(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンがシリンダ内で直線往復運動するようにピストンを収容するシリンダが第１面に設けられたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックの第２面に結合され、流体の出入を案内するシリンダヘッドと、
前記ピストンに連結され、前記シリンダの外郭に配置されたマグネットを有する可動子と、
前記ピストンと前記可動子を往復運動させるための駆動装置と、
前記シリンダブロックの第１面と前記可動子の端部との間に設けられ、前記ピストンが上死点以上に移動して前記シリンダヘッドと衝突することを防止する衝突防止装置とを含み、
前記衝突防止装置は、前記シリンダブロックの第１面に装着される環状の固定部と、前記シリンダブロックの第１面から所定隙間が維持されるように、前記固定部のエッジから一体的に延長され、前記ピストンが前記ピストンの上死点以上に移動する直前に前記可動子の端部と衝突することにより、前記ピストンと前記シリンダヘッドとの衝突を防止する弾性支持部とを含むストッパーからなる
ことを特徴とするリニア圧縮機。
【請求項２】
前記衝突防止装置は、前記シリンダブロックの第１面に固定された固定部と、前記シリンダブロックの第１面から所定隙間が維持されるように前記固定部の自由端側に設けられた弾性支持部とを含むストッパーからなることを特徴とする請求項１記載のリニア圧縮機。
【請求項３】
前記駆動装置は、前記シリンダの外郭に配置されるように、前記シリンダブロックの上面にマウントボルトで装着される固定子を含み、
前記ストッパーの固定部は前記シリンダブロックの第１面と前記駆動装置の固定子との間に配置され、前記マウントボルトにより前記固定子とともに前記シリンダブロックの第１面に装着されることを特徴とする請求項１記載のリニア圧縮機。
【請求項４】
前記衝突防止装置は、前記ストッパーの弾性支持部と前記シリンダブロックの第１面との間に設けられるダンピング部材をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のリニア圧縮機。
【請求項５】
前記ダンピング部材の第１面は前記シリンダブロックの第１面に連結され、前記ピストンが上死点以上に移動することにより前記弾性支持部が前記ダンピング部材と接触するとき、前記弾性支持部が弾性変形するように前記ダンピング部材の第２面と前記弾性支持部との間に所定の隙間が形成されることを特徴とする請求項４記載のリニア圧縮機。
【請求項６】
前記所定の隙間はおよそ２０μｍ〜５０μｍの範囲に設定されることを特徴とする請求項５記載のリニア圧縮機。
【請求項７】
前記ダンピング部材は、前記シリンダブロックの第１面に付着され、所定の厚さを有する環状のゴムからなることを特徴とする請求項４記載のリニア圧縮機。
【請求項８】
前記衝突防止装置は、前記ストッパーの弾性支持部との間に所定の隙間が維持され、前記ストッパーの弾性支持部の下部に位置するように、前記シリンダブロックの第１面上に一体的に形成された突出部をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のリニア圧縮機。
【請求項９】
シリンダブロックと、前記シリンダブロックの第１面に連結され、ピストンを内部で直線形に往復運動し得るように収容するシリンダと、前記シリンダブロックの第２面に結合され、流体の出入を案内するシリンダヘッドと、前記ピストンに連結され前記シリンダの外郭に配置される可動子と、前記ピストンと前記可動子を往復運動させるための駆動装置とを有するリニア圧縮機において、
前記リニア圧縮機は、前記ピストンが上死点以上に移動して前記シリンダヘッドと衝突することを防止するため、前記シリンダブロックの第１面と前記可動子の端部との間に設けられる衝突防止装置を含むが、前記衝突防止装置は、前記ピストンが前記上死点以上に移動するとき、前記可動子と衝突して弾性変形する第１衝突防止部と、前記第１衝突防止部が前記可動子との衝突により所定量変位した後、前記可動子の移動を抑える、前記第１衝突防止部とは異なる第２衝突防止部を含むことを特徴とするリニア圧縮機。
【請求項１０】
前記第１衝突防止部は、前記シリンダブロックと前記可動子との間に配置されるストッパーを含み、前記ストッパは、前記シリンダブロックの第１面から所定の隙間を維持するように設けられた弾性支持部を有し、前記弾性支持部は前記ピストンが上死点以上に移動する直前に前記可動子の端部と衝突することを特徴とする請求項９記載のリニア圧縮機。
【請求項１１】
前記弾性支持部は、衝突による騒音が減少するように、前記可動子と前記弾性支持部との衝突の衝撃エネルギーを分散するため、環状に形成されることを特徴とする請求項１０記載のリニア圧縮機。
【請求項１２】
前記可動子の端部とストッパーの弾性支持部との距離は前記シリンダヘッドと前記ピストンの上死点との最小隙間と一致することを特徴とする請求項１０記載のリニア圧縮機。
【請求項１３】
前記第２衝突防止部は、前記ストッパーの弾性支持部と前記シリンダブロックの第１面との所定の隙間に設けられたダンピング部材であり、前記ダンピング部材の第１面は前記シリンダブロックの第１面に連結され、前記ピストンが前記上死点以上に移動することにより、前記弾性支持部が前記ダンピング部材と接触するとき、前記弾性支持部が弾性変形するように、前記ダンピング部材の第２面と前記弾性支持部との間には空間が形成されることを特徴とする請求項１０記載のリニア圧縮機。
【請求項１４】
前記空間は２０μｍ〜５０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１３記載のリニア圧縮機。
【請求項１５】
シリンダブロックと、前記シリンダブロックの第１面に連結され、ピストンを内部で直線形に往復運動し得るように収容するシリンダと、前記シリンダブロックの第２面に結合され、流体の出入を案内するシリンダヘッドと、前記ピストンに連結され前記シリンダの外郭に配置される可動子と、前記ピストンと前記可動子を往復運動させるための駆動装置とを有するリニア圧縮機において、
前記リニア圧縮機は、前記ピストンが上死点以上に移動して前記シリンダヘッドと衝突することを防止するため、前記シリンダブロックの第１面と前記可動子の端部との間に設けられる衝突防止装置を含み、
前記衝突防止装置は、前記シリンダブロックの第１面に装着される環状の固定部と、前記シリンダブロックの第１面から所定隙間が維持されるように、前記固定部のエッジから一体的に延長され、前記ピストンが前記ピストンの上死点以上に移動する直前に前記可動子の端部と衝突することにより、前記ピストンと前記シリンダヘッドとの衝突を防止する弾性支持部とを含むストッパーからなる
ことを特徴とするリニア圧縮機。
【請求項１６】
可動子をピストンに連結し、前記可動子の移動を制限することにより、リニア圧縮機のシリンダヘッドとピストンとの衝突を防止する方法において、
シリンダ内のピストンと前記ピストンに連結された可動子を前記リニア圧縮機の駆動装置により往復運動させる段階と、
前記ピストンがそのピストンの上死点に到達する直前、可動子が弾性支持部と衝突するとき、一次的衝突防止動作として、前記可動子の移動路に設けられた弾性支持部を弾性変形させる段階と、
前記弾性変形の後、前記可動子の移動が所定量を超えると、二次的衝突防止動作として、可動子の衝撃エネルギーを吸収するダンピング部材を設けて前記可動子の移動を抑える段階とを含んでなることを特徴とするリニア圧縮機のシリンダヘッドとピストンとの衝突防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリニア圧縮機に関し、より詳しくは、ピストンがリニア圧縮機の設定上死点以上に移動して、吸入バルブを有するシリンダヘッドと衝突することを防止する衝突防止装置を有する圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、圧縮機は、冷蔵庫又は空気調和機などの冷凍サイクルが適用された製品において、冷媒を吸入して圧縮し吐き出す機械で、往復動型圧縮機、回転圧縮機、リニア圧縮機がある。このような圧縮機のうち、リニア圧縮機は、駆動装置がリニアモータからなっており、駆動装置のエネルギー損失が小さくて相対的に効率が高い利点がある。図１は従来のリニア圧縮機を示す。
【０００３】
図１に示すように、従来のリニア圧縮機は、密閉容器１内に設けられ、動力を発生する駆動装置２と、この駆動装置２の動力を受けて流体を吸入して圧縮する圧縮装置３とを含んでいる。
【０００４】
圧縮装置３は、内部に軸方向にシリンダ３ｂが設けられたシリンダブロック３ａと、このシリンダブロック３ａの下部に結合され、流体の吸入と吐出を案内するため、吸入バルブ８ａ及び吐出バルブ８ｂを有するシリンダヘッド３ｃと、駆動装置２の駆動によりシリンダ３ｂ内で線形的に往復運動するピストン３ｄとを含む。
【０００５】
そして、駆動装置２はリニアモータの一種であって、シリンダ３ｂの外側に嵌合される円筒形の内側固定子４と、この内側固定子４を離隔状態で取り囲む円筒形外側固定子５と、この外側固定子５と内側固定子４との間で上下移動可能に設けられるマグネット６とからなる。
【０００６】
外側固定子５は、多数の鋼板５ａが放射状に積層されて円筒形をなし、内部にコイル５ｂが巻線されているので、電源の印加時、磁場を形成する。このような外側固定子５の下部は、シリンダブロック３ａの下端から外向に延長された第１フレーム３ｅに固定され、外側固定子５の上部は、第１フレーム３ｅにボルトで締結される第２フレーム３ｆにより支持される。
【０００７】
内側固定子４は、多数の鋼板４ｂが円筒形のホルダ４ａの周囲に放射状に規則的に配置されてなるもので、コイル５ｂが巻線された外側固定子５とともにリニアモータの完全な磁気回路を形成する。
【０００８】
また、マグネット６は内側固定子４と外側固定子５との間で上下に往復運動するもので、可動体であるピストン３ｄに連結されている。したがって、マグネット６とともにピストン３ｄがシリンダ３ｂ内で線形的に往復運動する。図１に示すように、共振スプリング７はピストン３ｄの往復運動力を倍加させるのに用いられる。
【０００９】
このように構成された従来のリニア圧縮機は、外側固定子５に巻線されたコイル５ｂに交流電源が印加されると、これから誘起される磁束がマグネット６による磁界と相互作用し、これにより、マグネット６とともにピストン３ｄが上下に往復運動する。
【００１０】
したがって、ピストン３ｄが下死点に移動すると（矢印Ｂの方向）、吸入バルブ８ａは開放され、吐出バルブ８ｂが閉鎖されることにより、流体がシリンダ３ｂ内に吸入される。そして、ピストン３ｄが上死点に移動すると（矢印Ａの方向）、吸入バルブ８ａは閉鎖され、吐出バルブ８ｂが開放されることにより、圧縮流体が密閉容器１の外部へ吐き出される。
【００１１】
この際、ピストン３ｄとマグネット６の総和質量と共振スプリング７の固有振動数は、印加される交流電源の周波数にほぼ相応する値となるように設定することにより、共振により高駆動力が得られる。また、往復運動するピストン３ｄとマグネット６の振幅制御は、印加される電源の電圧を調節することにより可能である。このため、ピストン３ｄが所定の振幅を維持しながら安定に往復運動し得るよう、別の制御装置（図示せず）が設けられる。
【００１２】
また、このようなリニア圧縮機は、ピストン３ｄが上死点に到達したとき、ピストン３ｄの先端とシリンダヘッド３ｃとの最小間隙により形成された隙間容積（clearance volume）によってその体積効率が違う。すなわち、隙間容積が小さくなるほど圧縮機の効率が高くなる。したがって、圧縮機の高効率が要求される状況では、ピストン３ｄが吸入バルブ８ａ及びシリンダヘッド３ｃに非常に近く接近するように、振幅を制御して運転しなければならない。
【００１３】
しかし、このような従来のリニア圧縮機においては、ピストン３ｄが直線的に往復運動するとき、外部又は内部の変動要因、例えば、印加される電圧の急な変動又は冷凍サイクルが圧力変動などにより、ピストン３ｄの挙動が不安定になり、ピストン３ｄの振幅が瞬間的に増加する現象が発生し得る。
【００１４】
このような現象が発生すると、ピストン３ｄの先端が吸入バルブ８ａ及びシリンダヘッド３ｃと衝突して騒音を発生するばかりでなく、シリンダヘッド３ｃ、吸入バルブ８ａ及びピストン３ｄが破損するおそれがある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ピストンが設定上死点以上に移動して、その先端が吸入バルブ及びシリンダヘッドに直接衝突することを防止するとともに、このような移動による衝撃を低減し得るリニア圧縮機を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための、本発明は、ピストンがシリンダ内で直線往復運動するようにピストンを収容するシリンダが上面に設けられたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの下面に結合され、流体の出入を案内するシリンダヘッドと、前記ピストンに連結され、前記シリンダの外郭に配置されたマグネットを有する可動子と、前記ピストンと前記可動子を往復運動させるための駆動装置とからなるリニア圧縮機を提供する。前記リニア圧縮機は、前記シリンダブロックの上面と前記可動子の端部との間に設けられ、前記ピストンが上死点以上に移動して前記シリンダヘッドと衝突することを防止する衝突防止装置をさらに含む。
【００１７】
前記衝突防止装置は、前記シリンダブロックの上面に装着される環状の固定部と、前記シリンダブロックの上面から所定隙間が維持されるように、前記シリンダブロックの上面に対して所定の傾斜角で前記固定部のエッジから一体的に延長され、前記ピストンが前記ピストンの上死点以上に移動する直前に前記可動子の端部と衝突することにより、前記ピストンと前記シリンダヘッドとの衝突を防止する弾性支持部とを含むストッパーからなる。
【００１８】
前記リニア圧縮機において、前記駆動装置は、前記シリンダの外郭に配置されるように、前記シリンダブロックの上面にマウントボルトで装着される固定子を含み、前記ストッパーの固定部は前記シリンダブロックの上面と前記駆動装置の固定子との間に配置され、前記マウントボルトにより前記固定子とともに前記シリンダブロックの上面に装着される。
【００１９】
前記衝突防止装置は、前記ストッパーの弾性支持部と前記シリンダブロックの上面との間の所定隙間に設けられるダンピング部材をさらに含むことができる。
【００２０】
前記ダンピング部材は、前記シリンダブロックの上面に付着され、所定の厚さを有する環状のゴムからなり得る。
【００２１】
ほかの方案として、前記衝突防止装置は、前記ストッパーの弾性支持部との間に所定の隙間が維持され、前記ストッパーの弾性支持部の下部に位置するように、前記シリンダブロックの上面上に一体的に形成された突出部をさらに含むことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。本発明によるリニア圧縮機は、図２に示すように、流体を吸入し、圧縮して吐き出すため、ピストン３４を有する圧縮装置３０と、この圧縮装置３０を駆動させるため、外部から電源を受けて動力を発生させる駆動装置２０と、ピストン３４が設定上死点以上に移動して（矢印Ａの方向）他の部品と衝突することを防止するための衝突防止装置４０と、駆動装置２０及び圧縮装置３０を内装する密閉容器１０とを含む。
【００２３】
圧縮装置３０は密閉容器１０の下側空間に配設されるもので、上面中央部にシリンダ３２が垂直方向に突出されたシリンダブロック３１と、このシリンダブロック３１の下部に装着され、冷媒の吸入と吐出を案内するシリンダヘッド３３とを含む。シリンダ３２には、駆動装置２０により直線的に往復運動するピストン３４が設けられる。そして、シリンダヘッド３３には、シリンダ３２内に流体が吸入されるように案内する吸入室３３ａと、シリンダ３２内で圧縮された流体が吐き出される吐出室３３ｂとが設けられる。
【００２４】
また、シリンダヘッド３３とシリンダブロック３１との間には、吸入孔３５ａ及び吐出孔３５ｂが穿孔されたバルブプレート３５と、ピストン３４の往復運動により吸入孔３５ａ及び吐出孔３５ｂを開閉する吸入バルブ３６及び吐出バルブ３７とが設けられる。したがって、ピストン３４が下死点に移動すると（矢印Ｂの方向）、吸入バルブ３６が開放し吸入室３３ａ内の流体は吸入孔３５ａを通じてシリンダ３２内に吸入され、反面、ピストン３４が上死点に移動すると（矢印Ａの方向）、吐出バルブ３７が開放され、シリンダ３２内の流体は圧縮されながら吐出孔３５ｂを通じて吐出室３３ｂに吐き出される。
【００２５】
そして、駆動装置２０は、シリンダ３２の外郭に配置され、ピストン３４とともに直線運動する可動子２１と、この可動子２１の外側を取り囲む外側固定子２２と、この外側固定子２２から所定の間隔を置き、シリンダ３２の外周に配置される内側固定子２３とを含むリニアモータからなる。
【００２６】
可動子２１は中央部位にピストン３４が連結される円筒形になっており、可動子２１のスカート部位にはマグネット２１ａが設けられている。このマグネット２１ａは外側固定子２２と内側固定子２３との間で上下往復運動可能に配設され、ピストン３４を移動させる。また、ピストン３４の上部、つまり可動子２１の中央部上側には、上下方向に共振する板スプリングタイプの共振スプリング２４が設けられ、これにより、ピストン３４の往復運動力が倍加される。
【００２７】
外側固定子２２は内側固定子２３との間に所定の空隙が形成されるように配置され、マグネット２１ａの外郭を取り囲む。これは、半径方向に積層された多数の鋼板２２ａと、この鋼板２２ａの内部に円周方向に巻線されたコイル２２ｂとを含むことにより、電源供給時に磁場を形成させる。このような外側固定子２２を固定するため、シリンダブロック３１の下部から外向に延長されたフレーム部３１ａにはボルトにより固定フレーム３１ｂが締結される。すなわち、フレーム３１ａと固定フレーム３１ｂとの間に外側固定子２２を配置した後、ボルトを締結すると、外側固定子２２はシリンダブロック３１の上部にしっかりと固定される。
【００２８】
また、内側固定子２３は、外側固定子２２で形成された磁場とマグネット２１ａによる磁界が相互作用し得るようにシリンダ３２の外郭に、これらと同心状に配置されるもので、シリンダ３２の外郭に嵌合されるように円筒形に形成された円筒形ホルダ２３ａと、この円筒形ホルダ２３ａの外周に遠心方向に配置され、金属材薄板からなる多数の鋼板２３ｂとを含む。このような内側固定子２３はシリンダブロック３１の上面にマウントボルト２５により固定される。このため、円筒形ホルダ２３ａの下面には一定の間隔で多数の雌ネジ孔２６が加工されている。したがって、内側固定子２３をシリンダ３２の外郭を取り囲むように嵌合した後、シリンダブロック３１の下面からマウントボルト２５を締めると、内側固定子２３はシリンダブロック３１の上面にしっかりと固定される。
【００２９】
一方、衝突防止装置４０はシリンダブロック３１の上面と可動子２１の端部との間に配設されて、ピストン３４が設定上死点以上に移動して吸入バルブ３６及びシリンダヘッド３３と衝突することを防止するためのもので、ピストン３４が設定上死点以上に移動する直前に可動子２１の端部と一次的に衝突するストッパー４１と、可動子２１とストッパー４１の衝突による衝撃を二次的に緩和させるためのダンピング部材４２とを含む。
【００３０】
図３ないし図５に示すように、ストッパー４１は皿型のスプリングの一種からなるもので、シリンダ３２の外面を取り囲むようにシリンダブロック３１の上面に固定される固定部４１ａと、シリンダブロック３１の上面との間に所定の間隔が維持されるように、前記固定部４１ａから上向に斜めに延長され、ピストン３４の先端が吸入バルブ３６及びシリンダヘッド３３と衝突する直前に可動子２１の端部と衝突する弾性支持部４１ｂとからなる。また、ストッパー４１は可動子２１と衝突してもその衝撃力に十分に耐えられ、微細に弾性変形される材質、例えば、高剛性のスチールで製作することが好ましい。そして、ピストン３４の正常の直線往復運動時に上死点に到達したとき、ピストン３４の先端とシリンダヘッド３０との極間距離（Ｘ１）（通常１００〜２００μｍの範囲内で維持される）に比べ、可動子２１の端部とストッパー４１の弾性支持部４１ｂとの距離（Ｙ１）をやや小さく設定することが好ましい。したがって、Ｘ１はＹ１より大きい。
【００３１】
このストッパー４１はマウントボルト２５により内側固定子２３とともにシリンダブロック３１の上面に固定される。このため、ストッパー４１の固定部４１ａには、内側固定子２３の雌ネジ孔２６と一致するように、ボルト貫通孔４１ｃが一定の間隔で穿孔されている。したがって、シリンダブロック３１の上面にストッパー４１と内側固定子２３を順次配置した後、シリンダブロック３１の下面からボルト貫通孔４１ｃを通じて雌ネジ孔２６にマウントボルト２５を締結すると、ストッパー４１は内側固定子２３とともにシリンダブロック３１の上面に堅く固定される。
【００３２】
そして、ダンピング部材４２はストッパー４１の弾性支持部４１ｂとシリンダブロック３１の上面との間に配置されるもので、所定の厚さの環状に形成される。また、ダンピング部材４２は、ストッパー４１の弾性支持部４１ｂが可動子２１との衝突により変形されるとき、その衝撃を緩和させ得る材質、例えば、自体弾性力を持っているゴムで製作することが好ましい。このようなダンピング部材４２は、ストッパー４１の弾性支持部４１ｂの下方に位置するよう、シリンダブロック３１の上面に接着剤で付着されるが、ストッパー４１の弾性支持部４１ｂとは所定の隙間（Ｙ２）が維持されるように固定することが好ましい。前記隙間（Ｙ２）は２０〜５０μｍの範囲に設定することができる。この隙間（Ｙ２）は、ストッパー４１の弾性支持部４１ｂがピストン３４の移動変位を制限し得る範囲以上にピストン３４が移動する場合、弾性支持部４１ｂが変形しながらダンピング部材４２と接触するようにする。よって、ストッパー４１はピストン３４の異常変位を二次的に制限することができる。
【００３３】
つぎに、このように構成された本発明の一実施形態によるリニア圧縮機の作動及び効果を説明する。
まず、外側固定子２２のコイル２２ｂに交流電源が印加されると、磁場が形成される。このコイル２２ｂの磁場はマグネット２１ａによる磁界と電磁気的に相互作用して、可動子２１がマグネット２１ａとともに垂直方向に直線往復運動するようにする。可動子２１に連動して動作するピストン３４もシリンダ３２内で直線的に往復運動する。また、ピストン３４の往復運動と同時に板スプリング型の共振スプリング２４も共振するので、ピストン３４の直線運動力が倍加される。
【００３４】
ピストン３４が下死点に移動すると、シリンダヘッド３３の吸入室３３ａから流体がシリンダ３２内に流入され、ピストン３４が再び上死点に移動すると、シリンダ３２内の流体は圧縮されながら吐出室３３ｂに吐き出され密閉容器１０の外部へ供給される。
【００３５】
このようなピストン３４の直線往復運動が正常に行われる場合、ピストン３４が上死点に到達しても、可動子２１の端部は衝突防止装置４０のストッパー４１との間に微細間隙（Ｙ１）がそのままで維持され、ピストン３４の先端もシリンダヘッド３３側の吸入バルブ３６と衝突しないための最小間隙距離（Ｘ１）を維持しながらシリンダヘッド３３側に近づく。
【００３６】
一方、印加される電源の電圧の急な変動あるいは流体の圧力変動、そしてそのほかの原因により、ピストン３４が設定上死点を超えてシリンダヘッド３３側に移動する場合が発生する。
【００３７】
この場合、図６及び図７に示すように、ピストン３４の先端が吸入バルブ３６と衝突する直前に、可動子２１の端部がストッパー４１の弾性支持部４１ｂと先に接触し、これにより、可動子２１とともにピストン３４がそれ以上シリンダヘッド３３側に移動することが効果的に制限される。
【００３８】
したがって、ピストン３４が吸入バルブ３６と衝突することが防止され、直線往復運動が円滑に行われる。可動子２１の端部がストッパー４１の弾性支持部４１ｂと衝突するとき、ストッパー４１の弾性支持部４１ｂは自体弾性力により衝撃を吸収しながら、ピストン３４の最小間隙距離（Ｘ１）に影響を及ぼさないほどに微細に弾性変形される。また、ストッパー４１の弾性支持部４１ｂは円形になっているため、衝撃荷重が幅広く分散され、これにより衝撃騒音が殆ど発生しない。
【００３９】
また、ピストン３４が設定の上死点を過度に超えてシリンダヘッド３３側にさらに移動する場合にも、ピストン３４がシリンダヘッド３３と衝突することを効果的に防止することができる。すなわち、図８に示すように、ピストン３４が設定の上死点を超えてシリンダヘッド３３側に近づくと、可動子２１の端部はストッパー４１の弾性支持部４１ｂと先に衝突する。この状態で、ピストン３４がシリンダヘッド３３側に移動すると、弾性支持部４１ｂは下側に変形しながらダンピング部材４２と二次的にぶつかる。
【００４０】
したがって、弾性支持部４１ｂがダンピング部材４２とぶつかることにより、可動子２１とともにピストン３４がシリンダヘッド３３側に移動することが制限され、よってピストン３４の先端がシリンダヘッド３３と直接衝突することが防止される。この際、ストッパー４１の弾性支持部４１ｂも自体弾性力を持っているダンピング部材とぶつかるため、衝撃が効率的に吸収され、騒音も殆ど発生しない。
【００４１】
結局、ピストン３４の過度な移動が一次的にストッパー４１により制限され、ダンピング部材４２により二次的に制限されるので、リニア圧縮機の正常動作範囲内でピストン３４の先端がシリンダヘッド３３と直接衝突することが確かに防止される。
【００４２】
前記のような技術的思想は、ストッパー４１の弾性支持部４１ｂの下方にダンピング部４２を別に設けるものと説明したが、図９に示すように、ストッパー４１の弾性支持部４１ｂとの間に所定の間隙（Ｙ２）が維持されるように、シリンダブロック３１の上面に上方に突出した環状突出部４３を一体的に構成しても、本発明の目的を達成することができる。
【００４３】
また、本発明の実施形態においては、ピストンが縦軸方向に立設されたリニア圧縮機に衝突防止装置が適用されたものを説明したが、これに局限されるものではなく、ピストンが水平方向に配置されたリニア圧縮機に適用しても本発明の目的を達成することができるものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によるリニア圧縮機によると、ピストンが設定の上死点以上に移動する場合にも、衝突防止装置によりピストンの先端がシリンダヘッドと直接衝突することが防止され、よってバルブを有するシリンダヘッド及びピストンの先端の破損を防止することができる効果がある。また、衝突防止装置により、どんな状況でもピストンがシリンダヘッドとの衝突が防止されるため、ピストンが上死点に到達したとき、安全確保のためのピストンの先端とシリンダヘッドとの間隙を最小に設計することができる。したがって、圧縮機のサイズを増大しなくても、その性能及び体積効率を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のリニア圧縮機の断面図である。
【図２】  本発明の一実施形態によるリニア圧縮機の内部構造を示す断面図である。
【図３】  図２の衝突防止装置の設置構造を示す断面図である。
【図４】  図３のＩＶ部の断面図である。
【図５】  図３の衝突防止装置のみを示す部分破断斜視図である。
【図６】  本発明の一実施形態によるリニア圧縮機の作動状態を示す断面図である。
【図７】  本発明の一実施形態によるリニア圧縮機の衝突防止装置の一次的作動状態を示す、図６のＶＩＩ部の断面図である。
【図８】  本発明の一実施形態による衝突防止装置の二次的作動状態を示す断面図である。
【図９】  本発明の第２実施形態による衝突防止装置の断面図である。
【符号の説明】
１０  密閉容器
２０  駆動装置
２１  可動子
２１ａ  マグネット
２２  外側固定子
２３  内側固定子
２４  共振スプリング
２５  マウントボルト
２６  雌ネジ孔
３０  圧縮装置
３１  シリンダブロック
３２  シリンダ
３３  シリンダヘッド
３３ａ  吸入室
３３ｂ  吐出室
３４  ピストン
３５  バルブプレート
３５ａ  吸入孔
３５ｂ  吐出孔
３６  吸入バルブ
３７  吐出バルブ
４０  衝突防止装置
４１  ストッパー
４２  ダンピング部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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