活塞组件及具有其的压缩机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调领域，具体而言，涉及一种活塞组件及具有其的压缩机。
【背景技术】
[0002]目前市场上用于冰箱和空调的往复压缩机均包含气缸、活塞和电机等主要组成部分，活塞在旋转电机或直线电机驱动力作用下做往复直线运动，推动压缩室内气体做功，将低温低压的气体压缩成高温高压气体，最终经冷凝器、毛细管和蒸发器完成整个制冷系统循环。
[0003]为了减小活塞与气缸的摩擦，压缩机在装配过程中应尽量保证活塞与气缸同心，以降低活塞运动过程中气缸对其产生的侧向力。但实际上由于设计本身原因，以及零件加工误差和装配误差等因素，要保证活塞与气缸完全同心是不可能实现的，侧向力总是或多或少的存在，这就导致活塞与气缸的摩擦损耗增加，使得压缩机的效率下降。
[0004]现有直线压缩机结构活塞连接机构，活塞两端由弹簧支撑，直线电机带动活塞在水平方向做往复直线运动。活塞运动时弹簧处于压缩和拉伸状态的交替转换状态，由于弹簧是弹性体，在上述交替转化时弹簧的变形必然导致作用在活塞上的驱动力与气缸中心发生一定的倾角，从而引发活塞与气缸之间的磨损。
[0005]现有旋转压缩机活塞连接机构结构，该旋转压缩机为了避免压缩机启动时活塞在上止点位置造成的启动不良问题，设计时将气缸孔中心与曲轴孔的中心错开一定角度(一般l-3mm)。由于两个中心不在同一平面上，活塞在运动过程中一定会对气缸有一个侧向的分力，因而总会有一定摩擦损失，无论对压缩机性能还是零件的可靠性都是非常不利的。
[0006]现有技术中还有中驱动杆机构，该驱动杆由多个弹簧钢丝通过不同缠绕方式制造形成。虽然能够满足直线压缩机使用要求，但是工艺复杂，材料成本和制造成本都很高，限制了在实际产品中的应用。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的在于提供一种能够减少活塞与气缸的摩擦损耗的活塞组件及具有其的压缩机。
[0008]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种活塞组件，设置于气缸中，活塞组件包括:活塞;驱动杆机构，驱动杆机构与活塞驱动连接;柔性连接机构，柔性连接机构连接于活塞与驱动机构之间以使驱动杆机构驱动活塞沿气缸的中心方向往复运动。
[0009]进一步地，柔性连接机构为弹性件。
[0010]进一步地，弹性件为弹簧，弹簧的第一端与活塞相连接，弹簧的第二端与驱动杆机构相连接。
[0011]进一步地，弹簧包括多圈弹簧簧丝，至少部分的弹簧簧丝相互抵接以形成并紧部。
[0012]进一步地，部分的弹簧簧丝相互抵接以形成并紧部，并紧部位于弹簧的中部。
[0013]进一步地，弹簧的第一端的弹簧簧丝和弹簧的第二端的弹簧簧丝之间均具有间隔距离。
[0014]进一步地，活塞具有与弹簧的第一端相连接的第一连接端，第一连接端具有第一螺槽，驱动杆机构具有与弹簧的第二端相连接的第二连接端，第二连接端具有第二螺槽，第一螺槽的螺距和第二螺槽的螺距与间隔距离相等。
[0015]进一步地，弹簧簧丝的截面为圆形或椭圆形或矩形。
[0016]进一步地，活塞包括:轴承部;连接杆，连接杆的一端与轴承部相连接，连接杆的另一端具有用于连接弹簧的第一螺槽。
[0017]进一步地，驱动杆机构包括:磁钢支架，开设有磁钢槽；驱动杆，穿设于磁钢支架中，驱动杆具有伸出磁钢支架的连接端，连接端上具有用于连接弹簧的第二螺槽。
[0018]根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机，包括活塞组件，活塞组件为上述的活塞组件。
[0019]进一步地，压缩机还包括:气缸，活塞组件设置于气缸内；定子组件，与驱动杆机构的磁钢支架相连接;谐振弹簧，与磁钢支架相连接;支撑板，设置于定子组件背离活塞的端部与谐振弹簧之间。
[0020]应用本发明的技术方案，活塞和驱动杆机构之间通过柔性连接机构相连接，以使驱动杆机构驱动活塞沿气缸的中心方向往复运动。柔性连接结构的径向刚度小，能够保证活塞在运动时与气缸同心，降低了活塞运动过程中气缸对其产生的侧向力，减少了活塞与气缸的摩擦损耗，提高了工作性能。
【附图说明】
[0021]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0022]图1示出了根据本发明的活塞组件的整体结构示意图；
[0023]图2示出了根据本发明的并紧弹簧的一种实施例的结构示意图；
[0024]图3示出了根据本发明的并紧弹簧的另一种实施例的结构示意图；
[0025]图4示出了根据本发明的活塞的结构示意图；
[0026]图5示出了根据本发明的直线压缩机栗体结构示意图；
[0027]图6示出了根据本发明的直线压缩机栗体中活塞在气缸中运动的剖视图；
[0028]图7示出了根据本发明的压缩机的第一种工作状态示意图；
[0029]图8示出了根据本发明的压缩机的第二种工作状态示意图；
[0030]图9示出了根据本发明的压缩机的第三种工作状态示意图；
[0031]图10示出了根据本发明的压缩机的第四种工作状态示意图；以及
[0032]图11示出了根据本发明的谐振弹簧的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0034]如图1所示，本发明提供了一种活塞组件。
[0035]活塞组件设置于气缸10中，活塞组件包括活塞20、驱动杆机构30和柔性连接机构40 ο具体地，驱动杆机构30与活塞20驱动连接，驱动杆机构30驱动活塞20做往复运动。柔性连接机构40连接于活塞20与驱动杆机构30之间，驱动杆机构30通过柔性连接机构40推拉活塞20。柔性连接结构40的径向刚度小，能够保证活塞20在运动时与气缸10同心，即驱动杆机构30驱动活塞20沿气缸10的中心方向往复运动。这样的设计降低了活塞20运动过程中气缸10对其产生的侧向力，减少了活塞20与气缸10的摩擦损耗，提高了工作性能。
[0036]进一步地，柔性连接机构40为弹性件。
[0037]如图1至图3所示，弹性件为弹簧。弹簧的第一端与活塞20相连接，弹簧的第二端与驱动杆机构30相连接。弹簧连接于活塞20与驱动杆机构30之间，弹簧的径向刚度小，在轴向上也能够保证驱动力的传递，进而保证活塞20在运动时与气缸10同心。
[0038]如图2和图3所示，弹簧包括多圈弹簧簧丝，弹簧簧丝的截面为圆形或椭圆形或矩形。优选地，弹簧为并紧弹簧。并紧弹簧结构简单，且加工和装配成本低，易于实现。详细地，至少部分的弹簧簧丝相互抵接以形成并紧部41，也就是说弹簧簧丝可以一部分抵接，另一部分具有间隔距离。或者，弹簧簧丝全部抵接，即整条弹簧的弹簧簧丝全部并紧。装配后的活塞20中心与气缸10中心完全吻合，不存在任何气缸10对活塞20的径向力，工作过程中并紧弹簧只在轴向起着力的传递作用，径向没有任何载荷。
[0039]并紧弹簧作为传动机构，轴向刚度大，能够起到轴向力的传递作用，同时径向刚度小，对于在径向上由于设计或加工装配等造成的误差能够自适应进行调整，增加了活塞水平方向的分力，减少了活塞20与气缸10之间磨损。对并紧段即并紧部41和间距段即具有间隔距离的部分，一般要求弹簧圈数在2?6圈。连接弹簧一般选用高疲劳强度的弹簧钢丝或琴钢丝等，如65Mn、50CrVA等。
[0040]在本实施例中，部分的弹簧簧丝相互抵接以形成并紧部41，该并紧部41位于弹簧的中部。弹簧的第一端的弹簧簧丝和弹簧的第二端的弹簧簧丝之间均具有间隔距离。并紧部41具有刚性，保证了轴向方向上驱动力的传动，而弹簧簧丝之间具有间隔距离的弹簧的第一端和弹簧的第二端则便于连接活塞20和驱动杆机构30。
[0041]如图1所示，活塞20具有与弹簧的第一端相连接的第一连接端，第一连接端具有第一螺槽21。驱动杆机构30具有与弹簧的第二端相连接的第二连接端，第二连接端具有第二螺槽34。第一螺槽21的螺距与弹簧的第一端的弹簧簧丝之间的间隔距离适配相等，第二螺槽34的螺距与弹簧的第二端的弹簧簧丝之间的间隔距离适配相等。
[0042]如图4所示，活塞20包括轴承部22和连接杆23。连接杆23的一端与轴承部22相连接，连接杆23的另一端具有用于连接弹簧的第一螺槽21。轴承部22为气缸10的支撑部分，是主要的配合面。连接杆23主要起力的传递作用，把电机力传递给活塞20。第一螺槽21主要用于并紧弹簧的固定和连接。第一螺槽21的截面形状和节距始终与并紧弹簧的两端间距段相一 Sc ο
[0043]如图1所示，驱动杆机构30包括磁钢支架31和驱动杆33。磁钢支架31开设有磁钢槽32，驱动杆33穿设于磁钢支架31中，驱动杆33具有伸出磁钢支架31的连接端，连接端上具有用于连接弹簧的第二螺槽34。
[0044]如图5至图10所示，本发明还提供了一种压缩机，包括活塞组件50，活塞组件为上述实施例中的活塞组件。
[0045]如图5和图11所示，压缩机还包括气缸10、定子组件60、谐振弹簧70和支撑板80。活塞组件50设置于气缸10内，定子组件60与驱动杆机构30的磁钢支架31相连接，谐振弹簧70与磁钢支架31相连接，支撑板80设置于定子组件60背离活塞20的端部与谐振弹簧70之间。利用并紧弹簧轴向刚度远大于径向刚度的特性，解决了半径方向上由于各种误差造成的径向力增大的问题，降低了摩擦损耗，提高了压缩机性能。
[0046]如图11是本发明的谐振