专利名称：一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置，具体涉及一种螺旋形螺槽和螺旋形拉簧的创新性力学结构设计，属于机械技术领域，尤其是属于压力式温控器力平衡机构技术领域。
背景技术：
温控器广泛应用于冰箱、冷柜、空调、冷暖气管道系统、电热水壶、咖啡壶、电熨斗、 电机、压缩机、油炸锅、电烤箱、微波炉、洗碗机、电热水器等产品领域。其中，压力式温控器的市场需求量最大。原来，广东佛山外资企业是全球最大的温控器生产基地；随着浙江本土企业科技创新水平的提高，浙江已成为全球最大的温控器研制、供应基地。本发明人研制的多款产品分别克服了欧洲、中国温控器最关键的多个技术缺陷，填补了多项国际技术空白；本发明的技术目的，在于克服现有技术的缺陷，通过结构创新，大大提高温控器的温度控制精度，满足国家标准和新产品、新技术对温控器的精度要求。现有的压力式温控器是靠气(液)体的热胀冷缩产生的不同压力经机械链与拉簧拉力平衡取得对某一温度点的控制，所以温控器拉簧的拉力平衡是非常重要的力学特性， 会直接影响温度的控制精度。如何提高压力式温控器的控制精度，这已成为世界性难题。如图1所示，目前世界上压力式温控器的拉簧拉力平衡都是靠一只拉簧抱紧件 (101)的三角形外螺纹(102)与拉簧(103)的内径胀旋连接，再由拉簧抱紧件(101)的内螺纹(104)经螺钉调节产生不同的拉簧拉力。现有拉簧抱紧件的三角形外螺纹(102)，造成了螺纹的起始点小径与大径之间有斜度，从而导致拉簧工作时在有斜度的结构上。如图2所示，受力底面O01)是拉簧(103)工作时，拉簧(103)拉伸过程中，拉簧(103)的伸力所作用的拉簧抱紧件(101)工作面，一般情况下，受力底面(201)也是拉簧静止状态下接受拉簧侧向抱紧力的受力物理平面；如图2所示，拉簧工作动力线(202)是在拉簧工作状态下，与拉簧受力方向平行的直线；如图2所示，拉簧静止静力线(203)是在拉簧不工作的状态下，即拉簧静止时，拉簧正圆截面在外螺纹受力底面O01)上的最大受力点与截面圆心的连线；一般情况下，拉簧静止静力线(203)是垂直于外螺纹受力底面O01)的直线；如图2所示，拉簧静力垂线(204)是与拉簧静止静力线(203)垂直的直线；如图2所示，拉簧工作动力线与拉簧静力垂线夹角(205)是拉簧工作动力线(202) 与拉簧静力垂线(204)的夹角。现有的温控器拉簧控制装置中，拉簧工作动力线与拉簧静力垂线夹角(205)都不大于45度；现有技术中，拉簧静止静力线Q03)与拉簧工作动力线Q02)的夹角都不小于 45度；现有技术中，受力底面(201)仅与拉簧静止静力线(20 垂直或接近垂直，不与拉簧工作动力线(202)垂直或接近垂直。拉簧工作动力线(202)与拉簧静止静力线(203)不平行或者接近平行。这样，在承受不同拉力时，拉簧(10 的工作点在斜度上滑动，造成拉簧的有效工作圈数产生变化，无法保证每次工作时拉簧的有效工作圈数保持一致，拉簧的拉力呈非线性使温控器的控制精度受到了较大的负面影响。此外，拉簧抱紧件(101)通过内螺纹(104) 与螺钉的连接强度也影响温控器测量精度。随着国家节能减排政策的深入贯彻执行，我国有关家用电冰箱的新行业标准已于2009年5月1日起正式实施。在《家用电冰箱耗电量限定值及能源效率等级》(GB 12021. 2-2008)中对电冰箱的能效等级指标进行了更新。在该新标准中，对能效指数的门槛有了很大的提高，同时对能效指数、指标的测量也更趋科学。该新版标准中将基准耗电量限定值和目标耗电量限定值列为强制性条款。该强制性标准中的如上相关条款均对电冰箱温控器的控制精度提出了更高的要求。如采用现有的拉簧抱紧件(101)，电冰箱温控器很难达到高精度、高稳定性的要求，很难实现上述强制性标准追求的节能减排目标。截至目前，国内尚没有其他任何温控器产品能够满足上述GB12021. 2-2008对温控器控制精度的要求；经过测试，本发明的产品完全满足该GB 12021. 2-2008对温控器控制精度的要求。现有的温控器拉簧抱紧件(101)外螺纹都是三角形、右旋、单线、圆柱螺纹；拉簧工作点与外螺纹起始点不是垂直关系。除非去除上述斜度，使拉簧工作点与拉簧抱紧件 (101)外螺纹起始点成垂直关系，从而使拉簧的有效工作圈数保持不变，上述技术缺陷无法克服。一些附图可以解释现有技术的缺陷如图6是三角螺纹与拉簧受力分析示意图。 图8是拉簧拉簧抱紧件(101)装配静止状态(选用三角螺纹)示意图。拉簧(10 受力分析三角螺纹拉簧抱紧件(101)起始螺纹小径和大径之间有斜度，在拉簧(10 受力后，其拉簧钢丝在斜度上滑动，导致拉簧(10 的工作圈数产生变化。图15是拉簧拉簧抱紧件 (101)装配静止状态的立体图(选用三角螺纹)。图16是拉簧抱紧件(101)装配静止状态的主视图(选用三角螺纹)。图17是图15的B-B剖面图。图18是图15的C-C剖面图。 图19是图16中E的局部视图。这些附图说明，现有的温控器拉簧抱紧件(101)外螺纹结构设计，使拉簧工作动力线与拉簧静力垂线夹角(205)都不大于45度，同时，使拉簧静止静力线(203)与拉簧工作动力线(202)的夹角都不小于45度。这就导致拉簧的有效工作圈数经常发生变化，使得气(液)体的热胀冷缩产生的不同压力不能与等长的拉簧取得拉力平衡，使得测量和控制温度的拉簧在不同温度上有不同的拉簧工作圈数和拉簧长度，严重降低了温度的测量和控制精度。在现有技术领域，尚不存在克服上述技术缺陷的产品或者技术，也没有任何非专利文献、专利文献披露克服上述缺陷的技术教导。
发明内容为克服现有技术的缺陷，实现本发明的目的，本实用新型的技术方案是设计一种螺旋形拉簧连接件装置，其特征在于，螺槽连接件(101)的螺纹有1-10圈，优选1-5 圈，实验显示，1-5圈的温控效果更好。螺槽连接件(101)的外螺纹宽度为0.3-2mm，优选0.4-lmm,连接件(101)的外径为4-10mm，优选为5_8mm。底径为3. 5-9. 5mm，优选为4_7_ ； 外径的半径与底径的半径差距不小于螺旋形拉簧(10 的丝径的半径，即螺牙的高度(外螺纹的深度)不小于螺旋形拉簧(10 的丝径的半径。螺槽连接件(101)的螺纹为左旋或右旋单螺纹，优选为右旋单螺纹。螺旋形拉簧 (103)的外径为4. 2-11. 9mm ；内径为3. 5-9. 5mm，优选为4_7mm ；丝径为0. 35-1. 2mm，优选为 0. 5-0. 9mm。连接件(101)的底径大于螺旋形拉簧(103)的内径。螺槽连接件(101)(即抱紧件)的外径不小于螺旋形拉簧(103)的中径。所述装置包括螺槽连接件(101)和螺旋形拉簧(103)，所述螺旋形拉簧(10 的一端在外力的作用下旋拧安装在螺槽连接件(101)的外螺纹(102)中，利用螺旋形拉簧(103) 的弹力夹抱在外螺纹(10 底面和侧面上，螺槽底面直径略大于螺旋形拉簧内径。螺旋形拉簧(10 在拉伸过程中连接点(10 不发生位移。所述螺槽连接件(101)的螺槽形状为外螺纹(10 底面与螺槽受螺旋形拉簧 (103)轴向作用力的一面夹角大于45度，优选为90度。螺槽二侧面的夹角小于90度，优选为0度的(平行)槽形，所述装置拉簧静力垂线(204)与拉簧工作动力线(202)的夹角大于45度，优选为90度；拉簧工作动力线(202) 与拉簧静止静力线O03)的夹角小于45度，优选为0度，所述螺槽连接件(101)包括左右旋螺槽及与螺槽同轴的螺纹孔(104)。所述螺旋形拉簧(103)材质为屈服点大于30kg/mm2的金属及合金材料。具体而言，本实用新型的技术内容是调整螺槽连接件(101)的螺槽受拉力面O01)与拉簧工作动力线Q02)的夹角， 同时调整螺槽受拉力面O01)与拉簧静止静力线O03)的夹角，使拉簧静力垂线(204)与拉簧工作动力线O02)的夹角大于45度，优选为90度。或者，使拉簧工作动力线(202)与拉簧静止静力线O03)的夹角小于45度，优选为0度。如图3，通过调整螺槽连接件(101)的螺槽形状，把三角形的螺槽改变为梯形外螺槽，本实用新型把拉簧工作动力线与拉簧静力垂线夹角(205)调整为超过60度。如图4，通过调整螺槽连接件(101)的螺槽形状，把三角形的螺槽改变为矩形螺槽，本实用新型还可把拉簧工作动力线与拉簧静力垂线夹角(205)调整为等于或接近90度。这样，由于螺槽连接件(101)的螺槽与螺旋形拉簧(10 旋拧连接后，螺旋形拉簧(10 与螺槽连接件(101)起始牙的连接点在受工作拉力作用下不会产生位移，从而保证了螺旋形拉簧(103)在受工作拉力作用时有效圈数不变，使拉力与调整量呈线性关系， 解决了世界上由于螺槽连接件(101)的螺槽与螺旋形拉簧(10 旋拧连接后，螺旋形拉簧(10 与螺槽连接件(101)起始牙的连接点在受工作拉力作用下产生位移使螺旋形拉簧 (103)有效圈数不能保持一致而影响温控器控制精度的难题。更具体地说，本实用新型公开了一种拉簧连接件装置，其特征在于，所述装置包括螺槽连接件(101)和螺旋形拉簧(103)，所述螺旋形拉簧(10 夹抱在所述螺槽连接件 (101)上。所述拉簧(10 材质为屈服点大于30kg/mm2的金属及合金材料。[0033]所述螺槽外径为3mm-10mm，底径为2. 5-9. 5mm,螺距为0. 35-1. 5mm,包括左右旋螺槽。所述螺槽连接件(101)为圆柱形。所述螺槽连接件(101)的螺槽形状为外螺纹(10 底面与螺槽受螺旋形拉簧 (103)轴向作用力的一面与外螺纹(10 底面的夹角大于45度，优选为90度，或螺槽二侧面的夹角小于90度，优选为0度的槽形，所述装置拉簧静力垂线(204)与拉簧工作动力线 (202)的夹角大于45度，优选为90度；拉簧工作动力线(202)与拉簧静止静力线O03)的夹角小于45度，优选为0度，所述螺槽连接件(101)包括左右旋螺槽及与螺槽同轴的螺纹孔(104)。再具体地说，本实用新型公开了一种螺旋形拉簧连接件装置，其特征在于，所述螺旋形拉簧连接件装置包括螺槽连接件、螺旋形拉簧，其特征在于，所述螺旋形拉簧的一端连接在所述螺槽连接件的外螺纹中，用于连接所述螺旋形拉簧的所述螺槽连接件的外螺纹有 1-5圈，所述螺槽连接件的外螺纹宽度为0. 3-2mm，所述螺槽连接件的外径为5_8mm，所述螺槽连接件的底径为4-7mm，所述外径的半径与所述底径的半径差距不小于螺旋形拉簧丝径的半径，所述螺槽连接件的螺牙高度不小于螺旋形拉簧丝径的半径，所述螺槽连接件的外螺纹为左旋或右旋单螺纹，所述螺槽连接件还包括一个与所述外螺纹同轴的螺纹孔，所述螺纹孔的内螺纹为三角形螺纹。所述拉簧为屈服点大于30kg/mm2的金属及合金材料，所述拉簧截面为圆形。所述螺槽连接件为圆柱形。所述外螺纹的内径为倒角或R角。所述螺牙的牙厚小于螺距。所述外螺纹优选为右旋螺纹。所述外螺纹的外径为3mm-10mm，内径为2. 5-9. 5mm,螺距为0. 35-1. 5mm。所述螺牙沿着平行于拉簧工作动力线的切面形状为正方形、矩形、两边倾斜梯形、一边垂直梯形、U形或者半椭圆形。所述外螺纹包括一个底面，两个侧面；所述底面与所述每一侧面的夹角为90度， 所述两个侧面的夹角为0度。本实用新型的技术方案和有益效果，可用附图说明如图3是四边斜底螺纹的动力线、静力线夹角示意图。图4是四边平底螺纹的动力线、静力线夹角示意图。图5是弹簧固定在四边平底螺纹内部的两侧截面示意图。图7 是四边平底螺纹与弹簧受力分析示意图。弹簧(10 受力分析四边平底螺纹弹簧抱紧件 (101)，其螺纹起始点与弹簧成垂直状，在弹簧(10 受力后，弹簧(10 的工作圈数保持不变。图9是弹簧弹簧抱紧件(101)装配静止状态(选用四边平底螺纹)。图10是弹簧弹簧抱紧件(101)装配静止状态的立体图(选用四边平底螺纹)。图11是弹簧弹簧抱紧件 (101)装配静止状态的主视图(选用四边平底螺纹)。图12是图10的A-A剖面图。图13是图10的B-B剖面图。图14是图13中C的局部视图。本实用新型的有益效果是其温度控制精度高，比现有的电冰箱温控器提高测量精度60%以上，完全满足了国家最新强制性标准的节能减排目标；用本实用新型的调节螺槽连接件(101)制备温控器，产品良率比现有技术提高40%以上，能大大提高企业经济效
图1是现有螺槽连接件与拉簧的透视图。图2是三角螺纹的动力线、静力线夹角示意图。图3是四边斜底螺纹的动力线、静力线夹角示意图。图4是四边平底螺纹的动力线、静力线夹角示意图。图5是拉簧固定在四边平底螺纹内部的两侧截面示意图。图6是三角螺纹与拉簧受力分析示意图。图7是四边平底螺纹与拉簧受力分析示意图。图8是拉簧螺槽连接件(101)装配静止状态(选用三角螺纹)。图9是拉簧螺槽连接件(101)装配静止状态(选用四边平底螺纹)。图10是拉簧螺槽连接件(101)装配静止状态的立体图(选用四边平底螺纹)。图11是拉簧螺槽连接件(101)装配静止状态的主视图(选用四边平底螺纹)。图12是图11的A-A剖面图。图13是图11的B-B剖面图。图14是图13中C的局部视图。图15是拉簧螺槽连接件(101)装配静止状态的立体图(选用三角螺纹)。图16是拉簧螺槽连接件(101)装配静止状态的主视图(选用三角螺纹)。图17是图16的B-B剖面图。图18是图16的C-C剖面图。图19是图18中E的局部视图。图20是各种形状螺槽与拉簧配置关系的截面图。
具体实施方式
实施例1本实施例公开了一种电冰箱的压力式温控器，其特征在于，所述温控器包括一个螺旋形拉簧连接件装置，所述装置包括拉簧、拉簧抱紧件、螺钉；所述拉簧包括连接区与工作区；所述连接区胀旋连接在所述拉簧抱紧件上；所述工作区非接触悬套在螺钉外侧。在满足发明所述内容的前提下，本实施例还包括如下具体设计所述拉簧的材质为钢丝。所述钢丝直径为0. 65mm。所述拉簧抱紧件外螺纹为四边平底螺纹，形状为矩形。所述四边平底螺纹的牙形为正方形，牙厚为螺距的一半。所述四边平底螺纹为右旋螺纹。所述四边平底螺纹的大径为8mm，小径为4mm，螺距为1mm。所述拉簧抱紧件为圆柱形。所述拉簧的工作点与四边平底螺纹的起始点垂直。表1 本实施例1的有益效果新旧技术测量精度对比
权利要求1.一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置，包括螺槽连接件、螺旋形拉簧，其特征在于，所述螺旋形拉簧的一端连接在所述螺槽连接件的外螺纹中，用于连接所述螺旋形拉簧的所述螺槽连接件的外螺纹有1-5圈，所述螺槽连接件的外螺纹宽度为0. 3-2mm，所述螺槽连接件的外径为5-8mm，所述螺槽连接件的底径为4_7mm，所述外径的半径与所述底径的半径差距不小于螺旋形拉簧丝径的半径，所述螺槽连接件的螺牙高度不小于螺旋形拉簧丝径的半径，所述螺槽连接件的外螺纹为左旋或右旋单螺纹，所述螺槽连接件还包括一个与所述外螺纹同轴的螺纹孔，所述螺纹孔的内螺纹为三角形螺纹。
2.根据权利要求1所述的一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置，其特征在于， 所述拉簧为屈服点大于30kg/mm2的金属及合金材料，所述拉簧截面为圆形。
3.根据权利要求1所述的一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置，其特征在于， 所述螺槽连接件为圆柱形。
4.根据权利要求1所述的一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置，其特征在于， 所述外螺纹的内径为倒角或R角。
5.根据权利要求1所述的一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置，其特征在于， 所述螺牙的牙厚小于螺距。
6.根据权利要求1所述的一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置，其特征在于， 所述外螺纹为右旋螺纹。
7.根据权利要求1所述的一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置，其特征在于， 所述外螺纹的外径为3mm-10mm，内径为2. 5-9. 5mm，螺距为0. 35-1. 5mm。
8.根据权利要求1所述的一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置，其特征在于， 所述螺牙沿着平行于拉簧工作动力线的切面形状为正方形、矩形、两边倾斜梯形、一边垂直梯形、U形或者半椭圆形。
9.根据权利要求1至8的任一项所述的一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置， 其特征在于，所述外螺纹包括一个底面，两个侧面；所述底面与所述每一侧面的夹角为90 度，所述两个侧面的夹角为0度。
专利摘要本实用新型公开了一种应用于压力式温控器的拉簧连接件装置，其包括螺槽连接件和螺旋形拉簧，其特征在于，调整了螺槽连接件受螺旋形拉簧轴向作用力的一面与螺旋形拉簧工作动力线的夹角，同时调整了螺槽连接件受螺旋形拉簧轴向作用力的一面与拉簧静止静力线的夹角，使拉簧静力垂线与拉簧工作动力线的夹角为90度；使拉簧工作动力线与拉簧静止静力线的夹角为0度。该实用新型解决了螺旋形拉簧连接点发生位移使螺旋形拉簧的工作有效圈数发生变化而呈现出非线性关系。该实用新型可用于制备冰箱、冰柜、烤炉、微波炉、空调器、暖气片等产品的压力式温控器力平衡机构，使控制精度提高。
文档编号F16F1/13GK202001538SQ201120134489
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者王东霞 申请人:王东霞