JPS61291784A - 非線型電磁振動流体圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この出願は、これと同日に出願した”非線型電磁振動流
体圧縮装置１なる名称の本出願人の共に係属中の出願　
　　　　　　号に関する出願である。

本発明の背景 本発明は非線型電磁振動流体圧縮装置に関するものであ
る。これはガス体積変化及び流体とその圧力を移送する
ように作動するものである。

従来の往復流体圧縮装置は通常動力源として回転上−夕
を用いかつその際伝動機構を用いて回転運動を往復運動
に変換する。このため、その構造は複雑で嵩ばシ、かつ
その効率は一般に低い。更に、伝動機構は簡単に壊れて
しまうおそれがあった。

往復流体コンプレッサ用の動力源として電磁振動装置が
用いられるとすれば、直接伝動及び共鳴が行われかつエ
ネルギーの保存が比較的高くなる。

しかしながら、線型の電磁振動装置に関連しては、小振
巾、不安定な振動特性、及び制限された排出及び動作圧
力の様な通常の不利な諸点が存在している。従って、動
力源として線型電磁振動流体圧縮装置を用いる通常の流
体圧縮装置は、不十分な変位、動作圧力、及び効率及び
安定性の欠除等の問題を必然的に有している。

電磁振動機を用いる通常のコンプレッサは指向性振動の
十分な精度を得るには一般に不十分である。その結果、
動作コンプレッサのシリンダ、ピストン又は他の部分は
容易に詰り、ひつつき又は不均一な摩耗を受け、その結
果振動機を内蔵したコンプレッサに不必要かつ広範囲な
損傷を与える。

この問題は、電磁振動機がコンプレッサシリンダに対し
て同軸に取付けられていない場合には、通常の使用に支
障を来たす程度にまで顕著になる。

この理由から、動力源として電磁振動機を用いた通常の
コンプレッサは要求条件が低い場合でのみ適正かつ効率
的に動作し得る。

これらの問題を解消する試みにおいては、液体圧縮装置
中に多段リンクを用いることが知られている。しかしな
がら、この変更は構造体形状を著しく複雑化しその一方
で性能の改善は比較的小さい。

さらに、通常の電磁振動機の定位（方向付け）の精度が
低いため、圧縮装置の振動機及び他の要素は不均一な摩
耗及びシリンダ及びそれと対応するピストンがくっつく
ことを防止するため同軸に配置することが最も頻繁に行
われている。従って、動力源として通常の電磁振動機を
用いる往復流体圧縮装置は、高性能が必須とされない場
合のような応用においてのみ用い得る。

以上で示唆した欠点は決定的という積りはないが、従来
の流体圧縮装置の効率及び満足を低減させる多くの欠点
の一部をなすものである。しかしながら、他の銘記する
価値のある問題もまた存在している。以上で述べたもの
は過去に現われた液体圧縮装置には改善の価値があると
いうことを示すに十分である。

本発明の目的 従って、本発明の一般的目的は上述したタイプの問題を
解消するか又は最低限にする新規な非線型電磁振動流体
圧縮装置を提供することである。

本発明の具体的目的は、広範囲の種々の要求条件下で適
正かつ効果的に作動する非線型電磁振動装置を具備した
圧縮装置を提供することである。

本発明の別の目的は非線型電磁振動機及び簡単な一般リ
ンク構造体を具備した流体圧縮機を提供することである
。

本発明の更に他の目的は、指向性振動における高いレベ
ルの精度を有する非線型電磁振動を用いた圧縮装置を提
供することである。

本発明の更に別の目的は、高い精度及び安定動作を備え
た、非線型電磁振動による圧縮装置を提供することであ
る。

本発明の別の目的は、圧縮動作中に高い振巾の振動が可
能な非線型電磁振動を有する流体圧縮装置を提供するこ
とである。

本発明の別の目的は動作中に実質的に摩擦の無い圧縮装
置を提供することである。

本発明の関連する目的は保守が少くかつ広範な動作が可
能なように容器中に封止し得る圧縮装置を提供すること
である。

好適実施例の簡単な説明 開示された本発明はその構造が別の特許出願において詳
細に説明されている新規な非線型電磁振動装置を動力源
とし得る往復圧縮装置を表わしている。振動機は高効率
、安定性定位精度、及び大きな振巾を有しており、かつ
異なった要件を有する圧縮装置に適合した多くの適正な
形態を有している。

この往復動流体圧縮装置の好ましい実施例において用い
られている非線型電磁振動装置は、電磁石、枠、リンク
用ブロック、及び少くとも１つのセグメント状の薄層板
ばねセットを含んでいる。

各々の薄層板ばねはリンクブロックを介して電磁石のア
ーマチュア（電機子）に連結されている。

各々の薄層板ばねの一方の端部は枠を介して電磁石のコ
アに連結されている。電磁石のコアとアーマチュアの間
には空隙が選択的に保持されている。

薄層状の板ばねセットはそれぞれ振動機の両端に取付け
られるか又は振動機は該セットを振動装置の一方の端部
に取付けた状態で、少くとも１つの薄層状のばねセット
を含んでいる。電磁石のコイル中にパルス状振動−励起
電流が流れた時には、薄層状のばねセットと共に、電磁
石のコア及びアーマチュアが電気的な力及び非線型弾性
蓄積力によって主振動部及び相関振動部を駆動して励起
電動数に対応した振動数で非線型振動をさせる。

好ましい実施例によるこの流体圧縮装置は、非線型電磁
振動装置のアーマチュアを少くとも１つの対応する往復
圧縮シリンダのピストンに連結する１段のリンク構造を
用いている。振動装置は、上記少くとも１つの対応する
往復圧縮シリンダに固着された部分を有している。それ
ぞれの圧縮シリンダの各ピストンは共働する°１つのリ
ンク部材及び電磁アーマチュアの端部が固着された支持
ブロックを介して電磁石のアーマチュアに結合されてい
る。

一実施例においては、往復圧縮シリンダは非線型電磁振
動装置の前又は後側に同軸状にリンク結合することがで
きる６２つ又はそれ以上の往復圧縮シリンダはまた非線
型振動装置の左右両側部又は頂部及び底部にそれらと同
軸でない状態でリンク結合することもまた可能である。

全体の組合せは、種々の冷蔵庫又は他のポンプ−型の応
用例において用いるのに適した流体コンプレッサとして
作動するものである。

本発明の好ましい実施例を詳細に説明するに先立って、
主題の非線型電磁装置に関連して使用する専門用語を概
説しておくことは価値あることであろう。

本発明においては、コンプレッサ用駆動装置は双極発振
系とみることができる電磁振動装置から成っている。電
磁石のコア及びそれに対して組合せる状態で固着された
他の構造体は所定の質量Ｍ０の第１の振動部分を構成す
る。他方、電磁石のアーマチュア及びそれに対して組合
せ状に固着された他の構造体は所定の質量Ｍ２　の第２
の振動部分を構成している。発振中、これら２つの発振
部はその発振に先立って、そのそれぞれの不動の位置に
対して往復運動を行う。これらの振動部の発振の対応す
る振巾は、Ａ／Ａ２＝Ｍ２／Ｍ１の式で与えられるよう
に関連した所定の質素に逆比例する。ここで、Ａ１．　
Ａ２はそれぞれの振巾を表わし、かっＭｌ、Ｍ２は振動
部のそれぞれの質量を表わしている。これら２つの発振
部については、比較的小さな全質量を持つ一方のものは
比較的大きな振巾を有し、かつここでは主発振又は主振
動部として言及される。より大きな質量及びより小さな
発振振巾を有する他方のものは関連発振又は関連振動部
として言及される。双極系の全振巾Ａは、主振動部及び
関連振動部の振巾の和、Ａ、　＋Ａ２である。もし質量
比Ｍ２Δｈがａω、即ちＡ□がＡ２　　の１０倍よシも
大であると、全体の電磁発振系は単一のプロトン（ｐｒ
ｏｔｏｎ）発振系とみることができる。この場合、全振
巾の値ＡはほぼＡＩ　に等しいとみることができる。同
様に、それぞれの質量を調整することによって２つの振
動部の振巾比を調整することができる′。従って、種々
の系の要素の電磁石のコア又は電磁石のアーマチュアへ
の連結の仕方により、様々な重量、形状及び発振振巾を
有する主振動部及び関連振動部が得られる。

構造及び動作 同じ番号が同じ部分を示す図面をこ＼で参照すると、第
１−３−はそれぞれの往復ピストンシリンダユニットに
連結するための１段リンク構造体を用いたコンプレッサ
ユニット及びこのコンプレッサの振動源としての非線型
ベローズ板ばね電磁振動装置を包含する本発明の好まし
い実施例を示している。

第１及び２図を参照すると、非線型電磁振動機は電磁石
の枠５、波形板ばねセット１３、及びアーマチュアリン
クブロック８及び１０を包含している。中央の構造体ｌ
は電磁石を含んでいる。電磁石のアーマチュア６はその
反対側端部においてアーマチュアリングブロック８及び
１０に結合されてお夛、このブロック８及び１０は次に
対応するばねセット中の各々の板ばねの２つのセクショ
ンの中間において、それぞれ区分された波形板ばねセッ
ト１３の中央部分に連結されている。枠５の部分は各々
区分された波形板ばねセットの反対側端部に固着されて
いる。振動機が作動した時には、アーマチュア６は区分
された波形板ばねセットの主配置方向に対して略直角な
方向に振動する。

２重のピストン−シリンダ型の非線型電磁振動ニアコン
プレッサが第１図に示されている。上記ニアコンプレッ
サの動力源は第２図で別々に示されている非線型ベロー
ズばね電磁振動装置であって、この場合、電磁石の電磁
コア又は磁心１はリベット３によって単一の二二ツ）ｔ
−形成するように、ベース２にリベット止めされている
。電磁石のコアは枠の両側でねじ４によって略Ｕ字形の
枠５に連結されている。

電磁石のアーマチュア６は上下のリンク板７にりバット
止めされており、かつ溶接などによって前部リンクブロ
ック８に連結されている。電磁コイル９は電磁石のコア
組立体１に配置されており、かつアーマチュア組立体は
コア９の内側の孔を通った後に、後部リンクブロック１
０に向って挿入されている。上部カバー１１ばねじ１２
によって電磁コアに圧着されている。

順に配置された薄層状板ばね（即ち、ベローズ又は区分
された波形板ばね）の２つのセットがそれぞれ枠５の２
つの端部に配置されている。各々の板ばねはワッシャ１
４によって分離されている。

図中においては、前方及び端部のばねのみが示されてい
るが、各々のばねセット１３は薄いスＲ−サワツシャ１
４によって分離された複数の個々のばねから成っている
。各々のベローズ板ばね１３の２つの端部及び中央には
３つの組立セクションが存在しており、各板は各々の組
立セクションを貫通する２つの穿設された組立孔を有し
ている。

押圧板１５は２つの組を成す薄層板ばねセット１３の外
側に配置されておシ、かつ枠５に対して薄層状のベロー
ズ板ばねを圧着する。電磁振動機の各々の端部の中央部
には薄層状のベローズばね１３の中央の組立部分を、対
応する端部ブロックに圧着する押圧ストラップ１６が設
けられている。

非線型電磁振動機の各端部では、４つのねじ１７がそれ
ぞれ薄層板ばねセット１３の２つの端部、の組立孔と同
様に、抑圧板１５の２つの端部における組立孔を貫通し
て、枠５の２つの端部の孔にねじ止めされている。電磁
振動機の各々の端部の中央部では、２つのねじ１７が押
圧ストラップ１６の組立孔及び薄層板ばねセット１３の
中央の組立板のところの組立孔を貫通し、かつ非線型、
ベローズ板ばね電磁振動装置を形成する後部リンクブロ
ック１ｏ及び前部リンクブロック８の中央部の孔にねじ
止めされている。

区分されたベローズ（波形）板ばねセットは、非線型弾
性要素である。この非線型％注は異なった適用環境に合
わせるよう選択及び設計することができる。振動組立体
全体においては、各々１つの形状を有する波形板ばねは
異なった適用環境の特定の要件に合わせるため、同じ又
は他の種類の波形ばねと組合わせて用いられる。これら
の区分された板ばねは、対応する広範な所望の可撓性及
び剛性を維持するため、滑らかな非線型特性及び広範な
可能な作用を併有している。内部の減衰は小さくかつそ
の疲労寿命は極めて長い。板ばねは指向性運動が正確で
ありかつ自動調整制御のための高い調節自在性を備えて
いる。これら全ての面において、本発明は一般の線型ば
ね、部分線型複合ばね及び他の既存の非線型ばねに比し
て最適成果を達成する。

各ばねセット１４における波形ばねの数は可変でかつ動
力源による励起振動に応答して振動数を変えるよう選択
的に調節される。板ばねの数が調和応答に対して必要な
数の整数倍の２乗に等しいところまで上昇すると、振動
数は対応する整数倍まで逓倍される。同様に、板ばねの
数が調和応答に必要な数の整数倍の逆数に等しくされた
時には、振動数は励起振動数の整数倍の逆数に等しくな
る。

この様にして、調和共鳴下における振動の変換及び逓倍
化は板ばねの数を機械的に調節することによって達成さ
れる。複雑な電子振動変換器の必要性は皆無である。こ
の主題の振動組立体において、共鳴状態は、無負荷状態
において又は変化する定格負荷状態において永続的に保
持し得る。この概念は調和共鳴を生成し得るようにする
強力な非線型系の独特の特性に基づいている。このばね
セットのこわさ、剛度（スチフネス）は、板ばねの数を
変えることによって可変でありかっこの様にして、調和
応答下において剛度（スチフネス）の係数の整数倍又は
整数倍の逆数の２乗に等しくすることができる。固有振
動数は振動のこわさ及び振動部の質量を組合せ調整する
ことによって整数倍及び整数倍の逆数に上昇され得る。

従って、主題の振動組立体は非線型電磁波振動における
と同様に、機械振動における調和共鳴特性を持ち得る。

本装置は調和共鳴の振動数変換及び振動数逓倍化を、独
立した電子振動変換器を用いることを必要とせずに、共
鳴型の機械振動において達成し得るようにしている。

振動装置が作動された時には、励起電流はコイル９を流
れ（第２及び３図参照）、パル゛ス状の引力が電磁作用
によって生じる。ばねセットはそれに応じて上方の連絡
板７の縦軸に平行な直線軸に沿った共通の方向に向って
一緒に弾性たわみを生じる。ばねは区分されており各板
ばねの各々の部分の反対端は異なった振動部に結合され
ているため、上述の様に、主及び関連した２つの自己往
復運動の平行四辺形が形成され、これは上方の連結板７
の中央縦軸に平行な軸に沿う長辺を共有している。枠５
の各々の側壁は各々の平行四辺形の他方の長辺を構成し
、かつ各々の板ばねの対応する部分は集合して上記２つ
の各々の平行四辺形の短辺を構成している。

全体の電磁振動装置は４つの絶縁ばね１８によってコン
プレッサの他方の要素から分離されており、かつ独立し
た２重の質量振動系を形成している。

交番振動励起電流が電磁コイル９中に流れると、パルス
状の電磁力が電磁コア１とアーマチュア６０間に生じ、
それは非線型ベローズ板ばねセット１３によって作用さ
れる非線型弾性蓄積力と共に、例えば第７図に模式的に
示す従来の電源からの振動励起電流の周波数に等しい周
波数の強制振動を生じる。主振動質量はアーマチュア組
立体、前部リンクブロック８及び後部リンクブロック１
０から成っている。相関振動質量は、電磁コア組立体、
枠５、上部カバー１１及び前部及び後部抑圧板１５から
成っている。電磁振動が電磁励起電流の振動数での共鳴
状態の近隣にあるようにするために、固有振動数範囲が
薄層状のベローズ板ばねセット１３のばねの数を変える
ことによって変調された時、励起振動数が５０Ｈｚの時
に設計された振巾が６〜７ｍに達するようにすることが
でき、その際非線型振動特性を得ることができることが
分っている。

本発明の好ましい実施例においては、ンレノイド型の電
磁石が用いられている。普通のｎ又はＥ型の電磁石と比
較した場合、このソレノイド型はより大きな電磁的引力
及びストローク（動程）を持っており、かつその２つの
端部を２重の弾性要素に連結し位置の設定及び空隙のト
リミングをよシ容易に行うことができる。加えて、全体
の電磁振動機の構造は取付及び保守しやすくするためパ
ワーヘット９状に作られている。コア、上方カバー及び
コアに接合した枠、アーマチュア及びアーマチュアの前
後の支持ブロックは全て主振動を生じるためのユニット
として用いることができる。この様にして、この構造体
は融通性を持って使用できかつ機械振動が簡単な連結部
を備えたアタッチメントによって多くの位置で発生し得
る。

本発明によって達成された非線型振動機の技術分野にお
ける顕著な革新は、この主題であるばねが指数／サイン
波形を呈するように選択されるという事実にある。その
標準剛性を変えるための曲線は設定自在でありかつばね
の最適動作特性パラメータは選択自在である。このタイ
プの非線型振動は振動弾性要素の平均剛性に依存するば
かりでなく、それはまたその剛性曲線及び構造的な減衰
と密接な関係を有している。本発明で用いられる指数／
サイン波形ばねは他のばねよりも小さな構造的減衰を有
しかつ応力及び歪の関係ははｙ対数関係となっている。

“’ｆ’　ｋ力としＪｌを歪とすると、その場合、Ｑ＝
（１８）ｎ（１＋βｆ）であって、ここでα及びβは実
験的データから最小自乗法によって決定し得るパラメー
タである。逆にｆ１は歪の指数関係として書き表わされ
る； ｅα＝１＋βｆ Ｑ 、、、ｆ＝１（θクー１）。

β σ であることが分った。

マイクロコンピュータによる計算では、上記の剛性関数
を有する振動型の非線型ばねは（むしろ広範囲な外力条
件下でかつ一定の振動数に対して）安定した周期振動を
生じるということを示している。コンピュータはまた種
々のパラメータ条件下での位相空間の安定した限界環（
ｌｉｍｉｔｉｎｇｒｉｎｇｓ）をも引き出している。

優れた性能を備えた弾性振動要素をもってしても、従来
のシステムでは依然として振動機の正常な動作は完全に
は保証され得ない。これは、その機械が動作している時
に、外的条件が様々に変化するからである。従って、例
えばそれが切断の丸めに用いられる時には、切断におけ
る減衰が切断する工作物の硬さ及び寸法の変化に伴って
変化するし、それが物体の搬送及び移送に用いられる時
には、物体の量及び種類によって振動質量が変わり、ま
たそれがガス圧縮に用いた時（振動コンプレッサ）、ガ
スばねを取付けると同等であるが剛性曲線の変化が生じ
る。これらの状態の変化はそれぞれの振動型に影響しか
つそれを共鳴区域近傍から共鳴区域より離れたところに
偏移させ、安定した限界環から出て非安定状態に入り、
その結果振動機は正常に動作しないか又はその動作中に
その性能低下を来たす。

この発明は３種数の振動制御を行う。即ち、減衰制御（
減衰の変化に対する安定化制御）；剛性制御（剛性の変
化に対する安定化制御）；及び 質量制御（質量の変化に対する安定化制御）。

制御の基本原理はフィードバック機能の方である。即ち
、プリセットフィードバック（自動補償機能）は電磁的
弾性及び質量減衰系を設計することによって形成される
ようになされている。振動機の動作条件が一度一定範囲
の変更を受けると、機械が正常に動作し続けることがで
きるようにフィードバック機能は外的条件の変化を相殺
制御する役割を果す。

このフィードバック機能は以下の手順で実施される： （ａ）　　電磁的フィードバック手順 振動振巾が外部の減衰の増大で減少した時には、振動速
度及び従ってコイルの抵抗が減少しそれによって電流が
増大する。その結果、振巾が増大する。この制御の効果
は電磁的フィードバックと呼ばれ、とくに外部の減衰の
増大（動作減衰）による動力の増大と呼ばれる。このフ
ィート９バツク効果を最大限に活用するため、本発明で
は電磁石とヨークとの間のギャップを最適に選択してお
り、かついかなる不調和も生じることなく最大のフィー
ドバック効果を得ることができるようにするため、プラ
グ差込み式ヨークが用いられている。一本発明では剛い
ばねを用いることによって振動体はそれが限界位置に達
した時に、その速度を急激に減少させて制御効果を最大
限に利用するのに貢献する。更に、コイル−整流器電流
の設計において、全波、全波整流、半波整流及び１全波
（電磁石）×全波整流（ヨーク）Ｉを用いて異なった動
作要件に適合させることができる。

（１））　　プリセットストレス（応力）手順設計の過
程において、動作区域　即ち共鳴の近傍は弾性要素の曲
線によってだけでなく・ξラメータの選択を調和させる
ことによっても選択され、要素は動作区域外で作動する
ように作られている。

一度外部減衰又は質量が増大すると、弾性要素は動作区
域の外側から内側に戻る。動作区域中の共鳴力は、機械
が正常に運動し得るように、外的条件の悪化を補償する
助けをする。

（０）　　補助ばね手順 振動機の設計において、主振動を生じる弾性要素と共に
、数組の補助ばねを取付けて外的条件の起り得る変動に
適合させることができる。外的変化が質量及び剛性に干
渉する時には、これらの補助ばねは係数を変えて機械が
正常に作動するように、振動系の剛度、こわさの変更を
補正する役割を自動的に果たす。

上述の制御手順は、別に又はそれらの１又は２以上と共
に一緒に用いることができる。特定の設計においては、
シュミレーションにより解明すべき試験データに基づく
微分方程式が定式化され、かつ必要なら動作条件を最適
化するためにコンピューターを用いることができる。

非線型の矩型ベローズ型板ばね群は、一般に本発明の重
要な動作要素であって、それによって電磁振動設備の主
特性及びその動作源としてその設備を用いる振動機が決
定される。

この要素の主特性は、略矩形の外側寸法を有する薄いベ
ローズ型の板ばね部片を応用すること、及び正弦形状又
は指数関数の形状を有する分離したセグメント及び上記
板ばねを間隔をへだでた薄層状の群にすることである。

各々のベローズ型の板ばね部片は、それを固着かつ拘束
するためのボルトを用いるための組立孔又は分離したセ
グメントの組立平面を有している。アルミニウム製ワッ
シャ状のシムがこれらの組立平面間で用いられており、
それによって板ばねに変形が生じた時に摩擦が回避でき
るようになっている。

上記ベローズ型の板ばねの主特性は以下に幾分詳しく説
明される。

（、）　　薄い矩形の板ばね部片で構成されている。

電磁振動機で用いられる従来の板ばね部片は、薄い矩形
のばね部片（２鴎）によって構成されている。これはベ
ローズ形状又はこれに対する組立孔はいずれも存在して
いない。この部片は非固着拘束モードで用いられており
、板ばねは一群のものが薄層状に構成されていて線型弾
性特性を備えた弾性要素を包合している。また非線型特
性を形成するか一定段階までは分離セグメントの直線性
で変形した後に非直線特性を現わす既知の単一部片から
成っていてしかも同心状の円形の一連のワッシャ要素を
備えた円形板ばね部片も存在している。

本発明のベローズ型の板ばねは薄く略矩形の板ばね部片
から成っている。

各々のベローズ型の板ばね部片は約０．３〜１．５１の
厚さである。この薄型の板ばね部片と原型の板ばね部片
と比べるため、それらを一群の薄層状にして用いた時に
、前者の内部減衰が指数関数的に減少する七いうことを
見出した。全体の減衰は同じ剛性を有する比較すべ金属
型の板ばね部片よりも依然として小さいが、前者によっ
て構成された横梁の強度は断面全体の面積の増大に伴っ
て増大する。矩形のベローズ型のばねは１、円盤状のベ
ローズ型ばね又は矩形の板ばねに比較して、構造要素に
よって決定される内部減衰もまたはるかに小さいという
ことが分った。略矩形のベローズ型の板ばねが作動変形
状態にある場合には、ベローズの垂直線上での曲げ又ば
ねじりによる矩形のベローズ型の板ばねの変形は、従来
の板ばね（例えば、矩形、非イローズ状又は円盤状、ベ
ローズ状の板ばね）よシもはるかに大きく、かつ同じ作
用力ｔ　受ケているビムばねのそれよりもはるかに大き
い；しかし非作動変形の方向においては、極めて大きな
一方向の剛性が存在している。従って、本発明が振動設
備中で用いられてかつ振動が生じている時には、大きな
振動中及び高度な定位（方向付け）が得られる。

（１））　　彎曲形状又は指数関数形状を有する垂直ベ
ローズ 上述の様に、略矩形のベローズ型板ばね部片においては
、垂直ベローズは構造的内部減衰を減らしかつ正しい方
向を向けた運動を保証する際に独得な影響力を有してい
る。更に、板ばねの外形寸法はどんなものであれ、例え
ば彎曲形状、指数関数形状その他の形態の種々の断面を
有するベローズが存在している。これらの種類のばね部
片は疲労型の動作状態において優れた寿命を有し七いる
。

何故ならばたわみ曲線は極めて滑らかであってかつ変化
率が無限小に近づくことができるからである。

（ｅ）　　弾性特性曲線の連結した非線型特性及びその
融通自在な選択性 本発明における垂直なベローズ型ばね部片の弾性動作特
性は、最初から最後までの動作変形の全範囲において様
々な連続した非線型動作を出限する。例えば、非円筒状
の螺旋ばねの様な多くの従来の非線型ばねは、通常それ
らが一定限度まで変形した後でのみ非線型特性領域に入
り、また線型板ばね、非線型螺旋ばね及びこれらのばね
を組合わせたものの様な他の非線型ばねは、分離セグメ
ントの線型性を現わすことによって、非線型曲線を構成
する。本発明におけるベローズ型板ばねは非線型弾性特
性を有する明らかに連続した完全な曲線を有するのみな
らずその外形、厚さ、ベローズの異なった弾性波形の形
状、各ベローズの谷の深さ及び異なった熱処理技術など
板ばねの設計パラメータを変えることによって異なった
種類の非線型弾性特性曲線を選択的に得ることもできる
。

上述の状態を説明するための例として、トランジスタ３
極管を用いることができる。全ての種数のトランジスタ
３極管は、技術的仕様によって選択し得るそれ自身の増
巾特性を有しており、従って異なつ九技術的使用及び制
御要件を満足させることができる。とくに、異なった外
部負荷変動がある状態においては、適当な非線型弾性特
性を有する曲線を設計及び選択できるとすれば、その場
合には系全体の振動の安定性を保持するための適正な非
線型フィードバック特性を得ることができる。

（ｄ）　　固定拘束 本発明の略矩型の４０−ズ板ばね群は、従来の板ばね群
と異なっている。それは従来の単一の非線型ばねと異な
った組立孔による固定拘束組立モードを採用しているか
らである。さらに、使用に際しその群中に間隔をへだて
た薄層を形成する方法を用いており、本発明のばねは融
通性及び独特な変調特性と共に非線型弾性特性を有して
いる。

この振動系全体の剛性は１次の調和共鳴又はそれより高
次の調和共鳴を実現するため、ベローズ型板ばねセット
から成る多数の部片を増減することによって変調され得
る。共鳴状態においては、本発明のばねの低い内部減衰
及び非線型動作特性によって、既に知られている線型及
び非線型電磁振動装置よりも大きな共鳴振巾及び自発的
加速特性を得ることができる。従って、単位振動力に対
するエネルギー消費は大幅に減少しかつ新規な調和共鳴
型の２重振動数変化方式が構成される。

要約すれば、薄くかつ矩形の外形及び群をなす薄層分離
セグメントの正弦波形状又は指数関数形状のベローズ板
ばねの様な非線型、矩形のベローズ板ばね群は、その適
用時に固定拘束される主特性を有しており、従って、そ
の弾性特性曲線は連続した非線型性とこの特性曲線の融
通自在な選択性を有している。これが電磁振動装置又は
種々の振動機中において用いられると、任意の公知の線
型又は非直線ばねと比較したとき、設計、選択及び非直
線性を有する特性曲線の試験における便宜性、最小の内
部減衰、大きな振巾、大きな自発的加速及び高精度の定
位（方向を定めること）及び又はより高い調和共鳴、励
起共鳴の２重の振動数を有する振動の実現と共に、高い
強度及び長い疲労抵抗持続時間など、多くの点において
最良かつ最も安定した振動特性を得ることができる。

従来の電磁振動ユニットは典型的に°Ｅ°形又はＩＨ’
形の電磁石を用いている。この発明の電磁振動装置では
アーマチュアは略Ｔ形でかつ電磁コアは略Ｕ字状であり
、これは磁界中における電磁的引力をより良好に集中さ
せるソレノイド型の電磁石となる。更に、本発明の電磁
石は独特な電磁要素を含むように作られている。電磁石
の基本材料としてシリコン含有率の低いものの代りに高
、いシリコン含有率を有する珪素鋼板が用いられる。こ
れは従来のユニットよりも大きな電磁的引力を得ること
ができる。さらに、平行四辺形状の断面を有する２重の
往復構造体は系の動作中において、振動系の高度に正確
な固定された方向の運動を保証するため、電磁石の両側
において前後の区分された波形板ばねセットを含むよう
容易に構成することができる。

制御及び調整 （ａ）１以上の調和共鳴特性の制御及び調整従来の線型
及び非線型振動装置においては、共鳴制御及び調整を行
うため基本波共鳴モードのみを用いることができる。

本発明によれば、振動装置において非線型ばねセットの
全体の剛性を調整することによって調和共鳴を発生し得
る。更にばねの個数、寸法、ベローズの形状及び熱処理
を調節することによって、全体の剛性を共鳴応答におけ
る予め決定し得る剛性の整数分の１倍の２乗又は整数倍
の２乗にすることができる。振動系の振動質量及び全体
の剛性を同時に調整することによって、整数分の１倍又
は整数倍だけ基本波共鳴におけるよりも高い振動数を生
じ得る。従って、これまで補助的な電気的コントローラ
によって達成されている調和共鳴特性を機械的に得るこ
とができる。これにより、励起された調和共鳴のための
振動数変化は振動可変用電気装置を付加することなく実
現することができる。

１以上に区分された波形ばねセットの数を調和応答を得
るために振動装置に対して予め決められた必要とされる
数の整数（ｎ）倍の２乗に等しくなるように動作振動数
を調整することによって、装置の振動数を動力源の振動
数の整数（ｎ）倍の振動数とすることができる。同様に
、１以上の波形ばねセットの数を調和応答を達成するた
めに振動装置に予め定めた必要な数の整数の逆数（１／
ｎ）倍の２乗に等しくなるように調整することによって
、その装置の動作振動数としてその動力源の振動数の整
数の逆数（１／ｎ　）倍の振動数を生じることができる
。

ばね板の枚数の決定の一例を以下に示す。

ばね板の数は下記の関係式を用いて得られる。

ここで、Ｗ（Ｘ）はその系の動作振動数であり、Ｘは振
巾である。

ｍは動作中の慣性質量である。

Ｋ　（Ｘ）はばね特性である。

一旦Ｋ（ｘ）が決定されると、ばね板の数は上式によっ
て決定し得る。

波形及び板の形状はばね特性の設計において重要である
。ばねの設計は実験的かつ理論的に解明し得る。ばね特
性は波形、波の数、板の形状及び作用される拘束条件に
依存している。ばねの設計は以下の要件に合致するもの
でなければならない；（１）　　ばね特性は振動特性に
合っていなければならない。

（２）ばねの疲労寿命は長期的な動作条件を満足させ得
るものでなければならない。

ばねの応用範囲は広いため、種々の振動機に用いられて
いるばねは互いに異なる。種々のばねはそのパラメータ
を決定するための以下のコメントに従って設計され、実
験的に変更され得る。

■、ばねの特性 以下の用語を用いる： ”Ｋ（ｘ）はばねの特性である ｒは波形の半径である Ｓは板の厚さである ｂは板の巾である 悲は板の長さである ｎは波の数である ばね特性Ｋ　（：Ｋ）は、 Ｓ３に比例する、 ｂに比例する、 Ｑ２に逆比例する ｒ２に逆比例する（他の曲線と等価の円弧を用いる）、 ばね材が決っているならば、１／ｎに比例する、（全て
の波をばねと考えると、ｎ個の波を備えたばねはこれよ
り短い直列に連結されたｎ個のばねと同等である）。

従って、 ■、ばね形状の選択 Ａ、波形：ばねの波形を決定する際において、最も重要
な事項は製造方法及びその疲労強度である。彎曲及び指
数的減少曲線は他の形状よりも秀れている。大きなたわ
みについて研究結果から、全てのｎ次の微分可能な曲線
及び組合わさった曲線は応力集中を生じず、従って衝撃
抵抗及び疲労に対する抵抗力において良好であることを
示している。他の曲線の形状は用い得ないが上述した曲
線は良好である。加速力が大きく変化する場合には、上
述の曲線は極めて好ましいものである。

Ｂ、板の形状は、もし向性振動要件を満しているならば
・ばね特性の調整及び応力集中に適合するように特注し
得る。

再び上記の式（１）全参照すると、共鳴はＷ　（ｘ）　
＝ｎＷ１　　（ここでｎ　＝１１　２１　３　”　”　
”　”　Ｋ＋又はｎ＝１，１／１／・・・、１／Ｋ）で
ある限り生じる。ここで動力源の動作振動数Ｗ１　　で
あり、それはいわゆる調和共鳴であって非線型振動特性
を有する。

適用時において、Ｗ　（Ｘ）は要求に従って選択され、
Ｋ（ｘ）は慣性質量１ｍ１に応じて決めることができ、
ここでＫ　（Ｘ）はこの系において必要とされる一般的
特性である。Ｋ　（ｘ）に従ってばねを設計することが
可能であり、各ばねの特性をＲ（Ｘ）とすること、その
場合、Ｒ（ｘ）　＝　Ｋ　（Ｘ）／ｎであって、ここに
ｎｌｊ板ばねの数である。

（以下に詳しく説明する様な）エアコンプレッサにおい
て、コンプレッサの運動方程式：％式％） が作動要件を満足するものとする。コンプレッサシリン
ダは、圧縮工程中において空気ばねに□（Ｘ）として働
く。作動要件に合わせるため、こへでばねに２（Ｘ）　
を直列に塩ｘ％　Ｋ　ｔ（ｘ）＋　ＫメＸ）として付加
する必要がおる。その際、Ｋ２（（転）はに２（か瓜Ｘ
）−に１（Ｘ）の関係から決定し得る。以上で言及した
変数を知るか又は選択することにより、ばねの数及び特
性を上述の様に設計し得る。これに代って、こメに開示
した構造が与えられれば、当業者は日常的経験によシば
ねの所望数の選択を迅速に行うことができるであろう。

（ｂ）　　性能特性の安定性の制御及び調整従来の線型
電磁振動装置及び振動機は変動する外部負荷条件下でそ
の性能特性を安定化し得る区域が極めて限られている。

従って、性能特性の安定性を改善させるため複雑な電気
的制御機構が用いられることが多い。！ムばね電磁振動
ユニット及びそれに構成された振動機の様な既存の非線
型電磁振動装置は、非線型の特性曲線のフィードバック
によりわずかにその性能安定性が改善されていたが、電
気的制御機構が依然として必要であシ又自己フィードバ
ックを制御し調整することは極めて困難である。

要件に応じて非線型弾性制御要素を付加し上記のばね群
を動力源として用いることによって、非線型の板ばね群
を用いる本発明による電磁振動装置は、質量振動、剛性
振動又は減衰振動などの様な外部負荷がいかに変動した
としても、外部負荷変動範囲に応じて非線型弾性曲線に
符号した適正な制御ばねを選択し取付けることによって
、比較的広範囲に性能特性を制御及び調整し得る非線型
弾性要素の自己フィードバックを利用できる。従って、
振動系は最初から最後まで負荷の変動範囲内において安
定した共鳴状態を保つことができる。

この様にして、電気的制御機構を付加することなく安定
した性能特性を得ることができる。

こ〜で、第２図及び第３図に移ると、孔１９ａが前部ア
ーマチュアリンク８の反対側に配置されている。それぞ
れのロッドリンク１９はブロック８中の対応する孔１９
ａに解放自在に結合された一方の端部を有しており、か
つ上記枠５中の切欠き部１９１１貫通して延びている。

ロット“リンク１９をコンプレッサシリンダ２３中に作
動嵌合されたピストン２１に結合するのに機械的リンク
ジヨイント５６が設けられている。一方９シリンダは好
ましくは、中央の構造体の対向した周縁区域に配置され
ている。ロンドリンク１９は、その振動数において、そ
の振動機の運動をピストン運動に換えかつこの様にして
対応する圧縮ストローク（行程）７分に変換している。

振動機の振動の全体の振巾は圧縮ストロークの範囲に対
応している。

とくに、第４Ａ図及び第４Ｂ図を参照すると、ピストン
は各々の圧縮シリンダ２３中に配置されている。圧縮シ
リンダは締付具を介して振動機の枠５の横壁に固着され
ている。同様の組立体が好ましくは第１図に示すように
、振動機の両側にバランスをとるために配置されており
、それによつて圧縮装置は単一の振動源及びそれぞれの
ピストンを内蔵したバランスされた２つの圧縮シリンダ
を有することとなる。

別の実施例はこの分野における通常の知識を持った者で
あれば無理なく構成することができる。

例えば、圧縮機ユニツ）１１唯一の圧縮シリンダを持つ
ようにすることができる。異なった実施例では、２つの
シリンダを第１図に示す様な両側とは反対に、振動機の
前後又は上及び下側に配置することができる。加えて、
開示された新規な構造体によって同様の仕方で、２より
も多い圧縮シリンダを効果的に適合させることができる
。シリンダが振動機の前後に取付けられた時には、その
組立体は同軸状の形状を有することとなる。シリンダが
振動機の振動軸から横又は縦方向に離れて配置されてい
る場合には、非同軸状の形状を呈する。

２つのバランスされたコンプレッサが用いられるか又は
１つの軸状コンプレッサが特徴となる場合には、低摩擦
、低い保守条件でかつ振動体に対してシールされた包囲
体を用いることを可能にするバランスのとれた条件が存
在している。

第４Ａ図は、電磁振動機に非同軸状に取付けられたロッ
ド及びピストン／シリンダ組立体の斜視図を示している
。第４Ｂ図は、第４Ａ図に示すコンプレッサユニットの
分解図である。

組立体中における軸方向誤差をなくすために、連結ロッ
ド１９及びピストン２１をリンク止めする摺動ブロック
２２が連結ブロック５６中に設けられている。ピストン
２１は、前部リンクブロック８によって駆動されて、非
線型、調和電磁振動の振動数及び振巾と等しいもので、
シリンダブロック２３中の一端部で往復運動する。入口
弁２５、弁板２６、出口弁２７及びシリンダヘッド２８
から成る弁ノξツケージばねじ２４によってシリンダ２
３の他端に取付けられている。ピストン２１の各下降ス
トローク中においては、大口弁２５が自動的に開き、空
気はシリンダヘッド２８の上部中央の取入孔及び入ロノ
モイプを介してシリンダ２３中に吸入される。ピストン
２１の各圧縮ストローク中においては、大口弁は弁板２
６上で自動的にに閉じ、かつ出口弁２７は自動的に開放
される・シリンダ２３中の空気は次にピストン２′１に
よって圧縮され、かつ排出孔を介して圧縮シリンダから
排気される。圧縮された空気はシリンダヘッド２８上に
取付けられた排気パイプコネクタ２９、排気ノイプ３０
．５路、Ｒイブ取付具３１を通って流れ、かつ圧縮空気
容器３２中に流入する。圧縮された空気にはその際空気
供給弁３３を介して所望により接近可能である。

高い排気圧は、ピストン２１の動作ストロークの死点の
位置を調整して、ピストン冠と大口弁２５間のギャップ
をピストンの動作ストロークの終端によって十分に小さ
くなるようにすることによりこれを得る゛ことができる
。

シリンダ３２中の圧力は５路パイプ取付具３１に連結さ
れた通常の圧力ゲージ３４によって表示することができ
る。ニアコンプレッサが到達可能な最大出力圧力は、ピ
ストン２１の直径が３６ｍの時には約１２−２０ｋｌ？
／ｍ２　である。６　ｋｇ　／　ｃｔｎ２の定格動作圧
力下においては、上記２重のシリンダコンプレツサは１
分画たり０．０２５　ｍａ　　の圧縮空気を安定的に生
成し得る。必要々動作圧力範囲は、５路パイプ取付具３
１に連結された圧力調整器３５によって自由に調整する
ことができる。電磁振動ニアコンプレッサの始動電流は
動作電流よシも高くはなく、かつ上記コンプレッサはし
ばしば圧力下で始動可能である。加えて、コンプレッサ
は常に動作圧力の変動範囲内で共鳴状態に近いところで
動作する。

全体の電磁振動ニアコンプレッサ装置は、４個の絶縁ば
ね１８（第１及び２図に示す）によって×−ス３６上に
取付けられている。一定量の潤滑油力ベース３６中に収
容されている。第５図は電磁振動装置とベースとの連結
の仕方を詳しく示している。この一連結状態においては
、リンク板３８は、ねじ３７によって電磁振動機の全部
リンクブロック８の下側に増付けられている。ねじ４７
によって枠５上に取付けられているプランジャポンプは
、次に圧縮ばね３９の拘束力に抗して駆動され得る。

プランジャ４ｏはプランジャシリンダブロック４１中で
往復運動し、かつフィルタ４２含有する吸引パイプ４３
を介してベース３６中の油溜めから潤滑油をくみ上げて
、かっ逆止弁４４，４５及び出口の３路・９イブ取付具
４６を通して所望の流速で２つの圧縮シリンダのピスト
ンに潤滑油を供給している。潤滑油はピストン２１を通
しかっは−スの傾斜面を越えてベース３６の貯蔵溝に帰
還しかつ再循環し得る。

第６図は、圧縮シリンダ構造体及び電磁振動機が同軸状
に配置されている、単一のシリンダを有する非線型電磁
ニアコンプレッサから成る圧縮シリンダ構造体及び非線
型動力源を示す軸側斜視図である。圧縮機の基本的構造
は、圧縮（シリンダ）が同軸状に取付けられている点を
除いて、第１〜５図に示した第１の実施例と同じである
。単純化された構造においては、振動組立体の反対の側
部上の２つの組を成す薄層板ばねは１つのセットに結合
されて、電磁振動装置の１方の端部に取付けられている
。圧縮シリンダ２３は、ねじ２ｏにょつて、電磁振動装
置の他方の端部で枠５に直接取付ケられている。軸方向
コンプレッサのピストン２１ばねじ４８によって後部リ
ンクブロック１゜に取付けられた連結枠４９を介して主
振動セクションに取付けられている。

代替的には、薄層状ベローズ板ばねセットは結合されか
つ再配置される必要はなく、かつ各圧縮シリンダは要素
１ｏに結合されたピストン２１によって板１５を通して
ボルト１７によって枠５に固着される。この別の方式に
あっては、１またはそれより多い圧縮シリンダをばねセ
ットの再配置を要せずに、振動組立体に対して同軸状に
取付けることができる。この同軸の実施例の空気圧縮手
順は上述の非同軸の実施例のそれと同様である。

非線型圧縮装置で用いられている非線型電磁振動装置は
、普通の振動機よシもより高い範囲の振動振巾を有して
いる。一定の最適励起振動数においては、それは従来の
電磁振動機の２倍又はそれよシも大きい振動振巾を得る
ことができる。更に、非線型電磁振動機は、高い動作安
定性を有している・この安定性は、振動装置の非線型性
の高度な適用特性ｏお陰で、急−に負荷が変化する厳し
い条件下においても維持可能である。同時に・指向性振
動の精度は、非線型電磁振動が通常平行四辺形構造を有
している麺め、高められている＠同軸又は非同軸形状の
いずれが用いられていても、本主題発明は、非線型電磁
振動機を用いる新規なコンプレッサ構造を含み、かつ従
来のコンプレッサに関連した固着及び不均一摩耗の問題
から解放されており、かつ一段のリンク構造体が用いら
れており、それは装置の複雑性を大巾に減少させかつそ
の応用の範囲を広げている。

従来の線型電磁振動往復運動流体圧縮装置と比較した時
、この装置は構造がより簡単であシがっよシ大きな動作
変位及びより高い動作圧力を得ることができる。加えて
、この装置はゼロ動作圧力（Ｏｋｇ／ｃｍ２）から最大
の動作圧力までの広範囲な圧力変化において、共鳴状態
に近くで常に安定して動作し得る。この発明は安定した
動作電流を有し、かつ動作圧力が増大した時に増大せず
、かつ負荷がゼロ又は圧力下において、何時でも容易に
頻繁に始動することができる。この装置は高い精度の動
作定位（定まった方向）を有しており１．かつ複数のシ
リンダ中においてそれが同軸状又は非同軸状のいずれに
配置されているかにか〜わらず、ピストンとシリンダ間
の固着及び不均一な摩耗を回避することができる。この
装置は同じ変位及び動作圧力を有する回転モータで駆動
される往復運動流体圧縮装置と比較して、そのエネルギ
ー消費が約５０−節約できる。

この装置は非線型電磁振動機及び異なった種類の往復運
動圧縮シリンダ体から構成し得、かつ冷蔵庫のコンプレ
ッサ、ニアコンプレッサ及ヒポンプの様な異なった適用
環境下で広く用いることができる。

本発明の新規な構造は簡単な形状によってより大きな排
出を生じ得るとともに高い動作圧力を達成し得る。圧縮
ユニットは負荷圧力の変動にもか〜わらず、共鳴状態又
はその近傍で定常的に動作し得る。更に、動作電流はそ
の装置が共鳴状態にある時、負荷圧力が増大するか又は
それが降下しても上昇しない。

他の実施例 本発明を説明する際に、好ましい実施例を参照した。し
かしながら、この技術に精通しかつ本発明の開示を熟知
した人であれば、本発明の範囲内における付加、削除、
代替、変更及び又は他の改変がたやすく理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例による、非軸方向に配
置された２重シリンダ、往復流体圧縮装置の斜視図、 第２図は本発明の好ましい実施例による、第１図に示す
往復流体圧縮装置で用いるため非線型電磁式振動装置の
分解図、 第３図は第１図に示す非線型電磁式振動装置の反対側に
取付けられた流体圧縮ピストン及びシリンダ組立体の部
分断面図。 第４Ａ図は本発明の１実施例による往復流体圧縮装置の
圧縮シリンダ要素の斜視図、 第４Ｂ図は第４Ａ図に特徴を示した圧縮シリンダ要素の
分解図、 第５図は、本発明の１実施例による往復流体圧縮装置で
用いるだめの潤滑油プランジャポンプの部分断面図、 第６図は本発明の別の実施例による軸方向に配置された
単一のシリンダ、非線型電磁式往復流体圧縮装置。 第７図は動作周波数電流を供給するための電気回路を示
す。 図中符号 ６・・・アーマチュア、 ９・・・電磁コイル、 １３・・・ベローズ板ばねセット。 （外５名） ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、６

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁アーマチュア、及び 上記アーマチュアの回りに取付けられた電磁コイル、 を含む第１の振動部を有する非線型電磁振動装置；上記
   アーマチュア及び上記コイルの回りに取付けられた略Ｕ
   字状の電磁コアであつて、上記アーマチュアの自由端が
   上記略Ｕ字状の電磁コア中に、アーマチュアの自由端が
   上記略Ｕ字状の電磁コアのベース部分に隣接しているが
   しかしそれから間隔をへだてて配置される姿勢になるま
   で、突入している、上記コア、を含む第２の振動部； 上記第１の振動部及び上記第２の振動部間の相対運動を
   許容するために、上記第１の振動部を上記第２の振動部
   に作動連結するための手段； 少くとも第１の略矩形の非線型ベローズ板ばねであつて
   、上記ばねの一方の部分が上記第１の振動部に作動連結
   されかつ上記ばねの別の部分が上記第２の振動部に作動
   連結されている上記ばね を含む上記第１及び第２の振動部を作動連結するための
   上記手段； 電磁電流パルスを上記コイルに供給しかつ上記第１の振
   動部及び上記第２の振動部間に作動状に延びた少くとも
   １つの略矩形の非線型ベローズ板ばねの非線型蓄積ばね
   力に抗して、上記コア中の上記アーマチュアの運動を生
   じ、それによつて上記第１の振動部及び上記第２の振動
   部間に共鳴非線型電磁振動を誘起するため、上記電磁コ
   イルに連結された電力手段； 往復運動のために嵌合されたピストンを含む第１の往復
   運動型の圧縮シリンダであつて、 上記ピストンは上記第１及び第２の振動部の一方に作動
   連結されており、かつ上記圧縮シリンダが上記第１及び
   第２の振動部の他方に作動連結されている上記圧縮シリ
   ンダ； を包含し、 それによつて、上記非線型ベローズ板ばねの動作によつ
   て生じる上記第１及び第２の振動部の相対振動が、上記
   第１の圧縮シリンダ中の往復ピストン運動に変換される
   ようになしたこと： を特徴とする非線型電磁振動流体圧縮装置。
2. （２）上記ポンプの上記第１の部分がピストンを包含し
   、かつ上記ポンプの上記第２の部分がシリンダを包含し
   てなること、 を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の非線型電磁振
   動流体圧縮装置。
3. （３）上記第１の往復圧縮シリンダが上記第１及び第２
   の振動部の主軸と非同軸状に取付けられていること、及
   び 上記ピストンを上記第１及び第２の振動部の上記一方に
   連結するための第１のリンク手段が設けられていること
   、 を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の非線型電磁振
   動流体圧縮装置。
4. （４）往復運動のためにその中に嵌合されたピストンを
   含む第２の往復運動型の圧縮シリンダであつて、 上記ピストンは上記第１及び第２の振動部 の一方に作動連結されており、かつ 上記シリンダは上記第１及び第２の振動部 の他方に作動連結されている上記シリンダ；を更に包含
   し、 それによつて上記非線型ベローズ板ばねの動作によつて
   生じる上記第１及び第２の振動部の振動がまた上記第２
   の圧縮シリンダ中の往復ピストン運動に変換されるよう
   になしたこと、 を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の非線型電磁振
   動流体圧縮装置。
5. （５）上記第１の往復圧縮シリンダは上記第１及び第２
   の振動部の主軸に対して非同軸状に取付けられているこ
   と； 上記ピストンを上記第１及び第２の振動部 の一方に連結するための第１のリンク手段 が設けられていること； 上記第２の往復圧縮シリンダは上記第１及 び第２の振動部の上記主軸に対して非同軸 状に取付けられており；かつ 上記ピストンを上記第１及び第２の振動部 の上記一方に連結するための第２リンク手 段が設けられていること： を特徴とする特許請求の範囲第４項記載の非線型電磁振
   動流体圧縮装置。
6. （６）上記第１及び第２の振動部の振動の上記主軸及び
   上記第１及び第２の往復圧縮シリンダのピストン往復運
   動上記軸が平行に配置されていること、 を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の非線型電磁振
   動流体圧縮装置。
7. （７）上記第１及び第２のリンク手段は各々、上記電磁
   アーマチュアの端部が連結された支持ブロック、及び対
   応するピストンを上記支持ブロックに固着するためのリ
   ンク部材を含んでおり；かつ 上記リンクは各々上記第１及び第２の振動装置の振動の
   主軸に実質的に直角に配置された主軸を有するロッドを
   含んでいること： を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の非線型電磁振
   動流体圧縮装置。
8. （８）上記第１の往復圧縮ピストン及びシリンダは上記
   第１及び第２の振動部の振動の主軸に対して同軸状に取
   付けられていること： を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の非線型電磁振
   動流体圧縮装置。
9. （９）上記第２の振動部が更に、 上記略Ｕ字型の電磁コイルを囲みかつそれを受入れると
   ともに上記コアの横面に対して解放自在に連結された略
   Ｕ字型の枠、 を包含することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の非線型電磁振動流体圧縮装置。
10. （１０）上記シリンダは上記Ｕ字型枠に固着されており
    、かつ 上記ピストンは上記電磁アーマチュアに作動連結されて
    いること： を特徴とする特許請求の範囲第９項記載の非線型電磁振
    動流体圧縮装置。
11. （１１）上記第１の振動部は更に、 上記電磁アーマチュアに連結された第１のリンクブロッ
    ク、 を包含することを特徴とする特許請求の範囲第１０項記
    載の非線型電磁振動流体圧縮装置。
12. （１２）上記アーマチュアは略Ｔ字状の形状を包含しか
    つＴ字状アーマチュアの脚要素の長さは、Ｕ字状の電磁
    コアのベース部分に対するアーマチュアの脚部分の自由
    端がＴ字状アーマチュアのアーム部分及びＵ字状の電磁
    コアの最端部の脚部分間に存在するギャップに等しくな
    る長さになしたこと、 を特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の非線型電磁
    振動流体圧縮装置。
13. （１３）上記第１の振動部は更に、 上記電磁アーマチュアに連結されかつ上記電磁コアの外
    部に隣接しているがしかしそれと間隔をへだてて延びて
    いる第２のリンクブロック、上記第１の端部ユニットと
    整合した上記第２の端部ユニット；及び 上記アーマチュアの上記脚部分を上記第２の端部ユニッ
    トに作動連結するための手段： を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１２項
    記載の非線型電磁振動流体圧縮装置。
14. （１４）上記少くとも第１の略矩形の非線型ベローズ板
    ばねが、 略矩形の非線型ベローズ板ばねセットの相互に平行な列
    状になるように、互いに間隔をへだてているが重ね合わ
    せてなる複数の略矩形の非線型板ばね、 からなることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載
    の非線型電磁振動流体圧縮装置。
15. （１５）上記第１の振動部及び上記第２の振動部間に延
    びた複数の略矩形の非線型ベローズ板ばねセット、 を更に包含してなることを特徴とする特許請求の範囲第
    １４項記載の非線型電磁振動流体圧縮装置。
16. （１６）各々の上記略矩形の非線型ベローズ板ばねセッ
    トの板ばねの数が、調和共鳴を得るために振動装置にお
    いて必要とされる予め定められた数の整数（ｎ）倍の２
    乗に等しいこと、 を特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の非線型電磁
    振動流体圧縮装置。
17. （１７）各々の上記略矩形の非線型ベローズ板ばねセッ
    トの板ばねの数が、調和共鳴を得るために振動装置に必
    要な予め定められた数の整数の逆数（１／ｎ）倍の２乗
    に等しいこと、 を特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の非線型電磁
    振動流体圧縮装置。
18. （１８）潤滑流体を上記第１の往復型圧縮ポンプに供給
    するために、上記第１の振動部及び上記第２の振動部間
    に連結された潤滑流体ポンプ手段、 を更に含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の非線型電磁振動流体圧縮装置。