專利名稱：線性電動(dòng)機(jī)和采用它的線性壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線性電動(dòng)機(jī)，以及將該線性電動(dòng)機(jī)用于制冷循環(huán)等情況下的線性壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，冷凍設(shè)備的高效率化的必要性進(jìn)一步增加。與此相對(duì)，由于采用線性電動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的機(jī)構(gòu)組成簡(jiǎn)單，故期待大幅度地降低滑動(dòng)損耗。由此，為了提高效率，廣泛地使用冷凍設(shè)備。下面參照附圖，對(duì)現(xiàn)有的線性壓縮機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。
圖21為現(xiàn)有的線性壓縮機(jī)的剖視圖。密閉外殼(在下面稱為“外殼”)1收納具有線性電動(dòng)機(jī)2的主體3，存儲(chǔ)有潤(rùn)滑油4。
該線性電動(dòng)機(jī)2由定子9和活動(dòng)件12構(gòu)成。該定子9由呈中空?qǐng)A筒狀的第1硅鋼片層(在下面稱為“鋼片層”)6和呈中空?qǐng)A筒狀的第2硅鋼片層(在下面稱為“鋼片層”)8構(gòu)成，該第2硅鋼片層8上纏繞有線圈7，且該第2硅鋼片層8在鋼片層6的外周面?zhèn)壬闲纬梢?guī)定空隙。鋼片層6，8保持在支架5上?；顒?dòng)件12可寬松地插入于鋼片層6和鋼片層8之間，多個(gè)磁鐵11粘接于由非磁性體材料形成的磁性殼10的前端部，呈中空?qǐng)A筒狀。另外，磁鐵11一般由釹等具有強(qiáng)磁場(chǎng)的稀土類材料形成的磁鐵材料制成，沿與活動(dòng)件12的擺動(dòng)方向相垂直的方向?qū)ζ溥M(jìn)行磁化。
在以可自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式插入具有圓筒狀的孔的汽缸14中的活塞15和汽缸14之間，形成軸承部16。活塞15和磁性殼10按照同軸而成一體的方式形成。另外，汽缸14設(shè)置于呈中空?qǐng)A筒狀的鋼片層6的內(nèi)側(cè)，并且在其外周，形成有支架5。
活塞15呈中空?qǐng)A筒狀，在內(nèi)部空間，形成吸入通路(在下面稱為“通路”)17。在通路17的壓縮室18側(cè)的開(kāi)口端，安裝有吸入閥(在下面稱為“閥”)19。另外，在壓縮室18的開(kāi)口端，設(shè)置有排出閥(在下面稱為“閥”)20。
汽缸14、活塞15、鋼片層6，8具有共同的軸線?；钊?5通過(guò)其與汽缸14之間的軸承部16，保持活動(dòng)件12。由此，磁鐵11與相應(yīng)的鋼片層6與8，保持規(guī)定的空隙。
內(nèi)側(cè)共振彈簧(在下面稱為“彈簧”)21和外側(cè)共振彈簧(在下面稱為“彈簧”)22均為壓縮螺旋彈簧。彈簧21按照與鋼片層6和磁性殼10接觸的方式設(shè)置，彈簧22按照與磁性殼10和外支架23接觸的方式設(shè)置。彈簧21，22均在受到壓縮的狀態(tài)組裝。另外，供油泵24形成于主體3的底部，位于潤(rùn)滑油4的內(nèi)部。
下面對(duì)象上述那樣構(gòu)成的線性壓縮機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
首先，如果使電流流過(guò)線圈7，對(duì)其進(jìn)行激勵(lì)，則從鋼片層6，經(jīng)空隙、磁鐵11、空隙、鋼片層8、空隙、磁鐵11、空隙、直到鋼片層6，產(chǎn)生一系列的磁通環(huán)，形成磁回路。通過(guò)該磁通，將磁鐵11吸引到形成于該鋼片層8上的磁極上。接著，如果使向線圈7的電流交替，則活動(dòng)件12在鋼片層6和鋼片層8之間，沿圖21中的水平方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由此，與活動(dòng)件12連接的活塞15也在汽缸14的內(nèi)部往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)該往復(fù)運(yùn)動(dòng)，外殼1內(nèi)的空間的制冷氣體通過(guò)通路17，從閥19，吸入到壓縮室18中，在壓縮室18的內(nèi)部受到壓縮，從閥20排出。
彈簧21介于汽缸14和鋼片層6之間，通過(guò)彈力支承活動(dòng)件12的內(nèi)側(cè)。上述彈簧22通過(guò)彈力支承活動(dòng)件12的外側(cè)。此外，在活動(dòng)件12往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧21和彈簧22將活塞15的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為彈性能量，將其存儲(chǔ)。彈簧21和彈簧22在將該存儲(chǔ)的彈性能量轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，引起共振運(yùn)動(dòng)。
此外，供油泵24通過(guò)壓縮機(jī)主體3的振動(dòng)，將潤(rùn)滑油供給到軸承部16。這樣的壓縮機(jī)比如，在JP特開(kāi)2001-73942號(hào)文獻(xiàn)中公開(kāi)。
但是，在上述已有的構(gòu)成中，活動(dòng)件12在鋼片層6和鋼片層8之間擺動(dòng)。即，需要避免活動(dòng)件12與兩個(gè)鋼片層6，8雙方接觸的情況。由此，在活動(dòng)件12與鋼片層6，8之間分別設(shè)置空隙。但是，該2層的空隙形成磁阻，磁通按照與距離成比例的方式減少。與此相對(duì)，為了獲得驅(qū)動(dòng)活動(dòng)件12所必需的推力，需要按照2層的空隙導(dǎo)致的磁通的減少量，增加供給線圈7的電流。其結(jié)果是，由于所輸入的電流增加，故難于提高效率。
還有，為了獲得驅(qū)動(dòng)活動(dòng)件12所必需的推力，在現(xiàn)有的線性電動(dòng)機(jī)中，必須增加磁鐵11的尺寸。但是，由于磁鐵11采用高價(jià)的稀土類材料，故如果磁鐵11的尺寸增加，則成本大幅度地上升。
再有，如果形成于活動(dòng)件12和鋼片層6，8之間的2層的空隙的距離具有差異，則在磁鐵11和鋼片層6，8之間，產(chǎn)生磁吸力的非平衡。其結(jié)果是，沿活動(dòng)件12的擺動(dòng)方向，產(chǎn)生直角的扭力，在由活塞15和汽缸14構(gòu)成的軸承部16中產(chǎn)生滑動(dòng)損耗。或者，在軸承部16處，產(chǎn)生異常的磨耗，還成為壓縮機(jī)的壽命降低的原因。此外，在越產(chǎn)生磨耗，活塞15和汽缸14之間的扭力越大的情況下，產(chǎn)生伴隨振動(dòng)而造成的噪音。由此，希望該空隙在任何的部位均為相同的距離。
為了避免這樣的問(wèn)題，有增加上述2層的空隙的距離，降低距離差異的比例的方法。但是，在這樣的構(gòu)成中，為了獲得必要的推力，必須增加輸入，并且必須進(jìn)一步增加磁鐵11的尺寸。于是，通常，提高包括磁性殼10的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的加工精度。為了提高該加工精度，必須增加厚度，以便提高作為活動(dòng)部的磁性殼10的剛性，其結(jié)果是，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量增加。另外，由于驅(qū)動(dòng)活動(dòng)件12所必需的推力增加，故必須增加供給線圈7的電流。此外，軸承部16所承受的荷載也增加，滑動(dòng)損耗增加。
此外，磁性殼10和活塞15在鋼片層6，8的外側(cè)連接，并且在磁性殼10和鋼片層6之間設(shè)置彈簧21。由此，磁性殼10呈沿軸向較長(zhǎng)的形狀。在這樣形狀的情況下，特別是安裝有磁鐵11的前端部分的剛性容易降低。于是，為了確保精度，必須提高剛性，因增加板厚等的措施，重量進(jìn)一步增加。
還有，除了加工精度，對(duì)于降低磁吸力的非平衡來(lái)說(shuō)，按照空隙均勻的方式以良好的精度組裝是必不可少的。由于具有2層的空隙，故必須對(duì)磁性殼10的內(nèi)側(cè)和外側(cè)這兩者的空隙進(jìn)行管理，制造時(shí)的精度的管理嚴(yán)格，這樣使成本上升。
如果為了減輕重量，通過(guò)較薄的板形成圓筒狀的磁性殼10，則磁性殼10和支承它的結(jié)構(gòu)的剛性不足。由此，產(chǎn)生部件精度、組裝精度、磁鐵11的磁力不均等造成磁吸力的不平衡，使得支承結(jié)構(gòu)變形，沿半徑方向吸引磁鐵11。另外，在2層的空隙中的每個(gè)空隙中，磁鐵11和鋼片層6，8接近，磁吸力進(jìn)一步增加，由此，導(dǎo)致磁鐵11的偏心更大的惡性循環(huán)。其結(jié)果是，對(duì)磁性殼10等，作用較大的力，產(chǎn)生變形，由此產(chǎn)生噪音，最差的情況為鋼片層6，8與磁鐵11碰撞，造成破損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的線性電動(dòng)機(jī)包括具有固定鐵心和磁導(dǎo)線的定子；具有活動(dòng)鐵心和磁鐵的活動(dòng)件；使上述活動(dòng)件擺動(dòng)自由地支承的板狀的彈性部件。另外，本發(fā)明的線性壓縮機(jī)包括線性電動(dòng)機(jī)、和在上述活動(dòng)件的擺動(dòng)方向上共有軸心的汽缸；以及可往復(fù)自由地插入汽缸內(nèi)且與活動(dòng)件連接的活塞。


圖1為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)的側(cè)面剖視圖；圖2為表示圖1的線性電動(dòng)機(jī)的板簧的相對(duì)位置的示意圖；圖3為圖1的線性電動(dòng)機(jī)的分解立體圖；圖4為表示圖1的線性電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作原理的示意圖；圖5為表示圖1的線性電動(dòng)機(jī)的電流流動(dòng)的示意圖；圖6為本發(fā)明的第2實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的側(cè)面剖視圖；圖7為圖6的水平剖視圖；圖8為本發(fā)明的第3實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的側(cè)面剖視圖；圖9為本發(fā)明的第4實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的側(cè)面剖視圖；圖10為本發(fā)明的第5實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的側(cè)面剖視圖；圖11為本發(fā)明的第6實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的側(cè)面剖視圖；圖12為本發(fā)明的第7實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的側(cè)面剖視圖；圖13為沿圖12中的A-A線的剖視圖；圖14為本發(fā)明的第7實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)所采用的彈性軸承(flexure bearing)的平面圖；圖15為本發(fā)明的第8實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)的剖視圖；圖16為本發(fā)明的第9實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)的剖視圖；圖17為本發(fā)明的第10實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的剖視圖；
圖18為本發(fā)明的第11實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的主要部分的剖視圖；圖19為本發(fā)明的第12實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的主要部分的剖視圖；圖20為本發(fā)明的第13實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的剖視圖；圖21為現(xiàn)有的線性壓縮機(jī)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的線性電動(dòng)機(jī)和線性壓縮機(jī)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在各實(shí)施方式中，針對(duì)相同的組成，采用同一標(biāo)號(hào)，省略具體的說(shuō)明。
(第1實(shí)施方式)圖1為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)的側(cè)面剖視圖。圖2為表示板簧的相對(duì)位置的示意圖，圖3為從板簧42A側(cè)，立體地觀看活動(dòng)件31、定子35、板簧42B的圖。圖3為表示線性電動(dòng)機(jī)的組裝狀態(tài)的分解立體圖，圖4為表示線性電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作原理的示意圖，圖5為表示線性電動(dòng)機(jī)的電流流動(dòng)方向的示意圖。
基本呈圓筒狀的定子25具有呈環(huán)狀卷繞的兩根磁導(dǎo)線26A，26B，固定鐵心27，以及支承固定鐵心27的外周的支架28。該固定鐵心27收納磁導(dǎo)線26A，26B，并且在其內(nèi)周形成三個(gè)磁極29A，29B，29C。
該固定鐵心27按照下述方式形成，即，從磁性方面來(lái)說(shuō)是無(wú)方向的，并且透磁率較高，比如，將以JIS C2552的無(wú)向性電磁鋼帶作為代表的硅鋼片(圖中未示出)相對(duì)圓筒的軸心呈輻射狀而排列。該固定鐵心27按照在內(nèi)周面形成有磁極29A，29B，29C，夾持預(yù)先呈環(huán)狀纏繞的磁導(dǎo)線26A，26B的方式裝配。
該磁導(dǎo)線26A，26B的繞組的端部26C，26D，26E，26F在固定鐵心27中的、呈輻射狀設(shè)置的鋼板的間隙被引出。另外，象圖5所示的那樣，端部26C，26D，26E，26F按照電流繞軸流動(dòng)的方向與磁導(dǎo)線26A，26B是彼此逆向的方式連接。另外，端部26G，26H利用實(shí)現(xiàn)電絕緣處理的導(dǎo)線(圖中未示出)，引出到固定鐵心27的外側(cè)。
活動(dòng)件31呈與定子25同軸心的基本圓筒狀，按照可在軸心方向自由擺動(dòng)的方式收納于定子25的內(nèi)側(cè)。該活動(dòng)件31具有活動(dòng)鐵心34，磁鐵35A，35B?；顒?dòng)鐵心34由鐵系材料形成的軸32，以及以軸心為中心而呈輻射狀地、將透磁率較高的硅鋼片排列于軸32的外周的薄板部33成一體形成。該薄板部33與構(gòu)成固定鐵心27的硅鋼片相同，比如，由以JIS C2552的無(wú)方向性電磁鋼帶為代表的硅鋼片形成。磁鐵35A，35B按照與定子25的內(nèi)周保持一定空隙的方式，通過(guò)粘接劑固定于活動(dòng)鐵心34的外周，沿軸向分離為兩個(gè)部分。磁鐵35A，35B在與固定鐵心27面對(duì)的主面上，具有各自不同的磁極。磁鐵35A，35B采用包括稀土類元素，具有強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵。
端板36為安裝于定子25的固定鐵心27的兩個(gè)端面上的環(huán)狀的板。端板36使形成固定鐵心27的呈輻射狀排列的硅鋼片的強(qiáng)度提高。另外，端板36由不銹鋼等的非磁性材料形成，由此，防止磁通從定子25的硅鋼片泄漏等的情況，電動(dòng)機(jī)效率提高。另外，為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在圖3未示出端板36。
板簧42A，42B設(shè)置于活動(dòng)件31的軸向的兩側(cè)。該板簧42A，42B由具有彈性且富有柔性的板狀的金屬材料形成，具體來(lái)說(shuō)，由彈簧鋼、工具鋼、不銹鋼等的鐵系材料形成。在板簧42A，42B中，中心部42C和渦旋狀的兩個(gè)臂的前端42D，42E這三個(gè)部位開(kāi)設(shè)有通孔。中心部42C通過(guò)螺栓與活動(dòng)件31的軸32連接，前端42D，42E通過(guò)螺栓與定子25的支架28連接。板簧42A，42B構(gòu)成彈性部件。
板簧42A按照從中心部42C延伸到前端42D，42E的臂部42F，42G從圖3的板簧42A側(cè)觀看，沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的方式安裝。此外，板簧42B也同樣地安裝。另外，象圖3所示的那樣，板簧42A相對(duì)支架28的安裝角度為相對(duì)板簧42B的支架28的安裝角度大致旋轉(zhuǎn)90度的方向。由此，臂部42F，42G的位置在線性電動(dòng)機(jī)43的兩側(cè)不一致。
通過(guò)板簧42A，42B，活動(dòng)件31在與定子25的磁極29A，29B保持一定空隙的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)相對(duì)，按照可沿軸心方向自由擺動(dòng)的方式支承。象這樣，活動(dòng)件31和定子25等構(gòu)成線性電動(dòng)機(jī)43。
下面主要參照?qǐng)D4，對(duì)象上述那樣構(gòu)成的線性電動(dòng)機(jī)43的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
如果電流流過(guò)磁導(dǎo)線26A，26B，則象箭頭所示的那樣，產(chǎn)生經(jīng)過(guò)固定鐵心27、空隙、磁鐵35A、活動(dòng)鐵心34、磁鐵35A、空隙、固定鐵心27的閉合的磁通Φ。另外，產(chǎn)生經(jīng)過(guò)固定鐵心27、空隙、磁鐵35B、活動(dòng)鐵心34、磁鐵35B、空隙、固定鐵心27的閉合的磁通Φ。通過(guò)該磁通Φ，分別將各磁極29A，29B，29C磁化為N極、S極、N極。分別將磁鐵35A，35B的外表面磁化為S極，N極，在各磁極和各磁鐵之間，產(chǎn)生由空白箭頭表示的吸引、排斥的力。由此，沿箭頭X表示的方向，驅(qū)動(dòng)活動(dòng)件31。
接著，如果反向的電流流過(guò)磁導(dǎo)線26A，26B，則產(chǎn)生與上述相反的動(dòng)作，活動(dòng)件31沿與箭頭X相反的方向驅(qū)動(dòng)。按照交替地切換電流的方向和大小的方式進(jìn)行控制，由此，活動(dòng)件31進(jìn)行往復(fù)動(dòng)作。
磁鐵35A，35B固定于活動(dòng)鐵心34的外周上。由此，與現(xiàn)有的活動(dòng)鐵心型的線性電動(dòng)機(jī)相比較，磁鐵35A，35B與活動(dòng)鐵心34之間不產(chǎn)生空隙，由此，磁通環(huán)中的空隙小。其結(jié)果是，由于磁阻變小，故磁通與現(xiàn)有的線性電動(dòng)機(jī)相比較，更容易流動(dòng)。于是，可減小為了獲得必要推力，向產(chǎn)生一定磁通的磁導(dǎo)線26A，26B付與的電流，可提高效率，或降低磁鐵量。
在活動(dòng)件31中，由于磁鐵35A，35B與活動(dòng)鐵心34粘接，故結(jié)構(gòu)牢固，外徑尺寸的精度提高容易。另外，對(duì)較脆的磁鐵本身的強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ)償。其結(jié)果是，可減小由高價(jià)的稀土類形成的磁鐵的厚度，大幅度地降低成本，并且活動(dòng)部的重量變輕，效率提高。
此外，活動(dòng)件31通過(guò)板簧42A，42B支承于定子25上，但是板簧42A，42B的半徑方向的剛性高于軸向的彈性常數(shù)。由此，在活動(dòng)件31和定子25之間，即使在作用有活動(dòng)件31的自重的荷載或磁吸力的不平衡等的情況下，活動(dòng)件31和定子25之間的空隙的變化極小。于是，防止活動(dòng)件31變形、產(chǎn)生噪音或活動(dòng)件31和定子25碰撞的情況。
由于板簧42A，42B具有一邊沿同一方向旋轉(zhuǎn)一邊延伸的多個(gè)臂部42F，42G，故與內(nèi)徑相比具有較長(zhǎng)的臂部。由此，在彈性范圍內(nèi)的擺動(dòng)幅度較大，減緩彈簧的應(yīng)力增加。
另外，板簧42A，42B均按照從圖3的板簧42A側(cè)觀看，沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的方式安裝。另外，臂部42F，42G的旋轉(zhuǎn)方向相同。由此，因伴隨兩個(gè)彈簧的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的彈簧的微小的扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)方向相同。由此，通過(guò)圓筒形的活動(dòng)件31稍微旋轉(zhuǎn)，可防止約束扭轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力增加，可靠性增加。
在活動(dòng)件31通過(guò)板簧42A，42B而固定于定子25上時(shí)，必須在活動(dòng)件31和定子25之間，插入多塊寬度較小的薄板狀的測(cè)厚規(guī)，確保均勻的空隙。但是，如果在線性電動(dòng)機(jī)43的兩端面上，設(shè)置板簧42A，42B，則活動(dòng)件31和定子25之間的空隙隱藏在板簧42A，42B后面。由此，露出的空隙如圖2所示的那樣減少。但是，在本實(shí)施方式中，按照板簧42A，42B的安裝角度在活動(dòng)件31的兩側(cè)相互錯(cuò)開(kāi)90度的方式設(shè)置。由此，通過(guò)從電動(dòng)機(jī)的兩側(cè)插入測(cè)厚規(guī)，可在幾乎全周插入測(cè)厚規(guī)。于是，在插入測(cè)厚規(guī)后，活動(dòng)件31和定子25通過(guò)板簧42A，42B連接，由此，確保均勻的空隙。其結(jié)果是，防止由于磁吸力的不平衡而產(chǎn)生扭力的情況，減小滑動(dòng)損耗的發(fā)生，防止磨耗。
另外，固定鐵心27在包括磁導(dǎo)線26A，26B的收納部分的截面，沿軸向分割為3塊。由此，通過(guò)以?shī)A持預(yù)先呈環(huán)狀而卷繞的磁導(dǎo)線26A，26B的方式插入，可進(jìn)行組裝，獲得較高的生產(chǎn)效率。
此外，在本實(shí)施方式中，定子25的磁極數(shù)為三個(gè)，沿軸向設(shè)置2個(gè)活動(dòng)件31的磁鐵，但是，即使在定子的磁極數(shù)為2個(gè)，或4個(gè)以上的情況下，仍可形成電動(dòng)機(jī)。即，可在定子上設(shè)置多個(gè)磁極，在活動(dòng)件上，沿軸向設(shè)置比定子的磁極數(shù)少1個(gè)的磁鐵。
對(duì)于固定鐵心27的磁通的流動(dòng)，在磁極29A，29B，29C，與磁導(dǎo)線26A，26B的外周側(cè)，改變約90度方向。但是，固定鐵心27采用無(wú)向性電磁鋼帶。由此，無(wú)論磁通向哪個(gè)方向流動(dòng)，透磁性仍沒(méi)有方向性。于是，不產(chǎn)生顯著的效率降低。
(第2實(shí)施方式)圖6為本發(fā)明的第2實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的側(cè)面剖視圖，圖7為圖6的水平剖視圖。密閉外殼(在下面稱為“外殼”)41收納包括線性電動(dòng)機(jī)43的壓縮機(jī)主體53。
在與線性電動(dòng)機(jī)43的定子25連接的汽缸51中，以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式插入有與線性電動(dòng)機(jī)43的活動(dòng)件31連接的活塞52。在該汽缸51的端面上，安裝有汽汽缸蓋54、吸入消聲器55。汽缸蓋54、吸入消聲器55、汽缸51、定子25等形成固定部57。
活動(dòng)部58由活塞52、活動(dòng)件31等構(gòu)成。在活動(dòng)件31的軸32的前端，安裝有活塞52，軸32和活塞52通過(guò)球窩接頭61，以可旋轉(zhuǎn)的方式連接。板簧42A，42B的相應(yīng)中心部安裝于活動(dòng)部58，兩個(gè)前端部安裝于固定部57，構(gòu)成共振彈簧59。汽缸51安裝于線性電動(dòng)機(jī)43的定子25的支架28上，活塞52以可自由擺動(dòng)的方式插入圓筒狀的汽缸51的內(nèi)面51A上。
壓縮機(jī)主體53按照線性電動(dòng)機(jī)43的往復(fù)方向基本處于水平狀態(tài)的方式通過(guò)懸簧64彈性地支承于外殼41的內(nèi)部。毛細(xì)管66的一端浸泡于貯存于外殼41的底部的潤(rùn)滑油44中，另一端開(kāi)口于吸入消聲器55的管部55A的內(nèi)部。
下面對(duì)象上述那樣構(gòu)成的線性壓縮機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。如果電流流過(guò)線性電動(dòng)機(jī)43，則伴隨活動(dòng)件31的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，安裝于其上的活塞52在汽缸51的內(nèi)部往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行壓縮機(jī)的動(dòng)作。此時(shí)，電流的頻率在由固定部57、活動(dòng)部58的質(zhì)量和共振彈簧59的彈性常數(shù)確定的共振頻率的附近，由此，通過(guò)共振作用，線性電動(dòng)機(jī)43的能量損耗少，以良好的效率往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
制冷氣體通過(guò)吸入消聲器55被吸入到壓縮室48中，但是，此時(shí)，從毛細(xì)管66供給潤(rùn)滑油44，對(duì)活塞52和汽缸51的滑動(dòng)部等進(jìn)行潤(rùn)滑。由于作用于活動(dòng)件31和定子25之間的荷載由板簧42A，42B承受，故在活塞52和汽缸51的滑動(dòng)部，幾乎不作用側(cè)向的力。另外，活塞52和活動(dòng)件31通過(guò)球窩接頭61連接。由此，由于即使在因部件的尺寸、組裝精度的影響，使得線性電動(dòng)機(jī)43的擺動(dòng)方向和汽缸51的軸微小地錯(cuò)位的情況下，球窩接頭61仍旋轉(zhuǎn)，故防止活塞52和汽缸51的扭轉(zhuǎn)。于是，防止滑動(dòng)損耗的增加造成的效率降低，以及摩擦造成的可靠性降低。
另外，在本實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)中，按照汽缸51、板簧42B、電動(dòng)機(jī)43、板簧42A的順序，這些部件沿軸向直線排列。即，令活動(dòng)件31的擺動(dòng)方向基本沿水平方向構(gòu)成。由此，與在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部設(shè)置有汽缸的現(xiàn)有的線性壓縮機(jī)相比較，直徑較小。通過(guò)按照軸心沿水平方向的方式設(shè)置這樣的線性壓縮機(jī)，整體高度小于現(xiàn)有的壓縮機(jī)。其結(jié)果是，在裝載于冰箱中時(shí)，收納壓縮機(jī)的機(jī)械室的容積變小，冷藏室的室內(nèi)容積增加。
此外，由于活動(dòng)部58確實(shí)通過(guò)板簧42A，42B支承，故即使在橫向設(shè)置壓縮機(jī)的情況下，活動(dòng)部58的重量仍不會(huì)作為活塞52和汽缸51的接觸荷載而作用。由此，防止滑動(dòng)損耗的增加造成的效率降低，以及摩擦造成的可靠性降低。
(第3實(shí)施方式)圖8為本發(fā)明的第3實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的剖視圖?；钊?1和活動(dòng)件31通過(guò)可歪倒桿(在下面稱為“桿”)72連接。其以外的組成與第2實(shí)施方式的相同。
桿72由直徑較小的棒狀的彈性體構(gòu)成，以便獲得能沿軸向承受載荷的剛性，同時(shí)具有沿橫向的柔性和彈性。具體來(lái)說(shuō)，由不銹鋼、彈簧鋼等具有彈力性和剛性的金屬材料形成。即，桿72可沿與活塞71的軸平行的方向移動(dòng)，并且可沿旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生變形。由此，即使在活動(dòng)件31的軸32和汽缸51的軸心稍稍錯(cuò)位的情況下，仍防止活塞71和汽缸51的扭轉(zhuǎn)，防止摩擦、磨耗。
(第4實(shí)施方式)。
圖9為本發(fā)明的第4實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的剖視圖。在汽缸81中，設(shè)置有氣體通路81B，該氣體通路81B從汽缸蓋54的高壓室54A，連通到內(nèi)面81A中的與活塞52面對(duì)的位置，形成氣體軸承82。另外，在本實(shí)施方式中，由于不需要潤(rùn)滑油，故不設(shè)置圖6所示的潤(rùn)滑油44和毛細(xì)管66。其以外的組成與第2實(shí)施方式的圖6相同。
在氣體軸承82中，通過(guò)從汽缸蓋54的高壓室54A供給的高壓的制冷氣體，活塞52處于相對(duì)汽缸81上浮的狀態(tài)。通常，由于氣體軸承防止固體之間的接觸，故摩擦非常少。但是，為了承受較大的荷載，必須使大量的氣體流動(dòng)，在用于壓縮機(jī)的活塞52和汽缸81之間時(shí)，氣體的泄漏造成損耗。在本實(shí)施方式中，由于活動(dòng)件31通過(guò)板簧42A，42B支承，故在氣體軸承82上，僅僅作用較小的荷載。由此，供給氣體軸承82的氣體量較少。但是，球窩接頭61防止活塞52和汽缸81的傾斜。由此，滑動(dòng)損耗和泄漏損耗這兩者變小。由此，壓縮機(jī)的效率提高，并且防止摩擦造成的可靠性的降低。
此外，由于不采用潤(rùn)滑油，故潤(rùn)滑油不附著于冷卻系統(tǒng)的熱交換器的傳熱面上，由此，改善與制冷劑的熱傳遞，改善冷卻系統(tǒng)的效率。另外，由于制冷劑在潤(rùn)滑油中不溶解，故可減小冷卻系統(tǒng)所采用的制冷劑量，不僅價(jià)格低，而且冷卻系統(tǒng)的熱交換的效率提高，冷卻系統(tǒng)的整體的效率提高。此外，在采用自然制冷劑，可燃性制冷劑時(shí)，由于可減小制冷劑的使用量，故萬(wàn)一制冷劑泄漏時(shí)的著火、爆炸的可能性降低，安全性提高。
(第5實(shí)施方式)圖10為本發(fā)明的第5實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的剖視圖。汽缸91由本身具有潤(rùn)滑性的材料構(gòu)成。具體來(lái)說(shuō)，在滑動(dòng)面上，設(shè)置與金剛石類似的碳膜。另外，在本實(shí)施方式中，未設(shè)置氣體軸承82。其以外的組成與第4實(shí)施方式的圖9相同。
活塞52和汽缸91的滑動(dòng)部的荷載較小。另外，由于汽缸91的表面91A本身具有潤(rùn)滑性，故即使在不采用潤(rùn)滑油的情況下，仍防止磨耗，確?；瑒?dòng)部的可靠性。象這樣，本實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)與第4實(shí)施方式相同的效果。
此外，在本實(shí)施方式中，汽缸91采用與金剛石類似的碳膜，但是即使在除此以外，采用添加了碳等本身具有潤(rùn)滑性的材料或PTFE等材料的情況下，仍獲得相同的效果。
還有，在本實(shí)施方式中，本身具有潤(rùn)滑性的材料用于汽缸91，但是，即使在用于活塞52的情況下，仍獲得相同的效果。
(第6實(shí)施方式)圖11為本發(fā)明的第6實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的剖視圖?；钊?6由陶瓷類的材料，具體來(lái)說(shuō)，由在表面上設(shè)置碳化鎢的表面膜的部件構(gòu)成。其以外的組成與第5實(shí)施方式的圖10相同。
由于在活塞96的表面上，設(shè)置耐磨耗性較高的碳化鎢表面膜，故即使在不采用潤(rùn)滑油的情況下，仍防止磨耗，確?；瑒?dòng)部的可靠性。另外，由于不采用潤(rùn)滑油，故在粘性摩擦降低等方面與第5實(shí)施方式具有相同的效果。
另外，在本實(shí)施方式中，陶瓷類的材料采用碳化鎢，但是，即使在采用其它的氧化鋯等的陶瓷類材料的情況下，可靠性仍提高。
此外，即使代替活塞96，在汽缸51中采用陶瓷類的材料的情況下，仍獲得相同的效果。
(第7實(shí)施方式)圖12為本發(fā)明的第7實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)的側(cè)面剖視圖，圖13為沿圖12中的A-A線的剖視圖，圖14為彈性軸承的平面圖。本實(shí)施方式的活動(dòng)件121具有由芯部121A和薄板部121B形成一體而構(gòu)成的活動(dòng)鐵心124；固定于芯部121A上，沿?cái)[動(dòng)方向伸出的活動(dòng)軸126A，126B。另外，分別設(shè)置于活動(dòng)件121的擺動(dòng)方向的兩側(cè)的彈性軸承128A，128B保持活動(dòng)軸126A，126B，可自由擺動(dòng)地支承活動(dòng)件121。其以外的組成與第1實(shí)施方式相同。此外，在本實(shí)施方式中，未設(shè)置通過(guò)圖1而說(shuō)明的端板36，但是也可與第1實(shí)施方式相同，設(shè)置端板36。
芯部121A由鐵系材料形成，呈中空?qǐng)A筒狀。薄板部121B是將透磁率較高的，比如，JIS C2552的無(wú)向性電磁鋼帶為代表的硅鋼片，以活動(dòng)件121的軸心為中心地呈輻射狀排列于芯部121A的外周而形成?；顒?dòng)軸126A，126B均由其電阻比鐵足夠大的、非磁性的不銹鋼材料等形成。
彈性軸承128A，128B分別具有通過(guò)在板狀的彈性件上設(shè)置較窄的槽的方式形成的八個(gè)臂128C，128D，128E，128F，128G，128H，128J，128K。
彈性軸承128A，128B的外周部分別與支架28連接固定，其內(nèi)周部與活動(dòng)軸126A，126B連接固定。該彈性軸承128A，128B構(gòu)成彈性部件。雖然該彈性軸承128A，128B的半徑方向的剛性極大，但是作為彈性部件的軸向(擺動(dòng)方向)的剛性與半徑方向相比較非常小。于是，彈性軸承128A，128B用作按照可沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式支承活動(dòng)件121的軸承。半徑方向、軸向的剛性隨臂的形狀、排列、材料、材料厚度等的設(shè)計(jì)因素而變化。彈性軸承128A，128B承受至少通過(guò)磁吸力而將活動(dòng)件121吸引到定子25上的力，活動(dòng)件121和定子25具有遍及全周，確保一定間隙的半徑方向的剛性。
磁鐵35A，35B與磁極29A，29B，29C按照即使在活動(dòng)件121擺動(dòng)時(shí)的情況下，磁鐵35A仍與磁極29A，29B面對(duì)，磁鐵35B與磁極29B，29C面對(duì)的方式設(shè)置。另外，活動(dòng)件121按照在擺動(dòng)時(shí)，不從定子25的內(nèi)部向外部露出這樣的長(zhǎng)度構(gòu)成，其與定子25的長(zhǎng)度的差基本與活動(dòng)件121的最大振幅一致。
下面對(duì)象這樣構(gòu)成的線性電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。使電流流過(guò)磁導(dǎo)線26A，26B，按照與第1實(shí)施方式的圖4相同的方式，驅(qū)動(dòng)活動(dòng)件121。接著，如果使電流的方向相反，則驅(qū)動(dòng)活動(dòng)件121被沿反向驅(qū)動(dòng)。按照交替地切換電流的方向和大小的方式進(jìn)行控制，由此，活動(dòng)件121進(jìn)行往復(fù)動(dòng)作。
同樣在本實(shí)施方式中，與第1實(shí)施方式相同，磁鐵35A，35B和活動(dòng)鐵心124形成一體。由此，磁通環(huán)中包含的空隙變小，磁阻減小。由此，可通過(guò)小而少的磁鐵，產(chǎn)生必要的磁力，并且減小承受與活動(dòng)件121的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向相垂直的方向的扭力和重力的支承機(jī)構(gòu)的損耗。
在這里，在彈性軸承128A，128B上，伴隨活動(dòng)件121的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生微小的旋轉(zhuǎn)扭力。在這里，活動(dòng)件121和定子25的形狀呈與活動(dòng)件121的擺動(dòng)方向的軸心相同的基本圓筒狀，由此，將旋轉(zhuǎn)扭力吸收。
由此，活動(dòng)件121即使在旋轉(zhuǎn)的情況下，仍與定子25保持一定的空間距離。即，防止活動(dòng)件121和定子25接觸或碰撞而造成的效率降低，噪音的增加等的問(wèn)題。
另外，活動(dòng)件121和定子25的位置關(guān)系可僅僅使相互的軸心對(duì)準(zhǔn)。即，與活動(dòng)件121的表面為平面的情況相比較，容易按照使空隙保持一定的方式組裝。其結(jié)果是，幾乎沒(méi)有作用于活動(dòng)件121和定子25之間的磁鐵35A，35B的磁吸力的偏置，這樣，幾乎不產(chǎn)生沿半徑方向的荷載。
此外，由于沿半徑方向的荷載由彈性軸承128A，128B承受，故與采用滑動(dòng)軸承等的支承機(jī)構(gòu)的情況相比較，沒(méi)有伴隨活動(dòng)件121的擺動(dòng)而產(chǎn)生的滑動(dòng)損耗。另外，幾乎不產(chǎn)生側(cè)向的荷載。由此，支承活動(dòng)件121所必需的彈性軸承128A，128B的半徑方向的剛性較小即可。即，可實(shí)現(xiàn)減少該彈性軸承128A，128B的個(gè)數(shù)，減小厚度，減小臂的數(shù)量等的低剛性設(shè)計(jì)。由此，將彈性軸承128A，128B沿?cái)[動(dòng)方向變形時(shí)的滯后損耗抑制在最小程度，獲得較高效率。此外，該滯后損耗在以彈簧為實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，是指將彈簧壓縮，積累于內(nèi)部的能量不作為彈簧伸長(zhǎng)的反力而完全排出，此時(shí)產(chǎn)生的損耗。
還有，活動(dòng)件121的活動(dòng)鐵心124和定子25的固定鐵心27均由以軸向?yàn)橹行某瘦椛錉钤O(shè)置的薄板構(gòu)成。由此，由于薄板的延展方向和磁通方向一致，故透磁率增加，并且抑制在鐵心內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流，損耗減少。
再有，在本實(shí)施方式中，支承活動(dòng)件121的活動(dòng)軸126A，126B、支承定子25的外周的支架28、彈性軸承128A，128B由作為非磁性體的不銹鋼構(gòu)成。由此，防止從固定鐵心27通過(guò)支架28、彈性軸承128A，128B，繞過(guò)活動(dòng)軸126A，126B的磁通的泄漏。由此，防止泄漏磁通造成的感應(yīng)電流的發(fā)生，防止電動(dòng)機(jī)的效率降低。另外，即使在塑料等不銹鋼以外的非磁性材料用于這些部分的情況下，仍獲得相同的效果。
由于活動(dòng)件121的活動(dòng)鐵心124設(shè)置以圓筒狀的芯部121A為軸，在周圍呈輻射狀具有相同寬度的薄板，故可容易按照?qǐng)A筒形狀形成。
另外，由于活動(dòng)件121的芯部121A由鐵系材料形成，故用作磁通閉環(huán)的磁路的一部分，這樣可減輕活動(dòng)件121的重量，同時(shí)可提高效率。
此外，由于作為結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度及作為磁通環(huán)的磁路的貢獻(xiàn)較小的芯部121A的中心附近是中空的，故減輕活動(dòng)件121的重量。
還有，活動(dòng)件121的往復(fù)距離的最大值大致與活動(dòng)件121與定子25的長(zhǎng)度的差值一致。由此，防止由于活動(dòng)件121的磁鐵35A，35B飛出到定子25的外側(cè)，拉回磁吸力作用在定子25內(nèi)部引起的電動(dòng)機(jī)推力降低的情況。
再有，本實(shí)施方式的彈性軸承在板狀的彈性體上具有螺旋狀的臂，但是也可為其它的形狀。
另外，本實(shí)施方式的組成是作為線性電動(dòng)機(jī)而說(shuō)明的，但是，也可用作通過(guò)完全相同的結(jié)構(gòu)，將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電流的發(fā)電機(jī)。
此外，將呈環(huán)狀卷繞的磁導(dǎo)線26A，26B串聯(lián)，但是也可將它們并聯(lián)。
(第8實(shí)施方式)
圖15為本發(fā)明的第8實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)的剖視圖。具有基本呈圓弧狀截面形狀的磁鐵129A，129B，129C，129D與設(shè)置于活動(dòng)鐵心124的內(nèi)部的活動(dòng)件122成一體。其以外的組成與第7實(shí)施方式相同。
本實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)與第7實(shí)施方式相同的效果。另外，由于磁鐵129A，129B，129C，129D不在活動(dòng)件121的表面露出，故與磁性體的吸力變小。由此，與磁性體的裝配容易，處理容易，批量生產(chǎn)性，生產(chǎn)率大幅度地提高。該方案也可與第1實(shí)施方式組合。
(第9實(shí)施方式)圖16為本發(fā)明的第9實(shí)施方式的線性電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
螺旋彈簧(在下面稱為“彈簧”)130A，130B的一端分別與連接在活動(dòng)件121上的活動(dòng)軸126A，126B固定，另一端分別與固定于支架28上的彈簧保持件(在下面稱為“保持件”)131A，131B固定。彈簧130A，130B的組裝時(shí)的長(zhǎng)度(L)小于自然長(zhǎng)度(H)，其壓縮尺寸(H-L)在活動(dòng)件121的擺動(dòng)距離，即行程(S)的1/2以上。即，活動(dòng)件121被彈簧130A，130B從兩側(cè)按壓。
彈簧130A，130B作為與彈性軸承128A，128B組合的總彈性常數(shù)的，確定由與活動(dòng)件121的質(zhì)量關(guān)系決定的共振頻率。
往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)件121、活動(dòng)軸126A，126B、彈簧130A，130B、定子25等所有組成部件收納于由支架28和保持件131A，131B構(gòu)成的大致密閉的空間(在下面稱為“空間”)131C的內(nèi)部。
下面對(duì)象以上那樣構(gòu)成的線性電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
如果交流電流流過(guò)環(huán)狀的磁導(dǎo)線26A，26B，則按照與第7實(shí)施方式同樣的原理，活動(dòng)件121往復(fù)動(dòng)作。比如，在活動(dòng)件121沿箭頭Y方向移動(dòng)時(shí)，彈簧130A撓曲，第1反力積蓄于彈簧130A中。接著，電流的流動(dòng)方向改變，活動(dòng)件121沿箭頭Z的方向移動(dòng)時(shí)，第1反力被從彈簧130A釋放出，作為活動(dòng)件121的速度而回收。同時(shí)，彈簧130B撓曲，第2反力積蓄于彈簧130B中。在活動(dòng)件121再次沿箭頭Y方向移動(dòng)時(shí)，第2反力被從彈簧130B釋放出，作為活動(dòng)件121的速度而回收。
該動(dòng)作為所謂的共振作用，與不采用彈簧130A，130B時(shí)相比較，可以較小的電流，進(jìn)行行程較大的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)的電源的頻率與下述的共振頻率一致，該共振頻率是根據(jù)活動(dòng)件121、定子25的質(zhì)量和彈性軸承128A，128B、彈簧130A，130B的彈性常數(shù)而求出。于是，活動(dòng)件121和作為共振彈簧的彈簧130A，130B的加速度的周期是同步的。其結(jié)果是，將能量損耗抑制在較小值，活動(dòng)件121有效地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
為了提高該共振頻率，必須減少活動(dòng)件121的重量，或增加彈簧130A，130B、彈性軸承128A，128B的彈性常數(shù)。但是，活動(dòng)件121的重量減少具有作為電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)極限。由此，實(shí)際上多數(shù)情況是容易增加彈性常數(shù)。如果為了增加該彈性常數(shù)，增加彈性軸承128A，128B的彈性常數(shù)，則滯后損耗增加，效率降低。具體來(lái)說(shuō)，進(jìn)行增加該彈性軸承128A，128B的厚度，或?qū)⑺鼈兌鄠€(gè)重合等操作。另一方面，彈簧130A，130B基本上沒(méi)有滯后損耗。由此，通過(guò)僅僅增加彈簧130A，130B的彈性常數(shù)，在提高共振頻率的設(shè)計(jì)上，滯后損耗小，可確保較高的效率。
此外，彈簧130A，130B的組裝時(shí)的長(zhǎng)度(L)小于自然長(zhǎng)度(H)，其壓縮尺寸(H-L)在活動(dòng)件121的擺動(dòng)距離，即，行程(S)的1/2以上。由此，即使在活動(dòng)件121沿箭頭Y方向移動(dòng)最大程度的情況下，彈簧130B的長(zhǎng)度(Lb)小于自然長(zhǎng)度(H)，即，彈簧130B處于必然從自然長(zhǎng)度(H)壓縮的狀態(tài)。同樣，即使在活動(dòng)件121沿箭頭Z的方向移動(dòng)最大程度的情況下，彈簧130A的長(zhǎng)度(La)小于自然長(zhǎng)度(H)。即，彈簧130A處于必然從自然長(zhǎng)度(H)壓縮的狀態(tài)。
于是，即使在活動(dòng)件121往復(fù)運(yùn)動(dòng)的情況下，在平時(shí)，彈簧130A，130B處于從自然長(zhǎng)度壓縮的狀態(tài)。由此，通過(guò)因其變形而積蓄的能量，彈簧130A，130B以撓曲的狀態(tài)固定于活動(dòng)軸126A，126B與保持件131A，131B之間。其結(jié)果是，線性電動(dòng)機(jī)常時(shí)反復(fù)進(jìn)行效率良好的共振運(yùn)動(dòng)。另外，彈簧130A，130B即使在不采用特殊的固定部的情況下，也不脫落。
還有，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)件121、活動(dòng)軸126A，126B、彈簧130A、130B、定子25等所有組成部件收納于空間131C的內(nèi)部。由此，伴隨活動(dòng)件121、活動(dòng)軸126A，126B，彈簧130A，130B的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的噪音限制于空間131C的內(nèi)部。即，減少噪音傳遞到外部的情況，獲得隔音效果。
再有，活動(dòng)件121的活動(dòng)鐵心124和定子25的固定鐵心27均由以軸向?yàn)橹行某瘦椛錉疃O(shè)置的薄板形成。由此，組成部件振動(dòng)，由此，還具有振動(dòng)造成的來(lái)自薄板等的噪音的情況，但是還將該噪音隔絕。
另外，在本實(shí)施方式中，彈簧130A、130B為相同彈性常數(shù)的彈簧，但是，即使在將彈性常數(shù)、尺寸不同的螺旋彈簧組合的情況下，仍可同樣地實(shí)施。也可將采用第1實(shí)施方式的板簧的線性電動(dòng)機(jī)和本實(shí)施方式的螺旋彈簧組合，構(gòu)成共振彈簧。
(第10實(shí)施方式)圖17為本發(fā)明的第10實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的剖視圖。彈性軸承128A，128B的外周部通過(guò)彈簧保持件(在下面稱為“保持件”)131A，131B，支承定子25的支架28夾持而固定。另外，該彈性軸承128A，128B的內(nèi)周部與連接在活動(dòng)件121的活動(dòng)軸126A，126B和彈簧轉(zhuǎn)接件(在下面稱為“轉(zhuǎn)接件”)132A，132B固定。
螺旋彈簧(在下面稱為“彈簧”)130A，130B夾持由活動(dòng)件121和定子25形成的線性電動(dòng)機(jī)137而設(shè)置于兩端面?zhèn)?。另外，彈?30A，130B以撓曲狀態(tài)固定于轉(zhuǎn)接件132A，132B和保持件131A，131B之間，不采用特殊的固定部。但是，在轉(zhuǎn)接件132A，132B和保持件131A，131B中間的彈簧130A，130B的接觸面上，設(shè)置稍小的臺(tái)階，以便固定彈簧130A，130B。
汽缸51固定于保持件131B上，汽缸蓋134固定于汽缸51上，轉(zhuǎn)接件132B通過(guò)球窩接頭61，與活塞52連接?；钊?2可相對(duì)彈簧轉(zhuǎn)接件132B，自由地傾斜、旋轉(zhuǎn)。壓縮室48由活塞52和汽缸51構(gòu)成。
下面對(duì)象上述那樣構(gòu)成的線性壓縮機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
如果交流電流流過(guò)線性電動(dòng)機(jī)137的磁導(dǎo)線26A，26B，則活動(dòng)件121相對(duì)定子25往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其驅(qū)動(dòng)力通過(guò)活動(dòng)軸126B，轉(zhuǎn)接件132B，球窩接頭61，傳遞給活塞52，該活塞52與活動(dòng)件121成一體地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外，通過(guò)該活塞52的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，依次對(duì)吸入到壓縮室48內(nèi)的制冷氣體進(jìn)行壓縮，將其排出到外部的制凍循環(huán)。
此時(shí)，如通過(guò)第9實(shí)施方式而說(shuō)明的那樣，優(yōu)選使向線性電動(dòng)機(jī)137通電的電源頻率與下述的共振頻率一致，該共振頻率通過(guò)活動(dòng)件121、定子25的質(zhì)量、彈簧130A，130B、彈性軸承128A，128B的彈性常數(shù)求出。由此，活動(dòng)件121和作為共振彈簧的彈簧130A，130B的加速度的周期是同步的。其結(jié)果是，將能量損耗抑制在較小程度，活動(dòng)件121有效地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
另外，由于彈性軸承128A，128B支承活動(dòng)件121的兩側(cè)，故與采用滑動(dòng)軸承等的支承機(jī)構(gòu)時(shí)的情況相比較，不產(chǎn)生伴隨活動(dòng)件121的擺動(dòng)而產(chǎn)生的滑動(dòng)損耗。另外，由于沿彈性軸承128A，128B的半徑方向所需要的剛性較小，可按照減少?gòu)椥暂S承、減小厚度、減小臂數(shù)量等的低剛性的設(shè)計(jì)。由此，將彈性軸承128A，128B變形時(shí)的滯后損耗抑制在最小限，獲得較高的效率。
還有，彈性軸承128A，128B在兩側(cè)完全地承受活動(dòng)件121在半徑方向作用的磁吸力。由此，在活動(dòng)件121和定子25之間產(chǎn)生的磁吸力不作為活塞52和汽缸51的側(cè)壓而作用，不產(chǎn)生滑動(dòng)損耗。該磁性吸力指相對(duì)于定子25將活動(dòng)件121向半徑方向拉近的力。由此，使滑動(dòng)損耗降低，壓縮機(jī)的效率提高，并且滑動(dòng)部的可靠性也大幅度地提高。另外，即使在轉(zhuǎn)接件132B和活塞52之間設(shè)置球窩接頭61的情況下，仍對(duì)活塞52進(jìn)行支承，將活動(dòng)件121的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞給活塞52。由此，當(dāng)活塞52在汽缸51的內(nèi)部往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在相對(duì)于汽缸51軸幾乎沒(méi)有傾斜的狀態(tài)下擺動(dòng)，從而活塞52通過(guò)球窩接頭61而傾斜。
于是，即使在按照活動(dòng)件121與汽缸51的軸心偏離，或軸傾斜的方式組裝的情況下，球窩接頭61吸收軸錯(cuò)位或軸傾斜，從而活塞52和汽缸51的軸心對(duì)準(zhǔn)。由此，不使部件、部件組裝精度提高，因汽缸51和活塞52之間的側(cè)壓降低，使滑動(dòng)損耗減少，獲得高效率的壓縮機(jī)。
另外，在本實(shí)施方式中，大致水平地構(gòu)成活動(dòng)件121的擺動(dòng)方向。由此，按照與第2實(shí)施方式相同的方式，與在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部設(shè)置汽缸的現(xiàn)有的線性壓縮機(jī)相比較，直徑變小。
(第11實(shí)施方式)圖18為本發(fā)明的第11實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的主要部分的剖視圖。本實(shí)施方式針對(duì)第10實(shí)施方式的方案，采用在第3實(shí)施方式中說(shuō)明的可歪倒桿(在下面稱為“桿”)72，以代替球窩接頭，采用通過(guò)第4實(shí)施方式說(shuō)明的氣體軸承82。
桿72從強(qiáng)度等的方面來(lái)說(shuō)，由不銹鋼、鋁等的材料形成，具有截面形狀為圓形的較細(xì)的部位。由于具有較細(xì)的部位，桿72可沿相對(duì)軸向傾斜的方向，在彈性變形的范圍內(nèi)歪倒。
排出到汽缸蓋134內(nèi)的高壓室134A中的大部分制冷氣體，通過(guò)D線141排到壓縮機(jī)之外。其一部分通過(guò)設(shè)置于汽缸142A內(nèi)的多個(gè)氣體通路81B，送到活塞139A和汽缸142A的滑動(dòng)部，形成氣體軸承82。由此，按照與第4實(shí)施方式相同的方式，不采用潤(rùn)滑油。
在高壓室134A的內(nèi)部，設(shè)置有排出閥機(jī)構(gòu)(在下面稱為“閥”)144，以及將閥144靠壓到汽缸142A的排出彈簧(在下面稱為“彈簧”)145。
第2吸入管146的一端146A在彈簧保持件131B的內(nèi)部，開(kāi)口于汽缸142A的壓縮室相反側(cè)的附近，另一端146B開(kāi)口于密閉外殼41的內(nèi)部。該吸入通路139B設(shè)置于活塞139A的內(nèi)部，吸入閥機(jī)構(gòu)(在下面稱為“閥”)139C安裝于活塞139A的壓縮室48側(cè)。
下面對(duì)象上述那樣構(gòu)成的線性壓縮機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
彈性軸承128A，128B從兩側(cè)完全地承受作用在活動(dòng)件121的半徑方向的磁吸力。由此，將活動(dòng)件121的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞給活塞139A的部件不必承受磁吸力，僅僅要求軸向的剛性，半徑方向的剛性可較小。由此，活塞139A和活動(dòng)件121的連接可采用可歪倒桿72。由此，即使在活動(dòng)件121和汽缸142A的軸心錯(cuò)位或傾斜的情況下，桿72傾斜或撓曲，從而處于活塞139A和汽缸142A的軸心對(duì)準(zhǔn)，也沒(méi)有軸傾斜的狀態(tài)。由此，抵消部件精度或部件組裝精度不良的情況。
于是，在不提高部件或部件組裝精度的情況下，減少汽缸142A和活塞139A之間的側(cè)壓，活動(dòng)損耗減少。由此，獲得高效率的壓縮機(jī)，并且滑動(dòng)部的可靠性也進(jìn)一步提高。
此外，桿72與球窩接頭機(jī)構(gòu)等相比較，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且由于象球窩接頭機(jī)構(gòu)那樣，連較小的滑動(dòng)部也沒(méi)有，故滑動(dòng)損耗也減小，并且作為連接機(jī)構(gòu)的可靠性也較高。
另外，排到高壓室134A中的制冷氣體的一部分通過(guò)設(shè)置于汽缸142A的內(nèi)部的多個(gè)氣體通路81B，傳送到活塞139A和汽缸142A的滑動(dòng)部的微小間隙。由此，形成氣體膜，構(gòu)成氣體軸承82，活塞139A和汽缸142A處于非接觸狀態(tài)。
一般，對(duì)氣體軸承82按照怎樣少的氣體量，怎樣低的氣體壓力實(shí)現(xiàn)非接觸的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。另一方面，伴隨氣體通路81B的形狀、尺寸、設(shè)置位置等因素，氣體軸承82的性能發(fā)生較大變化。于是，優(yōu)選至少在氣體通路81B的一部分，設(shè)置相當(dāng)于φ30μm～φ200μm程度的截面積的微小截面積部。在該構(gòu)成中，如果存在潤(rùn)滑油，則上述微小截面積部被潤(rùn)滑油堵塞，制冷氣體不流動(dòng)，氣體軸承82不發(fā)揮作用。由此，在本實(shí)施方式的情況下，不采用潤(rùn)滑油，而僅僅采用氣體軸承82。
象上述那樣，可使活塞139A和汽缸142A處于非接觸狀態(tài)，由此，使活塞139A和汽缸142A之間的滑動(dòng)損耗大致減小到零。另外，顯著地減小滑動(dòng)部的磨耗，可靠性大幅度地提高。越是運(yùn)轉(zhuǎn)頻率高，滑動(dòng)損耗大的壓縮機(jī)，采用該結(jié)構(gòu)的效果越大。
另外，由于在本實(shí)施方式中，形成不采用潤(rùn)滑油的無(wú)油的構(gòu)成，故實(shí)現(xiàn)與第4實(shí)施方式相同的效果。
象上述那樣，將滑動(dòng)損耗大致減小到零。另一方面，由于將制冷氣體送到活塞139A和汽缸142A的滑動(dòng)部，故滑動(dòng)部的泄漏損耗增加，另外由于將已壓縮的高壓氣體用作氣體軸承82，故壓縮損耗也增加。但是，以上述的氣體軸承82的設(shè)計(jì)訣竅等為基礎(chǔ)，該損耗的減小也可構(gòu)成設(shè)計(jì)要素。
(第12實(shí)施方式)圖19為本發(fā)明的第12實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的主要部分的剖視圖。本實(shí)施方式是在第11實(shí)施方式的構(gòu)成中，代替氣體軸承，將在第5實(shí)施方式中說(shuō)明的具有本身潤(rùn)滑性的材料和在第6實(shí)施方式中說(shuō)明的陶瓷材料分別用于活塞和汽缸。即，活塞139D采用具有本身潤(rùn)滑性的材料147A，汽缸142B采用陶瓷類材料147B。由此，根據(jù)本身潤(rùn)滑性的效果以及陶瓷類材料147B的耐磨耗性，即使在不采用潤(rùn)滑油的情況下，仍防止滑動(dòng)部的磨耗，確?？煽啃?。
另外，吸入到密閉外殼41內(nèi)的制冷氣體通過(guò)第2吸入管146，送到汽缸142B中的壓縮室相反側(cè)的附近。接著，制冷氣體通過(guò)設(shè)置于汽缸142B中的壓縮室相反側(cè)、汽缸142B中的活塞139D相反側(cè)、活塞139D中的吸入通路139A和吸入閥機(jī)構(gòu)139B，流入到壓縮室48的內(nèi)部。
通過(guò)壓縮室48壓縮的制冷氣體克服將排出閥機(jī)構(gòu)(在下面稱為“閥”)144壓靠到汽缸142B的排出彈簧145的壓靠力，打開(kāi)閥144，將其排向高壓室134A。
但是，在冰箱等的冷卻系統(tǒng)的過(guò)度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必然有運(yùn)轉(zhuǎn)壓力變化，在這樣的情況下，產(chǎn)生活塞139D超過(guò)規(guī)定的行程而往復(fù)運(yùn)動(dòng)的情況。另外，在對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電流、運(yùn)轉(zhuǎn)電壓等進(jìn)行控制的情況下，還由于控制精度、干擾對(duì)應(yīng)精度等因素，產(chǎn)生活塞139D超過(guò)規(guī)定的行程而往復(fù)運(yùn)動(dòng)的情況。
在本實(shí)施方式中，活塞139D可將閥144壓回，實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)。由此，即使在這樣的情況下，與無(wú)法壓回的排出閥機(jī)構(gòu)相比較，減輕作用于活塞139D上的沖突的沖擊力。于是，減少活塞139D的沖突時(shí)的噪音，并且閥144、活塞139D的可靠性提高。
(第13實(shí)施方式)圖20為本發(fā)明的第13實(shí)施方式的線性壓縮機(jī)的剖視圖。在密閉外殼(在下面稱為“外殼”)41的內(nèi)部，按照活動(dòng)件121的擺動(dòng)方向與重力方向一致的方式縱向地設(shè)置有壓縮機(jī)構(gòu)部149。另外，壓縮機(jī)構(gòu)部149被多個(gè)懸簧(在下面稱為“彈簧”)150、上端簧(在下面稱為“彈簧”)151內(nèi)部懸掛并支承。
動(dòng)吸振器152由重塊153、彈簧154、保持件155構(gòu)成，形成于外殼48內(nèi)的頂部空間。該重塊153由一個(gè)或多個(gè)形成，其形狀為沿外殼41內(nèi)側(cè)的基本環(huán)狀或基本圓弧狀。彈簧154由彈簧154A，154B構(gòu)成。
在組裝的狀態(tài)，或線性壓縮機(jī)停止的狀態(tài)下，彈簧154A，154B均處于比自然長(zhǎng)度短，受到壓縮的狀態(tài)。由此，重塊153在與活塞139A的擺動(dòng)方向相同的方向，通過(guò)彈簧154A，154B的彈力而夾持，安裝于保持件155上。該保持件155的形狀也呈基本環(huán)狀，或基本圓弧狀。
彈簧154可伴隨重塊153的移動(dòng)，沿活塞139A的擺動(dòng)方向而發(fā)生彈性變形。另外，重塊153的重量與彈簧154的活塞139A擺動(dòng)方向的彈性常數(shù)的總和按照由它們確定的共振頻率與線性壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率一致的方式選擇。
此外，汽缸142A中的至少一部分以插入方式設(shè)置于螺旋彈簧(下面稱為“彈簧”)130B的內(nèi)部。
在本實(shí)施方式中，按照活動(dòng)件121的擺動(dòng)方向與重力方向一致的方式縱向地設(shè)置。由此，沿活動(dòng)件121的半徑方向作用的力僅僅為作用于活動(dòng)件121和定子25之間的磁鐵35A，35B的磁吸力，未作用有活動(dòng)件121的重力。于是，由于未作用有活動(dòng)件121的重力，故支承活動(dòng)件121且承受磁吸力的彈性軸承128A，128B的半徑方向的剛性可減小。由此，可實(shí)現(xiàn)比如，低價(jià)格的材料選擇，板厚的減小，形狀的簡(jiǎn)化，整體尺寸減小。
并且，同樣由于在汽缸142A和活塞139A的滑動(dòng)部上未作用有活塞139A的重力導(dǎo)致的側(cè)壓，故使滑動(dòng)損耗減小。
下面對(duì)動(dòng)吸振器52的振動(dòng)減小情況進(jìn)行說(shuō)明。
在壓縮機(jī)構(gòu)部149中，活動(dòng)件121相對(duì)定子25，往復(fù)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行壓縮，但是，此時(shí)，定子25因活動(dòng)件121的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的反作用等，沿活塞139A的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向振動(dòng)。壓縮機(jī)構(gòu)部149通過(guò)彈簧150，彈性地懸架于外殼41內(nèi)，壓縮機(jī)構(gòu)部149的振動(dòng)通過(guò)彈簧50，作為激振力而傳遞給外殼41。通過(guò)傳遞給外殼41的激振力，對(duì)由重塊153和彈簧154形成的共振部進(jìn)行激勵(lì)，重塊153沿活塞139A的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向而振動(dòng)。此時(shí)，從彈簧150傳遞給外殼41的激振力，與重塊153的振動(dòng)引起的作用力大小基本相等，并且相位相反。由此，通過(guò)來(lái)自動(dòng)吸振器152的作用力，來(lái)抵消來(lái)自壓縮機(jī)構(gòu)部149的激振力。
此外，外殼41的振動(dòng)頻率與線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率一致。由此，通過(guò)使線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率與動(dòng)吸振器152的重塊153的擺動(dòng)頻率一致，最大限度地發(fā)揮出動(dòng)吸振器152的效果，最大限度地減小外殼41的振動(dòng)。共振頻率通過(guò)外殼41和重塊153的質(zhì)量以及彈簧154的彈性常數(shù)確定。于是，按照與線性壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率一致的方式，有選擇地設(shè)計(jì)重塊153的質(zhì)量和彈簧154的彈性常數(shù)，由此，最大程度地減小外殼41的振動(dòng)。
還有，在不采用動(dòng)吸振器152的情況下，由于縱向地設(shè)置，故活動(dòng)件121的擺動(dòng)方向和彈簧150的伸縮方向均與重力方向一致。由此，外殼41的振動(dòng)方向也構(gòu)成重力方向。于是，通過(guò)減小彈簧150的剛性的簡(jiǎn)單的方法，使壓縮機(jī)構(gòu)部149朝向外殼41的振動(dòng)傳遞減少。即，與活塞139A的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较虻臋M向設(shè)置相比較，使外殼41的振動(dòng)大幅度地減小。
再有，動(dòng)吸振器152形成于外殼41的頂部空間。壓縮機(jī)構(gòu)部149中的半徑方向尺寸最大，決定半徑方向的尺寸的是線性壓縮機(jī)137，但是，線性壓縮機(jī)137不設(shè)置于外殼41的頂部空間。由此，相對(duì)外殼41的半徑方向的尺寸，在頂部空間和底部空間，形成無(wú)效的空間。由于將動(dòng)吸振器152設(shè)置于該空間，故不增加外殼41的尺寸，在外殼41的內(nèi)部，以緊湊的尺寸設(shè)置動(dòng)吸振器152，使振動(dòng)減小。
特別是，優(yōu)選與線性壓縮機(jī)137的圓形形狀、外殼41的圓形形狀相同，動(dòng)吸振器152的形狀為沿外殼41的內(nèi)側(cè)的大致環(huán)狀，或大致圓弧形狀。由此，在不增加外殼41的情況下，將動(dòng)吸振器152以緊湊的方式設(shè)置在該外殼41的內(nèi)部。另外，可增加動(dòng)吸振器152的重塊153的尺寸，即增加其重量，由外殼41和重塊153的質(zhì)量與彈簧154的彈性常數(shù)確定的共振頻率的設(shè)計(jì)幅度增加。由此，可通過(guò)動(dòng)吸振器152而減小外殼41的振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)頻率的幅度擴(kuò)大，按低振動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)的線性壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率幅度增加。
此外，將汽缸142A的至少一部分以插入方式設(shè)置于彈簧130B的內(nèi)部。由此，與將汽缸142A設(shè)置于彈簧130B之外的情況相比較，可減小活動(dòng)件121的擺動(dòng)方向的尺寸。由此，可減小作為線性壓縮機(jī)的外殼41的整體尺寸，特別是可在活動(dòng)件121的擺動(dòng)方向上使整體尺寸減小。
還有，在本實(shí)施方式中，在外殼41內(nèi)的頂部空間形成動(dòng)吸振器152，但是，即使在形成于外殼41內(nèi)的底部空間的情況下，仍獲得相同的效果。
再有，在本實(shí)施方式中，線性電動(dòng)機(jī)設(shè)置于重力方向的上方，但是即使在線性電動(dòng)機(jī)設(shè)置于重力方向的下方的情況下，同樣仍可實(shí)施。
另外，上面說(shuō)明的實(shí)施方式的特征可在可能范圍內(nèi)進(jìn)行組合，這樣的形式屬于本發(fā)明的范圍。
產(chǎn)業(yè)上利用可能性本發(fā)明的線性電動(dòng)機(jī)包括具有固定鐵心和磁導(dǎo)線的定子；具有活動(dòng)鐵心和磁鐵的活動(dòng)件；在擺動(dòng)方向上自由擺動(dòng)地支承活動(dòng)件的板狀彈性部件。通過(guò)該構(gòu)成，不需要支承活動(dòng)件的滑動(dòng)部，故可減小伴隨活動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的損耗。另外，采用該線性電動(dòng)機(jī)的線性壓縮機(jī)的效率高，可靠性也較高。
權(quán)利要求
1.一種線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具備具有固定鐵心和與所述固定鐵心連接的磁導(dǎo)線的定子；位于所述定子的內(nèi)側(cè)且具有活動(dòng)鐵心和磁鐵的活動(dòng)件；以及支承所述活動(dòng)件的板狀彈性部件，其使所述活動(dòng)件在擺動(dòng)方向上自由擺動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述彈性部件支承所述活動(dòng)件，使所述活動(dòng)件與所述定子的磁極保持一定空隙，并且與所述定子相對(duì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具有多個(gè)所述彈性部件，該多個(gè)所述彈性部件設(shè)置于所述活動(dòng)件的擺動(dòng)方向的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述彈性部件由板簧形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述活動(dòng)件呈圓筒狀，所述板簧具有多個(gè)臂部，該多個(gè)臂部從所述活動(dòng)件的安裝位置向所述定子的安裝位置一邊向同一方向旋轉(zhuǎn)一邊延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具有多個(gè)所述板簧，多個(gè)所述板簧設(shè)置于所述活動(dòng)件的擺動(dòng)方向的兩側(cè)，多個(gè)所述板簧按照從所述活動(dòng)件的軸心方向觀看，所述臂部的位置相互不一致的方式，在旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)開(kāi)地安裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述彈性部件由具有多個(gè)臂的彈性軸承形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，形成于所述定子內(nèi)側(cè)的磁極和所述活動(dòng)件的外周面，呈與所述活動(dòng)件共有軸心的圓筒狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，還具備一端與所述活動(dòng)件固定的螺旋彈簧；以及固定在所述定子上且將所述螺旋彈簧的另一端固定的彈簧保持件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，還具備向所述活動(dòng)件的擺動(dòng)方向伸出而形成的活動(dòng)軸；一端與所述活動(dòng)軸固定的螺旋彈簧；以及固定在所述定子上，且將所述螺旋彈簧的另一端固定的彈簧保持件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，還具備將所述活動(dòng)件壓靠到所述活動(dòng)件的擺動(dòng)方向兩側(cè)的至少兩個(gè)螺旋彈簧。
12.根據(jù)權(quán)利要求9～11中任一項(xiàng)所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在靜止?fàn)顟B(tài)下，所述螺旋彈簧的壓縮尺寸在所述活動(dòng)件的擺動(dòng)距離的1/2以上。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的線性電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述彈簧保持件形成密閉空間，在該密閉空間的內(nèi)部收納有所述彈性部件和所述螺旋彈簧。
14.一種線性壓縮機(jī)，其特征在于，具備線性電動(dòng)機(jī)；在所述活動(dòng)件的擺動(dòng)方向共有軸心的汽缸；以及以可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式插入所述汽缸內(nèi)，且與所述活動(dòng)件連接的活塞，該線性電動(dòng)機(jī)包括具有固定鐵心和與所述固定鐵心連接的磁導(dǎo)線的定子；位于所述定子的內(nèi)側(cè)且具有活動(dòng)鐵心和磁鐵的活動(dòng)件；支承所述活動(dòng)件的板狀彈性部件，其使所述活動(dòng)件在擺動(dòng)方向上自由擺動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，其被由所述固定部和所述活動(dòng)部的質(zhì)量，以及所述彈性部件的彈性常數(shù)所確定的共振頻率附近的頻率所驅(qū)動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，還具備連接所述活塞和所述活動(dòng)件的球窩接頭。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，還具備連接所述活塞和所述活動(dòng)件的、由彈性體構(gòu)成的可歪倒桿。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，所述活動(dòng)件的擺動(dòng)方向?yàn)樗椒较颉?br> 19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，其無(wú)需潤(rùn)滑油。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，所述活塞和所述汽缸的滑動(dòng)部由氣體軸承構(gòu)成。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，所述活塞和所述汽缸中的至少一個(gè)采用具有本身潤(rùn)滑性的材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，所述活塞和所述汽缸中的至少一個(gè)采用陶瓷類材料。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，還具備將所述活動(dòng)件壓靠到所述活動(dòng)件的擺動(dòng)方向兩側(cè)的至少兩個(gè)螺旋彈簧。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，所述汽缸的至少一部分被插入設(shè)置在所述螺旋彈簧內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，使所述活動(dòng)件的擺動(dòng)方向與重力方向一致。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，還具備收納所述線性電動(dòng)機(jī)、所述汽缸和所述活塞的密閉外殼；以及安裝在所述密閉外殼上的動(dòng)吸振器，該動(dòng)吸振器具有可在所述活動(dòng)件的擺動(dòng)方向彈性變形的彈簧以及安裝在所述彈簧上的重塊。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，在所述密閉外殼內(nèi)的頂部空間、底部空間的至少一個(gè)中具有所述動(dòng)吸振器。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的線性壓縮機(jī)，其特征在于，所述密閉外殼內(nèi)側(cè)的形狀大致呈圓筒狀，所述重塊的形狀為沿所述密閉外殼內(nèi)側(cè)的大致環(huán)狀、大致圓弧狀中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明的線性電動(dòng)機(jī)具備具有固定鐵心和與固定鐵心連接的磁導(dǎo)線的定子；具有活動(dòng)鐵心和磁鐵的活動(dòng)件；以及在活動(dòng)件的擺動(dòng)方向上自由擺動(dòng)地支承所述活動(dòng)件的板狀彈性部件。通過(guò)該構(gòu)成，無(wú)需用于支承活動(dòng)件的滑動(dòng)部，故可減小伴隨活動(dòng)件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的損耗。另外，采用該線性電動(dòng)機(jī)的線性壓縮機(jī)的效率高，可靠性也較高。
文檔編號(hào)F04B35/04GK1579044SQ03801438
公開(kāi)日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2003年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月16日
發(fā)明者稻垣耕, 森田一郎 申請(qǐng)人:松下冷機(jī)株式會(huì)社