JPH11117860A - 振動式圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒サイクル等に使用する振動式圧縮機にお
いて、弾性体の積み重ねた平板間に隙間を保持するため
の部材を追加することなく隣接するアームの接触を回避
し、アーム間の摺動により生じる摩耗や摺動損失を防止
すると共に、可動要素の重量増大に起因する冷凍能力の
低下の防止を図る。 【解決手段】 スリット２０ａの幅がアーム２１ａの幅
より広い平板１９をアーム２１ａとスリット２０ａが交
互に面する様に積み重ねた弾性体１８を備えることで、
平板１９間に隙間を保持するための部材を追加すること
なくアーム２１ａ間の摺動により生じる摩耗や摺動損失
を防止できると共に、可動要素９の重量増大に起因する
冷凍能力の低下を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクル等に
使用する振動式圧縮機の弾性体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の振動式圧縮機としては特開平０４
−３４７４６０号公報や特開平０５−２８８４１９号公
報に記載されているものが知られている。以下図面を参
照しながら上記従来の振動式圧縮機について説明する。

【０００３】従来の構成を図９、図１０に示す。図９、
図１０において、１は密閉ケーシング、２は本体であ
る。本体２は、モーター３，シリンダ４，ピストン５，
ブロック６，シリンダヘッド７，弾性体８とから構成さ
れており、サスペンションスプリング（図示せず）によ
り、密閉ケーシング１内に弾性支持されている。

【０００４】また、モーター３は、純鉄で形成された固
定子３ａとコイルで形成された可動子３ｂとから構成さ
れており、固定子３ａには永久磁石３ｃが固定されてい
る。可動子３ｂはピストン５に連結されている。

【０００５】９はピストン５，モーター３の可動子３
ｂ，可動子連結部材１０，可動クランプ１１などから構
成される可動要素であり、１２はシリンダ４，モーター
３の固定子３ａ，ブロック６，固定クランプ１３などか
ら構成される固定要素である。

【０００６】弾性体８は、積み重ねた複数の平板に渦状
のスリット１４を設けることでアーム８ａ，８ｂ，８ｃ
が形成されており、内周部８ｄが複数の可動クランプ１
１に挟まれる様に固定され、外周部８ｅが複数の固定ク
ランプ１３に挟まれる様に固定されており、シリンダ４
内に嵌められたピストン５を軸方向に摺動可能なように
支持している。

【０００７】１６は圧縮室であり、シリンダ４，ピスト
ン５により形成されている。次に振動式圧縮機の機構に
ついて説明する。交流電源等によりモーター３の可動子
３ｂ（コイル）に通電すると、この通電により永久磁石
３ｃにより発生する磁界との作用により、可動子３ｂ
（コイル）に軸方向の運動する力が発生する。その力に
より、可動子連結部材１０を介して可動子３ｂと連結さ
れたピストン５は、弾性体８を変形させてその反発力を
利用して共振しながら軸方向に往復運動を繰り返す。

【０００８】冷却システム（図示せず）からの冷媒ガス
は、吸入管（図示せず）を介してシリンダヘッド７の低
圧室７ａに導かれ、シリンダ４内の圧縮室１６に至る。
圧縮室１６に至った冷媒ガスは、上述したピストン５の
往復運動により圧縮される。

【０００９】圧縮された冷媒ガスは、シリンダヘッド７
内に配設された吐出弁（図示せず）を介して一旦シリン
ダヘッド７内の高圧室７ｂに吐出された後、吐出管（図
示せず）を介して冷却システムに吐出される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、ピストンが軸方向に変位した際に、弾性体
８のたわんだアームの接触回避のために、平板間に隙間
を保持して固定するための可動クランプ１１や固定クラ
ンプ１３を挿入する。このとき、追加したクランプ分の
積み重ね厚さが増大して大型化すると共に重量も増大す
る。特に可動クランプ１１の追加は、可動要素１２の重
量を増大させて共振周波数が低下するため振動式圧縮機
の冷凍能力も低下するという欠点があった。

【００１１】また、ピストン５が往復運動して弾性体８
のアーム８ａ，８ｂ，８ｃがたわみを繰り返す際、アー
ム８ａ，８ｂ，８ｃの両端でアーム８ａ，８ｂ，８ｃの
たわみ反力を支持すると共に、アーム８ａ，８ｂ，８ｃ
の一端が微少に周方向に回転するため、曲げとねじりの
複合した応力が作用し、アーム８ａ，８ｂ，８ｃの両端
の固定部の一部に応力が集中し、長時間運転するとこの
部分から疲労破壊が生じる可能性があるとの欠点があっ
た。

【００１２】また、上記従来の構成では、弾性体８のバ
ネ定数は平板１枚あたりのバネ定数の整数倍であり、バ
ネ定数を精密に設定しての共振特性の調整が難しかっ
た。

【００１３】本発明は従来の課題を解決するもので、弾
性体の積み重ねた平板間に隙間を保持するための部材を
追加することなく隣接するアームの接触を回避でき、ア
ーム間の摺動により生じる摩耗や摺動損失を防止できる
と共に、可動要素の重量増大に起因する冷凍能力の低下
を防止できる振動式圧縮機を提供することを目的とす
る。

【００１４】本発明の他の目的は、ピストンが往復運動
して弾性体のアームがたわみを繰り返す際に、スリット
の両端の固定部の一部に応力が極端に集中し難くするこ
とにより、応力集中による疲労破壊の発生を防ぎ、信頼
性の高い振動式圧縮機を提供することである。

【００１５】また、本発明の他の目的は、弾性体のアー
ムがたわみを繰り返す際に、スリットの両端の固定部の
一部に生じる応力集中を回避して信頼性を向上できると
共に、さらに弾性体のストロークを大きくすることで冷
凍能力を増大できる振動式圧縮機を提供することであ
る。

【００１６】また、本発明の他の目的は、一定の板厚の
平板を単純に積み重ねた弾性体より、同じアーム形状，
アームの板厚，バネ定数でも弾性体の積厚を薄くできる
積み重ね方にすることで弾性体を小型軽量化して可動要
素の重量を低減し、振動式圧縮機の共振周波数を高めて
冷凍能力をさらに増大することである。

【００１７】また、本発明の他の目的は、弾性体を形成
する平板のアーム形状，アームの板厚を変えて積み重ね
ることでバネ定数を精密に設定できると共に、平板の組
み合わせ方を選択することで弾性体の変位と荷重の関係
を任意に設定でき、ばね定数特性及び、振動式圧縮機の
共振特性を精密に設定できるようにすることである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、密閉ケーシングと、密閉ケーシング内に収納
されたシリンダと、シリンダ内に嵌められたピストン
と、可動子，固定子からなるモータと、ピストン，可動
子などから構成された可動要素と、シリンダ，固定子な
どから構成された固定要素と、少なくとも１本の渦状の
スリットにより形成されるアームを有しかつスリットの
幅がアーム幅より広い複数の平板と、平板を平板に設け
られたスリットと隣接する平板のアームが交互に面する
ように積み重ね、一部を可動要素に固定し一部を固定要
素に固定した弾性体を備えたものである。

【００１９】これにより、ピストンが軸方向に変位した
際においても、弾性体の積み重ねた平板間に隙間を保持
するための部材を追加することなく隣接するアームの接
触を回避でき、アーム間の摺動により生じる摩耗や摺動
損失を防止できると共に、可動要素の重量増大に起因す
る冷凍能力低下を防止できる。

【００２０】また、本発明は、平板に設けられた少なく
とも１本の渦状のスリットの少なくとも一方のスリット
端が、渦状のスリットを形成する曲線の法線に略一致す
る形状となっている振動式圧縮機をである。

【００２１】これにより、ピストンが往復運動して弾性
体のアームがたわみを繰り返す際に、スリットの両端の
固定部の一部に応力が極端に集中し難くすることによ
り、応力集中による疲労破壊の発生を防ぎ、信頼性の高
い振動式圧縮機を提供することができる。

【００２２】また、本発明は、少なくとも一方のスリッ
ト端から渦状のスリットを形成する曲線上にスリットよ
り幅の狭い第２のスリットを有する振動式圧縮機であ
る。

【００２３】これにより、弾性体のアームがたわみを繰
り返す際に、スリットの両端の固定部の一部に生じる応
力集中を回避して信頼性を向上できると共に、さらに弾
性体のストロークを大きくすることで冷凍能力を増大で
きる。

【００２４】また、本発明は、スリット端近傍に凹み部
を有する複数の平板と、平板に設けられたスリット端近
傍の凹み部と隣接する平板の前記アームが交互に面する
ように積み重ねたことを特徴とする振動式圧縮機であ
る。

【００２５】これにより、一定の板厚の平板を単純に積
み重ねた弾性体より、同じアーム形状，アームの板厚，
バネ定数でも弾性体の積厚を薄くできる積み重ね方にす
ることで弾性体を小型軽量化して可動要素の重量を低減
し、振動式圧縮機の共振周波数を高めて冷凍能力をさら
に増大することができる。

【００２６】また、本発明は、積み重ねられた隣接する
平板のアームの形状が異なる振動式圧縮機である。

【００２７】これにより、弾性体を形成する平板のアー
ム形状，アームの板厚を変えて積み重ねることでバネ定
数を精密に設定できると共に、平板の組み合わせ方を選
択することで弾性体の変位と荷重の関係を任意に設定で
き、ばね定数特性及び、振動式圧縮機の共振特性を精密
に設定できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、密閉ケーシングと、密閉ケーシング内に収納された
シリンダと、シリンダ内に嵌められたピストンと、可動
子，固定子からなるモータと、ピストン，可動子などか
ら構成された可動要素と、シリンダ，固定子などから構
成された固定要素と、少なくとも１本の渦状のスリット
により形成されるアームを有しかつスリットの幅がアー
ム幅より広い複数の平板と、平板を平板に設けられたス
リットと隣接する平板のアームが交互に面するように積
み重ね、一部を可動要素に固定し一部を固定要素に固定
した弾性体とからなり、ピストンが軸方向に変位した際
においても、積み重ねられた平板のスリット端が隣接す
るアームの両端を押さえて固定すると共に、積み重ねた
アーム間に隙間を保持できるため、弾性体の積み重ねた
平板間に隙間を保持するための部材を追加することなく
隣接するアームの接触を回避でき、アーム間の摺動によ
り生じる摩耗や摺動損失を防止できると共に、可動要素
の重量増大に起因する冷凍能力低下を防止できるという
作用を有する。

【００２９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、さらに、平板に設けられた少なくとも
１本の渦状のスリットの少なくとも一方のスリット端
が、渦状のスリットを形成する曲線の法線に略一致する
形状となっているものであり、ピストンが往復運動して
弾性体のアームがたわみを繰り返す際に、各アームの両
端が隣接する平板のスリット端にて渦状曲線の法線近傍
で押さえられるため、スリット端全体に分散した曲げを
主体とした応力分布となり、最大応力が低下するため、
応力集中による疲労破壊の発生を防ぎ、信頼性の高い振
動式圧縮機を提供することができるという作用を有す
る。

【００３０】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
発明において、さらに、少なくとも一方のスリット端か
ら渦状のスリットを形成する曲線上に前記スリットより
幅の狭い第２のスリットを有するものであり、弾性体の
アームがたわみを繰り返す際に、各アームの両端が隣接
する平板のスリット端にて渦状曲線の法線近傍で押さえ
られるため、スリット端全体に分散した曲げを主体とし
た応力分布となり、最大応力が低下するため、応力集中
による疲労破壊の発生を防ぐことができると共に、第２
のスリットを有することでアーム長さが増加するため弾
性体のストロークを大きくすることが可能となり冷凍能
力を増大できるとの作用を有する。

【００３１】請求項４に記載の発明は、スリット端近傍
に凹み部を有する複数の平板と、平板に設けられたスリ
ット端近傍の凹み部と隣接する平板の前記アームが交互
に面するように積み重ねたことを特徴とする弾性体とか
らなり、弾性体の隣接するアーム間の隙間が、平板に設
けられた凹み部の凹みの深さ分小さくなるため、一定の
板厚の平板を単純に積み重ねた弾性体より、同じアーム
形状，アームの板厚，バネ定数でも弾性体の積厚を薄く
できる積み重ね方にすることで弾性体を小型軽量化して
可動要素の重量を低減し、振動式圧縮機の共振周波数を
高めて冷凍能力をさらに増大することができるという作
用を有する。

【００３２】請求項５に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、さらに、積み重ねられた隣接する平板の
アームの形状が異なるものであり、弾性体を形成する平
板のアーム形状，アームの板厚を変えて積み重ねること
でバネ定数を精密に設定できると共に、平板の組み合わ
せ方を選択することで弾性体の変位と荷重の関係を任意
に設定でき、ばね定数特性及び、振動式圧縮機の共振特
性を精密に設定できるという作用を有する。

【００３３】

【実施例】以下、本発明による振動式圧縮機の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同
一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略
する。

【００３４】（実施例１）図１は本発明の実施例１によ
る振動式圧縮機の縦断面図である。図２は図１のＢ−Ｂ
線断面図である。図３は同実施例の平板の平面図であ
る。

【００３５】図１，図２，図３において、１８は弾性体
であり、円形の平板１９が、ピストン５の軸を中心とし
て積み重ねられ、その中心部１８ａが可動要素９に固定
され、外周部１８ｂが固定要素１２に固定されている。
平板１９は、渦状のスリット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，
２０ｄを設けることによって垂直方向にたわむことので
きるアーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを有する。

【００３６】スリット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
はそれぞれ、アーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの
内周側側面２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと外周側側
面２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと内周側端面２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄと外周側端面２５ａ，２５
ｂ，２５ｃ，２５ｄとから形成され、そのスリット幅
（スリット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの内周側側
面２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと外周側側面２３
ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ間の距離）はアーム幅（ア
ーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの内周側側面２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと外周側側面２３ａ，２３
ｂ，２３ｃ，２３ｄ間の距離）より広くなっている。

【００３７】また平板１９は、隣接する平板１９の中心
角を４５°回転して積み重ねることにより、アーム２１
ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの両端は、隣接するスリッ
ト２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの内周側端面２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄと外周側端面２５ａ，２５
ｂ，２５ｃ，２５ｄとで押さえられて固定される。

【００３８】以上のように構成された振動式圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。尚、本実施例に示した
振動式圧縮機の圧縮動作原理は図９の従来の振動式圧縮
機と同様であるため省略し、ここでは弾性体の動作につ
いて説明する。

【００３９】ピストン５の往復運動に伴って弾性体１８
のアーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは軸方向に変
位する。この時、アーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１
ｄの両端は、内周部１８ａが隣接する平板１９の内周側
端面２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄで押さえられて固
定され、外周部１８ｂが外周側端面２５ａ，２５ｂ，２
５ｃ，２５ｄで押さえられて固定されているため、積み
重ねたアーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ間に変位
量にかかわらず常に板厚分の隙間を保持できる。

【００４０】従って、積み重ねられた平板１９間に隙間
を保持するための部材を追加することなく隣接するアー
ムの接触を回避できるため、アーム２１ａ，２１ｂ，２
１ｃ，２１ｄ間の摺動により生じる摩耗や摺動損失を防
止できると共に、可動要素９の重量増大に起因する冷凍
能力の低下を防止できる。

【００４１】以上のように本実施例の振動式圧縮機は、
密閉ケーシング１と、密閉ケーシング１内に収納された
シリンダ４と、シリンダ４内に嵌められたピストン５
と、可動子３ｂ，固定子３ａからなるモータ３と、ピス
トン５，可動子３ｂなどから構成された可動要素９と、
シリンダ４，固定子３ａなどから構成された固定要素１
２と、少なくとも１本の渦状のスリット２０ａ，２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄにより形成されるアーム２１ａ，２
１ｂ，２１ｃ，２１ｄを有しかつスリット２０ａ，２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄの幅がアーム２１ａ，２１ｂ，２１
ｃ，２１ｄの幅より広い複数の平板１９と、平板１９に
設けられたスリット２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと
隣接する平板１９のアーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２
１ｄが交互に面するように積み重ね、一部を可動要素９
に固定し一部を固定要素１２に固定した弾性体１８とか
ら構成されているので、積み重ねられた平板１９間に隙
間を保持するための部材を追加することなく隣接するア
ーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄの接触を回避でき
るため、アーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ間の摺
動により生じる摩耗や摺動損失を防止できると共に、可
動要素９の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防止で
きる。

【００４２】尚、本実施例においては、平板１９に４本
のアーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを設けている
が、少なくとも１本以上であればよい。

【００４３】また、本実施例においては、モーター３は
永久磁石３ｃ、コイルを用いた可動子３ｂで構成されて
いるが、往復運動を行うモーター構成であれば他の構成
のモーターであっても同様に実施可能である。

【００４４】（実施例２）図４は本発明の実施例２によ
る振動式圧縮機の平板の平面図である。

【００４５】図４において、２６は平板であり、渦状の
スリット２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを設けること
によって垂直方向にたわむことのできるアーム２８ａ，
２８ｂ，２８ｃ，２８ｄを有する。

【００４６】スリット２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ
はそれぞれ、アーム２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄの
内周側側面２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄと外周側側
面３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄと内周側端面３１
ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと外周側端面３２ａ，３２
ｂ，３２ｃ，３２ｄとから形成され、その内周側端面３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び外周側端面３２ａ，
３２ｂ，３２ｃ，３２ｄはスリット２７ａ，２７ｂ，２
７ｃ，２７ｄの渦状曲線の法線に略一致する形状となっ
ている。

【００４７】本実施例は、実施例１による振動式圧縮機
に、さらに、内周側端面３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１
ｄと外周側端面３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを渦状
曲線の法線に略一致する形状としたものである。

【００４８】以上のように構成された振動式圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。ピストン５が往復運動
して平板２６のアーム２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ
がたわみを繰り返す際に、各アーム２８ａ，２８ｂ，２
８ｃ，２８ｄの両端が隣接する平板２６の内周側端面３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと外周側端面３２ａ，３
２ｂ，３２ｃ，３２ｄにて渦状曲線の法線近傍で押さえ
られる。

【００４９】そのため、応力は、内周側端面３１ａ，３
１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び外周側端面３２ａ，３２ｂ，
３２ｃ，３２ｄ全体に分散した曲げを主体とした分布と
なり、最大応力が低下する。

【００５０】従って、積み重ねられた平板２６間に隙間
を保持するための部材を追加することなく隣接するアー
ム２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄの接触を回避できる
ため、アーム２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ間の摺動
により生じる摩耗や摺動損失を防止できると共に、可動
要素９の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防止で
き、さらに、応力集中による疲労破壊の発生を防ぎ、信
頼性の高い振動式圧縮機を提供することができるという
作用を有する。

【００５１】以上のように本実施例の振動式圧縮機は、
平板２６に設けられた少なくとも１本の渦状のスリット
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの少なくとも一方のス
リット端が、渦状のスリット２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，
２７ｄを形成する曲線の法線に略一致する形状となって
いるものであり、積み重ねられた平板２６間に隙間を保
持するための部材を追加することなく隣接するアーム２
８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄの接触を回避できるた
め、アーム２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ間の摺動に
より生じる摩耗や摺動損失を防止できると共に、可動要
素９の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防止でき、
さらに、応力集中による疲労破壊の発生を防ぎ、信頼性
の高い振動式圧縮機を提供することができる。

【００５２】（実施例３）図５は本発明の実施例３によ
る振動式圧縮機の平板の平面図である。

【００５３】図５において、３３は平板であり、外周側
端面３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄから渦状のスリッ
ト３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを形成する曲線上に
スリット３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄより幅の狭い
外側スリット３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを有して
いる。３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは内側スリット
であり、内周側端面３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄか
ら渦状のスリット３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの曲
線上に形成され、スリット幅はスリット３５ａ，３５
ｂ，３５ｃ，３５ｄより狭くなっている。

【００５４】本実施例は、実施例２による振動式圧縮機
に、さらに、外側スリット３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３
６ｄと内側スリット３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを
設けたものである。

【００５５】以上のように構成された振動式圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。ピストン５が往復運動
して平板３３のアーム３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ
がたわみを繰り返す際に、各アーム３９ａ，３９ｂ，３
９ｃ，３９ｄ両端が隣接する平板３３の内周側端面３８
ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄと外周側端面３４ａ，３４
ｂ，３４ｃ，３４ｄにて渦状曲線の法線近傍で押さえら
れると共に、外側スリット３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３
６ｄ及び内側スリット３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ
を設けることにより、アーム３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，
３９ｄがたわむことができるアーム長さが伸びる。従っ
て、弾性体のアーム３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄが
たわみを繰り返す際に、各アーム３９ａ，３９ｂ，３９
ｃ，３９ｄの両端が隣接する平板３３の外周側端面３４
ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ及び内周側端面３８ａ，３
８ｂ，３８ｃ，３８ｄにて渦状曲線の法線近傍で押さえ
られるため、スリット端全体に分散した曲げを主体とし
た応力分布となり、最大応力が低下するため、応力集中
による疲労破壊の発生を防ぐことができると共に、外側
スリット３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ及び内側スリ
ット３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ有することでアー
ム長さが増加するため弾性体のストロークを大きくする
ことが可能となり冷凍能力を増大できる。

【００５６】以上のように、本実施例の振動式圧縮機
は、少なくとも一方のスリット端から渦状のスリットを
形成する曲線上に前記スリットより幅の狭い第２のスリ
ットを有するものであり、弾性体のアームがたわみを繰
り返す際に、各アームの両端が隣接する平板のスリット
端にて渦状曲線の法線近傍で押さえられるため、スリッ
ト端全体に分散した曲げを主体とした応力分布となり、
最大応力が低下するため、応力集中による疲労破壊の発
生を防ぐことができると共に、第２のスリットを有する
ことでアーム長さが増加するため弾性体のストロークを
大きくすることが可能となり冷凍能力を増大できる。

【００５７】（実施例４）図６は本発明の実施例４によ
る振動式圧縮機の平板の平面図である。図７は、図６の
Ｃ−Ｃ線断面図である。

【００５８】図６、図７において、５０は平板であり、
平板５０の外周側スリット端４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，
４０ｄ近傍の一部に板厚の薄い外周凹み部４１ａ，４１
ｂ，４１ｃ，４１ｄを有し、内周側スリット端４２ａ，
４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ近傍の一部に板厚の薄い内周凹
み部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄをそれぞれ中心角
４５°，９０°ピッチで設けられている。また、平板５
０は、隣接する平板５０の中心角を４５°回転させて、
外周凹み部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ及び内周凹
み部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄとアーム５１ａ，
５１ｂ，５１ｃ，５１ｄが組み合って積み重なってい
る。

【００５９】本実施例は、実施例１による振動式圧縮機
に、さらに、外周凹み部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１
ｄと内周凹み部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを設け
たものである。

【００６０】以上のように構成された振動式圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。平板の積み重ねは、隣
接する平板５０の中心角を４５°回転させて、外周凹み
部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ及び内周凹み部４３
ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄとアーム５１ａ，５１ｂ，
５１ｃ，５１ｄが組み合って積み重なっているため、そ
の積み重ね厚さは一定の板厚の平板５０を単純に積み重
ねた弾性体より、同じアーム形状，アームの板厚，バネ
定数でも弾性体の積厚を薄くできる。

【００６１】従って、弾性体を小型軽量化して可動要素
９の重量を低減することができるため、振動式圧縮機の
共振周波数を高めて冷凍能力をさらに増大することがで
きる。

【００６２】以上のように本実施例の振動式圧縮機は、
スリット端近傍に外周凹み部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，
４１ｄ，内周凹み部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを
有する複数の平板５０と、平板５０に設けられたスリッ
ト端近傍の外周凹み部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ
及び内周凹み部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄと隣接
する平板５０の前記アームが交互に面するように積み重
ねられた弾性体を備えているため、厚さが一定の板厚の
平板を単純に積み重ねた弾性体より、同じアーム形状，
アームの板厚，バネ定数でも弾性体の積厚を薄くでき、
弾性体を小型軽量化して可動要素の重量を低減すること
ができるため、振動式圧縮機の共振周波数を高めて冷凍
能力をさらに増大することができる。

【００６３】尚、本実施例においては、平板の表裏両面
の一部を除去して外周凹み部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，
４１ｄ及び内周凹み部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ
を形成して積み重ねたが、平板の表面の一部を除去した
平板と同じ場所で裏面の一部を除去した平板の２種類の
平板を向かい合わせに組み合わせて積み重ねても良い。

【００６４】また、本実施例においては、平板に４本の
アームを設けているため凹み部を中心角４５°，ピッチ
９０°としたが、アームは少なくとも１本以上であれば
良く、ｎ本のアームを有する場合は、中心角が３６０／
（２ｎ）°となり、ピッチは３６０／ｎ°となる。

【００６５】（実施例５）図８は本発明の実施例５によ
る振動式圧縮機の平板の平面図である。図９は同実施例
の第２の平板の平面図である。

【００６６】図８，図９において、４４ａ，４４ｂ，４
４ｃ，４４ｄはアームであり、平板４５に設けられてい
る。４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄは第２のアームで
あり、アーム４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄよりアー
ム幅が細くなっている。

【００６７】本実施例は、実施例１による振動式圧縮機
に、さらに、アーム幅の細いアーム６ａ，４６ｂ，４６
ｃ，４６ｄを有する平板４５を設けたものである。

【００６８】以上のように構成された振動式圧縮機につ
いて、以下その動作を説明する。ピストン５が往復運動
して平板４５のアーム４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ
がたわみを繰り返す際のバネ定数は、弾性体１８の積み
重ねられた隣接する平板４５と平板４６のアームの形状
が異なるため、弾性体１８を形成する平板４５及び平板
４６のアーム形状，アームの板厚を変えて積み重ねるこ
とでバネ定数を精密に設定できると共に、平板４５及び
平板４６の組み合わせ方を選択することで弾性体１８の
変位と荷重の関係を任意に設定でき、ばね定数特性及
び、振動式圧縮機の共振特性を精密に設定できる。

【００６９】以上のように本実施例の振動式圧縮機は、
積み重ねられた隣接する平板のアームの形状が異なるも
のであり、弾性体１８を形成する平板のアーム形状，ア
ームの板厚を変えて積み重ねることでバネ定数を精密に
設定できると共に、平板の組み合わせ方を選択すること
で弾性体の変位と荷重の関係を任意に設定でき、ばね定
数特性及び、振動式圧縮機の共振特性を精密に設定でき
る。

【００７０】尚、本実施例においては、アーム幅のみ異
なる平板を用いたが、隣接するアームが常に非接触であ
れば板厚，アーム長さ，アーム曲線等が異なるものでも
良いことは言うまでもない。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明は、密閉ケーシングと、密閉ケーシング内に収納され
たシリンダと、シリンダ内に嵌められたピストンと、可
動子，固定子からなるモータと、ピストン，可動子など
から構成された可動要素と、シリンダ，固定子などから
構成された固定要素と、少なくとも１本の渦状のスリッ
トにより形成されるアームを有しかつスリットの幅がア
ーム幅より広い複数の平板と、平板を平板に設けられた
スリットと隣接する平板のアームが交互に面するように
積み重ね、一部を可動要素に固定し一部を固定要素に固
定した弾性体とから構成されているので、積み重ねられ
た平板間に隙間を保持するための部材を追加することな
く隣接するアームの接触を回避できるため、アーム間の
摺動により生じる摩耗や摺動損失を防止できると共に、
可動要素の重量増大に起因する冷凍能力の低下を防止で
きる。

【００７２】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明に加えて、平板に設けられた少なくとも１
本の渦状のスリットの少なくとも一方のスリット端が、
渦状のスリットを形成する曲線の法線に略一致する形状
となっているので、アームの両端に生じる応力集中によ
る疲労破壊の発生を防ぎ、信頼性の高い振動式圧縮機を
提供することができる。

【００７３】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の発明に加えて、少なくとも一方のスリット端か
ら渦状のスリットを形成する曲線上に前記スリットより
幅の狭い第２のスリットを有するものであり、第２のス
リットを有することでアーム長さが増加するため弾性体
のストロークを大きくすることが可能となり冷凍能力を
増大できる。

【００７４】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載の発明に加えて、スリット端近傍に凹み部を有す
る複数の平板と、平板に設けられたスリット端近傍の凹
み部と隣接する平板の前記アームが交互に面するように
積み重ねられた弾性体を備えているため、厚さが一定の
板厚の平板を単純に積み重ねた弾性体より、同じアーム
形状，アームの板厚，バネ定数でも弾性体の積厚を薄く
でき、弾性体を小型軽量化して可動要素の重量を低減す
ることができるため、振動式圧縮機の共振周波数を高め
て冷凍能力をさらに増大することができる。

【００７５】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
に記載の発明に加えて、積み重ねられた隣接する平板の
アームの形状が異なるものであり、弾性体を形成する平
板のアーム形状，アームの板厚を変えて積み重ねること
でバネ定数を精密に設定できると共に、平板の組み合わ
せ方を選択することで弾性体の変位と荷重の関係を任意
に設定でき、ばね定数特性及び、振動式圧縮機の共振特
性を精密に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による振動式圧縮機の実施例１の縦断面
図

【図２】図１のＢ−Ｂ線断面図

【図３】同実施例の平板の平面図

【図４】本発明による振動式圧縮機の実施例２の平板の
平面図

【図５】本発明による振動式圧縮機の実施例３の平板の
平面図

【図６】本発明による振動式圧縮機の実施例４の平板の
平面図

【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図

【図８】本発明による振動式圧縮機の実施例５の平板の
平面図

【図９】同実施例の第２の平板の平面図

【図１０】従来の振動式圧縮機の縦断面図

【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図

【符号の説明】

１ 密閉ケーシング ３ モーター ３ａ 固定子 ３ｂ 可動子 ４ シリンダ ５ ピストン ９ 可動要素 １２ 固定要素 １８ 弾性体 １９ 平板 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ スリット ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ アーム ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３２ａ，３２ｂ，３
２ｃ，３２ｄ スリット端 ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３７ａ，３７ｂ，３
７ｃ，３７ｄ 第２のスリット ４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４２ａ，４２ｂ，４
２ｃ，４２ｄ 凹み部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 誠 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉ケーシングと、前記密閉ケーシング
   内に収納されたシリンダと、前記シリンダ内に嵌められ
   たピストンと、可動子，固定子からなるモータと、前記
   ピストン，前記可動子などから構成された可動要素と、
   前記シリンダ，前記固定子などから構成された固定要素
   と、少なくとも１本の渦状のスリットにより形成される
   アームを有しかつ前記スリットの幅が前記アーム幅より
   広い複数の平板と、前記平板を前記平板に設けられた前
   記スリットと隣接する前記平板の前記アームが交互に面
   するように積み重ね、一部を前記可動要素に固定し一部
   を前記固定要素に固定した弾性体とからなる振動式圧縮
   機。
2. 【請求項２】 平板に設けられた少なくとも１本の渦状
   のスリットの少なくとも一方のスリット端が、渦状の前
   記スリットを形成する曲線の法線に略一致する形状であ
   る請求項１記載の振動式圧縮機。
3. 【請求項３】 少なくとも一方のスリット端から渦状の
   スリットを形成する曲線上に前記スリットより幅の狭い
   第２のスリットを有する請求項２記載の振動式圧縮機。
4. 【請求項４】 スリット端近傍に凹み部を有する平板
   と、前記平板に設けられた前記スリット端近傍の前記凹
   み部と隣接する前記平板の前記アームが交互に面するよ
   うに積み重ねたことを特徴とする請求項１記載の振動式
   圧縮機。
5. 【請求項５】 積み重ねられた隣接する平板のアームの
   形状が異なる請求項１記載の振動式圧縮機。