JPH08331804A - 振動型圧縮機の駆動コイル用ボビン構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動コイルの自動巻線化を可能ならしめる。 【構成】 磁界中に配設された駆動コイルに交番電流を
流し、共振ばねで支持されたピストンを往復動させて高
圧気体を発生させる振動型圧縮機の駆動コイル用ボビン
構造において、フランジ部４６ａと、フランジ部４６ａ
に連なり、駆動コイルを支持する複数個の導電部材から
なるコイルヨーク片４６ｂと、当該フランジ部４６ａに
ピストンの一端が固定される円筒形状部４６ｃとを備え
て構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、振動型圧縮機の駆動コ
イル用ボビン構造、特に２個の共振ばねで支持され、交
番電流が流れることにより磁界中を振動する駆動コイル
の自動巻線化を可能ならしめた振動型圧縮機の駆動コイ
ル用ボビン構造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圧縮機
として使用される振動型圧縮機は、図５に示すような構
造が採られていた。

【０００３】同図において、振動型圧縮機１は、円筒２
ａおよび当該円筒２ａの両開口端を閉塞する蓋板２ｂ，
２ｃにより構成される円筒状の密閉容器２内に圧縮機本
体３が、ばね４，５により弾性的に支持されて構成され
ている。

【０００４】圧縮機本体３のケーシング６は、円筒部７
ａの一端、すなわち上端を壺状のボトム７ｂの他端、す
なわち下端にシリンダ８を固定して構成されている。上
記ボトム７ｂは、例えば旋削加工により上記円筒部７ａ
の内周面に対して垂直に交差する段差部７ｃと、当該内
周面に嵌合する嵌合部７ｄとが形成されたものである。
そして図示されている様に、上記嵌合部７ｄを円筒部７
ａの内周面に嵌合させるようにして、上記ボトム７ｂと
円筒部７ａとを固定（例えば溶接）することによってヨ
ーク７が構成されている。

【０００５】また上記シリンダ８は、ヨーク７の下端に
嵌合される。そして上記ヨーク７の下端側内周面には、
リング状の円板の一部が切り欠かれて形成された取付板
９が装着されており、上記シリンダ８を貫通する複数個
のねじ部材１０を上記取付板９に螺合して締め付けるこ
とにより、シリンダ８がヨーク７の下端に固定されてい
る。

【０００６】ケーシング６の内部には、円弧状の永久磁
石１１がヨーク７の内周面と段差部７ｃとに当接するよ
うに固定されている。またボトム７ｂには、上記永久磁
石１１との間に環状の間隙１４を形成するためのポール
・ピース１３が永久磁石（アルニコ磁石）１２を介し、
例えばねじ部材１５によって固定されている。

【０００７】上記間隙１４には、駆動コイル１６がケー
シング６の軸方向、すなわち上下方向に往復動自在に配
置されている。この駆動コイル１６は支持部材１７に固
着されており、当該支持部材１７はケーシング６の軸と
同心円筒のピストン１８とは実質的に一体化されてい
る。このピストン１８は、ケーシング６内に突出するよ
うにして、上記ピストン１８に一体的に設けられたシリ
ンダ部１９に摺合されている。

【０００８】またポール・ピース１３と支持部材１７と
の間に共振ばね２０が介装され、当該支持部材１７と上
記シリンダ８上のターミナル３４ｄとの間にも共振ばね
２１が介装される。従って、上記ピストン１８は、上下
一対の共振ばね２０，２１によって支持されることにな
る。さらに、当該ピストン１８の下端には吸入弁２２が
装備される。

【０００９】シリンダ８の下端には、例えば図示省略し
たボルトにより帽状蓋２３が固着される。この帽状蓋２
３と上記シリンダ８との間には、シリンダ部１９内でピ
ストン１８の下方に位置するシリンダ室２４の更に下方
に吐出弁室２５が設けられると共に、上記ピストン１８
に設けられた穴を帽状蓋２３で塞ぐことにより、高圧室
２６および低圧室２７が形成される。

【００１０】また上記帽状蓋２３には、吐出弁室２５と
高圧室２６との間を連通する連通路２８が穿設される。
また上記高圧室２６に連通する吐出管２９が設けられ、
当該吐出管２９は蓋板２ｃを貫通して外部に引き出さ
れ、例えば図示省略した冷蔵庫のコンデンサに吐出され
る。つまり圧縮機本体３で圧縮された高圧冷媒が当該コ
ンデンサに吐出される。

【００１１】当該高圧冷媒はコンデンサ、キャピラリー
チューブ、エバポレータを経て低圧冷媒となり、上記蓋
板２ｃを貫通して設けられている吸入管３０ａ、帽状蓋
２３を貫通して低圧室２７に連通する吸入管３０ｂ、お
よび低圧室２７とケーシング６の内部とを連通する吸入
管３０ｃを介してケーシング６、すなわち圧縮機本体３
の内部に導入される。

【００１２】吐出弁室２５には、上記シリンダ室２４の
下端においてシリンダ８に設けられた弁座３１に着座し
得る吐出弁３２と、当該吐出弁３２を弁座３１に着座す
る方向に付勢する押圧ばね３３とが収納される。

【００１３】また、蓋板２ｃには給電端子３４ａが取付
けられている。そして当該給電端子３４ａと共振ばね２
１とを接続する接続部材３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが設け
られている。また駆動コイル１６と共振ばね２１との間
はリード線３５ａによって接続され、駆動コイル１６と
共振ばね２０との間はリード線３５ｂによって接続され
ている。

【００１４】従って、駆動コイル１６の一方の端末はリ
ード線３５ａ、共振ばね２１、接続部材３４ｄ，３４
ｃ，３４ｂを介して給電端子３４ａと接続され、また他
方の端末はリード線３５ｂ、共振ばね２０、ポール・ピ
ース１３、ねじ部材１５、ボトム７ｂ、ばね４を介して
密閉容器２に接続されている。つまり、上記給電端子３
４ａと密閉容器２との間に交番電圧を印加することによ
って、上記駆動コイル１６に交番電流を供給することが
可能となっている。

【００１５】更に、ボトム７ｂ及び帽状蓋２３には、突
起部７ｂ´および２３´に対応する位置に、例えばゴム
等の弾性体によってリング状に形成された緩衝部材３６
および３７が設けられている。従って圧縮機本体３の非
所望な揺動を当該緩衝部材３６，３７によって最小限度
の範囲に抑制することが可能となっている。

【００１６】このような構成で、駆動コイル１６に交番
電流を流すと、当該交番電流の極性に応じて、ピストン
１８が上記駆動コイル１６と共に上下に振動する。そし
て当該ピストン１８の上下振動は、上下一対の共振ばね
２０，２１によって増幅される。当該増幅されたピスト
ン１８の上下振動により、吸入弁２２および吐出弁３２
がいわばポンプ作用を行い、当該ポンプ作用により密閉
容器２内に導入された冷媒などの流体は、吸入管３０
ａ，３０ｂ、低圧室２７、吸入管３０ｃを介してケーシ
ング６の内部に流入し、ピストン１８、シリンダ室２４
および吐出弁３２を経て吐出弁室２５に流入し、更に連
通路２８、高圧室２６および吐出管２９を介して冷蔵庫
のコンデンサなどに吐出される。

【００１７】ところで、上記駆動コイル１６の巻線は、
次の様にして製造されていた。図６を参照しながら説明
すると、所定の径を有する巻き治具に駆動コイル１６の
一部を内側用として巻き、当該内側用の駆動コイル１６
の一部を巻き終えた時点で巻線作業を停止させ、この内
側に巻かれた一部の駆動コイル１６に、補強のための４
本のコイルヨーク片３８−１と２本のターミナル片３８
−２とを手作業で位置決めした上で、再び外側用として
駆動コイル１６の残りの巻線作業を行い、補強のための
４本のコイルヨーク片３８−１と２本のターミナル片３
８−２とを中にしたサンドイッチ構造で所定の巻き数の
駆動コイル１６を巻き、２本のターミナル片３８−２に
駆動コイル１６の巻き始め端と巻き終わり端をそれぞれ
巻付け、電気的接続をしていた。

【００１８】その後コイルヨーク片３８−１とターミナ
ル片３８−２との各片端にフランジ部３８−３をスポッ
ト溶接して巻き治具を除去したとき駆動コイル１６が崩
れないようにし、当該巻き治具を除去した後ワニス処理
で固形化していた。このフランジ部３８−３にピストン
１８の一端を溶接し、ピストン１８と駆動コイル１６と
を実質上一体化するようにしていた。

【００１９】なお公知とはなっていないが、当該振動型
圧縮機１は、円筒２ａ等を電路とし用いているため、上
記ターミナル片３８−２を１本にし、当該ターミナル片
３８−２に駆動コイル１６の巻き始め端を接続すると共
に、いずれかのコイルヨーク片３８−１に駆動コイル１
６の巻き終わり端を接続することも案出されている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、駆動コ
イル１６の強度を確保するためコイルヨーク片３８−１
とターミナル片３８−２とを中に入れて巻線する従来の
駆動コイル１６の製造方法では、コイルヨーク片３８−
１とターミナル片３８−２とを挿入するため巻線作業を
途中で停止させなければならず、その上当該コイルヨー
ク片３８−１やターミナル片３８−２の位置決めを手作
業で行っているため、駆動コイル１６の自動巻線化がで
きない欠点があった。またコイルヨーク片３８−１やタ
ーミナル片３８−２の各端部とフランシ部３８−３とを
スポット溶接などで溶接接続しなければならないことか
ら、作業能率が悪い欠点があった。

【００２１】本発明は、上記の欠点を解決することを目
的としており、駆動コイルの自動巻線が可能で、自動巻
線の際の巻き始めや巻き終わりの端末処理も簡単に処理
できる振動型圧縮機の駆動コイル用ボビン構造を提供す
ることを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決するた
めに、本発明の振動型圧縮機の駆動コイル用ボビン構造
は磁界中に配設された駆動コイルに交番電流を流し、共
振ばねで支持されたピストンを往復動させて高圧気体を
発生させる振動型圧縮機の駆動コイル用ボビン構造にお
いて、フランジ部と、フランジ部に連なり、駆動コイル
を支持する複数個の導電部材からなるコイルヨーク片
と、当該フランジ部にピストンの一端が固定される接続
部とを備えていることを特徴としている。

【００２３】そして上記コイルヨーク片は、駆動コイル
のコイル端を押さえる立ち上がり部がその上端部と下端
部とにそれぞれ設けられており、上端部に設けられた立
ち上がり部の少なくとも１つに、駆動コイルの巻き始め
を挟む挟み込み部が設けられていることを特徴としてい
る。

【００２４】

【作用】複数のコイルヨーク片の一端がフランジ部に連
なり、コイルヨーク片に駆動コイルのコイル端を押さえ
る立ち上がり部がその上端部と下端部とにそれぞれ設け
られ、当該上端部に設けられた立ち上がり部の少なくと
も１つに、駆動コイルの巻き始めを挟む挟み込み部が設
けられているので、駆動コイルの自動巻線化が行い得
る。

【００２５】

【実施例】図１は本発明が用いられている振動型圧縮機
の一実施例構成断面図を示している。

【００２６】同図において、本発明に係る振動型圧縮機
１は、図５に示された従来の二重密閉構造のものと異な
り、ケースなしの構造をしており、一方が開口端、他方
が有底の二重円筒形状のハウジング４０とその両端に取
り付けられた帽子状の蓋体４１，４２とで密閉容器２が
構成され、気密が保持されるようになっている。ハウジ
ング４０は外円筒４０ａと内円筒４０ｂとが一体で形成
されているが、必ずしも一体で形成されていなければな
らないものではなく、固着により一体的に形成された構
造であってもよい。

【００２７】ハウジング４０の外円筒４０ａはヨークを
形成すると共にケーシングを兼ねており、その内周面に
は円弧状の永久磁石１１が固定されている。また内円筒
４０ｂの中心部にはその軸方向にシリンダ４３が設けら
れ、シリンダ４３は複数個のねじ４４で内円筒４０ｂに
固定されている。

【００２８】シリンダ４３の内部には円筒状のピストン
４５が嵌め込まれており、当該ピストン４５の一端が、
後に説明する様に本発明に係るボビン４６のフランジ部
４６ａに固定されている。当該ボビン４６には駆動コイ
ル１６が巻装されており、永久磁石１１と内円筒４０ｂ
の外周面との空間位置に配置された上記駆動コイル１６
は、ピストン４５の往復動と一体的に上下の往復動をす
るように構成されている。

【００２９】上記ボビン４６は導電性部材からなり、図
２，図３図示の如く、４本のコイルヨーク片４６ｂ、当
該コイルヨーク片４６ｂを束ねているフランジ部４６
ａ、当該フランジ部４６ａに連なりピストン４５の一端
を固定する円筒形状部４６ｃを備え、４本のコイルヨー
ク片４６ｂに支持された態様で駆動コイル１６が巻装さ
れるようになっている。

【００３０】当該コイルヨーク片４６ｂには、その上端
部および下端部に駆動コイル１６のコイル端を押さえる
立ち上がり部４６ｄがそれぞれ設けられ、巻回された駆
動コイル１６が崩れるのを防止するようになっている。
図２では下端部の立ち上がり部４６ｄがコイルヨーク片
４６ｂに設けられた上端部の立ち上がり部４６ｄと異な
る位置に設けられているが、必ずしもこのような構造で
あることは必要でなく、当該コイルヨーク片４６ｂの下
端部の立ち上がり部４６ｄを上端部の立ち上がり部４６
ｄの真下の位置に、打ち抜き等で切り起こして設け、下
端部分の立ち上がり部４６ｄとしてもよい。

【００３１】この上端部分の立ち上がり部４６ｄの少な
くとも１つに、駆動コイル１６の一端、すなわちその巻
き始め端が自動巻線機で自動的に挟み込まれるように、
切り溝等の挟み込み部４６ｅが穿設されている。

【００３２】この様な構造を有するボビン４６に駆動コ
イル１６を巻回し駆動コイル１６を製造する方法は種々
の態様が存在するが、例えばボビン４６に駆動コイル１
６を巻回する前に、ボビン４６のフランジ部４６ａに、
図１図示の如く絶縁部材４７を添え、当該絶縁部材４７
の表面に導電材のターミナル４８を装着しておく。

【００３３】この様に準備をした後、コイルヨーク片４
６ｂの内径を有する巻き治具をボビン４６内に挿入し、
自動巻線機で駆動コイル１６の巻き始め端をボビン４６
の挟み込み部４６ｅの切り溝に挟み込ませた上で、ボビ
ン４６に所定の巻き数だけ巻回し、駆動コイル１６をボ
ビン４６に巻装する。駆動コイル１６の巻き終わり端は
ターミナル４８の端子４８ａに電気的接続される。そし
て上記巻き治具からボビン４６から除去し、ワニス処理
を行って絶縁固形化した後ピストン４５を上記円筒形状
部４６ｃに差し込み溶接をする。

【００３４】上記の説明では駆動コイル１６をボビン４
６に巻回した後、ピストン４５をボビン４６に溶接する
ようにしたが、駆動コイル１６をボビン４６に巻回する
前にピストン４５とボビン４６とを溶接し、その後駆動
コイル１６をボビン４６に巻回するようにしてもよいこ
とは言うまでもない。その他種々の製造方法を用いて駆
動コイル１６をボビン４６に巻装させることができる。

【００３５】ボビン４６のフランジ部４６ａとハウジン
グ４０の内円筒４０ｂの内部との間に共振ばね２０が介
装され、またボビン４６のフランジ部４６ａに絶縁部材
４７を介して設けられているターミナル４８と、インシ
ュレーションベース５０を介して帽子状の蓋体４２に設
置されている座ターミナル５１との間に共振ばね２１が
介装され、当該共振ばね２１の両端各部は上記ターミナ
ル４８および座ターミナル５１とそれぞれ面接触による
電気的接続されている。このようにしてピストン４５
は、上下一対の２個の共振ばね２０，２１によって支持
された構造となっている。

【００３６】ハウジング４０の開口端を閉塞する帽子状
の蓋体４２の中央部は凸部４２ａが形成されており、当
該凸部４２ａにハーメチックシールターミナル５３が設
けられている。アウタターミナル５６と蓋体４２とは電
気的接続がなされており、当該アウタターミナル５６と
センタターミナル５４とは、絶縁部材のガラス部材５５
で絶縁されている。センタターミナル５４はその両端が
蓋体４２から共に突出しており、蓋体４２の中央部の凸
部４２ａによって形成された円形凹部４２ｂに、上記説
明のインシュレーションベース５０を介して導電性の座
ターミナル５１が配設され、当該座ターミナル５１とセ
ンタターミナル５４とが、プッシュナット方式で電気的
機械的に接続固定されている。また蓋体４２には吸入管
３０が取付けられている。

【００３７】一方、ハウジング４０の有底側は、吐出管
２９を備え中央部に凸状部を有する帽子状の蓋体４１に
よって空間５７を形成して覆われているが、当該中央部
の凸状部で形成される空間は吐出弁室５８を形成してい
る。当該吐出弁室５８にはシリンダ室６０の先端部に配
設された吐出弁３２を押圧する方向に付勢しているばね
５９が配設されている。そしてピストン４５のシリンダ
室６０側は、ピストンヘッド６１がピストン４５に圧入
され、ピストンヘッド６１とピストン４５の先端との間
に吸入弁２２が配設された構造となっている。

【００３８】このように構成されているので、ハーメチ
ックシールターミナル５３のセンタターミナル５４とア
ウタターミナル５６との間に交番電圧を印加すると、セ
ンタターミナル５４、座ターミナル５１、共振ばね２
１、ターミナル４８、駆動コイル１６、ボビン４６、共
振ばね２０、内円筒４０ｂ、外円筒４０ａそしてアウタ
ターミナル５６の電路で駆動コイル１６に交番電流が流
れる。

【００３９】これにより永久磁石１１の磁界中に配設さ
れている駆動コイル１６は、当該交番電流の極性に応じ
て上下に振動する。駆動コイル１６と実質上一体化され
ているピストン４５も上記駆動コイル１６と共に上下に
往復振動する。そして当該ピストン４５の上下の往復振
動は、上下一対の共振ばね２０，２１によって増幅され
る。当該増幅されたピストン４５の上下の往復振動によ
り、吸入弁２２および吐出弁３２がいわばポンプ作用を
行い、当該ポンプ作用により吸入管３０を通して密閉容
器２内に導入された冷媒などの気体は、ピストン４５、
吸入弁２２、シリンダ室６０および吐出弁３２を経て吐
出弁室５８に流入し、冷媒などの高圧化された気体が更
に空間５７および吐出管２９を介して冷蔵庫のコンデン
サなどに吐出される。

【００４０】また図６に示されている如く、ピストン１
８がフランジ部３８−３の外部側に溶接される構成のも
のにおいても、本発明のボビン４６を使用して駆動コイ
ル１６を自動巻線化することができることは言うまでも
ない。

【００４１】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、コ
イルヨーク片とフランジ部とを一体化したボビンとな
し、当該コイルヨーク片に巻き崩れを防ぐ立ち上がり部
をその上端部と下端部とにそれぞれ設け、かつ当該上端
部の立ち上がり部に駆動コイルの巻き始めを挟む挟み込
み部を有するボビン構造にしたので、コイルヨーク片と
フランジ部とスポット溶接が不要となり、部品点数も少
なくて済み、巻線工数も低減した駆動コイルの自動巻線
化が可能となり、ピストン付き駆動コイルを能率良く製
造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が用いられている振動型圧縮機の一実施
例構成断面図である。

【図２】本発明に係る振動型圧縮機の駆動コイル用ボビ
ン構造の一実施例斜視図である。

【図３】ボビンに駆動コイルが巻回されたときの断面図
である。

【図４】ボビンに駆動コイルが巻回されたときの斜視図
である。

【図５】従来の振動型圧縮機の断面図である。

【図６】従来のピストン付き駆動コイル部の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 振動型圧縮機 ２ 密閉容器 １６ 駆動コイル ２０，２１ 共振ばね ４０ ハウジング ４１，４２ 蓋体 ４５ ピストン ４６ ボビン ４６ａ フランジ部 ４６ｂ コイルヨーク片 ４６ｃ 円筒形状部 ４６ｄ 立ち上がり部 ４６ｅ 挟み込み部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海沼 弘之 群馬県新田郡新田町大字早川字早川３番地 澤藤電機株式会社新田工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁界中に配設された駆動コイルに交番電
   流を流し、共振ばねで支持されたピストンを往復動させ
   て高圧気体を発生させる振動型圧縮機の駆動コイル用ボ
   ビン構造において、 フランジ部と、 フランジ部に連なり、駆動コイルを支持する複数個の導
   電部材からなるコイルヨーク片と、 当該フランジ部にピストンの一端が固定される接続部と
   を備えていることを特徴とする振動型圧縮機の駆動コイ
   ル用ボビン構造。
2. 【請求項２】 上記コイルヨーク片は、駆動コイルのコ
   イル端を押さえる立ち上がり部がその上端部と下端部と
   にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記
   載の振動型圧縮機の駆動コイル用ボビン構造。
3. 【請求項３】 上記上端部に設けられた立ち上がり部の
   少なくとも１つに、駆動コイルの一端を挟む挟み込み部
   が設けられていることを特徴とする請求項２記載の振動
   型圧縮機の駆動コイル用ボビン構造。