JP2006029137A - Vibrational compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピストンの往復動によって流体を圧縮する振動型圧縮機に関し、特に、該ピストンを往復動可能に弾性支持する板ばね部の構造の技術分野に属する。 The present invention relates to a vibration type compressor that compresses a fluid by a reciprocating motion of a piston, and particularly belongs to the technical field of a structure of a leaf spring portion that elastically supports the piston so as to reciprocate.
従来より、振動型圧縮機として、例えば特許文献1に示すように、ピストンの往復動によって流体を圧縮するものが知られている。このものでは、シリンダ内に配設されたピストンにピストンロッドが連結されていて、このピストンロッドはフレクシャースプリングによってケーシングに対し軸方向に移動可能なように弾性支持されている。
Conventionally, as a vibration type compressor, as shown in
そして、前記ピストンロッドに設けられた電磁コイルと、ケーシング側に固定された永久磁石とからなるリニアモータによって該ピストンロッドを介してピストンを往復動させて、シリンダ内にピストンによって区画形成される圧縮室の容積を変化させることで、該圧縮室内の流体を圧縮している。 The piston is reciprocated through the piston rod by a linear motor including an electromagnetic coil provided on the piston rod and a permanent magnet fixed to the casing side, and the compression is defined by the piston in the cylinder. By changing the volume of the chamber, the fluid in the compression chamber is compressed.
より詳しくは、前記フレクシャースプリングは、例えば特許文献2に示すように、複数の円盤状のばね板とスペーサとを交互に積層したもので、該ばね板は、その中央部に位置するばね板ハブ部と、該ばね板ハブ部を取り囲むように設けられたばね板リム部と、該ばね板リム部とばね板ハブ部とを複数箇所で連結するばね板アーム部とを備えている。 More specifically, the flexure spring is formed by alternately laminating a plurality of disc-shaped spring plates and spacers as shown in Patent Document 2, for example, and the spring plate is a spring plate located at the center thereof. A hub portion, a spring plate rim portion provided so as to surround the spring plate hub portion, and a spring plate arm portion connecting the spring plate rim portion and the spring plate hub portion at a plurality of locations are provided.
また、前記フレクシャースプリングは、積層された状態で、その中央部に貫通孔が形成されるようになっていて、前記ピストンロッドがこの貫通孔を挿通した状態で固定される一方、外周部は、圧縮機のケーシングに固定されている。 In addition, the flexure spring has a laminated state in which a through hole is formed at the center thereof, and the piston rod is fixed in a state of being inserted through the through hole. It is fixed to the compressor casing.
一方、前記スペーサは、ばね板ハブ部及びばね板リム部にそれぞれ対応するように形成されたスペーサハブとスペーサリムとからなり、該スペーサをばね板と重ね合わせた状態で、前記ばね板アーム部以外がスペーサによって覆われるように構成されている。このように、スペーサをばね板のアーム部以外に重ね合わせて一体にすることで、該ばね板アーム部のみがその厚み方向に弾性変形可能となる。 On the other hand, the spacer includes a spacer hub and a spacer rim formed so as to correspond to the spring plate hub portion and the spring plate rim portion, respectively. It is comprised so that it may be covered with a spacer. In this manner, by superposing the spacers on the other side than the arm portion of the spring plate and integrating them, only the spring plate arm portion can be elastically deformed in the thickness direction.
上述のように、ピストンロッドが連結固定されるばね板のハブ部を、アーム部によって弾性支持する一方、スペーサによって該ばね板のハブ部及びリム部の剛性を大きくすることで、前記ピストンロッドがリニアモータによってその軸方向に駆動されると、ばね板アーム部でばね板の厚み方向への変形が生じ、前記ピストンロッドに固定されている中央部のみが該ピストンロッドの軸方向に変位する。 As described above, the hub portion of the spring plate to which the piston rod is connected and fixed is elastically supported by the arm portion, and the rigidity of the hub portion and the rim portion of the spring plate is increased by the spacer, whereby the piston rod is When driven in the axial direction by the linear motor, the spring plate arm portion is deformed in the thickness direction of the spring plate, and only the central portion fixed to the piston rod is displaced in the axial direction of the piston rod.
ここで、前記スペーサリムには、例えば特許文献2に示すように、内方に突出する突出部が形成されていて、この突出部によって前記ばね板アーム部の付け根部分を覆うことで、該付け根部分を固定している。
しかしながら、上述のようにスペーサリムに突出部を設けた構造では、ピストンロッドの軸方向への移動に伴ってフレクシャースプリング(板ばね部)が弾性変形すると、剛性の小さい突出部に厚み方向の力が加わるため、該突出部で変形が生じ易くなる。そして、該突出部に変形が生じると、ばね板アーム部の付け根部分を確実に押さえることが難しくなり、フレクシャースプリングとしての機能を損なう可能性がある。 However, in the structure in which the spacer rim is provided with the protrusion as described above, if the flexure spring (plate spring part) is elastically deformed as the piston rod moves in the axial direction, the force in the thickness direction is applied to the protrusion with less rigidity. Therefore, deformation easily occurs at the protruding portion. And if a deformation | transformation arises in this protrusion part, it will become difficult to hold down the base part of a spring-plate arm part reliably, and there exists a possibility of impairing the function as a flexure spring.
また、上述のように、スペーサリムに突出部を設けると、スペーサリムの形状が複雑になるため、積層構造のフレクシャースプリングを一体化させるために必要なボルトの締結箇所が増加するなど、生産コストの観点からも好ましくない。 In addition, as described above, when the protrusion is provided on the spacer rim, the shape of the spacer rim becomes complicated, and therefore, the number of bolt fastening points necessary for integrating the flexure springs of the laminated structure increases. It is not preferable also from a viewpoint.
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ピストンの往復動によって流体を圧縮する振動型圧縮機において、ピストンロッドを弾性支持する板ばね部のスペーサの構造に工夫を凝らして、ばね板を低コストで確実に挟持できる構成を得ることにある。 The present invention has been made in view of such various points, and an object of the present invention is to provide a vibration type compressor that compresses fluid by reciprocating movement of a piston, and a spacer of a leaf spring portion that elastically supports the piston rod. The object is to devise a structure to obtain a structure that can securely hold the spring plate at a low cost.
前記目的を達成するために、本発明では、ばね板リム部(26d)に重ね合わされるスペーサリム(27b)を、ばね板アーム部(26e)に重畳することなく、該ばね板アーム部(26e)の付け根部分(26f)を押さえられる形状にした。 In order to achieve the object, in the present invention, the spacer rim (27b) superimposed on the spring plate rim portion (26d) is not overlapped with the spring plate arm portion (26e), and the spring plate arm portion (26e). The base part (26f) is shaped to hold down.
具体的には、第1の発明では、ピストン(21)をケーシング(10)に対しピストンロッド(22)を介して軸方向に移動可能に弾性支持する板ばね部(25)を備えた振動型圧縮機を前提とする。そして、前記板ばね部(25)は、ばね板(26)とスペーサ(27)とが交互に積層されてなり、前記ばね板(26)は、外周部のばね板リム部(26d)と、前記ピストンロッド(22)の嵌着孔(26a)を有する中央部のばね板ハブ部(26c)と、該ばね板ハブ部(26c)とばね板リム部(26d)とを連結する複数のばね板アーム部(26e)とを備える一方、前記スペーサ(27)は、ばね板ハブ部(26c)に対応するスペーサハブ(27a)と、前記ばね板アーム部(26e)に重畳することなく前記ばね板リム部(26d)に対応する形状のスペーサリム(27b)とを備えているものとする。 Specifically, in the first invention, the vibration type includes a leaf spring portion (25) that elastically supports the piston (21) so as to be movable in the axial direction with respect to the casing (10) via the piston rod (22). A compressor is assumed. The leaf spring portion (25) is formed by alternately laminating spring plates (26) and spacers (27), and the spring plate (26) includes a spring plate rim portion (26d) on an outer peripheral portion, A central spring plate hub portion (26c) having a fitting hole (26a) of the piston rod (22), and a plurality of springs connecting the spring plate hub portion (26c) and the spring plate rim portion (26d). The spacer (27) includes a spacer hub (27a) corresponding to the spring plate hub portion (26c) and the spring plate without overlapping with the spring plate arm portion (26e). It is assumed that a spacer rim (27b) having a shape corresponding to the rim portion (26d) is provided.
この構成により、ばね板(26)とスペーサ(27)とを積層すると、ばね板ハブ部(26c)とスペーサハブ(27a)とが重ね合わされるとともに、ばね板アーム部(26e)にスペーサリム(27b)が重畳することなく、該スペーサリム(27b)とばね板リム部(26d)とが重ね合わされるため、ばね板アーム部(26e)の付け根部分(26f)は、スペーサリム(27b)の内周辺(27g)によって押さえられる。 With this structure, when the spring plate (26) and the spacer (27) are stacked, the spring plate hub portion (26c) and the spacer hub (27a) are overlapped with each other, and the spacer rim (27b) is attached to the spring plate arm portion (26e). Since the spacer rim (27b) and the spring plate rim portion (26d) are overlapped without overlapping, the base portion (26f) of the spring plate arm portion (26e) is the inner periphery (27g) of the spacer rim (27b). ).
したがって、スペーサリム(27b)に内方に突出する突出部を設ける必要がなくなるので、板ばね部(25)がピストンロッド(22)の軸方向への移動に伴って弾性変形する場合でも、スペーサリム(27b)に突出部を設けていた従来構造のように、ばね板アーム部(26e)の付け根部分(26f)を押さえる部分(従来構造では突出部)が変形を生じず、板ばね部(25)のばね特性の悪化を招くことがない。 Accordingly, since it is not necessary to provide an inward projecting portion on the spacer rim (27b), even when the leaf spring portion (25) is elastically deformed as the piston rod (22) moves in the axial direction, the spacer rim ( 27b) Like the conventional structure in which the protrusion is provided, the part that holds the base part (26f) of the spring plate arm part (26e) (the protrusion in the conventional structure) does not deform and the leaf spring part (25) The spring characteristics are not deteriorated.
しかも、スペーサリム(27b)には突出部がないため、該スペーサリム(27b)の形状を単純化することができ、ボルト締結箇所の削減などによってコスト低減を図ることができる。 Moreover, since the spacer rim (27b) has no protrusion, the shape of the spacer rim (27b) can be simplified, and the cost can be reduced by reducing the number of bolt fastening points.
上述の構成において、スペーサリム(27b)は、ばね板(26)と重ね合わされた状態で、内周辺(27g)のばね板アーム部(26e)に対応する部分が該ばね板アーム部(26e)に対して略直交するように形成されているものとする(第2の発明)。これにより、ばね板アーム部(26e)は、その付け根(26f)で該ばね板アーム部(26e)に対して略直交するスペーサリム(27b)の内周辺(27g)によって押さえられるため、該ばね板アーム部(26e)はその付け根(26f)側の部分も含めて全体が厚み方向に弾性変形可能となる。 In the above-described configuration, the spacer rim (27b) is overlapped with the spring plate (26), and a portion corresponding to the spring plate arm portion (26e) of the inner periphery (27g) corresponds to the spring plate arm portion (26e). It is assumed that they are formed so as to be substantially orthogonal (second invention). As a result, the spring plate arm part (26e) is pressed by the inner periphery (27g) of the spacer rim (27b) substantially perpendicular to the spring plate arm part (26e) at its base (26f). The entire arm portion (26e) including the portion on the base (26f) side can be elastically deformed in the thickness direction.
本発明に係る振動型圧縮機によれば、ピストンロッド(22)を軸方向に移動可能に弾性支持する板ばね部(25)をばね板(26)及びスペーサ(27)からなる積層構造とし、該ばね板(26)を、外周部のばね板リム部(26d)と中央部のばね板ハブ部(26c)と両者を連結するばね板アーム部(26e)とによって構成する一方、該ばね板リム部(26d)に対応する前記スペーサ(27)のスペーサリム(27b)を、前記ばね板アーム部(26e)に重畳しないように形成したため、スペーサリム(27b)に突出部を設けることなく、前記ばね板アーム部(26e)の付け根部分(26f)を押さえるので、板ばね部(25)のばね特性の悪化を防止することができる。しかも、スペーサリム(27b)の形状を単純化することができ、コスト低減を図ることができる。 According to the vibration type compressor of the present invention, the leaf spring portion (25) that elastically supports the piston rod (22) so as to be movable in the axial direction has a laminated structure including the spring plate (26) and the spacer (27), The spring plate (26) is constituted by a spring plate rim portion (26d) at the outer peripheral portion, a spring plate hub portion (26c) at the center portion, and a spring plate arm portion (26e) for connecting the spring plate rim portion (26d). Since the spacer rim (27b) of the spacer (27) corresponding to the rim part (26d) is formed so as not to overlap the spring plate arm part (26e), the spacer rim (27b) is provided with no projecting part. Since the base portion (26f) of the plate arm portion (26e) is pressed, deterioration of the spring characteristics of the plate spring portion (25) can be prevented. In addition, the shape of the spacer rim (27b) can be simplified, and the cost can be reduced.
第2の発明によれば、スペーサリム(27b)とばね板(26)とを重ね合わせた状態で該スペーサリム(27b)の内周辺(27g)がばね板アーム部(26e)に対して略直交するようにしたので、前記ばね板アーム部(26e)は、その付け根(26f)側部分も含めて全体が変形可能となり、所定のばね特性を確実に得ることができる。 According to the second invention, the inner periphery (27g) of the spacer rim (27b) is substantially orthogonal to the spring plate arm portion (26e) in a state where the spacer rim (27b) and the spring plate (26) are overlapped. As a result, the spring plate arm portion (26e) can be deformed as a whole, including the base (26f) side portion, and a predetermined spring characteristic can be obtained with certainty.
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
図1は、本実施形態に係る振動型圧縮機1の概略構造を示す断面図である。この振動型圧縮機1は、略円柱状のケーシング10内に対向するように2つのピストン21,21が配置されたもので、この2つのピストン21,21をそれぞれ往復運動させることで、該ピストン21,21間に形成される圧縮空間Sの容積を変化させて、その圧縮空間S内に供給された冷媒(流体)を圧縮し、高圧状態にしている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a
具体的には、前記振動型圧縮機1は、ケーシング10と、該ケーシング10内部に形成されたシリンダ部14内に往復動可能に装填された一対のピストン21,21と、各ピストン21,21にそれぞれ連結固定されたピストンロッド22,22と、各ピストンロッド22,22をそれぞれ往復動可能に弾性支持するようにケーシング10内に装着されたフレクシャースプリング25,25(板ばね部)と、各ピストン21,21の個別の駆動源としてケーシング10内でピストンロッド22,22にそれぞれ連結されたリニアモータ30,30(駆動機構)とを備えている。
Specifically, the vibration-
前記ケーシング10は、両端部が略円筒状に形成された全体として略円柱状のケーシング本体部11と、その両端に取り付けられた側板12,12とからなり、この側板12,12によって前記ケーシング本体部11の両端を覆うことで、該ケーシング本体部11内には、空間13,13が形成されている。すなわち、前記ケーシング本体部11は、略円柱状の中央部11aと、該中央部11aの両端からそれぞれ軸方向外方に向かって延びるように形成された円筒部11b,11bとからなり、この円筒部11b,11bの内部空間が前記空間13,13になるとともに、それらの空間13,13内には、それぞれ、フレクシャースプリング25、ピストンロッド22及びリニアモータ30等が配置されている。そして、前記中央部11aには、空間13,13同士を連通するように貫通孔が形成されており、この貫通孔によってピストン21の嵌挿されるシリンダ部14が構成されている。
The
また、前記ケーシング本体部11の中央部11aには、前記ピストン21,21間に区画形成された圧縮空間Sに連通するように、吐出通路46が形成されていて、ピストン21,21の往復動作によって圧縮された冷媒は、吐出通路46を介して圧縮機1外に吐出され、熱交換器(図示せず)等に供給されるようになっている。そして、前記吐出通路46と圧縮空間Sとの間には、ばね47によって閉じる方向に付勢された吐出弁48が設けられていて、該吐出弁48は、圧縮空間S内の圧力が所定値以上になると、前記ばね47が圧縮されて縮み、開状態となり、前記圧縮空間S内の冷媒が吐出通路46へ吐出されるように構成されている。
A
前記側板12,12には、それぞれ、冷媒の流入口12a,12aが形成されていて、この流入口12aからケーシング10の空間13内に流入した冷媒は、詳しくは後述するように、前記フレクシャースプリング25やピストン21等を通過して、前記シリンダ部14内に区画形成された圧縮空間S内に供給される。
The
前記ピストン21に連結固定されたピストンロッド22は、前記空間13内にケーシング10の軸方向に延びるように配置されていて、その両端部がフレクシャースプリング25,25によって弾性支持されている。一方、前記ピストンロッド22の軸方向中央部分はリニアモータ30を構成するヨーク31を挿通していて、その挿通部分よりも軸方向外側には後述するボビン23が取り付けられている。
The
前記リニアモータ30は、ケーシング本体部11の内周側に固定されたヨーク31と、ピストンロッド22に取り付けられたボビン23との組み合わせにより構成されている。前記ヨーク31は、略円筒状の部材からなるもので、その軸方向の一端側(図1に示すようにケーシング10に組み付けられた状態でボビン23側)には中心孔31dと同心円状に溝31aが設けられている。これにより、前記ヨーク31は内筒部31bと外筒部31cとに分けられ、その内筒部31bの外周側にリング状の永久磁石32が配設されているとともに、該永久磁石32とヨーク31の外筒部31cとの間の溝31aが磁気ギャップGになっている。
The
なお、前記ヨーク31の中心孔31dは、該中心孔31dを挿通するピストンロッド22の外径に対して十分、大きな径となるように形成されており、該中心孔31d内を冷媒が軸方向に通過するように構成されている。
The
前記ボビン23は、縦断面視で略コの字状に形成された有底円筒状の部材からなり、前記ヨーク31側に向かって開口するように前記ピストンロッド22に取り付けられている。そして、前記ボビン23の開口端には、略円筒状の電磁コイル33が配設されていて、該ボビン23は、この電磁コイル33が前記磁気ギャップG内に位置するように構成されている。
The
このような構成において、前記電磁コイル33に通電することにより、前記永久磁石32によって生じている磁場との関係で電磁力が発生し該電磁コイル33が磁気ギャップG内で軸方向(図1において左右方向)に動き、リニアモータとして動作するようになっている。なお、特に図示しないが、前記ボビン23にも、多数の貫通穴が設けられていて、この貫通穴を冷媒が通過するように構成されている。
In such a configuration, by energizing the
前記ピストン21は、略円筒状に形成されていて、その内部の空間が冷媒の流通路45を構成するとともに、該ピストン21の一端側が前記ピストンロッド22に連結される一方、他端側には吸入弁41が配設されている。この吸入弁41は、縦断面視で略T字状に形成された略円盤状の部材であり、前記ピストン21の流通路45を塞ぐように配置されていて、該吸入弁41の下側部分(図1において左側若しくは右側)には前記ピストン21の内部に配設されたばね42(ばね部材)の一端が係合している。このばね42の他端側は、前記ピストン21の内周面から内方に向かって突出する突出部21aに係止されていて、これにより、前記吸入弁41は、ばね42によって外方に向かって付勢された状態で前記ピストン21に配設されている。
The
また、前記ピストン21とピストンロッド22との連結部分には、該ピストン21の軸方向に延びるように複数の貫通穴21bが形成されていて、これらの貫通穴21bを介して冷媒がピストン21内部の流通路45に流入するようになっている。
The connecting portion between the
すなわち、前記ケーシング10の側板12,12にそれぞれ形成された流入口12a,12aから該ケーシング10の空間13内に流入した冷媒は、後述するフレクシャースプリング25の貫通穴や前記ボビン23の貫通穴、ヨーク31の中心孔31dを通過した後、上述のピストン21の貫通穴21aを介して該ピストン21内部の流通路45に流れ込み、前記吸入弁41が開状態のときに、ピストン21,21間に区画形成される圧縮空間S内に供給される。
That is, the refrigerant that has flowed into the
前記フレクシャースプリング25は、図2に示すように、例えばステンレスや鉄からなる略円盤状のフレクシャー26,26,…(ばね板)を複数枚(本実施形態では5枚)、積層したものであり、該各フレクシャー26,26,…の間には、そのフレクシャー26よりも低硬度の材料(例えば、樹脂や銅)からなる略円盤状のスペーサ27,27,…がそれぞれ配設されている。そして、前記フレクシャー26,26,…及びスペーサ27,27,…は、積層された状態で、スペーサ27よりも厚み方向の剛性が大きい一対の押さえ板28,28によって挟持されている。なお、特に図示しないが、前記フレクシャー26,スペーサ27及び押さえ板28には、それぞれ、複数のボルト挿通孔が形成されていて、該ボルト挿通孔にボルトを挿通させて締結することで前記一体のフレクシャースプリング25が構成される。
As shown in FIG. 2, the
より詳しくは、前記フレクシャー26には、図3(a)に示すように、複数(本実施形態では3つ)のスリット26b,26b,26bが、それぞれ、前記ピストンロッド22の挿通する貫通孔26a(嵌着孔)が形成された中央部を囲むように正面視で略くの字状に形成されていて、該スリット26b,26b,26bによってフレクシャー26の中央部は概略三角形状に形成されている。すなわち、前記フレクシャー26は、前記中央部に対応するハブ部26c(ばね板ハブ部)と、該ハブ部26cを囲むように形成されたリム部26d(ばね板リム部)と、前記ハブ部26cをリム部26dに対して接続支持するアーム部26e(ばね板アーム部)とによって構成されている。なお、該アーム部26eは、前記リム部26dからハブ部26cに向かって延びるように形成されているもので、その両端部が、上述のとおり、リム部26d及びハブ部26cにそれぞれ連結されている。
More specifically, the
前記スペーサ27は、図3(b)に示すように、前記フレクシャー26のハブ部26cに対応して上面視で概略三角形状に形成されたスペーサハブ27aと、前記フレクシャー26のリム部26dに対応して形成された概略円環状のスペーサリム27bとからなり、前記スペーサハブ27aには、上述のフレクシャー26と同様、貫通孔27cが形成されている。具体的には、前記スペーサハブ27aは、略三角形状の本体部27dの各角部に、それぞれ外方に向かって突出した突出部27e,27e,27eが形成されたもので、前記フレクシャー26と重ね合わせた状態で、図4に示すように、前記本体部27dが前記フレクシャー26のハブ部26cに重なる一方、前記突出部27eがフレクシャー26のアーム部26eのハブ部26c側の付け根部分に重なるように構成されている。
As shown in FIG. 3B, the
一方、前記スペーサリム27bは、円盤状の部材に正面視で凸多角形状(本実施形態では略六角形状)の穴部27fが形成されたもので、図4に示すように、前記フレクシャー26と重ね合わせた状態で、前記穴部27fの周縁27g(内周辺)が該フレクシャー26のアーム部26eのリム部26d側の付け根26fに重なるように、すなわち前記フレクシャー26のアーム部26eに重畳することなく前記リム部26dに対応するように構成されている。
On the other hand, the
より詳しくは、前記スペーサリム27bは、図5に拡大して示すように、前記フレクシャー26に重ね合わせると、該スペーサリム27bに形成された穴部27fの周縁27gのうち、フレクシャー26のアーム部26eに対応する部分が、該アーム部26eの延出方向に対して略直交し且つ前記フレクシャー26のアーム部26eの付け根26fに位置するように構成されている。これにより、従来構造のように突出部を設けることなく、前記フレクシャー26のアーム部26eの付け根26fを前記スペーサリム27bの穴部27fの周縁部分で押さえることができる。しかも、前記アーム部26eは、その付け根26fで延出方向に対して略直交方向に押さえられるため、付け根26f側の部分も含めて全体が厚み方向へ変形可能になる。
More specifically, as shown in an enlarged view in FIG. 5, when the
以上の構成により、前記フレクシャー26に対してスペーサ27を重ね合わせると、図4に示すように、該フレクシャー26のアーム部26e以外の部分がスペーサ27によって覆われた状態となる。
With the above configuration, when the
前記押さえ板28は、スペーサ27と同じ形状に形成されていて、その厚み方向の剛性が該スペーサ27よりも大きくなるような材料(例えば、ステンレスや鉄など)が用いられている点のみが異なる。なお、前記押さえ板28は、スペーサ27よりも厚み方向の剛性が大きければよいため、その厚みがスペーサ27よりも厚くなるように形成してもよいし、前記フレクシャー26の積層方向外側に配設されるスペーサ27の厚みを大きくして、押さえ板として利用するようにしてもよい。
The
上述のような構成のフレクシャー26、スペーサ27及び押さえ板28を重ね合わせて一体にすることで、該スペーサ27及び押さえ板28によって覆われていないフレクシャー26のアーム部26eのみが弾性変形可能になるとともに、前記フレクシャー26の貫通孔26a、スペーサ27の貫通孔27c及び押さえ板28の貫通孔28aがフレクシャースプリング25の貫通孔25aを形成する。
By superposing the
そして、この貫通孔25aに前記ピストンロッド22を嵌挿させた状態で連結固定する一方、フレクシャースプリング25の外周部をケーシング本体部11の内周面に固定することで、前記ピストンロッド22がリニアモータ30によって軸方向に移動すると、前記フレクシャー26のリム部26dに対してアーム部26eを介して弾性支持されたハブ部26cのみがその厚み方向に変位する。すなわち、フレクシャースプリング25によって前記ピストンロッド22は軸方向に移動可能に弾性支持された状態となる。
The
なお、前記フレクシャースプリング25には、上述の貫通孔以外にも多数の貫通穴(図示省略)が形成されており、これらの貫通穴を冷媒が通過するようになっている。
The
−運転時の動作−
以上の構成において、冷凍機等の運転開始に伴い、圧縮機1における各リニアモータ30の電磁コイル33に、図示しない駆動電源から所定周波数の交流電流が同期して通電される。このようにリニアモータ30の電磁コイル33に所定周波数の交流電流が供給されると、電磁コイル33を流れる電流と、永久磁石32によって磁気ギャップGに発生する磁界とによって生じる電磁力により、ボビン23を介してピストンロッド22が駆動される一方、該ピストンロッド22を軸方向に移動可能に弾性支持するフレクシャースプリング25の復元力によって該ピストンロッド22は元の位置に戻ろうとする。
-Operation during operation-
In the above configuration, along with the start of the operation of the refrigerator or the like, an alternating current having a predetermined frequency is energized in synchronism with the
これにより、各ピストン21がシリンダ部14内で互いに接近したり離れたりするように互いに逆向きに往復移動するため、圧縮空間Sの容積が増減変化し、この圧縮空間S内に所定周期の圧力波が生じる。
As a result, the
このように、リニアモータ30の働きによって、ピストン21が、シリンダ部14内を下死点側から上死点側へ及び上死点側から下死点側へと往復動し、このピストン21の動きと該ピストン21の先端に設けられた吸入弁41の開閉動作とによって、圧縮空間S内に冷媒を供給したり、該圧縮空間Sを閉空間にして空間内の冷媒の圧力を高めたりすることが可能になる。
Thus, the
具体的には、前記ピストン21が下死点側から上死点側へ移動する場合には、その慣性力や圧縮空間S内の冷媒の圧力等により、該ピストン21先端の吸入弁41には閉じる方向の力が加わり、前記圧縮空間Sへの冷媒の流入を止め、該圧縮空間S内を効果的に圧縮することができる。
Specifically, when the
一方、前記ピストン21が上死点側から下死点側へ移動する場合には、圧縮空間S内の高圧状態の冷媒が吐出通路46を介して外部へ吐出された後の状態であるため、該圧縮空間S内の圧力は低下しており、その圧力よりもピストン21の流通路45内の冷媒の圧力が大きくなったときに、ばね42の復元力によって該ピストン21の吸入弁41が開状態となる。これにより、圧縮空間S内へ冷媒が流入する。
On the other hand, when the
−本実施形態の効果−
本実施形態によれば、ピストンロッド22を軸方向に移動可能に弾性支持するフレクシャースプリング25を、複数枚のフレクシャー26及びスペーサ27からなる積層構造とし、該スペーサ27を、フレクシャー26のハブ部26c及びリム部26dにそれぞれ対応するスペーサハブ27a及びスペーサリム27bによって構成するとともに、該スペーサリム27bがフレクシャー26のアーム部26eに重畳しないように、すなわち該スペーサリム27bに凸多角形状の穴部27fを形成し、その穴部27fの周縁27gが前記フレクシャー26のアーム部26eの付け根26fに位置するようにしたため、従来のように前記スペーサリム27bに突出部を設けることなく、該スペーサリム27bの穴部27fの周縁部分で前記フレクシャー26のアーム部26eの付け根26fを押さえることができる。
-Effects of this embodiment-
According to the present embodiment, the
したがって、前記ピストンロッド22がその軸方向に移動し、フレクシャースプリング25が変形する場合でも、前記フレクシャー26のアーム部26eの付け根26fは、前記スペーサリム27bによって確実に押さえられるため、従来構造のように、スペーサリムに設けられた突出部の変形によって前記フレクシャースプリング25のばね特性が悪化することはない。
Therefore, even when the
しかも、上述のように、前記スペーサリム27bを突出部のない構造にすることにより、該突出部でボルト締結する必要がなくなり、フレクシャースプリング25の組み立て時の作業性向上及びコスト低減を図ることができる。
In addition, as described above, the
さらに、前記スペーサリム27bに形成された穴部27fの周縁27gを、前記フレクシャー26のアーム部26eの延出方向に対して略直交するように配置したため、該スペーサリム27bの穴部27fの周縁部分がアーム部26eの厚み方向への弾性変形を阻害することなく、該アーム部26eはその付け根26f側の部分を含めて全体が変形可能となり、前記フレクシャースプリング25において所定のばね特性を確実に得ることができる。
Further, since the
(その他の実施形態)
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
(Other embodiments)
The present invention may be configured as follows with respect to the embodiment.
例えば、前記実施形態では、図3に示すように、フレクシャー26の複数のスリット26b,26b,…を略三角状に並ぶように設けているが、この限りではなく、スパイラル状など、どのような形状にして良い。また、スペーサ27においても、スペーサリム27bに形成される穴部27fは平面視で六角形状に限らず、前記フレクシャー26のリム部26dを押さえることができればどのような形状でもよい。
For example, in the embodiment, as shown in FIG. 3, the plurality of
また、前記実施形態では、フレクシャー26及び押さえ板28の材質をステンレスまたは鉄、スペーサ27の材質を樹脂または銅としているが、これに限らず、どのような材質であってもよい。ただし、フレクシャー26の損傷防止及び積層構造であるフレクシャースプリング25の一体性確保という観点から、前記スペーサ27の材質はフレクシャー26よりも低硬度であり、前記押さえ板28の厚み方向の剛性はスペーサ27よりも高剛性であるのが好ましい。
In the embodiment, the material of the
また、前記実施形態では、ピストン21に吸入弁41を設けるようにしているが、この限りではなく、吐出弁48のようにケーシング本体部11の中央部11aに設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
また、前記実施形態では、駆動機構としてリニアモータ30を用いた例を示したが、駆動機構はリニアモータ30に限らず、その他の駆動機構(例えばモータ等によって構成されるもの)を用いてもよい。また、リニアモータ30の具体的な構成は上記実施形態に限らず、例えば永久磁石32をヨーク31の外筒部31cの内周面に固定して、電磁コイル33をヨーク31の内筒部31bと永久磁石32との間に配置してもよい。
In the above-described embodiment, the
さらに、前記実施形態では、ケーシング10内に2つのピストン21,21を対向するように配置しているが、1つのピストンによって構成してもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although arrange | positioning so that the two
以上説明したように、本発明における振動型圧縮機は、ピストンロッドを積層構造のフレクシャースプリングによって弾性支持する場合に特に有用である。 As described above, the vibration type compressor according to the present invention is particularly useful when the piston rod is elastically supported by the laminated flexure spring.
1 振動型圧縮機
10 ケーシング
14 シリンダ部
21 ピストン
22 ピストンロッド
25 フレクシャースプリング(板ばね部)
26 フレクシャー(ばね板)
26a 貫通孔(嵌着孔)
26c ハブ部(ばね板ハブ部)
26d リム部(ばね板リム部)
26e アーム部(ばね板アーム部)
26f アーム部の付け根
27 スペーサ
27a スペーサハブ
27b スペーサリム
27f 穴部
27g 穴部の周縁(内周辺)
28 押さえ板
30 リニアモータ
DESCRIPTION OF
26 Flexure (Spring Plate)
26a Through hole (fit hole)
26c Hub part (spring plate hub part)
26d Rim part (spring plate rim part)
26e Arm part (spring plate arm part)
26f Base of
28
Claims (2)
前記板ばね部(25)は、ばね板(26)とスペーサ(27)とが交互に積層されてなり、
前記ばね板(26)は、外周部のばね板リム部(26d)と、前記ピストンロッド(22)の嵌着孔(26a)を有する中央部のばね板ハブ部(26c)と、該ばね板ハブ部(26c)とばね板リム部(26d)とを連結する複数のばね板アーム部(26e)とを備える一方、
前記スペーサ(27)は、ばね板ハブ部(26c)に対応するスペーサハブ(27a)と、前記ばね板アーム部(26e)に重畳することなく前記ばね板リム部(26d)に対応する形状のスペーサリム(27b)とを備えていることを特徴とする振動型圧縮機。 A vibration type compressor including a leaf spring portion (25) that elastically supports the piston (21) so as to be movable in the axial direction with respect to the casing (10) via the piston rod (22),
The leaf spring portion (25) is formed by alternately laminating spring plates (26) and spacers (27),
The spring plate (26) includes an outer spring plate rim portion (26d), a central spring plate hub portion (26c) having a fitting hole (26a) for the piston rod (22), and the spring plate. While comprising a plurality of spring plate arm portions (26e) connecting the hub portion (26c) and the spring plate rim portion (26d),
The spacer (27) includes a spacer hub (27a) corresponding to the spring plate hub portion (26c) and a spacer rim having a shape corresponding to the spring plate rim portion (26d) without overlapping the spring plate arm portion (26e). (27b) and a vibration type compressor.
スペーサリム(27b)は、ばね板(26)と重ね合わされた状態で、内周辺(27g)のばね板アーム部(26e)に対応する部分が該ばね板アーム部(26e)に対して略直交するように形成されていることを特徴とする振動型圧縮機。
In claim 1,
The spacer rim (27b) is overlapped with the spring plate (26), and the portion corresponding to the spring plate arm portion (26e) on the inner periphery (27g) is substantially orthogonal to the spring plate arm portion (26e). A vibration type compressor characterized by being formed as described above.
Priority Applications (1)
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2004
- 2004-07-13 JP JP2004205910A patent/JP2006029137A/en active Pending
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