(57)【要約】モータおよびシリンダ（１）により形成された非共振アセンブリと、シリンダ（１）内で往復運動するピストン（２）により形成された共振アセンブリと、ピストン（２）をモータに対して作動的に連結する作動手段（３）とを備えるリニアコンプレッサ用の共振装置であって、少なくとも１つのばね手段が、ピストン（２）の軸に対して同軸で、作動手段（３）および非共振アセンブリに対して作動的に連結される長形の管状体（５０）を呈し、この管状体（５０）が、周方向区域（５３）で折りたたまれた延長部の少なくとも一部を有し、各周方向区域（５３）がピストン（２）の移動後に軸方向に弾性変形する、装置。
2005532500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータおよびシリンダ（１）により形成された非共振アセンブリと、シリンダ（１）内で往復運動するピストン（２）により形成された共振アセンブリと、ピストン（２）をモータに対して作動的に連結する作動手段（３）と、共振アセンブリに取り付けられ、ピストン（２）が移動する方に弾性的に軸方向変形する少なくとも１つのばね手段とを備える、リニアコンプレッサ用の共振装置であって、
前記ばね手段が、ピストン（２）の軸に同軸で、作動手段（３）に対して作動的に連結される一方の端部（５１）と非共振アセンブリに対して作動的に連結される他方の端部（５２）とを有する長形の管状体（５０）であり、前記管状体（５０）は、前記管状体（５０）の軸に関して対称な周方向区域（５３）で折りたたまれた延長部の少なくとも一部を有し、各周方向区域（５３）が、ピストン（２）の移動後に軸方向に弾性変形することを特徴とする、装置。
【請求項２】
周方向区域（５３）が同じ断面形状を呈することを特徴とする、請求項１に記載の共振装置。
【請求項３】
各周方向区域（５３）がほぼ「Ｖ」字状の断面を示し、各周方向区域（５３）がそれぞれの上反角の変化により弾性変形することを特徴とする、請求項２に記載の共振装置。
【請求項４】
周方向区域（５３）が同一上反角を呈することを特徴とする、請求項３に記載の共振装置。
【請求項５】
周方向区域（５３）が管状体（５０）の縦軸に垂交していることを特徴とする、請求項１に記載の共振装置。
【請求項６】
管状体（５０）が非中空の側面（５４）であることを特徴とする、請求項１に記載の共振装置。
【請求項７】
各端部（５１、５２）の、シリンダ（１）および作動手段（３）により画定される隣接部への固定が、溶接、接着およびねじ留めのうちいずれかの方法によって得られることを特徴とする、請求項１に記載の共振装置。
【請求項８】
管状体（５０）の端部（５１、５２）のそれぞれが、周方向区域（５３）ではなく、固定されるそれぞれの部分への取付具を提供するように寸法づけられた各管状延長部によって画定されることを特徴とする、請求項７に記載の共振装置。
【請求項９】
管状体（５０）の隣接端部（５１、５２）に固定される各部に、各端部（５１、５２）を嵌合するためのピストン（１）の軸と同軸の少なくとも１つの周方向歯（１ａ、３ａ、３ｂ、１０ａ）が設けられることを特徴とする、請求項８に記載の共振装置。
【請求項１０】
各周方向歯（１ａ、３ａ、３ｂ、１０ａ）が連続していることを特徴とする、請求項９に記載の共振装置。
【請求項１１】
シリンダ（１）が、ピストン（２）の頂部との間に圧縮チャンバ（９）を画定するシリンダヘッド（３０）によって閉鎖されており、ピストン（２）およびシリンダ（１）間に存在する間隙に介した圧縮チャンバ（９）とシリンダ（１）の外部との間の流体連通を阻止するため、管状体（５０）がシリンダ（１）に密封して固定される端部（５１）と作動手段（３）に密封して固定される他方の端部（５２）とを有することを特徴とする、請求項６に記載の共振装置。
【請求項１２】
密閉コンプレッサが、内部に共振アセンブリおよび非共振アセンブリが取り付けられる密閉シェル（１０）を備えており、作動手段（３）に固定される端部（５１）とシェル（１０）に固定される他方の端部（５２）とを有する管状体（５０）の形態の別のばね手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の共振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、冷却（冷凍）システムで適用され、シリンダ内でピストンを往復運動させる、リニアモータ駆動タイプの共振コンプレッサ用の構造配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータにより駆動される往復式コンプレッサでは、ガス吸引動作およびガス圧縮動作が、シリンダ内のピストンの往復軸方向運動により行われ、シリンダはシリンダヘッドにより閉鎖されて密閉シェル内に取り付けられ、シリンダに対してガスの吸気および排気を制御する吸気弁と吐出弁がシリンダヘッドに配置されている。ピストンは、コンプレッサのシェルに固定されるリニアモータによって駆動される磁気部品を支持する作動手段により駆動される。
【０００３】
いくつかの構造では、ピストンが、ピストンの軸方向移動のガイドとして動作し、アセンブリ全体を所定周波数で共鳴させる、コンプレッサの密閉シェルに固定された、板ばねアセンブリの形態の共振ばね手段に取り付けられ、それによってリニアモータは、運転時、コンプレッサに継続的にエネルギーを供給するのに十分な大きさをとることができる。
【０００４】
ピストンは、可撓性ロッドによりばねアセンブリに取り付けられ、このばねアセンブリはシリンダに固着され、ピストン、アクチュエータ、磁気部品、可撓性ロッド、および板ばねのアセンブリは、ともにコンプレッサの共振アセンブリを形成する。
【０００５】
この構造では、部品の製造および組立中に発生する誤差から生じる力を無力化（中和）する機能を有して、その力の全部がピストンに伝わらないようにし、シリンダに対してピストンが損耗するのを防ぐところの、可撓性ロッドを介して、ピストンがばね鋼板製の板ばねのアセンブリに取り付けられる。
【０００６】
この構造には、部品の製造および組立中に発生する誤差から生じる力を無力化する可撓性ロッドを設ける必要性があるなどのいくつかの欠点がある。さらに、この可撓性ロッドは、特別な材料で製造しなければならないため、比較的入手しづらい部品である。また、このような板ばねは、非常に高度な切断および仕上げ処理を要するため、大変高価である。
【０００７】
別の既知の構造では、板ばねのアセンブリは、第１のコイルばねが作動手段およびシリンダ間に取り付けられ、第２のコイルばねが作動手段とコンプレッサのシェルのと間に取り付けられた、コイルばねのシステムに置き換えられ、この構造では、コンプレッサの共振アセンブリは、ピストン、作動手段、磁石およびコイルばねにより形成される。
【０００８】
この構造は、一対のコイルばねを使用する必要性から、より大きな寸法のコンプレッサを必要とし、牽引力を受け入れるように適切に固定できないという欠点も有する。
【０００９】
さらに、コイルばねは、取り付けられる表面に偏心したせん断力を生じさせ、コンプレッサのピストンのベアリング上で力を誘発し、騒音および損耗を引き起こし、コンプレッサの寿命を低減させるという特徴を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、組立および固定が簡単かつ確実で、取り付けられた部品に対する位置を損なうことがなく、又、ピストンに径方向の力を生じさせる可能性のあるピストン運動中の径方向および横方向の力の成分をもたらすことなく、コンプレッサの運転中、共振システムが牽引力および圧縮力を受けることができる、リニアコンプレッサ用共振システムを提供することである。
【００１１】
本発明のさらなる目的は、低コストで、可撓性ロッドおよび板ばねまたはコイルばねを使用せずにすむ共振システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらのおよびその他の目的は、モータおよびシリンダにより形成される非共振アセンブリと、シリンダ内で往復運動するピストンにより形成される共振アセンブリと、ピストンおよびモータを作動的に連結する作動手段と、長形の管状体を呈し、ピストンの軸と同軸で、作動手段および非共振アセンブリに対して作動的に連結される少なくとも１つのばね手段とを備え、前記管状体が周方向区域で折りたたまれた（ｆｏｌｄｅｄ）延長部の少なくとも一部を有し、各周方向区域がピストンの移動時、軸方向に弾性変形する、リニアコンプレッサ用共振装置を通じて達成される。
【００１３】
本発明を、添付図面を参照しながら以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
冷却（冷凍）システムで使用されるタイプのリニアモータによって駆動され、リニアモータおよびシリンダ１により形成される非共振アセンブリを含むモータ−コンプレッサアセンブリと、シリンダ１内で往復運動するピストン２により形成される共振アセンブリと、シリンダ１の外部で、リニアモータの通電後に軸方向に推進される磁石４を有する作動手段３とを備える、往復式コンプレッサに関して本発明を説明する。作動手段３は、ピストン２をリニアモータに対して作動的に（それと連動するように、ｏｐｅｒａｔｉｖｅｌｙ）連結する。
【００１５】
図１および図２に示される従来技術の構造によると、上記の部品は、密閉シェル１０内に取り付けられる。
【００１６】
添付図面に示されるように、リニアモータは、シリンダ１およびピストン２の周りに取り付けられ、その中に挿入されたコイル６を持つ内側薄板（ラミネ−ション）積層体（スタック）５、および外側薄板積層体７を備える。
【００１７】
図１および図２に示される構造では、コンプレッサはさらに、共振アセンブリおよび非共振アセンブリに常時圧縮されて取り付けられ、ピストン２の移動方向に弾性的かつ軸方向に変形可能な従来の共振ばね手段も含む。
【００１８】
図１の構造では、コンプレッサは、ばね鋼板製で、可撓性ロッド８によりピストン２に取り付けられる板ばね（フラットスプリング）１０のアセンブリの形態である、ばね手段を備える。
【００１９】
図２の実施形態では、コンプレッサは、例えば、作動手段３とシリンダ１との間に取り付けられた第１のコイルばね２０、ならびに、作動手段３とコンプレッサのシェル１０との間に取り付けられた第２のコイルばね２０からなる、一対のコイルばね２０を備える。
【００２０】
図によると、シリンダ１は、吸気弁３１および吐出弁３２を具備する弁板３０により閉鎖される端部を有し、ピストン２の上部と弁板３０との間に画定される圧縮チャンバ９と、コンプレッサが連結される冷却システムの低圧側および高圧側との流体連通状態をそれぞれ維持するシリンダヘッド４０の各内部との間の、選択的流体連通を可能とする。
【００２１】
これらの構造は、上述したような欠点を備えている。
【００２２】
本発明によると、従来技術の欠点は、長形の管状体５０を呈し、ピストン２の軸と同軸であり、作動手段３に対して作動的に連結された端部５１を有する少なくとも１つのばね手段と、非共振アセンブリに対して作動的に連結された反対側の端部５２とを備え、管状体５０が、この管状体５０の軸に関して対称な、例えば、ピストン２の軸に直交する周方向区域（セクタ）５３で折りたたまれた延長部の少なくとも一部を有し、各周方向区域５３がピストン２の移動後に軸方向に弾性変形する、リニアコンプレッサ用共振装置によって回避される。
【００２３】
本発明を実行する方法によると、周方向区域５３は、同じ断面形状、例えば、図５に示されるようなほぼ「Ｖ」字状の断面、またはほぼ「Ｕ」字状の断面を呈する。
【００２４】
周方向区域５３が「Ｖ」字状の断面を有する図示された構造では、ピストンの移動後、各周方向区域５３の弾性変形が、それぞれの上反角の変化により生じる。
【００２５】
図示された構造上の代替例では、周方向区域５３が同じ上反角を示すが、周方向区域５３が管状体５０の縦（長手）方向の延長に沿って異なる断面形状と、周方向区域５３への異なる上反角とを提供する解決策も可能であることを認識しておくべきである。
【００２６】
本発明を実行する方法によると、管状体は中空であるため、圧縮チャンバ９とシェル１０の内部との流体連通を可能とし、この場合は従来の密封性のタイプである。
【００２７】
図示されるように、本発明の実施形態では、管状体５０は、非中空の側面５４を有する。この場合、管状体５０の端部５１がシリンダ１に密封するように固定され、反対の端部５２が作動手段３に密封するように固定されるため、管状体５０は、ピストン２とシリンダ１と間に存在する間隙を通る、圧縮チャンバ９とシリンダ１の外部との間の流体連通を阻止する。この構造では、圧縮チャンバ９とシェルの内部との間の封止は管状体５０によって得られるため、コンプレッサのシェルが設けられた場合、これを密封する必要はない。
【００２８】
図３の例示によると、コンプレッサは、管状体５０の形状で、作動手段３に固定される一方の端部５１とシェル１０に固定される他方の端部５２とを有する別のばね手段をさらに提供する。各管状体５０の各端部５１、５２の、シリンダ１、作動手段３およびシェル１０により画定される各部分への固定は、例えば、溶接、接着、またはねじ留めのいずれかの方法により達成される。
【００２９】
本発明を実行する一形態では、各管状体５０の端部５１、５２のそれぞれが、周方向区域５３を呈せず、固定されるそれぞれの部分への取付具（フィッティング）を提供するように寸法づけられた、各管状延長部により画定される。しかしながら、ピストン２の軸に直交して固定される径方向の突起のような、端部５１、５２の別の構造上の形態も可能である。
【００３０】
図示された構造では、管状体５０の隣接端部５１、５２が固定される各部分には、この各端部５１、５２を嵌合するために、ピストン２の軸と同軸の少なくとも１つの周方向歯が設けられる。
【００３１】
図３の例示によると、シリンダ１の下端部には、管状体５０の隣接端部５１を固定するための歯を画定する環状切抜き（カッティング）１ａが設けられ、作動手段３には、シリンダ１に対面し、管状体５０の他方の端部５２を固定する第１の環状歯３ａが設けられる。
【００３２】
図４に示されるような２つのばね手段を示す構造では、作動手段３に、他方の管状体５０の端部５１を固定するため、シェル１０の下部に対向する第２の環状歯３ｂがさらに設けられる。この構造では、シェル１０が、管状体５０の他方の端部５２を固定する作動手段３の第２の歯３ｂに対して同軸で整列された環状の突起を有する。この図示された構造では、周方向の歯が連続し、互いに同軸で軸方向に整列している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来技術により構成された、リニアモータにより駆動され共振手段を提供するタイプの密閉コンプレッサの概略的な縦方向直径断面図である。
【図２】リニアモータにより駆動され、従来技術の共振手段に関して別の構造を提供するタイプの密閉コンプレッサの概略的な縦方向直径断面図である。
【図３】リニアモータにより駆動され、共振手段を提供する、本発明により構成されるタイプの密閉コンプレッサの概略的な縦方向直径断面図である。
【図４】本発明の構造上の変形例における、図３に示されるコンプレッサを概略的に示す図である。
【図５】本発明の共振手段の概略的な側面図である。
【図６】図５に示される本発明の共振手段の概略的な斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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