可动体支承结构、线性压缩机及超低温制冷机的制作方法
【专利说明】可动体支承结构、线性压缩机及超低温制冷机
[0001]本申请主张基于2014年10月7日申请的日本专利申请第2014-206157号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
[0002]本发明涉及一种可动体支承结构、线性压缩机及超低温制冷机。
【背景技术】
[0003]已知有通过活塞等可动体的轴向移动来压缩工作气体的线性压缩机。压力室的容积通过可动体的移动而缩小，由此内部的工作气体被压缩。可动体被板簧或螺旋弹簧等弹簧弹性支承。可动体的移动通常为轴向振动。
[0004]专利文献1:日本特开2008-215440号公报
[0005]专利文献2:日本特开2013-195043号公报
[0006]在线性压缩机中，可动体的轴向往复移动带来压力室的容积变化的循环。在设计上，往复移动的可动区域设定为满足所希望的压缩机性能(例如效率)。然而，根据线性压缩机的设计或运转条件，可动体有可能会因作用于可动体的压力差而进行位移。其结果，可动体有可能在与规定的轴向可动区域沿轴向稍不同的范围进行往复移动。如此一来，压力室的容积也产生变化，因此有可能影响线性压缩机的效率。
[0007]并且，在设计上，可动体的往复移动的中心设定于某一特定位置，例如板簧的中立位置。如上所述，若可动体的轴向可动区域从规定的范围偏离，则运动的中心也会偏离规定的位置。运动的中心越远离弹簧的中立位置，作用于弹簧的负载越变高，弹簧的耐用寿命有可能会缩短。
【发明内容】
[0008]本发明的一种实施方式的例示性目的之一在于提供一种在线性压缩机中能够使可动体在规定的轴向可动区域进行往复移动的可动体支承结构。
[0009]根据本发明的一种实施方式，提供一种可动体支承结构，其为线性压缩机中的可动体支承结构，其中，该可动体支承结构具备:可动体，其在压缩机容器的内部分隔工作气体的高压室与低压室，通过在规定的轴向可动区域中周期性地反复进行朝向一个方向的移动及朝向相反方向的移动的轴向往复移动中的所述朝向一个方向的移动来压缩所述高压室的工作气体；多个板簧部，其沿轴向排列，且将所述可动体弹性支承于所述压缩机容器，以使各板簧部能够让所述可动体沿轴向进行往复移动；多个第I辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第I辅助弹簧部具有第I轴向刚性，并且各第I辅助弹簧部与所述多个板簧部中的相对应的板簧部的一个方向侧相邻配置；及多个第2辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第2辅助弹簧部具有第2轴向刚性，并且各第2辅助弹簧部与所述相对应的板簧部的相反方向侧相邻配置，所述第2轴向刚性不同于所述第I轴向刚性，以便补正因作用于所述可动体的所述高压室与所述低压室之间的压力差而产生的所述规定的轴向可动区域与所述可动体的实际轴向可动区域之间的偏差。
[0010]根据本发明的一种实施方式，提供一种可动体支承结构，其为线性压缩机中的可动体支承结构，其中，该可动体支承结构具备:可动体，其在压缩机容器的内部分隔工作气体的高压室与低压室，通过周期性地反复进行朝向一个方向的移动及朝向相反方向的移动的轴向往复移动中的所述朝向一个方向的移动来压缩所述高压室的工作气体；固定体，将所述可动体支承为能够沿轴向滑动，且在所述固定体与所述可动体之间形成所述高压室；吸气阀，为了从所述低压室向所述高压室供给工作气体而设于所述可动体；排气阀，为了从所述高压室吐出工作气体而设于所述固定体；多个板簧部，其沿轴向排列，且将所述可动体弹性支承于所述压缩机容器，以使各板簧部能够让所述可动体沿轴向进行往复移动；多个第I辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第I辅助弹簧部具有第I轴向刚性，并且各第I辅助弹簧部与所述多个板簧部中的相对应的板簧部的一个方向侧相邻配置；及多个第2辅助弹簧部，其沿轴向排列，各第2辅助弹簧部具有比所述第I轴向刚性大的第2轴向刚性，并且各第2辅助弹簧部与所述相对应的板簧部的相反方向侧相邻配置。
[0011]另外，将以上构成要件的任意组合或本发明的构成要件或表现在方法、装置、系统等之间相互置换的方式，也作为本发明的实施方式而有效。
[0012]发明效果
[0013]根据本发明，可以提供一种在线性压缩机中能够使可动体在规定的轴向可动区域进行往复移动的可动体支承结构。
【附图说明】
[0014]图1为概略地表示本发明的一种实施方式所涉及的线性压缩机的剖视图。
[0015]图2为从图1所示的单点划线A观察的剖面。
[0016]图3为表示本发明的一种实施方式所涉及的板簧单元的一部分的示意图。
[0017]图4为表示本发明的一种实施方式所涉及的超低温制冷机的示意图。
[0018]图中:10-线性压缩机，14-压缩机容器，22-板簧单元，23-板簧部，26-高压室，28-低压室，42-吸气阀，44-排气阀，68-第I辅助弹簧部，69-第I辅助弹簧，70-第2辅助弹簧部，71-第2辅助弹簧，100-超低温制冷机。
【具体实施方式】
[0019]以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在下面的说明中，对相同的要件标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，以下所述结构为示例，不对本发明的范围做任何限定。
[0020]图1为概略地表示本发明的一种实施方式所涉及的线性压缩机10的剖视图。图2表示从图1所示的单点划线A观察的剖面。线性压缩机10具备:压缩机框体12、压缩机容器14、活塞16、缸体18、线性致动器20、板簧单元22。线性压缩机10设有单一的活塞16和接收该活塞的单一的缸体18。线性压缩机10构成为不使用机油来润滑可动要件的无润滑线性压缩机(也称为无油式线性压缩机)。
[0021]压缩机框体12容纳压缩机容器14。压缩机框体12与压缩机容器14之间设有用于防止或减轻压缩机容器14的振动传递到外部的动态减振器24。压缩机框体12也可以是覆盖动态减振器24的罩部件。
[0022]压缩机容器14是密闭地保持线性压缩机10的工作气体的压力容器。工作气体例如为氦气。压缩机容器14容纳活塞16、缸体18、板簧单元22及线性致动器20。
[0023]在压缩机容器14的内部具有工作气体的高压室26及低压室28。高压室26上连接有吐出管30，低压室28上连接有吸入管32。吐出管30贯穿压缩机框体12及压缩机容器14而将高压室26连接于线性压缩机10的外部。吸入管32贯穿压缩机框体12及压缩机容器14而将低压室28连接于线性压缩机10的外部。因此，低压工作气体34从线性压缩机10的外部通过吸入管32回收到低压室28。并且，高压工作气体36从高压室26通过吐出管30供给到线性压缩机10的外部。
[0024]另外，压缩机框体12与压缩机容器14均可以构成为密闭地保持线性压缩机10的工作气体的压力容器，或者压缩机框体12构成为密闭地保持线性压缩机10的工作气体的压力容器从而代替压缩机容器14。
[0025]活塞16为在压缩机容器14的内部分隔高压室26与低压室28可动体。高压室26包括加压室38及吐出室40。加压室38形成于活塞16与缸体18之间。吐出室40形成于缸体18内。吐出管30连接于吐出室40。
[0026]活塞16上设有用于从低压