專利名稱：直線壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直線壓縮機(jī)，尤其是一種適用于在制冷裝置中壓縮制冷劑的直線壓縮機(jī)。
由US 6642377 B2公開了一種直線壓縮機(jī)，該直線壓縮機(jī)具有一個(gè)泵腔，一個(gè)活塞可在該泵腔中往復(fù)運(yùn)動；一個(gè)與泵腔固定地連接的框架，一個(gè)與活塞連接的振動體通過至少一個(gè)彈簧可往復(fù)運(yùn)動地保持在該框架上；以及至少一個(gè)裝配在框架上的電磁體，所述電磁體用于驅(qū)動振動體的往復(fù)運(yùn)動。
由磁體施加在振動體上的顫振的力引起相應(yīng)的顫振的反力，框架將該反力施加在其上固定著該框架的保持裝置上。如果這種顫振的反力未被平衡，該反力可激勵保持裝置或與該保持裝置相連接的其它部分振動，使用者感覺這種振動是工作噪聲。
為了使這樣的振動保持很小，在該公知的直線壓縮機(jī)中有兩個(gè)活塞共同作用，這些活塞從兩個(gè)不同的側(cè)壓入到泵腔中。如果這些活塞具有相同質(zhì)量并且由同樣硬的彈簧保持，則可這樣控制每個(gè)活塞的驅(qū)動電磁體，使得這些活塞精確反相地振動，由此使得通過振動運(yùn)動引起的作用在框架上的反力彼此平衡。
這種直線壓縮機(jī)是昂貴的，因?yàn)榛钊团渲媒o這些活塞的驅(qū)動裝置必須分別成雙地存在。但保證這兩個(gè)活塞精確鏡像對稱地運(yùn)動也是困難的，因?yàn)檎駝淤|(zhì)量的以及尤其是保持這些振動質(zhì)量的彈簧的剛度的由制造引起的差異可導(dǎo)致這兩個(gè)活塞具有不同的固有頻率。由此，當(dāng)用相同的交流電流激勵兩側(cè)的磁體時(shí)，可引起活塞運(yùn)動的不同的幅值和相位。
雖然也可以實(shí)現(xiàn)一種具有唯一一個(gè)能振動的活塞的直線壓縮機(jī)，在該直線壓縮機(jī)中，施加在框架上的反力傳遞到壓縮機(jī)的保持裝置上被這樣限制，即框架本身相對于保持裝置能振動地懸置著；但是這種直線壓縮機(jī)需要多個(gè)彈簧，這些彈簧使得直線壓縮機(jī)的裝配費(fèi)時(shí)且費(fèi)用巨大。
裝有彈簧的保持裝置中其它問題在于，大多數(shù)彈簧類型在它們被設(shè)置用于抵抗框架的與振動體的振動方向平行的運(yùn)動時(shí)可橫向于該方向輕微變形，由此可激勵框架的顯著幅值的左右搖晃運(yùn)動，只要這種左右搖晃運(yùn)動未通過附加的側(cè)向支撐的彈簧或通過軌道導(dǎo)向裝置抑制。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供這樣一種直線壓縮機(jī)，該直線壓縮機(jī)用簡單的措施避免振動過多地傳遞給其上固定著該直線壓縮機(jī)的承載件。
該任務(wù)這樣來解決，框架與一個(gè)用于使該直線壓縮機(jī)裝配在外部的承載件上的固定體通過相對于振動體的運(yùn)動方向橫向地定向的膜片彈簧能振動地相連接。這樣的膜片彈簧在振動體的運(yùn)動方向上可比在橫向于該運(yùn)動方向的方向上明顯容易地變形，由此可有效地抑制壓縮機(jī)橫向于該運(yùn)動方向進(jìn)行左右搖晃運(yùn)動，而為此不需要固定體與框架之間在橫向方向上剛性的連接。
為了以少量的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)框架相對于固定體精確的直線運(yùn)動，優(yōu)選膜片彈簧的兩個(gè)相反的端部區(qū)段固定在固定體上并且位于這兩個(gè)端部區(qū)段之間的區(qū)段固定在框架上。
當(dāng)振動體的重心和框架的重心位于在振動體的運(yùn)動方向上延伸的同一條直線上時(shí)，通過框架中振動體的振動僅引發(fā)在運(yùn)動方向上取向的反力，但不引發(fā)可激勵框架左右搖晃運(yùn)動的顫振的轉(zhuǎn)矩。
為了限制振動不僅作為固體聲、而且通過空氣進(jìn)行傳遞，固定體優(yōu)選構(gòu)造成一個(gè)包圍泵腔和框架的殼體。
為了在膜片彈簧尺寸小的情況下獲得大的行程，所述膜片彈簧優(yōu)選包括至少一個(gè)彎曲的彈簧臂。特別優(yōu)選呈之字形彎曲的彈簧臂，因?yàn)檫@種彈簧臂充其量引起彼此相對振動的部分之間的微小轉(zhuǎn)矩。
此外，為了使在膜片彈簧振動的意義下在框架與振動體之間施加的轉(zhuǎn)矩保持很小，合乎目的的是，膜片彈簧包括至少兩個(gè)使框架與振動體相連接的彎曲的且彼此關(guān)于與振動體的運(yùn)動方向平行的平面鏡像對稱的臂。由這種臂產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩各具有相反的方向，由此這些轉(zhuǎn)矩得到平衡。
當(dāng)膜片彈簧是一體的彈簧，該一體的彈簧也包括使振動體與框架相連接的彈簧時(shí)，可實(shí)現(xiàn)在使用最少量構(gòu)件的情況下穩(wěn)定地懸置。
這樣的彈簧優(yōu)選在中間區(qū)段中與振動體相連接、在兩個(gè)端部區(qū)段中與固定體相連接并且在各位于中間區(qū)段與端部區(qū)段之間的區(qū)段上與框架相連接。
為了進(jìn)一步降低振動到承載件的傳遞，彈簧可與固定體通過阻尼振動的元件相連接。
為了保證振動體的精確的直線導(dǎo)向，該直線壓縮機(jī)優(yōu)選裝備有一個(gè)使振動體與框架以及使框架與固定體相連接的一體的第二彈簧，其中，這些彈簧在往復(fù)運(yùn)動的方向上間隔開地作用在振動體上。
優(yōu)選至少一對反向平行地且以相對于該振動體的運(yùn)動方向取向的磁場軸線設(shè)置在振動體的相反的側(cè)上的磁體用于驅(qū)動振動運(yùn)動。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)從下面參照附圖對實(shí)施例進(jìn)行的說明中得出。附圖表示

圖1根據(jù)本發(fā)明的直線壓縮機(jī)的立體視圖；圖2圖1的直線壓縮機(jī)的膜片彈簧的俯視圖；以及圖3根據(jù)本發(fā)明的直線壓縮機(jī)第二構(gòu)型的立體視圖。
圖1中所示的直線壓縮機(jī)包括一個(gè)隔聲的殼體，在該圖中僅部分地示出了該殼體的兩個(gè)殼1中的一個(gè)。這些殼在一個(gè)環(huán)行的法蘭2上彼此接觸并且因此形成一個(gè)除未示出的用于制冷劑抽吸管路或壓力管路的穿通部之外封閉的罩。在法蘭2上形成有多個(gè)用于使這些殼彼此間且在一個(gè)承載件上固定的圈環(huán)3，該承載件在該圖中未示出并且不被認(rèn)為是該壓縮機(jī)的部分。
在殼1的內(nèi)壁上形成有四個(gè)插座，這些插座用于用橡膠、彈性泡沫材料或其它吸收振動的材料制成的緩沖器4，其中僅可看到位于殼1的朝向觀察者的邊緣上的兩個(gè)緩沖器。緩沖器4各具有一個(gè)縫槽，該縫槽接收一個(gè)彈簧臂5的端部區(qū)段6。彈簧臂5各是用彈簧鋼一體地沖制的膜片彈簧的一部分，所述膜片彈簧在圖2中以俯視圖示出。
膜片彈簧具有兩個(gè)彈簧臂5，這些彈簧臂各從一個(gè)長形延伸的過渡區(qū)段7伸出并且各包括兩個(gè)直線的、與過渡區(qū)段7平行的區(qū)段8。另外的彈簧臂9從兩個(gè)過渡區(qū)段7的相反的縱向端部起呈之字形朝該彈簧的一個(gè)中間區(qū)段10延伸，所有四個(gè)彈簧臂9在該中間區(qū)段上彼此會合。彈簧臂9各具有三個(gè)直線的區(qū)段。每個(gè)彈簧臂9是與其相鄰的兩個(gè)彈簧臂關(guān)于通過圖2中點(diǎn)劃線I和II表示的與振動方向平行的對稱平面的鏡像。
過渡區(qū)段7的縱向端部上的孔用于固定一個(gè)框架，該框架由三個(gè)元件組成兩個(gè)各在所述兩個(gè)膜片彈簧的彼此面對的過渡區(qū)段7之間延伸的壁段11以及一個(gè)弓形件12，該弓形件越過前面的膜片彈簧的彈簧臂9成拱形并且在該弓形件中形成有一個(gè)泵腔13。
壁段11在它們的彼此面對的側(cè)上各承載一個(gè)具有三個(gè)彼此相連接的平行的腿的軟鐵芯14，這些腿中中間的腿在該圖中各被一個(gè)磁線圈15遮蓋住，所述中間的腿延伸穿過該磁線圈的繞組。
在軟鐵芯14的彼此面對的自由端部之間的間隙中懸置著一個(gè)振動體16。該振動體16的一個(gè)永磁性的中間段基本上填滿軟鐵芯14之間的所述間隙。振動體16的變細(xì)的端部區(qū)段各借助于延伸穿過膜片彈簧的中間區(qū)段10中的孔18的螺釘或鉚釘17保持在這些膜片彈簧上。一個(gè)活塞桿20延伸穿過在該圖中朝向觀察者的膜片彈簧的一個(gè)較大的中央的孔19，該活塞桿使振動體16與一個(gè)可在泵腔13中往復(fù)運(yùn)動的未示出的活塞剛性地連接。
振動體16的中間區(qū)段是一個(gè)永久棒形磁體，該永久棒形磁體的磁場軸線與活塞桿20的縱向軸線疊合并且該永久棒形磁體的磁極在圖1中所示的平衡位置中在振動方向上從軟鐵芯14之間的間隙中伸出。磁線圈15被這樣連線，使得這些磁線圈的磁場各具有彼此面對的同名磁極。通過用交流電流激勵磁線圈15將該永久磁體的北極或南極各交替地吸入到所述間隙的中間并且由此激勵振動體16振動。
一方面框架和剛性地固定在該框架上的部件的重心及另一方面振動體16和活塞的重心確定一個(gè)與振動體16的振動方向平行的直線。由此保證框架在對振動體的運(yùn)動的反應(yīng)中僅往復(fù)運(yùn)動，而不進(jìn)行左右搖晃運(yùn)動。
通過振動體16在其兩個(gè)縱向端部上各借助于四個(gè)彈簧臂9懸置，振動體16可容易地在活塞桿20的方向上移動；彈簧臂9的剛度在相對于該方向垂直的方向上顯著地變大，由此，振動體16并且活塞隨著該振動體可靠地在振動方向上被導(dǎo)向。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的壓縮機(jī)的一個(gè)變型的構(gòu)型。圖1和圖2的壓縮機(jī)的在圖3中一致地再現(xiàn)的部分被標(biāo)記以與圖1中相同的參考標(biāo)號并且不對它們進(jìn)行重新說明。
這兩個(gè)構(gòu)型之間的區(qū)別主要在于在圖3的構(gòu)型中，承載振動體16的膜片彈簧不被加長超過壁段11的外側(cè)，而取而代之的是框架與殼體的殼1之間的能振動的連接通過兩個(gè)附加的膜片彈簧21、22構(gòu)成。與承載振動體16的膜片彈簧相比，膜片彈簧21、22不被開設(shè)縫槽并且因此在材料厚度相同的情況下比所述承載振動體的膜片彈簧具有顯著大的剛度。因此，框架相對于殼體振動的固有頻率在圖3的構(gòu)型中明顯高于振動體16的固有頻率，由此，該振動體的運(yùn)動不能有效地激勵框架相對于殼體振動。
以與在圖1的構(gòu)型的情況下相似的方式，膜片彈簧21、22在它們的相反的縱向端部23上插入到殼體的槽中。膜片彈簧21、22的中間區(qū)段24與壓縮機(jī)的框架相連接，在后面的膜片彈簧21的情況中是通過距離保持小塊25，該距離保持小塊的延展量確定振動體16的最大可能的行程，在前面的板簧22的情況中是通過兩個(gè)沖制或鉆出的開口，泵腔13的抽吸或壓力接管26或27各延伸穿過這些開口。接管26、27形狀鎖合地配合在膜片彈簧22的開口中簡化了壓縮機(jī)的裝配，因?yàn)樵撆浜鲜沟媚て瑥椈?2通過焊接、鉚接、螺紋連接或類似方式不可松脫地固定在框架上成為多余。膜片彈簧21、22被彼此相對稍微預(yù)加載，由此，即使當(dāng)殼體的槽不是與膜片彈簧的厚度相應(yīng)，而是更寬時(shí)，這些膜片彈簧的端部區(qū)域也分別無間隙地靠置在殼體的接收這些端部區(qū)域的槽的側(cè)壁上排除了通過膜片彈簧21、22與槽的所述側(cè)壁之間或泵腔13與膜片彈簧22之間的暫時(shí)松脫的接觸造成的咯吱咯吱聲。
取代使接管26、27伸過膜片彈簧22的開口，也可在所述膜片彈簧與泵腔13之間設(shè)置通過將板簧22或泵腔13的原則上任意成形的突出部配合在泵腔13或板簧22的互補(bǔ)成形的凹陷部中來實(shí)現(xiàn)的連接或者例如通過點(diǎn)焊實(shí)現(xiàn)的材料鎖合的連接。
權(quán)利要求
1.直線壓縮機(jī)，具有一個(gè)剛性的框架(11，12，13)和一個(gè)構(gòu)成該框架的一部分的泵腔(13)，一個(gè)振動體(16)通過至少一個(gè)彈簧(9)可往復(fù)運(yùn)動地保持在該框架上并且至少一個(gè)用于驅(qū)動該振動體(16)的往復(fù)運(yùn)動的電磁體(14，15)裝配在該框架上，一個(gè)與該振動體(16)相連接的活塞可在該泵腔中往復(fù)運(yùn)動，其特征在于該框架(11，12，13)與一個(gè)用于使該直線壓縮機(jī)固定在承載件上的固定體(1)通過相對于該振動體的運(yùn)動方向橫向地定向的膜片彈簧(5，7，9)能振動地相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于所述膜片彈簧的兩個(gè)相反的端部區(qū)段固定在該固定體上并且位于這兩個(gè)端部區(qū)段之間的區(qū)段固定在該框架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于該振動體的重心和該框架的重心位于在該振動體的運(yùn)動方向上延伸的同一條直線上。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于該固定體(1)是一個(gè)包圍該泵腔(13)和該框架(11，12)的殼體。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于所述膜片彈簧(5，7，9)包括至少一個(gè)呈之字形彎曲的彈簧臂(5)，所述彈簧臂使該框架(11，12)與該固定體(1)相連接。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于所述膜片彈簧(5，7，9)是一體的彈簧，所述一體的彈簧也包括使該振動體(16)與該框架(11，12)相連接的彈簧(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于所述彈簧(5，7，9)在中間區(qū)段(10)中與該振動體(16)相連接、在兩個(gè)端部區(qū)段(6)中與該固定體(1)相連接并且在各位于該中間區(qū)段(10)與這些端部區(qū)段(6)之間的區(qū)段(7)上與該框架(11，12，13)相連接。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于所述使該振動體(16)與框架(11，12，13)相連接的彈簧(9)包括一個(gè)呈之字形彎曲的彈簧臂(9)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于所述使該振動體(16)與該框架(11，12)相連接的彈簧(9)包括至少兩個(gè)使該框架(11，12)與該振動體(16)相連接的彎曲的、彼此關(guān)于與該振動體的運(yùn)動方向平行的平面(I，II)鏡像對稱的臂(9)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于所述彈簧(5，7，9)與該固定體(1)通過至少一個(gè)阻尼振動的元件(4)相連接。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于該直線壓縮機(jī)具有使該框架(11，12，13)與該固定體(1)相連接的第二膜片彈簧(5，7，9)，所述第二膜片彈簧與所述第一膜片彈簧(5，7，9)在往復(fù)運(yùn)動的方向上間隔開。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的直線壓縮機(jī)，其特征在于該直線壓縮機(jī)具有至少一對反向平行地且以相對于該振動體的運(yùn)動方向橫向地取向的磁場軸線設(shè)置在該振動體的相反的側(cè)上的電磁體(14，15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直線壓縮機(jī)，該直線壓縮機(jī)具有一個(gè)剛性的框架(11，12，13)和一個(gè)構(gòu)成該框架的一部分的泵腔(13)，一個(gè)振動體(16)通過至少一個(gè)彈簧(9)可往復(fù)運(yùn)動地保持在該框架上并且至少一個(gè)用于驅(qū)動該振動體(16)的往復(fù)運(yùn)動的電磁體(14，15)裝配在該框架上，一個(gè)與該振動體(16)相連接的活塞可在該泵腔中往復(fù)運(yùn)動。該框架(11，12，13)與一個(gè)用于使該直線壓縮機(jī)固定在承載件上的固定體(1)通過相對于該振動體(16)的運(yùn)動方向橫向地定向的膜片彈簧(5，7，9)能振動地相連接。
文檔編號F04B39/00GK101084374SQ200580044098
公開日2007年12月5日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者E·黑爾, J·舒伯特 申請人:Bsh博世和西門子家用器具有限公司