专利名称：曲柄圆滑块机构的活塞及其内燃机、压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及活塞，具体涉及一种曲柄圆滑块机构的活塞。本实用新型同时还 涉及一种曲柄圆滑块机构的内燃机和压缩机。
背景技术：
在传统的内燃机中，通过曲柄连杆机构将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运 动，进而由该曲轴驱动相应的运动部件，对外输出动力。而在传统的压缩机中，也具有曲柄 连杆机构，通过该曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动，由该活塞对汽 缸内的空气进行压缩。然而，在所述的曲柄连杆机构中，由于连杆的存在，曲柄连杆机构的 内燃机和压缩机具有体积庞大、笨重、平衡性能差等缺陷。为解决上述问题，审定公告日为1988年1月13日、公告号为CN85200358B的中国 专利公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”;审定公告日为1988年12月14日、公告 号为CN85100359B的中国专利公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式压缩机”;授权公告日为 2001年6月27日、授权公告号为CN1067741C的中国专利公开了一种“曲柄双圆滑块往复 活塞式内燃机”;授权公告日为2001年6月27日、授权公告号为CN1067742C的中国专利公 开了 一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。上述中国专利公开的内燃机共同特点是其中的往复运动与旋转运动的转换机构 中，用圆滑块取代了连杆，用曲柄圆滑块机构取代了曲柄连杆机构。这使得往复运动与旋转 运动之间的转换机构得以简化，采用该转换机构的内燃机相对于传统的内燃机体积下降， 重量减轻，且平衡性能好。具体的，曲柄圆滑块机构的运动转换机构中，在活塞的活塞座上设置有圆滑块容 置孔，圆滑块上设置有偏心圆孔。装配时，将圆滑块置于所述的圆滑块容置孔中，圆滑块可 在所述圆滑块容置孔中转动；曲轴的曲柄销装配于所述的偏心圆孔中，曲柄销也可以在所 述偏心圆孔中转动。通过活塞带动设置于其中的圆滑块做往复运动，而圆滑块在所述活塞 中同时做旋转运动，所述往复运动与旋转运动的合成使得圆滑块上的偏心圆孔的中心轴线 绕曲轴的中心轴线做旋转运动；而所述偏心圆孔的中心轴线与曲轴的曲柄销的轴线重合， 从而可实现活塞的往复运动到曲轴的旋转运动的转换。当然，通过该曲柄圆滑块机构也可 以将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动。无论是内燃机还是压缩机，活塞都是往复运动与旋转运动的转换中的重要零部 件，其对内燃机或压缩机的性能有着直接的影响。目前，内燃机和压缩机已经广泛应用于社 会生活的各个方面，对其性能的需要在不同的领域也不尽相同。上述中国专利公开的曲柄圆滑块机构中的活塞包括冠部(或称为工作部)以及与 所述冠部固定连接的活塞座，圆滑块容置孔设置于所述活塞座上。但是，所述的活塞结构较 为单一，通用性较差。因而，有必要对上述公开的曲柄圆滑块机构的活塞进行改进。
实用新型内容本实用新型提供一种曲柄圆滑块机构的活塞，本实用新型的活塞组合方便，可以 根据不同性能需求或者制造需求对活塞各部分材质进行选择，通用性好。本实用新型另外 提供一种应该所述的活塞的内燃机或压缩机。本实用新型提供一种曲柄圆滑块机构的活塞，至少包括冠部、活塞座以及活塞 销；在与所述冠部的顶部相对的一侧设置有活塞销座孔；在所述活塞座上设置有圆滑块容 置孔以及活塞销孔；装配时，所述活塞销插入所述活塞销座孔以及活塞销孔中，将所述冠部 与活塞座固定装配为一体。可选的，在所述冠部上设置有活塞裙部，所述活塞销座孔设置于所述活塞裙部之 上。可选的，在与所述冠部的顶部相对的一侧设置有两个相对的凸台，所述活塞销座 孔分别设置于所述凸台之上。可选的，在所述活塞销座孔上还设置有活塞销防窜出装置。可选的，所述活塞销防窜出装置为孔用挡圈，在所述活塞销座孔中设置有与所述 孔用挡圈相配合的内环槽；当所述活塞销插入所述销孔时，所述孔用挡圈设置于所述内环 槽中。可选的，所述活塞销防窜出装置为堵头。本实用新型另外还提供一种曲柄圆滑块机构的内燃机，包括上述任一技术方案所 述的活塞。本实用新型另外还提供一种曲柄圆滑块机构的压缩机，包括上述任一技术方案所 述的活塞。与现有技术相比，本实用新型的活塞包括活塞座和冠部，二者可以通过活塞销装 配为一体；因而可以根据需要选择活塞各部分的材质，以满足不同的需要，从而提高通用 性；此外，本实用新型的活塞的各部分可以分别进行制造，然后将各部分组装在一起，相对 于冠部与活塞座一体成形的活塞，制造工艺简化，且组合也很方便，适应批量生产。
图1为本实用新型的实施例的提供的曲柄圆滑块机构的活塞的示意图。图2为本实用新型的实施例中的冠部1的示意图之一；图3为本实用新型的实施例中的冠部1的示意图之二 ；图4为本实用新型中的实施例中的活塞座2的示意图；图5为本实用新型的实施例的活塞销的示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新 型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新 型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。图1为本实用新型的实施例的提供的曲柄圆滑块机构的活塞的示意图。其中，图1 所示出的是单作用活塞，即仅在活塞的活塞座的其中一个端部装配有冠部，应当理解，本实用新型的活塞也可以是双作用活塞，即在活塞座的另外一端部也同时安装有冠部。本实施 例仅以活塞座的一端安装有冠部作为例子来说明本实用新型的曲柄圆滑块机构的活塞，活 塞座的另一端部也可以与本实用新型的第一实施例相同或相似的方式安装另外的冠部，形 成双作用活塞。请参考图1，本实施例中的活塞包括冠部1、活塞座2以及活塞销3。其中，在所述 活塞座2上设置有圆滑块容置孔2-2。在所述活塞座2的其中一个端部还设置有活塞销孔。 在所述冠部1上设置有活塞销座孔。装配时，将所述活塞座2的活塞销孔和冠部1的活塞 销座孔相对准，将活塞销3插入所述活塞销孔和活塞销座孔中，将所述冠部1和活塞座2固 定装配为一体。下面分别对组件冠部1、活塞座2以及活塞销3分别进行描述。图2为本实用新型的实施例中的冠部1的示意图之一，图3为本实用新型的实施 例中的冠部1的示意图之二。请参考图2和图3，本实施例中的冠部1的顶部设置有燃烧室1-3，在外周壁设置 有环槽1-4。其中，所述燃烧室1-3可以是各种形状，也可以不设置所述燃烧室1-3。所述 环槽1-4可以是气环环槽，也可以是油环环槽，也可以设置多个环槽，这里不再赘述。本实施例中，所述冠部1还设置有活塞裙部1-2。在所述活塞裙部1-2上设置有两 个相对的通孔1-1，称为活塞销座孔1-1。其中，所述活塞销座孔1-1用于容置活塞销，其大 小尺寸要略大于活塞销的外周直径。所述活塞销座孔1-1在所述活塞裙部1-2上位置可以 根据其承受的力的大小以及与活塞座2配合装配而设置，这里不再详细描述。此外，为提高活塞裙部的强度，在所述两活塞销座孔1-1的周边向相对的一侧有 一定的延伸，以增大活塞销座孔1-1与活塞销的接触面积。图4为本实用新型中的实施例中的活塞座2的示意图。请参考图4，本实施例中，活塞座2上设置有圆滑块容置孔2-2，用于容置曲柄圆滑 块机构的圆滑块，在所述圆滑块容置孔2-2的一侧还设置有齿圈2-3。其中，所述齿圈2-3 用于在单圆滑块机构中克服活点的问题。对于多圆滑块机构能相互克服活点问题时，其活 塞上可以不设置该齿图。此外，所述齿圈2-3也可以用设置于该活塞座2的腰部区域的齿 段代替。此外，为提高活塞座2的强度和刚度，还可以对其腰部进行加强，这里不再详述。在所述活塞座2的其中一个端部设置有活塞销孔2-1，其中，所述活塞销孔2-1用 于容置并穿过所述的活塞销3，故其尺寸大小可以比活塞销的外周直径稍大，待活塞销3插 入所述活塞销孔2-1之后，二者之间可以过渡配合。当然，装配后二者之间也可以有相对转 动。在所述活塞销3和活塞销孔2-1之间也可以装配衬套。此外，在所述活塞座2上还可以设置多个去重孔，例如，本实施例中，在活塞销孔 2-1和圆滑块容置孔2-2之间，设置了两个去重孔，在圆滑块容置孔2-2的与活塞销孔2-1 相对的一端，也设置有两个去重孔。设置去重孔，可以减轻活塞座2的质量，进而减轻活塞 整体的往复质量。图5为本实用新型的实施例的活塞销的示意图，请参考图5，本实施例中，活塞销 为空心圆柱体，其轴向长度一般要小于所述冠部的顶部的直径，沿所述活塞销3的轴向具 有通孔3-1，以减轻活塞销3的质量。所述活塞销3 —般用硬度较高的材料制造而成。装配时，将所述活塞座2的设置有活塞销孔2-1的端部插入冠部1的两个活塞销座孔1-1之间，并使得活塞销孔2-1与所述活塞销座孔1-1相对准，将活塞销3插入所述的 活塞销孔2-1和活塞销座孔1-1之中，从而将活塞座2和冠部1连接为一体。为避免活塞销3由所述的活塞销孔2-1和活塞销座孔1-1中窜出，在所述冠部销 孔1-1的活塞销3端部的位置设置防窜出装置，例如孔用挡圈，堵头等。在设置孔用挡圈时， 在所述活塞销座孔1-1中设置有与所述孔用挡圈相配合的内环槽；当所述活塞销插入所述 销孔时，所述孔用挡圈设置于所述内环槽中。上述的实施例中，活塞包括活塞座和冠部，二者可以通过活塞销装配为一体。因而 可以根据需要选择活塞各部分的材质，以满足不同的需要，从而提高通用性。此外，本实用 新型的实施例的活塞的各部分可以分别进行制造，然后将各部分组装在一起，相对于冠部 与活塞座一体成形的活塞，制造工艺简化，且组合也很方便，适应批量生产。而且，由于活塞 座和冠部为活塞销连接的分离式结构，在适合的情况下，上述实施例中的活塞冠部也可以 使用曲柄连杆机构的活塞的冠部。此外，在冠部1上也可以不设置活塞裙部1-2。此时，可以在与冠部1的顶部相对 的一侧设置两个凸台，将活塞销座孔1-1设置于所述两个凸台上，并使两个活塞销座孔1-1 相对，装配时，将活塞座2的端部插入两个凸台之间，使活塞销座孔与活塞销孔相对，将活 塞销插入即可，这里不再赘述。需要说明的是，在冠部1上未设置活塞裙部时，需要在活塞 座2上设置单独的导向部，以对活塞进行导向。此外，在活塞座2的与活塞销孔2-1相对的端部还可以设置另外的活塞销孔，并以 与本实用新型的上述实施例相同的方式装配另外的冠部，形成双作用活塞式，这里不再赘 述。此外，上述实施例中所述的活塞可以应用于曲柄圆滑块机构的内燃机中，也可以 应用于曲柄圆滑块机构的压缩机中。本实用新型的内燃机或压缩机中的活塞制造工艺简 化，且组合也很方便，适应批量生产。本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何 本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因 此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
权利要求一种曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于至少包括 冠部、活塞座以及活塞销；在与所述冠部的顶部相对的一侧设置有活塞销座孔；在所述活塞座上设置有圆滑块容置孔以及活塞销孔；装配时，所述活塞销插入所述活塞销座孔以及活塞销孔中，将所述冠部与活塞座固定装配为一体。
2.如权利要求1所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于在所述冠部上设置有活 塞裙部，所述活塞销座孔设置于所述活塞裙部之上。
3.如权利要求1所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于在与所述冠部的顶部相 对的一侧设置有两个相对的凸台，所述活塞销座孔分别设置于所述凸台之上。
4.如权利要求1至3任一权利要求所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于在所 述活塞销座孔上还设置有活塞销防窜出装置。
5.如权利要求4所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于所述活塞销防窜出装置 为孔用挡圈，在所述活塞销座孔中设置有与所述孔用挡圈相配合的内环槽；当所述活塞销 插入所述销孔时，所述孔用挡圈设置于所述内环槽中。
6.如权利要求4所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于所述活塞销防窜出装置 为堵头。
7.一种曲柄圆滑块机构的内燃机，其特征在于包括权利要求1至6任一权利要求所 述的活塞。
8.一种曲柄圆滑块机构的压缩机，其特征在于包括权利要求1至6任一权利要求所 述的活塞。
专利摘要一种曲柄圆滑块机构的活塞，至少包括冠部、活塞座以及活塞销；在与所述冠部的顶部相对的一侧设置有活塞销座孔；在所述活塞座上设置有圆滑块容置孔以及活塞销孔；装配时，所述活塞销插入所述活塞销座孔以及活塞销孔中，将所述冠部与活塞座固定装配为一体。本实用新型的活塞组合方便，可以根据不同性能需求或者制造需求对活塞各部分材质进行选择，通用性好。本实用新型还提供一种曲柄圆滑块机构的内燃机和压缩机。
文档编号F02F3/00GK201651278SQ20102013059
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者黎明, 黎正中 申请人:北京中清能发动机技术有限公司