CN1076795C - 带可拆卸连杆的冰箱压缩机活塞 - Google Patents

Abstract

一种电动压缩机，包括：活塞，其具有活塞杆(4)；环形元件，该环形元件设置在活塞杆的一端；活塞销；弹性装置(6)，该弹性装置将所述活塞销与活塞弹性地锁住。活塞杆、所述环形元件和所述活塞销是制成一体的结构，所述活塞没有容纳所述活塞销端部的通孔。活塞上设有凹槽(3)，该凹槽用于容纳所述环形元件和所述活塞销的连续部。弹性元件具有曲线轮廓，连同所述延伸部，构成这样的形状，当在活塞与延伸部之间采取适当的连接元件时，在所述延伸部与弹性元件之间呈滚动接触。

Description

带可拆卸连杆的冰箱压缩机活塞

本发明涉及一种特别的连接装置，该装置用于连接连杆及与之相配的活塞。

为了更有效地举例说明本发明，假定所述连杆与冰箱压缩机活塞是紧密相联，特别是家用冰箱，自然本发明的范围并不仅限于这种连接。

从转让给WHIRLPOOL EUROPE B.V.公司的专利EP0608506可知这样一种实际的连接，该连接将气密密封的摩托驱动压缩机的活塞与相应的连杆用活塞销以适当的配合连接；在压缩行程中，活塞壁由于边界压力作用于相应凹槽，该凹槽设置在同一壁上；而在吸气行程中，众所周知，却只需要在连杆和活塞销之间有很小的甚至完全没有连接力(事实上，吸气时保证所述元件之间接合的力本身，也是靠压力)；这是由连杆完成，该连杆与活塞通过一弹性元件连接，此弹性元件本质上为一环形元件，安装在所述两元件之间。

虽然这样一种解决方案，对于现有技术解决方案而言，从一般制造观点来看，肯定是一种进步，但是其中仍存在一些缺点：

仍需两个不同的零件，即需要分别制造连杆和活塞销；同时所述连杆无论如何都必须配备所需的环以适合于活塞的需要；

在所述元件之间仍然产生磨损效应，从而需要在其间提供特别的润滑；

弹性元件以滑动摩擦工作，即与活塞销之间有摩擦，从而使其经受特别剧烈的快速磨损；

此外，该弹性元件自身的形状，由于在边界剪应力作用下弯曲工作，不能保证活塞销与活塞间绝对牢固地连接，这就可能产生不必要的嘈声。

从GB2235961可知一种液压缸的活塞组件，该活塞组件包括：一个活塞元件，其上的一个端面设有一凹槽；和一个环形插入件，其位于该凹槽内，该凹槽用于容纳活塞杆的一端面，该插入件包括：第一保持装置，其用于保持活塞杆的位置；和第二保持装置，其用于与活塞元件上的一个表面协调动作，以阻止插入件从凹槽中脱出。

然而，要实现这种形式的连接，要求复杂的加工，这是由于必须在金属活塞内切出凹槽。

此外，弹性的模制塑料装置19必须避免放置在冰箱的气密压缩机内，由于氟利昂腐蚀、润滑油腐蚀和高温综合作用的结果，将急剧损害这种塑料。

在US4930405中，介绍了一种压缩机，该压缩机的连杆有第一孔和第二孔，第一孔用于通过活塞销与往复式活塞相连接，第二孔用于与位于曲轴一端的曲轴销相连接。曲轴与活塞的行程正交，曲轴的另一端安装电机转子。电机定子安装在曲轴箱内，该曲轴箱包括：曲轴轴承、气缸、吸气管和排气消声器。曲轴箱借助螺旋弹簧安装在一个箱体内，该箱体用顶盖封闭，从而构成一个气密密封装置。

所述美国专利的解决方案包括一个两件式连杆，更准确地说是一种新的布局，这种布局的两件式连杆允许方便地安装活塞，连杆和曲轴装配不需要提供额外的连接件；但是，这种解决方案却保持传统的连杆与活塞安装技术，因为众所周知的曲轴销15是用于安装这两个元件，因此连杆与活塞间的连接并未发现有改进，相关的缺点并未改变。

专利DE3030319介绍了一种解决方案，该方案中，活塞销是打入一空心元件，该空心元件与活塞头的内表面相连接，而不是装在活塞的外圆柱表面的孔中。

实现这种形式的连接，从装配操作上确实表现出某种优点，但是，这意味着需付出繁重的附加工作来将这种空心元件安放并固定在活塞内。

因此希望，实际上也正是本发明的主要目的，提供一种技术解决方案，应用于冰箱压缩机的活塞，消灭上述缺点，简化结构和装配，特别是通过减少零件数来作到这一点。

本发明提供了一种电动压缩机，特别适用于家用致冷装置，该电动压缩机包括：空心活塞，该活塞不设置任何通孔用于安装活塞销；连杆；凹槽，该凹槽设置在所述活塞内表面，位于与活塞工作表面相反的另一面，所述凹槽适于以可旋转连接容纳连杆的上端部和连接元件；一个或多个连接元件，其适于将所述连杆上端部与活塞相连接；弹性装置，该装置适于弹性地锁紧在所述活塞内的所述各元件，并使其相对于活塞连接紧贴在活塞内圆柱表面所设置的凹槽上；所述连杆和所述连接元件是制成单一结构，所述连接装置适于互换地连接所述连杆和所述活塞，和所述活塞没有设置任何用于容纳所述活塞销的两端部的通孔。

特别是，所述连接元件是由两个凸起边的延伸部构成，位于所述连杆的所述上端部的反面。

特别是，设置在所述活塞内的所述凹槽的内轮廓，和由连杆的所述上端部及相应连接元件构成的装配体的轮廓为适于往复接触的半圆柱形轮廓。

特别是，所述弹性装置具有圆环形状，其马鞍式的拱形朝向连杆的小头，在最靠近连杆小头的区域为两个较低并且尤其是相互面对的部分。

特别是，所述部分与相应的凹槽适当地配合，该凹槽推荐制成槽口式，并设置在所述活塞的内圆柱表面上。

特别是，所述两个凸起延伸部均呈尖刃状，该尖刃面向所述弹性装置，所述尖刃对准所述连杆端部相对于所述活塞转动的轴线，所述弹性装置设有本质上为平面的部分，其方向面向所述凸起延伸部，从而所述尖刃与所述本质上为平面的部分仅仅由于压力便可相互接触。

根据本发明，这一目的也能通过使用相应技术和材料来达到，这些技术和材料简单，成本低廉，市场上容易获得，而且无论如何不损坏相应压缩机的工作性能和可靠性。

这些目的是以在连杆和活塞之间采用一种连接形式来达到，对于该连接形式，将通过实施例参照附图给予介绍，其中：

图1a、1b和1c分别为根据本发明的活塞相应的连杆和保持元件的带有局部剖切的三个透视图。

图2为上面列举的三个零件装配后，带有局部剖的透视图。

在参考上述各图时，首先应当指出活塞销实际上是怎样被取消而采用一种截然不同的机械元件的，该元件具有连接连杆与活塞的功能，其功能的实现如下所述：

活塞1上取消了通常用于插入活塞销的孔，因为正如上面所指出的，所述活塞销是压入的；与之相反，本发明的活塞1在其内表面，即在承受压力的工作表面的另一侧，设有一凹槽3，该凹槽沿平行于a-a轴线的平面剖切，具有部分圆柱的形状。换言之，所述内表面实际上是圆柱表面的一部分而呈一种圆顶形。

而连杆4在面向活塞的一端的端部5也呈部分圆柱状，其尺寸与活塞内表面2中所述的凹槽3相适应，即使只是局部地。

无论如何显而易见，且不考虑有关尺寸的彼此相容性，从最小连接能力的需要出发，要求所述两圆柱部3和5，如上所述本质上相似，从而使连杆能以其端部5在凹槽3内可转过一有限的圆弧，基于此，相互面对的两表面在任何时候本质上总是彼此接触的。

这一解决方案能获得双重的好处：既可通过在连杆和活塞间更大的公共工作面，在一定程度上减小单位面积的压力，从而减小磨损效应；也可在工作过程中给本质上完善连接的两公共表面以一种增强的润滑效果。

此外，这一解决方案显然能在压缩行程中，在连杆与活塞间传递很大的应力，由于这些元件在这一行程中承受压应力，该压应力迫使这些元件彼此紧贴，从而所建议公共工作表面的解决方案给予有效的力传递以充分的保证，结果可获得有效的、气体压缩无问题的、磨损低的和加强润滑的效果。

在吸气行程中，实际上没有应力或力必须从连杆传递给活塞，这是由于活塞的小惯量，还由于在吸气行程的第一阶段，气缸内的剩余气体总是保持一轻微的反压力作用于活塞上，于是，作用在活塞上本已很小的拉力，被所述反压力进一步减小。

不过，在吸气行程中，考虑到所需的较低的力，活塞与连杆仍需保持连接，已发现这一功能可以由图1c所清楚表示的弹性元件6十分令人满意地实现，该图表明此弹性元件为封闭环状物，具有适当的马鞍形，其中两个对置的“上”部7和8可以与两个相似的对置的“下”部9和10区分，所述上部和所述下部交替地设置。

所述上部7和8适于与所设置相应的凸起11和12，通过简单的接触与压力相连接，图1b可清楚地表明，在所述连杆的端部5的下侧显然不包含此凸起，最好位于连杆端部的圆柱表面的相反一侧。

所述弹性元件6的“下”部9和10适于与相应的凹槽13，14相配合，该凹槽最好在水平方向，设置在活塞内圆柱表面15适当的位置，这可从图2清楚地表明。

这样，上述三个元件装配完成后，这种装配工作可以以不同的方式进行，特别是利用弹性元件6的优点，可获得连杆-活塞装配组件，这在预定的应用中肯定是有效的；得益于前面提及的理由，在压缩行程，什么问题都不会发生，在吸气行程也不会发生任何问题，这是由于弹性元件6的马鞍式结构或拱形结构，以及其与活塞连接的方式，肯定能使连杆驱动活塞没有任何不必要的滞后或甚至极轻微的延迟，正是由于弹性元件6的拱形结构，在吸气行程中处于加压状态工作，差不多完整地保持其初始形状。

此外，以一种有利的方式，上面提及的凸起11和12可以将其与弹性元件6的上部7和8的接触表面减小为窄接触，这可以通过将所述凸起的最下边磨尖，并使所述相应部分7和8呈平面形状。

此外，由所述凸起11和12下边缘所形成的尖刃必须沿端部5相对于凹槽3旋转的轴线b-b设置。事实上，这种几何结构是要使所述连杆与所述弹性元件6之间的摩擦最小，这是由于这些元件仅仅在工作时借助压力彼此接触。

这一解决方案使相应压力接触的耐久性提高，结果使有关的润滑要求简化。

应当认识到，上面参照附图所提供的文字和图解说明，仅仅是为举例说明本发明，只要不超出本发明的范围，有许多方案可供使用，且可作种种修改。

Claims (5)

1.电动压缩机，特别适用于家用致冷装置，包括：

-空心活塞(1)，该活塞不设置任何通孔用于安装活塞销；

-连杆(4)；

-凹槽(3)，该凹槽设置在所述活塞内表面(2)，位于与活塞工作表面相反的另一面，所述凹槽适于以可旋转连接容纳连杆(4)的上端部和连接元件；

-一个或多个连接元件(11，12)，其适于将所述连杆上端部(5)与活塞相连接；

-弹性装置(6)，该装置适于弹性地锁紧在所述活塞内的所述各元件，并使其相对于活塞连接紧贴在活塞内圆柱表面所设置的凹槽(13，14)上；

-所述连杆和所述连接元件是制成单一结构，所述连接装置适于互换地连接所述连杆和所述活塞，和

-所述活塞没有设置任何用于容纳所述活塞销的两端部的通孔，其特征在于：

所述连接元件是由两个凸起边的延伸部(11，12)构成，位于所述连杆的所述上端部(5)的反面。

2.如权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于：设置在所述活塞内的所述凹槽(3)的内轮廓，和由连杆的所述上端部(5)及相应连接元件构成的装配体的轮廓为适于往复接触的半圆柱形轮廓。

3.如权利要求2所述的电动压缩机，其特征在于：所述弹性装置(6)具有圆环形状，其马鞍式的拱形朝向连杆的小头，在最靠近连杆小头的区域为两个较低并且尤其是相互面对的部分(9，10)。

4.如权利要求3所述的电动压缩机，其特征在于：所述部分(9，10)与相应的凹槽(13，14)适当地配合，该凹槽推荐制成槽口式，并设置在所述活塞的内圆柱表面(15)上。

5.如上述权利要求2-4其中之一所述的电动压缩机，其特征在于：所述两个凸起延伸部均呈尖刃状，该尖刃面向所述弹性装置，所述尖刃对准所述连杆端部(5)相对于所述活塞转动的轴线(b-b)，所述弹性装置(6)设有本质上为平面的部分(7，8)，其方向面向所述凸起延伸部(11，12)，从而所述尖刃与所述本质上为平面的部分(7，8)仅仅由于压力便可相互接触。

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