(57)【要約】【課題】スターリング冷凍機などの圧縮機に適用する可動コイル形リニアモータについて、従来構成で発生推力が非対称となる問題を解消し、対称な推力−電流特性を達成する。【解決手段】半径方向に着磁した２個のリング状永久磁石８ａ，８ｂ、および各永久磁石に対峙する２個の可動コイル９ａ，９ｂを軸方向に並べて内外周の継鉄７ａ，７ｂの間に配置し、かつ永久磁石８ａと８ｂの磁極極性，および可動コイル９ａと９ｂに流す電流方向を逆向きに設定した上で、可動コイルに交番電圧を印加して圧縮機のピストン２を往復動作させる。この構成により、継鉄を介して各永久磁石および可動コイルを直列に経由する閉磁路が形成され、環状空隙においては各コイルの通電電流により発生する磁束の総和がゼロとなり、これにより圧縮，膨張方向で同じ大きさの対称な電磁推力が発生するようになる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径方向に着磁したリング状の永久磁石と、該永久磁石の内周磁極面に対峙して軸方向へ移動可能に配した可動子の可動コイルと、前記永久磁石と可動コイルに対応した閉磁路を形成する継鉄を備え、可動コイルに交番電圧を印加して可動子を往復動作させる可動コイル形リニアモータにおいて、
永久磁石とこれに対峙する可動コイルとを対にして、２対の永久磁石，可動コイルを軸方向に離間して並置配備し、かつ各対の間で永久磁石の磁極極性，および可動コイルの通電方向を逆向きに設定した上で、永久磁石の外周側および可動コイルの内周側に分けて共通にまたがる継鉄を配備し、該継鉄を介して各対の永久磁石および可動コイルを直列に経由する閉磁路を形成したことを特徴とする可動コイル形リニアモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のリニアモータにおいて、軸方向に離間して並置した２対の永久磁石，可動コイルの相互間に、少なくとも可動子の最大振幅に対応する間隔を設定したことを特徴とする可動コイル形リニアモータ。
【請求項３】
請求項１に記載のリニアモータにおいて、軸方向に離間して並置した２対の永久磁石の間に跨がって、軸方向に着磁したリング状の永久磁石を介装配備したことを特徴とする可動コイル形リニアモータ。
【請求項４】
請求項１または２に記載のリニアモータにおいて、２対の永久磁石，可動コイルを組として、軸方向に複数組の永久磁石，可動コイルを並置して構成したことを特徴とする可動コイル形リニアモータ。
【請求項５】
作動ガスの保圧容器を兼ねた密閉形ケーシングに、ピストン，ピストン支持用の円板形サスペンションばね，およびピストン駆動用のリニアモータを内装したリニア駆動式圧縮機において、前記リニアモータとして請求項１ないし４のいずれかに記載の可動コイル形リニアモータを装備したことを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
スターリング冷凍機，パルスチューブ冷凍機などを対象とするガスサイクル機関冷凍機において、その圧縮機として請求項５記載のリニア駆動式圧縮機を装備したことを特徴とする冷凍機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スターリング冷凍機，パルスチューブ冷凍機などのガスサイクル機関冷凍機を対象に、その圧縮機の駆動モータに適用する可動コイル形リニアモータ，および該リニアモータを採用した圧縮機，冷凍機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記のスターリング冷凍機，パルスチューブ冷凍機において、その圧力振動の発生機構である圧縮機として、ピストンを可動コイル形リニアモータで往復駆動するよう構成したものが知られている。（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００３】
次に作動ガス（ヘリウムなどの冷媒）の圧縮／膨張空間を挟んでその両側に一対のピストンを備えたスプリットタイプのリニア駆動式圧縮機を例に、従来における圧縮機の詳細構造を図５に示す。
【０００４】
図５において、１は圧縮機、２はピストン、３は左右一対のピストン３の間に画成された作動ガスの圧縮空間、４は後記するリニアモータモータの継鉄と組合せて密閉形ケーシングを構成する作動ガスの保圧容器（非磁性材）、５は前記ピストン２を軸方向へ移動可能に支持した円板形のサスペンションばね、６が可動コイル形リニアモータモータである。このリニアモータ６は、継鉄７と、半径方向に着磁されたリング状の永久磁石８と、可動コイル９と、可動コイル９を支持してピストン２に連結したボビン１０との組立体になる。なお、１１は前記継鉄７を貫通して圧縮室３に通じる作動ガス通路、１２は前記ガス通路１１と冷凍機のコールドヘッド（図示せず）に内蔵したディスプレーサとの間に配管したキャピラリチューブである。
【０００５】
ここで、継鉄７は、図示のように内筒と外筒を中央で連結した構造になり、その外筒部の内周面にはリング状の永久磁石８が装着され、該永久磁石８と継鉄７の内筒との間の環状空隙に側方から介装した可動コイル９が永久磁石８の内周磁極面にギャップを隔てて非接触式に対峙している。なお、図示してないが、可動コイル９は保圧容器４を気密に貫通して外部に引出した接続端子を介して交流電源に接続されている。
【０００６】
かかる構成になる圧縮機の動作は周知の通りであり、可動コイル９に交流電圧を印加すると、該コイルに流れる電流とコイルに鎖交する永久磁石８の磁束との間に働く電磁力によりサスペンションばね５に支持されたピストン２が圧縮方向，膨張方向に交互に往復動作する。なお、円板形のサスペンションばね５は可動コイル９の電流ゼロの状態でピストン２を中立位置に復帰させる。また、圧縮機に組み込まれた左右のピストンは互いに同期して逆方向に往復動作するようにリニアモータ６を制御している。これにより、左右のピストンの間に挟まれたガス空間３に封入した作動ガスに圧力振動が発生する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２８８４１９号公報（第３頁、図１４）
【特許文献２】
特開平６−２５７８７１号公報（第３頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来のリニアモータでは、圧縮方向と膨張方向でモータの推力−電流特性が非対称となり、これが基で圧縮機の能力を低下させる問題がある。
【０００９】
すなわち、図６（ａ），（ｂ）　に示すリニアモータの動作説明図において、永久磁石８はその内周面がＮ極，外周面がＳ極に磁化されているとすると、継鉄７，可動コイル９を経由する閉磁路には破線で示す磁束φＭ　が発生する。この状態で可動コイル９に図６（ａ）　に示す方向に電流Ｉが流れていると、閉磁路には実線で表す方向にこの電流Ｉに比例した磁束φＩ　が発生する。これにより、可動コイル９には図示矢印方向に推力ＦＬ（図４の圧縮方向に対応する）が発生し、この推力ＦＬの大きさは概略　（φＭ　＋φＩ）に比例する。また、可動コイル９に流れる電流が図６（ｂ）　に示す方向になると、磁束φＭ　の向きは変わらないが、磁束φＩ　の方向が図６（ａ）　と逆向きになる。これにより、可動コイル９には図示矢印方向に推力ＦＲ（図４（ｂ）　の膨張方向に対応する）が発生し、その推力ＦＲの大きさは概略（φＭ　−φＩ）に比例する。このために、可動コイル９に流れる電流の値が同じであっても、電流の向きによって発生する推力が異なる（ＦＬ＞ＦＲ）。なお、図７（ａ），（ｂ）　は前記したリニアモータの推力特性を表す図で、（ａ）　図は推力−電流特性、（ｂ）　図は推力−単位電流特性を表している。
【００１０】
一方、図５で述べたように、リニアモータの可動コイル９に連結したピストン２は円板形のサスペンションばね５で軸方向へ移動可能に支持されており、前記した推力ＦＬ，ＦＲにより往復駆動される。この場合に推力ＦＬとＦＲが異なる（ＦＬ＞ＦＲ）と、ピストン２はコイル電流ゼロ時の自由状態で初期設定した中立位置から圧縮方向に移動した位置を中立点として往復運動する。
【００１１】
また、円板形のサスペンションばね５は、振幅方向の許容ストロークが円板の外径寸法で概略決まり、例えばサスペンションばねの外径９０ｍｍφであれば最大許容ストロークは約８ｍｍ（振幅は±４ｍｍ）程度である。ここで、サスペンションばね５の許容最大振幅をｙｍ　、ピストン往復運動時の中立点移動量をｙｏ　とすると、圧縮機として許容できる往復動の振幅が　（ｙｍ　−ｙｏ）に制限される。なお、図５の構成の圧縮機について、サスペンションばね（円板バネ）の（中立点移動量）／（円板バネ最大振幅）とコイル電流との関係を図８に示す。
【００１２】
つまり、前記のように可動コイル９の電流の向きによって推力ＦＬとＦＲの大きさが異なると、ピストン２の往復運動時の中立点が初期設定の中立位置から移動するようになり、またこのリニアモータで往復駆動する圧縮機おいて、往復動の中立点が前記のように移動すると、サスペンションばね５のばね特性，　許容ストロークを最大に生かした使い方ができず、そのために圧縮機の運転能力が低下する。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、従来構成のリニアモータで往復動時の発生推力が非対称となる問題を解消して、対称な推力−電流特性の達成，電磁推力の増大化が図れるように改良した往復動式の可動コイル形リニアモータを提供し、併せて当該可動コイル形リニアモータモータを採用して効率よく運転できる圧縮機，冷凍機を提供することを目的とする。
【００１４】
【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、半径方向に着磁したリング状の永久磁石と、該永久磁石の内周磁極面に対峙して軸方向へ移動可能に配した可動子の可動コイルと、前記永久磁石と可動コイルに対応した閉磁路を形成する継鉄を備え、可動コイルに交番電圧を印加して可動子を往復動作させる可動コイル形リニアモータにおいて、
永久磁石とこれに対峙する可動コイルとを対にして、２対の永久磁石，可動コイルを軸方向に離間して並置配備し、かつ各対の間で永久磁石の磁極極性，および可動コイルの通電方向を逆向きに設定した上で、永久磁石の外周側および可動コイルの内周側に分けて共通にまたがる継鉄を配備し、該継鉄を介して各対の永久磁石および可動コイルを直列に経由する閉磁路を形成する（請求項１）。ここで、前記した２対の永久磁石，可動コイルの相互間には、少なくとも可動子の最大振幅に対応する間隔を設定する（請求項２）。
【００１５】
上記構成によれば、２個に分けた各可動コイルに流れる電流により発生する磁束の向きが反対となり、永久磁石と内周側の継鉄との間の環状空隙においての前記磁束の総和が常にゼロとなる。したがって、コイルに流す電流と永久磁石の磁束との相互関係により可動コイルに発生する電磁推力は、従来構成のようにコイル電流（交番電流）の向きによって影響を受けることがなく、これにより往復動方向で対称な推力−電流特性が達成できる。
【００１６】
また、本発明では、前記構成をベースとして、リニアモータの電磁推力をさらに高めるために、次記のような構成がある。
【００１７】
（１）　軸方向に離間して並置した前記２対の永久磁石（半径方向に着磁されている）の間に跨がり、前記閉磁路を通る磁束の向きに磁極極性を合わせて軸方向に着磁したリング状の永久磁石を追加して介装配備する（請求項３）。この構成により、２対の永久磁石，可動コイルを経由する磁気回路に対して、追加した永久磁石（軸方向に着磁されている）の磁力が加算され、これにより可動コイルと鎖交する磁束が増して、リニアモータの電磁推力が増大する。
【００１８】
（２）　前記した２対の永久磁石，可動コイルを組として、軸方向に複数組の永久磁石，可動コイルを並置配備する（請求項４）。この構成によれば、永久磁石，可動コイルの組数に相応してリニアモータの電磁推力が増大する。
【００１９】
また、前記構成の可動コイル形リニアモータを駆動モータとして、これに作動ガスの保圧容器を兼ねた密閉形ケーシング，ピストン，ピストン支持用の円板形サスペンションばねを組合せて圧縮機を構成する（請求項５）ことにより、効率の高い圧縮機が得られ、さらに、この圧縮機を採用してスターリング冷凍機，パルスチューブ冷凍機などを対象とするガスサイクル機関冷凍機を構成する（請求項６）ことで、高性能な極低温冷凍機が実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図５，図６に対応する部材には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２１】
〔実施例１〕
図１はスターリング冷凍機に適用する圧縮機として、本発明による可動コイル形リニアモータを採用したスプリットタイプの圧縮機の構成図である。図示の圧縮機１は図４に示した従来のものと基本的に同じ構造であるが、リニアモータ６の構造が次記のようになる。すなわち、作動ガスを封入した保圧容器４は非磁性材で作られた密閉形ケーシングであり、その内部にはガス圧縮室３を挟んで左右にピストン２，円板形のサスペンションばね５，およびピストン２を往復駆動する可動コイル形リニアモータ６が組み込まれている。また、１３はディスプレーサを内蔵したコールドヘッド、１３ａはその寒冷発生端であり、ディスプレーサ１３はキャピラリチューブ１２を介して圧縮機１に接続されている。
【００２２】
なお、スターリング冷凍機の動作原理は周知であり、圧縮機１を運転して系内の作動ガスに圧力振動を発生させることにより、等温圧縮，等容移送，等温膨張，等容移送の４工程からなるサイクルが繰り返し行われてコールドヘッド３に極低温の寒冷が発生する。
【００２３】
ここで、図示実施例では、可動コイル形リニアモータ６の磁路を形成する継鉄がリング状になる外周側継鉄７ａと、その内側に配した内周側継鉄７ｂとに分離して保圧容器４の内部に固定されている。また、外周側継鉄７ａの内周壁面には内外周の磁極極性（Ｎ極，Ｓ極）を逆向きに設定して半径方向に着磁したリング状の永久磁石８ａと８ｂが軸方向に離間して並ぶように装着されており、さらに永久磁石８ａ，８ｂの内周側磁極面と個々に対峙するように２個に分けた可動コイル９ａ，９ｂがボビン１０に支持して内周側継鉄７ｂとの間の環状空隙に介装されており、これら部材で可動コイル形リニアモータ６を構成している。
【００２４】
図２（ａ），（ｂ）　は前記したリニアモータの詳細構造図で、図示のように外周側継鉄７ａと内周側継鉄７ｂとの間には、永久磁石８ａと可動コイル９ａ，および永久磁石８ｂと可動コイル９ｂをそれぞれ対として、２対の永久磁石と可動コイルが間隔Ｃを隔てて軸方向に配置されている。この構成により、永久磁石８ａから外周側継鉄７ａ，永久磁石８ｂ，可動コイル９ｂ，内周側継鉄７ｂ，可動コイル９ａを経由して永久磁石８ａに戻る閉磁路が形成される。
【００２５】
ここで、永久磁石８ａと８ｂはその軸方向の長さをＬとして、両者の間にはピストン２の往復動の最大振幅に相応する間隔Ｃが設定されている。また、ボビン１０に支持した左右の可動コイル９ａ，９ｂは、永久磁石８ａ，８ｂと個々に対峙するように配置し、運転時にその通電電流の向きが互いに逆向きとなるように設定されている。
【００２６】
かかる構成で、可動コイル９ａ，９ｂに交番電流を給電すると、各コイルに流れる電流と永久磁石８ａ，８ｂとの相互作用で可動コイルにその電流の向きに対応した電磁推力ＦＬ，ＦＲが発生し、この推力を受けてピストン２が圧縮方向，膨張方向（図１参照）に往復動する。
【００２７】
この場合に、永久磁石８ａ，８ｂにより発生する磁束をφＭ　、可動コイル９ａ，９ｂに流れる電流によって発生する磁束φＩ　として、図２（ａ），（ｂ）　のいずれの通電状態でも可動コイル９ａと９ｂのコイル電流で発生する磁束φＩ　は互いに逆向きであり、環状空隙における磁束φＩ　の総和は常にゼロとなる。これにより、可動コイル９ａと９ｂに作用する推力ＦＬおよびＦＲは、コイル電流（交番電流）の向きに関係なく２×φＭ　に比例する値となり、リニアモータとして往復動方向で対称な推力−電流特性が得られることになる。
【００２８】
したがって、図１に示した圧縮機１の駆動モータとして上記構成の可動コイル形リニアモータ６を採用することにより、往復動の振幅中立点が、サスペンションばね５で初期設定された中立位置と一致することになり、従来の圧縮機で問題となっていたピストン２の中立点移動に起因する運転効率の低下を解消できるし、さらにこの圧縮機を採用してスターリング冷凍機，パルスチューブ冷凍機を構築することで高い冷凍性能が実現できる。
【００２９】
また、図示実施例のリニアモータでは、上記した推力−電流特性に加えて次記のような実用的効果も得られる。すなわち、
（１）　２個に分けて軸方向に配置した永久磁石８ａ，８ｂの長さ寸法Ｌは、図４，図５に示した従来構成のリニアモータにおける１個の永久磁石７の長さ寸法と比べて約１／２であり、また永久磁石８ａと８ｂの磁極極性を反転させているので継鉄７ａ，７ｂを経由して永久磁石８ａと８ｂを直列に通過する磁束φＭ　も約１／２となる。したがって、磁束φＭ　の磁路となる継鉄７ａ，７ｂの断面積は従来のリニアモータの約半分で済み、これにより継鉄全体の体積，重量を５０％以下に低減できてリニアモータの小形，軽量化が図れる。
【００３０】
（２）　２個に分けて配置した可動コイル９ａ，９ｂのターン数は、従来構成による１個の可動コイル９と比べて約１／２であり、したがって各可動コイルの通電電流により発生する磁束φＩ　と鎖交する継鉄７ａ，７ｂの磁束密度も概略１／２に低減する。これにより、継鉄７ａ，７ｂで発生する鉄損は従来のリニアモータと比べて大幅に減少する。なお、図１０は従来のリニアモータと本発明の実施例によるリニアモータによる鉄損の比較図であり、従来モータによる鉄損を１００とすると、本発明のリニアモータでは鉄損を１０以下に低減できることが確認されている。
【００３１】
〔実施例２〕
次に、先記実施例１の構成をベースとして、リニアモータの推力をさらに高めるように改良した本発明の請求項３に対応する実施例の構成を図３に示す。
【００３２】
すなわち、図２に示した実施例１の構成では、軸方向に並置したリング状の永久磁石（半径方向に着磁されている）８ａと８ｂとの間に間隔（空隙）Ｃを設定しているのに対して、図３に示す実施例の構成では、永久磁石８ａと８ｂの間に跨がってリング状の永久磁石８ｃが追加装備されている。この永久磁石８ｃは、前記永久磁石８ａ，８ｂとは着磁の向きが異なり、軸方向の両端面がＮ，Ｓ磁極となるように軸方向に着磁されており、リニアモータの磁気回路を通る磁束の向きに磁極極性を合わせて図示のようにＮ極が左側，Ｓ極が右側に向くように配置されている。なお、永久磁石８ｃの長さＤは図２の空隙長Ｃに対応している。
【００３３】
上記構成によれば、永久磁石８ａ，８ｂ，８ｃと可動コイル９ａ，９ｂを経由する閉磁路で見ると、永久磁石８ｃの発生磁力が永久磁石８ａ，８ｂの磁力に加算される。これにより、可動コイル９ａ，９ｂと鎖交する磁束が図２の構成に比べて増加する。
【００３４】
図９はこの実施例２と図２の構成（実施例１）と対比して表した可動コイル９ａおよび９ｂの平均半径における鎖交磁束の磁束密度分布を表した図で、点線で表した実施例１の磁束密度分布に比べて、実線で表した実施例２の磁束密度分布は可動コイルの端部（可動コイル９ａの左側端部，および可動コイル９ｂの右側端部）において磁束密度が高くなっている。また、その供試モデルについて調べたところ、可動コイルと鎖交する磁束の増加の割合は、図１１で示すように実施例１の構成による鎖交磁束を１００とすると、永久磁石８ｃの追加装備により鎖交磁束は約１０５でその増加率は５％であった。これにより、可動コイルに発生する電磁力（可動コイルの電流×鎖交磁束の磁束密度に比例）、したがってリニアモータとしての電磁推力が約５％向上する。
【００３５】
また、前記した供試モデルについて、外周側の継鉄７ａを通る磁束を調べたところ、図１２で表すように図２の構成（実施例１）と比べて約１５％減少することが認められた。これは、図３の図中に破線で模擬したように、永久磁石９ａ，９ｂで発生する磁束の大半はφＭ−１　で表すように外周側継鉄７ａを通るが、一部の磁束はφＭ−２　で表すように外周側継鉄７ａを通らずに永久磁石８ｃに分流するためと考えられる。
【００３６】
したがって、リニアモータの設計面では、上記した磁束φＭ−１，φＭ−２　の分布を基にすると、外周側継鉄７ａの断面積を図２の構成と比べて約１５％削減することか可能であり、その断面積の削減分だけ継鉄の外径寸法を縮減してリニアモータを小形に構成できる。
【００３７】
〔実施例３〕
次に、本発明の請求項４に対応する実施例の構成を図４に示す。この実施例においては、先記実施例１（図２参照）のリニアモータで述べた２対の永久磁石，可動コイル（永久磁石８ａと可動コイル９ａ、および永久磁石８ｂと可動コイル９ｂ）を組単位とし、かつその内外周に配した継鉄７ａ，７ｂを共通な継鉄として、２組の永久磁石，可動コイルを軸方向に並置した上で、合計４個の各永久磁石に着磁した磁極の極性、および各可動コイルに通電するコイル電流の向きを図示のように設定する。
【００３８】
これの構成により、継鉄７ａ，７ｂの左側領域に配した永久磁石８ａ，８ｂおよび可動コイル９ａ，９ｂからなる組と、継鉄の右側領域に配した永久磁石８ａ，８ｂおよび可動コイル９ａ，９ｂからなる組単位で個々に閉磁路が構成され、各可動コイルへの給電により、実施例１で述べたと同様に可動コイルに電磁推力が発生する。これにより、リニアモータ全体としての推力は実施例１と比べて２倍に増加する。なお、この実施例では、永久磁石８ａと可動コイル９ａ、および永久磁石８ｂと可動コイル９ｂを組として、２組の永久磁石，可動コイルを軸方向に並置したが、これを３組以上に増やして発生推力の高めるも可能である。
【００３９】
なお、以上述べた各実施例は、いずれも冷凍機用の圧縮機に採用したリニアモータを例に説明したが、圧縮機への適用に限定されるものではなく、リニアモータを駆動源とする他の往復駆動装置にも実施適用できるのは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、半径方向に着磁したリング状の永久磁石と、該永久磁石の内周磁極面に対峙して軸方向へ移動可能に配した可動子の可動コイルと、前記永久磁石と可動コイルに対応した閉磁路を形成する継鉄を備え、可動コイルに交番電圧を印加して可動子を往復動作させる可動コイル形リニアモータにおいて、永久磁石とこれに対峙する可動コイルとを対にして、２対の永久磁石，可動コイルを軸方向に離間して並置配備し、かつ各対の間で永久磁石の磁極極性，および可動コイルの通電方向を逆向きに設定した上で、永久磁石の外周側および可動コイルの内周側に分けて共通にまたがる継鉄を配備し、該継鉄を介して各対の永久磁石および可動コイルを直列に経由する閉磁路を形成したことにより、
従来構成のリニアモータで発生推力が非対称となる問題を解消し、往復動に対して対称な推力−電流特性と、これに併せて鉄損の低減，軽量化が図れる可動コイル形リニアモータを提供することができる。
【００４１】
また、前記構成をベースとして、請求項２，請求項３の構成を採用することによりリニアモータの電磁推力を向上でき、特に、請求項２の構成によれば、電磁推力の向上と併せてモータを小形化できる。
【００４２】
そして、当該リニアモータを駆動モータとしてリニア駆動式圧縮機を構成することにより、運転効率の高い圧縮機が得られ、さらに、この圧縮機を用いてスターリング冷凍機，パルスチューブ冷凍機を構成することで効率よく冷凍が行える極低温冷凍機が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スターリング冷凍機に採用した本発明の実施例１に対応するリニア駆動式圧縮機全体の構成断面図
【図２】図１における可動コイル形リニアモータの詳細構造，およびその動作説明図で、（ａ），（ｂ）　はそれぞれコイル電流の向きが異なる動作状態を表す図
【図３】本発明の実施例２に対応する可動コイル形リニアモータの構造，およびその磁路を表す図
【図４】本発明の実施例３に対応する可動コイル形リニアモータの構成図
【図５】従来構成の可動コイル形リニアモータを搭載したリニア駆動式圧縮機の構成断面図
【図６】図５におけるリニアモータの動作説明図で、（ａ），（ｂ）　はそれぞれコイル電流の向きが異なる動作状態を表す図
【図７】従来構成のリニアモータの推力特性を表す図で、（ａ），（ｂ）　はそれぞれ推力−電流特性図，および推力−単位電流特性図
【図８】図５の圧縮機におけるサスペンションばね（円板ばね）の中立点移動とコイル電流との関係を表す図
【図９】本発明の実施例２と実施例１とを対比して表した各可動コイルの平均半径における磁束密度分布図
【図１０】従来例のリニアモータと本発明のリニアモータとの鉄損の比較図
【図１１】本発明の実施例２と実施例１とを対比して表した可動コイルに鎖交する磁束の比較図
【図１２】本発明の実施例２と実施例１とを対比して表した外周側継鉄を通る磁束の比較図
【符号の説明】
１　　圧縮機
２　　ピストン
４　　保圧容器
５　　円板形サスペンションばね
６　　可動コイル形リニアモータ
７ａ　外周側継鉄
７ｂ　内周側継鉄
８ａ，８ｂ，８ｃ　永久磁石
９ａ，９ｂ　可動コイル
１０　　可動コイルのボビン
１３　　スターリング冷凍機のコールドヘッド
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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