专利名称：用于气密电动压缩机的电动机衬垫的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及装在马达上的装置，该马达配置在共同的外壳中，具体涉及电动压缩机组件。
很多种机器将驱动马达配置在一个也密封由马达驱动的装置的外壳中。气密的电动压缩机是典型的这种机器。在大多数往复式压缩机装置的情况下，马达定子通常直接固定在气缸座上，如最好采用用在这种压缩机中的气缸座的常用内弹簧安装装置。在不需要压缩部件的弹簧安装架的涡形(或转动)压缩机装置的情况下，可采用简化的更经济的方法。对于这些情况，马达通常用压配合直接装入到压缩机壳体中。为此要求马达定子铁心的外直径与压缩机壳体的尺寸一致。
在设计特定应用的转动压缩机时，可能需要使压缩机壳体的尺寸与电动机定子架的尺寸不一致。在要求的压缩机壳体尺寸大于要求的电动机定子架尺寸的情况下，则需要获得一种安装马达定子的常规方法，以避免外加铸铁外壳、安装紧固件等而增加成本。虽然可以提供一种壳体，该壳体具有接纳压缩机的某种直径的第一部分和接纳马达定子的不同直径的另一部分，但这种阶梯式的壳体其制造成本比常规的圆筒壳体高。
在马达定子直径小于压缩机直径的应用中，可以加入一个中间套筒部件，该套筒部件具有适合于压配合装入马达定子的内直径和适合于压配合装入压缩机外部壳体的外直径。在马达定子和压缩机壳体之间的尺寸差别很大时，这种方法的主要问题是由于较厚的套筒形成极大的刚性而容易损坏(扭曲)马达的定子铁心。在这种情况下，由压配合产生的所有应力基本上垂直作用于马达定子铁心的外直径。如果采用冷压配合技术，则使这一问题更加严重，因为在部件之间的压配合的应力一开始进入压配合期间便一定由定子叠层中的第一层(或若干层)单独支承。
本发明提供一种柔性套筒来克服这些问题，该套筒在受到马达定子和压缩机壳体压配合的力时具有柔性，而同时又可在压缩机壳体和马达定子之间传递足够大的正交力来“卡紧”，由此可以有效地支承马达和产生的转矩。该套筒设计得越具柔性，则定子铁芯和压缩机壳体的制造尺寸的控制便越不严格。
在优选实施例中，该套筒为不规则的或多瓣式圆筒形，在该圆筒中形成许多与定子接合的径向向内的表面和许多与外部壳体接合的其外周面与径向向内表面分离的径向向外的表面。通过尺寸、材料和壁厚的选择可以控制作用在定子和外壳二者上的紧固力，从而保证有适当的固着力而同时又能够有效地压配合组装部件。
从下面结合附图进行的说明及所附的权利要求书可以明显看出本发明的其它优点和特点。
附图的简要说明
图1是本发明的其马达定子装在外部壳体内的旋转式致冷压缩机的截面图；图2是图1所示马达衬垫环的平面图；图3是沿图1所示的压缩机沿3-3线截取的截面图。
优选实施例的说明现在参照附图，具体参照图1，该图示出旋转式的气密的致冷压缩机，总的用编号10表示。压缩机10包括外壳体12，壳体中配置总的用14表示的压缩机组件和驱动马达16。
外壳12包括大体圆筒形的中间件(18)、固定在中间件下端的底盖件20和固定在中间件18上端部的顶盖件22。外壳12的下部分还形成润滑油槽21。另外，消声板24固定在顶盖件22和中间件18二者的外周面上，该消声板用于在外壳12的上端部形成适合于接收从压缩机组件14排出的压缩制冷剂的排放室。吸入入口接头23装在中间件18上，排出口接头25装在顶盖件22上。
压缩机组件14包括主轴承座26，该轴承座被支承地固定于外壳的中间部分18上并可转动地支承驱动轴28。轨道涡形件30可驱动地连接于曲轴28的偏心销部分并被轴向支承以便可以在轴承座26上进行轨道运动。非轨道涡形件32可轴向移动地固定于主轴承座26并包括居中配置的排出口34，该排出口与消音板24上的出料进口36轴向准直。浮动密封件38围绕排出口34配置，在排出口34和出料进口36之间形成密封的流体通道。
涡形件30和32分别包括分别凸出于螺旋形盘绕件44、46的端板40和42。如图所示，螺旋形盘绕件44、46交错配置，其相应端部与相对涡形件的端板形成密封接合。当轨道涡形件30相对于非轨道涡形件32进行轨道运动时，盘绕件44和46形成活动的流体槽，当该流体槽从径向外部位置移到径向内部位置时，该槽的尺寸减小。
为制止轨道涡形件30进行转动，设置十字联轴节48，该联轴节支承在主轴承座26上并包括成对的连接件，该连接件啮合在轨道涡形件30和非轨道涡形件32上形成的连接件。
还设置下部轴承组件50，该组件固定于中间部件18的下端部，驱动轴28的下端部伸入润滑油槽21，并包括使油从油槽中流出的适当泵和内部通道，以润滑压缩机10的轴承和其它运动部件。
驱动马达16配置在压缩机组件14的下面并包括转子52和定子54，该转子固定于驱动轴18两端的中间部分，而定子沿该转子52的四周配置。
在操作时，气体通过吸入入口接头23吸入外壳12，然后通过涡形件30和32外周面上的入口进入在盘绕件44和46之间形成的槽中。当轨道涡形件30相对于涡形件32沿轨道运动时，由此形成的流体槽将径向向内移动，因而其尺寸减小并压缩吸入的气体。压缩的致冷剂最后通过排出口34排出，进入排放室，然后再从该室通过排放出口25流到致冷机或空气调节系统。
在美国专利No.4 767 293、5 156 539、5411 384和532 0506中更详细地公开了迄今所述的压缩机10，所有这些专利均由本发明的受让人拥有，其内容已作为参考包含在本文中。
如上所述，在很多情况下需要利用其定子尺寸小于压缩机组件和/或外壳外直径的马达，为了能在这种压缩机中使用这种马达而不增加额外费用来减小外壳的直径，以便容纳马达定子或其它一些紧固装置，本发明提供一种马达衬垫环56和压缩机组件，该环设计于压配合在马达定子54的外周面上，该组件然后压配合在外壳12的中间件18内。
如图2和3所示，可以清楚看到，马达衬垫环56形状大体为圆形，具有许多沿圆周间隔开的沿其周面的径向向外凸出部分58。许多径向向内的间隔开的部分60配置在凸出部分58之间，该部分60包括在其相对两端的用于连接两部分58和60的径向向外延伸的拱形部分62。
部分58分别包括径向的面朝外的表面64，所有这些平面位于一个想象圆的圆周上，该想象圆的直径尺寸相当于外壳12中间部分18的内直径，从而可使马达衬垫56压配合在该内直径中。同样，各个径向向内的间隔开部分60包括径向的朝内的表面66，所有这些表面位于第二想象圆的圆周上，该第二想象圆的直径相对于马达定子54的直径进行选择，使得马达衬垫56可以压配合在马达定子54上。在表面64和66的轴向两端部分别形成轻微的倒边68和70，以便于使马达衬垫56压配合组装到外壳12和马达定子54上。
从图3可以清楚看到，当马达衬垫56组装到定子54和外壳12的中间部分18上时，表面64将与外壳的内周面形成牢固的压配合啮合，而表面66则与定子54的外周面形成牢固的压配合啮合。如图所示，向外凸出部分58的径向内表面与定子54的外表面是间隔开的，因此可以防止在外壳12和马达衬垫56之间的压配合所形成的力直接传送到马达定子54上。同样，部分60的朝外的表面与外壳12是分开的，因而可防止在马达定子54和马达衬垫56之间的压配合所形成的力直接传递到外壳12上。因此这些相应的间隔以及拱形部分62可使马达衬垫环具有一些柔性，由此可以调节压配合所形成的力而没有可能损坏马达定子铁芯的危险。在组件装配过程中这种柔性特别重要，因为当定子压配合在衬垫中和衬垫压配合在外壳中时压配合的力一开始只作用在头几片定子铁芯上。如果这些力过大，则这些开头的铁芯片便会受到损害。
应当注意到，尽管示出的马达衬垫56分别具有六个表面64和66，但是其数目及其相对尺寸(沿轴向和圆周方向的两个尺寸)对于特定的应用可以改变，从而形成充分大的啮合表面积，保证在外壳12和马达定子54之间形成牢固的固定支承。另外，适当地选择拱形部分62的柔性还可控制“卡紧力”。最好控制这些不同的因素，使得可以在将马达定子54压配合到马达衬垫56中的同时将马达衬垫56压配合到外壳12的中间件18上。还应当注意到，因为马达衬垫的柔性，所以马达定子和外壳结构可以接纳更大的公差，因而形成附加的经济利益。在优选形式中，马达衬垫的壁厚基本上为常数，这有利于例如采用粉末冶金法进行制造。利用这种方法可以一次生产出最后形式的马达衬垫56，而不要求任何辅助的精加工或机加工，因而使衬垫56的成本保持在低水平。
现在可以看到，本发明提供一种相当廉价的装置，利用这种装置可以在电动压缩机中或其它的马达和被驱动装置均压配合在共用外壳内的装置中容易地和方便地装入小直径的马达定子。应当注意到，尽管已说明马达衬垫56与旋转压缩机相结合，但该衬垫还很适合于很多其它应用例如包括其它类型的旋转压缩机。
很明显，可以完全确信，本发明公开的优选实施例可以提供上述优点和特征，但应当认识到，本发明可以进行改型、变化和改变而不背离所述权利要求书的正确范围或清晰的意义。
权利要求
1.一种用于将第一外直径的马达定子装在其直径大于上述第一外直径的外壳中的马达衬垫，该马达衬垫包括一个环形部件，该环形部件具有许多适合于啮合上述外壳内表面的径向朝外的沿周面间隔开的第一表面部分和许多适合于啮合上述马达定子外表面的径向朝内的沿周面间隔开的第二表面部分，上述第一表面部分基本上与上述第二表面部在圆周上错开，所以可避免在径向方向的准直。
2.如权利要求1所述的马达衬垫，其特征在于，上述马达衬垫包括许多径向朝内的与上述马达定子外表面部分隔开的第三表面部分。
3.如权利要求2所述的马达衬垫，其特征在于，上述第三表面部分配置在相邻的第二表面部分之间。
4.如权利要求3所述的马达衬垫，其特征在于，第三表面部分与上述第一表面部分是径向准直的。
5.如权利要求1所述的马达衬垫，其特征在于，上述许多第一表面部分位于一个想象圆的圆周上，上述想象圆具有相当于上述外壳直径的直径，因而可使上述马达衬垫压配合在上述外壳中。
6.如权利要求1所述的马达衬垫，还包括在上述第一和第二表面部分的相应部分之间延伸的拱形部分。
7.如权利要求6所述的马达衬垫，其特征在于，上述拱形部分使得上述马达衬垫具有柔性，因而上述马达衬垫可以适合不同直径的外壳和不同尺寸的定子。
8.如权利要求1所述的马达衬垫，其特征在于，上述马达衬垫其轴向长度小于上述定子的轴向长度。
9.如权利要求1所述的马达衬垫，其特征在于，上述马达衬垫沿其周长具有大体恒定的壁厚。
10.如权利要求1所述的马达衬垫，其特征在于，上述第一表面的尺寸相当于上述外壳尺寸，从而形成第一预定卡紧力，上述第二表面部分相对于上述定子确定尺寸，从而形成第二预定卡紧力，上述第一和第二卡紧力大到可以充分防止上述定子和上述外壳之间发生相对运动。
11.如权利要求1所述的马达衬垫，其特征在于，上述第一表面部分位于第三预定直径的想象圆的圆周上，上述第二表面部分位于第四预定直径的想象圆的圆周上，上述第三和第四预定直径之间的差值大于上述第一外直径和上述外壳直径之间的差值。
12.如权利要求11所述的马达衬垫，还包括在上述第一和第二表面部分之间延伸的相互连接部分，上述相互连接部分使上述马达衬垫稍具柔性，因而在将上述马达衬垫组装到上述外壳内时上述第三预定直径可以减小。
13.如权利要求12所述的马达衬垫，其特征在于，当将上述马达衬垫组装到上述定子中时上述相互连接部分能使上述第四预定直径增加。
14.如权利要求1所述的马达衬垫，其特征在于，上述马达衬垫形为连续环。
15.一种制冷压缩机，包括外壳，包括具有第一直径的大体圆筒部分；支承在上述外壳内的压缩机机构；马达、配置在上述壳体中，可驱动地连接于上述压缩机，上述马达包括第二直径的定子，上述第二直径小于上述第一直径；马达衬垫，用于将上述定子固定在上述大体圆筒部分中，上述马达衬垫包括许多与上述外壳内表面啮合的径向朝外的第一表面部分和许多与上述定子啮合的径向朝内的第二表面部分，上述第一和第二表面部相配合而将上述定子支承在上述外壳的上述圆筒部分内。
16.如权利要求15所述的致冷压缩机，其特征在于，上述第一表面部分在圆周上与上述第二表面部分错开，因而可避免其径向准直。
17.如权利要求15所述的致冷压缩机，还包括在上述第一和第二表面部分的选择表面之间延伸的相互连接部分，上述相互连接部分在组装上述马达衬垫、上述定子和上述圆筒部分时可受作用而在上述第一和第二表面之间进行稍许的相对径向运动。
18.如权利要求15所述的致冷压缩机，其特征在于，上述压缩机是涡形压缩机。
19.如权利要求17所述的致冷压缩机，其特征在于，上述马达衬垫形为环形，上述第一和第二表面部分在圆环上错开地配置，而上述相互连接部分配置在环形相邻的第一和第二表面之间。
20.如权利要求15所述的致冷压缩机，其特征在于，上述第一表面部分位于第三直径的想象圆的圆周上，上述第二表面部分位于第四直径的想象圆的圆周上，可以选择上述第一和第二表面部分的尺寸、上述第一和第三直径之间的相对尺寸和上述第二和第四直径之间的相对尺寸，以提供足够大的卡紧力，从而防止在上述马达定子和上述外壳之间发生相对运动。
全文摘要
公开一种马达衬垫,该衬垫很适合于将第一直径的马达定子牢固地固定在较大直径的外壳内,这样可避免制造成本更高阶梯形的外壳来接纳马达和被驱动装置。该马达衬垫特别适合于与这样的气密电动压缩机连接,即在这些压缩机中,需要利用直径大于马达定子尺寸直径的外壳,而且仍然由外壳支承马达。因为马达衬垫稍有柔性,所以该衬垫有利于将马达定子组装在衬垫上而同时将衬垫组装在外壳中,而且还可以容纳这些部件之间的较宽范围的公差。
文档编号H02K5/24GK1191266SQ98104308
公开日1998年8月26日 申请日期1998年1月25日 优先权日1997年1月27日
发明者理查德·S·塔克 申请人:科普兰公司