專(zhuān)利名稱(chēng)：腔和活塞的組合及包括該組合的泵、馬達(dá)、吸震器及促動(dòng)器的制作方法
Jg^塞的組合及fe^組合 的泵、馬達(dá)、^T器及促動(dòng)器
本發(fā)明是申請(qǐng)?zhí)枮?0809034. 3 (PCT/DK00/00207 )、申請(qǐng)日為2000年 4月25日、發(fā)明名稱(chēng)為"腔和活塞的組合及包括該組合的泵、馬達(dá)、吸震器 及轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)"的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
M明涉及-^^t腔室和置于腔室內(nèi)的活塞的組^M，所i^室和
活S^b可沿""m^向在笫一、^置^j;fe^運(yùn)動(dòng).j^yya合可^于需要 腔室^S&^i^^t^中.這些^3L的實(shí)例是M活塞泵、特別是手x!Mt 的活塞泵、促動(dòng)器、體器、馬達(dá)等.
背景技術(shù)：
^f人力操怍的活塞泵的問(wèn)趙在于泵使用者的臂iuiiyL^力.如果-如
輪^P樣的密閉體內(nèi)的^^液^ht的壓力是:ifc^^大的，那么M^t需
施知的力jm^^"個(gè)^Mpt如果介質(zhì)是*^泵中的水一類(lèi)的不可M的 液體，所加的力^Hf^是一樣的.這使^#^^+分難受.在設(shè)計(jì)中，那些力 的大小通常是^^期望的^l者臂i^重量與初始能力Mm密體^Nr時(shí)間 iM^合確定的.活塞的直徑確定IMt^^斤施加的力的大小.泵f^作時(shí)間還由泵缸 筒的^ift確定.^tHL定了一定高度的人賴(lài)j^，自行車(chē)^^車(chē)泵均是明顯 的例子.高壓^JJ^男性用戶餘的(設(shè)計(jì)絲點(diǎn)體重751^、高度l,75m)， 它們恕各了婦#十多歲的兒童才^賽自行車(chē)的最大用戶群.
在必須用如與高壓自行車(chē)泵同^"^^得4-13Bar范圍的壓力時(shí)，如果該 泵是手X^ft的(地面)泵，那么^ffi大^ 4fe"胎的少^^作時(shí)間與高壓小4MR
輪胎的小力結(jié)合M為問(wèn)厄如^M"大4Mp、的^f^a^胎必須用一高壓^Mr氣
的話，打氣時(shí)間超過(guò)需要的時(shí)間，糊戶#^覺(jué)不到^^用戶;^^ 覺(jué)的反 作用力.由作常只要求iMt^棟的""^"^M^jibf^的終端，所以用高 ^面^ii常難以獲得高^(guò)s^胎的iE^壓力，而且由于*力過(guò)高，很)^N^制活 塞的運(yùn)動(dòng):Hf止.在80^N^輛了新穎自行車(chē)和輪胎.這類(lèi)自行44itr^
用作i^r工具，因此，在專(zhuān)利狄中可以看到朋的活絲.這些泵借助于嫂 的力妙時(shí)間，食^l^^高壓W^輪脅氣.i^l通過(guò)同時(shí)^^踏食feifc控制
通斷的同軸/平^汽一活n實(shí)現(xiàn)的(例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)DE19518242A1、
5DE4439830A1、 DE4434508A1及PCT/SE96/00158) it^b^ir^:很責(zé)，而
且由于在泵中使用的關(guān)鍵件多;o悟而容易出故障-
在先前的自行車(chē)t^"中，^t了其夕h^是帶一可動(dòng)活塞的"f^截^^形式的
自行車(chē)地面泵.由f^錐^h下紅的，其貝的顯然^J^咸少辦力，顯然聘
^^"^^的這種活塞，其可^ir不同直徑的一腔中運(yùn)動(dòng)，而^a被恰當(dāng)?shù)豝f和 封閉.這并;p^人驚奇，因?yàn)樯a(chǎn)可靠的這^^i^那么容易，尤其是^x有低 壓大^p糸胎的時(shí)代的^Nt態(tài)下更是如此。對(duì)于這樣的用戶產(chǎn)品鄉(xiāng)^引起
大的問(wèn)題.對(duì)于當(dāng)前的高壓絲專(zhuān)用iM^說(shuō)，可以說(shuō)^^在泄漏問(wèn)亂對(duì)于高壓
和/糸/^&iL高壓的活JW構(gòu)來(lái)說(shuō)，其不產(chǎn)生^完全不同于^&狀態(tài)，
美國(guó)專(zhuān)利US5S(m88涉及^^帶一可/fM^it:袋的有機(jī)結(jié)構(gòu)管流終止器.此 終止器與運(yùn)動(dòng)活塞不餘比.在泵罐中，^ifc^運(yùn)動(dòng)和/或擠壓的介質(zhì)錄lLL 產(chǎn)生動(dòng)力M，而泵^受擠壓的壁沿與活^E兩^Ni置間運(yùn)動(dòng)的方向垂直的方 向，在面積殺/或形財(cái)面i^Jt截面積.這會(huì)引起特定的絲問(wèn)題.這些絲 問(wèn)^litit^明解決的，
英國(guó)專(zhuān)利GB2023715A和GB2070731A涉及"^帶""^t筒的泵，由于釭筒在 ^!^觸時(shí)，因生產(chǎn)4M^因而使釭筒有一點(diǎn)兒內(nèi)錐度.該錐度使釭筒^^r 中取出.活絲一羽H4^的^Ht，此t^件在^N^中完全有禮在一個(gè) 50至100毫米的直^|
U&的截面困形應(yīng)該有面積A廣7r (19/2)2 = 283.5. *^該 界面的可能的最小曲率的凸曲^t^是 r=1.54， k=l/r = 0.65，
.此一系列截面展示了該#^面面積的減小，但是通過(guò)x = 89.4
在該國(guó)中的曲線不是按比例畫(huà)的，此圖只錄示^^原現(xiàn)該曲缺可以通過(guò)彎 曲變^^^i一步優(yōu)化這樣可以改善活^t壁的密封.
圖7M展示""^對(duì)于一定固定長(zhǎng)度的界面曲線最優(yōu)化的非凸曲^一個(gè)可能 的最小曲率.用"f^應(yīng)于圖7L中所示圖形最大曲率的最小曲^徑的公^;
71+ 4
用x標(biāo)定的長(zhǎng)U由下式
JC = — ( 1 + 7T )
\
4
確定的， 式中 r-最小曲率半徑
L-界面長(zhǎng)度-常數(shù) A!:起始域面積Ao要4^少后的面積， ^f邊界曲線可能的最小曲率的該非凸曲線(M明顯的弦狀中間雙曲線的 改變)為 r-6.3，
k-l/r = 0.16， x-42
在圖上的曲線不是按比例的，此圖只展示^^原逸
圖8A、 B、 C展示泵的第七實(shí)^^，其活S^置被設(shè)計(jì)成另一種復(fù)^^構(gòu)， 此^^密閉腔中具有例如空氣,的可壓縮氣^h質(zhì)(也可以是^6I:如水,的 不可M液體介質(zhì)或可^和不可^的介質(zhì)組合)，jtkj^i更計(jì)為如^"種增強(qiáng)的 軟管.也可以^5L該活^Jj&a壓^Ji的襯里、加強(qiáng)件和;^&不同于*#加壓 側(cè)的 - 其外皮可以制作成預(yù)制成形外支使4^泵;ff^期間^4^該形l也可以 將夕卜皮制成二個(gè)或更多部分，它們本身是預(yù)制成形的，—分扭活^E的非 加壓側(cè)，另一則在加壓側(cè)上(請(qǐng)參看困犯，分別為x部分及y十it部分) 在泵 4tf呈期間，這兩部絲交鉸接(請(qǐng)看圖犯之xy和zz).在該麟面的jfcH殳密封緣可以導(dǎo)St^密^Wl的活塞栽面改變，因而^&該活塞內(nèi)的體積變化此 體積變化可引起可B^介質(zhì)的壓力變4fc^產(chǎn)生變化了的密封力.此外，在將該活 Ul的截荷傳it^活^m過(guò)程中，可^^N^^,JU^部分的的作用.
圖8A^l示加^90的縱截面，它具^(guò)"連續(xù)面曲線外，在iil截面中在泵行 程^^結(jié)^t分別有活塞92和92，.腔90的高壓部分具有出口槽93和入口 槽94，兩槽分別有單向閥95、 96(未示出K如果用于^^的話，單向閥95可 以省略.
圖8B展示了直絲3SiB^Wt^活餅97上的活塞92,活S^H"里99、 加強(qiáng)件100和^A^101之內(nèi)^TT錄介質(zhì)103.外皮99、 100、 101的x部^p 在活錄置92的加壓部分處的Y和Z部分一樣是預(yù)成形的.^卜皮的部分x和y 之間有鉸鏈xy. X部分與中心線19間有平均角度ri,.部分y和x相i^接，兩 者之間有角度K4， &角度i^lf^該力主JH^導(dǎo)向活^f.在部分Y和Z^J司 有角度、入角^^##>^^內(nèi)的壓力愈高，愈使這部分垂直于中心氣在Z部 的兩—半之間有鉸鏈ZZ.密棘用102標(biāo)艮
困8C展示在^^M^Jt的該活塞外皮的部分x，與中心線之間有夾角n 2, 部分x，和Y，間有夾角Ka， Y，和Z，之間的角度入幾乎沒(méi)有改變.Z的兩林分間 的夾角接近于象jH^^f示截面內(nèi)的中心線19與密員102間的距離a，約為 >^^討呈^處時(shí)的距離《的40%.此時(shí)的密^^用102，標(biāo)逸fe^的介質(zhì)用 103，標(biāo)生
圖9A、 B、 C、 D展示財(cái)固狄寸的腔室和能改變其尺寸的活塞第八實(shí)施 例的組賴(lài)詳細(xì)結(jié)構(gòu)，活塞是一種可充滿腔室橫截面的可膨脹來(lái)在4灘期間， 活塞可在密W^^Zl其附近不斷地改變其大小.材料可以是可幹法變形的襯里和 如纖維(例如玻璃纖泉硼纖乘炭纖維和aramid纖維)織物、原纖乘或勤以 物那樣的iL^^^X的復(fù)^. ^Lfe纖,構(gòu);Mt活SJi的總栽荷(圖示活塞e^f
一些內(nèi)部it&)活塞可以變j^t似于來(lái)橢圃曲面("拉哥H^i"樣形狀)或^r
其它形t例如此^BNl面面積的減少^bfcb可膨脹體沿錄面方向的大小減少，
而且由于是纖^w構(gòu)可能減少三^寸，其依據(jù)是"M結(jié)構(gòu)效應(yīng)".在該結(jié)構(gòu) 中，纖^Dft^立地作層狀切變.^^^1M可棒在變形材^^作的，適合于
此腔內(nèi)的特定^I;狀2(L如果該襯里和;M^不是不滲透的，可以在該體內(nèi)用一
個(gè)單獨(dú)的嚢袋供該體裝填氣體和/或液體介質(zhì)之用.該支^^￡例如纖^^該體內(nèi)壓力高于其外面時(shí)，可靠其自身提鄉(xiāng)庋罔為此強(qiáng)度Hl^伸強(qiáng)紋寸以推
薦這種受壓^Hf，以便獲得適合的密^H^用時(shí)間.由于腔內(nèi)的壓力可以連續(xù)地 變化，可膨脹體內(nèi)的壓力也應(yīng)該^^這種變仏而JUIl稍稍高一點(diǎn)，而JUi^ 持(該體內(nèi)的介質(zhì)量)恒^她內(nèi)的壓力在泵^^的^H"—狄應(yīng)該絲高于
腔內(nèi)的.此m&的方案僅能用于^^(泵).否則，活塞可tyL該腔中f腺對(duì)
于腔室的更高壓力可以需^"種方案，從而使其內(nèi)部壓力根據(jù)腔內(nèi)壓力的變化而 變化，但應(yīng)總是姊高一點(diǎn).這可以用蒲不同的方案-栽賴(lài)節(jié)裝置來(lái)實(shí)見(jiàn) 這些方案的M原理是改變活塞內(nèi)部的介質(zhì)的體積和/或壓力和/或^該內(nèi)部
介質(zhì)的溫t別的原理也可以妙用，例如JE^錄活^卜皮的材^W^—種專(zhuān) 用橡尤這##料確定變形能力的是￡模毫^"M^可膨i^體內(nèi)的相對(duì)量 及它的可壓縮4t在該活塞內(nèi)應(yīng)用了不可iEi^介質(zhì).通it^該密W^的構(gòu)戴面
面積大小的變仏可以改變活^ 、其原罔是沿運(yùn)動(dòng)方向的活塞尺寸是不變
的.這種^p、變M不可^介質(zhì)從在一中空活塞片內(nèi)的一彈簧力操作的活S^ 出或流人也可以將該彈簧力操怍的活Sit^它^it的地方.由活塞^ 、改變 產(chǎn)生的壓力和由亍所迷彈簧力產(chǎn)生的壓力改變的組合導(dǎo)致了一定密封力.所述彈 簧力起對(duì)密封力翻調(diào)整的作用.艦可壓縮和不可壓縮介質(zhì)的一^l且合，使不 可壓縮介質(zhì)交流就可以有""^^ii的栽荷調(diào)節(jié)；i^的不可^^h質(zhì)^^荷調(diào)節(jié) 裝置的作用.進(jìn)一步的 fcSbL通過(guò)該腔內(nèi)活塞的辦力交^t述彈簧時(shí)，.由于 較低的密封力和較低的摩擦力，使活塞易于縮回，^^棒,^t快速變暖的特 定介質(zhì)后，可以實(shí)現(xiàn)使活塞內(nèi)介質(zhì)的溫度升高.
圖9A展示圖8A的壓力腔的縱截面，城面內(nèi)在姊^H6處有圖9B的活塞 146，在^m^^h有圖9C的活塞146，.
閨9B展示有一可膨脹體的活塞146,膨脹M財(cái)纖維130的方式，使該膨 脹體成一絲曲面.；tJt^及襯里分別用131和132標(biāo)生^M^內(nèi)部有不錄 的囊袋133. 直^^絲活缺120上姊的一端用蓋121、在另一端用蓋 122鎖緊.活塞lfl20的空心逸逸125^M^求內(nèi)壁J^"一孔123，從而使如絲該 球內(nèi)的一種不可歸的介質(zhì)^W的;Jp^Jt^能自由絲活^f 120的管道125流 動(dòng).管道125的另一端被由彈簧127械的可動(dòng)活絲閉，該彈簧安絲活缺 128上，彈簧127調(diào)節(jié)該球內(nèi)的壓力和密封力.密封表面129與該腔室的相鄰壁 近于線#^觸.該纖維(^jM^說(shuō)明書(shū)的附圖中)只是示意'liAk^lL示.
33閨9C展示在^fW狄的閨犯的活笨^M^t的截面面積產(chǎn)小.該絲時(shí) 有fet的密封表面134，贈(zèng)辦與^4p的腔壁均勻接舦！^^不可^i^介質(zhì)124，被 擠出被絲的來(lái)活塞126運(yùn)動(dòng)到與圖9B所示出的相應(yīng)位置.為了減少雜力， ;tA^在該密封表面可以有未示出的肋，或可以有4^^系^^層(腔壁也可以 ^#處理，^fe 殳有示出).蓋121和122兩者均不可沿活塞桿120運(yùn)動(dòng).格子結(jié) 構(gòu)錄只是該外皮剩余材躺一分.其它部^tH示為—"凸肩"135，凸肩 會(huì)明^iW少^時(shí)間，而JUiit加;f^. ifc^卜，密^^用129，標(biāo)示.^L/斤示橫 截面中的腔中心線與密^ 129間的距離ct ，約為在^^處的距離a的48%.
圖9D展示密封力的一種^t糊節(jié)絲內(nèi)部有可絲介質(zhì)136和不可壓 縮介質(zhì)137， ^h質(zhì)壓力可以用有一密封環(huán)139的活塞138及JL^操作力有關(guān)的 活幼:140來(lái)調(diào)節(jié).活塞138可在該球的腔141中滑動(dòng).止擋145將球緊固在活 缺140上
圖IOA、 B、 C展示一歧的活塞^Eifc活塞中，該外皮的剩^P分在該腔 室小截面附近可以被g這^^使用時(shí)間的延d^減少^^^此方法涉U 樣的一個(gè)事實(shí)此活^活^ff上的懸置可以^或^t活^f到達(dá)離腔中有最 高壓力的活塞側(cè)更遠(yuǎn)的一#置.在該可動(dòng)蓋和活^f上的jt4i之間的彈M另 一個(gè)載輛整裝置的作用.


圖10A所示本發(fā)明的一絲的縱截面，jft^有兩個(gè)活塞位置，分別為168和
168，.
圖10B展示有一可膨I^卜皮的活塞外皮有至少具兩層纖^^構(gòu)形式的纖維
m，夕Mtjfe膨脹最終產(chǎn)生近似球的形絲橢圃體形札如"卜皮不緊密，活塞內(nèi)
可以有一不透^vg" 172.介質(zhì)是"~^如空氣一類(lèi)的可>^介質(zhì)^水^#的不可 贈(zèng)介質(zhì)的組合.夕卜皮170安絲活^!f端部處的蓋175內(nèi)，蓋175固定于此活 塞片176上，外皮的另一端以鉸接方式緊固在可以在活塞扦176被導(dǎo)引的一可動(dòng) 蓋177上.蓋177被彈簧178朝此腔室的加壓部分?jǐn)D風(fēng)彈簧178的另一端壓向 固定于活缺176的墊179.該密棘用167標(biāo)^
圖10C展示在泵^^束處的圖IOB的活塞彈簧178，^ta^.對(duì)不可 贈(zèng)的介質(zhì)173，和174，同樣有此外皮170，被變艱因而5tW大密封表面167，. 密辦167與該腔中心線間的距離a ，約為^Wf^賴(lài)處的距離a的43 %.
圖IIA、 B、 C展示在沿活^f^動(dòng)方向的兩個(gè)端部^Mj有一可動(dòng)蓋，iW可將材料的多余部分帶先^r^P對(duì)于辨用活塞泵內(nèi)的活塞的殺L而JJ5i 在它特別可以用于雙作用泵的活t ^Cl作用泵中，行舉和回縮^^l是泵工作 im該外皮由于有活tt"上的止擋，在運(yùn)作期間其運(yùn)動(dòng)被間接地mjJL雄安 置^f吏該腔內(nèi)介質(zhì)的壓力不能使法^^開(kāi)活^f.'
圖11A JL絲腔的縱截面，jH^—e^的^姊結(jié)^h有活塞208和
208,.
圖UB展示活塞208的第九實(shí)施例.該球的外皮與圖10的外^J1不多.現(xiàn) 在一不滲^ir在內(nèi)部被緊緊3WvS^頂部的蓋191內(nèi)和在底部的蓋192中.這些 蓋的詳細(xì)結(jié)構(gòu)沒(méi)有JL示，并且可以i^所有的婦&方法來(lái)安裝它們.兩蓋191和 192購(gòu)可平移或^it活^f 195.這可以iM樹(shù)方法，例如^M沒(méi)有在圖上展示 的不同類(lèi)型"軸a實(shí)見(jiàn)在頂上的蓋191由于在活塞內(nèi)^"止擋196防止向-fc^ 動(dòng)而僅能向'下運(yùn)動(dòng)，密封力的"調(diào)節(jié)"(機(jī)構(gòu))具有^l內(nèi)的可^不可^介 質(zhì)206和205的組合4活塞fr 195內(nèi)的彈簧力操怍的活塞126.介質(zhì)可以通過(guò) 孔199、 200、 201自審地流過(guò)該活^f壁207.在頂部和底部的所述蓋中的0型 環(huán)或^fX物202、 203分別用來(lái)^t 191、 192對(duì)活^f密封.^L示為活^f 195 頂端處的一螺紋件組件的蓋204緊閨該活^f.相應(yīng)的jb^^fe所要求的外皮的 ife動(dòng)可:R^"X^^活^f上的其它^r地方.
圖11C展示在泵^^^h的圖11B所示活釓在頂部的蓋191 GAUl^ 196處移過(guò)了"段X距離，底郊的蓋192則私醫(yī)向止擋197.此時(shí)可鵬介質(zhì)和 不可^^h質(zhì)分別以206，和205，標(biāo)^-
圖12A、 B、 C、展示了一相對(duì)以前的活:i^ii的活塞此 tt^iWl1， 節(jié)裝U由于更小的密封接觸力，尤其是由于更小的橫栽面面^^t^擦的減少而 得到的密封力的更^節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的.此^的調(diào)節(jié)涉^it樣的事實(shí)活塞內(nèi)的壓 力絲由于在同一活S^T上有一對(duì)活S^v^^在活^f上的辦力無(wú)關(guān)，因此直 接受腔室內(nèi)的壓力影響.如果^力可變仏例如被增九因?yàn)槊芊饬θ匀缓愣?和不會(huì)出現(xiàn)喪失密封，錄泵^^停止期間可有特定的化泉.在泵^^^t 在腔內(nèi)壓力被減少時(shí)，由于較低的^^力而使縮回更容易些.在是雙作用泵的情 況下，載糊節(jié)裝置例如可通it^示出的jJt^輛節(jié)裝置的雙作用方案，來(lái)受該
活塞兩側(cè)的影響.所示的此活s^構(gòu)順應(yīng)一種技術(shù)^:,例如在腔內(nèi)壓力的增大
M活塞內(nèi)的壓力增大.別的扭^術(shù)^X可導(dǎo)致其它結(jié)構(gòu).該關(guān)系可以=&設(shè)計(jì)#&
35該增大可以不是線性關(guān)系.此結(jié)構(gòu)是由活^t^l一^^塞它們可以鴻"相同 的面積、不同的大小和/或變化面護(hù)、
由亍特定的纖^構(gòu)和總的合載荷( 一一它顯得有點(diǎn)JLii載-)該活 ^
截面內(nèi)的形4^^形的.^^Mi截面內(nèi)的兩個(gè)角起密封面的作用，它們由于此腔的
橫截面較小而減小了接觸面機(jī)接觸面的大d,然可以有外皮的加筋外表面而增
大.該腔壁和/或活塞的夕NH可以涂^^或能由低磨^t料制作的涂層.
一種腔的可能t^爻有畫(huà)在閨上jfctj^例如財(cái)國(guó)7F的腔的滅面，腔中有 一個(gè)活塞此腔室(^M^況下的一個(gè)實(shí)例)根據(jù)圖12A - C有三傳賴(lài)活塞 在第一圓形橫截面(見(jiàn)圖7F頂部左邊).它們每個(gè)均密封、4fofc密封和對(duì)界面曲 線密封，錄該腔沿縱軸線的別的位XJi，對(duì)三^f^突出^t一密封并相互密 封(見(jiàn)圖7F如頂部右邊)，而該縱軸線上另夕h^NiXJi，只是密封三個(gè)^W 突部之一.
圖12A展示一活^i^a^喊面，在腔216中有處于一4灘，姊結(jié)束 處的第十實(shí)施例的活塞222和222，.
圖12B展示一個(gè)活塞其主要結(jié)構(gòu)在閨11B和11C中C^ii其外絲 夕Ni!l有肋210;外皮和內(nèi)部的不滲絲190在頂部被擠壓于內(nèi)件211和夕W 212 之間，內(nèi)、夕h^則用螺it件檸在"^在底^W^fe結(jié)構(gòu)的內(nèi)件213和夕傳214. 在活塞內(nèi)部有可^不可^介質(zhì)215和219.活塞內(nèi)部的壓力被一由腔216中 的壓力直#^動(dòng)的活絲構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié).在底部?jī)?nèi)的活塞148安絲活缺217上 該底部與加雄直接連接.在另H^,安絲另一個(gè)活塞149,此活塞與活塞222 的介質(zhì)連邋活塞ff217被一^軸承218導(dǎo)引-別的種類(lèi)的軸承也可M用(沒(méi) 有畫(huà)在圖上) 在活塞Jf217兩端倒的活塞可以有不同的直徑-甚至也可能用兩 個(gè)腔代替兩個(gè)活塞可在其內(nèi)運(yùn)動(dòng)的缸221，腔可是^N&本發(fā)明的一種_順便提一 下，此活塞和/或這些活塞也可以是^#本發(fā)明的活東密#^活S^f、 ^ 塞148與孔223之間的距離分別用220、 224及^標(biāo)'^
圖12C展示在fl^束處的一活塞，^W:仍雄216中有高艮密^^為 220，.載，整裝置148，有一不同的從孔223到此腔的距離.活塞148，和149， 顯示^t安^組圖12B的223起的更^EE離_b d2
圖13A、 B、 C展示一具有不同微面積的可彈逸變形壁的-加^^ife^絲 固^X何形狀的一活塞的^iBL合.在一殼內(nèi)例如M罔^JL何尺寸的釭筒內(nèi)安置著一可膨雌，此腔^t介質(zhì)(不可鄉(xiāng)的和/或可鄉(xiāng)的介質(zhì))擴(kuò)5^所述殼
也可以被省去，可膨脹壁具有如為一種襯里-纖維-W^復(fù)^Hs或者再添加
一不滲透外皮.活塞密^"表面的角度比該J^壁相對(duì)平^f亍與i^動(dòng)(方向)的軸線的 對(duì)比角度要大一點(diǎn)兒.所述角度間的這種差條由活liC生一點(diǎn)滯后(通it^該 腔壁內(nèi)例如有一種祐稠的不可自介質(zhì)和/或栽#^整裝置的正確調(diào)節(jié)調(diào)整裝置 #^議于所展示的用于活塞的那種)引起的該壁瞬時(shí)變形.這一事^d密撒 此密封緣與該腔中心線間的距離在兩活塞和/或腔室位置之間運(yùn)動(dòng)期間可以變 化.這樣就產(chǎn)生了一個(gè)^^間的絲面積的變化并由此而提^""可設(shè)計(jì)的操 作力.該活塞沿運(yùn)動(dòng)方向的截面也可以有與相J^^腔壁的角度相同或負(fù)角泉在 這些情況中，該活塞的突部應(yīng)被弄國(guó).在最后M的情況中，提供變化的,面
積w困艱因脫jt^難于提供可設(shè)計(jì)的辦力.該腔壁可以配^r有已展示
的栽#^節(jié)裝置(在圖12B中展示了一種)，如果需要，還可以配置形狀調(diào)節(jié)裝 置.該活^Jg中的il^可以對(duì)密封有影響.
圖13A展示了^室231的四個(gè)活塞位置處的活塞230. M固^L何尺寸 的殼234閨繞著膨脹壁234，在壁234內(nèi)有可^和不可壓縮的介質(zhì)232和233. 可以有用于^b^膨脹的閥結(jié)構(gòu)(未示出).不加壓側(cè)的活塞形狀只;IJl示密封
緣原理用的一個(gè)實(shí)例，在所示m面中，在^m^^^處之間的距離相比
前者約為后者的39%.
圖13B展示^開(kāi)始后的活塞從密#^235到中心線236之間的距離為 Z,.活塞密#^235與腔中心線236之間的角度為"腔壁與中心線之間的角度 為i).角"顯得小于角"此密4t^235安朝,角D變^P角g—樣t
不再展示此活塞的其它實(shí)施例.
圖13C展示在《t^期間的活良密#^235與中心線236間的距離為Zc， 它比距離Zj小.
圖13D展示差不多要到達(dá)^W^t的活塞從密*235到中心線236的 距離Zo，它比Z2小.
圖14展示財(cái)可變形狀的腔壁和活塞的組合.在^^期間，活塞與腔壁相 iit應(yīng)，能使^"連續(xù)的密封.圖13A所示的腔室5(LiM^iL示出只^"不可絲 介質(zhì)237，在4灘賴(lài)處有活塞222，而活塞222，^UfL示正處于^W束之前一點(diǎn) 兒處的情9L能改變尺寸的活塞的其它所有實(shí)施例均可g實(shí)施例中使用.JMI
37錄活 ^和介質(zhì)237的祐度會(huì)對(duì)運(yùn)^^W影響.展示在圖14中的;g^面 也可以變it
附圖標(biāo)記'腔室和活塞的組合及^ifcia^泵、馬達(dá)、 器和轉(zhuǎn)換,的標(biāo)^^:
1腔室(加壓)圖3A
2壁部分困3A
3腔室(加壓)圖3A
4壁部分圖3A
5壁部分圖3A
6活缺困3A
7蓋固3A
8密封部分困3B
8，密封部分國(guó)3C
9圖3B
9，城部分困3C
9.1部分圖犯
9.2部分圖3B
9.3部分圖3B
10圖3B
11鎖緊M圖3B
12入口圖犯
13閥圖3B
14圖3C
15裝置圖3C
16奴部圖3A
17奴部圖3A
18頓部圖3A
19中心軸線困3A
20活塞圖3A
20，活塞圖3A
21腔室(加壓)圖4A22轉(zhuǎn)肋困4A
23圖4A
24蓋圖4A
25密封部分圖4B
25密封部分圖4C
26裝置圖4B
27(活塞桿)部分圖4B
28支承部分圖4B
29環(huán)圖4B
30軸圖4B
31械部分圖4B
32孔圖4B
33誠(chéng)表面圖4D
34導(dǎo)引裝置圖4D
35彈簧圖4C
36活塞圖4A
36,活塞圖4A
37密W圖3B
38密W圖4B
38,密棘圖4C
39中心線圖5B
40密封裝置圖5B
40，密封裝置圖5C
41密封裝置/0形環(huán)圖5B
41，密封裝置困5C
42彈簧國(guó)5B
43圖5B
43，圖5B
44軸圖5B
3945活耕圖5B
46彈簧圖5B
46，彈簧圖5C
47支架圖5D
48密辦圖3B
49活塞圖3A
49,活塞圖3A
50活S^圖6B
50，活* 圖6C
51加強(qiáng)件圖6B
52錄圖6B
53狄圖6B
54圖6B
54， ^圖6C
55襯里圖6B
55，襯里圖6C
56肋圖6B
57肋圖6B
58密錄困6B
59活塞圖6A
59,活塞困6A
60(加壓)腔室圖6A
61-65壁部分圖6A
66-69狄部圖6A
70(加壓)腔室圖7A
71(圓柱形)部分圖7A
72艦部圖7A
73(凹曲面)部分圖7A
74艦部圖7A75.(閨柱形)部分圖7A
76活塞圖7A
76，活塞圖7C
77出口itii圖7C
78單向閥圖7A
79困7D
80密封U圖7B
80，密封裝置圖7C
81, 82加固件圖7B
83密W圖7B
84圖7B
85褶皺圖7B
86連接點(diǎn)圖7B
87褶皺圖7C
90(加壓)腔室圖8A
91(凸曲線)部分圖8A
92， 92，活塞圖8A
93圖8A
94固8A
95， 96單向閥圖8A
97活缺圖犯
99襯里圖8B
100加強(qiáng)件圖犯
101圖犯
102密棘圖8B
102'密錄圖8C
103(可絲)介質(zhì)圖犯
103，C可絲)介質(zhì)圖8C
110外皮圖5G110'外皮圖5H
111纖維困5G
112樹(shù)粉困5G
113彈簧力環(huán)圖5G
114環(huán)圖5G
115形狀圍5H
117圖9C
118-118，活塞圖5F
120圖9B
121， 122蓋困犯
123孔圖犯
124C不可贈(zèng))介質(zhì)困9B
124'(不可鄉(xiāng))介質(zhì)圖9C
125(中空)腔室圖犯
126(可動(dòng))活塞圖9B
127彈簧困9B
128活狄圖9B
129圖9B
130纖維圖犯
131困犯
132線閨9B
133(不絲)絲圖9B
134絲表面圖9C
135圖9C
136(不可壓縮)介質(zhì)圖9D
137c可歸)介質(zhì)圖9D
138, 138，活塞困9D
139晰)壞圖9D
140活餅圖9D
42141釭筒圖9D
143活塞圖9D
145圖9D
146,146'活塞圖9A
148(可動(dòng))活塞圖12B
148'C可動(dòng))活塞圖12C
149(可動(dòng))活塞圖12B
149'(可動(dòng))活塞圖12C
150G-G截面圖7H
151狄部圖7H
152H-H截面圖7G
153艦部圖71
154截面圖71
155-158壁部分圖7G
159-161狄部圖7G
162腔室圖7G
163活塞圖7G
167，167'密辦圖10B
168，168'活塞圖10A
169(加壓)腔室圖10A
170外皮圖10B
170'外皮圖10C
171纖維圖10B
172(不#)層圖10B
173(可膦)介質(zhì)圖10B
C可絲)介質(zhì)圖10C
174(不可鵬)介質(zhì)圖10B
174，(不可鵬)介質(zhì)圖10C
175蓋圖細(xì)
43176活狄圖10B
177可動(dòng)蓋圖10B
178彈簧圖10B
178"彈簧閨10C
179jt^圖10B
180活狄圖6E
181圖6E
182狄圖6E
183彈簧力件圖6E
184支M置/纖維圖6E
185線圖6E
186圖6E
187(錐)頂部圖6E
188密鄉(xiāng)圖6E
189，189'活塞圖6D
190(不滲透)層圖11B
191，192(可動(dòng)的)蓋困11B
193，194(緊密擠壓的)緣困11B
195活缺圖11B
196，197圖11B
198"密錄圖11C
199-201孔圖11B
202，203o(形)環(huán)圖11B
204(不可動(dòng)的)蓋圖11B
205(不可銻)介質(zhì)圖11B
206c可壓縮)介質(zhì)固11B
207壁圖11B
208，208'活塞困11A
209(不滲透)層圖6E
44210肋圖12B
211， 213(里面)部分圖12B
212， 214(外面)部分圖12B
215(不鵬)介質(zhì)圖12B
215，(可絲)介質(zhì)圖12C
216腔室圖12A
217活餅圖12B
218軸承圖12B
219(不可鷓)介質(zhì)圖12B
219，(不可歸)介質(zhì)圖12C
220密 圖12B
220，密縣困12C
221釭筒圖12B
222， 222'活塞圖12A
223孔圖12B
224活缺
230活塞圖13A
231腔室圖13A
232(可絲)介質(zhì)閨13A
233(不可歸)介質(zhì)圖13A
234殼圖13A
235密辦圖13A
236中心線圖13A
237(不可歸)介質(zhì)圖14
238壁圖13A
(外皮)部分圖犯
x，w部分圖8C
XY， ZZ鉸鏈圖犯
X，Y，， Z，Z，鉸鏈困8C…角圖3B
角圖3C
Pl角圖5B
角圖5C
s l角圖6E
E 2角圖6F
5角圖7B
Y角圖7B
入角圖犯
入，Kp n,角圖犯
K2, n2角圖8C
《r角國(guó)13B
距離困犯
a，距離固3C
x長(zhǎng)度圖7L、 M
距離圖11C
y長(zhǎng)度圖7L、 M
yi距離圖9B
y2距離圖9C
&距離圖l犯
距離圖13C
距離圖13D
山距離圖12B
距離圖12C
r半徑圖7L、 M
界面長(zhǎng)度困7L、 M
權(quán)利要求
1.一種活塞和腔室的組合，包括長(zhǎng)形腔(231)和一活塞，長(zhǎng)形腔(231)由內(nèi)腔室壁環(huán)繞，活塞在腔內(nèi)可密封地移動(dòng)，其特征在于該活塞(230)可在腔(231)內(nèi)至少?gòu)牡谝豢v向位置運(yùn)動(dòng)到第二縱向位置；此腔(231)至少沿在第一、二縱向位置之間的腔壁長(zhǎng)度的一部分有可彈勝變形內(nèi)壁(238)；此腔(231)在活塞(230)處于該第一縱向位置處時(shí)，有其第一截面面積，在活塞(230)處于該第二縱向位置處時(shí)，有其第二截面面積，第一截面面積比第二截面的大；腔(231)截面的變化至少在活塞(230)在第一、二縱向位置間運(yùn)動(dòng)時(shí)，在第一、二縱向位置之間是大體上連續(xù)的。
2. 如權(quán)利要求l所述的組合，其特征在于，該活塞(230 )是用 至少大體上不可壓縮的材料制作的。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的組合，其特征在于，該活塞(230 ) 在沿縱軸線的截面內(nèi)有沿著從腔室(231)第一縱向位置到第二縱向 位置的方向的錐度。
4. 如權(quán)利要求3所述的組合，其特征在于，缸筒(231)的側(cè)壁 (238 )和中心軸線(236 )之間的角度U)至少小于活塞(230 )的錐形側(cè)壁和腔室(231)的中心軸線(236 )之間的角度(v)。
5. 如權(quán)利要求1至4其中之一所述的組合，其特征在于，此腔 (231)具有包圍內(nèi)壁(238 )的一外支承結(jié)構(gòu)(234 );及保持在外支承結(jié)構(gòu)(234 )和內(nèi)壁(238 )間的空間內(nèi)的流體(232， 233 )。
6. 如權(quán)利要求5所述的組合，其特征在于，由外支承結(jié)構(gòu)(234 ) 和內(nèi)壁(238 )限定的空間是可膨脹的。
7. 如權(quán)利要求1所述的組合、其特征在于，活塞(222")包括 可彈性變形的容器，該容器包含可變形的材料。
8. —種泵流體用的泵，它具有-前面任何一個(gè)權(quán)利要求所述的組合；-用于從腔室外位置與活塞裝置連接的裝置；-具有一閥裝置并與腔室連接的流體入口；及-與腔室連"^妄的流體排^L口。
9. 如權(quán)利要求8所述的泵，其特征在于，該連接裝置有一外部 位置，在此位置時(shí)，活塞裝置處于腔室的第一縱向位置上；還有一內(nèi) 部位置，在此位置時(shí)，活塞裝置處于腔室的第二縱向位置上。
10. 如權(quán)利要求8所述的泵，其特征在于，該連接裝置有一外部 位置，在此處時(shí)，活塞裝置處于腔室的第二縱向位置上；還有一內(nèi)部 位置，在此處時(shí)，活塞裝置處于腔室的第一縱向位置上。
11. 一吸震器，它具有 一如權(quán)利要求1-7其中之一所述的組合；用于從腔室外與活塞連接的裝置，其中，連接裝置有一外部位置， 在此處時(shí)，活塞裝置處于腔室的第一縱向位置上；還有一內(nèi)部位置， 在此處時(shí)，活塞裝置在其第二縱向位置上。
12. 如權(quán)利要求11所述的吸震器，其特征在于，還具有一與腔 室相連并有一閥裝置的流體入口 。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的吸震器，其特征在于，還具有一與腔室相連并有一閥裝置的流體排出口 。
14. 如權(quán)利要求11所述的吸震器，其特征在于，腔室和活塞裝 置形成包括流體的大體上密封的空腔，當(dāng)活塞裝置從腔室的第 一縱向 位置向第二縱向位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，該流體纟皮壓縮。
15. 如權(quán)利要求11所述的吸震器，其特征在于，還具有將活塞 裝置朝腔室的第 一縱向位置偏壓的裝置。
16. —促動(dòng)器，它具有 一如權(quán)利要求1-7其中之一所述的組合；用于從腔室外一位置處與活塞裝置連接的裝置； 用于將流體導(dǎo)入腔室使活塞裝置在腔室的第一、二縱向位置間移 動(dòng)的裝置。
17. 如權(quán)利要求16所述的促動(dòng)器，其特征在于，還包括與腔室相連、并有一閥裝置的一流體入口。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的促動(dòng)器，其特征在于，還包括與 腔室相連、并有一閥裝置的一流體排放口。
19. 如權(quán)利要求16所述的促動(dòng)器,.其特征在于，還具有將活塞 裝置朝腔室的第一或第二縱向位置偏壓的裝置。
20. 如權(quán)利要求16所述的促動(dòng)器，其特征在于，導(dǎo)入裝置有用 于將加壓流體導(dǎo)入該腔室的裝置。
21. 如權(quán)利要求16所述的促動(dòng)器，其特征在于，導(dǎo)入裝置用于 將汽油、燃油那樣的可燃流體導(dǎo)入該腔室；促動(dòng)器還有使可燃流體燃 燒的裝置。
22. 如權(quán)利要求16所述的促動(dòng)器，其特征在于，還有用于將該 活塞裝置的移動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍D(zhuǎn)動(dòng)的曲柄。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種腔和活塞的組合以及包括該組合的泵、馬達(dá)、吸震器及轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。上述組合包括長(zhǎng)形腔和一活塞，長(zhǎng)形腔由內(nèi)腔室壁環(huán)繞，活塞在腔內(nèi)可密封地移動(dòng)，其特征在于該活塞可在腔內(nèi)至少?gòu)牡谝豢v向位置運(yùn)動(dòng)到第二縱向位置；此腔至少沿在第一、二縱向位置之間的腔壁長(zhǎng)度的一部分有可彈勝變形內(nèi)壁；此腔在活塞處于該第一縱向位置處時(shí)有其第一截面面積，在活塞處于該第二縱向位置處時(shí)有其第二截面面積，第一截面面積比第二截面的大；腔截面的變化至少在活塞在第一、二縱向位置間運(yùn)動(dòng)時(shí)，在第一、二縱向位置之間是大體上連續(xù)的。此組合可以被用于泵、促動(dòng)器，馬達(dá)或吸震器。
文檔編號(hào)F04B33/00GK101603528SQ20091014884
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2000年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月22日
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