制冷剂压缩机的制作方法

本发明涉及一种制冷剂压缩机，包括密闭地密封的壳体以及驱动单元，所述驱动单元具有用于循环地压缩制冷剂的活塞气缸单元和用于驱动所述活塞气缸单元的电机；其中，所述驱动单元布置在壳体的内部，并且借助至少一个弹簧元件支承地连接在壳体的至少一个支承区域上、优选壳体底部上；其中，设有第一支承元件和第二支承元件；其中，两个支承元件中的一个与驱动单元相连，并且两个支承元件中的另一个与支承区域相连；其中，第一支承元件和/或第二支承元件被至少一个弹簧元件包围，其中，所述第一支承元件设计为套筒形并且具有内壁，并且其中，所述第二支承元件具有栓形部段，其中，所述栓形部段至少分段地容纳在第一支承元件中，由此构成相叠区域，在所述相叠区域中在第二支承元件的栓形部段和第一支承元件的内壁之间构造有间隙。

背景技术：

在制冷剂压缩机中，制冷剂压缩机具有布置在密闭地密封的壳体中的驱动单元，驱动单元具有活塞气缸单元和配设用于驱动活塞气缸单元的电机，驱动单元通常通过弹簧支承地连在壳体上。这种支承的意义和目的是减少驱动单元的偏移或振动，以避免或减少振动和随之而来的干扰的噪音。尤其在起动过程和关机过程时驱动单元出现特别强烈的偏移。为了限制在起动过程和关机过程时的偏移，使用压力弹簧用于支承，按照现有技术压力弹簧压装在圆锥形的弹簧销上。以此在弹簧沿横向偏移大时通过弹簧圈向弹簧销上的贴靠实现渐进的弹簧特性曲线。

然而该解决方案仅适合于具有相对较低的横向应力的压力弹簧，因为在横向力或偏移很大时(如主要在具有外转子电机的转速调节的压缩机发生的那样)，单个弹簧圈会跳过弹簧销。因此一方面发生在弹簧特性曲线中力的下降，这导致更大的偏移。另一方面通过在弹簧圈跳过时猛地去负荷产生高频的振动(“弹簧碰撞声”)，这在声学上有负面影响。附加地产生具有多个负荷变换的高应力幅度，这降低了弹簧的疲劳强度。因此承受这种应力的压力弹簧必须以相对于由驱动单元的重力造成的静态应力的大于10的安全系数设计，然而这对减振有负面影响并且以此被不期望的噪声产生影响。

技术问题

因此本发明要解决的技术问题在于，提供一种制冷剂压缩机，其避免了上述缺点。尤其应通过制冷剂压缩机的驱动单元的按照本发明的支承实现特别有效的消音。

技术实现要素：

本发明的基本构思是，通过支承元件的合适的结构设计方案使得压力弹簧和/或拉力弹簧本身去负荷，以实现明显更有利的声学构造。按照本发明，这通过一种支承元件实现，所述支承元件具有栓形部段，该栓形部段至少分段地容纳在另外的支承元件的套筒形的部段中。因为两个支承元件中的一个与驱动单元相连，并且两个支承元件中的另一个与制冷剂压缩机的壳体的支承区域相连，所以驱动单元沿所有横向(并且基本不仅沿一个横向或者沿少数几个横向)的偏移都被限制，并且弹簧本身去负荷。在此，每个横向都横置、优选垂直于轴向，所述轴向由所述栓形部段的纵向延伸得出。

所述压力弹簧和/或拉力弹簧因此不必再相对于静态载荷以最大为10或者更多的系数过度设计。在按照本发明的设计方案中，弹簧的最大载荷仅通过一个支承元件的栓形部段在另一个支承元件的套筒形的部段中的间隙以及通过弹簧的横向刚度确定。还要强调的是，在此重要的是在两个支承元件之间的相对运动。弹簧的横向刚度越小，则最大的可能的载荷就也越小。通过按照本发明的对弹簧附近的偏移的限制还使得制造公差的影响也很小。

相应地在一种制冷剂压缩机中，所述制冷剂压缩机包括密闭地密封的壳体以及驱动单元，所述驱动单元具有用于循环地压缩制冷剂的活塞气缸单元和用于驱动所述活塞气缸单元的电机；其中，所述驱动单元布置在壳体的内部，并且借助至少一个弹簧元件支承地连接在壳体的至少一个支承区域上、优选壳体底部上；其中，设有第一支承元件和第二支承元件；其中，两个支承元件中的一个与驱动单元相连，并且两个支承元件中的另一个与支承区域相连；其中，第一支承元件和/或第二支承元件被至少一个弹簧元件包围，按照本发明规定，所述第一支承元件设计为套筒形并且具有内壁，并且其中，所述第二支承元件具有栓形部段，其中，所述栓形部段至少分段地容纳在第一支承元件中，由此构成相叠区域，在所述相叠区域中在第二支承元件的栓形部段和第一支承元件的内壁之间构造有间隙。

此外，由此也实现了空间利用的改进，相比于从现有技术已知的制冷剂压缩机实现壳体体积的减小(通常减小约0.15l)。另外，按照本发明的解决方案在驱动单元的支承以及整个制冷剂压缩机的疲劳强度方面没有缺点。

第一支承元件尤其可以与驱动单元相连，并且第二支承元件尤其可以与支承区域相连。

为了实现减振而允许驱动单元一定程度的偏移和同时对于支承的机械稳定性实现期望的偏移限制，所述间隙的尺寸很重要。在此尤其在沿径向观察，所述内壁直接布置在栓形部段后时，径向的间隙宽度可以与内壁的直径有关。在也能想到的其他变型设计方案中，弹簧元件布置在内壁和栓形部段之间。所述间隙在此情况下就必须具有足够大的径向的间隙宽度，以在容纳弹簧元件之外还能允许横向运动。按照大量实验的结果，在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述间隙占有所述内壁的直径的20％至60％、优选30％至50％、尤其35％至45％。

为了实现弹簧元件特别简单和省空间的固定，在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述第一支承元件至少分段地与所述弹簧元件摩擦接合地相连。

为了一方面实现弹簧元件与第一支承元件的特别稳定的连接并且另一方面为了简化支承或制冷剂压缩机的组装，在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述弹簧元件的第一端部部段在所述第一支承元件和布置在所述第一支承元件上的夹紧套之间夹紧。

为了得到机械式特别稳定的第二支承元件，在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述栓形部段由所述第二支承元件的第一端部部段形成，其中，所述第二支承元件的第二端部部段具有相较于所述栓形部段更大的直径。优选地，所述栓形部段和第二支承元件的第一端部部段一体式地构造。特别优选的是，整个第二支承元件一体式地构造。

在驱动装置偏移时会发生第二支承元件的部分与第一支承元件相接触，所述部分不位于栓形部段上。为了在此情况中排除两个支承元件的卡钩和为了实现两个支承元件相对滑动，在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述第二支承元件具有过渡部段，所述过渡部段布置在所述栓形部段和所述第二端部部段之间，在所述过渡部段中的直径从栓形部段区域内的最小值优选圆锥形地单调地增大至第二支承元件的第二端部部段的区域内的最大值。

第二支承元件的第二端部部段的相比于栓形部段更大的直径提供了一种把弹簧元件固定在第二支承元件上的简单的可能性，优选的方式是，把弹簧元件向第二端部部段上牵拉并且基于自身的弹性或内应力压向第二端部部段。因此在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述第二支承元件的第二端部部段摩擦接合地与所述弹簧元件相连。

为了沿轴向、优选沿弹簧元件的压力方向也限制驱动单元的偏移，在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述第二支承元件的第一端部部段通过优选平坦的、用于与第二止挡面接触的第一止挡面被在轴向上限制。

为了能以设计上特别简单的方式实现第二止挡面，在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述第二止挡面由所述第一支承元件或者驱动单元构造，其中，第一止挡面和第二止挡面在一个运行位置中相对彼此间隔。

为了能够以设计上简单的方式沿轴向完全地、也就是说既沿单个弹簧的压力方向又沿拉力方向限制驱动单元的偏移，在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，第一弹簧元件在所述第二支承元件的第二端部部段和第一支承元件之间夹紧，第二弹簧元件在所述第二支承元件的第一端部部段和第一支承元件之间夹紧，并且所述栓形部段构造在位于所述第一端部部段和所述第二端部部段之间的区段中。

优选地，第一支承元件因而可以布置在第二支承元件的第一端部部段和第二端部部段之间，其中，第一支承元件在沿轴向偏移的情况下能够既沿一个方向又沿另一个方向在第二支承元件上止挡，并且反之亦然。

为了在对沿横向偏移的限制方面实现机械上特别稳定的设计方案，在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述第一支承元件沿轴向完全地被所述栓形部段穿过。

为了以设计上特别简单的方式实现第一支承元件在驱动单元上特别稳定的连接，在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述第一支承元件具有伸出的支架元件，所述支架元件与驱动单元相连。

在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述第一支承元件的内壁和/或栓形部段至少分段地设有粘弹性层。以此可以在所有实施方式中进一步降低噪音水平。尤其以此可以避免栓形部段与其他元件的直接接触。例如当支承元件由金属制成时，就以这种方式降低或避免干扰的金属撞击噪音。

此外，尤其在起动过程和关机过程中的噪音形成还可以再次降低，并且同时可以把所使用的粘弹性的材料的量保持得比较低。

在按照本发明的制冷剂压缩机的优选实施方式中规定，所述第一支承元件由粘弹性的或者柔性的材料制成。由此保证弹簧元件的比较低的横向刚度不被第一支承元件削弱。

附图说明

现在根据实施例进一步阐述本发明。附图是示例性的并且虽然说明了发明构思但不对其构成限制或者根本就不完全反应发明构思。在附图中：

图1示出剖切按照本发明的制冷剂压缩机的剖面，

图2示出图1所示局部a的放大视图，

图3示出按照本发明的制冷剂压缩机的另外的实施方式的类似于图2的示意图，

图4示出按照本发明的制冷剂压缩机的另外的实施方式的类似于图2的示意图，

图5示出按照本发明的制冷剂压缩机的另外的实施方式的类似于图2的示意图，

图6示出按照本发明的制冷剂压缩机的另外的实施方式的类似于图2的示意图，

图7示出按照本发明的制冷剂压缩机的另外的实施方式的类似于图2的示意图。

具体实施方式

图1中以剖切视图示出按照本发明的制冷剂压缩机的实施方式。所述制冷剂压缩机包括驱动单元6，所述驱动单元6具有用于循环地压缩制冷剂的活塞气缸单元和用于驱动活塞气缸单元的电机。所述驱动单元6布置在密闭地密封的壳体3内。所述壳体3具有具备支承区域2的壳体底部4。所述驱动单元6借助弹簧元件1支承地连接在支承区域2上，以减少驱动单元6的振动和偏移，振动和偏移(在此在驱动单元6的起动和关机或者说停机时特别强烈)在运行期间发生并且引起干扰的噪声。

按照本发明，可以使用具有比较低的横向刚度的弹簧元件1，相比于必须使用非常刚性的弹簧元件的现有技术，这实现了明显更有利的声学设计。就是说，干扰的噪声可以被减少。这通过下述方式实现，即通过按照本发明的驱动单元6在支承区域2上的支承或连接限制驱动单元6沿全部横向的可能的偏移。

图2为此示出图1所示的局部a的放大示图。按照本发明地配设有第一支承元件5以及第二支承元件7。在所示实施方式中，第一支承元件5与驱动单元6相连，并且第二支承元件7与支承区域2或者说壳体底部4相连。第一支承元件5套筒式地构造有内壁8并且基本上具有空心筒的形状，其中，内壁8相应于该空心筒的内周面。第二支承元件7具有栓形部段9，该栓形部段至少分段地布置或容纳在第一支承元件5中。由此构成相叠区域10，在所述相叠区域中栓形部段9与第一支承元件5或者说第一支承元件5的内壁8沿轴向19重叠。在图2所示的实施例中，栓形部段9通过第二支承元件7的第一端部部段14构造。

为了允许沿横向、就是说沿横向于、优选垂直于轴向19的所有方向的直至一定程度的偏移，栓形部段9的直径明显小于内壁8的直径。这使得在栓形部段9和内壁8之间构成径向的间隙11，所述间隙确定了沿横向的最大可能偏移。

优选地，通过内壁8被栓形部段9的接触而阻止沿横向更大的偏移。优选地，间隙11的径向宽度24在内壁8的直径的20％至60％之间、优选30％至50％之间、尤其35％至45％之间。然而间隙11的径向宽度24优选为至少2mm。或者说，在栓形部段9和内壁8之间的间距优选为至少2mm。

支承元件5、7通常由金属制成。当栓形部段9在沿横向的偏移最大时碰撞在内壁8上，这导致干扰的金属噪声的增大。为了降低栓形部段9在内壁8上碰撞时形成的干扰噪声，内壁8和/或栓形部段9优选配设有由粘弹性材料制成的层(未示出)。特别优选的是，第一支承元件5完全地由粘弹性材料或者柔性材料制造。由此保证弹簧元件1的比较小的横向刚度不被第一支承元件5削弱。

为了实现驱动单元6在一个或多个支承区域2上弹性的连接或支承，在图2示出的实施方式中弹簧元件1既固定在第一支承元件5上又固定在第二支承元件7上。为此建立弹簧元件1与第一支承元件5摩擦接合的连接，方法是，弹簧元件1在第一支承元件5的固定部段28上移动。除了由套装的、以此径向略微变宽的弹簧元件1的内应力给定的摩擦接合之外，弹簧元件1的第一端部部段12在第一支承元件5和布置在第一支承元件5上的夹紧套13之间被夹紧。在弹簧元件1的第一端部部段12的区域中，夹紧套13包围弹簧元件1和第一支承元件5。

还存在有在弹簧元件1和第二支承元件7之间摩擦接合的连接，该摩擦接合连接在图2所示的实施例中仅通过弹簧元件1的内应力构成。为此，弹簧元件1以第二端部部段25在第二支承元件7的第二端部部段15上移动或者说通过弹簧元件1的内应力夹紧。在此情况中，由弹簧元件1的一定的弹性加宽(在此由第二端部部段15产生，第二端部部段15相比于栓形部段9具有明显更大的直径)也产生弹簧元件1的应力。

所述第二端部部段15以已知的方式与支承区域2相连。在栓形部段9和第二端部部段15之间布置有第二支承元件7的过渡部段16，在过渡部段中第二支承元件7的直径从栓形部段9的直径向第二端部部段15的直径变宽。在图2所示的实施例中，所述变宽连续单调地进行。在栓形部段9和第二端部部段15之间形成的光滑的过渡段在强烈偏移时两个支承元件5、7在过渡部段16的区域中发生接触的情况下，防止卡止并且实现两个支承元件5、7相对滑动。

为了也对沿轴向19的偏移进行限制，在第一端部部段14上配设平坦的第一止挡面17，所述第一止挡面17使第一端部部段14沿轴向19离开支承区域2或壳体底部4指向地终止。与所述第一止挡面17相对地布置有第二止挡面18，所述第二止挡面18朝向壳体底部4并且用于接触第一止挡面17。当驱动单元6朝壳体底部4的方向运动并且弹簧元件1承受压力时，相应地限制了沿轴向19的偏移。在图2所示的实施例中，第二止挡面18是驱动单元6的一部分。

在图3中示意性示出的实施方式与图2所示的实施方式的区别主要在于，一方面在栓形部段9和过渡部段16之间的过渡部，另一方面在过渡部段16和第二端部部段15之间的过渡部都不是光滑的，而是设计为具有折弯的，这允许第二支承元件7的简单的制造。

在图3的实施方式中弹簧元件1也是摩擦接合地与两个支承元件4、7相连的。然而取消了使用夹紧套。取而代之地利用了弹簧元件1的内应力，弹簧元件1以其第一端部部段12套装在第一支承元件5的固定部段28上并且以其第二端部部段25套装在第二支承元件7的第二端部部段15上。

在图4的实施例中又完全取消了过渡部段16，取而代之的是整个第二支承元件7基本上栓形地设计或者设计为栓形部段9。在此情况中，弹簧元件1仅在第一支承元件5上摩擦接合地在利用弹簧元件1的内应力的情况下固定。为此，弹簧元件1以其第一端部部段12套装在第一支承元件5的固定部段28上。弹簧元件1的第二端部部段25相反地以已知的方式与支承区域2相连，例如借助与支承区域2焊接的套筒30，弹簧元件1在该套筒中夹紧，如图4中所示。因而总体上又得到驱动单元6在一个或多个支承区域2上的弹性的连接或者支承。

在图5的实施方式中，在第二支承元件7的第一端部部段14和第二端部部段15之间构造栓形部段9。两个端部部段14、15都具有比栓形部段9更大的直径。这实现了另外的弹簧元件22在第二支承元件7上的摩擦接合的连接。

具体而言，弹簧元件1在第二端部部段15和第一支承元件5之间夹紧。在此，弹簧元件1以其第一端部部段12套装在第一支承元件5的固定部段28上，其中，由于弹簧元件1的内应力实现在第一支承元件5和弹簧元件1之间的摩擦接合。弹簧元件1以其第二端部部段25套装在第二支承元件7的第二端部部段15上，其中，由于弹簧元件1的内应力实现在第二端部部段15和弹簧元件1之间的摩擦接合。

类似地，另外的弹簧元件22以第一端部部段26套装在第一支承元件5的另外的固定部段29上，其中，由于弹簧元件1的内应力实现在第一支承元件5和另外的弹簧元件22之间的摩擦接合。另外的弹簧元件22以第二端部部段27套装在第二支承元件7的第一端部部段14上，其中，由于另外的弹簧元件22的内应力实现在第一端部部段14和另外的弹簧元件22之间的摩擦接合。

所述另外的固定部段29与固定部段28对置地布置在第一支承元件5上。第一支承元件5在驱动单元6上的连接借助第一支承元件5的伸出的支架元件20实现。支架元件20在此固定在驱动单元6的曲轴箱21上并且优选地借助螺栓23与曲轴箱21拧紧。

第二支承元件7以其第一端部部段14在支承区域2上以已知方式固定。

因此总地得到一种布置方式，其中，栓形部段9完全穿过第一支承元件5。也就是说，相叠区域10沿轴向19在整个第一支承元件5上延伸，这保证了相对于沿横向偏移的特别高的机械稳定性。所述布置方式还允许在驱动单元6向着壳体底部4移动时和驱动单元6从壳体底部移开时对沿轴向19的偏移的限制。为了限制驱动单元6沿轴向19和向着壳体底部4的偏移，在第二支承元件7上配设第一止挡面17′，并且在第一支承元件5上配设第二止挡面18′，两个止挡面在最大允许偏移中相互接触并且阻止更大的偏移。在驱动单元6的该运动中，弹簧元件1承受拉力，并且另外的弹簧元件22承受压力。

类似地，在第二支承元件7上配设第一止挡面17″，并且在第一支承元件5上配设第二止挡面18″，两个止挡面在最大允许偏移时相互接触并且阻止更大的偏移，以便限制驱动单元6沿轴向19并且离开壳体底部4的偏移。在驱动单元6的该运动中，弹簧元件1承受压力，并且另外的弹簧元件22承受拉力。

最后，图6所示的实施例基本上相对于图3的实施例相似地构造，其中，弹簧元件1摩擦接合地与两个支承元件4、7相连。但是，弹簧元件1以其第一端部部段12不套装在第一支承元件5上，而是伸入第一支承元件5的固定部段28内。在此，弹簧元件1的第一端部部段12沿径向、即横向于轴向19基本上被挤压，使得弹簧元件1由于其内应力而与固定部段28摩擦接合地夹紧。

在图6所示的实施方式中，弹簧元件1因此分段地布置在间隙11中。间隙宽度24必须相应大，以便一方面使得弹簧元件1有空间并且另一方面在栓形部段9装上弹簧元件1之前，保留足够的空间用于沿横向的偏移。也就是说，沿横向的最大偏移通过栓形部段9与弹簧元件1的接触限制。

图7的视图涉及按照本发明的制冷剂压缩机的另一种实施方式。在此，弹簧元件1包围两个支承元件5、7。支承元件5、7在所示实施例中两个基本上设计为栓形，其中，沿轴向19观察支承元件5、7的自由端部具有倒棱32。弹簧元件1摩擦接合地与两个支承元件5、7相连。

为了在驱动单元6沿横向偏移大的情况下承受横向力，设有外部的弹簧元件31，所述外部的弹簧元件包围两个支承元件5、7以及弹簧元件1并且具有另外的、优选比弹簧元件1更高的刚度。外部的弹簧元件31在弹簧元件1上摩擦接合地在第二支承元件7的区域中贴靠，由此使得外部的弹簧元件31与壳体3的支承区域2相连。外部的弹簧元件31还以已知的方式与驱动单元6相连。

外部的弹簧元件31具有弹簧圈，所述弹簧圈之间构造有净横截面，使得外部的弹簧元件31能包围弹簧元件1和以此也包围支承元件5、7。在此，所述净横截面垂直于轴向19。在所示实施例中，外部的弹簧元件31还设计为所述净横截面沿轴向19观察增大。由此使得外部的弹簧元件31主要在驱动单元6沿横向偏移大时响应并且主动地承受出现的大部分横向力。外部的弹簧元件31因而实现针对性地在驱动单元6沿横向出现较大偏移时对弹簧元件1去负荷。同时，外部的弹簧元件31以其增大的刚度限制驱动单元6沿横向的最大偏移。在驱动单元6沿横向出现较小偏移时，由于弹簧元件1的更低的刚度还是能良好地消除振动和干扰噪声。

一种制冷剂压缩机，包括密闭地密封的壳体(3)以及驱动单元(6)，所述驱动单元(6)具有用于循环地压缩制冷剂的活塞气缸单元和用于驱动所述活塞气缸单元的电机；其中，所述驱动单元(6)布置在壳体(3)的内部，并且借助至少一个弹簧元件(1)支承地连接在壳体(3)的至少一个支承区域(2)上、优选壳体底部(4)上；其中，设有第一支承元件(5)和第二支承元件(7)；其中，两个支承元件(5、7)中的一个与驱动单元(6)相连，并且两个支承元件(7、5)中的另一个与支承区域(2)相连；其中，第一支承元件(5)和第二支承元件(7)被弹簧元件(1、22)包围，其特征在于，设有外部的弹簧元件(31)，所述外部的弹簧元件(31)既包围两个支承元件(5、7)又包围所述至少一个弹簧元件(1)并且与驱动单元(6)和与壳体(3)的至少一个支承区域(2)相连，其中，所述外部的弹簧元件(31)具有不同于弹簧元件(1)的刚度。

按照上述权利要求所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述外部的弹簧元件(31)具有比弹簧元件(1)更高的刚度。

按照上述权利要求之一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，所述外部的弹簧元件(31)在弹簧圈之间具有垂直于轴向的净横截面，其中，所述净横截面沿轴向观察加宽。

按照上述权利要求之一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，两个支承元件(5、7)摩擦接合地与弹簧元件(1)相连。

按照上述权利要求之一所述的制冷剂压缩机，其特征在于，第一支承元件(5)和/或第二支承元件(7)与外部的弹簧元件(31)摩擦接合地相连。

附图标记列表

1弹簧元件

2支承区域

3壳体

4壳体底部

5第一支承元件

6驱动单元

7第二支承元件

8第一支承元件的内壁

9第二支承元件的栓形部段

10相叠区域

11径向间隙

12弹簧元件的第一端部部段

13夹紧套

14第二支承元件的第一端部部段

15第二支承元件的第二端部部段

16第二支承元件的过渡部段

17、17′、17″第一止挡面

18、18′、18″第二止挡面

19轴向

20支架元件

21曲轴箱

22另外的弹簧元件

23螺栓

24径向的间隙宽度

25弹簧元件的第二端部部段

26另外的弹簧元件的第一端部部段

27另外的弹簧元件的第二端部部段

28第一支承元件的固定部段

29第一支承元件的另外的固定部段

30与支承区域焊接的套筒

31外部的弹簧元件

32倒棱