专利名称：直线压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直线压缩机，尤其是一种适用于在制冷装置中压缩制冷剂的直线压缩机。
由US 6642377 B2公开了一种直线压缩机，该直线压缩机具有一个泵腔，一个活塞可在该泵腔中往复运动；一个与泵腔固定地连接的框架，一个与活塞连接的振动体通过至少一个弹簧可往复运动地保持在该框架上；以及至少一个装配在框架上的电磁体，所述电磁体用于驱动振动体的往复运动。
由磁体施加在振动体上的颤振的力引起相应的颤振的反力，框架将该反力施加在其上固定着该框架的保持装置上。如果这种颤振的反力未被平衡，该反力可激励保持装置或与该保持装置相连接的其它部分振动，使用者感觉这种振动是工作噪声。
为了使这样的振动保持很小，在该公知的直线压缩机中有两个活塞共同作用，这些活塞从两个不同的侧压入到泵腔中。如果这些活塞具有相同质量并且由同样硬的弹簧保持，则可这样控制每个活塞的驱动电磁体，使得这些活塞精确反相地振动，由此使得通过振动运动引起的作用在框架上的反力彼此平衡。
这种直线压缩机是昂贵的，因为活塞和配置给这些活塞的驱动装置必须分别成双地存在。但保证这两个活塞精确镜像对称地运动也是困难的，因为振动质量的以及尤其是保持这些振动质量的弹簧的刚度的由制造引起的差异可导致这两个活塞具有不同的固有频率。由此，当用相同的交流电流激励两侧的磁体时，可引起活塞运动的不同的幅值和相位。
虽然也可以实现一种具有唯一一个能振动的活塞的直线压缩机，在该直线压缩机中，施加在框架上的反力传递到压缩机的保持装置上被这样限制，即框架本身相对于保持装置能振动地悬置着；但是这种直线压缩机需要多个弹簧，这些弹簧使得直线压缩机的装配费时且费用巨大。
装有弹簧的保持装置中其它问题在于，大多数弹簧类型在它们被设置用于抵抗框架的与振动体的振动方向平行的运动时可横向于该方向轻微变形，由此可激励框架的显著幅值的左右摇晃运动，只要这种左右摇晃运动未通过附加的侧向支撑的弹簧或通过轨道导向装置抑制。
本发明的任务在于，提供这样一种直线压缩机，该直线压缩机用简单的措施避免振动过多地传递给其上固定着该直线压缩机的承载件。
该任务这样来解决，框架与一个用于使该直线压缩机装配在外部的承载件上的固定体通过相对于振动体的运动方向横向地定向的膜片弹簧能振动地相连接。这样的膜片弹簧在振动体的运动方向上可比在横向于该运动方向的方向上明显容易地变形，由此可有效地抑制压缩机横向于该运动方向进行左右摇晃运动，而为此不需要固定体与框架之间在横向方向上刚性的连接。
为了以少量的构件实现框架相对于固定体精确的直线运动，优选膜片弹簧的两个相反的端部区段固定在固定体上并且位于这两个端部区段之间的区段固定在框架上。
当振动体的重心和框架的重心位于在振动体的运动方向上延伸的同一条直线上时，通过框架中振动体的振动仅引发在运动方向上取向的反力，但不引发可激励框架左右摇晃运动的颤振的转矩。
为了限制振动不仅作为固体声、而且通过空气进行传递，固定体优选构造成一个包围泵腔和框架的壳体。
为了在膜片弹簧尺寸小的情况下获得大的行程，所述膜片弹簧优选包括至少一个弯曲的弹簧臂。特别优选呈之字形弯曲的弹簧臂，因为这种弹簧臂充其量引起彼此相对振动的部分之间的微小转矩。
此外，为了使在膜片弹簧振动的意义下在框架与振动体之间施加的转矩保持很小，合乎目的的是，膜片弹簧包括至少两个使框架与振动体相连接的弯曲的且彼此关于与振动体的运动方向平行的平面镜像对称的臂。由这种臂产生的转矩各具有相反的方向，由此这些转矩得到平衡。
当膜片弹簧是一体的弹簧，该一体的弹簧也包括使振动体与框架相连接的弹簧时，可实现在使用最少量构件的情况下稳定地悬置。
这样的弹簧优选在中间区段中与振动体相连接、在两个端部区段中与固定体相连接并且在各位于中间区段与端部区段之间的区段上与框架相连接。
为了进一步降低振动到承载件的传递，弹簧可与固定体通过阻尼振动的元件相连接。
为了保证振动体的精确的直线导向，该直线压缩机优选装备有一个使振动体与框架以及使框架与固定体相连接的一体的第二弹簧，其中，这些弹簧在往复运动的方向上间隔开地作用在振动体上。
优选至少一对反向平行地且以相对于该振动体的运动方向取向的磁场轴线设置在振动体的相反的侧上的磁体用于驱动振动运动。
本发明的其它特征和优点从下面参照附图对实施例进行的说明中得出。附图表示
图1根据本发明的直线压缩机的立体视图；图2图1的直线压缩机的膜片弹簧的俯视图；以及图3根据本发明的直线压缩机第二构型的立体视图。
图1中所示的直线压缩机包括一个隔声的壳体，在该图中仅部分地示出了该壳体的两个壳1中的一个。这些壳在一个环行的法兰2上彼此接触并且因此形成一个除未示出的用于制冷剂抽吸管路或压力管路的穿通部之外封闭的罩。在法兰2上形成有多个用于使这些壳彼此间且在一个承载件上固定的圈环3，该承载件在该图中未示出并且不被认为是该压缩机的部分。
在壳1的内壁上形成有四个插座，这些插座用于用橡胶、弹性泡沫材料或其它吸收振动的材料制成的缓冲器4，其中仅可看到位于壳1的朝向观察者的边缘上的两个缓冲器。缓冲器4各具有一个缝槽，该缝槽接收一个弹簧臂5的端部区段6。弹簧臂5各是用弹簧钢一体地冲制的膜片弹簧的一部分，所述膜片弹簧在图2中以俯视图示出。
膜片弹簧具有两个弹簧臂5，这些弹簧臂各从一个长形延伸的过渡区段7伸出并且各包括两个直线的、与过渡区段7平行的区段8。另外的弹簧臂9从两个过渡区段7的相反的纵向端部起呈之字形朝该弹簧的一个中间区段10延伸，所有四个弹簧臂9在该中间区段上彼此会合。弹簧臂9各具有三个直线的区段。每个弹簧臂9是与其相邻的两个弹簧臂关于通过图2中点划线I和II表示的与振动方向平行的对称平面的镜像。
过渡区段7的纵向端部上的孔用于固定一个框架，该框架由三个元件组成两个各在所述两个膜片弹簧的彼此面对的过渡区段7之间延伸的壁段11以及一个弓形件12，该弓形件越过前面的膜片弹簧的弹簧臂9成拱形并且在该弓形件中形成有一个泵腔13。
壁段11在它们的彼此面对的侧上各承载一个具有三个彼此相连接的平行的腿的软铁芯14，这些腿中中间的腿在该图中各被一个磁线圈15遮盖住，所述中间的腿延伸穿过该磁线圈的绕组。
在软铁芯14的彼此面对的自由端部之间的间隙中悬置着一个振动体16。该振动体16的一个永磁性的中间段基本上填满软铁芯14之间的所述间隙。振动体16的变细的端部区段各借助于延伸穿过膜片弹簧的中间区段10中的孔18的螺钉或铆钉17保持在这些膜片弹簧上。一个活塞杆20延伸穿过在该图中朝向观察者的膜片弹簧的一个较大的中央的孔19，该活塞杆使振动体16与一个可在泵腔13中往复运动的未示出的活塞刚性地连接。
振动体16的中间区段是一个永久棒形磁体，该永久棒形磁体的磁场轴线与活塞杆20的纵向轴线叠合并且该永久棒形磁体的磁极在图1中所示的平衡位置中在振动方向上从软铁芯14之间的间隙中伸出。磁线圈15被这样连线，使得这些磁线圈的磁场各具有彼此面对的同名磁极。通过用交流电流激励磁线圈15将该永久磁体的北极或南极各交替地吸入到所述间隙的中间并且由此激励振动体16振动。
一方面框架和刚性地固定在该框架上的部件的重心及另一方面振动体16和活塞的重心确定一个与振动体16的振动方向平行的直线。由此保证框架在对振动体的运动的反应中仅往复运动，而不进行左右摇晃运动。
通过振动体16在其两个纵向端部上各借助于四个弹簧臂9悬置，振动体16可容易地在活塞杆20的方向上移动；弹簧臂9的刚度在相对于该方向垂直的方向上显著地变大，由此，振动体16并且活塞随着该振动体可靠地在振动方向上被导向。
图3示出了根据本发明的压缩机的一个变型的构型。图1和图2的压缩机的在图3中一致地再现的部分被标记以与图1中相同的参考标号并且不对它们进行重新说明。
这两个构型之间的区别主要在于在图3的构型中，承载振动体16的膜片弹簧不被加长超过壁段11的外侧，而取而代之的是框架与壳体的壳1之间的能振动的连接通过两个附加的膜片弹簧21、22构成。与承载振动体16的膜片弹簧相比，膜片弹簧21、22不被开设缝槽并且因此在材料厚度相同的情况下比所述承载振动体的膜片弹簧具有显著大的刚度。因此，框架相对于壳体振动的固有频率在图3的构型中明显高于振动体16的固有频率，由此，该振动体的运动不能有效地激励框架相对于壳体振动。
以与在图1的构型的情况下相似的方式，膜片弹簧21、22在它们的相反的纵向端部23上插入到壳体的槽中。膜片弹簧21、22的中间区段24与压缩机的框架相连接，在后面的膜片弹簧21的情况中是通过距离保持小块25，该距离保持小块的延展量确定振动体16的最大可能的行程，在前面的板簧22的情况中是通过两个冲制或钻出的开口，泵腔13的抽吸或压力接管26或27各延伸穿过这些开口。接管26、27形状锁合地配合在膜片弹簧22的开口中简化了压缩机的装配，因为该配合使得膜片弹簧22通过焊接、铆接、螺纹连接或类似方式不可松脱地固定在框架上成为多余。膜片弹簧21、22被彼此相对稍微预加载，由此，即使当壳体的槽不是与膜片弹簧的厚度相应，而是更宽时，这些膜片弹簧的端部区域也分别无间隙地靠置在壳体的接收这些端部区域的槽的侧壁上排除了通过膜片弹簧21、22与槽的所述侧壁之间或泵腔13与膜片弹簧22之间的暂时松脱的接触造成的咯吱咯吱声。
取代使接管26、27伸过膜片弹簧22的开口，也可在所述膜片弹簧与泵腔13之间设置通过将板簧22或泵腔13的原则上任意成形的突出部配合在泵腔13或板簧22的互补成形的凹陷部中来实现的连接或者例如通过点焊实现的材料锁合的连接。
权利要求
1.直线压缩机，具有一个刚性的框架(11，12，13)和一个构成该框架的一部分的泵腔(13)，一个振动体(16)通过至少一个弹簧(9)可往复运动地保持在该框架上并且至少一个用于驱动该振动体(16)的往复运动的电磁体(14，15)装配在该框架上，一个与该振动体(16)相连接的活塞可在该泵腔中往复运动，其特征在于该框架(11，12，13)与一个用于使该直线压缩机固定在承载件上的固定体(1)通过相对于该振动体的运动方向横向地定向的膜片弹簧(5，7，9)能振动地相连接。
2.根据权利要求1所述的直线压缩机，其特征在于所述膜片弹簧的两个相反的端部区段固定在该固定体上并且位于这两个端部区段之间的区段固定在该框架上。
3.根据权利要求1或2所述的直线压缩机，其特征在于该振动体的重心和该框架的重心位于在该振动体的运动方向上延伸的同一条直线上。
4.根据上述权利要求之一所述的直线压缩机，其特征在于该固定体(1)是一个包围该泵腔(13)和该框架(11，12)的壳体。
5.根据上述权利要求之一所述的直线压缩机，其特征在于所述膜片弹簧(5，7，9)包括至少一个呈之字形弯曲的弹簧臂(5)，所述弹簧臂使该框架(11，12)与该固定体(1)相连接。
6.根据上述权利要求之一所述的直线压缩机，其特征在于所述膜片弹簧(5，7，9)是一体的弹簧，所述一体的弹簧也包括使该振动体(16)与该框架(11，12)相连接的弹簧(9)。
7.根据权利要求6所述的直线压缩机，其特征在于所述弹簧(5，7，9)在中间区段(10)中与该振动体(16)相连接、在两个端部区段(6)中与该固定体(1)相连接并且在各位于该中间区段(10)与这些端部区段(6)之间的区段(7)上与该框架(11，12，13)相连接。
8.根据上述权利要求之一所述的直线压缩机，其特征在于所述使该振动体(16)与框架(11，12，13)相连接的弹簧(9)包括一个呈之字形弯曲的弹簧臂(9)。
9.根据上述权利要求之一所述的直线压缩机，其特征在于所述使该振动体(16)与该框架(11，12)相连接的弹簧(9)包括至少两个使该框架(11，12)与该振动体(16)相连接的弯曲的、彼此关于与该振动体的运动方向平行的平面(I，II)镜像对称的臂(9)。
10.根据上述权利要求之一所述的直线压缩机，其特征在于所述弹簧(5，7，9)与该固定体(1)通过至少一个阻尼振动的元件(4)相连接。
11.根据上述权利要求之一所述的直线压缩机，其特征在于该直线压缩机具有使该框架(11，12，13)与该固定体(1)相连接的第二膜片弹簧(5，7，9)，所述第二膜片弹簧与所述第一膜片弹簧(5，7，9)在往复运动的方向上间隔开。
12.根据上述权利要求之一所述的直线压缩机，其特征在于该直线压缩机具有至少一对反向平行地且以相对于该振动体的运动方向横向地取向的磁场轴线设置在该振动体的相反的侧上的电磁体(14，15)。
全文摘要
本发明涉及一种直线压缩机，该直线压缩机具有一个刚性的框架(11，12，13)和一个构成该框架的一部分的泵腔(13)，一个振动体(16)通过至少一个弹簧(9)可往复运动地保持在该框架上并且至少一个用于驱动该振动体(16)的往复运动的电磁体(14，15)装配在该框架上，一个与该振动体(16)相连接的活塞可在该泵腔中往复运动。该框架(11，12，13)与一个用于使该直线压缩机固定在承载件上的固定体(1)通过相对于该振动体(16)的运动方向横向地定向的膜片弹簧(5，7，9)能振动地相连接。
文档编号F04B39/00GK101084374SQ200580044098
公开日2007年12月5日 申请日期2005年11月29日 优先权日2004年12月23日
发明者E·黑尔, J·舒伯特 申请人:Bsh博世和西门子家用器具有限公司