JP2006144568A

JP2006144568A - Vibration type compressor

Info

Publication number: JP2006144568A
Application number: JP2004331836A
Authority: JP
Inventors: Keiji Oshima; 恵司大嶋; Yoshinori Mizoguchi; 義則溝口
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2004-11-16
Publication date: 2006-06-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration type compressor capable of keeping a clearance between a piston and a cylinder at a small clearance stably without applying burden to a housing. <P>SOLUTION: This vibration type compressor 10 is constituted by forming a movable part unit 20 constituting the piston and the cylinder forming a clearance seal 26 integrally in advance and inserting an O-ring 32 between an outer peripheral wall face of the cylinder and an inner peripheral wall face in a central space of the housing 30. When assembling the vibration type compressor 10 like this, work for obtaining mechanical precision can be simplified to contribute to reduction of manufacturing cost. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、極低温冷凍機などに用いられる振動型圧縮機に関する。 The present invention relates to a vibration type compressor used for a cryogenic refrigerator or the like.

従来技術の振動型圧縮機の一例として、特許文献１のような振動型圧縮機が知られている。この従来技術について図を参照しつつ説明する。
図３は、リニアモータ圧縮機を利用するスターリング冷凍機の断面図である。図において、スターリング冷凍機１０００は、リニアモータ圧縮機１００と、膨張部２００と、冷凍発生部３００と、リニアモータ圧縮機１００と冷凍発生部３００とを連結する作動ガス通路４００と、真空槽５００と、を備えるものである。 As an example of a conventional vibration type compressor, a vibration type compressor as in Patent Document 1 is known. This prior art will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a Stirling refrigerator using a linear motor compressor. In the figure, a Stirling refrigerator 1000 includes a linear motor compressor 100, an expansion unit 200, a refrigeration generating unit 300, a working gas passage 400 connecting the linear motor compressor 100 and the refrigeration generating unit 300, and a vacuum chamber 500. Are provided.

リニアモータ圧縮機１００は、ハウジング１１０と、可動体１２０，１２０’と、フレクシャベアリング１３０，１４０，１５０，１６０と、駆動系としてのリニアモータ１７０，１７０’とを備えるものである。 The linear motor compressor 100 includes a housing 110, movable bodies 120 and 120 ', flexure bearings 130, 140, 150, and 160, and linear motors 170 and 170' as drive systems.

ハウジング１１０は、略円筒形状に形成されており、その図示略中央部には、円筒状のシリンダ内空間が形成されたシリンダ部１１１が設けられている。また、その図示右側部はシリンダ内空間に連通した第１収容空間Ａを内部に形成する第１ハウジング部１１２とされ、その図示左側部はシリンダ内空間に連通した第２収容空間Ｂを内部に形成する第２ハウジング部１１３とされている。 The housing 110 is formed in a substantially cylindrical shape, and a cylinder portion 111 in which a cylindrical cylinder inner space is formed is provided at a substantially central portion in the drawing. The right side of the figure is a first housing part 112 that forms a first housing space A communicating with the cylinder space, and the left side of the figure is the second housing space B communicating with the cylinder space. The second housing portion 113 is formed.

可動体１２０は、シリンダ部１１１のシリンダ内空間の図示右寄りに配置されるピストン１２１、ピストン１２１に連結して第１収容空間Ａ内に延設されたピストンロッド１２２、ピストンロッド１２２の外周から径方向に延びた円板部１２３ａ及び該円板部１２３ａの外周端から略直角に折れ曲がってピストンロッド１２２の軸方向に延びた円筒部１２３ｂとを備えたフランジ１２３とよりなる。
また同様に、可動体１２０’は、シリンダ部１１２のシリンダ内空間の図示左寄りに配置されるピストン１２１’、ピストン１２１’に連結して第２収容空間Ｂ内に延設されたピストンロッド１２２’、ピストンロッド１２２’の外周から径方向に延びた円板部１２３’ａ及び該円板部１２３’ａの外周端から略直角に折れ曲がってピストンロッド１２２’の軸方向に延びた円筒部１２３’ｂとを備えたフランジ１２３’とよりなる。 The movable body 120 has a piston 121 disposed on the right side of the cylinder space of the cylinder portion 111, a piston rod 122 connected to the piston 121 and extending into the first housing space A, and a diameter from the outer periphery of the piston rod 122. And a flange 123 having a disc portion 123a extending in the direction and a cylindrical portion 123b bent substantially at right angles from the outer peripheral end of the disc portion 123a and extending in the axial direction of the piston rod 122.
Similarly, the movable body 120 ′ includes a piston 121 ′ disposed on the left side of the cylinder space of the cylinder portion 112 and a piston rod 122 ′ connected to the piston 121 ′ and extending into the second storage space B. The disc portion 123′a extending in the radial direction from the outer periphery of the piston rod 122 ′ and the cylindrical portion 123 ′ extending in the axial direction of the piston rod 122 ′ by being bent at a substantially right angle from the outer peripheral end of the disc portion 123′a. b. and a flange 123 'provided with b.

ピストン１２１とピストン１２１’とは、シリンダ内空間で対面しており、シリンダ内空間の壁面を構成するシリンダ内壁１１１ａと、ピストン１２１，１２１’とで圧縮空間Ｃを画成している。そして、両ピストン１２１、１２１’が対向してシリンダ内空間を往復動するものである。このような方式の圧縮機は、一般に、対向型リニアモータ圧縮機と称されている。 The piston 121 and the piston 121 ′ face each other in the cylinder inner space, and the cylinder inner wall 111 a constituting the wall surface of the cylinder inner space and the pistons 121 and 121 ′ define a compression space C. Both pistons 121 and 121 'are opposed to reciprocate in the cylinder space. Such a compressor is generally called an opposed linear motor compressor.

第１ハウジング部１１２内に形成される第１収容空間Ａの内壁面にはヨーク１８０が固定されている。このヨーク１８０は、第１収容空間Ａの内壁面に当接して配設されたリング状の外周リング部１８０ａと、外周リング部１８０ａとピストンロッド１２２との間に配設されたリング状の内周リング部１８０ｂと、外周リング部１８０ａと内周リング部１８０ｂとを連結する連結部１８０ｃとよりなる。 A yoke 180 is fixed to the inner wall surface of the first housing space A formed in the first housing portion 112. The yoke 180 includes a ring-shaped outer ring portion 180 a disposed in contact with the inner wall surface of the first housing space A, and a ring-shaped inner ring disposed between the outer ring portion 180 a and the piston rod 122. It comprises a peripheral ring portion 180b and a connecting portion 180c that connects the outer peripheral ring portion 180a and the inner peripheral ring portion 180b.

同様に、第２ハウジング部１１３内に形成される第２収容空間Ｂの内壁面にはヨーク１８０’が固定されている。このヨーク１８０’は、第２収容空間Ｂの内壁面に当接して配設されたリング状の外周リング部１８０’ａと、外周リング部１８０’ａとピストンロッド１２２’との間に配設されたリング状の内周リング部１８０’ｂと、外周リング部１８０’ａと内周リング部１８０’ｂとを連結する連結部１８０’ｃとよりなる。 Similarly, a yoke 180 ′ is fixed to the inner wall surface of the second housing space B formed in the second housing portion 113. The yoke 180 ′ is disposed between a ring-shaped outer ring portion 180′a disposed in contact with the inner wall surface of the second storage space B, and between the outer ring portion 180′a and the piston rod 122 ′. The ring-shaped inner ring part 180′b and the connecting part 180′c for connecting the outer ring part 180′a and the inner ring part 180′b.

ヨーク１８０の外周リング部１８０ａと内周リング部１８０ｂとの間にはリング状空間Ｄが形成されており、このリング状空間Ｄ内に可動体１２０を往復駆動する駆動系となるリニアモータ１７０が配設されている。リニアモータ１７０は、外周リング部１８０ａの内周壁面に埋め込まれた状態で固定保持されたリング状永久磁石１７０ａと、フランジ１２３のコイル支持部１２３ｂの先端からリング状空間Ｄ内に延設した部分に巻回されたコイル１７０ｂとよりなる。そして、リング状永久磁石１７０ａの内周面は、コイル１７０ｂの外周側に所定の隙間を保って対面した状態とされているものである。 A ring-shaped space D is formed between the outer ring portion 180a and the inner ring portion 180b of the yoke 180, and a linear motor 170 serving as a drive system for reciprocatingly driving the movable body 120 in the ring-shaped space D is provided. It is arranged. The linear motor 170 includes a ring-shaped permanent magnet 170a fixed and held in an embedded state on the inner peripheral wall surface of the outer peripheral ring portion 180a, and a portion extending from the tip of the coil support portion 123b of the flange 123 into the ring-shaped space D. And a coil 170b wound around. The inner peripheral surface of the ring-shaped permanent magnet 170a is in a state of facing the outer periphery of the coil 170b with a predetermined gap.

同様に、ヨーク１８０’の外周リング部１８０’ａと内周リング部１８０’ｂとの間にはリング状空間Ｅが形成されており、このリング状空間Ｅ内に可動体１２０’を往復駆動する駆動系となるリニアモータ１７０’が配設されている。リニアモータ１７０’は、外周リング部１８０’ａの内周壁面に埋め込まれた状態で固定保持されたリング状永久磁石１７０ａ’と、可動体１２０’のコイル支持部１２３’ｂの先端からリング状空間Ｅ内に延設した部分に巻回されたコイル１７０’ｂとよりなる。そして、リング状永久磁石１７０’ａの内周面は、コイル１７０’ｂの外周側に所定の隙間を保って対面した状態とされているものである。 Similarly, a ring-shaped space E is formed between the outer ring portion 180′a and the inner ring portion 180′b of the yoke 180 ′, and the movable body 120 ′ is driven to reciprocate in the ring space E. A linear motor 170 ′ serving as a driving system is disposed. The linear motor 170 ′ includes a ring-shaped permanent magnet 170a ′ fixed and held in an embedded state on the inner peripheral wall surface of the outer ring portion 180′a, and a ring shape from the tip of the coil support portion 123′b of the movable body 120 ′. The coil 170′b is wound around a portion extending in the space E. The inner peripheral surface of the ring-shaped permanent magnet 170'a is in a state of facing the outer periphery of the coil 170'b with a predetermined gap.

ヨーク１８０，１８０’は磁路を形成する部材であるため軟鉄などの鉄系で構成する必要がある。一方、ハウジング１１０は、リニア駆動部の発熱および圧縮空間のガス圧縮による発熱分を放熱するため、アルミ合金などの放熱性の良い部材を採用することが望ましい。 Since the yokes 180 and 180 'are members that form a magnetic path, the yokes 180 and 180' need to be made of iron such as soft iron. On the other hand, the housing 110 preferably employs a member with good heat dissipation such as an aluminum alloy in order to dissipate heat generated by the linear drive unit and gas compression in the compression space.

ピストンロッド１２２の図示右側寄りには、フレクシャベアリング群１３０が、図示左側寄りにはフレクシャベアリング群１４０が配設されている。同様に、ピストンロッド１２２’の図示右側寄りにはフレクシャベアリング群１５０が、図示左側寄りにはフレクシャベアリング群１６０が配設されている。
フレクシャベアリング群１３０，１４０，１５０，１６０の外周縁側にはリング状部分で形成される外周固定部１３１，１４１，１５１，１６１を備えている。外周固定部１３１，１４１，をヨーク１８０に、または、外周固定部１５１，１６１をヨーク１８０’に、それぞれ固定されている。
このフレクシャベアリング群はピストンロッド１２２及び１２２’をその軸方向には移動可能であるがその他の方向には移動不能であるように支持するものである。
従来技術の振動型圧縮機の一例のスターリング冷凍機１０００は、このようなものである。 A flexure bearing group 130 is disposed near the right side of the piston rod 122 in the figure, and a flexure bearing group 140 is disposed near the left side in the figure. Similarly, a flexure bearing group 150 is disposed near the right side of the piston rod 122 ′ in the figure, and a flexure bearing group 160 is disposed near the left side in the figure.
Outer peripheral edge sides of the flexure bearing groups 130, 140, 150, 160 are provided with outer peripheral fixing portions 131, 141, 151, 161 formed of ring-shaped portions. The outer periphery fixing portions 131 and 141 are fixed to the yoke 180, or the outer periphery fixing portions 151 and 161 are fixed to the yoke 180 ', respectively.
This flexure bearing group supports the piston rods 122 and 122 'so that they can move in the axial direction but cannot move in the other directions.
The Stirling refrigerator 1000 as an example of the vibration type compressor of the prior art is like this.

特開平１１−１７３６９５号公報（段落番号００１８〜００３４，図１）Japanese Patent Laid-Open No. 11-173695 (paragraph numbers 0018 to 0034, FIG. 1)

図３に示した従来技術では、シリンダ１１１の中央におけるシリンダ内空間にピストン１２１，１２１’が対向するように配置されているが、圧縮空間Ｃでガスを圧縮するため、ガスが漏れないように配慮する必用がある。そこで、ピストン１２１，１２１’とシリンダ内壁１１１ａとの隙間（クリアランス）を１０数μｍ以下に位置合わせしてクリアランスシールを形成する必要がある。
この位置合わせを高精度に行うためには、まずハウジング１１０内中央のシリンダ内空間、第１収容空間Ａおよび第２収容空間Ｂ全ての中心軸が同軸に位置するように形成する必用がある。 In the prior art shown in FIG. 3, the pistons 121 and 121 ′ are arranged so as to face the cylinder inner space at the center of the cylinder 111, but the gas is compressed in the compression space C so that the gas does not leak. There is a need to consider. Accordingly, it is necessary to form a clearance seal by aligning the gap (clearance) between the pistons 121 and 121 ′ and the cylinder inner wall 111a to a few tens of μm or less.
In order to perform this alignment with high accuracy, first, it is necessary to form the central axis of the housing 110, the first storage space A, and the second storage space B so that the central axes thereof are coaxially positioned.

さらに可動体１２０の取付けでは、それぞれ回転体であるピストン１２１、ピストンロッド１２２、フレクシャベアリング１３０，１４０、ヨーク１８０はそれぞれの中心軸が同軸上にあるように位置決めされた上で組み立てられる。同様に、可動体１２０’の取付けでは、回転体であるピストン１２１’、ピストンロッド１２２’、フレクシャベアリング１５０，１６０、ヨーク１８０’もそれぞれの中心軸が同軸上にあるように位置決めされた上で組み立てられる。
この際、第１収容空間Ａおよび第２収容空間Ｂの内周壁面とヨーク１８０，１８０’の外周壁面が当接して組立てられたときに、全ての軸が同軸上に配置されるとともにピストン１２１，１２１’とシリンダ内壁１１１ａとで１０数μｍ以内のクリアランスシールが構成される必用があり、寸法精度・同軸度を共に高精度に加工しておく必用がある。
従来技術ではこのように、ハウジング１１０と、可動体１２０，１２０’と、フレクシャベアリング群１３０，１４０，１５０，１６０と、駆動系としてのリニアモータ１７０，１７０’の内径・外径共に中心軸に対して偏芯がないように製造し、しかも同軸度を高めつつ機械的に高精度に組立てる必用があるというものであり、機械加工・組立て製造に大変な手間を要するため、コストが著しく嵩むという問題があった。 Furthermore, when the movable body 120 is attached, the piston 121, the piston rod 122, the flexure bearings 130 and 140, and the yoke 180, which are rotating bodies, are assembled with their respective center axes positioned on the same axis. Similarly, when mounting the movable body 120 ′, the piston 121 ′, the piston rod 122 ′, the flexure bearings 150 and 160, and the yoke 180 ′, which are rotating bodies, are positioned so that their central axes are coaxial. Assembled in.
At this time, when the inner peripheral wall surfaces of the first storage space A and the second storage space B and the outer peripheral wall surfaces of the yokes 180 and 180 ′ are assembled in contact with each other, all the shafts are arranged coaxially and the piston 121 is arranged. , 121 ′ and the cylinder inner wall 111a are required to form a clearance seal within 10 μm or less, and both the dimensional accuracy and the coaxiality must be processed with high accuracy.
In the conventional technique, the housing 110, the movable bodies 120 and 120 ′, the flexure bearing groups 130, 140, 150, and 160, and the linear motors 170 and 170 ′ as the drive system are both center axes. However, it is necessary to assemble with high accuracy mechanically while increasing the coaxiality, and it takes a lot of labor for machining and assembling production, so the cost is significantly increased. There was a problem.

さらに、組立には圧入や焼き嵌めなどにより隙間のない結合方法が望ましいが、環境温度が変化した場合にもピストン１２１，１２１’と圧縮空間との隙間が変化しないようにするためには、第１収容空間Ａおよび第２収容空間Ｂの内周壁面とヨーク１８０，１８０’の外周壁面とが当接して強固に密接させる必用があり、しまりばねとして構成する必用がある。しかし、ヨーク１８０，１８０’を第１収容空間Ａおよび第２収容空間Ｂに嵌め込むとハウジング１１０に大きな残留応力が残ることになる。更に、作動時ではヨーク１８０，１８０’の熱膨張がハウジング１１０より大きい場合では、第１収容空間Ａおよび第２収容空間Ｂの内周壁面とヨーク１８０，１８０’の外周壁面とのしまりがきつくなって更なる応力が発生する。また、ヨーク１８０，１８０’の熱膨張がハウジング１１０より小さい場合では、第１収容空間Ａおよび第２収容空間Ｂの内周壁面とヨーク１８０，１８０’の外周壁面とで隙間が生じてピストンと圧縮空間Ｃとのクリアランスが保てなくなることがあった。 Further, for the assembly, a coupling method without a gap by press fitting or shrink fitting is desirable, but in order to prevent the gap between the piston 121, 121 ′ and the compression space from changing even when the environmental temperature changes, The inner peripheral wall surfaces of the first accommodating space A and the second accommodating space B and the outer peripheral wall surfaces of the yokes 180 and 180 ′ need to be brought into close contact with each other and must be configured as a tight spring. However, when the yokes 180 and 180 ′ are fitted in the first accommodation space A and the second accommodation space B, a large residual stress remains in the housing 110. Further, when the yokes 180 and 180 'are larger in thermal expansion than the housing 110 during operation, the tightness between the inner peripheral wall surfaces of the first storage space A and the second storage space B and the outer peripheral wall surfaces of the yokes 180 and 180' is tight. As a result, further stress is generated. In the case where the thermal expansion of the yokes 180 and 180 ′ is smaller than that of the housing 110, a gap is generated between the inner peripheral wall surfaces of the first storage space A and the second storage space B and the outer peripheral wall surfaces of the yokes 180 and 180 ′. The clearance with the compression space C may not be maintained.

さらにハウジング１１０は、ガスの圧縮・膨張が圧縮空間Ｃで行われるため、ハウジング１１０全体で繰り返し荷重が加わるものである。これらのような複合力に耐えうるためには、ハウジング１１０を強固な機械構造とする必用があり、ハウジング１１０の厚さが大きくなり重量増となる。このような事情から圧入や焼き嵌めの採用を避けて、小型化・軽量化を図りたいという要請があった。 Furthermore, since the housing 110 is compressed and expanded in the compression space C, a load is repeatedly applied to the entire housing 110. In order to withstand such combined forces, the housing 110 needs to have a strong mechanical structure, which increases the thickness of the housing 110 and increases its weight. For these reasons, there has been a demand to reduce the size and weight by avoiding the use of press fitting and shrink fitting.

そこで、本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングに負担をかけることなく、ピストンとシリンダとのクリアランスを小さく、しかも安定的に保つことが可能な振動型圧縮機を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vibration type compression that can keep the clearance between the piston and the cylinder small and stable without imposing a burden on the housing. Is to provide a machine.

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る発明の振動型圧縮機は、
筒内空間が内部に形成される筒体を含むシリンダと、この筒内空間内にあって筒体とクリアランスシールを保ちつつ一軸方向に移動するピストンヘッドと、を備える可動部ユニットと、
二個の可動部ユニットが収容空間内に収容されて、円孔状の中央空間内でシリンダの筒体の外周壁面と中央空間の内周壁面とが隙間部を形成した状態で筒体の先端開口が対向するように配置されるハウジングと、
ハウジング内に設けられるガス通路と、
シリンダの筒体の先端開口付近で中央空間の内周壁面と筒体の外周壁面との間に配置されてシリンダを支持する支持体と、
を備え、シリンダおよびピストンヘッドにより圧縮空間を形成するとともにこの圧縮空間にガス通路が連通することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a vibration type compressor according to claim 1 of the present invention includes:
A movable unit comprising: a cylinder including a cylinder in which a cylinder space is formed; and a piston head that moves in a uniaxial direction while maintaining a clearance seal between the cylinder and the cylinder.
The two movable unit units are accommodated in the accommodating space, and the tip of the cylinder body in a state where the outer peripheral wall surface of the cylinder body of the cylinder and the inner peripheral wall surface of the central space form a gap in the circular central space. A housing arranged such that the openings face each other;
A gas passage provided in the housing;
A support body that is disposed between the inner peripheral wall surface of the central space and the outer peripheral wall surface of the cylinder near the tip opening of the cylinder body;
A compression space is formed by the cylinder and the piston head, and a gas passage is communicated with the compression space.

また、本発明の請求項２に係る発明の振動型圧縮機は、
請求項１に記載の振動型圧縮機において、
前記支持体は、ガス放出量の少ないエラストマで構成されるＯリングまたはリップシールであることを特徴とする。 Moreover, the vibration type compressor of the invention according to claim 2 of the present invention is
The vibration type compressor according to claim 1,
The support is an O-ring or a lip seal made of an elastomer with a small gas release amount.

また、本発明の請求項３に係る発明の振動型圧縮機は、
請求項１または請求項２に記載の振動型圧縮機において、
前記可動部ユニットは、
ピストンロッドの先端にピストンヘッドを有するピストンと、
固定子および可動子を有し、可動子がピストンロッドに固定されるリニア駆動部と、
ピストンロッドを軸方向にのみ移動するように支持しつつ、リニア駆動部の固定子に取り付けられる第１支持ばねと、
ピストンロッドを軸方向にのみ移動するように支持しつつ、第１支持ばねから離間した位置で前記リニア駆動部の固定子に取り付けられる第２支持ばねと、
ピストンヘッドが挿入される筒内空間が内部に形成される筒体を含み、ピストンヘッドの外周壁面と筒体の内周壁面とでクリアランスシールを保つシリンダと、
を備え、リニア駆動部から供給されるピストン駆動力により可動子およびピストンを一軸方向に移動させることを特徴とする。 Moreover, the vibration type compressor of the invention according to claim 3 of the present invention is
In the vibration type compressor according to claim 1 or 2,
The movable unit is
A piston having a piston head at the tip of the piston rod;
A linear drive unit having a stator and a mover, wherein the mover is fixed to the piston rod;
A first support spring attached to the stator of the linear drive unit while supporting the piston rod so as to move only in the axial direction;
A second support spring attached to the stator of the linear drive unit at a position spaced from the first support spring while supporting the piston rod so as to move only in the axial direction;
A cylinder in which a cylinder internal space into which the piston head is inserted is formed, and a cylinder that maintains a clearance seal between the outer peripheral wall surface of the piston head and the inner peripheral wall surface of the cylinder;
And moving the mover and the piston in a uniaxial direction by a piston driving force supplied from a linear drive unit.

また、本発明の請求項４に係る発明の振動型圧縮機は、
請求項３に記載の振動型圧縮機において、
前記リニア駆動部の固定子は、
回転体状であって中空に形成される筒体を有する継鉄と、
継鉄に固定される永久磁石と、
を備え、
前記リニア駆動部の可動子は、
前記永久磁石と対向する駆動子コイルと、
を備えることを特徴とする。 Moreover, the vibration type compressor of the invention according to claim 4 of the present invention is
In the vibration type compressor according to claim 3,
The linear drive stator is
A yoke having a cylindrical body that is a rotating body and is formed hollow,
A permanent magnet fixed to the yoke,
With
The mover of the linear drive unit is
A driver coil facing the permanent magnet;
It is characterized by providing.

このような本発明によれば、ハウジングに負担をかけることなく、ピストンとシリンダとのクリアランスを小さく、しかも安定的に保つことが可能な振動型圧縮機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vibration type compressor that can keep the clearance between the piston and the cylinder small and stable without imposing a burden on the housing.

続いて、本発明を実施するための最良の形態の振動型圧縮機について、図を参照しつつ説明する。図１は本形態の振動型圧縮機の概略構成図であり、図１（ａ）は全体断面構成図、図１（ｂ）は中央付近の拡大構成図である。図２は可動部ユニットの概略構成図である。振動型圧縮機１０は、図１（ａ）で示すように、二個の可動部ユニット２０、ハウジング３０を備えている。
この可動部ユニット２０は、図２で示すように、ピストン２１、リニア駆動部２２、第１支持ばね２３、第２支持ばね２４、シリンダ２５を備えている。 Next, a vibration type compressor of the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vibration type compressor according to the present embodiment. FIG. 1A is an overall cross-sectional configuration diagram, and FIG. 1B is an enlarged configuration diagram near the center. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the movable unit. As shown in FIG. 1A, the vibration type compressor 10 includes two movable part units 20 and a housing 30.
As shown in FIG. 2, the movable unit 20 includes a piston 21, a linear drive unit 22, a first support spring 23, a second support spring 24, and a cylinder 25.

続いて可動部ユニット２０の各部の詳細について図２を参照しつつ説明する。
ピストン２１は、ピストンロッド２１ａ、ピストンヘッド２１ｂを備えている。棒状のピストンロッド２１ａの先端に、円柱状のピストンヘッド２１ｂが固定されている。このピストン２１はステンレスを材料としている。 Next, details of each part of the movable unit 20 will be described with reference to FIG.
The piston 21 includes a piston rod 21a and a piston head 21b. A columnar piston head 21b is fixed to the tip of a rod-shaped piston rod 21a. The piston 21 is made of stainless steel.

リニア駆動部２２は、固定子２２１、可動子２２２を備えている。
固定子２２１では、外周側でリング状の外側継鉄２２１ａ、内周側でリング状の内側継鉄２２１ｂが配置される。この外側継鉄２２１ａと内側継鉄２２１ｂとは連結部２２１ｃにより一体に連結される。これら外側継鉄２２１ａ、内側継鉄２２１ｂ、連結部２２１ｃとで継鉄が構成される。この継鉄は磁路を形成する部材であるため軟鉄などの鉄系を材料としている。外側継鉄２２１ａと内側継鉄２２１ｂとの間には、図１で示すような空隙部２２１ｄが形成される。この空隙部２２１ｄ内には永久磁石２２１ｅが配置される。永久磁石２２１ｅは外側継鉄２２１ａに固定される。 The linear drive unit 22 includes a stator 221 and a mover 222.
In the stator 221, a ring-shaped outer yoke 221a is disposed on the outer peripheral side, and a ring-shaped inner yoke 221b is disposed on the inner peripheral side. The outer yoke 221a and the inner yoke 221b are integrally connected by a connecting portion 221c. The outer yoke 221a, the inner yoke 221b, and the connecting portion 221c constitute a yoke. Since this yoke is a member that forms a magnetic path, it is made of an iron-based material such as soft iron. A gap 221d as shown in FIG. 1 is formed between the outer yoke 221a and the inner yoke 221b. A permanent magnet 221e is disposed in the gap 221d. The permanent magnet 221e is fixed to the outer yoke 221a.

この固定子２２１の外側継鉄２２１ａの一方の開口部端面には第１支持ばね２３が、また、固定子２２１の外側継鉄２２１ａの他方の開口部端面には第２支持ばね２４が固定されている。これら第１支持ばね２３、第２支持ばね２４によりピストンロッド２１ａはその半径方向には移動できないが、ピストンロッド２１ａの軸方向（図２中の左右方向）に移動可能となるように支持されている。このピストンロッド２１ａの先端のピストンヘッド２１ｂも軸方向に往復動する。 A first support spring 23 is fixed to one end face of the outer yoke 221 a of the stator 221, and a second support spring 24 is fixed to the other end face of the outer yoke 221 a of the stator 221. ing. The piston rod 21a cannot be moved in the radial direction by the first support spring 23 and the second support spring 24, but is supported so as to be movable in the axial direction (left-right direction in FIG. 2) of the piston rod 21a. Yes. The piston head 21b at the tip of the piston rod 21a also reciprocates in the axial direction.

このように軸方向に可動自在となされたピストン２１には、そのピストンロッド２１ａで可動子２２２が固定される。可動子２２２は、詳しくは、可動子コイル２２２ａを支持するコイル支持枠２２２ｂが固定され、空隙部２２１ｄに可動子コイル２２２ａが軸方向に挿入されて永久磁石２２１ｅと対向するようになされている。可動子コイル２２２ａにピストン駆動力が加わり、この可動子コイル２２２ａの移動に応じてピストン２１も移動するようになされている。
リニア駆動部２２はこのように構成される。 Thus, the movable element 222 is fixed to the piston 21 that is movable in the axial direction by the piston rod 21a. Specifically, the mover 222 has a coil support frame 222b that supports the mover coil 222a fixed thereto, and the mover coil 222a is inserted in the gap 221d in the axial direction so as to face the permanent magnet 221e. A piston driving force is applied to the mover coil 222a, and the piston 21 is also moved in accordance with the movement of the mover coil 222a.
The linear drive unit 22 is configured in this way.

続いて、シリンダ２５について説明する。
シリンダ２５は、図２で示すように、筒体２５ａ、フランジ部２５ｂ、内部空間２５ｃを備えている。筒体２５ａとフランジ部２５ｂとは一体に構成されている。このシリンダ２５は、ピストン２１と同じくステンレスを材料としている。このシリンダ２５のフランジ部２５ｂは、第１支持ばね２３の外周枠に固定されている。シリンダ２５の筒内空間２５ｃの内周壁面とピストンヘッド２１ｂの外周壁面とでは、適正なクリアランス（隙間）を保持しており、クリアランスシール２６を構成する。クリアランスシール２６とするためには、クリアランスを充分狭くしてガスを通過させないようにする必用があり、ピストンヘッド２１ａの上死点から下死点までの全行程において全円周で隙間が１０数μｍを上回らないように維持している。可動部ユニット２０はこのような構成を有している。
なお、可動部ユニット２０は図１の左右で同じものであり、同じ符号を付して重複する説明を省略する。 Next, the cylinder 25 will be described.
As shown in FIG. 2, the cylinder 25 includes a cylindrical body 25a, a flange portion 25b, and an internal space 25c. The cylindrical body 25a and the flange portion 25b are integrally formed. The cylinder 25 is made of stainless steel as is the piston 21. The flange portion 25 b of the cylinder 25 is fixed to the outer peripheral frame of the first support spring 23. An appropriate clearance (gap) is maintained between the inner peripheral wall surface of the in-cylinder space 25c of the cylinder 25 and the outer peripheral wall surface of the piston head 21b, thereby forming a clearance seal 26. In order to obtain the clearance seal 26, it is necessary to make the clearance sufficiently narrow so that gas does not pass through, and there are ten or more gaps on the entire circumference in the entire stroke from the top dead center to the bottom dead center of the piston head 21a. It is maintained so that it does not exceed μm. The movable unit 20 has such a configuration.
Note that the movable unit 20 is the same on the left and right in FIG.

続いて振動型圧縮機１０の全体構成について図１を参照しつつ説明する。
ハウジング３０は放熱性の良い材料、例えばアルミニウム合金などを材料としている。このような左右で一対の可動部ユニット２０がハウジング３０内の左右の収容空間ａ，ｂにそれぞれ配置される。取付ねじ３１が外側継鉄２２１ａのフランジ部に設けられた孔（図示せず）を貫通してハウジング３０に締結されている。
シリンダ２５の筒体２５ａの先端に形成された先端開口付近では、本発明の支持体の具体例であるＯリング３２が配置されている。Ｏリング３２は、ハウジング３０の中央空間ｃの内周壁面に形成されたＯリング収容溝３４内に収容され、また、筒体２５ａの外周壁面と当接して固定されている。このＯリング３２により、中央空間ｃの内周壁面と、シリンダ２５の筒体２５ａの外周壁面との間に隙間部ｅが形成される。
また、ピストンヘッド２１ｂ、シリンダ２５の筒内空間２５ｃおよびクリアランスシール２６により区画されて圧縮空間ｄを形成する。また、この圧縮空間ｄにガス通路３３が連通する。
振動型圧縮機１０の構成はこのようなものである。 Next, the overall configuration of the vibration type compressor 10 will be described with reference to FIG.
The housing 30 is made of a material with good heat dissipation, such as an aluminum alloy. Such a pair of left and right movable unit 20 is disposed in each of the left and right accommodation spaces a and b in the housing 30. A mounting screw 31 passes through a hole (not shown) provided in the flange portion of the outer yoke 221a and is fastened to the housing 30.
An O-ring 32, which is a specific example of the support of the present invention, is disposed near the tip opening formed at the tip of the cylinder 25a of the cylinder 25. The O-ring 32 is accommodated in an O-ring accommodating groove 34 formed in the inner peripheral wall surface of the central space c of the housing 30 and is fixed in contact with the outer peripheral wall surface of the cylindrical body 25a. The O-ring 32 forms a gap e between the inner peripheral wall surface of the central space c and the outer peripheral wall surface of the cylinder 25a of the cylinder 25.
Moreover, it is partitioned by the piston head 21b, the in-cylinder space 25c of the cylinder 25 and the clearance seal 26 to form a compression space d. Further, the gas passage 33 communicates with the compression space d.
The configuration of the vibration type compressor 10 is as described above.

続いて、このような振動型圧縮機１０の動作について説明する。
図示しない制御回路から駆動信号が振動型圧縮機１０へ供給されると、可動子コイル２２２ａが往復動するピストン駆動力が発生し、このピストン駆動力がコイル支持枠２２２ｂに連接されたピストンロッド２１ａに加わり、ピストンロッド２１ａも軸方向に往復動作をする。ピストンヘッド２１ｂ、シリンダ２５ａおよびクリアランスシール２６でシールされた圧縮空間ｄ内の流体（冷媒・作動ガス）がピストンヘッド２１ｂの往復動作によって圧縮され、流体はガス通路３３を通って図示しない後段の装置（例えば極低温冷凍機なら膨張機）に供給される。 Next, the operation of the vibration type compressor 10 will be described.
When a drive signal is supplied from the control circuit (not shown) to the vibration type compressor 10, a piston drive force is generated in which the mover coil 222a reciprocates, and this piston drive force is connected to the coil support frame 222b. In addition, the piston rod 21a also reciprocates in the axial direction. The fluid (refrigerant / working gas) in the compression space d sealed by the piston head 21b, the cylinder 25a and the clearance seal 26 is compressed by the reciprocating motion of the piston head 21b, and the fluid passes through the gas passage 33 and is a downstream device (not shown). (For example, an expander for a cryogenic refrigerator).

続いて、本形態の振動型圧縮機の製造方法について説明する。特に製造が容易である点も含めて説明する。
まず可動部ユニット２０を製造する。主に軟鉄で作られる継鉄（外側継鉄２２１ａ、内側継鉄２２１ｂ、連結部２２１ｃ）、ステンレスなどのばね材料で作られるフレクシャベアリングである第１支持ばね２３、第２支持ばね２４、同じくステンレスで作られるシリンダ２５、同じくステンレスで作られるピストン２１を組み付ける。この組み付け時に、ピストンが一軸方向に動くように第１支持ばね２３、第２支持ばね２４、ピストン２１の位置決めを行い、さらにピストン２１とシリンダ２５とのクリアランスを調整して所望の隙間（１０数μｍ）を確保する位置決めを行う。その後にレーザー溶接などで各部を溶接して一体化し、可動部ユニット１０を完成させる。 Then, the manufacturing method of the vibration type compressor of this form is demonstrated. In particular, the description will be made including the point that manufacture is easy.
First, the movable unit 20 is manufactured. A first support spring 23 and a second support spring 24 which are flexure bearings made of a spring material such as a yoke made mainly of soft iron (outer yoke 221a, inner yoke 221b, connecting portion 221c), stainless steel, etc. A cylinder 25 made of stainless steel and a piston 21 made of stainless steel are assembled. At the time of this assembly, the first support spring 23, the second support spring 24, and the piston 21 are positioned so that the piston moves in a uniaxial direction, and the clearance between the piston 21 and the cylinder 25 is adjusted to obtain a desired gap (10 or more). Positioning to ensure (μm). Thereafter, the respective parts are welded and integrated by laser welding or the like to complete the movable part unit 10.

このようにピストンヘッド２１ｂとシリンダ２５は非接触状態で可動するように調整されつつ組立られるが、先に述べたように可動部ユニット２０の組立て時点で位置決めが正確になされるため、後にハウジング３０へ組み付けるときの調整の手間を低減できる。
このように可動部ユニット２０では、ピストン２１とシリンダ２５とでクリアランス調整が既に行われているため、クリアランスシール２６は後のハウジング３０への組み付けで影響を受けることがない。 As described above, the piston head 21b and the cylinder 25 are assembled while being adjusted so as to be movable in a non-contact state. However, as described above, since the positioning is performed accurately when the movable unit 20 is assembled, the housing 30 is later used. It is possible to reduce the adjustment work when assembling.
As described above, in the movable unit 20, since the clearance adjustment has already been performed between the piston 21 and the cylinder 25, the clearance seal 26 is not affected by the subsequent assembly to the housing 30.

可動部ユニット２０の製造後、ハウジング３０への組み付けが行われる。ハウジング３０の中央空間ｃのＯリング収容溝３４内にはＯリング３２が配置されている。このような中央空間ｃに左右両方向から可動部ユニット２０のシリンダ２５を挿入し、最後にＯリング３２内にシリンダ２５を挿入しつつ、可動部ユニット２０を収容空間ａ，ｂへ収容する。最終的に両側からシリンダ２５の先端開口を突き合わせて、圧縮空間ｄを形成する。この際、Ｏリング３２によりシリンダ２５が誘導されるため、先端開口の端面が確実に当接し、漏れが少なくなる。この圧縮空間部ｄへはガス通路３３が連通している。例えばシリンダ２５の先端開口に半円の溝を形成し、両側で突き合わせて真円の孔を形成し、この孔にパイプ状のガス通路３３を挿入することで形成しても良い。
振動型圧機１０はこのようにして製造される。 After the movable unit 20 is manufactured, it is assembled to the housing 30. An O-ring 32 is disposed in the O-ring receiving groove 34 in the central space c of the housing 30. The cylinder 25 of the movable unit 20 is inserted into the central space c from both the left and right directions. Finally, the movable unit 20 is accommodated in the accommodation spaces a and b while the cylinder 25 is inserted into the O-ring 32. Finally, the front end opening of the cylinder 25 is abutted from both sides to form a compression space d. At this time, since the cylinder 25 is guided by the O-ring 32, the end face of the front end opening abuts reliably, and leakage is reduced. A gas passage 33 communicates with the compression space d. For example, a semicircular groove may be formed in the opening at the tip of the cylinder 25, but a perfect circle hole may be formed by abutting on both sides, and a pipe-like gas passage 33 may be inserted into the hole.
The vibration type pressure machine 10 is manufactured in this way.

続いて、このような振動型圧縮機１０の特徴について説明する。
まず、本形態の振動型圧縮機１０は従来技術のような可動部ユニットとハウジングとが半径方向で接触して固定される構成を改め、ハウジング３０の収容空間ａ，ｂでは可動部ユニット２０は半径方向では接触しない点、ハウジング３０の中央空間ｃの内周壁面とシリンダ２５の筒体２５ａの外周壁面とで隙間部ｅを形成する点、さらにシリンダ２５の先端開口付近で弾性を有する支持体であるＯリング３２に支持させている点を共に有する点が特徴となっている。 Next, features of such a vibration type compressor 10 will be described.
First, the vibration type compressor 10 of the present embodiment has a modified structure in which the movable unit and the housing are fixed in contact with each other in the radial direction as in the prior art. In the housing spaces a and b of the housing 30, the movable unit 20 is A point of no contact in the radial direction, a point of forming a clearance e between the inner peripheral wall surface of the central space c of the housing 30 and the outer peripheral wall surface of the cylindrical body 25a of the cylinder 25, and a support having elasticity near the tip opening of the cylinder 25 It is characterized by having both points supported by an O-ring 32 that is.

本形態では半径方向では、可動部ユニット２０・シリンダ２５がハウジング３０と接触せず、Ｏリング３２を介して支持するのみであるため、ハウジング３０に応力が発生するような事態がなくなり、ハウジング３０に必用とされる強度を大幅に低減できる。
また、シリンダ２５の筒体２５ａの外周壁面と、ハウジング２０の中央空間ｃの内周壁面は、Ｏリング３２の弾性で漏れを防止できる最大限の大きさに設定された隙間部ｅを介在させている。例えば、シリンダ２５の外周円と内周円の中心軸がずれていたとしても、この隙間部ｅは機械的な誤差等を吸収する機能を有しており、取付けねじ３２を緩めた状態で対向するシリンダ２５の内周円同士で同軸となるように調整しても、外周円のずれを吸収することができ、組立て時に機械的精度を確保できる。また、筒体２５ａの外周壁面の表面粗さを大きくしても取付け精度に影響されない。これら理由により動作性能に影響を与えることなく機械的精度を低くでき、製造コストの低減に寄与する。 In the present embodiment, in the radial direction, the movable unit 20 and the cylinder 25 do not come into contact with the housing 30 and are only supported via the O-ring 32, so that the situation where stress is generated in the housing 30 is eliminated. The strength required for the can be greatly reduced.
Further, the outer peripheral wall surface of the cylinder 25a of the cylinder 25 and the inner peripheral wall surface of the central space c of the housing 20 are provided with a gap portion e set to a maximum size capable of preventing leakage by the elasticity of the O-ring 32. ing. For example, even if the center axis of the outer circumference circle and the inner circumference circle of the cylinder 25 is deviated, the gap portion e has a function of absorbing mechanical errors and the like, and faces with the mounting screw 32 loosened. Even if the inner circumferential circles of the cylinders 25 are adjusted so as to be coaxial with each other, the deviation of the outer circumferential circle can be absorbed, and mechanical accuracy can be ensured during assembly. Further, even if the surface roughness of the outer peripheral wall surface of the cylindrical body 25a is increased, the mounting accuracy is not affected. For these reasons, the mechanical accuracy can be lowered without affecting the operation performance, which contributes to the reduction of the manufacturing cost.

また、可動部ユニット２０のピストン２１、継鉄、第１支持ばね２３、第２支持ばね２４、ハウジング３０の熱膨張係数を近づけることで、熱膨張が相違して可動部ユニット２０に歪みが生じるような事態も回避できる。また、可動部ユニット２０のピストン２１、継鉄、第１支持ばね２３、第２支持ばね２４、ハウジング３０の熱膨張係数が相違している場合であって、動作時に発生する高熱により中央空間部の内径とシリンダ外径とで寸法が変化するときでも、少なくとも隙間部ｅおよびＯリング３２が機械的変化を吸収しつつ支持するため、熱応力による歪みが発生する事態も回避できる。
また、対向する可動部ユニット２０のシリンダ２５が熱膨張したとしてもシリンダ２５の先端開口部が当接して圧縮空間ｄは維持される。また、シリンダ２５のフランジ部２５ｂの構造も変形を吸収する構成のため、取付ねじ３１が緩むような事態は生じない。 Further, by bringing the coefficients of thermal expansion of the piston 21, the yoke, the first support spring 23, the second support spring 24, and the housing 30 of the movable unit 20 close to each other, the thermal expansion is different and the movable unit 20 is distorted. Such a situation can also be avoided. Further, the piston 21, the yoke, the first support spring 23, the second support spring 24, and the housing 30 of the movable unit 20 have different thermal expansion coefficients, and the central space portion is caused by high heat generated during operation. Even when the dimensions change between the inner diameter and the cylinder outer diameter, at least the gap e and the O-ring 32 are supported while absorbing mechanical changes, so that a situation in which distortion due to thermal stress occurs can be avoided.
Even if the cylinder 25 of the opposed movable unit 20 is thermally expanded, the tip opening of the cylinder 25 abuts and the compression space d is maintained. Further, since the structure of the flange portion 25b of the cylinder 25 is also configured to absorb deformation, a situation in which the mounting screw 31 is not loosened does not occur.

以上本発明の振動型圧縮機について説明した。
なお、本発明の支持体としてＯリング３２を例に挙げて説明した。しかしながら、他の支持体としても良く、例えば、リップシール、Ｖリングなどの通常のオイルシールを採用し、これらを支持体に適用することも可能である。これらリップシール、Ｖリングの場合、Ｏリングと比較して半径方向の弾性が充分大きくなるように配慮する。 The vibration type compressor of the present invention has been described above.
The O-ring 32 has been described as an example of the support of the present invention. However, other supports may be used. For example, a normal oil seal such as a lip seal or a V-ring may be adopted and applied to the support. In the case of these lip seals and V-rings, consideration is given so that the elasticity in the radial direction is sufficiently larger than that of the O-ring.

この発明によれば、クリアランスを構成するシリンダ２５をレーザー溶接等で可動部ユニット２０にあらかじめ一体化するような振動型圧縮機２０した。これにより、ピストン２１とシリンダ２５のクリアランスの設定が容易であるとともに環境温度が変化したとしてもクリアランスの変化を少なくすることができる。
また、可動部ユニット２０のピストン２１、継鉄、第１支持ばね２３、第２支持ばね２４を熱膨張係数の近い材料で構成することで、クリアランスの変化をより少なくすることができる。 According to the present invention, the vibration type compressor 20 in which the cylinder 25 constituting the clearance is integrated with the movable unit 20 in advance by laser welding or the like. As a result, the clearance between the piston 21 and the cylinder 25 can be easily set, and even if the environmental temperature changes, the change in the clearance can be reduced.
Further, by forming the piston 21, the yoke, the first support spring 23, and the second support spring 24 of the movable unit 20 with a material having a similar thermal expansion coefficient, the change in clearance can be further reduced.

また、ハウジング３０に設けた中央空間ｃとシリンダ２５とを、Ｏリング３２を介して取り付ける構造であるため可動部ユニット２０とハウジング３０との組立が容易となる。また、シリンダ２５の熱膨張係数を継鉄材料や板ばね材料と合わせることにより、環境温度が変化してもピストン２１とシリンダ２５とのクリアランスに影響を及ぼさなくすることができる。 In addition, since the central space c provided in the housing 30 and the cylinder 25 are attached via the O-ring 32, the assembly of the movable unit 20 and the housing 30 becomes easy. Further, by matching the coefficient of thermal expansion of the cylinder 25 with the yoke material or the leaf spring material, it is possible to prevent the clearance between the piston 21 and the cylinder 25 from being affected even if the environmental temperature changes.

さらに、従来技術のようにハウジング３０とピストン２１とでクリアランス調整を行うのではなく、可動部ユニット２０で独立してピストン２１とシリンダ２５とのクリアランスを調整できるようにした。このため、ピストン２１とシリンダ２５とのクリアランスを決めるピストン外径寸法とシリンダ内径の寸法の精度は必要であるが、可動部ユニット２０と外径とピストン２１の同軸度およびシリンダ内径とハウジング嵌め合い部の同軸度精度が不要となり、部品製造が容易になる。
これら効果が相俟って、ピストン移動方向を正確に維持することができる。その結果、組立性の向上、クリアランスシール２６の適正化による圧縮効率の向上を行うことができ、コストの低減および低消費電力化が見込める。 Furthermore, instead of adjusting the clearance between the housing 30 and the piston 21 as in the prior art, the movable unit 20 can adjust the clearance between the piston 21 and the cylinder 25 independently. For this reason, the accuracy of the dimensions of the piston outer diameter and the cylinder inner diameter that determine the clearance between the piston 21 and the cylinder 25 is necessary, but the movable unit 20, the outer diameter, the coaxiality of the piston 21, the cylinder inner diameter, and the housing fit. This eliminates the need for the accuracy of the coaxiality of the part, and makes it easy to manufacture parts.
Combined with these effects, the piston moving direction can be accurately maintained. As a result, it is possible to improve the assembly efficiency and the compression efficiency by optimizing the clearance seal 26, and it can be expected to reduce the cost and reduce the power consumption.

本発明を実施するための最良の形態の振動型圧縮機の概略構成図であり、図１（ａ）は全体断面構成図、図１（ｂ）は中央付近の拡大構成図である。It is a schematic block diagram of the vibration type compressor of the best form for implementing this invention, Fig.1 (a) is a whole cross-section block diagram, FIG.1 (b) is an enlarged block diagram of center vicinity. 可動部ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a movable part unit. リニアモータ圧縮機を利用するスターリング冷凍機の断面図である。It is sectional drawing of the Stirling refrigerator using a linear motor compressor.

符号の説明Explanation of symbols

１０：振動型圧縮機
２０：可動部ユニット
２１：ピストン
２１ａ：ピストンロッド
２１ｂ：ピストンヘッド
２２：リニア駆動部
２２１：固定子
２２１ａ：外側継鉄
２２１ｂ：内側継鉄
２２１ｃ：連結部
２２１ｄ：空隙部
２２１ｅ：永久磁石
２２２：可動子
２２２ａ：可動子コイル
２２２ｂ：コイル支持枠
２３：第１支持ばね
２４：第２支持ばね
２５：シリンダ
２５ａ：筒体
２５ｂ：フランジ部
２５ｃ：筒内空間
２６：クリアランスシール
３０：ハウジング
３１：取付ねじ
３２：Ｏリング
３３：ガス通路
３４：Ｏリング収容溝
10: Vibrating compressor 20: Movable unit 21: Piston 21a: Piston rod 21b: Piston head 22: Linear drive unit 221: Stator 221a: Outer yoke 221b: Inner yoke 221c: Connection unit 221d: Gap 221e : Permanent magnet 222: mover 222 a: mover coil 222 b: coil support frame 23: first support spring 24: second support spring 25: cylinder 25 a: cylinder body 25 b: flange portion 25 c: in-cylinder space 26: clearance seal 30 : Housing 31: Mounting screw 32: O-ring 33: Gas passage 34: O-ring receiving groove

Claims

筒内空間が内部に形成される筒体を含むシリンダと、この筒内空間内にあって筒体とクリアランスシールを保ちつつ一軸方向に移動するピストンヘッドと、を備える可動部ユニットと、
二個の可動部ユニットが収容空間内に収容されて、円孔状の中央空間内でシリンダの筒体の外周壁面と中央空間の内周壁面とが隙間部を形成した状態で筒体の先端開口が対向するように配置されるハウジングと、
ハウジング内に設けられるガス通路と、
シリンダの筒体の先端開口付近で中央空間の内周壁面と筒体の外周壁面との間に配置されてシリンダを支持する支持体と、
を備え、シリンダおよびピストンヘッドにより圧縮空間を形成するとともにこの圧縮空間にガス通路が連通することを特徴とする振動型圧縮機。 A movable unit comprising: a cylinder including a cylinder in which a cylinder space is formed; and a piston head that moves in a uniaxial direction while maintaining a clearance seal between the cylinder and the cylinder.
The two movable unit units are accommodated in the accommodating space, and the tip of the cylinder body in a state where the outer peripheral wall surface of the cylinder body of the cylinder and the inner peripheral wall surface of the central space form a gap in the circular central space. A housing arranged such that the openings face each other;
A gas passage provided in the housing;
A support body that is disposed between the inner peripheral wall surface of the central space and the outer peripheral wall surface of the cylinder near the tip opening of the cylinder body;
And a compression space is formed by the cylinder and the piston head, and a gas passage is communicated with the compression space.

請求項１に記載の振動型圧縮機において、
前記支持体は、ガス放出量の少ないエラストマで構成されるＯリングまたはリップシールであることを特徴とする振動型圧縮機。 The vibration type compressor according to claim 1,
The vibration type compressor is characterized in that the support is an O-ring or a lip seal made of an elastomer having a small gas discharge amount.

請求項１または請求項２に記載の振動型圧縮機において、
前記可動部ユニットは、
ピストンロッドの先端にピストンヘッドを有するピストンと、
固定子および可動子を有し、可動子がピストンロッドに固定されるリニア駆動部と、
ピストンロッドを軸方向にのみ移動するように支持しつつ、リニア駆動部の固定子に取り付けられる第１支持ばねと、
ピストンロッドを軸方向にのみ移動するように支持しつつ、第１支持ばねから離間した位置で前記リニア駆動部の固定子に取り付けられる第２支持ばねと、
ピストンヘッドが挿入される筒内空間が内部に形成される筒体を含み、ピストンヘッドの外周壁面と筒体の内周壁面とでクリアランスシールを保つシリンダと、
を備え、リニア駆動部から供給されるピストン駆動力により可動子およびピストンを一軸方向に移動させることを特徴とする振動型圧縮機。 In the vibration type compressor according to claim 1 or 2,
The movable unit is
A piston having a piston head at the tip of the piston rod;
A linear drive unit having a stator and a mover, wherein the mover is fixed to the piston rod;
A first support spring attached to the stator of the linear drive unit while supporting the piston rod so as to move only in the axial direction;
A second support spring attached to the stator of the linear drive unit at a position spaced from the first support spring while supporting the piston rod so as to move only in the axial direction;
A cylinder in which a cylinder internal space into which the piston head is inserted is formed, and a cylinder that maintains a clearance seal between the outer peripheral wall surface of the piston head and the inner peripheral wall surface of the cylinder;
And a mover and a piston are moved in a uniaxial direction by a piston driving force supplied from a linear drive unit.

請求項３に記載の振動型圧縮機において、
前記リニア駆動部の固定子は、
回転体状であって中空に形成される筒体を有する継鉄と、
継鉄に固定される永久磁石と、
を備え、
前記リニア駆動部の可動子は、
前記永久磁石と対向する駆動子コイルと、
を備えることを特徴とする振動型圧縮機。 In the vibration type compressor according to claim 3,
The linear drive stator is
A yoke having a cylindrical body that is a rotating body and is formed hollow,
A permanent magnet fixed to the yoke,
With
The mover of the linear drive unit is
A driver coil facing the permanent magnet;
A vibration type compressor comprising: