CN101832687A - 一种空调压缩机固定装置和具有该装置的发动机及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机空调压缩机固定装置和具有该装置的发动机及汽车。所述发动机空调压缩机固定装置包括：支脚；支架；用于穿过支脚和支脚的固定螺栓；适于与固定螺栓螺纹连接的螺母；以及镶嵌式活套，其以仅可沿着与固定螺栓的轴向滑动的方式设置在支架中，镶嵌式活套带有内螺纹，所述内螺纹适于与固定螺栓的螺纹部螺纹连接。从而螺纹连接的紧固力将直接挤压支架的一个突出部的两侧，不会在支脚和支架上产生弯曲应力。另外，在支脚与支架之间存在较大间隙时，可以使镶嵌式活套滑动而抵靠支脚的突出部，这降低了对配合精度的要求。

Description

一种空调压缩机固定装置和具有该装置的发动机及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及用于汽车的一种空调压缩机固定装置，以及具有该固定装置的发动机与汽车。

背景技术

空调压缩机是调节汽车车内温度的常用装置，通常通过安装在发动机气缸盖上的固定装置而固定安装在发动机上。

在现有技术中，空调压缩机带有叉状支脚(或者是成组支脚，每组支脚包括两个支脚，每组支脚看作是一个叉状支脚2)，所述固定装置带有叉状支架，并且通常以下述方式实现连接：将叉状支架插入叉状支脚的两个分支之间，使得叉状支脚两个分支上的通孔与的叉状支架两个分支上的通孔对准，然后将固定螺栓1穿过所述四个通孔，再在固定螺栓1的螺纹端上设置平垫圈5、弹簧垫圈6和螺母7，最后紧固螺母7至预设扭矩。从而通过螺栓组件(包括螺栓1、平垫圈5、弹簧垫圈6和螺母7)将叉状支脚2和叉状支架3连接在一起。

然而，空调压缩机叉状支脚2与叉状支架3之间的配合尺寸不可能加工得非常一致，从而会产生装配间隙。这样，如图2所示，上述螺栓组件的螺栓紧固力将作用在空调压缩机支脚(其位于支架的外侧，直接承受螺栓组件的螺栓紧固力)上。因此，空调压缩机两支脚上会产生弯曲应力，该弯曲应力将通过发动机长时间振动影响而释放，容易导致空调压缩机支脚断裂，影响空调压缩机的正常工作。

另一方面，即使假设空调压缩机叉状支脚2与叉状支架之间的配合尺寸加工得非常一致，安装时其间没有装配间隙或装配间隙非常微小。上述螺栓组件的螺栓紧固力将分配作用在空调压缩机支脚和所述支架上。因此，空调压缩机两支脚上以及支架的两支脚上会相应地产生弯曲应力，该弯曲应力将通过发动机长时间振动影响而释放，容易导致空调压缩机支脚断裂，影响空调压缩机的正常工作。

因此希望有一种新型空调压缩机固定装置来实现空调压缩机与发动机之间的连接，并消除所述弯曲应力，避免在发动机长时间振动的情况下所述支脚或支架因为所述弯曲应力的释放而断裂。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新型空调压缩机固定装置来实现空调压缩机与发动机之间的连接，并消除所述弯曲应力，从而增加空调压缩机在连续振荡工况下的工作可靠性。

为实现上述目的，本发明提供一种发动机空调压缩机固定装置，所述发动机空调压缩机固定装置包括与压缩机和发动机中的一个相连的两组支脚，每组支脚包括第一支脚和与第二支脚，其中所述第一支脚和第二支脚平行地延伸，在所述第一支脚和第二支脚之间具有第一间隙，并且在所述第一支脚上带有第一通孔，在所述第二支脚上带有与所述第一通孔同轴的第二通孔。所述发动机空调压缩机固定装置还包括：与压缩机和发动机中的另一个相连的两个支架，每个支架对应一组支脚，所述支架带有支架通孔，并且适于放置在所对应的一组支脚的第一支脚和第二支脚之间；两个固定螺栓，每个固定螺栓对应一组支脚，用于依次穿过所对应的第一通孔、支架通孔和第二通孔；两个螺母，每个螺母对应一个固定螺栓，适于与所对应固定螺栓的螺纹部螺纹连接；两个镶嵌式活套，每个镶嵌式活套对应一个支架，其以仅可沿着与相应固定螺栓的轴线平行的方向滑动的方式设置在所对应支架的支架通孔中，所述镶嵌式活套带有内螺纹，所述内螺纹适于与相应固定螺栓的螺纹部螺纹连接。

在将空调压缩机安装至发动机时，先使得支架插入一组支脚之间，使得支脚上的通孔与支架上的通孔对准，然后将固定螺栓穿过所述通孔及所述镶嵌式活套，使得镶嵌式活套螺纹连接在所述固定螺栓上。接下来，使得固定螺栓的T形头部抵靠第一支脚的外侧，沿着旋松方向(也就是说，使得镶嵌式活套与固定螺栓的T形头部之间的距离加大的旋转方向)旋转固定螺栓，使得镶嵌式活套沿着固定螺栓的轴线方向滑动，直到镶嵌式活套抵靠第二支脚的内侧。然后，在保持固定螺栓不旋转的情况下，安装螺母，并将螺母紧固至所需力矩。这样，螺纹连接的紧固力直接挤压支架的一个突出部的两侧(一侧是镶嵌式活套挤压，另一侧是螺母挤压)，从而不会在支脚和支架上产生弯曲应力。另一个固定螺栓的安装方式与上述方式相同。另外，需要指出的是，即使在支脚与支架之间存在较大间隙的情况下，也可以使得镶嵌式活套旋转抵靠支脚的突出部(螺母侧的突出部)。换句话说，大大降低了对支脚与支架之间配合精度的要求，从而可以大大降低制造成本。

优选地，所述发动机空调压缩机固定装置进一步包括两个导向件，每个导向件对应一个镶嵌式活套，用于防止所对应的镶嵌式活套相对于支架旋转，并引导所述镶嵌式活套的所述滑动。从而更好地防止镶嵌式活套的旋转并引导镶嵌式活套的滑动。

优选地，所述导向件为穿过相应镶嵌式活套和支架的导向定位销。从而以简单的结构实现了对镶嵌式活套运动方式(不能转动，只能沿固定螺栓轴向滑动)的限制。进一步优选地，所述镶嵌式活套为45钢，所述导向定位销为轴承钢。从而，由于45钢成本较低且容易加工，所以体积较大且加工量较大的镶嵌式活套的材料成本及加工成本降低。采用轴承钢材料使得导向定位销的耐磨性能增强。

优选地，所述导向件为设置在相应镶嵌式活套和支架之间的滑键。由于滑键是常用的标准化零件，从而降低了产品开发的成本。

优选地，所述导向件为设置在相应镶嵌式活套外侧上的导向突起和设置在所述支架内侧的导向槽。从而以另一种简单的结构实现了对镶嵌式活套运动方式(不能转动，只能沿固定螺栓轴向滑动)的限制。需要指出的是，所述导向突起可以是连续的，也可以是离散的，甚至可以只是一个小柱或小的突起。进一步优选地，所述导向突起以安装方式设置在相应镶嵌式活套上，这样，制造镶嵌式活套的坯件(通常为棒材)的体积可以大大减小，从而节省材料成本与加工成本。

优选地，所述支架包括与发动机相连的支架基部，以及从所述支架基部向外延伸的第一支架突出部和第二支架突出部，其中所述第一支架突出部和第二支架突出部平行地延伸，在所述第一支架突出部和第二支架突出部之间具有间隙，并且所述支架通孔包括位于所述第一支架突出部上的第一支架通孔、以及位于所述第二支架突出部上且与所述第一支架通孔同轴的第二支架通孔。由此，可以减少支架的材料，从而降低支架的制造成本。

优选地，所述发动机空调压缩机固定装置进一步包括套在所述固定螺栓上并设置在相应支脚和螺母之间的平垫圈和弹簧垫圈(两个平垫圈和两个弹簧垫圈)。从而对螺纹连接提供防松保护。

本发明还提供一种发动机，其包括如上所述的发动机空调压缩机固定装置，所述发动机空调压缩机固定装置将空调压缩机固定在所述发动机上。显然，该发动机也具有上述的全部优点。

本发明还提供一种汽车，其包括如上所述的发动机空调压缩机固定装置，所述发动机空调压缩机固定装置将空调压缩机固定在发动机上。显然，该汽车也具有上述的全部优点。

附图说明

图1为现有技术-空调压缩机的安装示意图。

图2为现有技术-空调压缩机的支脚受力示意图。

图3为根据本发明-优选实施例的空调压缩机固定装置安装示意图。

图4为根据本发明-优选实施例的空调压缩机固定装置支脚受力示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的描述，以进一步说明本发明的目的、方案及效果。但所述说明不作为对本发明所附权利要求保护范围的限制。

如图3所示，根据本发明一优选实施例的发动机空调压缩机固定装置包括固定螺栓1、支脚2(包括第一支脚21和第二支脚22)、支架3、镶嵌式活套4、平垫圈5、弹簧垫圈6、螺母7以及导向定位销8。图中只示出了一组支脚及与之相对应的支架3、镶嵌式活套4、平垫圈5、弹簧垫圈6、螺母7以及导向定位销8。另一组支脚及相对应的零部件及结构是相同的。下面的说明也仅仅以一组支脚及相应零部件为例进行说明。

支脚与压缩机和发动机中的一个(未示出)相连，例如，可以由从压缩机壳体20伸出的一部分材料构成，也可以通过焊接、螺纹连接、卡合连接等方式连接。如图4所示，支脚成组地设置，图中示出了一组支脚，另一组支脚与示出的一组支脚相同。每组支脚包括第一支脚21和第二支脚22，其中所述第一支脚21和第二支脚22平行地(更准确地说，是大体平行，例如其夹角小于10度，下同)延伸。在所述第一支脚和第二支脚之间具有第一间隙23，第一间隙的宽度为H。在所述第一支脚上带有第一通孔(未示出)，在所述第二支脚上带有与所述第一通孔同轴(更准确地说，是大体同轴，下同)的第二通孔(未示出)。

每个支架对应一组支脚。图中示出了一个支脚，另一个支架与示出的支架相同。支架3与压缩机和发动机中的另一个(未示出)相连，例如，与发动机气缸盖相连，或者由从发动机气缸盖伸出的一部分材料构成，也可以通过焊接、螺纹连接、卡合连接等方式连接。支架3带有支架通孔，并且适于放置在所述支脚的第一支脚21和第二支脚22之间。支架3在固定螺栓1的轴线上的宽度为h，并且h通常设置为小于H，H与h的差为δ。

在一优选实施例中，支架3包括与发动机相连的支架基部(未示出)，以及从所述支架基部向外延伸的第一支架突出部31和第二支架突出部32，其中第一支架突出部31和第二支架突出部32平行地(更准确地说，是大体平行，例如其夹角小于10度，下同)延伸。在所述第一支架突出部和第二支架突出部之间具有间隙，并且所述支架通孔包括位于所述第一支架突出部上的第一支架通孔、以及位于所述第二支架突出部上且与所述第一支架通孔同轴的第二通孔。由此，可以减少支架的材料，从而降低支架的制造成本。在支架坯件采用铸造方式制造的情况下，尤其如此。

镶嵌式活套4以仅可沿着与固定螺栓1的轴线平行的方向滑动(即可以轴向滑动但不可旋转)的方式设置在所述支架通孔中，所述镶嵌式活套4带有内螺纹，并且所述内螺纹适于与固定螺栓1的螺纹部螺纹连接。可以理解的是，在安装时，所述内螺纹的轴线与所述固定螺栓1的轴线重合。图中只示出了一种镶嵌式活套的形状，但镶嵌式活套的形状并不限于此，只要能保证能消除空调压缩机与支架的装配间隙的任何形状的镶嵌式活套都能是可以采用的。

此外，第一和第二通孔、支架通孔(第一和第二支架通孔)的轴线也通常与固定螺栓1的轴线重合。但是需要指出的是，第一和第二通孔、支架通孔(第一和第二支架通孔)的形状不限于圆孔，而可以是椭圆孔或者长圆孔，甚至可以是其它形状，只要能够让固定螺栓穿过并实现螺纹连接即可。

如图3中所示，导向定位销8穿过所述镶嵌式活套4和所述支架3，用作导向件，用于防止所述镶嵌式活套相对于所述支架旋转，并引导所述镶嵌式活套4的所述滑动。从而以简单的结构实现了对镶嵌式活套运动方式(不能转动，只能沿固定螺栓轴向滑动)的限制。在另一实施例中，镶嵌式活套4呈阶梯圆柱形结构，其小圆柱与所述支架以一定间隙滑配，中间加工一螺纹孔与所述固定螺栓相配合，在大圆柱上铣一缺口，与导向定位销配合，当固定螺栓转动时，阻止镶嵌式活套旋转以使其沿轴向移动。在进一步优选的实施例中，所述镶嵌式活套为45钢，所述导向定位销8为轴承钢。从而，体积较大且加工量较大的镶嵌式活套4的材料成本及加工成本降低，轴承钢材料使得导向定位销的耐磨性能增强。

在再一实施例中，以设置在所述镶嵌式活套和所述支架之间的滑键代替导向定位销8作为导向件。由于滑键是常用的标准化零件，从而降低了产品开发的成本。

在又一实施例中，导向件的实现方式为设置在所述镶嵌式活套外侧上的导向突起和设置在所述支架内侧的导向槽。从而以另一种简单的结构实现了对镶嵌式活套运动方式(不能转动，只能沿固定螺栓轴向滑动)的限制。需要指出的是，所述导向突起可以是连续的，也可以是离散的，甚至可以只是一个小柱或小的突起。进一步优选地，所述导向突起以安装方式设置在所述镶嵌式活套上，这样，制造镶嵌式活套的坯件(棒材)的体积可以大大减小，从而节省材料成本与加工成本。

如图3所示，固定螺栓1从左至右依次穿过所述第一通孔、所述支架通孔(在图示优选实施例中为第一和第二支架通孔，且镶嵌式活套4设置在第二支架通孔中)和所述第二通孔。也就是说，固定螺栓1也穿过镶嵌式活套4，并与镶嵌式活套4的内螺纹螺纹连接。

如图3所示，螺母7用于与所述固定螺栓1的螺纹部螺纹连接。可以理解的是，所述发动机空调压缩机固定装置进一步包括套在所述固定螺栓4上并设置在所述支脚(更具体而言，螺母侧的突出部，即第二支脚22)和所述螺母之间的平垫圈和弹簧垫圈。从而对螺纹连接提供防松保护。

需要指出的是，附图仅仅是示意性的。各零件的尺寸及相对比例可以根据需要而变化。

下面简单说明上述发动机空调压缩机固定装置的操作过程。在将空调压缩机安装至发动机时，先使得支架3插入支脚之间，即插在第一间隙23处。使得支脚上的通孔与支架上的通孔对准，然后将固定螺栓穿过所述通孔及所述镶嵌式活套，使得镶嵌式活套螺纹连接在所述固定螺栓上。接下来，使得固定螺栓的T形头部抵靠第一支脚的外侧，沿着旋松方向(也就是说，使得镶嵌式活套与固定螺栓的T形头部之间的距离加大的旋转方向)旋转固定螺栓和/或镶嵌式活套，使得镶嵌式活套沿着固定螺栓的轴线方向滑动，直到镶嵌式活套抵靠第二支脚的内侧。然后，在使得固定螺栓不旋转的情况下，安装螺母，并将螺母紧固至所需力矩。这样，螺纹连接的紧固力直接挤压支架的一个突出部的两侧(一侧是镶嵌式活套挤压，另一侧是螺母挤压)，从而不会在支脚和支架上产生弯曲应力。另外，需要指出的是，即使在支脚与支架之间存在较大间隙的情况下，也可以使得镶嵌式活套旋转抵靠支脚的突出部(螺母侧的突出部)。换句话说，大大降低了对支脚与支架之间配合精度的要求，从而可以大大降低制造成本。

本发明还提供一种发动机，其包括如上所述的发动机空调压缩机固定装置，所述发动机空调压缩机固定装置将空调压缩机固定在所述发动机上。显然，该发动机也具有上述的全部优点。

本发明还提供一种汽车，其包括如上所述的发动机空调压缩机固定装置，所述发动机空调压缩机固定装置将空调压缩机固定在发动机上。显然，该汽车也具有上述的全部优点

虽然本发明已以一最佳实施例揭露如上，然上述内容仅仅是说明性的，而非用来限制本发明的保护范围，凡根据本发明的发明构思的启示而进行的修改、替代和等同变换，均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机空调压缩机固定装置，其特征在于，包括：

与压缩机和发动机中的一个相连的两组支脚，每组支脚包括第一支脚和第二支脚，其中所述第一支脚和第二支脚平行地延伸，在所述第一支脚和第二支脚之间具有第一间隙，并且在所述第一支脚上带有第一通孔，在所述第二支脚上带有与所述第一通孔同轴的第二通孔；

与压缩机和发动机中的另一个相连的两个支架，每个支架对应一组支脚，所述支架带有支架通孔，并且适于放置在所对应的一组支脚的第一支脚和第二支脚之间；

两个固定螺栓，每个固定螺栓对应一组支脚，用于依次穿过所对应的第一通孔、支架通孔和第二通孔；

两个螺母，每个螺母对应一个固定螺栓，适于与所对应固定螺栓的螺纹部螺纹连接；以及

两个镶嵌式活套，每个镶嵌式活套对应一个支架，其以仅可沿着与相应固定螺栓的轴线平行的方向滑动的方式设置在所对应支架的支架通孔中，所述镶嵌式活套带有内螺纹，所述内螺纹适于与相应固定螺栓的螺纹部螺纹连接。

2.如权利要求1所述的发动机空调压缩机固定装置，其特征在于，进一步包括两个导向件，每个导向件对应一个镶嵌式活套，用于防止所对应的镶嵌式活套相对于支架旋转，并引导所述镶嵌式活套的所述滑动。

3.如权利要求2所述的发动机空调压缩机固定装置，其特征在于，所述导向件为穿过相应镶嵌式活套和支架的导向定位销。

4.如权利要求1所述的发动机空调压缩机固定装置，其特征在于，所述导向件为设置在相应镶嵌式活套和支架之间的滑键。

5.如权利要求1所述的发动机空调压缩机固定装置，其特征在于，所述导向件为设置在相应镶嵌式活套外侧上的导向突起和设置在相应支架内侧的导向槽。

6.如权利要求5所述的发动机空调压缩机固定装置，其特征在于，所述导向突起以安装方式设置在相应镶嵌式活套上。

7.如权利要求1所述的发动机空调压缩机固定装置，其特征在于，所述支架包括与发动机相连的支架基部，以及从所述支架基部向外延伸的第一支架突出部和第二支架突出部，其中所述第一支架突出部和第二支架突出部平行地延伸，在所述第一支架突出部和第二支架突出部之间具有间隙，并且所述支架通孔包括位于所述第一支架突出部上的第一支架通孔、以及位于所述第二支架突出部上且与所述第一支架通孔同轴的第二通孔。

8.如权利要求1-7中任一项所述的发动机空调压缩机固定装置，其特征在于，进一步包括套在所述固定螺栓上并设置在相应支脚和螺母之间的平垫圈和弹簧垫圈。

9.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的发动机空调压缩机固定装置，其中，所述发动机空调压缩机固定装置将空调压缩机固定在所述发动机上。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的发动机空调压缩机固定装置，其中，所述发动机空调压缩机固定装置将空调压缩机固定在发动机上。

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