活塞装置的制作方法

本实用新型涉及活塞，特别地涉及一种活塞装置。

背景技术：

活塞的使用非常广泛，特别是发动机中活塞是非常重要的部件，它的性能决定着机器的质量好坏。现有活塞装置，基于厚环与高面压值的设计，使活塞环与汽缸内壁的往复运动摩擦力较大，由此造成发动机运行的磨擦损失较大，约占其机械损失的20％左右，致使耗油量较大，且不利于环保要求。

为了节能和提高发动机的效率，人们提出了很多改进活塞的技术和产品，这些技术和产品大都具有一定的实用价值，但是，仍然需要进一步改进关于活塞的技术，以进一步提高节能环保的性能。因此，有必要提供一种新结构的活塞装置。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种活塞装置，所述活塞装置包括活塞组件、用于套装该活塞组件的缸筒，其中，所述活塞组件包括第一组件、用于收容第一组件的第二组件、嵌合于第二组件的第三组件、以及通过第一活塞销与第一组件连接的活塞杆；所述第一组件包括具有第一啮合齿的凸轮、对称设置在凸轮两侧的第一侧壁和第二侧壁、用于连接第一侧壁和第二侧壁与凸轮的第二活塞销；所述第二组件包括基部以及从基部向外弯折延伸的第一弧状壁体和第二弧状壁体；所述第三组件相对于所述第二组件可动；所述活塞杆包括与所述第一啮合齿相啮合的第二啮合齿、杆体、与杆体倾斜设置的连接部。

作为一种改进，所述第一弧状壁体和所述第二弧状壁体对称间隔设置在所述基部上，所述第一弧状壁体和所述第二弧状壁体之间的间隔形成第一缺口和第二缺口。

作为一种改进，第三组件的内壁面上设有与第一缺口和第二缺口的位置相对应的第一凸出部和第二凸出部，第一凸出部和第二凸出部均与第三组件的内壁面形成第一卡槽和第二卡槽。

作为一种改进，所述第一弧状壁体和所述第二弧状壁体分别插入第一卡槽和第二卡槽中。

作为一种改进，所述第一弧状壁体和所述第二弧状壁体将所述基部分隔成位于内侧的主体部分和位于外侧环状外缘部分。

作为一种改进，所述主体部分与所述第一弧状壁体和所述第二弧状壁体形成收容空间，该收容空间用于收容第一组件。

作为一种改进，所述凸轮的部分外轮廓上形成有第一啮合齿，所述活塞杆的第一端部外轮廓上形成有与所述第一啮合齿相啮合的第二啮合齿。

作为一种改进，所述活塞杆的与所述第一端部相对的第二端部设有用于与曲柄连杆机构连接的连接部，该连接部与竖直方向成5°-20°夹角。

作为一种改进，所述第一组件包括用于插入所述第一活塞销和第二活塞销的第一贯通孔和第二贯通孔；和/或所述第一贯通孔和所述第二贯通孔为圆角矩形、圆形或者椭圆形。

作为一种改进，所述第一组件还包括多个第三贯通孔，该第三贯通孔用于减轻重量且用于润滑油循环。

本实用新型提供了一种动力装置，该动力装置包括本实用新型的活塞装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的活塞装置应用广泛，主要应用于发动机等动力装置，通过活塞运动时、第二组件与第三组件通过相对移动以实现相对分合，活塞杆的连接部与竖直方向的倾斜设置，使得活塞杆的连接部推动曲轴外圆，产生更大扭矩力，减少了机器内损，达到节油效果，而且增大了动力，提高机械效率，还减少废气排放。

【附图说明】

图1为本实用新型的活塞装置的平面示意图。

图2为本实用新型的活塞装置的除去缸筒之后的平面示意图。

图3为本实用新型的活塞装置的剖面示意图。

图4为本实用新型的活塞装置中的活塞组件的平面示意图。

图5为本实用新型的活塞组件中第一组件的立体结构示意图。

图6为本实用新型的活塞组件中第二组件的立体结构示意图。

图7为本实用新型的活塞组件中第三组件的立体结构示意图。

【具体实施方式】

下面通过具体实施方式结合图1至图7对本实用新型作进一步详细说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案以及其各方面的优点。在以下的实施例中，提供以下具体实施方式的目的是便于对本实用新型的内容更清楚透彻的理解，而不是对本实用新型的限制。其中，以附图纸面的左右方向为水平方向，以附图纸面的上下方向为竖直方向。

实施例1

为了增大动力、提高机械效率，本实用新型对活塞装置的活塞组件的结构进行了改进，提供了一种上下(前后)分段式活塞装置，具体方案如下：

参照图1至图4，本实用新型提供一种活塞装置，该活塞装置包括活塞组件1、用于套装该活塞组件1的缸筒2，其中，活塞组件1包括第一组件10、用于收容该第一组件10的第二组件20以及嵌合于该第二组件20 的第三组件30；活塞组件1还包括活塞杆40以及用于连接活塞杆40与第一组件10的第一活塞销50；第一组件10包括具有第一啮合齿17的凸轮 13；第三组件30为可动部件，第三组件30装配于第二组件20且相对于第二组件20可动；凸轮13的部分外轮廓上形成有第一啮合齿17,活塞杆40 的第一端部外轮廓形成有与第一啮合齿17相啮合的第二啮合齿41，活塞杆40还包括杆体42、与该杆体42倾斜设置的连接部43、以及用于穿过第一活塞销50的第一插入孔45，活塞杆40的与第一端部相对的第二端部设有用于与曲柄连杆机构连接的连接部43，连接部43与竖直方向成5°-20°夹角；缸筒2为无底筒状构件(具体参见图3和图4)。

如图5所示，第一组件10包括间隔平行设置的第一侧壁11和第二侧壁12、设置在第一侧壁11和第二侧壁12之间的凸轮13、用于连接第一侧壁11和第二侧壁12与凸轮13的第二活塞销19、以及第一贯通孔14和第二贯通孔15，第一贯通孔14和第二贯通孔15分别设置在第一侧壁11和第二侧壁12上且用于插入第一活塞销50和第二活塞销19，以使活塞杆40 与第一组件10相连接。如图5所示，第一贯通孔14为圆角矩形，但是还可以是圆形、椭圆形等；第二贯通孔15为圆形，但是还可以是圆角矩形、椭圆形等；第一贯通孔14大于第二贯通孔15。另外，第一侧壁11和第二侧壁12上均设有用于减轻重量的多个第三贯通孔16，第三贯通孔16还用于润滑油循环，在本实施方式中，各侧壁设有六个，形状为圆形，但是第三贯通孔16的数量和形状都不限于此，第三贯通孔16的数量还可以是两个、三个、四个、五个、七个等，第三贯通孔16的形状还可以是三角形、方形、椭圆形或者其它形状。另外，第一侧壁11还包括从远离凸轮13一侧向外突出的第一贴合部17，第二侧壁12还包括从远离凸轮13一侧向外突出的第二贴合部18，第一贴合部17和第二贴合部18的外轮廓线与第一弧状壁体22和第二弧状壁体23外轮廓线相匹配。

进一步地，从图6中可知，在本实施方式中，第二组件20包括基部 21以及从基部21向外弯折延伸的第一弧状壁体22和第二弧状壁体23，第一弧状壁体22和第二弧状壁体23对称间隔设置在基部21上；第一弧状壁体22和第二弧状壁体23之间的间隔形成第一缺口24和第二缺口25，第一弧状壁体22和第二弧状壁体23将基部21分隔成位于内侧的主体部分 26和位于外侧环状外缘部分27，主体部分26与第一弧状壁体22和第二弧状壁体2形成收容空间S，该收容空间S用于收容第一组件10；外缘部分 27用于固定结合第三组件30。具体参见图3、图4和图6。进一步地，第一贴合部17和第二贴合部18的下表面与主体部分26的上表面贴合。

如图7所示，第三组件30为筒状构件，第三组件30的内壁面上设有与第一缺口24和第二缺口25的位置相对应的第一凸出部31和第二凸出部32，第一凸出部31和第二凸出部32均与第三组件30的内壁面形成第一卡槽33和第二卡槽34；第一弧状壁体22的两侧端部分别插入两个第一卡槽 33中，第二弧状壁体23的两侧端部分别插入两个第二卡槽34中，第二组件20的外壁面与第三组件30的内壁面贴合，由此实现了第三组件30相对于第二组件20可动，还提高了结构稳定性。另外，第三组件30的壁面上还包括与第一贯通孔14相对应的第二插入孔35，该第二插入孔35用于插入第一活塞销50。另外，活塞杆40的杆体42与连接部43倾斜设置，增大了曲柄连杆机构使活塞杆运动的动力。

本实用新型应用广泛，特别适用于如下的动力装置，主要包括单缸、多缸汽油和柴油发动机、大型机器的动力装置，还包括坦克车、内燃机火车、万吨货轮、军舰、大型货车、大型客车、家用轿车、大小发动机等的各种动力装置。

以应用于发动机的活塞装置为示例对本实用新型的活塞装置进行说明，通过凸轮以及与曲柄连杆机构连接的活塞杆相协作使活塞装置进行往复运动，当发动机开始工作时，曲轴顺时针旋转，活塞杆上的第二啮合齿带动第一啮合齿旋转，活塞组件从上止点向下止点运动，活塞杆的连接部从右上方旋转至左下方(或者从右侧摆动至左侧)，气缸内的容积逐渐增大，气压降低，完成进气冲程，曲轴继续旋转，把活塞组件从下止点向上止点推动，气缸内容积逐渐减少，气体受到活塞组件的强烈压缩，活塞组件接近上止点时，气体燃烧，压强急剧增大，活塞组件在强大压力下向下止点迅速运动，第一啮合齿和第二啮合齿向凸轮的尖端部分方向转动啮合，这时活塞组件的第一组件和第二组件相分离，使第一组件迟后向下运动，气缸内压力增大，活塞杆受到活塞的压力，由于活塞杆的连接部与竖直方向的倾斜设置，使得活塞杆的连接部推动曲轴外圆，产生更大扭矩力，由此活塞推动活塞杆和曲轴时更省力，达到节油和提高功率的效果。

与现有技术相比，本实用新型的活塞装置应用广泛，主要应用于发动机等动力装置，通过活塞运动时、第二组件与第三组件通过相对移动以实现相对分合，活塞杆的连接部与竖直方向的倾斜设置，使得活塞杆的连接部推动曲轴外圆，产生更大扭矩力，减少了机器内损，达到节油效果，而且增大了动力，提高机械效率，还减少废气排放。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。