動モーターの揺動も制限できる。制限ブロックの頂面が外接板の内側面と当接することで、径方向におけるリニア振動モーターの移動を制限できる。
【００３７】
本実施例では、制限ボス４２が内接板３３に設けられ、制限ブロック４１が制限ブロック４１に設けられる形態を用い、該当形態は本発明の１つの好適な形態に過ぎず、他の実施形態では、制限ブロック４１と制限ボス４２の位置を交換してもよく、本発明の発明目的の実現に対して実質的な影響を生じることがない。
【００３８】
本実施例では、第１遊びと第２遊びが存在するため、一般的な安定した作業条件では、リニア振動モーター２が高周波低振幅の機械振動を生じることが多く、従って、第１振動隔離装置３のみが機能し、第２振動隔離が機能しない。しかし、往復式リニア振動モーター２の移動中、特に運搬中に、低周波大振幅の機械振動が生じた場合、第２振動隔離装置４が機能し、リニア振動モーター２を安定した運転状態に維持できる。それにより、振動を減少させるとともに、リニア振動モーター２の耐用年数を延長させる。
【００３９】
なお、本実施例では、第１引張バネ３１１、第２引張バネ３２１、制限ブロック４１及び制限ボス４２を容易に取り付けるために、内接板３３と外接板３４が設けられるが、他の実施形態では、内接板３３と外接板３４が設けられず、直接第１引張バネ３１１、第２引張バネ３２１、制限ブロック４１及び制限ボス４２が固定キャップ１とリニア振動モーター２のハウジングに取り付けられてもよい。
【００４０】
なお、本実施例では、高周波小振幅の機械振動はリニア振動モーター２自体の正常運転において生じることが多く、その周波数が高く、振幅が小さく、ノイズを生じやすい。一方、低周波大振幅の機械振動は、リニア振動モーター２が引張バネを介して吊り下げて取り付けられるため、外部からの揺動又は干渉を受けるときに生じることが多く、共鳴が発生すると、直線振動モーターに対してより大きい破壊力を生じてしまう。また、本発明における高周波と低周波、小振幅と大振幅は相対概念であり、１つの規定された数値で限定することはできない。一般には、第１振動隔離装置で隔離される機械振動の振幅が第１遊びと第２遊びの範囲内にあり、第２振動隔離装置で隔離される機械振動の振幅が第１遊びと第２遊びの範囲外にある場合のみ、第２振動隔離装置が振動隔離の作用を果たすことができる。実際の運転では、第１振動隔離装置は、所定の範囲内の低周波大振幅の機械振動を減衰させる役割を果たすことができるが、所定の限界を有し、振動又は干渉が制限された振幅程度を超える場合、リニア振動モーターを所定の範囲内に安定させて、幅が大きい衝突を回避するために第２振動隔離装置の振動隔離作用を必要とする。
【００４１】
スターリングエンジンは、蒸気機関と内燃機関のほか、他の往復式動力機械であり、原動機として使用でき、また、冷凍機、ヒートポンプ又は圧力発生器、発電機としても使用できる。スターリングサイクル理論は、従来の冷却又は加熱理論と異なり、より効率的な熱力学理論である。たとえば、従来の冷却サイクルは、蒸気圧縮に基づいて実現され、冷却冷媒の等エンタルピ絞りのときに、大量の不可逆的な損失が生じる一方、スターリングサイクル冷却は、完全に気体過程であり、その理論効率がカルノー効率である。新材料、新技術の継続的な開発と石油資源の不足の増加に伴い、高効率に作動できるスターリングエンジンが当業者から増々注目されている。スターリングエンジンの作動状態で、内部に備えた、軸方向に往復運動するピストンの作用により、スターリングエンジンが外部固定キャップ１に直接固定して取り付けられると、持続的な振動衝撃が生じてスターリングエンジンを徐々に破損して、スターリングエンジンの運転年数を縮めてしまう。従って、スターリングエンジンの取り付け構造に対して振動を効果的に吸収できる装置が求められている。
【００４２】
本発明のスターリングエンジンは、リニア振動モーター２と固定キャップ１とを備え、前記リニア振動モーター２が前記振動隔離構造を介して固定キャップ１内に取り付けられ、リニア振動モーター２の高周波小振幅の機械振動を減衰できるとともに、リニア振動モーター２の低周波大振幅の機械振動も減衰でき、効果的な振動吸収作用を果たす。前記リニア振動モーター２は往復直線振動モーターであり、ステータと、ピストンと、リーフスプリングとを備える。リーフスプリングは、従来技術における渦巻きリーフスプリング又はストリップ状リーフスプリングであってもよく、ピストンがステータ内に取り付けられ、両者がリーフスプリングを介して接続され、前記ステータがリニア振動モーター２のハウジングに固定して取り付けられる。前記リニア振動モーター２の動力出力側には放熱リング２１を有し、前記放熱リング２１と固定キャップ１との間には柔軟性吸振材が充填される。
【００４３】
本実施例では、放熱リング２１はアルミニウム製又は銅製の放熱フィン構造である。前記放熱リング２１と固定キャップ１との間には柔軟性吸振材が充填され、該柔軟性吸振材はＰＵフォームであり、さらに他のタイプのフォームであってもよく、又は、ポリウレタン発泡材料であってもよい。本実施例では、柔軟性吸振材は、ストリップ構造として、放熱リング２１の外周を覆うように形成される。
【００４４】
本明細書で説明される具体的な実施例は、本発明の要旨について例示的に説明するものに過ぎない。当業者であれば、説明される具体的な実施例に対して様々な改定や補充を行ったり、類似した方式で代替したりすることができるが、本発明の要旨から逸脱する又は添付の特許請求の範囲に定義される範囲を超えることはない。
【００４５】
本明細書では、１．固定キャップ、２．リニア振動モーター、２１．放熱リング、３．第１振動隔離装置、３１．第１引張バネセット、３１１．第１引張バネ、３２．第２引張バネセット、３２１．第２引張バネ、３３．内接板、３４．外接板、４．第２振動隔離装置、４１．制限ブロック、４１１．制限溝、４２．制限ボスなどの用語が多く使用されているが、他の用語を使用する可能性を排除するものではない。これらの用語は、本発明の実質を容易に説明・解釈するためのものに過ぎず、付加的な制限としての解釈は本発明の精神に反することになる。
【符号の説明】
【００４６】
１  固定キャップ
２  リニア振動モーター
２１  放熱リング
３  第１振動隔離装置
３１  第１引張バネセット
３１１  第１引張バネ
３２  第２引張バネセット
３２１  第２引張バネ
３３  内接板
３４  外接板
４  第２振動隔離装置
４１  制限ブロック
４１１  制限溝
４２  制限ボス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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