專利名稱：活塞式壓縮機及活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種活塞式壓縮機，它可通過驅(qū)動體，如旋轉(zhuǎn)斜盤，把驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成活塞的直線往復運動；更具體地說，涉及了用于其中的活塞。
典型的壓縮機包括安裝在殼體中的曲柄箱。驅(qū)動軸由被安裝在殼體中，可旋轉(zhuǎn)。部分殼體由缸體構(gòu)成。一些缸體內(nèi)孔貫穿于缸體內(nèi)部。每個缸體內(nèi)孔相應地安裝一個活塞。旋轉(zhuǎn)斜盤裝在曲柄箱內(nèi)的驅(qū)動軸上，并采用這樣的支撐方式，使得它可同驅(qū)動軸一起旋轉(zhuǎn)。每個活塞采用閘瓦與旋轉(zhuǎn)斜盤相聯(lián)接。旋轉(zhuǎn)斜盤把驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成活塞的直線往復運動?；钊耐鶑瓦\動壓縮制冷氣。
這里提供了一種具有可變排量的壓縮機。這樣的壓縮機可改變旋轉(zhuǎn)斜盤相對于驅(qū)動軸的傾斜角。曲柄箱與缸體內(nèi)孔間的壓力差通過活塞影響旋轉(zhuǎn)斜盤。這樣，旋轉(zhuǎn)斜盤的傾斜角就由壓力差來決定。旋轉(zhuǎn)斜盤傾斜度的變化改變了活塞的沖程的大小和壓縮機的排量。在可變排量壓縮機中，活塞要盡可能輕，以便在高速下可穩(wěn)定地控制排量。
日本未審查專利申請第8-61237號公布了一種輕型的壓縮機活塞。在每個活塞內(nèi)部采用了常見的環(huán)形缺口。一對臂從活塞尾端曲柄箱中伸出，沿大致與活塞軸線垂直的方向延伸。在每個臂的末端有一個槽。在每兩個相鄰的缸體內(nèi)孔間沿活塞軸向上有一個導向桿。每個導向桿都支撐在從相應的兩個相鄰活塞中伸出的兩個相鄰臂上，并可滑動。這種結(jié)構(gòu)限制了每個活塞的轉(zhuǎn)動。而且，作用在每個活塞上的側(cè)向力(與活塞軸向垂直方向上的作用力)通過臂被傳遞給導向桿。
當活塞從吸氣沖程轉(zhuǎn)換為壓縮中程時，即活塞接近下死點時，作用在每個活塞上的慣性力變?yōu)樽畲蟆；钊膽T性力作用在旋轉(zhuǎn)斜盤上。另一方面，活塞承受來自旋轉(zhuǎn)斜盤的反作用力。由于旋轉(zhuǎn)斜盤具有一定的傾斜度，反作用力的一部分作用在側(cè)向上，把活塞壓在相應的缸體內(nèi)孔的內(nèi)壁上。另外，在旋轉(zhuǎn)斜盤與活塞之間產(chǎn)生摩擦力。這就進一步產(chǎn)生了側(cè)向力，此側(cè)向力使活塞在旋轉(zhuǎn)斜盤的旋轉(zhuǎn)方向上有傾斜趨勢。這個側(cè)向力也作用在把活塞壓在缸體內(nèi)孔內(nèi)壁上的方向上。此側(cè)向力通過相應的臂傳遞給導向桿。
在上述公布的壓縮機中，當組裝壓縮機時，臂槽與導向桿間易造成尺寸差異。為了減少這個尺寸差異，壓縮機的元件必須要精確地加工。這樣，這些壓縮機的部件加工起來很困難。而且，導向桿從前殼體通過曲柄箱伸入缸體。導向桿固定在缸體中。當安裝導向桿時，導向桿必須插入對臂的槽中，這是很麻煩的。
為了使導向桿在對臂間的插入變得容易，可在槽壁與導向桿間留有較大間隙。然而，當承受側(cè)向力時，此間隙會導致導向桿撞擊槽壁。這將產(chǎn)生噪聲。
因此，本發(fā)明的目的就是提供一種壓縮機，其活塞易于加工，并易于裝入壓縮機中，同時也要穩(wěn)定且輕巧。
為了達到上述目的，本發(fā)明公開了一種活塞式壓縮機及在此壓縮機中安裝使用的活塞。此壓縮機包括用于安裝活塞的缸體內(nèi)孔。缸體內(nèi)孔由支撐活塞的表面形成，活塞可在其表面上滑動。壓縮機還包括安裝在驅(qū)動軸上的驅(qū)動體。驅(qū)動體與活塞以操作方式相連，以把驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成活塞的往復直線運動。活塞包括活塞頭，它用來壓縮缸體內(nèi)孔的氣體。活塞頭位于活塞的第一個末端?；钊€有與第一個末端相對的第二個末端。在第二個末端處形成了活塞側(cè)緣?；钊麄?cè)緣與驅(qū)動體相接合。第一個密封圈與第二個密封圈位于活塞的第一個末端。安裝完活塞時，第一個和第二個密封圈都具有與缸體內(nèi)孔表面時刻接觸的外圓周表面。在第一個密封圈與第二個密封圈之間有一個環(huán)形槽。安裝完活塞后，當力沿與活塞軸向相垂直的方向作用在活塞上時，這個力至少由第一個和第二個密封圈中的一個采承受。缺口是在活塞的一側(cè)開的口。這個缺口位于第二個密封圈與活塞側(cè)緣之間。在第二個密封圈與活塞側(cè)緣之間形成了一個橋，用來連接第二個密封圈與活塞側(cè)緣。
從下面的結(jié)合附圖的敘述和采用例子對本發(fā)明的原理的講解中，可明顯地看出本發(fā)明的其它方面及優(yōu)點。
本發(fā)明的特征在所附的權(quán)利要求中做了詳細地說明，這些特征被認為是很新穎的。結(jié)合附圖，參考下面對目前最佳具體實施例的敘述，可更好地理解本發(fā)明，及其目的和優(yōu)點。在附圖中

圖1是一個剖視圖，它顯示了根據(jù)本發(fā)明所述的壓縮機的第一個具體實施例；圖2是一個透視圖，它顯示了圖1中的壓縮機的活塞；圖3是一個透視圖，它顯示了用于根據(jù)本發(fā)明所述的壓縮機的第二個具體實施例的活塞；
圖4是一個平面圖，它顯示了圖3中的活塞；圖5是一個透視圖，它顯示了用于根據(jù)本發(fā)明所述的壓縮機的第三個具體實施例的活塞；圖6是一個平面圖，它顯示了圖5中的活塞；圖7是一個透視圖，它顯示了用于根據(jù)本發(fā)明所述的壓縮機的第四個具體實施例的活塞；圖8是一個透視圖，它顯示了用于根據(jù)本發(fā)明所述的壓縮機的第五個具體實施例的活塞；現(xiàn)在，參考圖1和2，描述一下根據(jù)本發(fā)明所述的可變排量式壓縮機的第一個具體實施例。
如圖1所示，前殼體11與缸體12的前端相接合，后殼體13與缸體12的后端相接合。前殼體11，缸體12及后殼體13構(gòu)成了壓縮機的外殼。
吸氣腔13a和排氣腔13b被限定在后殼體13中。閥盤14具有吸氣簧閥14a和排氣簧閥14b，它被布置在后殼體13和缸體12之間。曲柄箱15被限定在前殼體11中，并位于缸體12的前面。驅(qū)動軸16穿過曲柄箱15，橫貫于前殼體11和缸體12之間。一對徑向軸承17可旋轉(zhuǎn)地支撐驅(qū)動軸16。
轉(zhuǎn)子18固定在驅(qū)動軸16上。旋轉(zhuǎn)斜盤19安裝在驅(qū)動軸16上，并位于曲柄箱15中。旋轉(zhuǎn)斜盤19采用這種支撐方式，使得它可在驅(qū)動軸16的軸向上滑動，也可相對驅(qū)動軸16傾斜一定的角度。旋轉(zhuǎn)盤19通過鉸接機構(gòu)20與轉(zhuǎn)子18連接起來。鉸接機構(gòu)20引導旋轉(zhuǎn)盤19在驅(qū)動軸16的軸向上運動，及使旋轉(zhuǎn)斜盤19相對于驅(qū)動軸16傾斜一定角度。鉸接機構(gòu)20也使旋轉(zhuǎn)斜盤與驅(qū)動軸16一起整體旋轉(zhuǎn)。
制動部件19a設(shè)置在旋轉(zhuǎn)斜盤19的前表面上。制動部件19a與轉(zhuǎn)子18的接觸面決定了旋轉(zhuǎn)斜盤的最大傾斜位置。制動圓環(huán)16b安裝在驅(qū)動軸16上。旋轉(zhuǎn)斜盤19與制動圓環(huán)16b的接觸面使旋轉(zhuǎn)斜盤不能繼續(xù)傾斜，因此決定了旋轉(zhuǎn)斜盤的最小傾斜位置。
在驅(qū)動軸16的周圍，有數(shù)個缸體內(nèi)孔12a貫穿于缸體12的內(nèi)部。在每個缸體內(nèi)孔12a中相應地安裝一單頭活塞21。每個活塞21都具有活塞頭21a，它保持在缸體內(nèi)孔21a中，還有活塞側(cè)緣21b，它從活塞頭部一直伸向曲柄箱15中?；钊麄?cè)緣12b上有一個正對旋轉(zhuǎn)斜盤19的槽21d。槽21d中相對的兩個壁面是內(nèi)凹支撐面21c。每個支撐面21c支撐著閘瓦22的半球形部分。
旋轉(zhuǎn)斜盤19的外圓周面裝入每個活塞21的槽21d中，并被支撐在相應的一對閘瓦22的兩個平面之間，可相對滑動。驅(qū)動軸16的轉(zhuǎn)動通過旋轉(zhuǎn)斜盤19和閘瓦22被轉(zhuǎn)換成在相應缸體內(nèi)孔中的活塞21的往復直線運動。在吸氣沖程中，活塞21從上死點移動到下死點時，吸氣腔13a中的制冷氣推開相應的吸氣簧閥14a，流入缸體內(nèi)孔12a中。在壓縮沖程中，活塞21從下死點移動到上死點，缸體內(nèi)孔12a中的制冷氣被壓縮。壓縮氣體推開相應的排氣簧閥14b，流入排氣腔13b。
在轉(zhuǎn)子18和前殼體11的前壁中置有止推軸承23。在壓縮氣體時，前殼體11通過閘瓦22，旋轉(zhuǎn)斜盤19，鉸接機構(gòu)20，轉(zhuǎn)子18和止推軸承23承受作用在每個活塞21的反作用力。
充氣通道24經(jīng)過缸體12，閥盤14，和后殼體15，使曲柄箱15同吸氣腔13b連接起來。排量控制閥25布置在后殼體13中，充氣通道穿過其中?？刂崎y25有一個閥孔27，一個正朝著閥孔27的閥體26和用于調(diào)節(jié)閥孔27的開度的橫隔膜28。
設(shè)有壓力傳輸通道29，它把吸氣腔13a的壓力傳輸給橫隔膜28。橫隔膜28使閥體26移動，并根據(jù)所通壓力的大小來調(diào)節(jié)閥孔27的開度。
控制閥25改變流入曲柄箱15的制冷氣體的量，這些氣體是從排氣腔13b經(jīng)過充氣通道24流入曲柄箱的。曲柄箱15中的壓力的變化改變了曲柄箱作用在每個活塞21底面(圖1所示的左面)上的壓力與相應的缸體內(nèi)孔12a作用在活塞21的前面(圖1所示的右面)上的壓力之間的差異。旋轉(zhuǎn)斜盤19的傾斜度隨著壓力差的變化而變化。這樣，進而，改變了活塞21的沖程的大小及壓縮機的排量。
卸壓通道30把曲柄箱與吸氣腔13a連接起來。卸壓通道30由貫穿于驅(qū)動軸中心的軸向通道16a，缸體中心的剩余內(nèi)孔12b，穿過缸體12的后表面的卸壓槽12c，及穿過閥盤14的卸壓內(nèi)孔14c構(gòu)成。軸向通道16a的入口與曲柄箱15在徑向軸承17附近相通。曲柄箱15中的一定量的制冷氣體被不斷地通過卸壓通道30吸氣腔13a驅(qū)動軸16的后端與閥盤14之間的剩余內(nèi)孔12b中置有止推軸承31和彈簧32。
現(xiàn)在，將詳細地敘述一下活塞21的結(jié)構(gòu)。如圖1和2所示，每個活塞21有一常見地T-型限位塊33，它裝在活塞側(cè)緣的端部。限位塊33包括弧形表面33a，其正朝著前殼體11的內(nèi)壁。弧形表面的曲率半徑大致與前殼體11的內(nèi)壁的曲率半徑相同。當活塞作往復運動時，限位塊的弧形表面與前殼體內(nèi)壁緊密接觸。這樣就防止了活塞繞其軸線C1轉(zhuǎn)動。
每個活塞21在活塞頭21a的外緣處，都有第一個密封圈34。第一個密封圈的外圓周表面沿著相應的缸體內(nèi)孔12a的內(nèi)壁滑動。在第一個密封圈34的附近有第二個密封圈35。在第一個和第二個密封圈34，35之間有一環(huán)形槽36。第二個密封圈的外圓周表面也沿相應的缸體內(nèi)孔12a的內(nèi)壁滑動。第二個密封圈35這樣安裝，使得它永遠不會滑出缸體內(nèi)孔12a，這樣即使當活塞21位于下死點，處于活塞最大中程狀態(tài)(此時，旋轉(zhuǎn)斜盤19位于最大傾斜角度位置)時，它也永遠不會進入曲柄箱15。換句話說，第二個密封圈永遠保留在缸體內(nèi)孔12a里面。第一個和第二個密封圈的功能在于承受側(cè)向力，或者垂直于活塞21的軸線的力，這點將在以后敘述。
在活塞21的中間有一缺口38。缺口38是在活塞的一側(cè)開的口。由于缺口38的存在，活塞的中間部分是一個C-型斷面。這個C-型斷面部分的功能是作為一個橋，用于連接第二個密封圈與活塞側(cè)緣21b。橋7的外表面由滑動表面37a構(gòu)成，此表面沿著缸體內(nèi)孔12a的內(nèi)壁滑動?；瑒颖砻?7a是半圓形的，它朝著旋轉(zhuǎn)斜盤19(或驅(qū)動軸16)的軸線C0。表面37a的末端一般朝著相鄰的活塞21，也就是說，它們朝著旋轉(zhuǎn)斜盤的切線方向，其切點在閘瓦22處。
環(huán)形槽36和缺口38活塞21澆鑄時形成。它們也可在加工活塞21鑄件表面成。環(huán)形槽36和缺口38了活塞21的重量。
下面將敘述以上所說的可變排量變量壓縮機的工作過程。
驅(qū)動軸16部的驅(qū)動裝置，如汽車發(fā)動機，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)斜盤19通過轉(zhuǎn)子18和鉸接機構(gòu)20可與驅(qū)動軸16旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)斜盤19動被閘瓦22轉(zhuǎn)換成相應缸體內(nèi)孔12a中的每個活塞21的直線往復運動?；钊?1的往復運動把吸氣腔13a冷氣體通過相應的吸氣簧閥14a體內(nèi)孔12a中。當缸體內(nèi)孔12a的制冷氣體被壓縮到預定的壓力時，氣體通過相應的卸壓簧閥14b被壓入排氣腔13b。
在壓縮機的工作過程中，如果制冷量要求變大，作用在壓縮機的載荷增加，吸氣腔13a中作用在控制閥25的橫隔膜28上的高壓力就會使得閥體26關(guān)閉閥孔27。這就關(guān)閉了充氣通道26制止了高壓制冷氣從排氣腔13b柄箱15。在這一狀態(tài)時，曲柄箱15中的制冷氣體通過釋放通道30被釋放到吸氣腔134中，這就使典柄箱15中的壓力下降。這樣，曲柄箱15中的壓力與缸體內(nèi)孔12a中的壓力之間的差異變小。結(jié)果是，旋轉(zhuǎn)斜盤移動到最大傾斜度的位置，如圖1中實線部分所示，活塞21的沖程成為最大。在這種狀態(tài)下，壓縮機的排量最大。
如果冷卻要求降低，作用在壓縮機上的載荷減小，吸氣腔13a中作用在控制閥25的橫隔膜28上的低壓力就會使得閥體26打開閥孔27。這就通過充氣通道26使排氣腔13b中的高壓制冷氣流入曲柄箱15，增加了曲柄箱15的壓力。這樣，曲柄箱15中的壓力與缸體內(nèi)孔12a中的壓力之間的差異變大。結(jié)果是，旋轉(zhuǎn)斜盤移動到最小傾斜度的位置，活塞21的沖程變小。在這種狀態(tài)下，壓縮機的排量變小。
橫隔膜28根據(jù)它所承受的吸氣壓力的大小通過閥體26來調(diào)節(jié)閥孔27的面積開度。閥孔27的開度可改變從腔13b流入曲柄箱15的制冷氣體的流速，及改變曲柄箱15的壓力。曲柄箱15的壓力的變化可改變旋轉(zhuǎn)斜盤19的傾斜度。因此，壓縮機的排量可通過改變吸氣壓力而最佳地控制。
下面將敘述在壓縮機的工作過程中作用在每個活塞21上的側(cè)向力。
側(cè)向力是指當活塞壓在缸體內(nèi)孔12a的內(nèi)壁上時，相應的缸體內(nèi)孔12a的內(nèi)壁作用在活塞21上的力(反作用力)。例如，當活塞21從吸氣沖程轉(zhuǎn)為壓縮中程時，也就是說，當活塞21在下死點附近時，如圖1所示的下面的活塞21，作用在活塞21上的慣性力變成最大。在圖1中，作用在活塞21上的慣性力用F0來標注?；钊?1的慣性力F臂施加于旋轉(zhuǎn)斜盤19上。因此，活塞21承受反作用力Fs，它與作用于旋轉(zhuǎn)斜盤19的慣性力F0是一對相互作用力。反作用力Fs分解為分力f1，它作用在活塞21的軸向上，分力f2，它作用在活塞21的徑向上。分力f2使活塞的側(cè)緣21b沿分力f2的方向傾斜。
因此，緊挨著橋37的第二個密封圈被相當于分力f2的力緊壓在缸體內(nèi)孔12a的內(nèi)壁上。換句話說，第二個密封圈25承受反作用力(側(cè)向力)Fa，它與作用于缸體內(nèi)孔12a內(nèi)壁上的分力f2是一對相互作用力。而且，第一個密封圈的前端的外圓周表面承受反作用力Fb，它與作用于缸體內(nèi)孔12a的內(nèi)壁上的分力f2也是一對相互作用力。
因此，作用在活塞21上的側(cè)向力由密封圈34，35來承受，這兩個密封圈之間有一環(huán)形槽36。這就穩(wěn)定了活塞21的往復運動。這樣，與原有技術(shù)不同，沒有必要在活塞的側(cè)緣21b中采用一承受作用在活塞21上的側(cè)向力。而且，活塞側(cè)緣21b上的限位塊結(jié)構(gòu)簡單。這簡化了活塞21的加工，也簡化了壓縮機的組裝。
側(cè)向力使活塞21沿旋轉(zhuǎn)斜盤19的旋轉(zhuǎn)方向傾斜，此側(cè)向力是由旋轉(zhuǎn)斜盤19和閘瓦22間的摩擦力產(chǎn)生的。側(cè)向力將活塞21壓在缸體內(nèi)孔12a的內(nèi)壁上。側(cè)向力由朝著旋轉(zhuǎn)斜盤19的軸線的滑動表面37a來承受。這進一步穩(wěn)定了活塞21的往復運動。
當活塞21位于上死點位置附近時，在其上作用了大壓縮反作用力，如圖1中上面的活塞21所示。這個作用在活塞21上的壓縮反作用力被施加到旋轉(zhuǎn)斜盤19上。從而，活塞21承受旋轉(zhuǎn)斜盤的反作用力，它與壓縮作用力是一對相互作用力。反作用力的一部分作為側(cè)向力，此側(cè)向力使活塞21的側(cè)緣21b傾向旋轉(zhuǎn)斜盤19(驅(qū)動軸16)的軸線C0。這樣，在活塞21上又作用了一個側(cè)向力。由滑動表面37a承受的側(cè)向力指向旋轉(zhuǎn)斜盤19的軸線C0。這更穩(wěn)定了活塞21的直線往復運動。
如果每個活塞內(nèi)孔12a所限定的壓縮腔和曲柄箱15間的壓力差變大，壓縮腔中的制冷氣易于通過相應活塞21與缸體內(nèi)孔12a的內(nèi)壁間的間隙，泄漏進曲柄箱15中。然而，此具體實施例的活塞在第一個密封圈34和第二個密封圈35之間有一環(huán)形槽36，第一個密封圈在槽36的壓縮腔一側(cè)，第二個密封圈在槽36的曲柄箱一側(cè)。環(huán)形槽36中的壓力比壓縮腔中的壓力低，而比曲柄箱15中的壓力高。于是，環(huán)形槽36吸收了在壓縮腔曲柄箱15中的壓力突變。另外，這兩個密封圈34，35提供了二級密封結(jié)構(gòu)。這有效地密封了活塞21與缸體孔12a間的間隙，也防止了制冷氣體從壓縮腔泄漏進曲柄箱15。
環(huán)形槽36和缺口38減輕了活塞21的重量。這減小了活塞21的慣性力。這樣，與慣性力有關(guān)的側(cè)向力也減小了。這減輕了由活塞沿缸體內(nèi)孔12a的內(nèi)壁滑動而引起的磨損，并穩(wěn)定了活塞21的往復運動。當每個活塞到達下死點附近時，在旋轉(zhuǎn)斜盤傾角增加的方向上作用了較大的慣性力。這樣，隨著慣性力的減小，活塞21的慣性力對旋轉(zhuǎn)斜盤傾角的影響越來越小。因此，由于此具體實施例中的活塞具有較輕的重量，可更加穩(wěn)定地控制壓縮機的排量。
在原有技術(shù)中，具有空心結(jié)構(gòu)的活塞減輕了其重量。這樣的空心活塞由兩個空心的圓柱型部件組合制造而成。然而，這種制造方法很麻煩。比較而言，此具體實施例的活塞具有缺口38，它是在活塞的一側(cè)開的口。缺口38可很容易地在澆鑄活塞21時形成，也可在加工活塞21的鑄件的表面時形成。因此，與原有技術(shù)中的空心活塞相比較，這種輕型活塞是很好加工的。
下面講述一下根據(jù)本發(fā)明所述的第二個具體實施例。將詳細介紹與第一個具體實施例不同的地方。
如圖3和4所示，缺口38是環(huán)形的，它是沿著活塞的圓周方向開的口。在活塞側(cè)緣與第二個密封圈35之間，沿著活塞的軸線C1有一個橋37。環(huán)形槽39圍繞第一個密封圈34的外圓周延伸，以容納活塞環(huán)40。
與第一個具體實施例相同的是，與活塞21的慣性力有關(guān)的側(cè)向力由第一個和第二個密封圈34，35來承受。與第一個具體實施例一樣，活塞的加工和組裝變得簡單了。這個具體實施例中的活塞21也是輕型的。
缺口38約延伸于整個活塞21。這有效地減輕了活塞21的重量。作用在活塞頭21a上的壓縮反作用力被傳給位于活塞21的軸線C1處的橋37上。橋37的尺寸要設(shè)計得具有足夠的強度。
布置在第一個密封圈34上的活塞環(huán)進一步密封了在第一個密封圈34與缸體內(nèi)孔12a內(nèi)壁之間的間隙?；钊h(huán)40也可布置在第二個密封圈35上，或僅布置在第二個密封圈35上，代替第一個密封圈34。
下面將敘述根據(jù)本發(fā)明所述的第三個具體實施例。與第一個具體實施例不同的部分將做詳細介紹。
在圖5和6中，缺口38是在活塞21相對的兩個面開的口，在驅(qū)動軸16的一徑向方向上貫穿于活塞頭21a。在活塞側(cè)緣21b與第二個密封圈35間有兩個橋37。橋37的滑動表面37a朝著相鄰的活塞21。也就是說，每個滑動表面37a基本朝著旋轉(zhuǎn)斜盤19的切線方向，此時切點在相應的閘瓦處。
與上述具體實施例相同，與活塞21的慣性力有關(guān)的側(cè)向力由第一個和第二個密封圈34，35來承受。與第一個具體實施例一樣，活塞的加工和組裝變得簡單了。這個具體實施例中的活塞21也是輕型的。
與第一個具體實施例相同，與摩擦力有關(guān)的側(cè)向力是由滑動表面37a來承受的，此摩擦力是在旋轉(zhuǎn)斜盤19與閘瓦22之間產(chǎn)生的，滑動表面37a朝著旋轉(zhuǎn)斜盤19的切線，其切點在相應的閘瓦22處。因此，活塞21的往復運動更為穩(wěn)定了。
橋37與缺口38的形狀不僅僅限于第一個，第二個，和第三個具體實施例所描述的形狀，可任意改變。
例如，根據(jù)本發(fā)明所述的第四個具體實施例，活塞21的橋37是扁平的，并位于活塞21的軸線處，如圖7所示。圖7的橋37有一對滑動表面37a。每個滑動表面37a朝著旋轉(zhuǎn)斜盤的切線，其切點位于相應的閘瓦22處。在橋37的每一例都有一缺口，如圖7所示。
圖8給出了根據(jù)本發(fā)明所述的第五個具體實施例。與第四個具體實施例一樣，活塞21的橋37是扁平的，并位于活塞21的軸線上。橋37與第四個具體實施例中的橋37呈直角。其中一個滑動表面37a朝著旋轉(zhuǎn)斜盤(或驅(qū)動軸)的軸線C0，而另一個滑動表面37a朝著相反的方向。在橋37的每一側(cè)有一個缺口38，如圖8所示。
本發(fā)明的應用不僅限于可變排量的壓縮機，也可用于固定排量的壓縮機。
很明顯，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會在不脫離本發(fā)明實質(zhì)及范圍的基礎(chǔ)上，可把本發(fā)明改裝成各種特殊形式。因此，這里的例子及具體實施例可被當作示例，而并非僅局限于其中，本發(fā)明并不局限于這里所給出的具體實例，而可在權(quán)利要求所述的范圍內(nèi)加以修改。
權(quán)利要求
1.在壓縮機中安裝使用的活塞，其中壓縮機包括用于安裝活塞(21)的缸體內(nèi)孔(12a)，缸體內(nèi)孔(12a)由支撐活塞(21)的表面形成，活塞可在其表面上滑動，其中壓縮機還包括安裝在驅(qū)動軸(16)上的驅(qū)動體(19)，驅(qū)動體(19)與活塞(21)以操作方式相連，以把驅(qū)動軸(16)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成活塞(21)的往復直線運動，同時，活塞(21)包括活塞頭(21a)，它用來壓縮缸體內(nèi)孔(12a)的氣體，活塞頭(12a)位于活塞(21)的第一個末端，活塞(21)還有與第一個末端相對的第二個末端，在第二個末端處形成了活塞側(cè)緣(21b)，活塞側(cè)緣(21b)與驅(qū)動體(19)相接合，活塞的特征在于第一個密封圈(34)與第二個密封圈(35)位于活塞(21)的第一個末端，安裝完活塞(21)時，第一個和第二個密封圈(34，35)都具有與缸體內(nèi)孔(12a)表面時刻接觸的外圓周表面，在第一個密封圈(34)與第二個密封圈(35)之間有一個環(huán)形槽(36)，及安裝完活塞(21)后，當力沿與活塞(21)的軸線(C1)相垂直的方向作用在活塞(21)上時，這個力至少由第一個和第二個密封圈(34，35)中的一個來承受；缺口(38)是在活塞(21)的側(cè)向開的口。這個缺口(38)位于第二個密封圈(35)與活塞側(cè)緣(21b)之間；在第二個密封圈(35)與活塞側(cè)緣(21b)之間形成了一個橋件(37)，用來連接第二個密封圈(35)與活塞側(cè)緣(21b)。
2.如權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于橋件(37)所在的位置包括活塞(21)的軸線。
3.如權(quán)利要求2所述的活塞，其特征在于缺口(38)呈環(huán)形地位于橋件(37)的周圍。
4.如權(quán)利要求1或2所述的活塞，其特征在于橋件(37)具有滑動表面(37a)，用于連接缸體內(nèi)孔(12a)的表面。
5.如權(quán)利要求4所述的活塞，其特征在于驅(qū)動體(19)旋轉(zhuǎn)以帶動活塞(21)做往復運動，其中安裝完活塞(21)后，至少一部分滑動表面(37a)朝向驅(qū)動體(19)的切線，其切點在活塞(21)與驅(qū)動體(19)的接合點處。
6.如權(quán)利要求4所述的活塞，其特征在于當安裝完活塞(21)后，至少一部分滑動表面(37a)朝向驅(qū)動軸(16)的軸線(C0)。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一個所述的活塞，其特征在于第一個和第二個密封圈(34，35)中至少有一個帶有活塞環(huán)(40)。
8.壓縮機具有如權(quán)利要求1至7中任意一個所述的活塞。
9.如權(quán)利要求8所述的壓縮機，其特征在于驅(qū)動體是旋轉(zhuǎn)斜盤(19)，它位于曲柄箱(15)中，并可傾斜地支撐在驅(qū)動軸(16)上，旋轉(zhuǎn)斜盤(19)的傾斜度可隨著曲柄箱中的壓力與作用在活塞頭(21a)上的壓力之差的變化而變化，及活塞(21)按照由旋轉(zhuǎn)斜盤的傾斜度來決定的沖程來移動，以控制壓縮機的排量，壓縮機還包括用于調(diào)節(jié)曲柄箱(15)中的壓力與作用在活塞頭(21a)上的壓力之間的差異的裝置(25)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于壓縮機的活塞(21)?；钊?21)有一個壓縮氣體的活塞頭(21a),及連接到旋轉(zhuǎn)斜盤(19)上的活塞側(cè)緣(21b)。在活塞頭部有第一個密封圈(34)和第二個密封圈(35),它們時刻與缸體內(nèi)孔相接觸。在第一個密封圈(34)與第二個密封圈(35)之間形成了一個環(huán)形槽(36)。作用在活塞(21)上的側(cè)向力由第一個和第二個密封圈(34,35)來承受?；钊?21)中在第二個密封圈(35)與活塞側(cè)緣(21b)之間形成了一個缺口(38),它是在活塞(21)的一側(cè)開的口。它減輕了活塞(21)的重量,穩(wěn)定了活塞(21)的運動。
文檔編號F04B39/00GK1184893SQ97125258
公開日1998年6月17日 申請日期1997年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月25日
發(fā)明者太田雅樹, 小林久和 申請人:株式會社豐田自動織機制作所