JP5053866B2 - 往復圧縮機のピストンのための駆動ロッド - Google Patents

Description

本発明は、回転型またはリニア型電動機を備えた往復圧縮機に適用される駆動ロッドに関する。前記駆動ロッドは、圧縮機の圧縮室内で、前記圧縮室の軸に沿って往復運動するピストンに駆動手段を動作可能に結合するように構築されている。

回転電動機またはリニア電動機によって駆動される往復圧縮機は、通常、内部に圧縮室を画定しているシリンダブロックを備えており、シリンダブロックの内部を、シリンダブロックに取り付けられ、圧縮機の電動機に動作可能に結合された駆動手段に結合されたピストンが軸方向に往復運動している。

ピストンは駆動手段に結合されており、したがってそれらの間で力を伝達することができ、かつ、圧縮室内のピストンに対するシリンダブロックの横方向の反力を最小化するために、圧縮室内で、前記圧縮室の軸と一致する軸方向に沿ってピストンを運動させることができる。知られているように、ピストンに対するシリンダブロックの横方向の反力は、ピストンとシリンダブロックの間に過度の摩擦を引き起こし、そのためにエネルギー消費が増加し、ひいては圧縮機の効率が低下する原因になっている。また、高レベルの摩擦が強いられるコンポーネントの磨耗が加速され、圧縮機の有効寿命が短くなる原因になっている。

リニア電動機を備えた知られている往復圧縮機は、添付の図面の図１に示すように、内部に圧縮室１１を画定している、軸１２を提供しているシリンダブロック１０を備えており、その中をピストン２０が軸方向に往復運動している。圧縮室１１は、通常は弁板１３およびシリンダヘッド１４によって閉じている端部を有している。弁板１３は、ピストン２０が運動する際の圧縮室１１との関係でガスの吸気および吐出を制御するように適切に構築された吸気弁１３ａおよび吐出し弁１３ｂを備えている。

図１に示す知られている構造の場合、ピストン２０は、駆動手段ＤＭに動作可能に結合されている。リニア電動機を備えた圧縮機の場合、駆動手段ＤＭは、圧縮室１１と同軸で、かつ、圧縮室１１の外側の管状構造の形態のアクチュエータ３０を備えている。アクチュエータ３０は、圧縮室１１の周りのシリンダブロック１０に取り付けられたリニア電動機４０に電力が供給されると、アクチュエータ３０と共に動作推進される磁気エレメント３１を支えている。この例では、駆動手段は、さらに、シリンダブロック１０とピストン２０の間に取り付けられた１組のばね６０を備えている。

ピストン２０には、駆動ロッド５０の一方の端部が直接または間接的に結合されており、駆動ロッド５０の反対側の端部は、たとえばつる巻ばねであるばね６０に結合されている。これらのつる巻ばねは、アクチュエータ３０およびばね６０を備えた駆動手段ＤＭによって引き起こされる、圧縮室１１内におけるピストン２０の軸方向の往復運動に応じて、対抗する軸方向の力をピストン２０に加えるように取り付けられている。ピストン２０、アクチュエータ３０およびばね６０は、リニアモータを備えた圧縮機の共振アセンブリを形成している。

これらの圧縮機は、ピストン２０とシリンダブロック１０の間の横方向の反力を最小化し、さらには抑制するために、ピストン２０の軸方向の往復運動の軸と、ピストン２０および圧縮室１１の両方の軸が一致するように設計され、構築されている。しかしながら、使用中、場合によっては前記軸が不整列になり、したがって、圧縮機に固有の何らかの構造上の特性、たとえばつる巻ばねの構造上の幾何学的誤差およびつる巻ばねが軸方向に弾性変形した場合の横方向の剛性などによって、ピストン２０とシリンダブロック１０の間に望ましくない横方向の反力が生じることがある。

以上の状況に加えて、さらに、機械デバイスの異なるコンポーネントは、それらの寸法および形状に関して、通常、完全性を求めることは不可能であるため、不整列は、通常、機械コンポーネントの構築およびアセンブリ中に生じることを考慮しなければならない。

図１に示す構造の場合、駆動ロッド５０は、概ね管状の形態を有しており、横方向に剛直な軸方向のロッドであるため、ピストン−アクチュエータのアセンブリは単一のボディとして挙動し、その単一のボディに、前記ピストン２０とシリンダブロック１０の間の過度の摩擦の原因になり得る横方向の成分をピストン２０に対して生成しないリニアモータ４０の軸方向の磁気力が印加される。

しかしながら、ばね６０は、ピストン２０が運動している間、ピストン−アクチュエータのアセンブリに、その圧縮によって生じる軸方向の力だけではなく、ばね６０の構築およびアセンブリの誤差に応じてその強さが変化する横方向の力を加える。ばねの動作変形によって生成されるこのような望ましくない横方向の力には、圧縮室１１の軸に対するピストン２０の整列を不整列にする傾向があり、シリンダブロック１０の横方向の反力ならびにシリンダブロック１０と圧縮室１１内を軸方向に往復運動するピストン２０との間のより大きい摩擦の原因になっている。

Ｓｕｍｐｏｗｅｒ社の特許である米国特許第５，５２５，８４５号に、上で言及した問題を解決するための建設的な解決法が記述されている。この特許によれば、必要な軸方向の剛性が提供され、かつ、駆動ロッド自体によって加えられる、ピストンとシリンダブロックの間に提供される空気軸受によってピストンに印加される横方向の集中力がより大きくなることによって生じる力を含む、ピストンに作用する横方向のあらゆる力を防止するだけの十分な横方向の柔軟性が提供されるよう、ピストンと駆動手段の間に異なる方法で取り付けることができる駆動ロッドが構築されている。

この従来の解決法には、必要な軸方向の剛性および空気軸受によってピストンにもたらされる横方向の集中力とある程度両立する横方向の柔軟性が提供されるように寸法化された単品の駆動ロッドが使用されている。前記従来技術による解決法では、一定の断面積を必要とする駆動ロッドによって軸方向の力を伝達し、あるいは支えなければならない圧縮機に対する駆動ロッドの寸法で適切な柔軟性を達成することはできず、この断面積が、駆動ロッドによる、単品駆動ロッドのために利用することができる長さにわたる所望の横方向の柔軟性の提供を妨害している。間隔を隔てた関係においてのみの複数のロッドの使用が提案されており（図８）、ロッドの各々は、所望の特性の軸方向の剛性および横方向の柔軟性が提供されるように寸法化されている。これは構造が複雑であり、ピストンを圧縮室の中心に適切に配置された状態に維持するためには空気軸受を準備しなければならない。

また、米国特許第５，５２５，８４５号の図８で提案されているように、間隔を隔てて、圧縮室の軸に対して対称に配置された複数のロッドを準備することによっては、単品駆動ロッドに関連して既に説明した欠点が完全に除去されないことに留意されたい。提案されている従来の構造は、互いに間隔を隔てた、リニアモータ圧縮機の板ばねのセットをシリンダブロックを支持している構造に接続している複数のロッドを提供している。これらの複数のロッドは、それらが相俟って必要な剛性および所望の程度の横方向の柔軟性を提供するように寸法化することができる。しかしながら、間隔を隔てているため、前記従来技術による複数のロッドは、圧縮室の軸に対する駆動手段の軸の角度不整列によって生成される横方向の力を吸収していない。このような不整列は、間隔を隔てたロッドを部分的には膨張によって、また、部分的には構造によって軸方向に変形させなければならないことになるため、間隔を隔てたロッドによっては吸収されない。一方、必要な軸方向のロッドの剛性は、それらが湾曲する寸法になることを防止し、前記角度不整列が生じた場合に、それらの長さを短くしている。

添付の図面の図２に示すように、回転電動機によって駆動される接続ロッド−クランク軸機構を備えた往復圧縮機も、同様に、幾何学的誤差およびアセンブリ誤差に関連する問題を抱えている。このような圧縮機も、内部に圧縮室１１を画定しているシリンダブロック１０を備えており、その内部を往復ピストン２０が軸方向に運動している。圧縮室１１は、軸１２を提供し、かつ、吸気弁１３ａおよび吐出し弁１３ｂを備えた弁板３３とシリンダヘッド１４とによって閉じた端部を提供している。

図２に示すタイプの圧縮機の場合、ピストン２０は、シリンダブロック内に回転支持され、かつ、回転電動機（図示せず）に取り付けられた、クランク軸３５の形態の駆動手段ＤＭによって駆動されている。クランク軸は、接続ロッドの形態の駆動ロッド５０の大きい方の目（ｅｙｅ）を受け取る端部を有しており、駆動ロッド５０の小さい方の目は、ピストン２０の内部の知られている直径方向の関節接合ピン２１に回転支持されている。

接続ロッド−クランク軸機構を備えた往復圧縮機の場合、図２では誇張して示されている幾何学的誤差およびアセンブリ誤差によって、反力ＦＲが圧縮室１１の軸１２に対して横方向に伝達されることがあり、ピストン２０が不整列の状態で前記軸１２と作用する傾向を示す状況になる。主としてピストン２０の関節接合ピン２１の方向に作用するこれらの反力ＦＲには、ピストン２０とシリンダブロック１０の間に望ましくないレベルの摩擦を生成し、圧縮機運転のエネルギー消費を増加させ、かつ、相互摩擦部品を磨耗させる傾向があり、機械の信頼性を低下させ、機械の有効寿命を短くしている。

また、このタイプの圧縮機の場合、従来技術の教示による解決法は、駆動ロッド５０が、駆動手段ＤＭ（クランク軸）とピストン２０の間で伝達される力に耐えることができ、かつ、接続ロッドの形態の駆動ロッド５０に、ピストン２０へのモーメントの伝達を最小化する横方向の柔軟性を与えることができるよう、駆動ロッド５０の寸法を、必要な軸方向の駆動ロッドの剛性を圧縮機プロジェクトで画定された長さにわたってもたらす断面を備えた寸法にすることである。

前記構造は、リニアモータ圧縮機の駆動ロッドに関連して上で言及したように、低コストであり、かつ、実行が容易であるが、駆動ロッドの長さの制限およびピストン２０へのモーメントの伝達を望ましいレベルまで小さくするために必要な横方向の柔軟性の程度のため、断面の寸法化を問題の多いタスクにしている。

リニアモータまたは回転電動機を備えた往復圧縮機の駆動ロッドの断面の寸法に制限があるため、本発明の目的は、少なくとも１つの横方向の柔軟性を得ることができ、かつ、駆動ロッド用として画定された長さに無関係に、圧縮機プロジェクトの要求事項を遵守することができる軸方向の剛性を得ることができる構造を提供する駆動ロッドを提供することである。

本発明が企図している駆動ロッドによれば、往復圧縮機の構造で容易に実施することができる単純な解決法が提供される。詳細には、使用される気密タイプの往復圧縮機の構造は、必要なコンポーネント部品の許容可能な幾何学的誤差またはアセンブリ誤差に起因する、圧縮機の有効寿命を短くする摩擦の原因に十分に関係のあるシリンダブロックの横方向の反力を受けることなく、圧縮室の内部を往復運動で軸方向に変位するようにピストンが設計された、家庭用電気機器の冷凍システムである。

上で言及した目的を達成するために、本発明による駆動ロッドは、駆動ロッドの軸に沿って並んで配置された「ｎ」本のロッドの束を備えている。ロッドの各々は、他のロッドと相俟って、駆動手段とピストンの間で往復力を伝達するだけの十分な軸方向の剛性を駆動ロッドに付与し、かつ、駆動ロッドの軸に対して横方向の少なくとも１つの方向に、圧縮室の領域の駆動ロッドおよび駆動手段の両方によって前記横方向からピストンに印加される力を少なくとも実質的に吸収するだけの十分な柔軟性を駆動ロッドに付与するように寸法化され、かつ、構成された断面を提供している。

本発明が企図している解決法によれば、駆動ロッドを形成しているロッドの数および断面は、シリンダブロックの圧縮室内のピストンの往復運動が、圧縮機の有効寿命を短くする摩擦がほとんどない状態または摩擦が全くない状態で生じるよう、最適化された軸方向の剛性および横方向の柔軟性を駆動ロッドに付与するように画定することができる。

以下、本発明について、本発明を実行する方法を例によって示した添付の図面を参照して説明する。

既に言及したように、本発明による駆動ロッドの構造は、リニアモータまたは回転電動機によって駆動される往復圧縮機に適用するべく設計されている。

図３は、基本的に、図１に示す、同じ参照番号で識別されている、リニアモータを備えた往復圧縮機を構成している同じ構成要素を示したもので、駆動ロッド５０の構造およびアセンブリのみが構造的に異なっている。

図３によれば、駆動手段ＤＭは、アクチュエータ３０および一対のばね６０によって画定されている。アクチュエータ３０は、圧縮室１１の軸１２に対して横方向の基本構造３０ａを備えている。また、アクチュエータ３０には、ピストン２０に剛直に固着された内部管状突出部３０ｂ、および磁気エレメント３１を支えている外部管状突出部３０ｃが組み込まれている。駆動ロッド５０は、一方の端部がピストン２０に固着され、反対側の端部がサポート７０に固着されるように構築されている。サポート７０には、２つのばね６０の隣接する端部が取り付けられている。図に示す構造では、ばね６０は、圧縮室１１の軸１２と同心のらせん状の形態を有しており、圧縮室１１の軸１２に沿って配置された駆動ロッド５０によってピストン２０に伝達される対抗する軸方向の力をサポート７０に加えることができるよう、これらの２つのばね６０の対向する端部は、シリンダブロック１０に取り付けられている。

サポート７０は、異なる方法で構築することができるが、その軸方向の往復運動は、ピストン２０およびばね６０の隣接する端部と共に、駆動手段３０を妨害しないように実施される必要があることに留意されたい。図に示す例示的構造の場合、サポート７０は、互いに平行で、圧縮室１１の軸１２に直角の平面に配置され、かつ、アクチュエータ３０の基本構造３０ａの両側に配置された一対のシュー７１を備えている。前記シュー７１は、アクチュエータ３０の基本構造３０ａに提供されている対応する窓３３を貫通して配置されたスペーサ７２によって軸方向に相互接続されている。

図３に示す例示的構造によれば、ばね６０が軸方向に弾性変形する際に、ばね６０によって生成される横方向の力は、駆動ロッド５０を介してピストン２０に伝達される傾向を有するようになる。

本発明によれば、ばね６０によって生成されることが予想される横方向の力を吸収するために、駆動ロッド５０は、ピストン２０の変位軸に沿って並んで配置された「ｎ」本のロッド５１の束を備えている。ロッド５１の各々は、他のロッド５１と相俟って、アクチュエータ３０が運動する際にばね６０によってピストン２０に印加される軸方向の力を伝達するだけの十分な軸方向の剛性を駆動ロッド５０に付与し、かつ、駆動ロッド５０の軸に対して横方向の少なくとも１つの方向に、圧縮室１１の領域の駆動ロッド５０および駆動手段ＤＭによって前記横方向からピストン２０に加えられる力を少なくとも実質的に吸収するだけの十分な柔軟性を駆動ロッド５０に付与するように寸法化され、かつ、構成された断面を提供している。駆動ロッド５０の構造を一般的には鋼である適切な材料の１束のロッド５１の形態にすることにより、ピストン２０と駆動手段ＤＭの間で伝達される必要な軸方向の力に耐えるだけの十分な軸方向の剛性を、プロジェクトで決定された長さにわたって駆動ロッド５０に与えるために必要な断面積の１／ｎに対応する断面積で個々のロッド５１を寸法化することができる。駆動手段ＤＭは、図３〜１３に示す構造では、アクチュエータ３０およびばね６０を備えている。

上記の特徴の他に、ロッド５１の断面は、決定された横方向のロッド５１の慣性モーメントの合計が、ロッド５１の断面積の合計に対応する断面積を有する単品駆動ロッドの前記横方向の慣性モーメントの整数分の１であるように寸法化し、かつ、構成しなければならない。

ロッド５１が同じ円形の断面を提供している図４〜１３に示す構造では、駆動ロッド５０の横方向の柔軟性は、同様に、前記駆動ロッド５０の軸に対して横方向の任意の方向で達成される。

ロッド５１の断面が同じ円形の断面である場合、ロッド５１の軸方向の慣性モーメントの合計は、
Ａ１が単品駆動ロッドの円形断面積であり、
Ａ２が「ｎ」本のロッド５１の束によって形成された駆動ロッドの個々のロッド５１の円形断面積であり、
Ｋ１およびＫ２がそれぞれ単品駆動ロッドの横方向の剛性および個々のロッド５１の横方向の剛性であり、
Ｋ２ ｒｅｓ．が「ｎ」本のロッド５１の束の横方向の合成剛性であり、
Ｒ１およびＲ２がそれぞれ単品駆動ロッドの半径および複数のロッド５１によって画定された駆動ロッドの半径であり、
Ｉが個々のロッド５１の横方向の慣性モーメントであり、
したがって、

であることを考慮すると、以下で説明するように、その断面積が「ｎ」本のロッド５１の断面積の合計に対応している単品駆動ロッド５０の同じ軸方向の慣性モーメントの「ｎ」分の１に対応している。

剛性（Ｋ）は、慣性モーメント

に比例している。

結論
したがって、断面が円形の「ｎ」本のロッド５１の束の横方向の剛性（Ｋ２ ｒｅｓ．）は、駆動ロッドを画定している束を形成している「ｎ」本のロッド５１の断面積（Ａ１）を有する単品駆動ロッドの横方向の剛性（Ｋ１）の「ｎ」分の１にしか対応していない。

図４、５、７、８、１１および１３に示すように、ロッド５１は、駆動ロッド５０の軸の周りに対称に配置されており、一般的には直線状で、かつ、互いに平行である。図５に示す構造の場合、ロッド５１はらせん構造で提供されており、駆動ロッド５０の長さの周りに、前記軸に対して対称に配置されている。

駆動ロッド５０のプロジェクトによって、もっと多くの「ｎ」本の細いロッド、つまり断面の小さいロッド５１によって駆動ロッド５０が形成される場合、軸方向の力を受けるロッドの束のうちの１本または複数本のロッド５１が変形し、駆動ロッドが崩壊することがある。このような場合、駆動ロッド５０の縦方向の延長部分の一部を占めている１つまたは複数のスリーブ８０で、その束のロッド５１を中央部分でまとめて取り囲むことができる。図６では、スリーブ８０は、ロッド５１を互いに押し付け合うように寸法化された、弾性材料の金属の弾性リング８１の形態を取っている。

図７では、スリーブ８０は、駆動ロッド５０のロッド５１の束の周りに堅固に取り付けられた、金属製または弾性材料製のつる巻ばね８２によって画定されている。図８では、スリーブは、同じく適切な任意の材料でできた、ロッド５１の束の周りにわずかなクリアランスで取り付けられた、特定の横方向の柔軟性を駆動ロッドに付与するための延長管８３によって画定されている。

図９〜１４に示すように、ロッド５１は、駆動ロッド５０の端部を画定している両端を提供している。ロッド５１のこれらの両端は、異なる金属材料または非金属材料を使用して異なる構造を提供することができる対応するターミナルブロック９０によってまとめて固着されている。

リニアモータによって駆動される圧縮機に適用される駆動ロッド５０の場合、ターミナルブロック９０は、駆動ロッド５０の取付け手段をピストン２０およびばね６０のサポート７０に画定するように構成されている。

図９および１０に示す実施形態では、ターミナルブロック９０の各々は、一般的には雄ねじが切られ、かつ、ロッド５１にねじ込まれた六角端ナットの形態であることが好ましい大型端ヘッド９１ａを組み込んだ管状ボディ９１を備えている。大型端ヘッド９１ａは、大型端ヘッド９１ａを貫通し、かつ、管状ボディ９１の長さの少なくとも一部を貫通して軸方向に画定されたハウジング９１ｂを内部に提供している。図３にも示されているこの構造配置により、ターミナルブロック９０の管状ボディ９１を、それぞれピストン２０およびサポート７０に提供されている、対応するねじが切られたオリフィス２３、７３にねじ込むことができる（図３）。図１０に示す構造配置の場合、ロッド５１の束の両端は、締り嵌め、溶接、接着、機械リベットまたは適切な他の任意のプロセスなどのプロセスによって、対応する管状ボディ９１のハウジング９１ｂの内部に堅固に嵌合し、取り付けられていることが好ましい。

図１１および１２に示す実施形態では、ターミナルブロック９０は、雄ねじが切られ、かつ、大型端ヘッド９２ａを組み込んだ細長いボディ９２を備えている。しかしながら、この構造の場合、ロッド５１の端部５２は、ターミナルブロック９０をアルミニウム、プラスチックまたは適切な他の任意の材料で前記端部５２に直接成形または射出することができるよう、横方向に湾曲しており、駆動ロッド５０とターミナルブロック９０の間に必要な機械的固定を保証している。

図１３に示す実施形態では、ターミナルブロックの各々は、ロッド５１の各端部をはさんで互いに固着される一対のプレート９３によって形成されている。プレート９３のうちの一方または両方は、内部に、ロッド５１の束の隣接する端部の延長部分の対応する断面部分を受け取り、かつ、嵌合するように構成された凹所９３ａを備えている。前記延長部分は、個々のターミナルブロック９０への駆動ロッド５０の端部のロックを容易にするために、横方向に湾曲つまり曲がっている。

個々の対のプレート９３は、締付けねじ（図示せず）を通すためのオリフィス９３ｂを備えていることが好ましい。

既に上で言及したように、また、図１４および１５に示すように、駆動ロッド５０は、ピストン２０がクランク軸３５の形態の駆動手段ＤＭによって駆動されるタイプの往復圧縮機で動作させるための接続ロッドの形態で設計することができる（図２参照）。このタイプの構造の場合、駆動ロッド５０のターミナルブロック９０は、ピストン２０およびクランク軸３５の両方の関節接合ピン２１の周りにそれぞれ回転支持される目すなわち輪９４によって画定される。

アクチュエータ３０がクランク軸３５によって画定されるアセンブリの場合、駆動ロッド５０は、互いに並んで配置された「ｎ」本の直線平行ロッド５１を備えている。ロッド５１の各々は、単品駆動ロッドの長方形断面の寸法「Ｌ」に対応する寸法Ｌ、および前記単品駆動ロッドの断面の他の寸法「Ｈ」の「ｎ」分の１に対応する他の寸法「ｈ」の長方形断面を有している。したがって、個々のロッド５１の同じ長方形断面積は、前記単品駆動ロッドの断面積の「ｎ」分の１に対応している。同じ比率が、個々のロッド５１の軸方向の慣性モーメントと単品駆動ロッドの軸方向の慣性モーメントの間の関係に適用される。ロッド５１の断面積の合計は、前記基準単品駆動ロッドの断面積に対応している。したがって、「ｎ」本のロッド５１を備えた駆動ロッド５０は、複数のロッドを備えた駆動ロッド５０の「ｎ」本のロッド５１の断面積の合計に対応する断面積を有する１本のロッドのみによって形成された駆動ロッドによって得られる軸方向の剛性と等価の軸方向の剛性を有している。

図１４および１５に示す、ロッド５１が長方形の断面を有している構造の場合、個々のロッド５１の、大きい方の寸法「Ｌ」と平行の横方向の慣性モーメントは、同じ断面寸法「Ｌ」を有する単品駆動ロッドの同じ方向の慣性モーメントに対応している。駆動ロッド５０は、前記横方向がピストン２０の関節接合ピン２１の軸に対して直角になるように取り付けられていることに留意されたい。駆動ロッド５０をピストン２０に関節接合することにより、ピストン２０は、駆動ロッド５０の相対角度位置に無関係に、圧縮室１１内で同軸整列した位置を維持することができる。

しかしながら、ピストン２０の関節接合ピン２１の軸に平行で、かつ、共面である、ロッド５１の長方形断面の他の寸法「ｈ」の方向では、寸法「Ｌ」の方向に対して直角である前記他の方向のロッド５１の慣性モーメントの合計は、以下で明らかにするように、ロッド５１の同じ方向の寸法「ｈ」の合計に等しい対応する断面寸法「Ｌ」を同じ方向に有する単品駆動ロッドの同じ横方向の慣性モーメントの「ｎ ^２ 」分の１に対応しており、さらに、
Ａ１が単品駆動ロッドの長方形断面積であり、
Ａ２が「ｎ」本のロッド５１の束によって形成された駆動ロッドの個々のロッド５１の長方形断面積であり、
Ｋ１およびＫ２がそれぞれ単品駆動ロッドの横方向の剛性および「ｎ」本のロッド５１を備えた駆動ロッドの個々のロッド５１の横方向の剛性であり、
Ｋ２ｒｅｓ．が「ｎ」本のロッド５１の束の前記横方向の合成剛性であり、
Ｉ１およびＩ２がそれぞれ単品駆動ロッドおよび個々のロッド５１の前記横方向の慣性モーメントである
ことを考慮すると、

である。

単品駆動ロッドおよび複数のロッドを備えた駆動ロッド５０のロッド５１が長方形断面の長辺に同じ寸法「Ｌ」を提供していることを考慮されたい。

したがって、断面が長方形である「ｎ」本のロッド５１の束の横方向の剛性（Ｋ２ｒｅｓ．）は、本発明による駆動ロッド５０を画定している束を形成している「ｎ」本のロッド５１の断面積（Ａ２）の合計に対応する断面積（Ａ１）を提供し、かつ、駆動ロッド５０を形成しているロッド５１の対応する断面寸法（ｈ）の合計に対応する前記方向の断面寸法「Ｈ」を提供する単品駆動ロッドの横方向の剛性（Ｋ１）の「ｎ ^２ 」分の１にしか対応していない。

図１４および１５に示す駆動ロッド５０のロッド５１の束は、図６、７および８に関連して説明した形態のうちの任意の形態に従って構築された少なくとも１つのスリーブ８０によって取り囲むことができることを理解されたい。

駆動ロッドが従来技術に従って構築された、リニアモータによって駆動される往復圧縮機のシリンダブロックおよび共振アセンブリを示す簡易略縦断面図である。 圧縮室内におけるピストンの不整列を誇張して示す、回転電動機、クランク軸および従来技術に従って構築された接続ロッドの形態の駆動ロッドによって駆動される往復圧縮機のシリンダブロックを示す簡易略縦断面図である。 駆動ロッドが本発明に従って構築された、リニアモータによって駆動される往復圧縮機のシリンダブロックおよび共振アセンブリを示す簡易略縦断面図である。 断面が円形であり、互いに並んで配置された複数の平行直線ロッドによって形成された駆動ロッドを示す斜視図である。 らせん状構造で配置されたロッドを示す、図４の斜視図と同様の図である。 弾性リングの形態のスリーブによって取り囲まれた複数のロッドによって形成された駆動ロッドの中央部分をやや概略的に示す斜視図である。 ロッドがつる巻ばねの形態のスリーブによって取り囲まれた、図４に示す駆動ロッドの斜視図である。 スリーブが駆動ロッドの複数のロッドの周りに取り付けられた延長管によって画定された、図７に示す斜視図と同様の図である。 駆動ロッドの複数のロッドの両端が対応するターミナルブロックにまとめて取り付けられた駆動ロッドを示す斜視図である。 部分的に示されている駆動ロッドの複数のロッドの各端部が中に取り付けられたターミナルブロックを示す縦断面図である。 複数のロッドによって形成された駆動ロッドを２つのエンドターミナルブロックと共に示す分解斜視図である。 部分的に示されている駆動ロッドの複数のロッドの各端部が中に固着された、図１１に示すターミナルブロックを示す縦断面図である。 ターミナルブロックおよび複数のロッドによって形成された駆動ロッドの各端部を示す分解斜視図である。 圧縮機のピストンおよびクランク軸にそれぞれ取り付けられる目に両端が取り付けられた、断面が長方形である複数のロッドによって形成された駆動ロッドを示す斜視図である。 図１４に示す駆動ロッドの横断面図である。

Claims (21)

1. 中に圧縮室（１１）を画定しているシリンダブロック（１０）と、圧縮室（１１）の軸に沿って圧縮室（１１）内で軸方向に往復運動するピストン（２０）と、シリンダブロック（１０）内に取り付けられた、ピストン（２０）に往復力を印加する駆動手段（ＤＭ）と、ピストン（２０）および駆動手段（ＤＭ）に結合された駆動ロッド（５０）とを備えたタイプの往復圧縮機のピストンのための駆動ロッドであって、駆動ロッド（５０）が、駆動ロッド（５０）の軸に沿って並んで配置された「ｎ」本のロッド（５１）の束を備えており、個々のロッド（５１）が、他のロッド（５１）と協働して、軸方向の剛性と駆動ロッド（５０）の軸に対して横方向の少なくとも１つの方向における柔軟性とを駆動ロッド（５０）に与えるように大きさおよび形状が決められた断面を有することを特徴とする、駆動ロッド。
2. ロッド（５１）の各々が、駆動ロッド（５０）に十分な軸方向の剛性を付与するために必要な断面積の１／ｎに対応する断面積を提供し、ロッド（５１）の断面が、ロッド（５１）の前記横方向の慣性モーメントの合計が、ロッド（５１）の断面積の合計に対応する断面積を有する単品駆動ロッドの前記横方向の慣性モーメントの一部になるように寸法化され、かつ、構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の駆動ロッド。
3. 各ロッド（５１）が円形の断面を有しており、該ロッド（５１）の慣性モーメントの合計が、ロッド（５１）の断面積の合計に対応する断面積を備えた単品駆動ロッド（５０）の慣性モーメントの「ｎ」分の１に対応することを特徴とする、請求項２に記載の駆動ロッド。
4. 各ロッド（５１）が長方形の断面を有しており、該ロッド（５１）の慣性モーメントの合計が、ロッド（５１）の断面積の合計に対応する断面積を備えた単品駆動ロッド（５０）の慣性モーメントの「ｎ^２」分の１に対応することを特徴とする、請求項２に記載の駆動ロッド。
5. ロッド（５１）が、ピストン（２０）の変位軸の周りに対称に、互いに並んで配置されたことを特徴とする、請求項２に記載の駆動ロッド。
6. ロッド（５１）が直線状で、かつ、互いに平行であることを特徴とする、請求項５に記載の駆動ロッド。
7. ロッド（５１）がらせん構造で配置されたことを特徴とする、請求項５に記載の駆動ロッド。
8. ロッド（５１）が、あらゆる横方向の柔軟性が同じである円形断面を提供することを特徴とする、請求項５に記載の駆動ロッド。
9. ロッド（５１）が、互いに並んで配置された直線平行ロッドであり、ロッド（５１）の各々が、単品駆動ロッドの長方形断面の寸法（Ｌ）に対応する寸法、および前記単品駆動ロッドの断面の他の寸法（Ｈ）の「ｎ」分の１に対応する他の寸法（ｈ）の長方形断面を有し、単品駆動ロッドの断面が、複数のロッド（５１）を備えた駆動ロッドの「ｎ」本のロッド（５１）の断面積の合計に対応していることを特徴とする、請求項２に記載の駆動ロッド。
10. ロッド（５１）が、駆動ロッド（５０）の縦方向の延長部分の一部を占めている少なくとも１つのスリーブ（８０）によって中央部分でまとめて取り囲まれたことを特徴とする、請求項２に記載の駆動ロッド。
11. スリーブ（８０）が、ロッド（５１）を互いに押し付けている弾性リング（８１）によって画定されたことを特徴とする、請求項１０に記載の駆動ロッド。
12. スリーブ（８０）が、駆動ロッド（５０）のロッド（５１）の周りに堅固に取り付けられたつる巻ばね（８２）によって画定されたことを特徴とする、請求項１０に記載の駆動ロッド。
13. スリーブ（８０）が、駆動ロッド（５０）のロッド（５１）の周りにクリアランスを有して取り付けられた延長管（８３）によって画定されたことを特徴とする、請求項１０に記載の駆動ロッド。
14. ロッド（５１）が、駆動ロッド（５０）の端部を画定している両端を提供し、前記ロッド（５１）の両端の各々が、まとめてターミナルブロック（９０）に取り付けられたことを特徴とする、請求項２に記載の駆動ロッド。
15. ターミナルブロック（９０）の各々が、ロッド（５１）にねじ込まれた大型端ヘッド（９１ａ）を組み込んだ管状ボディ（９１）を備え、大型端ヘッド（９１ａ）が、大型端ヘッド（９１ａ）を貫通し、かつ、管状ボディ（９１）の延長部分の少なくとも一部を貫通して軸方向に画定されたハウジング（９１ｂ）を内部に提供することを特徴とする、請求項１４に記載の駆動ロッド。
16. 管状ボディ（９１）に雄ねじが切られ、大型端ヘッド（９１ａ）が六角ナットの形態であることを特徴とする、請求項１５に記載の駆動ロッド。
17. ロッド（５１）の両端（５２）が横方向に湾曲して定着部変形を画定し、ターミナルブロック（９０）の各々が、ロッド（５１）の両端（５２）の一方に成形されたことを特徴とする請求項１４に記載の駆動ロッド。
18. ターミナルブロック（９０）の各々が、ロッド（５１）にねじ込まれた大型端ヘッド（９２ａ）を組み込んだ細長いボディ（９２）を備えたことを特徴とする、請求項１７に記載の駆動ロッド。
19. 細長いボディ（９２）に雄ねじが切られ、大型端ヘッド（９２ａ）が六角ナットの形態であることを特徴とする、請求項１８に記載の駆動ロッド。
20. ターミナルブロック（９０）の各々が、ロッド（５１）の各端部をはさんで互いに取り付けられる一対のプレート（９３）によって形成されたことを特徴とする、請求項１４に記載の駆動ロッド。
21. ターミナルブロック（９０）が、往復圧縮機の接続ロッドの形態の駆動ロッド（５０）の輪（９４）によって画定されたことを特徴とする、請求項１４に記載の駆動ロッド。

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