CN1759244A - 往复式压缩机的弹簧固定结构 - Google Patents

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CN1759244A CNA2004800066253A CN200480006625A CN1759244A CN 1759244 A CN1759244 A CN 1759244A CN A2004800066253 A CNA2004800066253 A CN A2004800066253A CN 200480006625 A CN200480006625 A CN 200480006625A CN 1759244 A CN1759244 A CN 1759244A
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Abstract

本发明公开了一种往复式压缩机的弹簧固定结构。在共振运动的活塞的两个端部固定到其上的机架单元和动子上，或者在机架单元和连接到动子的弹簧支承上，设置在其入口侧具有斜面的弹簧固定部分，而且共振弹簧的端部连接到弹簧固定部分。据此，容易地固定共振弹簧，而且因为精确组装公差的缘故，所以简化并促进了组装工作。

Description

往复式压缩机的弹簧固定结构
技术领域
本发明涉及一种往复式压缩机，本发明更为具体地涉及一种可以容易和精确地固定用于引起活塞的共振运动的共振弹簧，而且可以以精确的组装公差促进组装工作的往复式压缩机的弹簧固定结构。
背景技术
通常，压缩机将电能变换为动能，然后，利用动能压缩冷却剂。压缩机是构成致冷循环系统的核心设备，而且根据用于压缩冷却剂的压缩机制，可以将它划分为：旋转式压缩机、涡杆式压缩机、往复式压缩机等。
图1是示出往复式压缩机的一个实施例的截面图；
如图所示，往复式压缩机包括：外壳100，其设置了吸气管110和排泄管120；机架单元200，其被设置在外壳100内；驱动电机300，其被安装在机架单元200上，用于产生线性往复力；压缩单元400，其用于通过接收驱动电机300的驱动力来压缩气体；以及共振弹簧单元500，其用于使驱动电机300的驱动力共振。
机架单元200包括：前机架210，其内容纳有压缩单元400；中间机架220，其连接到前机架210；以及后机架230，其用于使驱动电机300与中间机架220固定在一起。
驱动电机300包括：外部定子310，其被固定在中间机架220与后机架230之间；内部定子320，其被插入内部机架310，而且被固定地连接到后机架230；动子330，其被可动地插在外部定子310与内部定子320之间；以及绕组线圈340，其连接到外部定子310的内部。动子330包括：磁铁331和用于支承磁铁331的磁框332。
压缩单元400包括：汽缸410，其被固定地连接到前机架210；活塞420，其一侧可动地插在汽缸410的内部空间内，而其另一侧固定地连接到动子330；排泄阀组件430，其被安装在汽缸410的一侧，用于控制排泄冷却剂；以及抽吸阀440，其被安装在活塞420的端部，用于控制吸入汽缸410的内部空间内的冷却剂的流量。排泄阀组件430包括：排泄盖板431，其用于覆盖汽缸410的内部空间；排泄阀432，其被插入排泄盖板431，用于打开或者关闭汽缸410的内部空间；以及排泄弹簧433，其被插入排泄盖板431，用于弹性支承排泄阀432。
共振弹簧单元500包括：弹簧支承510，其被固定地连接到动子330；前螺旋弹簧520，其被设置在弹簧支承510的一个侧面与前机架210的内部侧面之间；以及后螺旋弹簧530，其被设置在弹簧支承510的另一个侧面与中间机架220的一个侧面之间。前螺旋弹簧520和后螺旋弹簧530构成共振弹簧。
下面说明往复式压缩机的运行过程。
在对往复式压缩机供电时，驱动电机300的电磁相互作用产生线性往复力。通过动子330，该线性往复力被传递到活塞420。
活塞420在汽缸410的内部空间内执行线性往复运动，通过活塞420的线性往复运动和压差，抽吸阀440和排泄阀432工作，因此，将冷却剂吸入汽缸410的内部空间内，且压缩它，然后，将其排出。通过排泄盖板431和排泄管120，使压缩空间内的排出的冷冻剂被排出到压缩机的外部。
根据活塞420的往复运动，被分别设置在活塞420的两侧的前螺旋弹簧520和后螺旋弹簧530发生收缩和释放，从而弹性支承活塞420。前螺旋弹簧520和后螺旋弹簧530使动子330和活塞420共振运动。
在生产线上，利用一系列组装过程，制造所述的往复式压缩机。在进行组装时，必须简化和促进部件的组装结构和组装工作，以减少组装处理的数量，因此，获得更精确的组装尺寸。
图2是示出构成往复式压缩机的共振弹簧的固定结构的截面图。
如上所述，在前机架210的内部侧面形成具有某个深度，而且其内径与前螺旋弹簧520的外径相同的固定槽521。该固定槽521具有直角边缘和直角转角。在弹簧支承510对着前机架210的固定槽521的一个表面上形成具有某个高度、而且其外径与前螺旋弹簧520的内径相同的固定凸块511，而且该固定凸块511具有直角边缘和直角转角。前螺旋弹簧520的一个端部插入前机架的固定槽211内，而其另一个端部插入弹簧支承的固定槽511内。前螺旋弹簧520的所述一个端部的外表面接触固定槽211的内部圆周表面，而前螺旋弹簧520的所述端部的内表面接触固定凸块511的外部圆周表面。
在中间机架220的一个表面上，形成具有某个高度、而且其内径与后螺旋弹簧530的外径相同的固定槽221，而且该固定槽221具有直角边缘和直角转角。在弹簧支承510对着中间机架220的固定槽221的一个表面上，形成具有某个高度、而且其外径与后螺旋弹簧530的内径相同的固定凸块512，而且该固定凸块512具有直角边缘和直角转角。后螺旋弹簧530的一个端部插入中间机架的固定槽221内，而其另一个端部插入弹簧支承的固定槽512内。后螺旋弹簧530的所述一个端部的外表面接触固定槽221的内部圆周表面，而后螺旋弹簧530的所述端部的内表面接触固定凸块512的外部圆周表面。
在前机架210和中间机架220上分别形成多个固定槽211和221，而在弹簧支承510上形成对应于固定槽211和221的固定凸块511和512。多个前螺旋弹簧520和后螺旋弹簧530分别连接到固定槽211和221以及固定凸块511和512。前螺旋弹簧520和后螺旋弹簧530具有同样的尺寸和形状。
由于根据前螺旋弹簧520和后螺旋弹簧530的组装公差来确定活塞420和动子330的组装公差，所以必须精确保持前螺旋弹簧520和后螺旋弹簧530与固定槽211和221之间的组装公差以及前螺旋弹簧520和后螺旋弹簧530与固定凸块511和固定凸块512之间的组装公差。
如果固定槽211和221的内径大于前螺旋弹簧520和后螺旋弹簧530的外径，或者固定凸块511和522的外径小于前螺旋弹簧520和后螺旋弹簧530的内径，则在压缩机工作时，在圆周方向连接到弹簧支承510的活塞420和动子330的运动宽度大。据此，在活塞420与汽缸410之间以及动子330与外部定子310/内部定子320之间产生摩擦接触，因此，要求微小的组装公差，所以降低了压缩功能，而且导致部件损坏。
然而，在共振弹簧单元固定结构上，将前螺旋弹簧和后螺旋弹簧精确地固定在一起很复杂，而且难以组装多个部件。
原因是因为前/后螺旋弹簧与相应部件之间的组装公差非常小，前/后螺旋弹簧520/530的外径与连接前/后螺旋弹簧520/530的固定槽211/221的入口侧的外径相同，而且前/后螺旋弹簧520/530的内径与固定凸块511/512的入口侧的外径相同。因此，显著降低了压缩机的组装生产率。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种可以容易且精确地固定用于使活塞共振运动的共振弹簧，而且可以以精确的组装公差促进组装工作的弹簧固定结构。
为了实现这些以及其他优点而且根据本发明的用途，正如在此所具体地和广泛地描述的那样，提供了一种往复式压缩机的弹簧固定结构，其包括：机架单元，其被设置在外壳的内部；驱动电机，其被安装在机架单元上，用于产生线性往复力；汽缸，其被固定地连接在机架单元上；活塞，其被连接在驱动电机的动子上，而且通过接收驱动电机的驱动力而在汽缸内线性往复运动；以及共振弹簧，其被安装在往复式压缩机内，在动子或者连接在该动子上的弹簧支承与机架单元之间，用于使动子和活塞共振运动，在共振弹簧的两个端部固定在其上的动子和机架单元上，或者在机架单元和连接到该动子的弹簧支承上，设置在其入口侧具有斜面的弹簧固定部分，而且共振弹簧的端部连接到弹簧固定部分。
根据下面结合附图所做的详细说明，本发明的上述以及其他目的、特征、方面和优点更加显而易见。
附图说明
图1是示出根据现有技术的往复式压缩机的一个实施例的截面图；
图2是示出构成往复式压缩机的共振弹簧的固定结构的截面图；
图3是示出设置了根据本发明的往复式压缩机的弹簧固定结构的一个实施例的往复式压缩机的截面图；
图4是示出往复式压缩机的弹簧固定结构的截面图；以及
图5、6、7和8是分别示出根据本发明的往复式压缩机的弹簧固定结构的另一实施例的截面图。
具体实施方式
现在，将详细说明本发明的优选实施例，附图示出了该优选实施例的例子。
图3是示出设置了根据本发明的往复式压缩机的弹簧固定结构的一个实施例的往复式压缩机的主视图。利用相同的附图标记表示与现有技术的部件相同的部件。
如图所示，往复式压缩机包括：外壳100，其设置了吸气管110和排泄管120；机架单元200，其被设置在外壳100内；驱动电机300，其被安装在机架单元200上，用于产生线性往复力；压缩单元400，其用于通过接收驱动电机300的驱动力来压缩气体；以及共振弹簧单元500，其用于使驱动电机300的驱动力共振。根据本发明的往复式压缩机的结构与根据现有技术的往复式压缩机的结构相同，因此，省略说明同样的结构。下面说明构成共振弹簧单元500的共振弹簧固定结构。
共振弹簧单元500包括：弹簧支承510，其被固定地连接到动子330，从而与动子330一起运动；以及共振弹簧，其用于弹性支承弹簧支承510。将弹簧支承510形成为预定形状，而且其一侧固定地连接到动子330，而其另一侧被设置在构成机架单元220的前机架210与中间机架220之间。利用螺旋弹簧CS构造共振弹簧。
多个螺旋弹簧CS位于前机架210的内部侧面与弹簧支承510的一个表面之间以及弹簧支承510的另一个表面与中间机架220的一个表面之间。
如图4所示，在机架单元210上、或者在中间机架220上、或者在螺旋弹簧CS的两个端部固定到其上的弹簧支承510上，设置在其入口侧具有斜面的弹簧固定部分SF，而且螺旋弹簧CS的端部连接到该弹簧固定部分SF。图4示出了螺旋弹簧CS固定在中间机架220上的情况。
弹簧固定部分SF包括：圆筒形槽223，其具有某个深度，而且其内径对应于螺旋弹簧CS的外径；以及引导斜面224，其在圆筒形槽223的边缘，且以某个倾角倾斜，因此，其入口侧的内径大于圆筒形槽223的内径。
圆筒形槽的内部圆周表面的内径是恒定的。引导斜面224从圆筒形槽223的内部圆周表面的任意位置开始。
利用引导斜面224，螺旋弹簧CS被插入固定在圆筒形槽223内。由于在其内径大于圆筒形槽223的内径的引导斜面224引导下，使螺旋弹簧CS被插入圆筒形槽223内，所以简化并促进了螺旋弹簧CS的组装工作。
图5示出共振弹簧的固定结构的另一个实施例。
如图所示，在前机架210上、或者在中间机架220上、或者在螺旋弹簧CS的两个端部固定到其上的弹簧支承510上，设置在其入口侧具有斜面的弹簧固定部分SF，而且螺旋弹簧CS的端部连接到弹簧固定部分SF。图5示出了螺旋弹簧CS固定在中间机架220上的情况。
将弹簧固定部分SF形成为其内部圆周表面是斜面225的锥形槽226。该锥形槽226的下表面的内径对应于螺旋弹簧CS的外径，而所形成的锥形槽226的入口侧的内径大于其下表面的内径。锥形槽226的深度优选地大于螺旋弹簧CS的钢丝的直径。
螺旋弹簧CS被插入固定在锥形槽226内。由于锥形槽226的入口大于螺旋弹簧CS的外径，而且被形成为斜面225，所以简化和促进了螺旋弹簧CS的组装工作。
图6示出共振弹簧的固定结构的又一个实施例。
如图所示，在前机架210上、或者在中间机架220上、或者在螺旋弹簧CS的两个端部固定到其上的弹簧支承510上，设置在其入口侧具有斜面的弹簧固定部分SF，而且螺旋弹簧CS的端部连接到该弹簧固定部分SF。图6示出了螺旋弹簧CS固定在弹簧支承510上的情况。
弹簧固定部分SF包括弹簧固定凸块515，该弹簧固定凸块515凸出某个高度，而且其外径对应于螺旋弹簧CS的内径，其在凸出边缘具有以某个倾角倾斜的引导斜面514。
螺旋弹簧CS的端部被插入固定在弹簧固定凸块515上。弹簧固定凸块515被设置在螺旋弹簧CS的内部，而且螺旋弹簧CS的轴向与弹簧固定凸块的轴向位于同一条线性上，或者互相平行。
其内径小于螺旋弹簧CS的内径的引导斜面514引导螺旋弹簧CS，从而连接到设置了引导斜面514的弹簧固定凸块515上，因此，简化并促进了螺旋弹簧CS的组装工作。
图7示出共振弹簧固定结构的又一实施例。
如图所示，在前机架210上、或者在中间机架220上、或者在螺旋弹簧CS的两个端部固定到其上的弹簧支承510上，设置在其入口侧具有斜面的弹簧固定部分SF，而且螺旋弹簧CS的端部连接到该弹簧固定部分SF。图7示出了螺旋弹簧CS固定在弹簧支承510上的情况。
弹簧固定部分SF包括弹簧固定凸块517，该弹簧固定凸块517凸出某个高度，而且其外径对应于螺旋弹簧CS的内径，其在凸出边缘具有半球形的引导斜面516。
螺旋弹簧CS的端部被插入固定在弹簧固定凸块517上。弹簧固定凸块517被设置在螺旋弹簧CS的内部。
由于螺旋弹簧CS被其内径小于螺旋弹簧CS的内径的半球形引导斜面516引导，从而连接到设置了引导斜面516的弹簧固定凸块517上，所以简化并促进了螺旋弹簧CS的组装工作。
在弹簧支承510的两个侧面上分别设置多个上述的共振弹簧固定结构，而且前机架210和中间机架220对着弹簧支承510的所述两个侧面。
在弹簧支承510、前机架210以及中间机架220上，可以分别仅形成凸块形的弹簧固定部分SF，或者仅形成槽形弹簧固定部分SF，或者既形成凸块形的所述弹簧固定部分SF，又形成槽形的所述弹簧固定部分SF。
凸块形弹簧固定部分SF优选地应用于具有较薄的厚度的部件，而槽形弹簧固定部分SF优选地应用于具有较厚的厚度的部件。
图8示出根据本发明的往复式压缩机的弹簧固定结构的又一个实施例。
如图所示，在弹簧支承510上，形成在其入口侧具有引导斜面514的弹簧固定凸块515，而在对着弹簧支承510的弹簧固定凸块的机架单元200上，形成在其入口侧具有引导斜面224的弹簧固定槽223，而且构成共振弹簧的螺旋弹簧CS的两个端部固定地连接到弹簧固定凸块515和弹簧固定槽223。图8示出了螺旋弹簧CS连接在弹簧支承510与中间机架220之间的情况。
如上所述，弹簧固定凸块515从弹簧支承510的一个表面上伸出，而且其外径与螺旋弹簧CS的内径相同。在凸出部分的边缘形成引导斜面514。
在前机架210或者对着弹簧支承510的后机架220的一个表面上，形成弹簧固定槽223，而且弹簧固定槽223的内径与构成共振弹簧的螺旋弹簧CS的外径相同。形成引导斜面224，以使在槽的入口侧的边缘具有某个倾角。
通过沿弹簧固定凸块的引导斜面514的引导，构成共振弹簧的螺旋弹簧CS的一侧被固定在弹簧固定凸块515上，而通过沿弹簧固定槽223的引导斜面224的引导，螺旋弹簧CS的另一侧被固定在弹簧固定槽223内。此时，由于螺旋弹簧CS的两侧被其内径小于螺旋弹簧CS的内径的引导斜面514和其外径大于螺旋弹簧CS的外径的引导斜面224引导，从而连接到弹簧固定凸块515和弹簧固定槽223，所以简化并促进了共振弹簧的组装工作。
往复式压缩机可以被划分为多种类型，其中一种就是上述的往复式压缩机。在驱动电机300与活塞420位于同一个方向，而且活塞420被设置在驱动电机300内的往复式压缩机上，在活塞420的两侧方便地设置共振弹簧。在这种情况下，改变固定连接共振弹簧的位置。本发明也可以应用于这种情况。
如上所述，在根据本发明的往复式压缩机的弹簧固定结构中，在将共振弹簧固定连接到弹簧支承，或者前机架，或者中间机架时，其内径小于共振弹簧的内径的、或者其外径大于共振弹簧的外径的引导斜面引导共振弹簧，从而将其固定地连接。因此，简化并促进了共振弹簧的固定和连接工作，所以，容易组装这两个部件。
据此，共振弹簧分别连接到弹簧支承，而且在进行组装工作时，共振弹簧和弹簧支承集成组装在一起的组件用作一个部件，因此，减少了组装过程。
由于仅设置精确组装位置，而且仅组装两个部件，所以共振弹簧最终固定到其上的部分的尺寸可以更精细，而且可以使与共振弹簧的组装尺寸保持更精细。据此，可以使活塞与被共振弹簧和弹簧支承支承的动子的组装尺寸保持得更精细。
由于可以使活塞的组装尺寸保持得更精细，所以减小了活塞与汽缸之间的磨损，而且防止发生压缩泄漏，从而增强了压缩功能。
此外，由于可以使动子的组装尺寸保持得更精细，所以可以防止动子与内部定子/外部定子之间发生磨损，而且减小了动子插入其内的、外部定子与内部定子之间的间隔，因此，增强了驱动电机的功能。
由于在不脱离本发明实质特征或者本质特征的情况下，可以以几种方式实现本发明，所以还应该明白，上述说明的细节不限制上述实施例，除非另有说明，而应该在所附权利要求限定的本发明的实质范围内广泛理解上述实施例，因此，所附权利要求意在覆盖落入权利要求的各条款内或者这些条款的等效表述内的所有变更和修改。

Claims (10)

1.一种往复式压缩机的弹簧固定结构，其包括：
机架单元，其被设置在外壳的内部；
驱动电机，其被安装在机架单元上，用于产生线性往复力；
汽缸，其被固定地连接到机架单元；
活塞，其连接驱动电机的动子，而且通过接收驱动电机的驱动力，来在汽缸内线性往复运动；以及
共振弹簧，其在往复式压缩机内，被安装在动子或者连接在动子上的弹簧支承与机架单元之间，用于使动子和活塞共振运动，
弹簧固定部分，其被设置在机架单元和共振弹簧的两个端部固定在其上的动子上，或者在机架单元和连接动子的弹簧支承上，且在其入口侧具有斜面，而且共振弹簧的端部连接到弹簧固定部分。
2.如权利要求1所述的弹簧固定结构，其中，该弹簧固定部分包括：
圆筒形槽，其具有某个深度和对应于共振弹簧的外径的内径；以及
引导斜面，其在圆筒形槽的边缘以某个倾角倾斜，使得其入口侧的内径大于圆筒形槽的内径。
3.如权利要求2所述的弹簧固定结构，其中，该引导斜面从圆筒形槽的任意位置开始。
4.如权利要求1所述的弹簧固定结构，其中，该弹簧固定部分被形成为锥形槽，其内部圆周表面是斜面，其该锥形槽的下表面的内径对应于共振弹簧的外径，而所形成的锥形槽的入口侧的内径大于其下表面的内径。
5.如权利要求4所述的弹簧固定结构，其中，该锥形槽的深度大于共振弹簧的钢丝的直径。
6.如权利要求1所述的弹簧固定结构，其中，该弹簧固定部分凸出某个高度，而且其外径对应于共振弹簧的内径，而且在凸出边缘向该弹簧固定部分提供了具有某个倾角的引导斜面。
7.如权利要求1所述的弹簧固定部分，其中，该弹簧固定部分凸出某个高度，而且其外径对应于共振弹簧的内径，而且在凸出边缘向该弹簧固定部分提供了半球形的引导斜面。
8.一种往复式压缩机的弹簧固定结构，其包括：
机架单元，其被设置在外壳的内部；
驱动电机，其被安装在机架单元上，用于产生线性往复力；
汽缸，其被固定地连接在机架单元上；
活塞，其连接到驱动电机的动子，而且通过接收驱动电机的驱动力，来在汽缸内线性往复运动；以及
共振弹簧，其在往复式压缩机内，被安装在动子或者连接在该动子上的弹簧支承与机架单元之间，用于使动子和活塞共振运动，
在弹簧支承上形成在其入口侧具有引导斜面的弹簧固定凸块，在对着弹簧支承的弹簧固定凸块的机架单元上形成在其入口侧具有引导斜面的弹簧固定槽，而且共振弹簧的两个端部固定地连接到弹簧固定凸块和弹簧固定槽。
9.如权利要求8所述的弹簧固定结构，其中，该弹簧固定凸块的外径与共振弹簧的内径相同。
10.如权利要求8所述的弹簧固定结构，其中，该弹簧固定槽的内径与共振弹簧的外径相同。
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