JPH11201035A - リニア圧縮機 - Google Patents
リニア圧縮機Info
- Publication number
- JPH11201035A JPH11201035A JP667198A JP667198A JPH11201035A JP H11201035 A JPH11201035 A JP H11201035A JP 667198 A JP667198 A JP 667198A JP 667198 A JP667198 A JP 667198A JP H11201035 A JPH11201035 A JP H11201035A
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- JP
- Japan
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- piston
- cylinder
- ring
- outer peripheral
- peripheral edge
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/001—Gas cycle refrigeration machines with a linear configuration or a linear motor
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リニア圧縮機の可動部材の弾性支持構造にお
いて、ばね手段に板ばねを用いると、ピストンの直線往
復運動方向への変形量が大きくとれないために、ピスト
ンのストロークを十分に確保することができず、その結
果、圧縮室の径が大きくなり、圧縮機の小型化が困難と
なる。 【解決手段】 ばね手段を、リング状の外周縁部７ａか
ら、複数のはり７ｂを中心方向に前記リングの中心線に
対して線対称に延設した板ばね７を複数並設し、前記板
ばね７はリング状の外周縁部７ａでシリンダー１と一体
化した枠体８に締結固定され、はり７ｂの各延設端７ｃ
はフリー支持されるようにピストン２中心軸上に固定し
た支持部材６により挟持するので、板ばね７は、はり７
ａの延設端７ｃでフリー支持される片持ちはりとなり、
許容変形量を大きくすることができる。
いて、ばね手段に板ばねを用いると、ピストンの直線往
復運動方向への変形量が大きくとれないために、ピスト
ンのストロークを十分に確保することができず、その結
果、圧縮室の径が大きくなり、圧縮機の小型化が困難と
なる。 【解決手段】 ばね手段を、リング状の外周縁部７ａか
ら、複数のはり７ｂを中心方向に前記リングの中心線に
対して線対称に延設した板ばね７を複数並設し、前記板
ばね７はリング状の外周縁部７ａでシリンダー１と一体
化した枠体８に締結固定され、はり７ｂの各延設端７ｃ
はフリー支持されるようにピストン２中心軸上に固定し
た支持部材６により挟持するので、板ばね７は、はり７
ａの延設端７ｃでフリー支持される片持ちはりとなり、
許容変形量を大きくすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として冷凍空調に
使用されるリニア圧縮機に関し、可動部材の弾性支持構
造に関するものである。
使用されるリニア圧縮機に関し、可動部材の弾性支持構
造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のリニア圧縮機を図５に示す。特開
平４−３４７４６０号公報にも開示されているように、
シリンダー部材１０４にピストン１０６が挿入され、圧
縮室１０７を形成している。ピストン１０６は、リニア
モータ１１１に駆動連結されている。ピストン１０６の
後端部には、ピストン１０６をシリンダー部材１０４内
で往復動可能にケーシング１０２のケーシングアッセン
ブリに対し弾性支持するためのばね手段１１６が配設さ
れている。このばね手段１１６は、ピストン１０６の中
心部に延設された連結シャフト１０６ｃを複数の板ばね
１１７で支持した構成としている。この板ばね１１７
は、図６に示すように、板厚の小さい略円板状の部材で
なっており、その中心部には、前記ピストン１０６の連
結シャフト１０６ｃに支持される内周部１１７ａが設け
られており、一方、外周部には、略リング状で前記ケー
シング１０２のケーシングアッセンブリ３に支持される
外周部１１７ｂが設けられている。また、前記内周部１
１７ａの中央には中央取付孔１１７ｃが形成されてお
り、外周部１１７ｂには複数個所に外周部取り付け孔１
１７ｄが形成されている。そして、この板ばね１１７
は、前記内周部１１７ａと外周部１１７ｂとの間に複数
の変形部１１７ｅが架設されている。
平４−３４７４６０号公報にも開示されているように、
シリンダー部材１０４にピストン１０６が挿入され、圧
縮室１０７を形成している。ピストン１０６は、リニア
モータ１１１に駆動連結されている。ピストン１０６の
後端部には、ピストン１０６をシリンダー部材１０４内
で往復動可能にケーシング１０２のケーシングアッセン
ブリに対し弾性支持するためのばね手段１１６が配設さ
れている。このばね手段１１６は、ピストン１０６の中
心部に延設された連結シャフト１０６ｃを複数の板ばね
１１７で支持した構成としている。この板ばね１１７
は、図６に示すように、板厚の小さい略円板状の部材で
なっており、その中心部には、前記ピストン１０６の連
結シャフト１０６ｃに支持される内周部１１７ａが設け
られており、一方、外周部には、略リング状で前記ケー
シング１０２のケーシングアッセンブリ３に支持される
外周部１１７ｂが設けられている。また、前記内周部１
１７ａの中央には中央取付孔１１７ｃが形成されてお
り、外周部１１７ｂには複数個所に外周部取り付け孔１
１７ｄが形成されている。そして、この板ばね１１７
は、前記内周部１１７ａと外周部１１７ｂとの間に複数
の変形部１１７ｅが架設されている。
【０００３】ピストン１０６の質量やばね手段１１６の
ばね定数で決まる固有振動数に対応した所定周波数の交
流電流をリニアモータ１１１のコイル１１５に同期して
通電することにより、両ピストン１０６を前記固有振動
数で往復動させて、圧縮室１０７でガス圧を発生させる
ように構成されている。
ばね定数で決まる固有振動数に対応した所定周波数の交
流電流をリニアモータ１１１のコイル１１５に同期して
通電することにより、両ピストン１０６を前記固有振動
数で往復動させて、圧縮室１０７でガス圧を発生させる
ように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成の板ばね１１７では、変形部１１７ｅの長さを
十分大きくとれず、ピストンの直線往復運動方向への許
容変形量も大きくとれない。結果、ピストンのストロー
クを十分に確保することができず、必要な冷媒循環量を
得るには、圧縮室１０７の径を大きくすることが必要と
なり、圧縮機の小型化が困難であった。
来の構成の板ばね１１７では、変形部１１７ｅの長さを
十分大きくとれず、ピストンの直線往復運動方向への許
容変形量も大きくとれない。結果、ピストンのストロー
クを十分に確保することができず、必要な冷媒循環量を
得るには、圧縮室１０７の径を大きくすることが必要と
なり、圧縮機の小型化が困難であった。
【０００５】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、大きな変形量を許容する板ばねを提供する
ことを目的とする。
ものであり、大きな変形量を許容する板ばねを提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、ばね手段を、リング状の外周縁部から、複
数のはりを中心方向に前記リングの中心線に対して線対
称に延設した板ばねを複数並設し、前記板ばねはリング
状の外周縁部でシリンダーと一体化した枠体に締結固定
され、はりの各延設端はフリー支持されるようにピスト
ン中心軸上に固定した支持部材により挟持したものであ
る。
に本発明は、ばね手段を、リング状の外周縁部から、複
数のはりを中心方向に前記リングの中心線に対して線対
称に延設した板ばねを複数並設し、前記板ばねはリング
状の外周縁部でシリンダーと一体化した枠体に締結固定
され、はりの各延設端はフリー支持されるようにピスト
ン中心軸上に固定した支持部材により挟持したものであ
る。
【０００７】上記可動部材の弾性支持構造によって、板
ばねは、はりの延設端でフリー支持される片持ちはりと
なるので、許容変形量を大きくすることができる。
ばねは、はりの延設端でフリー支持される片持ちはりと
なるので、許容変形量を大きくすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、シリン
ダーとシリンダー内に設置された圧縮室を形成するピス
トンとこのピストンを往復駆動させるリニアモータとピ
ストンをシリンダーに対して弾性支持するばね手段を備
えたリニア圧縮機において、前記ばね手段を、リング状
の外周縁部から、複数のはりを中心方向に前記リングの
中心線に対して線対称に延設した板ばねを複数並設し、
前記板ばねはリング状の外周縁部でシリンダーと一体化
した枠体に締結固定され、はりの各延設端はフリー支持
されるようにピストン中心軸上に固定した支持部材によ
り挟持したものである。このことにより、板ばねは、は
りの延設端でフリー支持される片持ちはりとなるので、
許容変形量を大きくすることができる。
ダーとシリンダー内に設置された圧縮室を形成するピス
トンとこのピストンを往復駆動させるリニアモータとピ
ストンをシリンダーに対して弾性支持するばね手段を備
えたリニア圧縮機において、前記ばね手段を、リング状
の外周縁部から、複数のはりを中心方向に前記リングの
中心線に対して線対称に延設した板ばねを複数並設し、
前記板ばねはリング状の外周縁部でシリンダーと一体化
した枠体に締結固定され、はりの各延設端はフリー支持
されるようにピストン中心軸上に固定した支持部材によ
り挟持したものである。このことにより、板ばねは、は
りの延設端でフリー支持される片持ちはりとなるので、
許容変形量を大きくすることができる。
【０００９】請求項２記載の本発明は、板ばねのはり形
状を渦巻き線状としたものである。これにより、有効ば
ね長を大きくとることができるので、変形時の発生応力
が小さくでき、耐久性が向上する。
状を渦巻き線状としたものである。これにより、有効ば
ね長を大きくとることができるので、変形時の発生応力
が小さくでき、耐久性が向上する。
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１１】（実施例１）図１において、シリンダー１
とシリンダー内に圧縮室３を形成するピストン２が配置
されている。このピストン２を往復駆動させるリニアモ
ータ４の可動体４ａがピストン２に連結されている。ピ
ストン２の反圧縮室側の後端部には、ピストン２を弾性
支持するためのばね手段５として複数の板ばね７が配設
されている。以下、このばね手段５の構造について説明
する。凹状の円筒６ａを重ね合わせて形成した中空円筒
の側壁に中心線に対して線対称に複数個の切り欠き６ｂ
を形成した支持部材６がピストン２の中心軸上に締結固
定される。板ばね７は、図２に示すようにリング状の外
周縁部７ａから、複数のはり７ｂが中心方向に、前記リ
ングの中心線に対して線対称に延設されている。はり７
ｂの延設端７ｃは切り欠き６ｂの幅より大きい幅に形成
されている。板ばね７はリング状の外周縁部７ａでシリ
ンダー２と一体化したリニアモータ４の枠体８に締結固
定され、はり７ｂの延設端７ｃは支持部材６の切り欠き
６ｂに挿入されて、フリーに支持される。図３は支持部
材６に板ばね７のはり７ｂの延設端７ｃが支持された状
態での部分拡大図である。
とシリンダー内に圧縮室３を形成するピストン２が配置
されている。このピストン２を往復駆動させるリニアモ
ータ４の可動体４ａがピストン２に連結されている。ピ
ストン２の反圧縮室側の後端部には、ピストン２を弾性
支持するためのばね手段５として複数の板ばね７が配設
されている。以下、このばね手段５の構造について説明
する。凹状の円筒６ａを重ね合わせて形成した中空円筒
の側壁に中心線に対して線対称に複数個の切り欠き６ｂ
を形成した支持部材６がピストン２の中心軸上に締結固
定される。板ばね７は、図２に示すようにリング状の外
周縁部７ａから、複数のはり７ｂが中心方向に、前記リ
ングの中心線に対して線対称に延設されている。はり７
ｂの延設端７ｃは切り欠き６ｂの幅より大きい幅に形成
されている。板ばね７はリング状の外周縁部７ａでシリ
ンダー２と一体化したリニアモータ４の枠体８に締結固
定され、はり７ｂの延設端７ｃは支持部材６の切り欠き
６ｂに挿入されて、フリーに支持される。図３は支持部
材６に板ばね７のはり７ｂの延設端７ｃが支持された状
態での部分拡大図である。
【００１２】上記構成で、ピストン２がリニアモータに
より往復動され、圧縮室３で圧縮仕事を行う。このと
き、ピストン２の質量やばね手段５で決まる固有振動数
にリニアモータ４の駆動電源周波数を一致させるように
しており、そうすることで、共振を利用してリニアモー
タ４の効率を増大させるようにしている。
より往復動され、圧縮室３で圧縮仕事を行う。このと
き、ピストン２の質量やばね手段５で決まる固有振動数
にリニアモータ４の駆動電源周波数を一致させるように
しており、そうすることで、共振を利用してリニアモー
タ４の効率を増大させるようにしている。
【００１３】上記構成において、板ばね７のはり７ｂ
は、延設端７ｃを支持部材６により挟み込まれフリーに
支持されるので、片持ちはりとなり、許容変形量を大き
くすることができる。
は、延設端７ｃを支持部材６により挟み込まれフリーに
支持されるので、片持ちはりとなり、許容変形量を大き
くすることができる。
【００１４】（実施例２）図４は、板ばねのはり形状を
渦巻き線状としたものである。これにより、有効ばね長
を大きくとることができるので、変形時の発生応力が小
さくでき、耐久性が向上する。
渦巻き線状としたものである。これにより、有効ばね長
を大きくとることができるので、変形時の発生応力が小
さくでき、耐久性が向上する。
【００１５】（他の実施例）上述の実施例１及び２にお
いて、板ばね７はリング状の外周縁部７ａから複数のは
り７ｂが中心に向かって延設された構造となっている
が、板ばねとして、これとは逆の構造、すなわち、リン
グ状の内周縁部から複数のはりが外側に延設された構造
のものを用いることも可能である。この場合、板ばねは
内周縁部がピストン２に対して相対的に締結固定され、
外側に延設されたはりの自由端部がシリンダー２と一体
化したリニアモータ４の枠体８にフリーに支持される。
いて、板ばね７はリング状の外周縁部７ａから複数のは
り７ｂが中心に向かって延設された構造となっている
が、板ばねとして、これとは逆の構造、すなわち、リン
グ状の内周縁部から複数のはりが外側に延設された構造
のものを用いることも可能である。この場合、板ばねは
内周縁部がピストン２に対して相対的に締結固定され、
外側に延設されたはりの自由端部がシリンダー２と一体
化したリニアモータ４の枠体８にフリーに支持される。
【００１６】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、請求
項１記載の発明は、ばね手段を、リング状の外周縁部か
ら、複数のはりを中心方向に前記リングの中心線に対し
て線対称に延設した板ばねを複数並設し、前記板ばねは
リング状の外周縁部でシリンダーと一体化した枠体に締
結固定され、はりの各延設端はフリー支持されるように
ピストン中心軸上に固定した支持部材により挟持したの
で、板ばねは、はりの延設端でフリー支持される片持ち
はりとなり、許容変形量を大きくすることができる。
項１記載の発明は、ばね手段を、リング状の外周縁部か
ら、複数のはりを中心方向に前記リングの中心線に対し
て線対称に延設した板ばねを複数並設し、前記板ばねは
リング状の外周縁部でシリンダーと一体化した枠体に締
結固定され、はりの各延設端はフリー支持されるように
ピストン中心軸上に固定した支持部材により挟持したの
で、板ばねは、はりの延設端でフリー支持される片持ち
はりとなり、許容変形量を大きくすることができる。
【００１７】また、板ばねのはり形状を渦巻き線状とす
ることにより、有効ばね長を大きくとることができるの
で、変形時の発生応力が小さくでき、耐久性が向上す
る。
ることにより、有効ばね長を大きくとることができるの
で、変形時の発生応力が小さくでき、耐久性が向上す
る。
【図１】本発明の一実施例を示すリニア圧縮機の断面図
【図２】本発明の一実施例を示す板ばねの形状図
【図３】本発明の一実施例を示す部分拡大図
【図４】本発明のさらに他の一実施例を示す板ばねの形
状図
状図
【図５】従来のリニア圧縮機の構造図
【図６】従来の板ばね形状図
１ シリンダー ２ ピストン ３ 圧縮室 ４ リニアモータ ４ａ 可動体 ５ ばね手段 ６ 支持部材 ６ａ 凹状の円筒 ６ｂ 切り欠き ７ 板ばね ７ａ 外周縁部 ７ｂ はり ７ｃ 延設端 ８ 枠体 ９ 渦巻き形状はり
Claims (2)
- 【請求項１】 シリンダーと、シリンダー内に設置され
た圧縮室を形成するピストンと、このピストンを往復駆
動させるリニアモータと、前記ピストンをシリンダーに
対して弾性支持するばね手段を備えたリニア圧縮機にお
いて、前記ばね手段を、リング状の外周縁部から、複数
のはりを中心方向に前記リングの中心線に対して線対称
に延設した板ばねを複数並設し、前記板ばねはリング状
の外周縁部でシリンダーと一体化した枠体に締結固定さ
れ、はりの各延設端はフリー支持されるようにピストン
中心軸上に固定した支持部材により挟持したことを特徴
とするリニア圧縮機。 - 【請求項２】 板ばねのはり形状を渦巻き線状とした請
求項１記載のリニア圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP667198A JPH11201035A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | リニア圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP667198A JPH11201035A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | リニア圧縮機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11201035A true JPH11201035A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11644846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP667198A Pending JPH11201035A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | リニア圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11201035A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6389811B2 (en) | 2000-06-13 | 2002-05-21 | Twinbird Corporation | Stirling cycle engine |
| KR100632706B1 (ko) | 2004-09-06 | 2006-10-11 | 주식회사 파워로직스 | 판 스프링 |
| WO2015020903A1 (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | Raytheon Company | Non-rotating flexure bearings for cryocoolers and other devices |
| US10234075B2 (en) | 2017-02-07 | 2019-03-19 | Raytheon Company | Non-rotating flexure bearings with enhanced dynamic stability for cryocoolers and other devices |
| JP2019527314A (ja) * | 2016-07-22 | 2019-09-26 | カー エヌ エフ フロードス アクチエンゲゼルシャフト | 電気力学式の駆動装置を備えた往復動する容積形ポンプおよび容積形ポンプを運転するための方法 |
| CN111336088A (zh) * | 2020-02-13 | 2020-06-26 | 杭州电子科技大学 | 一种直线型臂板弹簧线性压缩机 |
| DE102019121224A1 (de) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | DÜRR Technik GmbH & Co. KG | Linearkompressor oder Linearpumpe |
-
1998
- 1998-01-16 JP JP667198A patent/JPH11201035A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6389811B2 (en) | 2000-06-13 | 2002-05-21 | Twinbird Corporation | Stirling cycle engine |
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| JP2016527458A (ja) * | 2013-08-09 | 2016-09-08 | レイセオン カンパニー | 極低温冷凍機および他の装置用の非回転フレクシャーベアリング |
| JP2019527314A (ja) * | 2016-07-22 | 2019-09-26 | カー エヌ エフ フロードス アクチエンゲゼルシャフト | 電気力学式の駆動装置を備えた往復動する容積形ポンプおよび容積形ポンプを運転するための方法 |
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| CN111336088B (zh) * | 2020-02-13 | 2021-11-02 | 杭州电子科技大学 | 一种直线型臂板弹簧线性压缩机 |
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