JP3665389B2 - 振動型圧縮機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は振動型圧縮機に関するものであり、特に夫々の構成部材の製作が容易であると共に、組立作業が容易であり、かつ製作コストの低減が可能である振動型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば車載用冷蔵庫などの冷媒用の圧縮機として使用される振動型圧縮機は、図１３に示すような構造となっている。図１３において、圧縮機本体１は、中空円筒体２ａと、その両端部を閉塞する底板２ｂおよび蓋板２ｃによって構成される密閉容器２内に、ばね３，４を介して弾性的に支持されている。
【０００３】
圧縮機本体１は、上方から蓋体５、中空筒状の外側ヨーク６、中空筒状の筒体７、底部材８およびカップ状の底板９を順次同軸的に接続して外殻部が構成されている。１０，１１は各々永久磁石およびカップ状の内側ヨークであり、蓋体５の下部に取付ねじ１２を介して同軸的に取付けられている。
【０００４】
次に１３はシリンダであり、底部材８内に設けられ、このシリンダ１３内には、下端部に吸入弁１４が設けられた中空筒状のピストン１５が軸線方向に往復動可能に嵌挿されている。ピストン１５の上端部には皿状の支持部材１６が固着され、更に支持部材１６には、前記外側ヨーク６と内側ヨーク１１との間隙に介装された中空円筒状の駆動コイル１７が固着されている。１８，１９は各々共振ばねであり、各々支持部材１６の上下において内側ヨーク１１および底部材８の間に設けられる。
【０００５】
２０は吐出弁であり、底板９によって形成される圧縮室２１とシリンダ１３との境界部に設けられ、ばね２２によりシリンダ１３側に付勢されている。２３は吸気兼給油パイプであり、底部材８を貫通して設けられた立上り部２４と、繊維を編組してなる給油部２５とから構成されている。２６は吐出管、２７は吸気管であり、各々冷蔵庫と連結されて、冷媒の流通を行なうものである。
【０００６】
上記の構成により、駆動コイル１７に交番電流を通電することにより、この交番電流の極性に応じて駆動コイル１７がピストン１５と共に上下に振動する。そしてこのピストン１５の上下振動は、支持部材１６に設けられた上下１対の共振ばね１８，１９によって増幅される。この増幅されたピストン１５の上下振動により、吸入弁１４および吐出弁２０と協動してポンプ作用が行なわれ、密閉容器２内に導入された冷媒等の流体は、吸気兼給油パイプ２３を介して圧縮機本体１の内部に流入し、ピストン１５、シリンダ１３および圧縮室２１を経て吐出管２６から冷蔵庫のコンデンサなどに吐出される。
【０００７】
なお、上記冷媒等の流体と共に、吸気兼給油パイプ２３から潤滑油２８が圧縮機本体１の内部に吸入されるから、夫々の構成部材相互間の潤滑に供され、構成部材の非所望な摩耗が防止され得るのである。
【０００８】
上記構成の振動型圧縮機は、図１３から明らかなように、軸線方向の長さ寸法が大であると共に、構成部材が比較的大型であるため重量が大であるという欠点がある。このため、本出願人は前記欠点を解消するために図１に示す構成の振動型圧縮機について提案を行なっている（特願平５−２５８３６６号）。
【０００９】
図１において同一部分は前記図１３と同一の参照符号にて示す。図１において、圧縮機本体１は、収容部２ｄとその上端開口部を閉塞する蓋板２ｃとによって構成される密閉容器２内に、ばね３，４を介して弾性的に支持されている。３１はヨークであり、各々中空円筒状に形成された内筒３２および外筒３３の上端部を端面板３４を介して同心かつ一体に形成されている。
【００１０】
３５は永久磁石であり、中空円筒状若しくは横断面円弧状に形成されて、外筒３３の内周面に固着されている。外筒３３の下部にはカップ状に形成されたヨークキャップ３６が固着され、ヨーク３１の下方を閉塞するように構成されている。３７はシリンダであり、上端部に一体のフランジ３８が設けられ、内筒３２内に嵌着される。シリンダ３７内には、上端部に吸入弁１４が設けられた中空円筒状のピストン１５が軸線方向に往復動可能に嵌挿されている。
【００１１】
ピストン１５の下端部には支持部材１６が固着され、更に支持部材１６には、前記内筒３２と永久磁石３５との間隙に介装された中空円筒状の駆動コイル１７が固着されている。この支持部材１６の上下には各々共振ばね１８，１９が設けられている。３９，４０は各々絶縁リングであり、共振ばね１８と内筒３２および支持部材１６との間に設けられる。
【００１２】
次に４１はシリンダヘッドであり、シリンダ３７の上端部のフランジ３８に中空円板状のガスケット４２を介して固着され、圧縮室４３を形成する。この圧縮室４３と吐出管２６とは圧縮流体が流通可能に連結されている。４４はシール部材であり、密閉容器２に設けられ、給電用の電極４５を絶縁かつ気密可能に保持する。なお電極４５と前記駆動コイル１７とは、リード線４６、共振ばね１８および図示省略した他のリード線を介して電気的に接続されている。
【００１３】
上記の構成により、駆動コイル１７に交番電流を通電することにより、前記図１３に示すものと同様に、ピストン１５によってポンプ作用が行なわれ、圧縮流体が吐出管から吐出されるのである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１に示す改良発明により、軸線方向の長さ寸法が小であると共に、軽量の振動型圧縮機が実現されるという効果が得られるが、未だ若干の問題点が存在する。
【００１５】
まず外筒３３の内周面に固着されるべき永久磁石３５は、通常は接着材によって固着されるのであるが、例えば車載用冷蔵庫などの冷媒用の圧縮機においては、耐フロン性、耐オイル性、耐熱性等が要求されるため、特殊な仕様のものを使用する必要がある。そしてこのような接着材は外筒３３と永久磁石３５との境界面に塗布した後、硬化させるために例えば１５０℃の炉に５時間以上保持しておく必要がある。また炉から抽出後において更に冷却のための時間を要する。従って必然的にバッチ作業の形態を採用せざるを得ず、組立ラインに組込むことができず、工程の中断、仕掛品の増大を招来する。更に接着剤が前記境界面以外にはみ出すことも多く、余剰の接着剤の清掃作業を必要とし、工程の増加、製作コストの高騰をも招来するという問題点がある。
【００１６】
次に圧縮室４３を形成するシリンダヘッド４１とシリンダ３７との固着作業も煩雑であるという問題点がある。図５は図１におけるシリンダヘッド４１とシリンダ３７との固着態様を示す要部拡大縦断面図である。図５において、まずシリンダ３７を内筒３２内に嵌挿して位置決め後、例えば３個の取付ねじ５１によってシリンダ３７を固定する。そして中空円板状に形成したガスケット４２をフランジ３８上に載置し、吐出弁２０およびばね２２とを装着したシリンダヘッド４１をフランジ３８に被着させて位置決め後、例えば３個の取付ねじ５２によってシリンダヘッド４１をフランジ３８に固定するのである。
【００１７】
従って上記固着作業においては合計６本の取付ねじ５１，５２が必要となり、ヨーク３１およびフランジ３８には対応する６個のめねじ孔を刻設する必要がある。また圧縮室４３の気密を確保するために、例えは石綿のようなファイバーをゴム系材料によって結合した、歪みが小なる高圧用のジョイントシールなるガスケット４２を使用していた。このため取付ねじ５２として例えば１２０kg/cm2のような高強度のものを必要とし、大なる締付力を要することから取付作業が煩雑であるという問題点がある。
【００１８】
またヨーク３１とヨークキャップ３６との固着には、図９に示すように取付ねじ６１によっているため、取付ねじ６１のための取付孔およびめねじ孔をヨーク３１およびヨークキャップ３６に穿設する必要があり、加工コストが嵩むという問題点がある。
【００１９】
更に振動型圧縮機は、図１に示すように密閉容器２内に圧縮機本体１を弾性的に保持する構成であるため、収容部２ｄの底部に形成される油溜の直径が大であり、潤滑油２８の油量も大である。更に車載用として使用する場合には、例えば傾斜した状態では給油部２５が潤滑油２８から離脱して、圧縮機本体１への給油が中断することがある。なお密閉容器２を使用するため、全体の占有空間が大となるのみならず、製作コストも高騰するという問題点がある。
【００２０】
本発明は、上記のような問題点を解決し、製作、組立作業における工程短縮、工数低減、ライン作業の確保が可能であり、製作コストの低減が可能である振動型圧縮機を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、まず第１の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の端面板側に突当部を設け、この突当部に永久磁石の一方の端面を当接させると共に、前記外筒の開放端側に前記永久磁石の他方の端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、永久磁石を外筒に固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２２】
次に第２の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の端面板側に突当部を設け、この突当部に永久磁石の一方の端面を当接させると共に、前記外筒の開放端側の内周にヨークキャップの開放端側を嵌挿させ、かつ前記外筒の開放端側の端縁の内方への塑性変形により、前記ヨークキャップの端面を前記永久磁石の他方の端面に当接させて永久磁石を前記外筒に固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２３】
更に第３の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
シリンダのシリンダヘッド側の端部にフランジを一体に形成し、このフランジとシリンダヘッドとの間に中空円板状に形成したガスケットを挟着すると共に、前記シリンダヘッドとフランジとを共通の取付ねじによりヨークに固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２４】
上記第３の発明において、ガスケットを金属材料からなる板材の両面に可撓性弾性材料からなるシール層を被着して形成することができる。
また第４の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
シリンダのシリンダヘッド側の端部にフランジを一体に形成し、このフランジの少なくとも一部をヨーク内に埋設させ、フランジの外周近傍のヨーク端面にフランジの端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、前記シリンダを前記ヨークに固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２５】
次に第５の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の開放端側に突当部を設け、外筒の開放端側の内周にヨークキャップの開放端側を嵌挿させると共に、前記突当部に前記ヨークキャップの端面を当接させ、かつ前記外筒の開放端側の端縁の内方への塑性変形により、前記ヨークキャップを前記ヨークに固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２６】
また第６の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の端面板側に突当部を設け、この突当部に永久磁石の一方の端面を当接させると共に、前記外筒の開放端側に前記永久磁石の他方の端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、永久磁石を外筒に固着させ、シリンダのシリンダヘッド側の端部にフランジを一体に形成し、このフランジの少なくとも一部をヨーク内に埋設させ、フランジの外周近傍のヨーク端面にフランジの端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、前記シリンダを前記ヨークに固着させ、かつ前記シリンダヘッドとヨークキャップとを各々溶接手段を介してヨークに気密に固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２７】
更にまた第７の発明においては、上記第１ないし第５の発明の技術的手段に、吸込管および圧縮室と連通する吐出管を設けた密閉容器内に、軸線方向両端部に振動吸収部材を介して圧縮機本体を支持する、という技術的手段を付加したのである。
【００２８】
【作用】
上記の構成により、永久磁石を固着するための接着材が不要となり、またシリンダヘッド固着用の取付ねじの削減若しくは省略が可能となる等、製作、組立作業工程の短縮等による製作コストの低減が可能となるのである。
【００２９】
【実施例】
図２は本発明の第１実施例を示す要部縦断面図、図３は図２におけるＡ部の拡大斜視図であり、同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図２および図３において、５３は突当部であり、外筒３３の端面板３４側に設けられ、永久磁石３５の上端面が当接される。５４は切起し部であり、外筒３３の開放端側に設けられ、永久磁石３５の下端面に当接し、永久磁石３５を固定するものである。
【００３０】
なお永久磁石３５が、横断面形状において例えば中心角１２０°弱の円弧状に形成される場合には、切起し部５４は１個の永久磁石３５に対して２個程度設けるようにする。このような切起し部５４は、例えばたがね状の切刃を有する工具により、外筒３３の一部を切起すことによって容易に形成することができる。
【００３１】
上記の構成により、外筒３３の内周面への永久磁石３５の固着作業に際して、従来のような特殊仕様の接着材の使用が不要となり、固着後のはみ出し接着材の清掃作業もまた不要となる。なお横断面形状において円弧状若しくは中空円筒状に形成された永久磁石３５は、半径方向に着磁されて、鉄鋼材料のような磁性材料からなる外筒３３との間に磁気吸着力が作用するため、永久磁石３５の位置決め固定は、上記のような切起し部５４による突当部５３に対する軸線方向の押付力のみで充分に信頼性を確保し得る。
【００３２】
図４は本発明の第２実施例を示す要部拡大縦断面図であり、同一部分は前記図１ないし図３と同一の参照符号で示す。図４において外筒３３には前記図２に示すような突当部５３を設けると共に、その開放端部には逃げ部５５を設ける。そしてヨークキャップ３６の上端部、すなわち開放端側を外筒３３の開放端側に嵌挿させた後、外筒３３の開放端側の端縁３３ａを内方へ塑性変形させることにより、ヨークキャップ３６の上端面を永久磁石３５の下端面に当接させて永久磁石３５の位置決め固定を行なう。
【００３３】
上記の構成による作用は前記図２および図３に示す第１実施例のものと同一であるが、図４に示すものにおいては、外筒３３へのヨークキャップ３６の固着作業をも同時に行ない得るという利点がある。
【００３４】
図６は本発明の第３実施例を示す要部拡大縦断面図であり、同一部分は前記図５と同一の参照符号で示す。図６において、シリンダ３７のフランジ３８はヨーク３１内に埋設されるように設けられると共に、シリンダヘッド４１の底面もヨーク３１内に位置するように設けられる。そしてシリンダヘッド４１、ガスケット４２およびフランジ３８を共通の取付ねじ５６によってヨーク３１に固着させるのである。
【００３５】
上記の構成により、取付ねじ５６は例えば３本のみで充分であり、前記図５に示すものと比較して使用本数が半減される。従って時間と工数を要するめねじ孔の刻設作業は、ヨーク３１に対する３個のみで足り、前記図５におけるようなフランジ３８へのめねじ孔の刻設作業は不要になる。
【００３６】
図７は本発明の第４実施例におけるガスケット４２を示す要部拡大断面図である。図７において、４２ａは板材であり、例えばＳＰＣＣのような鉄鋼材料またはアルミニウム若しくはアルミニウム合金により円板状に形成する。４２ｂはシール層であり、例えば発泡ゴムのような可撓性弾性材料によって形成し、板材４２ａの両面に被着する。
【００３７】
上記のように構成したガスケット４２を前記図６に示すようにシリンダヘッド４１とフランジ３８との間に挟着し、共通の取付ねじ５６によってヨーク３１に固着する。これにより、ガスケット４２として従来のような歪みが小である高圧用のものを使用した場合には、取付ねじ５６としてＭ６，１０Ｔ（１２０kg/cm2）４本を使用していたのに対し、図７に示す構成のガスケット４２を使用することにより、Ｍ４，４Ｔ（１７kg/cm2）４本にて充分に気密を保持できることが明らかになった。従って組立作業における作業性が大幅に向上すると共に、シリンダヘッド４１周辺の小型化が可能となる。
【００３８】
図８は本発明の第５実施例におけるシリンダ３７およびその近傍を示す要部拡大縦断面図であり、同一部分は前記図６と同一の参照符号で示す。図８において、シリンダ３７のフランジ３８の少なくとも一部はヨーク３１内に埋設されるように設けられ、好ましくはフランジ３８とヨーク３１の上端面を実質的に同一平面とする。５７は凹部であり、フランジ３８の周縁部の上面に複数個設ける。
【００３９】
上記構成のシリンダ３７をヨーク３１の内筒３２へ挿着後、たがね状の刃を有する工具５９により、凹部５７と対応するヨーク３１の一部に切起し部５８を設け、この切起し部５８を凹部５７に当接させることにより、シリンダ３７を内筒３２内に固着させるのである。このような構成により、従来のものにおいて使用されていたシリンダ３７とヨーク３１との固着用の取付ねじが不要となり、製作コストの低減が図られ得るのである。
【００４０】
図９は従来のヨークとヨークキャップとの固着態様を示す要部拡大縦断面図である。すなわち、従来のものにおいては、ヨークを構成する外筒３３の内周面の開放端側に突当部６０を設け、外筒３３の開放端側の内周にヨークキャップ３６の開放端側を嵌挿させると共に、突当部６０にヨークキャップ３６の上端面を当接させる。そして、複数個の取付ねじ６１により、両者を固着する構成としていた。このため外筒３３に皿孔を設けると共に、ヨークキャップ３６にめねじ孔を刻設する必要があり、これらの加工に時間と工数とが費消されていた。
【００４１】
図１０は本発明の第６実施例におけるヨークとヨークキャップとの固着態様を示す要部拡大縦断面図であり、同一部分は図９と同一の参照符号で示す。図１０において、ヨークを構成する外筒３３とヨークキャップ３６とを固着する場合には、両者を図１０に示すように嵌合させた後、外筒３３の端縁３３ａを内方へ塑性変形させることにより、ヨークキャップ３６の上端面を突当部６０に当接させることができ、ヨークキャップ３６の位置決め固定ができるのである。従って図９に示すような取付ねじ６１が不要となると共に、皿孔およびめねじ孔の加工もまた不要となり、加工コストの低減が図られ、かつ取付作業における作業性が向上する。
【００４２】
図１１は本発明の第７実施例を示す要部縦断面正面図であり、同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図１１において、密閉容器２を構成する収容部２ｄの下部は、母面の傾斜角θが水平面に対して５°〜４０°なる截頭円堆状に形成されて、潤滑油２８を収容する油溜を構成する。４９は取付部材であり、例えば取付穴５０を設け、密閉容器２の収容部２ｄと一体に固着される。そして吸気兼給油パイプ２３を構成する立上り部２４はヨークキャップ３６の軸線部に気密に固着され、給油部２５は油溜の潤滑油２８内に浸漬させる。圧縮機本体１の構成は前記図１に示すものと同一である。
【００４３】
図１１における傾斜角θが５°未満であると、収容部２ｄの下部、すなわち油溜の直径縮小の効果が小さいと共に、油溜内に保持すべき潤滑油２８の油量削減効果および給油部２５の総長寸法の短縮効果が小さいため好ましくない。一方傾斜角θが４０°を超えると、圧縮機本体１の構成部材との干渉が起こる可能性があると共に、密閉容器２の軸線方向の長さ寸法が却って長くなるため好ましくない。
【００４４】
上記の構成により、油溜内に保持すべき潤滑油２８の油量が少なくても、所定の油面高さを維持できるから、全体が傾斜した状態でも給油部２５が油面上に露出することがなく、圧縮機本体１への給油を確保することができる。また収容部２ｄ内に形成される油溜の直径が小であるため、給油部２５の総長寸法を短くすることができると共に、給油部２５の剛性が相対的に大となる結果、図１に示すようなスプリング４７を使用しなくても、給油部２５を油溜内に保持することができる。
【００４５】
図１２は本発明の第８実施例を示す要部縦断面図であり、同一部分は前記図１ないし図１０と同一の参照符号で示す。図１２において、永久磁石３５は外筒３３に設けられた突当部５３と切起し部５４とによって外筒３３の内周面に固着されている（図２および図３参照）。またシリンダ３７は、フランジ３８と内筒３２との間にガスケット４２を挟着した状態で、前記図８に示す切起し部５８によってヨーク３１に固着されている。
【００４６】
次に６２は座ターミナルであり、導電性材料によって皿状に形成されると共に、その中心部をプッシュナット方式によって電極４５と電気的に接続され、絶縁板６３を介してヨークキャップ３６上に載置される。６４は導電部材であり、導電性材料によって皿状に形成され、支持部材１６の下方に絶縁板６５を介して設けられ、その下部を前記共振ばね１９と電気的に接続状態とする。なお他の共振ばね１８は支持部材１６と内筒３２との間に電気的導通状態に設けられる。そして駆動コイル１７の巻線の端末は各々支持部材１６と導電部材６４とに電気的に接続される。
【００４７】
シリンダヘッド４１はヨーク３１の閉塞端、すなわち上部にアルゴン溶接またはＭＩＧ溶接によって固着されると共に、吐出管２６を設ける。またヨークキャップ３６は皿状に形成されると共に、シール部材４４、電極４５および吸気管２７が設けられ、ヨーク３１の開放端、すなわち下部に、上記シリンダヘッド４１におけると同様の溶接手段によって固着される。
【００４８】
上記の構成により、一体に形成されたヨーク３１、シリンダヘッド４１およびヨークキャップ３６の内部空間が密閉状態に保持されるから、駆動コイル１７に交番電流を通電することにより、ピストン１５によってポンプ作用が行なわれ、吸気管２７から吸入した流体を圧縮し、吐出管２６から圧縮流体を吐出することができるのである。
【００４９】
図１２に示すような構成により、各構成部材の接続固着に際して取付ねじが不要となり、製作、組立コストの低減が図れる。また駆動コイル１７への給電を、電極４５、座ターミナル６２、共振ばね１９および導電部材６４を経由して行なうため、図１に示すようなリード線４６が不要となり、作業性の向上およびコスト低減が図れる。更に図１に示すような密閉容器２が不要となるため、構成部材が少なくなり、小型化が図れるという効果がある。なお図１２においては軸線が垂直である竪型のものを示したが、横型および傾斜型とした場合でも作用効果は同様である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は以上記述のような構成および作用であるから、下記の効果を奏することができる。
【００５１】
(1) 構成部材の一部を切起し、若しくは塑性変形させることにより、構成部材の固定若しくは固着を行ない得るため、特殊仕様の接着材の使用に伴うバッチ処理および余剰の清掃作業が不要になり、ライン組立作業が可能となり、生産性の向上が可能となる。
【００５２】
(2) (1) に関連して取付ねじが不要となり、取付孔およびめねじ刻設のための加工作業が不要となり、製作、組立コストの低減が図れる。
(3) シリンダおよびシリンダヘッド関連の気密保持用のガスケットの改良により、取付ねじを使用した場合においても低グレードのものの使用が可能であると共に、作業性の向上が可能となる。
【００５３】
(4) 密閉容器を省略した構成により、構成部材の点数が減少し、かつ全体として大幅な小型化およびコスト低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提である改良発明の構成を示す要部縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す要部縦断面図である。
【図３】図２におけるＡ部の拡大斜視図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図５】図１におけるシリンダヘッド４１とシリンダ３７との固着態様を示す要部拡大縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図７】本発明の第４実施例におけるガスケット４２を示す要部拡大断面図である。
【図８】本発明の第５実施例におけるシリンダ３７およびその近傍を示す要部拡大縦断面図である。
【図９】従来のヨークとヨークキャップとの固着態様を示す要部拡大縦断面図である。
【図１０】本発明の第６実施例におけるヨークとヨークキャップとの固着態様を示す要部拡大縦断面図である。
【図１１】本発明の第７実施例を示す要部縦断面正面図である。
【図１２】本発明の第８実施例を示す要部縦断面図である。
【図１３】従来の振動型圧縮機の例を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機本体
２ 密閉容器
３１ ヨーク
３５ 永久磁石
３６ ヨークキャップ
３７ シリンダ
４１ シリンダヘッド
４２ ガスケット
５４，５８ 切起し部
【産業上の利用分野】
本発明は振動型圧縮機に関するものであり、特に夫々の構成部材の製作が容易であると共に、組立作業が容易であり、かつ製作コストの低減が可能である振動型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば車載用冷蔵庫などの冷媒用の圧縮機として使用される振動型圧縮機は、図１３に示すような構造となっている。図１３において、圧縮機本体１は、中空円筒体２ａと、その両端部を閉塞する底板２ｂおよび蓋板２ｃによって構成される密閉容器２内に、ばね３，４を介して弾性的に支持されている。
【０００３】
圧縮機本体１は、上方から蓋体５、中空筒状の外側ヨーク６、中空筒状の筒体７、底部材８およびカップ状の底板９を順次同軸的に接続して外殻部が構成されている。１０，１１は各々永久磁石およびカップ状の内側ヨークであり、蓋体５の下部に取付ねじ１２を介して同軸的に取付けられている。
【０００４】
次に１３はシリンダであり、底部材８内に設けられ、このシリンダ１３内には、下端部に吸入弁１４が設けられた中空筒状のピストン１５が軸線方向に往復動可能に嵌挿されている。ピストン１５の上端部には皿状の支持部材１６が固着され、更に支持部材１６には、前記外側ヨーク６と内側ヨーク１１との間隙に介装された中空円筒状の駆動コイル１７が固着されている。１８，１９は各々共振ばねであり、各々支持部材１６の上下において内側ヨーク１１および底部材８の間に設けられる。
【０００５】
２０は吐出弁であり、底板９によって形成される圧縮室２１とシリンダ１３との境界部に設けられ、ばね２２によりシリンダ１３側に付勢されている。２３は吸気兼給油パイプであり、底部材８を貫通して設けられた立上り部２４と、繊維を編組してなる給油部２５とから構成されている。２６は吐出管、２７は吸気管であり、各々冷蔵庫と連結されて、冷媒の流通を行なうものである。
【０００６】
上記の構成により、駆動コイル１７に交番電流を通電することにより、この交番電流の極性に応じて駆動コイル１７がピストン１５と共に上下に振動する。そしてこのピストン１５の上下振動は、支持部材１６に設けられた上下１対の共振ばね１８，１９によって増幅される。この増幅されたピストン１５の上下振動により、吸入弁１４および吐出弁２０と協動してポンプ作用が行なわれ、密閉容器２内に導入された冷媒等の流体は、吸気兼給油パイプ２３を介して圧縮機本体１の内部に流入し、ピストン１５、シリンダ１３および圧縮室２１を経て吐出管２６から冷蔵庫のコンデンサなどに吐出される。
【０００７】
なお、上記冷媒等の流体と共に、吸気兼給油パイプ２３から潤滑油２８が圧縮機本体１の内部に吸入されるから、夫々の構成部材相互間の潤滑に供され、構成部材の非所望な摩耗が防止され得るのである。
【０００８】
上記構成の振動型圧縮機は、図１３から明らかなように、軸線方向の長さ寸法が大であると共に、構成部材が比較的大型であるため重量が大であるという欠点がある。このため、本出願人は前記欠点を解消するために図１に示す構成の振動型圧縮機について提案を行なっている（特願平５−２５８３６６号）。
【０００９】
図１において同一部分は前記図１３と同一の参照符号にて示す。図１において、圧縮機本体１は、収容部２ｄとその上端開口部を閉塞する蓋板２ｃとによって構成される密閉容器２内に、ばね３，４を介して弾性的に支持されている。３１はヨークであり、各々中空円筒状に形成された内筒３２および外筒３３の上端部を端面板３４を介して同心かつ一体に形成されている。
【００１０】
３５は永久磁石であり、中空円筒状若しくは横断面円弧状に形成されて、外筒３３の内周面に固着されている。外筒３３の下部にはカップ状に形成されたヨークキャップ３６が固着され、ヨーク３１の下方を閉塞するように構成されている。３７はシリンダであり、上端部に一体のフランジ３８が設けられ、内筒３２内に嵌着される。シリンダ３７内には、上端部に吸入弁１４が設けられた中空円筒状のピストン１５が軸線方向に往復動可能に嵌挿されている。
【００１１】
ピストン１５の下端部には支持部材１６が固着され、更に支持部材１６には、前記内筒３２と永久磁石３５との間隙に介装された中空円筒状の駆動コイル１７が固着されている。この支持部材１６の上下には各々共振ばね１８，１９が設けられている。３９，４０は各々絶縁リングであり、共振ばね１８と内筒３２および支持部材１６との間に設けられる。
【００１２】
次に４１はシリンダヘッドであり、シリンダ３７の上端部のフランジ３８に中空円板状のガスケット４２を介して固着され、圧縮室４３を形成する。この圧縮室４３と吐出管２６とは圧縮流体が流通可能に連結されている。４４はシール部材であり、密閉容器２に設けられ、給電用の電極４５を絶縁かつ気密可能に保持する。なお電極４５と前記駆動コイル１７とは、リード線４６、共振ばね１８および図示省略した他のリード線を介して電気的に接続されている。
【００１３】
上記の構成により、駆動コイル１７に交番電流を通電することにより、前記図１３に示すものと同様に、ピストン１５によってポンプ作用が行なわれ、圧縮流体が吐出管から吐出されるのである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１に示す改良発明により、軸線方向の長さ寸法が小であると共に、軽量の振動型圧縮機が実現されるという効果が得られるが、未だ若干の問題点が存在する。
【００１５】
まず外筒３３の内周面に固着されるべき永久磁石３５は、通常は接着材によって固着されるのであるが、例えば車載用冷蔵庫などの冷媒用の圧縮機においては、耐フロン性、耐オイル性、耐熱性等が要求されるため、特殊な仕様のものを使用する必要がある。そしてこのような接着材は外筒３３と永久磁石３５との境界面に塗布した後、硬化させるために例えば１５０℃の炉に５時間以上保持しておく必要がある。また炉から抽出後において更に冷却のための時間を要する。従って必然的にバッチ作業の形態を採用せざるを得ず、組立ラインに組込むことができず、工程の中断、仕掛品の増大を招来する。更に接着剤が前記境界面以外にはみ出すことも多く、余剰の接着剤の清掃作業を必要とし、工程の増加、製作コストの高騰をも招来するという問題点がある。
【００１６】
次に圧縮室４３を形成するシリンダヘッド４１とシリンダ３７との固着作業も煩雑であるという問題点がある。図５は図１におけるシリンダヘッド４１とシリンダ３７との固着態様を示す要部拡大縦断面図である。図５において、まずシリンダ３７を内筒３２内に嵌挿して位置決め後、例えば３個の取付ねじ５１によってシリンダ３７を固定する。そして中空円板状に形成したガスケット４２をフランジ３８上に載置し、吐出弁２０およびばね２２とを装着したシリンダヘッド４１をフランジ３８に被着させて位置決め後、例えば３個の取付ねじ５２によってシリンダヘッド４１をフランジ３８に固定するのである。
【００１７】
従って上記固着作業においては合計６本の取付ねじ５１，５２が必要となり、ヨーク３１およびフランジ３８には対応する６個のめねじ孔を刻設する必要がある。また圧縮室４３の気密を確保するために、例えは石綿のようなファイバーをゴム系材料によって結合した、歪みが小なる高圧用のジョイントシールなるガスケット４２を使用していた。このため取付ねじ５２として例えば１２０kg/cm2のような高強度のものを必要とし、大なる締付力を要することから取付作業が煩雑であるという問題点がある。
【００１８】
またヨーク３１とヨークキャップ３６との固着には、図９に示すように取付ねじ６１によっているため、取付ねじ６１のための取付孔およびめねじ孔をヨーク３１およびヨークキャップ３６に穿設する必要があり、加工コストが嵩むという問題点がある。
【００１９】
更に振動型圧縮機は、図１に示すように密閉容器２内に圧縮機本体１を弾性的に保持する構成であるため、収容部２ｄの底部に形成される油溜の直径が大であり、潤滑油２８の油量も大である。更に車載用として使用する場合には、例えば傾斜した状態では給油部２５が潤滑油２８から離脱して、圧縮機本体１への給油が中断することがある。なお密閉容器２を使用するため、全体の占有空間が大となるのみならず、製作コストも高騰するという問題点がある。
【００２０】
本発明は、上記のような問題点を解決し、製作、組立作業における工程短縮、工数低減、ライン作業の確保が可能であり、製作コストの低減が可能である振動型圧縮機を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、まず第１の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の端面板側に突当部を設け、この突当部に永久磁石の一方の端面を当接させると共に、前記外筒の開放端側に前記永久磁石の他方の端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、永久磁石を外筒に固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２２】
次に第２の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の端面板側に突当部を設け、この突当部に永久磁石の一方の端面を当接させると共に、前記外筒の開放端側の内周にヨークキャップの開放端側を嵌挿させ、かつ前記外筒の開放端側の端縁の内方への塑性変形により、前記ヨークキャップの端面を前記永久磁石の他方の端面に当接させて永久磁石を前記外筒に固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２３】
更に第３の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
シリンダのシリンダヘッド側の端部にフランジを一体に形成し、このフランジとシリンダヘッドとの間に中空円板状に形成したガスケットを挟着すると共に、前記シリンダヘッドとフランジとを共通の取付ねじによりヨークに固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２４】
上記第３の発明において、ガスケットを金属材料からなる板材の両面に可撓性弾性材料からなるシール層を被着して形成することができる。
また第４の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
シリンダのシリンダヘッド側の端部にフランジを一体に形成し、このフランジの少なくとも一部をヨーク内に埋設させ、フランジの外周近傍のヨーク端面にフランジの端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、前記シリンダを前記ヨークに固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２５】
次に第５の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の開放端側に突当部を設け、外筒の開放端側の内周にヨークキャップの開放端側を嵌挿させると共に、前記突当部に前記ヨークキャップの端面を当接させ、かつ前記外筒の開放端側の端縁の内方への塑性変形により、前記ヨークキャップを前記ヨークに固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２６】
また第６の発明においては、内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の端面板側に突当部を設け、この突当部に永久磁石の一方の端面を当接させると共に、前記外筒の開放端側に前記永久磁石の他方の端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、永久磁石を外筒に固着させ、シリンダのシリンダヘッド側の端部にフランジを一体に形成し、このフランジの少なくとも一部をヨーク内に埋設させ、フランジの外周近傍のヨーク端面にフランジの端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、前記シリンダを前記ヨークに固着させ、かつ前記シリンダヘッドとヨークキャップとを各々溶接手段を介してヨークに気密に固着させる、という技術的手段を採用した。
【００２７】
更にまた第７の発明においては、上記第１ないし第５の発明の技術的手段に、吸込管および圧縮室と連通する吐出管を設けた密閉容器内に、軸線方向両端部に振動吸収部材を介して圧縮機本体を支持する、という技術的手段を付加したのである。
【００２８】
【作用】
上記の構成により、永久磁石を固着するための接着材が不要となり、またシリンダヘッド固着用の取付ねじの削減若しくは省略が可能となる等、製作、組立作業工程の短縮等による製作コストの低減が可能となるのである。
【００２９】
【実施例】
図２は本発明の第１実施例を示す要部縦断面図、図３は図２におけるＡ部の拡大斜視図であり、同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図２および図３において、５３は突当部であり、外筒３３の端面板３４側に設けられ、永久磁石３５の上端面が当接される。５４は切起し部であり、外筒３３の開放端側に設けられ、永久磁石３５の下端面に当接し、永久磁石３５を固定するものである。
【００３０】
なお永久磁石３５が、横断面形状において例えば中心角１２０°弱の円弧状に形成される場合には、切起し部５４は１個の永久磁石３５に対して２個程度設けるようにする。このような切起し部５４は、例えばたがね状の切刃を有する工具により、外筒３３の一部を切起すことによって容易に形成することができる。
【００３１】
上記の構成により、外筒３３の内周面への永久磁石３５の固着作業に際して、従来のような特殊仕様の接着材の使用が不要となり、固着後のはみ出し接着材の清掃作業もまた不要となる。なお横断面形状において円弧状若しくは中空円筒状に形成された永久磁石３５は、半径方向に着磁されて、鉄鋼材料のような磁性材料からなる外筒３３との間に磁気吸着力が作用するため、永久磁石３５の位置決め固定は、上記のような切起し部５４による突当部５３に対する軸線方向の押付力のみで充分に信頼性を確保し得る。
【００３２】
図４は本発明の第２実施例を示す要部拡大縦断面図であり、同一部分は前記図１ないし図３と同一の参照符号で示す。図４において外筒３３には前記図２に示すような突当部５３を設けると共に、その開放端部には逃げ部５５を設ける。そしてヨークキャップ３６の上端部、すなわち開放端側を外筒３３の開放端側に嵌挿させた後、外筒３３の開放端側の端縁３３ａを内方へ塑性変形させることにより、ヨークキャップ３６の上端面を永久磁石３５の下端面に当接させて永久磁石３５の位置決め固定を行なう。
【００３３】
上記の構成による作用は前記図２および図３に示す第１実施例のものと同一であるが、図４に示すものにおいては、外筒３３へのヨークキャップ３６の固着作業をも同時に行ない得るという利点がある。
【００３４】
図６は本発明の第３実施例を示す要部拡大縦断面図であり、同一部分は前記図５と同一の参照符号で示す。図６において、シリンダ３７のフランジ３８はヨーク３１内に埋設されるように設けられると共に、シリンダヘッド４１の底面もヨーク３１内に位置するように設けられる。そしてシリンダヘッド４１、ガスケット４２およびフランジ３８を共通の取付ねじ５６によってヨーク３１に固着させるのである。
【００３５】
上記の構成により、取付ねじ５６は例えば３本のみで充分であり、前記図５に示すものと比較して使用本数が半減される。従って時間と工数を要するめねじ孔の刻設作業は、ヨーク３１に対する３個のみで足り、前記図５におけるようなフランジ３８へのめねじ孔の刻設作業は不要になる。
【００３６】
図７は本発明の第４実施例におけるガスケット４２を示す要部拡大断面図である。図７において、４２ａは板材であり、例えばＳＰＣＣのような鉄鋼材料またはアルミニウム若しくはアルミニウム合金により円板状に形成する。４２ｂはシール層であり、例えば発泡ゴムのような可撓性弾性材料によって形成し、板材４２ａの両面に被着する。
【００３７】
上記のように構成したガスケット４２を前記図６に示すようにシリンダヘッド４１とフランジ３８との間に挟着し、共通の取付ねじ５６によってヨーク３１に固着する。これにより、ガスケット４２として従来のような歪みが小である高圧用のものを使用した場合には、取付ねじ５６としてＭ６，１０Ｔ（１２０kg/cm2）４本を使用していたのに対し、図７に示す構成のガスケット４２を使用することにより、Ｍ４，４Ｔ（１７kg/cm2）４本にて充分に気密を保持できることが明らかになった。従って組立作業における作業性が大幅に向上すると共に、シリンダヘッド４１周辺の小型化が可能となる。
【００３８】
図８は本発明の第５実施例におけるシリンダ３７およびその近傍を示す要部拡大縦断面図であり、同一部分は前記図６と同一の参照符号で示す。図８において、シリンダ３７のフランジ３８の少なくとも一部はヨーク３１内に埋設されるように設けられ、好ましくはフランジ３８とヨーク３１の上端面を実質的に同一平面とする。５７は凹部であり、フランジ３８の周縁部の上面に複数個設ける。
【００３９】
上記構成のシリンダ３７をヨーク３１の内筒３２へ挿着後、たがね状の刃を有する工具５９により、凹部５７と対応するヨーク３１の一部に切起し部５８を設け、この切起し部５８を凹部５７に当接させることにより、シリンダ３７を内筒３２内に固着させるのである。このような構成により、従来のものにおいて使用されていたシリンダ３７とヨーク３１との固着用の取付ねじが不要となり、製作コストの低減が図られ得るのである。
【００４０】
図９は従来のヨークとヨークキャップとの固着態様を示す要部拡大縦断面図である。すなわち、従来のものにおいては、ヨークを構成する外筒３３の内周面の開放端側に突当部６０を設け、外筒３３の開放端側の内周にヨークキャップ３６の開放端側を嵌挿させると共に、突当部６０にヨークキャップ３６の上端面を当接させる。そして、複数個の取付ねじ６１により、両者を固着する構成としていた。このため外筒３３に皿孔を設けると共に、ヨークキャップ３６にめねじ孔を刻設する必要があり、これらの加工に時間と工数とが費消されていた。
【００４１】
図１０は本発明の第６実施例におけるヨークとヨークキャップとの固着態様を示す要部拡大縦断面図であり、同一部分は図９と同一の参照符号で示す。図１０において、ヨークを構成する外筒３３とヨークキャップ３６とを固着する場合には、両者を図１０に示すように嵌合させた後、外筒３３の端縁３３ａを内方へ塑性変形させることにより、ヨークキャップ３６の上端面を突当部６０に当接させることができ、ヨークキャップ３６の位置決め固定ができるのである。従って図９に示すような取付ねじ６１が不要となると共に、皿孔およびめねじ孔の加工もまた不要となり、加工コストの低減が図られ、かつ取付作業における作業性が向上する。
【００４２】
図１１は本発明の第７実施例を示す要部縦断面正面図であり、同一部分は前記図１と同一の参照符号で示す。図１１において、密閉容器２を構成する収容部２ｄの下部は、母面の傾斜角θが水平面に対して５°〜４０°なる截頭円堆状に形成されて、潤滑油２８を収容する油溜を構成する。４９は取付部材であり、例えば取付穴５０を設け、密閉容器２の収容部２ｄと一体に固着される。そして吸気兼給油パイプ２３を構成する立上り部２４はヨークキャップ３６の軸線部に気密に固着され、給油部２５は油溜の潤滑油２８内に浸漬させる。圧縮機本体１の構成は前記図１に示すものと同一である。
【００４３】
図１１における傾斜角θが５°未満であると、収容部２ｄの下部、すなわち油溜の直径縮小の効果が小さいと共に、油溜内に保持すべき潤滑油２８の油量削減効果および給油部２５の総長寸法の短縮効果が小さいため好ましくない。一方傾斜角θが４０°を超えると、圧縮機本体１の構成部材との干渉が起こる可能性があると共に、密閉容器２の軸線方向の長さ寸法が却って長くなるため好ましくない。
【００４４】
上記の構成により、油溜内に保持すべき潤滑油２８の油量が少なくても、所定の油面高さを維持できるから、全体が傾斜した状態でも給油部２５が油面上に露出することがなく、圧縮機本体１への給油を確保することができる。また収容部２ｄ内に形成される油溜の直径が小であるため、給油部２５の総長寸法を短くすることができると共に、給油部２５の剛性が相対的に大となる結果、図１に示すようなスプリング４７を使用しなくても、給油部２５を油溜内に保持することができる。
【００４５】
図１２は本発明の第８実施例を示す要部縦断面図であり、同一部分は前記図１ないし図１０と同一の参照符号で示す。図１２において、永久磁石３５は外筒３３に設けられた突当部５３と切起し部５４とによって外筒３３の内周面に固着されている（図２および図３参照）。またシリンダ３７は、フランジ３８と内筒３２との間にガスケット４２を挟着した状態で、前記図８に示す切起し部５８によってヨーク３１に固着されている。
【００４６】
次に６２は座ターミナルであり、導電性材料によって皿状に形成されると共に、その中心部をプッシュナット方式によって電極４５と電気的に接続され、絶縁板６３を介してヨークキャップ３６上に載置される。６４は導電部材であり、導電性材料によって皿状に形成され、支持部材１６の下方に絶縁板６５を介して設けられ、その下部を前記共振ばね１９と電気的に接続状態とする。なお他の共振ばね１８は支持部材１６と内筒３２との間に電気的導通状態に設けられる。そして駆動コイル１７の巻線の端末は各々支持部材１６と導電部材６４とに電気的に接続される。
【００４７】
シリンダヘッド４１はヨーク３１の閉塞端、すなわち上部にアルゴン溶接またはＭＩＧ溶接によって固着されると共に、吐出管２６を設ける。またヨークキャップ３６は皿状に形成されると共に、シール部材４４、電極４５および吸気管２７が設けられ、ヨーク３１の開放端、すなわち下部に、上記シリンダヘッド４１におけると同様の溶接手段によって固着される。
【００４８】
上記の構成により、一体に形成されたヨーク３１、シリンダヘッド４１およびヨークキャップ３６の内部空間が密閉状態に保持されるから、駆動コイル１７に交番電流を通電することにより、ピストン１５によってポンプ作用が行なわれ、吸気管２７から吸入した流体を圧縮し、吐出管２６から圧縮流体を吐出することができるのである。
【００４９】
図１２に示すような構成により、各構成部材の接続固着に際して取付ねじが不要となり、製作、組立コストの低減が図れる。また駆動コイル１７への給電を、電極４５、座ターミナル６２、共振ばね１９および導電部材６４を経由して行なうため、図１に示すようなリード線４６が不要となり、作業性の向上およびコスト低減が図れる。更に図１に示すような密閉容器２が不要となるため、構成部材が少なくなり、小型化が図れるという効果がある。なお図１２においては軸線が垂直である竪型のものを示したが、横型および傾斜型とした場合でも作用効果は同様である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は以上記述のような構成および作用であるから、下記の効果を奏することができる。
【００５１】
(1) 構成部材の一部を切起し、若しくは塑性変形させることにより、構成部材の固定若しくは固着を行ない得るため、特殊仕様の接着材の使用に伴うバッチ処理および余剰の清掃作業が不要になり、ライン組立作業が可能となり、生産性の向上が可能となる。
【００５２】
(2) (1) に関連して取付ねじが不要となり、取付孔およびめねじ刻設のための加工作業が不要となり、製作、組立コストの低減が図れる。
(3) シリンダおよびシリンダヘッド関連の気密保持用のガスケットの改良により、取付ねじを使用した場合においても低グレードのものの使用が可能であると共に、作業性の向上が可能となる。
【００５３】
(4) 密閉容器を省略した構成により、構成部材の点数が減少し、かつ全体として大幅な小型化およびコスト低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提である改良発明の構成を示す要部縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す要部縦断面図である。
【図３】図２におけるＡ部の拡大斜視図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図５】図１におけるシリンダヘッド４１とシリンダ３７との固着態様を示す要部拡大縦断面図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す要部拡大縦断面図である。
【図７】本発明の第４実施例におけるガスケット４２を示す要部拡大断面図である。
【図８】本発明の第５実施例におけるシリンダ３７およびその近傍を示す要部拡大縦断面図である。
【図９】従来のヨークとヨークキャップとの固着態様を示す要部拡大縦断面図である。
【図１０】本発明の第６実施例におけるヨークとヨークキャップとの固着態様を示す要部拡大縦断面図である。
【図１１】本発明の第７実施例を示す要部縦断面正面図である。
【図１２】本発明の第８実施例を示す要部縦断面図である。
【図１３】従来の振動型圧縮機の例を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機本体
２ 密閉容器
３１ ヨーク
３５ 永久磁石
３６ ヨークキャップ
３７ シリンダ
４１ シリンダヘッド
４２ ガスケット
５４，５８ 切起し部
Claims (8)
- 内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の端面板側に突当部を設け、この突当部に永久磁石の一方の端面を当接させると共に、前記外筒の開放端側に前記永久磁石の他方の端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、永久磁石を外筒に固着させたことを特徴とする振動型圧縮機。 - 内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の端面板側に突当部を設け、この突当部に永久磁石の一方の端面を当接させると共に、前記外筒の開放端側の内周にヨークキャップの開放端側を嵌挿させ、かつ前記外筒の開放端側の端縁の内方への塑性変形により、前記ヨークキャップの端面を前記永久磁石の他方の端面に当接させて永久磁石を前記外筒に固着させたことを特徴とする振動型圧縮機。 - 内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
シリンダのシリンダヘッド側の端部にフランジを一体に形成し、このフランジとシリンダヘッドとの間に中空円板状に形成したガスケットを挟着すると共に、前記シリンダヘッドとフランジとを共通の取付ねじによりヨークに固着させたことを特徴とする振動型圧縮機。 - ガスケットを金属材料からなる板材の両面に可撓性弾性材料からなるシール層を被着して形成したことを特徴とする請求項３記載の振動型圧縮機。
- 内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
シリンダのシリンダヘッド側の端部にフランジを一体に形成し、このフランジの少なくとも一部をヨーク内に埋設させ、フランジの外周近傍のヨーク端面にフランジの端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、前記シリンダを前記ヨークに固着させたことを特徴とする振動型圧縮機。 - 内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の開放端側に突当部を設け、外筒の開放端側の内周にヨークキャップの開放端側を嵌挿させると共に、前記突当部に前記ヨークキャップの端面を当接させ、かつ前記外筒の開放端側の端縁の内方への塑性変形により、前記ヨークキャップを前記ヨークに固着させたことを特徴とする振動型圧縮機。 - 内筒および外筒の軸線方向の一方の端部を端面板を介して同心かつ一体に形成されたヨークと、前記外筒の内周面に固着された永久磁石と、この永久磁石と前記内筒との間隙に設けられた駆動コイルと、前記内筒内に嵌着されたシリンダと、このシリンダ内に嵌挿されると共に前記駆動コイルと支持部材を介して一体に連結されかつ共振ばねを介して往復動可能に支持された弁付中空状のピストンと、前記シリンダのピストン非嵌挿側の端部に設けられて圧縮室を形成するシリンダヘッドと、前記ヨークの開放端側を閉塞するように形成されたヨークキャップとからなり、前記ピストンの往復動により前記圧縮室から圧縮流体を吐出するように構成された振動型圧縮機において、
外筒の内周面の端面板側に突当部を設け、この突当部に永久磁石の一方の端面を当接させると共に、前記外筒の開放端側に前記永久磁石の他方の端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、永久磁石を外筒に固着させ、シリンダのシリンダヘッド側の端部にフランジを一体に形成し、このフランジの少なくとも一部をヨーク内に埋設させ、フランジの外周近傍のヨーク端面にフランジの端面に当接する複数個の切起し部を設けることにより、前記シリンダを前記ヨークに固着させ、かつ前記シリンダヘッドとヨークキャップとを各々溶接手段を介してヨークに気密に固着させたことを特徴とする振動型圧縮機。 - 吸込管および圧縮室と連通する吐出管を設けた密閉容器内に、軸線方向両端部に振動吸収部材を介して圧縮機本体を支持したことを特徴とする請求項１ないし６何れかに記載の振動型圧縮機。
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