腔体和活塞的组合体以及采用该组合体的泵、减震器、换能器、电动机及动力单元的制作方法

专利名称：腔体和活塞的组合体以及采用该组合体的泵、减震器、换能器、电动机及动力单元的制作方法
技术领域：
一种活塞-腔体组合体，它包括由一内腔体壁界定的一细长腔体，并且该组合体还包括包含一活塞，该活塞设在所述腔体中，以可相对所述腔体至少在所述腔体的第一和第二纵向位置之间密封地运动，所述腔体的横截面在所述腔体的第一和第二纵向位置处有不同的横截面面积和周向长度，且在腔体的第一和第二纵向位置之间的中间纵向位置处有至少基本连续的不同的横截面面积和周向长度，且在第一纵向位置处的横截面面积大于在第二纵向位置处的横截面面积，所述活塞包括具有弹性可变形容腔壁用于密封连接在腔体内壁上的容腔，该容腔被弹性变形和活塞膨胀来提供不同的横截面面积和周向长度。与腔体内壁密封连接，所述容腔为弹性的、可变形的，以使活塞在贯穿所述腔体内部纵向位置的所述第一、第二纵向位置的相关移动时，提供所述活塞不同的横截面面积和不同的周向长度来适应所述腔体的不同的横截面面积和不同的周向长度。
充气阀是Dunlop-Woods阀、Sclaverand阀以及施耐德(Schrader)阀。这些阀用来充胀封闭的腔体，例如车辆的轮胎。所提到的后两个类型的阀设有弹簧力操作的阀芯销，并可以通过压下该销来打开阀以充胀或收缩腔体。压下该阀芯销可以通过手动致动、通过流体的压力或者通过阀致动器来实现。前两种所述的类型的阀可仅由流体的压力来打开，而最后所述的那种类型的阀则最好通过阀致动器来打开，因为否则会需要很大的压力来压下阀销。
背景技术：
本发明涉及解决如下问题获得的摩擦力足够低使至少避免卡住，特别针对具有弹性可变形腔体壁腔体的活塞和在冲程中伸长腔体的壁，所述腔体在纵向上具有不同横截面面积的尺寸，特别地当活塞在上述腔体中密封地移动时，它们具有不同的周向长度。
图6、8-12(包括于此)所示的WO 00/70227的实施例的问题可能是活塞可能会卡住在有不同周向尺寸的横截面的腔体的较小横截面中。卡住可能是由于活塞材料的高摩擦力产生的。这些力可能主要是由于活塞从具有较大横截面面积的、腔体中的第一纵向位置运动到横截面面积较小的第二纵向位置时活塞(的一部分)受到加压而所产生的。

图1-3(包括于此)示出了在关于非运动腔体中有或没有内部压力下包括一容腔的未运动活塞的高摩擦力的例子。这引起了活塞和腔体壁之间的高接触压力，卡住可能会发生。
另外一个问题可能是WO 00/70227的包括一容腔的活塞的实施例可能会渗漏它们的流体，因而可能改变它们的密封适合性。如在关于包括具有弹性可变形壁的一容腔的活塞的前述问题的解决方案中，密封力是由内部压力产生的，渗漏可能仍然是一个重大的问题。
发明目的本发明的目标是提供一活塞和一腔体的组合体，当腔体具有不同的横截面面积时且至少当这些横截面的周向长度不同时，所述组合体的可动件可以密封地滑动。
在第一方面，本发明涉及一活塞和一腔体的组合体，其中容腔被制成弹性可膨胀的，并且其制造尺寸的周向长度为无应力和无变形状态，大约与所述第二纵向位置处容腔的腔体内壁周向长度相等。
在本文的上下文中，横截面较佳地是垂直于纵向轴线截取的(＝横向)。
较佳地，第二横截面面积是第一横截面面积的98-5％，如95-70％。在某种情况下，第二横截面面积大致为第一横截面面积的50％。
为了实现这样的组合体可以使用许多不同的技术。与本发明的后续方面相关联地进一步地描述这些技术。
一种这样的技术是其中活塞包括一容腔，且该容腔包含一可变形材料。
在这样的情况下，可变形材料可以是一流体或者诸如水、蒸汽、和/或气体之类的流体的混合物，或者是泡沫材料。该材料或者其一部分是可压缩的，如气体或者水和气体的混合物，或者它可以是至少基本不可压缩的。可变形材料还可以是如弹簧可提供弹性力的装置。
因此，容腔可以可调节地向具有不同横截面面积和不同周向长度的腔体壁提供密封。
这可以通过将活塞的如制造尺寸(无应力，未变形)选择为大致与腔体横截面的最小横截面面积部分的周向长度相等、并在运动到有较大周向长度的一纵向位置时扩张它及当反方向运动时连接它来实现。
并且这可以通过提供装置保持所述活塞与腔体壁的某种密封力来实现通过保持所述活塞的内压力在(a)某一预定水平，使其在冲程中可以保持衡定。某一尺寸的压力水平依赖于不同横截面的周向长度，并且可能在横截面上以最小的周向长度获得合适的密封。如果差别较大，并且适当的压力水平太高以获得在最小周向长度上的合适密封，可能在冲程中会安排改变压力。这要求活塞进行压力安排。正如商业上使用的材料通常不紧密，特定地，当过高的压力可能被使用时，必须能够承受保持这一压力，例如使用用于膨胀目的的阀。当使用弹簧力操作装置以获得压力时，阀可以不是必须的。
当横截面面积变化时，容腔的容积也会改变。因此，在穿越纵向方向的截面中，容腔可能会在第一纵向位置处有一第一形状并在第二纵向位置处有一第二形状，且第一形状可能不同于第二形状。在一种情况中，至少部分的可变形材料是可压缩的，并且第一形状的面积比第二形状的面积大。在这种情况下，容腔的总容积变化，因此流体应是可压缩的。可替代或者可选的是，活塞可包括与可变形容腔连通的一封闭空间，所述封闭空间具有可变的容积。以这样的方式，当可变形容腔的容积变化时，该封闭空间可以吸入或释放流体。容腔的容积的变化就是可自动调节的。这也可使容腔中的压力在冲程中保持恒定。
同样，封闭空间可包括一弹簧偏压的活塞。该弹簧可以限定活塞中的压力。封闭空间的容积可是变化的。以这样的方式，就可以改变容腔的总压力或最大/最小压力。
当封闭空间被上分成一第一和一第二封闭空间时，诸空间还包括用于限定第一封闭空间的容积以使第一封闭空间中的流体压力与第二封闭空间中的压力相关的装置。所提及的后一空间可以是可充胀的，例如借助于一阀、较佳地是一诸如施耐德(Schrader)阀之类的充气阀。由于泄漏例如通过腔壁容腔可能会压力下降，通过限定装置使第二封闭空间的膨胀而达到平衡。所述限定装置可以是一对阀，各自在一个封闭空间。
限定装置可适于在冲程中将第一封闭空间中的压力限定成至少基本恒定。但是，该限定装置可以限定任何的压力水平例如，在容腔扩张到在第一纵向位置处的一大横截面面积以致在现有压力值下接触区域和/或接触压力可能变得太小时，可能会需要增加压力，以保持合适的密封。该限定装置可以是一对活塞，每一封闭空间设置一个。第二封闭空间可以充胀到某一压力水平，以使尽管第二封闭空间的容腔可能也变大，但上升的压力仍可连通至第一封闭空间。这可通过例如包含在第二封闭空间中的一活塞和在活塞杆中的、带有不同横截面面积的一腔体的组合体来实现。也可以设计出压力的下降。
活塞的压力操控也可以通过使封闭空间中的流体压力与腔体中的流体压力相关来实现。通过提供用于限定与腔体连通的封闭空间的容积的装置。以这样的方式，可变形容腔的压力是可变化的，以获得一适合的密封。例如，一种简单的方式是使限定装置适于在容腔从第二纵向位置运动到第一纵向位置时限定封闭空间中的压力上升。在这方式下，可提供两压力之间的一简单的活塞(以便不漏出任何在可变形容腔中的流体)。
实际上，该活塞的使用可限定压力间的任何关系，因为活塞在其中平移的腔体可能以与组合件的主腔体相同的方式逐渐变细。
从活塞杆向容腔直接可传递的装置也可以改变容腔的容积和/或压力。所述活塞没有连通(关闭系统)、或有、或与充气阀连通是可能的。当活塞不具备一个充气阀，腔壁的材料可能是流体非渗透的。当在活塞中填充流体并且设置在腔体所述第二纵向位置后，安装过程的一个步骤会使容腔的容积永远关闭。活塞可得到的朝向和离开所述第一关闭腔体的速度将依赖于没有太多摩擦的大流体流动的可能性。当活塞具有充气阀时腔壁将有合适的流动。
容腔可由在活塞内的压力源或者外部的压力源来充胀，如一个在组合件外部的压力源和/或腔体自身就是压力源。所有的解决方法都要求一与活塞连通的阀。它较佳地可以是一充气阀，最佳地是一施耐德(Schrader)阀，或普通地具有弹性力操作阀芯的阀。这种类型的阀设有一弹簧偏压的阀芯销，并与活塞中的压力无关地关闭，并且各种流体都可流动穿过它。但它也可以是其它的类型的阀，例如一单向阎。
容腔可通过一封闭空间来充胀，其中弹簧偏压的调节活塞如一单向阀那样地工作。流体可从一压力源例如一外压力源或例如一外压力容器流动穿过弹簧偏压活塞的活塞杆的轴承中的纵向管道。
当封闭空间被分成一第一和第二封闭空间时，当第二封闭空间可能阻止穿过其充胀到第一封闭空间时，充胀也可以利用作为压力源的腔体来实现。腔体可在其底部设有一吸入阀。为了容腔的充胀，可与一致动器一起使用一充气阀、例如一施耐德(Schrader)阀。这可以是根据WO 96/10903或WO 97/43570的一致动销，或者根据WO 99/26002US5,094,263的阀致动器。阀的芯销在关闭时向腔体移动。上述参考的国际公开文本中的所述致动销具有的优点是打开弹性力操作阀芯的力很小，使得手动操作泵的膨胀很容易进行。所述美国专利中的致动器会需要普通压缩机的力。
当在腔体中的工作压力高于活塞中的压力时，活塞可自动地充胀。
当在腔体中的工作压力低于活塞中的压力时，需要通过例如暂时地关闭在腔体底部的排泄阀来获得一较高的压力。如果该阀是一可借助于根据WO 99/26002的阀致动器来打开的一施耐德(Schrader)阀，则这可以通过设置通道形式的一旁通来连接腔体和阀致动器与阀芯销之间的空间而实现。该旁通是打开(施耐德(Schrader)阀可保持关闭)和关闭(施耐德(Schrader)阀可打开)的，并且可通过例如一可动的活塞来完成。该活塞的运动可例如通过一踏板来手动地设置，由一操作者将所述踏板绕一轴从一未致动位置转动到一致动位置或者反过来。这也可以通过如由在腔体和/或容腔中的压力测量结果来起动一致动器之类的其它装置来实现。
在容腔中获得预定的压力可以手动地实现，操作者从在容腔中测量压力的压力计获知情况。它也可以自动地实现，例如通过容腔中的一释放阀，当流体压力超过最大压力设置时释放流体。它也可以通过一弹簧力操作的盖子来完成，所述盖子在压力超过某一预定压力值时关闭阀致动器上方的通道。另一种方案是与腔体排泄阀的可关闭旁通的方案类似的一种方案，在容腔中可能需要进行压力测量，它可以操纵一致动器，在一预定压力值下打开和关闭容腔的一施耐德(Schrader)阀的根据WO 99/26002的阀致动器的旁通。
上述方案可应用于任何包含一容腔的活塞，包括那些在WO00/65235和WO 00/70277中的活塞。
上述技术是指在活塞内包括一个容腔，该容腔包括一个弹性可变形的容腔壁。
通过选择一个可使容腔壁立体扩张和收缩的加固部，容腔壁可以扩张和收缩。所述容腔壁可通过改变一个横截面周向长度的尺寸而发生。因此，在容腔壁和腔体壁之间没有保留多余的材料。选择一个适合的加固部可以耐受为了限制接触长度(纵向伸长)而对活塞上腔体内的压力的影响。容腔壁的加固部可以置于也可不置于容腔壁内。
容腔壁的加固部可由一种纺织材料制成。它可以是一层，但最好至少是可以相互交叉的两层，这样加固部可被较容易地安装。这些层可以，如被编织。因为编织线要相互靠近地置于不同的层，所以这些线可由弹性材料制成。如在两层弹性材料，如橡胶，之间，层可被硫化。当容腔具有制造尺寸时，不仅壁的弹性材料，连加固部都没有应力也无形变。加固的容腔壁的扩张意味着交叉点之间的距离(即缝的尺寸)可因线的延长而变得较长，而收缩可因线的缩短而使缝的尺寸变得较短。容腔壁向腔体壁的密封可通过向容腔适当加压而实现。在此，将线稍加长一点就可使缝的尺寸变得更长一些。容腔壁的连接可以禁止内部压力以下面的一种方式扩大容腔，即连接的长度将变得特别长，而且可以通过压紧来消除上述压力。
经编织的加固部可以，如由弹性线和/或弹性弯曲线制成。容腔壁的扩张可通过伸展编织物的弯曲部分而实现。而当容腔壁收缩时，上述被伸长的弯曲部分可回到无形变状态。
纺织品制加固部可在生产线上生产，在此，或编或织的加固部以圆柱体的形状置于两个弹性材料层之间。在最小的圆柱体中放置一个支撑物，其上以上-下-上-下的顺序装有盖，所述盖可移到所述支撑物上。在生产线的末端装有一个硫化炉。炉子内以无应力和无形变的状态具有容腔的尺寸和形状。炉内圆柱体部分可沿长度被裁切，在圆柱体两端形成两个盖并被保持在那。炉子被关闭，注入100℃以上的蒸汽和高压。大约1-2分钟后，炉子被打开，准备生产的带有两个盖的容腔壁在壁内被硫化。为了使用硫化的分钟引导时间，可能会有多个炉子，如旋转或转化，并在生产线的末端结束。在生产线上可有多个炉子使用运输引导时间作为硫化时间。
容腔的纤维加固壁的生产也可类似这样的完成。加固纤维可通过，如灌入式浇铸包括一个装配插槽，或者通过切割一条线来生产，这条线之后被置于装配插槽的两端。两种选择都可容易地连续生产。对于剩余部分，生产过程类似于上述有关纺织品制加固部的生产。
包括一个弹性可变形容腔的活塞还包括加固部，所述加固部，如很多可以或不可以膨胀的弹性臂，不被置于与容腔壁连接的壁内。当可以膨胀时，加固部可因腔体压力而限制容腔壁的变形来起作用。
另一个选择是在容腔壁外有一个加固部。
本发明的另一个方面是关于一个活塞和一个腔体的组合，其中腔体指的是一个具有纵轴的伸长腔体，-活塞可在腔体内至少从第二纵向位置到第一纵向位置移动，-沿着至少在第一和第二纵向位置之间的部分腔体内壁，腔体具有弹性可变形内壁，-当活塞被置于第一纵向位置，腔体具有第一横截面积，当活塞被置于第二纵向位置，腔体具有第二横截面积，第一横截面积比第二横截面积大，当活塞在第一和第二纵向位置之间移动，腔体横截面的变化至少是在第一和第二纵向位置之间大体上连续的。
故此，对于作为选择的组合中，活塞适应腔体横截面的变化，这个方面关系到具有适应力的腔体。
自然的，活塞由至少大体上不能压缩的材料，或者一个由适应腔体构成的组合及一个适应活塞，例如根据上述方面的一个活塞，而制成。
最好是，活塞在沿着纵轴的横截面上具有一个形状，该形状在到第二纵向位置的方向上是尖端细的。
提供一个适应腔体的一个理想的方法是具有这样一个腔体，它包括-一个在内壁上的外部支承装置和-一个流体，它通过一个定义为外部支承装置和内壁的空间来安装。
在上述方法中，流体或流体组合的选择可帮助定义腔体的特性，例如在壁和活塞之间密封以及所要求的压力等。
在另一个方面，本发明关系到一个活塞和一个腔体的组合，其中腔体指的是一个具有纵轴的伸长腔体，-在第一纵向位置上，腔体具有第一横截面的形状和面积；在第二纵向位置上，腔体具有第二横截面的形状和面积。第一横截面形状与第二横截面形状不同，腔体横截面形状的变化在第一和第二纵向位置上至少大体上是连续的，-当从腔体第一纵向位置向腔体第二纵向位置移动时，活塞自行适应腔体横截面。
这个非常引起关注的方面是基于以下事实，即例如一个几何图形的不同形状在其周向长度和面积之间有变化的关系。而且，在两个形状间的变化可以一种连续的方式进行，以至于当在腔体表面保持最佳平滑变化时，腔体可在一个纵向位置上具有一种横截面形状，而在第二纵向位置上具有另一种横截面形状。
在本说明书中，横截面的形状是指无论其尺寸大小的总的形状。两个圆即使它们的直径彼此不同但其形状是相同的。
最好是，第一横截面的面积至少比第二横截面的面积大2％，如至少5％，特别是至少大10％，如至少20％，特别是至少大30％，如至少大40％，特别是至少大50％，如至少大60％，特别是至少大70％，如至少大80％，如至少大90％，如至少大95％。
在一个推荐实施例中，第一横截面的形状至少大体上是圆的，而第二横截面的形状是如椭圆的长条形。其第一尺寸至少是与第一尺寸呈一角度的一个尺寸的2倍，如至少3倍，最好是至少4倍。
在另一推荐实施例中，第一横截面的形状至少大体上是圆的，而第二横截面的形状有两个或更多个如耳垂状的大体上长条形的部分。
在第一纵向位置上的横截面中，腔体的第一周向长度是在第二纵向位置处的横截面中腔体的第二周向长度的80-120％，如85-115％，最好是90-110％，如95-105％，特别是98-102％，可以有许多优点。由于事实上密封材料既要提供充分的密封又要改变其尺寸，因此在其打算对其尺寸变化的壁进行密封时会产生问题。如果情况如本实施例中的那样，其周向长度变化程度只是很小时，该密封可以更容易被控制。最好第一、第二周向长度至少大体上一样，从而使密封材料是被弯曲而不是被有明显程度的抻长。
作为一种替换，在密封材料被弯曲或变形时，可以期望周向长度被稍微改变，如其一侧被弯曲引起压缩，而另一侧被抻长。总之，期望提供一种形状，其形状具有的周向长度至少要接近于此密封材料的自动“选择”时呈现出的周向长度。
一种可以用在此类组合的活塞，它是一种包括具有可变形容腔的活塞。该容腔可被弹性或非弹性地变形。在最后一种方法中，当在腔体内移动时，容腔壁可被弯曲。弹性可变形的容腔具有一个制造尺寸，大约是腔体第一纵向位置的周向长度的尺寸，它具有一个加固部，允许高摩擦力收缩，该容腔也被用于此类组合，且其活塞具有特别高的速率。弹性可变形的容腔也被使用，它具有一个制造尺寸，大约是腔体第二纵向位置的周向长度的尺寸，它具有外壳加固部，允许部分容腔壁在腔体的纵向横截面上从腔体中心轴具有不同的距离。
十分清楚根据所了解的组合，活塞和容腔之一可以是静止的，另一个则可以是运动的，或者两者均可运动。这并不会影响此组合的功能。
活塞也可以在内壁和外壁滑动。内壁可以成锥形，而外壁为圆柱形。
当然，本组合可以用于数种目的，主要问题是提供一种新附加方式。此新方式满足活塞运动对所要求的力需求。事实上，为了适应用于特定目标和/或力的组合，横截面面积/形状可以沿容腔长度加以变化。一种目的是提供妇女和十多岁儿童用的泵，此泵依然应该能提供一定的压力。在这种情况下，通过确定人可以在活塞的哪些位置上提供的力，并由此提供一具有合适横截面面积/形状的容腔来要求一个在人体工程学方面改进了的泵。
此组合的另一种用途是吸震器，在吸震器中，面积/形状确定转化一定震动(力)所要求的条件。也可以提供一种致动器。在致动器中，导入容腔中的流体量在导入流体前根据活塞的实际位置会提供活塞的不同的转移。
活塞和容腔组合的首选体现为被用于活塞泵的实例。这样就不会限定上述申请之发明范围，因为最主要的是除了项目和介质外，容腔的阀门安排可以引发运动的事实，这对于申请类型起决定性的作用泵、致动器、吸震器或发动机。在活塞泵中，介质可以被容腔和/或活塞压缩，此后阀可以从容腔中释放出这种压缩了的介质。在致动器中，介质可以被阀门安排挤压进容腔，容腔和/或活塞可以是运动的，人而引发附加设备的运动。在吸震器中，容腔可以完全关闭，其中压缩的介质可以被容腔和/或活塞的运动进一步压缩。在无压缩介质可以在容腔内部安置的情况下，例如活塞可以被数条能够提供动力摩擦的沟槽装备，以便减慢运动速度。
此外，本发明还可用于动力单元，其中的介质用来使活塞和/或一容腔运动，活塞和/或容腔可绕如电动机那样的轴线转动。上述组合可以被使用于上述的各种场合中，并且比上述的活塞泵更适合被使用于其它气动的和/或液压的场合。
因此，本发明还涉及泵流体的泵，此泵具有一上述各个方面之一的组合；用于处在该容腔外的一位置与该活塞连接的装置；一与该容腔连接并具有阀装置的流体入口；及一与该容腔连接的流体出口。
在一种情况下，连接装置有一个外部位置，在此外部位置处时，活塞处于其第一纵向位置上；还有一个内部位置，在此内部位置处时，活塞处于其第二纵向位置上。在期望加压流体时，可推荐此类泵。
在一种情况下，连接装置有一个外部位置，在此外部位置处时，活塞处于其第二纵向位置上；还有一个内部位置，在此内部位置处时，活塞处于其第一纵向位置上。在只是期望运送流体而基本上没有压力时，可推荐此类泵。
在泵被用来树立置于地面上的情况下，并且通过强制向下使活塞/连接装置压缩流体，例如压缩空气时，从人体工程学方面看来，可以在活塞/连接装置/把手的最低位置处提供最大的力。因此，在第一种情况下，这就意味着在那里提供最高压力。在第二种情况下，这只意味着在最低位置处具有最大面积及由此而确定的最大容积。然而，由于在轮胎那样的设备中要求极大的一个压力来打开轮胎的阀，为了能产生打开该阀的最终压力，可以期望短暂地在连接装置最低位置之前有一最小截面区域，而更大的截面面积可使更多流体进入轮胎。
相比于基于传统的活塞式汽缸结合的泵，本发明涉及的泵可以基本上使用更小的作用力，例如水泵可从更深的地方抽水。这种特性对于如发展中国家是极其重要的。并且，在压力差几乎为零时抽吸液体，本发明涉及的容腔可以具有另一个功能。一个设计合理的容腔可以满足用户的物理的(人体学的)需要，例如如同有压力差分别参照图17B和17A。这些可通过阀的使用完成。
本发明还涉及一活塞，此活塞密闭于一个汽缸并且同时密闭于一个锥形汽缸。此活塞可以/不可以包含一个弹性变形容器。所产生的容腔可以为一种具有不同/相同周向长度的尺寸的容腔。上述活塞可包含许多活塞棒中的一个。
此外，本发明还涉及一种吸震器，其具有一个根据上述任意组合方的组合；用于从容腔外一位置处连接活塞的装置，其中的连接装置有一外部位置，在此位置处时，活塞处于其第一纵向位置上；其一内部位置，在此位置上时，活塞处于其第二纵向位置上。
上述吸震器还可以有一流体出口，此出口与该容腔相连接并有一阀装置。
可以推荐将此容腔与活塞构成一至少大体上封闭的空室，此空室内含流体。当活塞从第一位置向第二位置运动时，该流体被压缩。
当然，吸震器还可具有用于将活塞朝第一位置偏压的装置。
此外，本发明还涉及一种致动器，其具有一个根据上述任意组合方的组合；用于从容腔外一位置上与活塞连接的装置；用于将流体导入该容腔，从而使活塞在第一、二纵向位置之间移动的装置。
此致动器可以有一个与容腔相连接并可有一阀装置的流体入口。
还可以有一与容腔相连接并可有一阀装置的流体出口。
此外，致动器可以有一用于将活塞朝第一或第二位置偏压的装置。
本发明涉及一电动机，其具有一个根据上述任意组合方的组合；最后本发明涉及一种动力单元，此动力单元更具有移动性，例如降落伞，其为一种移动动力单元。此种单位具有一种更适于为至少一组太阳能电池的动力源和一种动力单元，例如本发明涉及的电动机。目前至少可以有一种服务装置，例如本发明涉及的泵和/或任何其他装置，此种装置可利用从具有本发明涉及的混合活塞式汽缸的低作用力装置中利用其剩余能量。由于其超低的作用力，其可能通过降落伞运送一移动动力单元，如同基于本发明装置的结构可以比基于混合活塞式汽缸的结构更轻。
上面所述的各种实施例仅是以示范的方式给出的，并且不应被认为对本发明的限制。那些熟悉本技术领域的人们将易于辨认出可以对本发明作出、没有严格地按照这里所示和所述而示例性实施例和应用的各种修改，变化和元件的组合，并且它们没有超出本发明的真实精神和保护范围。
在下文中将参照附图对本发明的较佳实施例进行描述，在这些附图中图1A示出一未运动的活塞在被未加压的汽缸中处于第一纵向位置时的纵向剖面，且示出该活塞处于其如生产出时尺寸，和在被加压时的情况。
图1B示出图1A所示的被加压活塞在汽缸壁上的接触压力。
图2A示出了图1所示活塞在一汽缸中处于第一(右侧)和第二(左侧)纵向位置时的纵向剖面，且所述活塞没有被加压。
图2B示出了图2A所示活塞处于第二纵向位置时作用在汽缸壁上的接触压力。
图2C示出图1A所示活塞在一汽缸中处于第二纵向位置时的纵向剖面，且活塞被加压至与图1A中所示之一相同的压力水平，同时示出活塞在第一纵向位置(生产出时)的尺寸。
图2D示出图2C所示活塞处于第二纵向位置时作用在汽缸壁上的接触压力。
图3A示出图1所示的活塞在一汽缸中处于第一纵向位置时的纵向剖面，且示出该活塞处于其如制造尺寸和活塞在腔体中承受一压力时被加压的情况。
图3B示出图3A所示活塞在汽缸壁上的接触压力。
图4A示出根据本发明的一未运动活塞在汽缸中处于第二纵向位置时的纵向剖面，且示出该活塞处于其如生产出时尺寸和被加压至某一水平时的情况。
图4B示出图4A所示活塞在汽缸壁上的接触压力。
图4C示出根据本发明的一未运动活塞的纵向剖面，且处于在汽缸中第二纵向位置时所示为处于其如生产出时尺寸的情况，而在第一纵向位置时所示为被加压至与图4A所示相同的水平时的情况。
图4D示出图4C所示活塞作用在汽缸壁上的接触压力。
图5A示出图4A所示活塞在汽缸中处于第二纵向位置时的纵向剖面，且示出该活塞处于其如生产出时尺寸和在被加压时的情况。
图5B示出图5A所示活塞作用在汽缸壁上的接触压力。
图5C示出图4A所示活塞在汽缸中处于第二纵向位置的纵向剖面，且示出该活塞处于其如生产出时尺寸的情况，和在承受来自腔体的压力、被加压时的情况。
图5D示出图5A所示活塞作用在汽缸壁上的接触压力。
图6A示出带有固定的、不同横截面面积的一腔体和活塞的一第一实施例的纵向剖面，所述活塞的第一实施例包括在冲程过程中径向-轴向地改变尺寸的一织物加强部分，且示出该活塞结构处于一冲程的开始处和处于结束处，被加压的，该活塞具有其未加压的如制造尺寸。
图6B示出处于冲程开始处的图6A所示活塞的放大图。
图6C示出处于冲程结束处的图6A所示活塞的放大图。
图6D示出当容腔将要扩张时，位于容腔壁上的弹性织物材料的加强矩阵的三维图。
图6E示出当容腔壁扩张时的图6D的图案。
图6F示出当活塞将要扩张时，位于容腔壁上的非弹性织物材料的加强矩阵的三维图。
图6G示出当容腔壁扩张时的图6F的图案。
图6H示出具有织物加强部分的活塞详图。
图7A示出带有固定的、不同横截面面积的一腔体和活塞的一第二实施例的纵向剖面，所述活塞的第二实施例包括在冲程过程中径向-轴向地改变尺寸的一织物加强部分(“格构效应”)，且示出该活塞结构处于一冲程的开始处和处于结束处，被加压的，该活塞具有其未加压的如制造尺寸。
图7B示出处于冲程开始处的图7A所示活塞的放大图。
图7C示出处于冲程结束处的图7A所示活塞的放大图。
图8A带有固定的、不同横截面面积的一腔体和活塞的一第三实施例的纵向剖面，所述活塞的第三实施例包括在冲程过程中径向-轴向地改变尺寸的一织物加强部分(没有“格构效应”)，且示出该活塞结构处于一冲程的开始处和处于结束处，被加压的，该活塞具有其如制造尺寸。
图8B示出处干冲程开始处的图8A所示活塞的放大图。
图8C示出处于冲程结束处的图8A所示活塞的放大图。
图8D示出了图8A所示活塞的俯视图，该活塞设有在穿过中心轴线的诸平面中的诸皮层加强部分，左在第一纵向位置，右在第二纵向位置。
图8E示出了图8A所示活塞的俯视图，该活塞设有在部分穿过中心轴线和部分在中心轴线外侧的诸平面中的诸皮层加强部分，左在第一纵向位置，右在第二纵向位置。
图8F示出了图8A所示活塞的俯视图，该活塞设有在没有穿过中心轴线平面中的皮层加强部分，左在第一纵向位置，右在第二纵向位置。
图8G示出具有织物加强部分的活塞详图。
图9A带有固定的、不同横截面面积的一腔体和活塞的一第四实施例的纵向剖面，所述活塞的第四实施例包括一“章鱼”式的结构，该结构通过触手来限制容腔壁的伸长，并是可充胀的，且示出该活塞结构处于一冲程的开始处和处于结束处，被加压的，该活塞具有其如制造尺寸。
图9B示出处于冲程开始处的图9A所示活塞的放大图。
图9C示出处于冲程结束处的图9A所示活塞的放大图。
图10A示出了图6的实施例，其中可以通过例如设置在手柄中的一施耐德(Schrader)阀和/或例如设在活塞杆中的一单向阀进行充胀来改变活塞内部的压力，并且其中，一封闭的空间在冲程中平衡活塞容积的变化。
图10B示出替代充气阀的、能连接到一外部压力源的套管。
图10C示出单向阀的杆的导向方面的细节。
图10D示出了在活塞杆中的单向阀的柔性活塞。
图10E示出了图6的实施例，其中图10A～图10D的封闭空间的容积通过一个压源、一个用于从所述压源对活塞充气的入口阀和一个向压源提交压力的出口阀进行交换，根据图11D的阀-阀致动器组合体的放大的详图。
图10F示出了图10E的实施例，其中示出了一个可操纵的阀和一个喷气机或喷嘴，以黑箱示出。
图11A示出图6的实施例，其中活塞内部的压力可在冲程中保持恒定，并且其中，一第二封闭空间可通过一设置在手柄中的施耐德(Schrader)阀来充胀，且该第二封闭空间通过一活塞结构与第一封闭空间连通，活塞可由一施耐德(Schrader)阀+阀致动结构来充胀，腔体的压力与压力源一样，同时腔体的排泄阀可通过一可转动的踏板来手动地控制。
图11B示出一活塞结构和其轴承，其中活塞结构在第二和第一封闭控制之间连通。
图11C示出了自适应活塞杆内部沿其纵向方向的横截面面积变化的一可替代的活塞结构。
图11D示出在冲程结束处的图11A所示活塞的充胀结构的放大图。
图11E示出用于关闭和打开排泄阀的阀致动器的旁通结构的放大图。
图11F示出排泄阀的一自动关闭和打开结构的放大图，示出了用于在活塞(虚线表示)中获得一预定压力值的一类似系统。
图11G示出了图11A的活塞的一充胀结构的放大图，它包括一阀致动器和一弹簧力工作的盖子的一组合体，它可以从腔体将活塞自动充气到某一预定压力。
图11H示出了一个图11G的变化的解决方案，包括阀致动器的组合体和一阀致动器活塞下设置的弹簧。
图12示出容腔中的压力可取决于腔体中的压力的一结构。
图13A示出带有不同横向截面面积的一柔性壁的一腔体和具有固定的几何尺寸的一活塞的纵向截面图，且示出该组合体的结构处于泵冲程的开始处和结束处。
图13B示出在一泵冲程的开始处的该组合体结构的放大图。
图13C示出在一泵冲程中该组合体结构的放大图。
图13D示出在一泵冲程的结束处的该组合体结构的放大图。
图14示出带有不同横向截面面积的一柔性壁的一腔体和具有可变几何形状的一活塞的纵向截面图，且示出该组合件处于冲程开始处、冲程中以及冲程结束处。
图15A示出了一个例子，当圆周的尺寸保持不变时，横截面按加压腔体的傅立叶级数展开，其横截面面积的减少。
图15B示出了图7A加压腔体的变化，其具有适合的横行断面的纵向断面被设计成如下的形式，在泵出冲程，当其圆周大约保持一致或在很小的程度上减少时，其面积减少。
图15C示出图15B横断面中在G-G(虚线)和H-H的纵向断面。
图15D示出图15C横断面中在G-G(虚线)和I-I的纵向断面。
图15E示出了另一个例子，当圆周的尺寸保持不变时，横截面按加压腔体的傅立叶级数展开，其横截面面积的减少。
图15F示出了在某种情况下横断面的最优曲线形状的例子。
图16示出了一组合体，其中活塞在具有锥形中心的汽缸中移动。
图17A示出了符合人体工程学的最优的用于抽吸目的和手动操作的腔体。
图17B示出了相应的冲程力曲线图。
图18A示出了移动动力单元的例子，悬挂在降落伞下。
图18B示出了移动动力单元的详图。
具体实施例方式
图1A示出处于一未被加压腔体1的第一纵向位置处的一没有被加压的未运动活塞5的纵向剖面，且该活塞在那个位置处具有半径不变的圆形横截面。活塞5可具有一如制造尺寸，其大致为腔体1在该第一纵向位置处的直径。示出了在加压至某一压力水平时的活塞5*在活塞5*内部的压力产生一定的接触长度。
图1B示出图1A所示的活塞5*的接触压力。活塞5*可以在该纵向位置处卡住。
图2A示出了处于一未被加压腔体1的第一纵向位置的一没有被加压的未运动活塞5和处于未被加压腔体1的第二纵向位置的活塞5’的纵向剖面，且该腔体在第一和第二纵向位置处都具有半径不变的圆形横截面。活塞5可具有一如制造尺寸，其大致为腔体1在该第一纵向位置处的直径。活塞5’示出没有被加压地设置在第二纵向位置的较小的横截面中的活塞5。
图2B示出了活塞5’在汽缸壁上第二纵向位置处的接触压力。活塞5’可以卡住在该纵向位置处。
图2C示出处于一未被加压腔体1的第一纵向位置的一没有被加压的未运动活塞5和处于未被加压腔体1的第二位置的活塞5’的纵向剖面，且该腔体在第一和第二纵向位置处都具有半径不变的圆形横截面。活塞5可具有一如制造尺寸，其大致为腔体1在该第一纵向位置处的直径。活塞5’*示出被加压至与图1A中所示之一相同的压力水平、且设置在第二纵向位置的较小的横截面中的活塞5。
图2D示出活塞5’*在汽缸壁上第二纵向位置处的接触压力。活塞5’*可能在该纵向位置处卡住摩擦力可能为72千克。
图3A示出图1A所示的活塞5和被加压至与图1A所示的活塞5*的相同压力水平时的变形的活塞5”*。该变形是在活塞可能没有限制伸长的装置时，由腔体1*中的压力所导致的，所示限制伸长的装置主要沿着子午线(腔体的纵向)的方向。
图3B示出接触压力。活塞5”*可以在该纵向位置处卡住。
图4A示出处于一未被加压腔体10的第二纵向位置处的一活塞15的纵向剖面，且该活塞具有一圆形横截面。该活塞15可具有一如制造尺寸，其大致为腔体10在该第二纵向位置处的直径。活塞15’*示出被加压至某一水平的变形的活塞15。变形是由于沿着环方向(沿着腔体的横截面平面方向)的杨氏弹性模量被选择得比在子午线方向(沿着腔体的纵向方向)的低。
图4B示出在活塞15”*的壁上的接触压力。这产生一适当的摩擦力(4.2千克)以及合适的密封。
图4C示出位于未被加压腔体10的第二纵向位置处(如制造尺寸)的活塞15的纵向剖面，以及当被加压的15”*(活塞15”*可具有与在活塞15’*位于腔体10的第二纵向位置时(图4A)相同的压力)处于第一纵向位置时的纵向剖面。这里也存在环方向和子午线方向上变形。
图4D示出在活塞15”*的壁上的接触压力。这产生一适当的摩擦力(0.7千克)以及一合适的密封。
因此，可以将包括一可弹性变形容腔的一活塞从一横截面面积较小的区域密封地移动一横截面面积较大的区域，并同时有相同的内部压力(在本试验所选的横截面直径的限值范围之内)。
图5A示出活塞15(如制造尺寸)和位于未被加压腔体10的第二纵向位置处的活塞15’*的纵向剖面。活塞15’*示出当活塞15被加压时活塞15的变了形的结构。活塞15、15’*已在下端处附接至一想像的活塞杆，以防止在施加腔体压力过程中的活塞移动。
图5B示出图5A所示活塞15’*的接触压力。它足够地低，以允许移动(摩擦力4.2千克)并适于密封。
图5C示出活塞15(如制造尺寸)和在被加压腔体10*的第二纵向位置处在腔体压力的作用下被加压和变形的活塞15”*的纵向剖面。活塞15、15’*已在下端处附接至一想像的活塞杆，以防止在施加腔体压力过程中的活塞移动。变形的活塞15”*大致如未变形的活塞15两倍那样长。
图5D示出图5C所示活塞15”*的接触压力。它足够地低，以允许移动(摩擦力3.2千克)并适于密封。
因此，当在包括一被加压的可弹性变形的容腔的活塞上施加一腔体压力时，可以(至少在最小横截面处)密封地移动。由于所施加的腔体力而产生的伸长较大，可能需要限制这样的情况。
图6～9涉及对活塞皮层的伸长限制，其导致接触区域足够小，以使合适的密封成为可能，并导致摩擦力足够低，以使活塞可以运动。这包括当容腔承受或不承受腔体中的压力时对纵向方向的伸长限制，并当从腔体的第二向第一纵向位置运动时允许沿横向方向扩张，且当从相反方向运动时，特别允许收缩。
容腔型活塞的壁沿着纵向方向的伸长可通过若干方法来加以限制。它可以通过使用例如织物和/或纤维的容腔壁的加强部分来实现。它也可以通过设置在容腔的腔体内部的、且有其扩张限制的扩张体来实现，且该扩张体连接至容腔的壁。也可以使用其它的方法，例如对容腔两壁之间的腔体进行压力操控、对容腔上方的空间进行压力操控等。加强部分还可以位于活塞的外部。
容腔壁的扩张性能可能取决于所用的伸长限制的类型。此外，可由一机械止动件引导在扩张时保持在活塞杆上移动的活塞。这样的止动件的定位可取决于活塞-腔体组合体的使用。也可以是这样的情况，即在活塞杆上导向容腔，并同时扩张和/或承受外部力。
可以使用各种类型的流态，可压缩和不可压缩介质的组合、仅可压缩的介质或仅不可压缩的介质。
因此从容腔具有其如制造尺寸的横截面面积最小的区域到在横截面面积最大的区域处扩张的容腔尺寸的变化可能是相当大的，所以可能需要在容腔中的腔体与例如在活塞杆中的一第一封闭空间的连通。为了保持在腔体中的压力，第一封闭空间也可被加压，且也是发生在容腔的腔体容积改变的过程中。可能至少需要对该第一封闭空间进行压力操控。
图6A示出了带有一凹入壁185的腔体186和包括在腔体186中的第一纵向位置的一容腔208和在腔体186中的第二纵向位置的相同容腔208’的一可充胀活塞的纵向剖面。腔体186有中，心轴线184。容腔208’所示为处于其如制造尺寸，并在壁187的皮层188中设有一织物加强部分189。在由腔体186的第二纵向位置开始的冲程中，容腔的壁187扩张，直至可以是织物加强部分189和/或在容腔208外侧的一机械止动件196的一止动结构和/或另一止动结构在冲程中停止该运动。并且因而容腔208的扩张。根据腔体186中的压力，容腔壁仍可能会由于腔体186中的压力而发生纵向伸长。而加强部分的第一主要功能正是限制该容腔208的壁187的纵向伸长。这导致了一个小的接触面积198。织物加强部分198的第二主要功能是，当容腔向第二纵向位置运动时，允许收缩(且当扩张必需时，反之亦然)。在冲程中，容腔208、208’内部的压力可保持恒定。该压力取决于容腔208、208’的容积变化，既而取决于在冲程中腔体186横截面的周向长度的变化。在冲程中该压力也可以是变化的。在冲程中该压力也可以依赖或不依赖腔体186中压力地变化。
图6B示出了处于腔体186的第一纵向位置处的扩张的活塞208的一第一实施例。容腔壁187是由柔性材料(例如可以是橡胶类型或类似的材料)制成且带有一织物加强部分189的一皮层188构成的，且该加强部分允许容腔壁扩张。织物加强部分的方向相对于中心轴线184(＝编织角)偏离54°44’。随着拉动，活塞在冲程中的尺寸变化无需产生一相同的形状。容腔壁的厚度可由于扩张而比位于腔体186的第二纵向位置时如生产出时的容腔壁厚薄。在壁187的内侧可设置一防渗层190。它被紧密地挤压在容腔208，208’的顶部中的盖子191和底部中的盖子192中。图中没有示出所述盖子的细节，可以使用各种装配方法，这些可能能使它们自适应容腔壁厚度的变化。两盖子191、192都能在活塞杆195上平移和/或转动。这些运动可以通过各种方法来实现，例如不同类型的轴承(未示出)。在顶部中的盖子191能向上和向下运动。在活塞杆195上、容腔208外侧的止动件196限制容腔208的向上运动。在底部中的盖子192仅能向下运动，这是因为止动件197阻止其向上运动(该实施例被认为是用在腔体186中活塞之下有压力的活塞腔体装置中)。在其它类型的泵、如双重工作泵(double workingpump)、真空泵等中也可以使用其它的止动结构，且仅取决于设计技术要求。也可以有用于使活塞能相对活塞杆相对运动和/或限制这样的相对运动的其它结构。密封力的调整可包括在容腔内部的不可压缩流体205与可压缩流体206(两者也可以单独使用)的组合，同时容腔的腔体209可与一第二腔体210连通，且所述第二腔体210包括在活塞杆195内部的一弹簧力操作的活塞126。流体可以穿过孔201自由地流动穿过活塞杆的壁207。第二腔体也可以与一第三腔体连通(参见图12)，而容腔内的压力也可以取决于腔体186中的压力。容腔可通过活塞杆195和/或通过与腔体186连通是可充胀的。在顶部中的所述盖子中和在底部中的所述盖子中的O形密封圈或类似密封件202、203分别使盖子191、192对活塞杆密封。在活塞杆195的端部处、所示为一螺纹拧紧的组件的盖子204旋紧所述活塞杆。在活塞杆上别的地方可以设置相当的止动件，这取决于所要求的容腔壁的运动。容腔壁和腔体壁之间的接触区域198。
图6C示出了图6B所示在腔体第二纵向位置的活塞，其中所述活塞具有其如制造尺寸。在顶部中的盖子191从止动件196运动了一距离a’。弹簧力操作的阀活塞126运动了一距离b’。底部盖子192所示为与止动件197相邻，如果在活塞之下腔体186中存在压力，那么腔体186就压靠在止动件197上。可压缩流体206’和不可压缩流体205’。
图6D是一个三维图，且示出了织物材料的加强基体，当在腔体186中密封地运动时，允许容腔208、208’的壁的弹性扩张和收缩。织物材料可以是弹性的，并以单独的层相互交叠而设置。该层也可以设置成相互编织在一起。两层之间的角度可以有54°44’的不同。当所有层的材料类型和厚度相同时，且层的数量平均，同时每一方向上的缝的尺寸相等，则容腔壁的扩张和收缩在XYZ方向上相等。当缝ss和tt分别在基体的每一方向上的扩张变得更大，则它们的收缩将变得更小。由于线的材料可以是弹性的，另一个装置足以停止扩张，如机械停止。这可以是腔体的壁和/或示于活塞杆上的机械止动件，如图6B所示。
图6E是一个三维图，且示出了图6D中的加强基体，其已被扩张。缝ss’和tt’大于缝ss和tt。收缩的结果会得到如图6D所示的基体。
图6F是一个三维图，且示出了织物材料的加强基体，该织物材料可由无弹性的线(但是弹性可弯曲)制得，并以单独的层相互交叠而设置，或相互编织而设置。扩张是可能的，这是由于当容腔为制造尺寸时，当位于腔体的第二纵向位置时也是增压的，每一线圈700的额外长度是可利用的。缝ss”和tt”在其各自方向上。当容腔壁扩张时，无弹性材料(但是弹性可弯曲)可限制容腔217的壁187的最大扩张。这足以通过例如止动件196来停止活塞杆195上容腔217的运动，由此可以保持密封。缺少这样的止动件196可能会产生一个阀。
图6G是一个三维图，且示出了图6F中的加强基体，其已被扩张。缝ss和tt大于缝ss”和tt”。收缩的结果会得到如图6F所示的基体。
图6H示出了包括弹性可变形容腔的活塞的制造过程的三个阶段I、II和III。在杆600上设置有一个橡胶垫601，在该垫之上设置有一个加强垫602，如根据图6E～G的那些。在最后所述的垫之上设置有另一个橡胶垫。在垫601和杆之间设置有一个或多个盖604。所有的盖都滑过杆600。杆600可以是中空的，并可连接止一个高压蒸气源。阶段II增压蒸气通过出口605进入到炉606的内腔608中，该出口可设置于杆的端部。一片完整的橡胶/加强垫607可以被切割并在杆600之上运送进入内腔608中。该内腔然后被关闭，增压蒸气喷射到该内腔中。然后产生硫化，包括将容腔壁安装到盖604上。该垫可具有曲线的形状。硫化之后，内腔打开，具有生产出时尺寸的容腔被推出(III)。为了利用活塞的硫化时间以生产其它的活塞，可以使用多种方法。在硫化之前可以进行橡胶垫607(完整的，包括织物加强部分)的膨胀。杆600上部可被分成多个部分，每一个大致为具有生产出时尺寸容腔的高度。在进入内腔之前，每一部分都与主杆分离。并且/或者，在生产供料线的尾部可具有多个内腔，其每一个被放置，接纳一个完整的垫607并使其硫化。这可以通过使内腔向生产供料线的尾部旋转和/或转移并从生产供料线的尾部旋转和/或转移。还可以是将多个硫化内腔集成到生产供料线的尾部。
图7A示出了带有一凹入壁185的腔体186和包括在腔体的第一纵向位置处的一容腔217和在第二纵向位置处的相同容腔217’的一可充胀活塞的纵向剖面。容腔217’所示为处于其如制造尺寸。
图7B示出了处于腔体第一纵向位置处的扩张的活塞217。容腔壁218是由柔性材料(例如可以是橡胶类型或类似的材料)制成且根据“格构效应(Trellis Effect)”带有一织物加强部分189的一皮层216构成的，且该加强部分允许容腔壁218扩张，织物的方向相对于中心轴线184(＝编织角)可偏离54°44’。接触区域211位于容腔217的壁218和腔体186的壁185之间。容腔壁的厚度可由于扩张会变薄，但无需比位于第二纵向位置处时如生产出时的容腔壁厚薄。在壁187的内侧可设置一防渗层190。它被紧密地挤压在容腔217。217’顶部中的盖子191和底部中的盖子192中。图中没有示出所示盖子的细节，可以使用各种装配方法，这些可能能使它们自身适应容腔壁厚度的变化。两盖子191、192都能在活塞杆195上平移和/或转动。这些运动可以通过各种方法来实现，例如不同类型的轴承(未示出)。在顶部中的盖子191能向上和向下运动直至止动件214限制其运动。在底部中的盖子192仅可以向下运动，这是因为止动件197阻止其向上运动(该实施例可被认为是用在腔体186中活塞下部有压力的活塞腔体装置中)。在其它类型的泵、如双重工作泵、真空泵等中也可以使用其它的止动结构，且仅取决于设计技术要求。也可以有用于使活塞能相对活塞杆相对运动和/或限制这样的相对运动的其它结构。
在冲程中，容腔217、217’内部的压力保持稳定。还可能压力在冲程过程中变化。密封力的调整可包括在容腔内部的不可压缩流体205与可压缩流体206(两者也可以单独使用)的组合，同时容腔217、217’的腔体215可与一第二腔体210连通，且所述第二腔体210包括在活塞杆195内部的一弹簧力操作的活塞126。流体可以穿过孔201自由地流动穿过活塞杆的壁207。第二腔体也可以与一第三腔体连通(参见图10)，而容腔内的压力也可以取决于腔体186中的压力。容腔可通过活塞杆195和/或通过与腔体186连通是可充胀的。在顶部中的所述盖子中和在底部中的所述盖子中的O形密封圈或类似密封件202、203分别使盖子191、192对活塞杆密封。在活塞杆195的端部处、所示为一螺纹拧紧的组件的盖子204旋紧所述活塞杆。
图7C示出了在腔体186的第二纵向位置处的图7B所示活塞，接触区域211’很小。盖子191从止动件216运动了一距离c’。弹簧力操作的阀活塞126运动了一距离d’。底部盖子192所示为与止动件197相邻，如果在腔体186中存在压力，那么盖子192就压靠在止动件197上。可压缩流体206’和不可压缩流体205’可在容腔中改变了容积。
图8A、B、C涉及活塞的收缩，其与图7A、B、C中的相同，除了加强部分包括可弯曲的任何种类的加强装置，且该加强装置可以为加强“柱”的形式，且它们并不彼此交叉。该形式可以是一种平行于腔体186的中心轴线184的形式，或者是加强装置的一部分在穿过中心轴线184的一个平面内的形式。
图8A示出了一个可充胀活塞，其包括一个位于腔体186第一纵向位置处的容腔228和位于腔体186第二纵向位置处的相同容腔228’，该腔体是增压的，其中它对于它制造尺寸不加压。
图8B示出了位于腔体186第一纵向位置处的容腔228。该容腔的壁21包括弹性材料222、224以及加强装置223例如纤维。可存在一不渗透层226。容腔228和腔体186的壁185之间的接触区域。
图8C示出了位于腔体186第二纵向位置处的容腔228’。接触区域225’略大于接触区域225。顶盖191已从止动件214移动了e’的距离。
图8D示出了活塞228和228’的俯视图，它们在腔体186的第一和第二纵向位置处分别具有加强装置223和223’。
图8E示出了与活塞228和228’类似的活塞的俯视图，它们在腔体186的第一和第二纵向位置处分别具有作为另外实例的加强装置229和229’。加强部分的一部分不在穿过腔体186的纵向方向的中心轴线184的一个平面内。
图8F示出了与活塞228和228’类似的活塞的俯视图，它们在容腔壁上、在不穿过腔体186的中心轴线184的平面上具有加强部分227和227’。在一个冲程内，容腔的壁围绕中心轴线184旋转。
图8G示意性地示出了纤维802如何安装在盖800的内腔801中。这可通过围绕中心轴线803旋转盖和纤维实现，其具有各自的速度，同时纤维802被推向并进入内腔801。
图9A示出了带有一凸出壁185的腔体186以及包括处于一冲程的开始处的一容腔258和处于冲程的结束处的相同容腔258’的一可充胀活塞的纵向剖面。增压的容腔258’在第二纵向位置。
图9B示出了具有一加强的皮层的活塞258的纵向截面，且活塞的皮层是由至少弹性地可变形的多个支撑件254来加强的，这些支撑件254可转动地固定至一公共件255，并连接至所述活塞258、258’的一皮层252。这些支撑件是受拉的，并且取决于材料的硬度，它们具有某一最大的伸长长度。该极限的伸长长度限制了所述活塞的皮层252的伸长。公共件255可以利用滑动装置256在活塞杆195上滑动。至于其它，该结构与活塞208、208’的结构类似。接触区域253。
图9C示出活塞258’的纵向剖面。接触区域253’。
图10-12涉及在腔体中的压力操控。包括一可充胀容腔和一弹性可变形壁的活塞的压力操控是活塞-腔体结构的一个重要部分。压力操控必须.需要保持容腔中的压力，以保持密封处于一适当的程度。这意味着，在容腔的容积改变的每一冲程的过程中，并从长期的观点看，容腔的泄漏可能会降低容腔中的压力，这可能会影响到密封的能力。流体流可能是解决的方法。当容腔容积在一冲程中改变时，流入容腔或从其流出，和/或如这样地至容腔(充胀)。
容腔容积的变化可与第一封闭空间的容积变化平衡，该第一封闭空间例如通过一设在活塞秆中的孔来与容腔连通。压力也可同时被平衡，且这可通过可以设置在第一封闭空间中的一弹簧力操作的活塞来实现。弹簧力可由一弹簧或一被加压的封闭空间来产生，所述被加压的封闭空间例如是与第一封闭空间通过一对活塞来连通的一第二封闭空间。通过各个活塞可以设置任何类型的力传递，例如，通过第二封闭空间与其中的一活塞的组合，以使在该对活塞移入第一封闭空间时(例如当流体从第一封闭空间流入容腔时)，在第一封闭空间中作用在活塞上的力保持相等，而在第二封闭空间中作用在活塞上的力减小。这意味着在第二封闭空间中良好地遵循p.V＝常量的规律。
也可以通过腔体和容腔腔体的连通来实现在冲程的整个或部分的过程中容腔的腔体中的压力调整。这已在WO 00/65235和WO00/70227中有了描述。
可以通过一在活塞中的阀和/或活塞手柄来充胀容腔。该阀可以是一单向阀或一充气阀(例如一施耐德(Schrader)阀)。容腔可以通过与腔体连通的一阀来充胀。如果使用一充气阀、一施耐德(Schrader)阀是较佳的，这是因为其避免泄漏的安全性和其能控制各种流体的能力。为了能进行充胀，可能需要一阀致动器，例如在WO 99/26002或US5,094,263中所揭示的一致动器。WO99/26002中的阀致动器的优点在于用十分小的力就能进行充胀，因此对于手动充胀是十分实用的。进一步，阀与弹簧力操作的阀芯结合，当达到等压的程度时，阀自动关闭。
如果从封闭空间至容腔(或相反)的增压容积流是大量的，优选具有一个压力/容积源，其具有比封闭空间的容积大的容积，且具有一个等于、低于或高于容腔内压力的压力水平。在最后说明的情形中，该压力源的容积与具有等于容腔内压力的压力水平的压力源相比是减少的。
在下述情形中，即压力源的压力水平高于容腔内的压力，则需要在冲程过程中，压力/容积源和容腔之间的流动由阀装置来掌控。这些阀具有弹簧力操作的芯销，其是被致动的。致动器开启/关闭该阀，平均连续地改变流动。一个例子是类似的构造，由于泄漏而引起的压力降，其用于充胀容腔(见次页)。其它的阀类型和阀掌控方法也是可行的。这也可以是一种将容腔内压力水平持续维持于一定水平的方法。
有了与腔体连通的一阀，当容腔中的压力低于腔体中的压力时，它就能自动地充胀容腔。当这不是该情况时，可通过关闭靠近腔体中容腔的第二纵向位置的排泄阀来暂时地产生这样的较高压力。这样的关闭和打开可以是手动完成.的，例如由一踏板来完成，它打开与阀致动器(WO 99/26002)与施耐德(Schrader)阀之间的一空间连通的一通道。当通道打开时，阀致动器可运动，但缺少压下阀芯销的力，因而施耐德(Schrader)阀可不打开，因此，腔体可能被封闭，就可建立其任何的高压力，以使容腔能充胀。当通道关闭时，致动器如在WO 99/26002中所揭示地那样工作。操作者可以用压力表如一压力计来检测容腔中的压力。该排泄阀的打开和关闭也可以自动地完成。这可以通过各种类型的装置来实现，这些装置按照测量到压力低于一预定值所产生的任何类型的一信号来开始关闭排泄阀。
将容腔自动充胀到某一预定的值可以通过与腔体连通的一阀与在容腔中的例如一释放阀的组合来实现。它在某一预定的压力值处进行释放，例如释放到容腔上方的空间或者释放到腔体。另一可选择的方式是WO 99/26002所述的阀致动器可以例如通过将其与一弹簧结合而在已达到一预定的压力值之后首先打开。另一可选择的方式是当压力达到超过预定值的一值时，例如通过一弹簧操作的活塞或盖来关闭通向阀致动器的开口。或者，通过将图11e的活塞292与装置结合，因此当达到一定压力时活塞打开通道297(未示出)。
图10A示出了根据图6A-C的、带有包含一容腔208、208’的一活塞和具有一中心轴线184的一腔体186的一活塞-腔体系统。这里所述的充胀和压力操控也可以用于包括一容腔的其它活塞。容腔208、208’可以通过设在手柄240中的阀241和/或设在活塞杆195中的一阀242来充胀。如果不使用手柄，而是使用例如一转动轴，它可以是空心的，并与例如一施耐德(Schrader)阀连通。阀241可以是一充气阀，例如一施耐德(Schrader)阀，它包括一套管244和一阀芯245。在活塞杆195中的阀可以是一单向阀，并具有一柔性活塞126。单向阀242与容腔208、208’的腔体209之间的腔体在前面被描述为“第二”腔体210。压力计250使对容腔内部的压力控制得以进行(没有示出更多的细节)。也可以使用该压力计来控制腔体186中的压力。也可以是容腔208、208’的腔体209设有一释放阀(未图示)，该释放阀可以被调节到某一预定的压力值。释放的流体可以被引导到腔体209和/或空间251。
图10B示出了充胀阀241的一可替代方式。取代手柄240中的充胀阀241，仅设有一套管244，而没有一阀芯245，所述套管244能连接到一压力源。
图10C示出了单向阀126的杆247的轴承246的细节。轴承246包括纵向管道249，它们使流体能围绕杆247通过。弹簧248能在第二腔体210中在流体上施加一压力。止动件249。
图10D示出了单向阀242的柔性活塞126的细节。弹簧248保持作用在活塞126上的压力。
图10E示出了压力源701，其可具有超过容腔内压力水平的压力。具有例如阀致动器703(示出的构造709类似于图11E(292、297)的构造)的入口阀702，以及具有例如阀致动器705(示出的构造711类似于图11E(292、297)的构造)的出口阀704。空间710连接至腔体707，同时空间712连接至腔体708。阀702和704可以安装在活塞杆706上，其上部可被分成两个腔体707和708。
图10F示出了图10E的结构，其中示出的两个黑箱每一个都具有一个阀管理器，其可被外部信号掌控。掌控器715可分别接收来自活塞内部在腔体的不同纵向位置的压力信号716和717。掌控器715可分别发送信号718和719至出口阀管理器720的致动器722和入口阀管理器721的致动器723。该阀和阀掌控管理器可与图11F示出的那些类似。
图11A示出了根据图6A-C的、带有包含一容腔248、248(其中心部分与容腔208、208’相同)的一活塞和具有一中心轴线184的一腔体186的一活塞-腔体系统。这里所述的充胀和压力操控也可以用于包括一容腔的其它活塞。容腔248、248’可以通过与腔体186连通的一阀来充胀。该阀可以是根据图10A、D的一单向阀242，或者它可以是一充气阀，较佳地是一施耐德(Schrader)阀260。第一封闭空间210与容腔中的腔体209通过一孔201连通，同时，第一封闭空间21O又通过一活塞结构与一第二封闭空间243连通，该第二封闭腔体243可以通过可设置在手柄240中的例如一施耐德(Schrader)阀241之类的充气阀来充胀。该阀包括一阀芯245。如果不使用手柄，而是使用例如一转动轴，它可以是空心的，以及一施耐德(Schrader)阀与该通道连通(未示出)。施耐德(Schrader)阀260设有根据WO 99/26002的一阀致动器261。腔体186的底部262可以设有一排泄阀263，例如一施耐德(Schrader)阀，它可以装有根据WO 99/26002的另一阀致动器261。为了手动地控制排泄阀263，底部262可装有一踏板265，所述踏板265可以绕在底部262上一轴264转动一角度α。该踏板265在其顶部由一轴266在一非圆形孔275中连接至一活塞杆267。底部262具有用于腔体186的一吸入阀269(未示出)。该(示意性地绘出的)弹簧276将踏板265保持在其初始位置277，在初始位置，排泄阀保持打开。踏板265的止动位置277上，排泄阀保持关闭。出口通道268。
图11B示出了通过一对活塞242、270在第一封闭空间210与第二封闭空间243之间连通的细节。该对活塞的活塞杆271由一轴承246导向。在轴承246中的纵向管道249使流体能从轴承246与活塞242和242之间的空隙输送。可以设置弹簧248。具有内壁194的活塞型容腔248、248’的活塞杆195。活塞242、270密闭在内壁194上。
图11C示出了活塞型容腔248、248’的活塞杆272的一可替代的壁273，它与腔体186的中心轴线184有一角度β。示意性地画出了活塞274，并且活塞274能自己适应活塞杆272内部的横截面面积的变化。
图11D示出了其上设有一壳体280的活塞248’。该壳体包括一带有一芯销245的施耐德(Schrader)阀260。阀致动器261所示为压下该芯销261，同时流体可通过通道286、287、288及289进入阀260。当芯销245未被压下时，活塞环279可密封内汽缸283的壁285。内汽缸283可以通过密封件281和284被密封地封闭在壳体280与汽缸282之间。腔体186。
图11E示出了带有一芯销245的排泄阀263的结构，且所示为其被阀致动器261压下的情况。流体可穿过通道304、305、306以及307流到打开的阀。内汽缸302通过密封件281和284被密封地封闭在壳体301与汽缸303之间。具有一中心轴线296的一通道297设置成穿过内汽缸302、汽缸303的壁以及壳体301的壁。在壳体301的外侧处通道297的开口308设有一加宽部分309，它使活塞292能通过一顶部294密封在一关闭位置292’处。活塞292可在另一通道295中运动，该通道295可有与通道297相同的中心轴线296。用于活塞292的活塞杆267的轴承293。活塞杆267可连接至踏板265(图11A)或其它的致动器(在图11E中示意地示出)。
图11F示出如图11D所示的活塞248’和充胀结构368，不同的是使用结构369来控制图11E的排泄阀。充胀结构368现还包括用来控制图11E的阀的结构370。这通过在达到预定压力时关闭阀并在压力低于预定值时打开阀来实现。在一转换器361中处理一信号360，所述转换器向一致动器363发出一信号362，致动器363通过致动装置364致动活塞292。
当腔体的工作压力低于活塞中的预定压力值时，控制排泄阀263的关闭和打开的结构369可由来自转换器361的一信号365所启动的另一致动器363通过装置367来控制。在腔体中、给转换器361和/或366的一信号371的测量可自动的探测是否腔体的真实压力低于活塞的工作压力。这可能在活塞压力低于预定压力时是特别有用的。
图11G示意性地示出了带有连接至阀致动器315的壳体311的一弹簧310的盖312，312’。弹簧310可以保持开口314紧密闭合。盖312与汽缸282(图11D)的接触区域313。当盖312上来自腔体的力变大盖会运动到盖312’所示的位置处，直到通过腔体的媒介/介质使盖上的力均衡。弹簧310可确定压下阀芯销245的压力最大值。一个施耐德(Schrader)阀260。
图12示出了一细长的活塞杆320，其中一对活塞321，322设置在活塞杆323的端部处，且该活塞杆可在一轴承324中运动。
图13A、B、C示出了一泵与一加压腔体和一活塞的组合，所述该加压腔体带有弹性地可变形且具有不同的横向截面面积的壁，所述活塞带有一固定的几何形状。在例如有固定几何尺寸的汽缸的一壳体内，设置一可充胀的腔体，该腔体是由一流体(一不可压缩和/或一可压缩的流体)而可充胀的。也可以省去所述壳体。可充胀壁包括例如一衬垫一纤维一覆盖组合物或再添加一防渗皮层。相对于平行于运动的一轴线，活塞密封表面的角度比腔体壁的相应角度稍大。两所述角度之间的该差值以及在活塞作用下壁的暂时变形发生得稍稍延迟(通过在腔体壁中设置例如一粘性不可压缩的流体和/或正确地调节载荷调节装置，所述载荷调节装置与那些已示出的用于活塞的装置相似)的情况提供了一密封唇口，在两活塞和/或诸腔体位置之间的运动的过程中，该密封唇口到腔体中心轴线的距离是可以变化的。这在一冲程中提供了横截面面积的变化，因而提供了一可设计的操作力。但活塞沿着运动方向的横截面可以也是相同的，或相对腔体壁的角度成一负的角度，在这些情况下，活塞的“鼻状部”可被弄圆。在最后所提及的情况中，要提供一改变的横截面面积可能更为困难，也因而更难提供一可设计的力。腔体的壁可装有所有己示出的载荷调节装置，如图12B上所示的一个，并且，如果需要，可装有形状调节装置。活塞在腔体中的速度可能对密封有影响。
图13A示出了在腔体231中四个活塞位置处的活塞230。围绕一可充胀壁设置有固定几何尺寸的一壳体234。在所述壁234内，设有一可压缩流体232和一不可压缩的流体233。可设有一用于壁充胀的阀结构(未示出)。活塞在未被加压侧的形状仅是一个例子，以示出密封唇口的原理。在所示的横向截面中，在冲程结束处和在冲程开始处的密封唇口之间的距离大致为39％。纵向截面的形状可能与所示的不同。
图13B示出了在开始一冲程之后的活塞。从密封唇口235到中心轴线236之间的距离是z1；。活塞密封唇缘235与腔体的中心轴线236之间的角度为ξ。腔体壁与中心轴线236之间的角度为v。角度v所示为小于角度ξ。密封唇口235布置成角度V变得与角度ξ一样大。
没有示出活塞的其它实施例。
图13C示出了在一冲程中的活塞。从密封唇口235到中心轴线236之间的足离是z2，该距离小于z1；图13D示出了几乎位于冲程结束处中的活塞。从密封唇口235到中心轴线236之间的距离是z3，该距离小于z2。
图14示出了一腔体壁与具有2～28个可变几何形状的活塞的组合，它适于在泵的冲程中彼此适应，以连续地进行密封。它在腔体的第二纵向位置处具有其如制造尺寸。所示为在图13A的腔体，这里它仅带有一不可压缩的介质237，且活塞450位于一冲程的开始处，而活塞450’则所示为正好在一冲程的结束处之前。同样，这里也可以使用可以改变尺寸的活塞的所有其它实施例。正确的选择活塞的速度以及介质237的粘度可能会对工作产生积极的影响。在图14中所示的腔体纵向截面形状也可以是不同的。
图15A～F示出了具有不同尺寸截面(其具有固定的周向长度尺寸)的腔体的实例。这是解决所引用的WO00/70227的活塞阻塞问题的另一个方法。在该特定的腔体中，当皮层的加强部分允许容腔壁(其在腔体的纵向截面上与腔体的中心轴线距离不同)的部分可以使用，例如图8D的加强部分的位置大致平行于腔体的中心轴线，且当加强部分由例如弹性线(图6D、6E)或由图6F、6G所示的那些(允许每一个具有独立的尺寸)构成，如权利要求1的活塞可以很好地操作。如图9A、9B所示的那些也可很好地操作。包括非弹性可变形容腔或弹性可变形容腔的活塞，其制造尺寸大致于与腔体的第一纵向位置的周边长度相同，具有一个加强部分，其允许以高摩擦力收缩，从而无阻塞地在该腔体中运动，并当截面具有不同周边尺寸时，会在腔体内阻塞。如果容腔的加强部分的编织角变成54°44’，则弹性可变形容腔变成非弹性可变形的，即柔性可变形的，但其在这些腔体中不会阻塞，因为其会弯曲。如果在运动方向上的两个位置间，在活塞和/或腔体的横截面的面积是连续的，而且仍然那样大，这会造成泄漏。使该截面的其它参量的变化减至最小程度是有好处的。此情况可利用例如一圆形截面(固定形状)来说明圆的周向长度是πD，而其面积为1/4πD2(D是该圆直径)。这就是说，D的减小仅使周向长度线性减小，但使其面积二次方地减小。仅减小面积而仍然维持其周向长度不变也是可能的。如果例如圆的形状也是固定的，那么就有一定的最小面积。通过利用在下面提到的傅立叶系列展开式，可以进行其中形状为一个参量的高级数学计算。加压腔和/或活塞的横截面可以具有任何形状，它可以通过至少一条曲线来确定，此曲线是封闭的，并可用两个唯一的模量参数化法傅立叶级数展开式来大体上确定。每个座标函数中的一个为f(x)=c02+Σp=1∞cpcos(px)+Σp=1∞dpsin(px)]]>式中cp=2π∫0πf(x)cos(px)dx]]>dp=2π∫0πf(x)sin(px)dx]]>0≤x≤2π，x∈Rp≥0，p∈Ncp＝f(x)的cos加权平均值，dp＝f(x)的cos加权平均值p＝代表三角学精度的数量级图15A、15E通过利用下列公式的一组不同参量示出所述曲线的实例。在这些实例中，仅两个参量被使用。如果使用更多的参量，就可以找到最佳化曲线，这些曲线可以适应其它重要要求，例如对曲线的过渡曲线的要求；过渡曲线具有一特定最大半径和/或例如在密封部分的最大张力，使密封部分在给定压力下的张力不会超过该最大值。作为一个实例图15F示出最优化的凸曲线和非凸曲线，这些曲线可以在界面介线长度被固定及其数学曲率为最小的约束条件下应用于各种可能的变形。通过利用起始面积和起始界面长度，就可以计算出对于一所期望的特定标定面积的最小曲率。
展示在该腔体中的纵截面中的该活塞主要是在其横截面的界面曲线是圆的情况下画出来的。这就是说在该腔体具有如图15A、15E、15F中所示的那些非圆横截面的情况下，该活塞在此纵截面内的形状是不同的。
根据此公式可以画出全部封闭曲线，例如C曲线(参看PCT/DK97/00223，图1A)。这些曲线的一个特征是当一直线从位于截面平面内的数学极点画出时，此线至少与该曲线相交一次，这些曲线对于在此截面平面的一条直线对称，而且还可以用下面的单个傅立叶级数展开式来产生这些曲线。在该横截面的曲线相对位于该横截面平面内并通过该数学极点的一直线对称时，活塞或腔体就会更加易于生产。这样的常规曲线可以用单个傅立叶级数展开式来近似地确定f(x)=c02+Σp=1∞cpcos(px)]]>式中cp=2π∫0πf(x)cos(px)dx]]>0≤x≤2π，x∈Rp≥0，p∈NCp＝f(x)的加权平均值p＝代表三角学精度的数量级当一条直线是从该数学极点被画出时，此直线永远只与该曲线相交一次。
该腔体和/或活塞横截面的专门形成的部分可以用下列公式近似地确定f(x)=c02+Σp=1∞cpcos(3px)]]>式中
f(x)=r0+a.sin2(n2)x2m]]>cp=6π∫0π3f(x)cos(3px)dx]]>0≤x≤2π，x∈Rp≥0，p∈NCp＝f(x)的加权平均值p＝代表三角学精度的数量级而且在此处的在极座标系统中的此截面是用下列公式近似地表示的 式中r0≥0，a≥0，m≥0，m∈R，n≥0，n∈R，0≤≤2π，而且式中r＝在驱动销的圆截面中的“瓣”的极限，r0＝环绕驱动销的圆截面的半径，a＝“瓣”长度的比例因子，rmax＝r0+a，m＝用于确定“瓣”宽度的参量，n＝用于确定“瓣”数量的参量，＝划定该曲线范围的角度由于活塞装置密封部分的性质而将入口置于靠近行程结束处。
这些特定的腔体可以用注射模压成形来生产，例如也可用所谓的超塑成形法来生产，在超塑成形法中，铝板被加热，然后用空气压力将它们全压入工具腔中，或者也可利用工具运动来成形。
图15A示出了腔体的一系列横截面，其中面积以一定阶梯状减少，同时周向长度保持不变，这些通过两个唯一的模量参数化法傅立叶级数展开式、每个坐标函数中的一个来确定的。在左上方是一个截面，其是该系列中起始的一个截面。使用的一套参数示于图的底部。该系列示出了横截面减少的面积。图中黑体字示出了不同形状的减少的截面积，左上角的一个为起始面积尺寸。
图15B示出了腔体162的纵向截面，其横截面积通过沿中心轴线保持周向长度而变化。活塞163。腔体具有壁部分155、156、157、158的横截面为不同横截面积的部分。过渡部159、160、161在所述壁部分之间。示出了G-G、H-H和I-I。截面G-G具有一圆形截面，同时截面H-H152具有截面G-G面积的大约90～70％。
图15C示出图7G的横截面H-H152，并以虚线标示比较截面G-G150。截面H-H有约为截面G-G面积的90-70％。所示平滑的过渡部151是在此腔体中最小的一部分，它有约为G-G截面面积的50％。
图15D示出图7G的I-I横截面，并用虚线标示比较的G-G截面。截面I-I有约G-G截面的面积的70％。过渡部153是平滑的，展示出它在此腔体中是最小部分。
图15E示出腔体的一系列横截面，其中面积以一定阶梯状减少，但其周向长度保持不变，这些是通过两个唯一的模量参数化法傅立叶级数展开式、每个坐标函数中的一个来确定的。在左上方是一个截面，其是该系列中起始的一个截面。使用的一套参数示于图的底部。该系列示出了横截面减少的面积。但是通过保持周向长度不变，也可能使这些面积增大。图中黑体字示出了不同形状的减少的截面积，左上角的一个为起始面积尺寸。底部右面的面积约是该起始面积大小的49％。
图15F示出适合于一定固定长界面曲线的最优化的一些曲线。用于相应于图7L所示的该图最大曲率的最小曲率半径的一般公式为r=12π(L-L2-(4πA1))]]>该长度y是由y=12L2-4πA1]]>确定的。
式中，r＝最小曲率半径L＝界面长度＝常数A1＝起始域面积A0的被减少值以图3D的情况为实例域面积A0＝π(30)2，界面长度L＝60π＝188.5，它们相应于半径30的盘的周向长度和面积。该长度要求保持不变，但其面积要求被减少到值A1。期望的最后的截面图形应该有面积A1＝π(19/2)2＝283.5。具有该界面的可能的最小曲率的凸曲线现在是r＝1.54k＝1/r＝0.65x＝89.4在该图中的曲线不是按比例画的，此图只是展示基本原理。
该曲线还可以通过弯曲变换起始线被进一步优化，这样可以改善活塞对壁的密封。
图16示出了一个组合体，其中活塞包括一个弹性可变形容腔372，该容腔在腔体375内并在汽缸壁374和锥形壁373之间(例如，示于围绕中心轴线370的中心)运动。该活塞悬挂于至少一个活塞杆371之上。示出的容腔372、372’位于所述腔体372’的第二纵向位置和第一纵向位置372。
本文件中公开的所有方案可以与活塞相结合，作为解决阻塞问题的方案，所述活塞的类型是腔体具有固定周向长度尺寸的截面。
图17A示出了具有壁401的凸腔体400。“s”表示冲程。
图17B示出了如图17A所示方向的力-冲程的图。该曲线示出了，当操作者操作泵冲程时(其中引入的流体大致位于腔体的第一纵向位置，流出的流体大致位于腔体的第二纵向位置)，力的最优的变化。该曲线大致在泵冲程的末尾处与最大的操作力相切。
图18A示出了一个可移动电源单元500的例子。示出的移动通过降落伞形部件501并通过轮子502进行。
图18B示出了可移动电源单元500，该电源单元包括顶部的一套太阳能电池503，和电动机504。另外，还有一个水泵505，以及一个压缩机506，掌控单元507。
权利要求
1.一种活塞-腔体的组合体，它包括由一内腔体壁(156，185，238)界定的一细长腔体(162，186，231)，并且该组合体还包括包含一活塞，该活塞设在所述腔体中，可以相对所述腔体至少在所述腔体的第一和第二纵向位置之间密封地运动，所述腔体的横截面在所述腔体的第一和第二纵向位置处有不同的横截面面积，且在腔体的第一和第二纵向位置之间的中间纵向位置处有至少基本连续的不同的横截面面积和周向长度，且在第一纵向位置处的横截面面积大于在第二纵向位置处的横截面面积，所述活塞包括一个容腔(208，208’，217，217’，228，228’，258，258’，450，450’)，其为弹性地可变形的，可以提供不同的活塞的横截面面积和周向长度，以使活塞从所述腔体的第二纵向位置穿过所述中间纵向位置达到第一纵向位置的相对运动期间调整活塞适应所述腔体的不同的横截面面积和不同的周向长度，其中，在没有压力和变形的情况下，活塞被制成具有容腔(208，208’，217，217’，228，228’，258，258’，450，450’)制造尺寸，其中在所述第二纵向位置，活塞的周向长度近似地等于所述腔体(162，186，231)的周向长度，容腔可相对腔体的纵向方向从制造尺寸横向扩大，因此可在活塞从所述第二纵向位置向第一纵向位置相对移动期间使活塞从制造尺寸扩张。
2.如权利要求1所述的组合体，其特征在于容腔(208，208’，217，217’，228，288’258，258’，450，450’)是可膨胀的，所述容腔可弹性地变形并且膨胀，为了活塞不同的横截面面积和周向长度。
3.如权利要求1或2所述的组合体，其特征在于所述腔体在第二纵向位置的横截面面积是所述腔体在第一纵向位置出的横截面面积的98％～5％之间。
4.如权利要求1或2所述的组合体，其特征在于，所述腔体在第二纵向位置处的横截面面积是所述腔体在第一纵向位置处的横截面面积的95％至15％之间。
5.如权利要求1或2所述的组合体，其特征在于，所述腔体在第二纵向位置处的横截面面积是所述腔体在第一纵向位置处的横截面面积的50％。
6.如权利要求1至5中任一项所述的组合体，其特征在于，腔体(208，208’，217，217’，228，228’，258，258’，450，450’)包括一可变形的材料(205，206)。
7.如权利要求6所述的组合体，其特征在于，可变形材料(205，206)是流体或者流体混合物例如水、蒸汽和/或气体或者泡沫材料。
8.如权利要求1到6任一项所述的组合体，其特征在于可变性材料包括弹力操作的装置，例如弹簧。
9.如权利要求6或7所述的组合体，其特征在于，在穿过纵向方向的截面中，容腔设置在腔体(162、186、231)的第一纵向位置时有一第一形状，且该第一形状不同于容腔设置在所述腔体的第二纵向位置时的一第二形状。
10.如权利要求9所述的组合体，其特征在于，至少部分的可变形材料(206)的是可压缩的，且其中，第一形状的面积大于第二形状的面积。
11.如权利要求9所述的组合体，其特征在于，可变形材料(206)至少是基本不可压缩的。
12.如权利要求6或7所述的组合体，其特征在于，容腔是可充胀的，且可充胀至某一预定的压力值。
13.如权利要求12所述的组合体，其特征在于，压力在冲程中保持恒定。
14.如权利要求6至13中任一项所述的组合体，其特征在于，活塞(208，208’，217，217’，228，228’，258，258’，450，450’)包括与可变形容腔连通的一封闭空间(210，243)，所述封闭空间(210，243)具有一可变的容积。
15.如权利要求14所述的组合体，其特征在于，该容积是可调节的。
16.如权利要求14所述的组合体，其特征在于，第一封闭空间(210)包括一弹簧偏压的压力调节活塞(126)。
17.如权利要求14至16中任一项所述的组合体，其特征在于，还包括用于限定第一封闭空间(210)的容积以使第一封闭空间(210)中的流体压力与第二封闭空间(243)中的压力相关的装置(126，195，246，248，249，273，274)。
18.如权利要求17所述的组合体，其特征在于，限定装置(126，194，195，246，248，249，273，274)限定在冲程中限定第一封闭空间(210)中的压力。
19.如权利要求17所述的组合体，其特征在于，限定装置(126，195，246，248，249，273，274)限定在冲程中将第一封闭空间(210)中的压力至少基本恒定。
20.如权利要求16所述的组合体，其特征在于，弹簧偏压的压力调节活塞(126)是一单向阀(242)，一外部压力源的流体可以穿过其流入第一封闭空间(210)。
21.如权利要求20所述的组合体，其特征在于，来自一外部压力源的流体能从外部压力源穿过一充气阀进入第二封闭空间(243)，该充气阀较佳地是带有由弹簧偏压的一芯销(245)的阀，如一施耐德(Schrader)阀(241)。
22.如权利要求1所述的组合体，其特征在于，活塞(248)至少与一阀(260)连通。
23.如权利要求22所述的组合体，其特征在于，活塞包括一压力源。
24.如权利要求22所述的组合体，其特征在于，该问是一充气阀，较佳地是带有由弹簧偏压的一芯销(245)的阀，如一施耐德(Schrader)阀(260)。
25.如权利要求22所述的组合体，其特征在于，该阀是一单向阀。
26.如权利要求1所述的组合体，其特征在于，腔体(162，186，231)的底部(262)至少连接一个阀(263，269)。
27.如权利要求26所述的组合体，其特征在于，该排泄阀是充气阀，较佳地是带有由弹簧偏压的一芯销(245)的阀，如一施耐德(Schrader)阀(263)，所述芯销在关闭该阀时朝向腔体(162，186，231)运动。
28.如权利要求24或26所述的组合体，其特征在于，阀(260，263)的芯销(245)连接至一阀致动器，该致动器用于打开或关闭阀。
29.如权利要求28所述的组合体，其特征在于，致动器是用于与设有弹簧力操作的阀芯销的阀一起工作的阀致动器，它包括一连接至一压力介质源的一壳体；一在该壳体内一用于接纳所要致动的阀的一连接部分，一被有一预定圆筒形壁直径的圆筒形壁地围住的一汽缸，它具有一第一汽缸端和比所述第一汽缸端离开连接部分远的一第二汽缸端，一可动的设置在汽缸中的一活塞，且所述活塞固定地连接至用于与接纳在连接部分中的阀的弹簧力操作阀芯销接合的一致动销，以及一引导通道，用来在活塞运动到其处于离开所述第一汽缸端一第一预定距离的一第一活塞位置时，将压力介质从汽缸端引导至连接部分，并在活塞运动到其处于离开第一汽缸端一第二预定距离的一第二活塞位置时，阻止汽缸端与连接部分之间对压力介质的所述引导，且所述第二距离大于所述第一距离，其中，一引导通道布置在所述汽缸中，并设有在预定汽缸壁直径的汽缸壁部分处通向汽缸，以及一活塞包括带有一密封唇口的一活塞环，所述密封唇口与所述汽缸壁部分密封地配合，从而阻止将压力介质从所述第二汽缸端引导到在所述第二活塞位置中的通道中，从而打开通向在所述第一活塞位置中的所述第二汽缸端的通道。
30.如权利要求28所述的组合体，其特征在于，致动器是用于与设有弹簧力操作的阀芯销的阀一起工作的阀致动器，它包括一连接至一压力介质源的一壳体；一在该壳体内；一用于接纳所要致动的阀的一连接部分，一被有一预定圆筒形壁直径的圆筒形壁周向地围住的一汽缸，它具有一第一汽缸端和比所述第一汽缸端离开连接部分远的一第二汽缸端，且所述第二汽缸端连接至用于接纳来自所述压力源的压力介质的壳体，一可动的设置在汽缸中的一活塞，且所述活塞固定地连接至用于与接纳在连接部分中的阀的弹簧力操作阀芯销接合的一致动销，以及一在所述第二汽缸端与所述连接部分之间的一引导通道，用来在活塞运动到其处于离开所述第一汽缸端一第一预定距离的一第一活塞位置时，将压力介质从所述第二汽缸端引导至连接部分，并在活塞运动到其处于离开第一汽缸端一第二预定距离的一第二活塞位置时，阻止所述第二汽缸端与连接部分之间对压力介质的所述引导，且所述第二距离大于所述第一距离，其中，一引导通道布置在所述汽缸中，并设有在具有所述预定汽缸壁直径的汽缸壁部分处通向汽缸的一通道部分，以及一活塞包括带有一密封唇口的一活塞环，所述密封唇口与所述汽缸壁部分密封地配合，且所述活塞环的密封唇口位于所述通道部分与在所述第二活塞位置中的所述第二汽缸端之间，从而阻止将压力介质从所述第二汽缸端引导到在所述第二活塞位置中的通道中，以及所述活塞环的密封唇口位于所述通道部分与在所述第一活塞位置中的所述第一汽缸端之间，从而打开通向在所述第一活塞位置中的所述第二汽缸端的通道。
31.如权利要求28所述的组合体，其特征在于致动器为一个用于容腔型活塞压力管理系统得致动器阀，其中压力管理系统将被压缩的空气输入到容腔型活塞内部，所述阀包括，一具有圆柱形中心通道的阀体，该通道开口到所述压缩流体和所述容腔型活塞的内部，一弹簧加载在中心通道的单向阀，当单向阀关闭时阻塞中心通道，当单向阀打开时允许流动。一弹簧滑动加载活塞，该活塞在所述通道内的单向阀上方，当供给所述压缩流体时该活塞从关闭位置朝向所述单向阀滑到开启位置，当移除所述压缩流体时，再一次关闭。所述活塞与所述中心通道表面接合，并具有足够的空隙来允许不受限制的的滑动，但是接近不够足够使位于所述活塞和中心通道表面之间的压缩流体泄露，当所述活塞移向打开位置时，一曲杆由活塞带动并与所述单向阀结合将其打开，允许压缩流体通向所述单向阀和所述容腔型活塞内部。一固定的插头位于在所述单向阀和曲杆延伸通过的活塞之间所述中心通道里，该插头与所述活塞通常以轴向隔开，但在其打开位置与所述活塞相邻。所述插头具有一通孔，该通孔在呈放射状的接近所述曲杆的通孔点从大气进入到所述插头和活塞之间的空间，这样使得移动时漏过所述活塞的压缩流体在所述插头和活塞之间将不被压缩来延缓其运动，和，一环绕所述通孔点的圆形压缩封条，当所述活塞和插头临近时，该压缩封条被压缩，使得漏过所述活塞的压缩空气在单向阀打开时不能够进入到大气。
32.如权利要求28所述的组合体，其特征在于致动器为一个用于容腔型活塞压力管理系统得致动器阀，其中压力管理系统将被压缩的流体输入到容腔型活塞内部，所述阀包括，一具有圆柱形中心通道的阀体，该通道开口到所述压缩流体和所述容腔型活塞的内部，一弹簧加载在中心通道的单向阀，当单向阀关闭时阻塞中心通道，当单向阀打开时允许流动。一弹簧滑动加载活塞，该活塞在所述通道内的单向阀上方，当供给所述压缩流体时该活塞从关闭位置朝向所述单向阀滑到开启位置，当移除所述压缩流体时，再一次关闭。所述活塞与所述中心通道表面接合，并具有足够的空隙来允许不受限制的的滑动，但是接近不够足够使位于所述活塞和中心通道表面之间的压缩流体泄露，当所述活塞移向打开位置时，一曲杆由活塞带动并与所述单向阀结合将其打开，允许压缩流体通向所述单向阀和所述容腔型活塞内部。以外部环形圆盘和一内部环形圆盘，该圆盘在所述中心通道内相邻并在所述单向阀和曲杆延伸穿过的活塞之间形成一插头。所述活塞通常与所述外部圆盘轴向隔开，但在其打开位置相邻，所述具有一系列的孔放射状的接近所述曲杆的外部圆盘开口于所述内部圆盘中的一系列凹口并形成从大气进入到所述插头和活塞之间空间的通孔以使得当移动时漏过所述活塞的压缩流体在所述插头和活塞之间不被压缩以延缓其运动，和，一环绕于所述孔的环形压缩封条，当所述活塞和插头临近时，该压缩封条被压缩，使得漏过所述活塞的压缩空气在单向阀打开时不能够进入到大气。
33.如权利要求28所述的组合体，其特征在于一用于连接到充气阀的致动销包括一连接到以压缩源的壳体；在壳体内一连接孔，其具有中心轴和内部直径与充气阀的外部直径相应，该充气阀与致动销连接，和；一汽缸和在汽缸和压缩源之间产生液体媒质的装置，其中致动销布置接合于操作充气阀的芯销的中心弹簧力；布置位于壳体内与中心轴共轴的连接孔的延长线上；包括具有活塞的活塞部分，其活塞被置于汽缸中，可在第一活塞位置和第二活塞位置移动；致动销包括一通道；所述活塞部分包括第一端和第二端，其中活塞位于第一端，所述通道在第一端有一个开口；在通道中可移动的阀部分，在第一阀位置和第二阀位置，其被作用在阀部分表面的力驱动，其中所述第一阀位置打开所述开口，所述第二阀位置关闭所述开口，和；活塞部分顶端形成以阀座用于阀的封面。
34.如权利要求28所述的组合体，其特征在于阀致动器为一用于连接充气阀的致动销，包括一壳体在壳体内，以连接孔与一充气阀连接，连接孔具有一中心轴和一外部开口；用于在连接孔中连接时固定充气阀的固定装置，和；一致动销，其以连接孔轴向布置，用于压下被中心弹簧力操作的充气阀的芯销；一汽缸，其具有提供了压力口的汽缸壁，压力口与压力源连接，其中；致动销相对于固定装置在一最接近的销的位置和以末梢的销的位置之间移动以当充气阀被固定装置固定的时候，在压下其末梢销的位置压下充气阀的芯销，并在其最接近的销的位置脱离充气阀的芯销；致动销与以活塞连接并且活塞滑动地布置在汽缸内，该活塞相对于最近的销的位置和末梢的销的位置在最近的销和末梢的销之间移动；活塞安置在汽缸中，在压力口和连接孔之间，该活塞由压力源向汽缸提供的压力驱动于其最近的活塞位置和其末梢的活塞位置，和；流动调节装置用于依据活塞的位置选择地在压力源和连接孔之间中断和释放流路和被调节以使当充气阀至少被固定装置固定时，在最近的活塞位置中断流路，在末梢的活塞位置释放流路
35.如权利要求22所述的组合体，其特征在于，活塞包括用于获得一预定压力水平的装置。
36.如权利要求22或35所述的组合体，其特征在于，阀是一释放阀。
37.如权利要求35所述的组合体，其特征在于，在压力高于某一预定压力值时，一弹簧力操作的盖子(312，312’)关闭阀致动器(315)上方的通道(286)。
38.如权利要求35所述的组合体，其特征在于，一通道是可打开或关闭的，该通道连接腔体(186)和在阀致动器(261)和芯销(245)之间的空隙(305，306，307)，一活塞(292)可在所述通道的一打开位置(294)和一关闭位置(295)之间运动，以及一活塞(292)的运动由一致动器(363)来控制，且该致动器是根据在活塞(208，208’，217，217’，228，228’，238，238’，450，450’)中的压力测量结果来操纵的。
39.如权利要求27所述的组合体，其特征在于，一通道(297)是可打开或关闭的，该通道连接腔体(186)和在阀致动器(261)和芯销(245)之间的空隙(305，306，307)。
40.如权利要求27或39所述的组合体，其特征在于，一活塞(292)可在所述通道的一打开位置(294)和一关闭位置(295)之间运动。
41.如权利要求40所述的组合体，其特征在于，活塞(292)由操作者控制的一踏板(265)来操作，所述踏板绕一轴(264)从一未致动位置(277)转动到一致动位置(277’)或者反过来。
42.如权利要求40所述的组合体，其特征在于，活塞(292)由一致动器(366)来控制，且该致动器是根据在活塞(208，208’，217，217’，228，228’，238，238’，450，450’)中的压力测量结果来操纵的。
43.如权利要求14至16中任一项所述的组合体，其特征在于，还包括用于在冲程中限定封闭空间(325)的容积以使在封闭空间(210)中的流体压力与作用在活塞(208，208’)上的压力相关的装置(321，322，323，324)。
44.如权利要求7至19中任一项所述的组合体，其特征在于，泡沫材料或流体适于在活塞(148，149)从腔体(216)的第二纵向位置平移到其第一纵向位置或者反过来的过程中，在容腔内提供一高于周围大气的最高压力的压力。
45.如权利要求2所述的组合体，其特征在于组合体包含一压力源(701)。
46.如权利要求45所述的组合体，其特征在于压力源(701)的压力水平高于容腔(208，208’，217，217’，228，228’，238，238’，450，450’)的压力水平。
47.如权利要求45所述的组合体，其特征在于压力源(701)通过一个排气阀(704)和一个进气阀(702)与容腔(208，208’，217，217’，228，228’，238，238’，450，450’)连通。
48.如权利要求47所述的组合体，其特征在于排气阀(704)是一充气阀，该阀优选的是带由弹簧偏压的一芯销的阀，例如一施耐德(Schrader)阀，所述芯销在关闭阀时向压力源(701)移动。
49.如权利要求47所述的组合体，其特征在于进气阀(702)是一充气阀，该阀优选的是带由弹簧偏压的一芯销的阀，例如一施耐德(Schrader)阀，所述芯销在关闭阀时向容腔(208，208’，217，217’，228，228’，238，238’，450，450’)移动。
50.如权利要求48所述的组合体，其特征在于通道(297)能够被打开或者关闭，该通道在致动器(261)和芯销(245)之间连接腔体(708)和空间(305，306，307)。
51.如权利要求49所述的组合体，其特征在于通道(297)能够被打开或者关闭，该通道在致动器(261)和芯销(245)之间连接腔体(707)和空间(305，306，307)。
52.如权利要求50或51所述的组合体，其特征在于活塞(292)在所述通道的打开位置(292’)和关闭位置(292)是可移动的。
53.如权利要求48所述的组合体，其特征在于一通道(297)可以打开或者关闭，通过空间(712)，在阀致动器(261)和芯销(245)之间该通道连接腔体(708)和空间(305，306，307)；活塞(292)在所述通道的打开位置(292’)和关闭位置(292)是可移动的；活塞(292)得运动由一致动器(722)来控制，且该致动器是根据在活塞(208，208’，217，217’，228，228’，238，238’，450，450’)中的测量结果和压力源(701)来操控的。
54.如权利要求49所述的组合体，其特征在于一通道(297)可以打开或者关闭，通过空间(710)，在阀致动器(261)和芯销(245)之间该通道连接腔体(707)和空间(305，306，307)；活塞(292)在所述通道的打开位置(292’)和关闭位置(292)是可移动的；活塞(292)的运动由一致动器(723)来控制，且该致动器是根据在活塞(208，208’，217，217’，228，228’，238，238’，450，450’)中的测量结果和压力源(701)来操控的。
55.如权利要求6至19所述的组合体，其特征在于，容腔壁包括一包含加强结构的弹性地可变形的材料。
56.如权利要求55所述的组合体，其特征在于，加强部分的卷绕有偏离54°44’的编织角。
57.如权利要求55到56所述的组合体，其特征在于加强装置包括一织物加强部分，该织物加强部分能够在腔体向第一纵向位置移动时扩张，并且能够向第二纵向位置移动时收缩。
58.如权利要求57所述的活塞，其特征在于该活塞可以由具有多个硫化内腔的制造系统制造。
59.如权利要求55或56所述的组合体，其特征在于加强装置包括纤维，该纤维能够在腔体向第一纵向位置移动时扩张，并且能够向第二纵向位置移动时收缩。
60.如权利要求59所述的组合体，其特征在于活塞可以由具有多个硫化内腔(801)的制造系统制造，并且通过以不同速度旋转纤维802和盖800，纤维(802)被安置在盖800的孔(801)中，同时，纤维802被推进盖800的内部。
61.如权利要求59所述的组合体，其特征在于，纤维根据格构效应来布置。
62.如权利要求55所述的组合体，其特征在于，加强结构包括设置在容腔中的柔性材料，所述柔性材料包括可转动地固定在一公共件上的多个至少基本弹性的支撑件，并且该公共件连接至容腔的皮层。
63.如权利要求62所述的组合体，其特征在于，所述支撑件和/或公共件是可充胀的。
64.如权利要求1或2所述的组合体，其特征在于容腔壁上的压力由弹簧力操控的装置施加。
65.如权利要求1或2所述的组合体，其特征在于活塞包括一个位于容腔外部的加强部。
66.如权利要求1或2所述的组合体，其特征在于容腔372，372’围绕锥形墙372在汽缸中移动。
67.如权利要求1或2所述的组合体，其特征在于腔体是凸起的，并且在冲程中操作力达到一设定的最大力。
68.如前述任意一项权利要求所述的组合体或一活塞的组合体包括一容腔，该组合体具有一个柔性壁，具有与腔体的第一纵向位置长度相近的制造尺寸，其具有加强部，可以允许具有高摩擦力的收缩，其特征在于不同的横截面具有不同的横截面形状，在腔体(162)第一和第二纵向位置很截面形状的变化至少基本连续，特点是活塞(163)被设计成可调整自身和密封装置为不同的横截面形状。
69.如权利要求68所述的组合体，其特征在于位于第一纵向位置的腔体(162)至少基本是圆形的，其特征还在于位于第二纵向位置的腔体(162)的横截面的形状包括两个或者多个至少基本拉长的部分，例如椭圆形，其第一尺寸至少是与第一尺寸成角度的尺寸的2倍，例如3倍，特别是至少4倍。
70.如权利要求68或69所述的组合体，其特征在于位于第一纵向位置的腔体(162)至少基本是圆形的，其特征还在于位于第二纵向位置的腔体(162)的横截面的形状包括两个或者多个至少基本拉长的部分，例如耳垂的长形部分。
71.如权利要求68或69所述的组合体，其特征在于在第一纵向位置处的汽缸(162)的横截面的形状的第一周向长度是该在第二纵向位置处腔体(162)的横截面的形状的第二周向长度的80％-120％，如85％-115％，特别是90％-110％，如95％-105％，特别是98％-102％。
72.如权利要求70所述，其特征在于第一、二周向长度至少大体上是一样的。
73.一种活塞-腔体的组合体，它包括由一内腔体壁界定的一细长腔体(231)，并包括设在腔体中、可在其中密封地运动的一活塞，一活塞(230)至少可在腔体(231)中从其的一第二纵向位置向一第一纵向位置运动，一腔体(231)包括在第一和第二纵向位置之间、沿着至少部分的腔体壁长度的一弹性地可变形的内壁(238)，一该腔体(231)在活塞(230)位于第一纵向位置时在该位置处具有其的一第一横截面面积，并且该第一横截面面积大于在活塞(230)位于第二纵向位置时在该位置处的一第二横截面面积，当活塞在第一和第二纵向位置之间运动时，在第一和第二纵向位置之间的腔体(231)的横截面的变化至少是基本连续的，活塞包括一弹性地可膨胀的容腔，该活塞具有几何形状，在活塞冲程期间相互调整，使得持续封闭，当位于腔体的第二纵向位置时该活塞具有其制造尺寸。
74.如权利要求73所述的组合体，其特征在于，活塞(230)是用至少基本不可压缩的材料制成的。
75.如权利要求73或74所述的组合体，其特征在于，活塞(230)在沿着纵向轴线的截面中具有沿着从腔体(231)的第一纵向位置向其第二位置截面的方向逐渐变细的截面。
76.如权利要求47所述的组合体，其特征在于，壁(238)与汽缸(231)的中心轴线(236)之间的夹角(i)至少小于活塞(230)的逐渐变细部分的壁与腔体(231)的中心轴线(236)之间的夹角(6)。
77.如权利要求73至76中任一项所述的组合体，其特征在于，腔体(231)包括一封闭内壁(238)的外支承结构(234)，和一由外支承结构(234)与内壁(238)所界定的一空间来保持的一流体(232，233)。
78.如权利要求77所述的组合体，其特征在于，由外支承结构(234)与内壁(238)所界定的空间是可充胀的。
79.如权利要求73所述的组合体，其特征在于，活塞(450’)包括一弹性地可变形的容腔，所述容腔包括一可变形的材料并根据权利要求7至17来设计。
80.一种泵流体用的泵，它具有一前面任何一个权利要求所述的组合；用于从腔体外位置与活塞连接的装置；一具有一阀装置并与腔体连接的流体入口；及一与腔体连接的流体排放口。
81.如权利要求80所述的泵，其特征在于，该连接装置有一外部位置，在此位置时，活塞于腔体第一纵向位置；还有一内部位置，在此位置时，活塞处于腔体第二纵向位置上。
82.如权利要求80所述的泵，其特征在于，该连接装置有一外部位置，在此处时，活塞处于腔体第二纵向位置上；还有一内部位置，在此处时，活塞处于腔体第一纵向位置上。
83.一吸震器，它具有一如权利要求1-80其中之一所述的组合；用于从腔体外与活塞连接的装置，连接装置有一外部位置，在此处时，活塞处于其第一纵向位置上；还有一内部位置，在此处活塞在其第二纵向位置上。
84.如权利要求83所述的吸震器，其特征在于，还具有一与腔体相连并有一阀装置的流体入口。
85.如权利要求83或84所述的吸震器，其特征在于，还具有一与腔体相连并有一阀装置的流体排出口。
86.如权利要求83至85其中之一所述的吸震器，其特征在于，腔体和活塞至少形成具有流体大致上被密封的空腔，当活塞从第一纵向位置向第二纵向位置运动时，该流体被压缩。
87.如权利要求83至86其中之一所述的吸震器，其特征在于，还具有将活塞朝其第一纵向位置偏压的装置。
88.一致动器，它具有一如权利要求1-80其中之一所述的组合；用于从腔体外一位置处与活塞连接的装置；用于将流体导入腔体使活塞在第一、二纵向位置间移动的装置。
89.如权利要求88所述的致动器，其特征在于，还包括与腔体相连，并有一阀装置的一流体入口。
90.如权利要求88或89所述的致动器，其特征在于，还有与腔体相连，并有一阀装置的一流体排放口。
91.如权利要求88-90其中之一所述的致动器，其特征在于，还具有将活塞朝第一或第二纵向位置偏压的装置。
92.如权利要求88-91其中之一所述的致动器，其特征在于，导入装置有用于将加压流体导入该腔体的装置。
93.如权利要求88-91其中之一所述的致动器，其特征在于，导入装置用于将如气油、燃油那样的可燃流体导入该腔体；致动器还有使可燃流体燃烧的装置。
94.如权利要求88-91其中之一所述的致动器，其特征在于倒入装置由于将膨胀流体导入腔体，其特征还在于该致动器还包括使膨胀流体膨胀的装置。
95.如权利要求88-91其中之一所述的致动器，其特征在于，还有用于将该活塞的移动转变为曲柄转动的曲柄。
96.一发动机，其特征在于其包括如权利要求1-95任一项所述的组合体。
97.以动力单元，包括如权利要求1-96任一项所述的组合体；一动力源和一动力单元。
98.如权利要求97所述的动力单元，其特征在于该单元是可移动的。
全文摘要
一种活塞－腔体的组合体，它包括由一内腔体壁界定的一细长腔体，并且该组合体还包括包含一活塞，该活塞设在所述腔体中，可以相对所述腔体至少在所述腔体的第一和第二纵向位置之间密封地运动，所述腔体的横截面在所述腔体的第一和第二纵向位置处有不同的横截面面积，且在腔体的第一和第二纵向位置之间的中间纵向位置处有至少基本连续的不同的横截面面积和周向长度，且在第一纵向位置处的横截面面积大于在第二纵向位置处的横截面面积，所述活塞包括一个容腔，其为弹性地可变形的，可以提供不同的活塞的横截面面积和周向长度，以使活塞从所述腔体的第二纵向位置穿过所述中间纵向位置达到第一纵向位置的相对运动期间调整活塞适应所述腔体的不同的横截面面积和不同的周向长度，在没有压力和变形的情况下，活塞被制成具有容腔制造尺寸，其中在所述第二纵向位置，活塞的周向长度近似地等于所述腔体的周向长度，容腔可相对腔体的纵向方向从制造尺寸横向扩大，因此可在活塞从所述第二纵向位置向第一纵向位置相对移动期间使活塞从制造尺寸扩张。
文档编号F16J10/00GK1720396SQ200380104797
公开日2006年1月11日 申请日期2003年10月2日 优先权日2002年10月2日
发明者N·范德布鲁姆 申请人:Nvb合成物国际联合股份有限公司