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
涉及一种内燃机和压縮机。
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。而在传统的压縮机中，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 缸内的空气进行压縮。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 内燃机和压縮机具有体积庞大、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縮机";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縮机，活塞都是往复运动与旋转运动的转换中的重要零部 件，其对内燃机或压縮机的性能有着直接的影响。目前，内燃机和压縮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。有必要对上述公开的曲柄 圆滑块机构的活塞进行改进，使其加工制造更为简单。
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。本实用新型活塞的活塞座分为两部 分，且两部分可以分别进行加工，并通过连接件装配为一体，加工装配简单。此外，本实用新型还提供一种内燃机和压縮机。 本实用新型提供的一种曲柄圆滑块机构的活塞，包括活塞座以及设置于所述活塞 座端部的冠部；在所述活塞座上设置有圆滑块容置孔； 其中，所述活塞座为沿所述圆滑块容置孔的直径所在平面剖分的剖分式结构；所 述活塞座剖分而成的两部分通过连接件固定装配在一起，形成所述的设置有圆滑块容置孔 的活塞座。 可选的，所述活塞座剖分而成的两部分固定装配后的结合面与所述活塞往复运动 的方向垂直。 优选的，所述活塞座剖分而成的两部分固定装配后的结合面与所述活塞往复运动 的方向的夹角大于零度且小于90度。 可选的，在所述活塞座剖分而成的两部分上均设置有沿所述结合面向活塞座两侧 延伸的凸台，在各自部分的凸台的相应位置上设置有通孔，所述通孔与所述连接件配合，将 剖分而成的活塞座的部分固定装配在一起。 可选的，所述连接件为螺栓和螺母。 可选的，所述螺栓为定位螺栓。 可选的，在所述活塞座剖分而成的两部分的结合面上设置有相互配合的止口，通 过所述止口对固定装配的活塞座的两部分进行定位。 可选的，在所述活塞座剖分而成的两部分的结合面的相应位置还分别设置有定位
孔；在将剖分而成的活塞座的部分固定装配在一起时，定位销插入所述定位孔中。 可选的，在所述活塞座剖分而成的两部分的结合面上还设置有相互配合的锯齿，
通过所述锯齿对固定装配的活塞座的两部分进行定位。 可选的，所述活塞为双作用活塞。 可选的，所述活塞为单作用活塞，在所述活塞座的与设置有冠部的端部相对的端 部设置有活塞镶块。 本实用新型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。 本实用新型还提供一种曲柄圆滑块机构的压縮机，包括上述任一技术方案所述的活塞。 与现有技术相比，本实用新型的技术方案中，活塞包括活塞座以及设置于端部的 冠部，将活塞座设置为第一部分和第二部分，通过连接件将所述两部分固定装配在一起，形 成完整的活塞座；活塞座的两部分可以分别进行加工，并通过连接件装配为一体，加工装配 简单；而且便于将圆滑块装配于活塞座的圆滑块容置孔中。 本实用新型的优选技术方案中，活塞座剖分而成的两部分固定装配之后的结合面 与活塞的往复运动的方向可以是大于零度小于度之间的任一角度，本的结构的活塞便于向 汽缸中装配并便于由汽缸中拆卸。
图1为本实用新型的第一实施例提供的曲柄圆滑块机构的活塞的轴侧图； 图2为本实用新型的第一实施例提供的曲柄圆滑块机构的活塞的剖分后部分的轴侧图； 图3为本实用新型的实施例的一端为悬空状态的曲柄圆滑块机构的活塞的结构 示意图。
具体实施方式活塞是曲柄圆滑块的运动转换机构(简称为曲柄圆滑块机构)中不可或缺的主要 部件。在本实用新型的曲柄圆滑块机构中，活塞包括活塞座以及设置于所述活塞座端部的 冠部；在所述活塞座上设置有圆滑块容置孔；其中，所述活塞座为沿所述圆滑块容置孔的 直径所在平面剖分的剖分式结构；经剖分而成的活塞座的两部分通过连接件固定装配在一 起，形成所述的设置有圆滑块容置孔的活塞座。也就是说，本实用新型中，活塞座分为两部 分，每一部分上设置有半圆弧形结构，将所述两部分组合在一起后，形成整个活塞座，两个 半圆弧形结构形成完整的圆滑块容置孔。 下面结合具体的实施例以及附图对本实用新型的曲柄圆滑块机构的活塞进行详 细的说明。需要说明的是，下述实施例对技术细节的描述不应该作为对本实用新型的权利 要求保护范围的限制，在不背离权利要求的保护范围的条件下，本领域技术人员根据本实 用新型的实施例的教导，将认识到许多其它的变形、替代或修改。 实施例一 本实施例中，以双作用活塞为例进行说明，且活塞的冠部与活塞座一体成形。
图1为本实用新型的第一实施例提供的曲柄圆滑块机构的活塞的轴侧图。 请参考图l，本实用新型的活塞包括冠部1以及与所述冠部1 一体成型的活塞座 2。其中，本实施例中，在活塞座2的两端均设置有冠部1。 所述冠部1包括顶部1-1以及侧向的环带部1-2。在所述顶部1-1可以设置有各 种形状的燃烧室。在所述环带部l-2上还设置有气环环槽和油环环槽。所述气环环槽和油 环环槽分别用于容置活塞的气环和油环。 请继续参考图1，与所述冠部一体成形的安装座2上设置有圆滑块容置孔2-1和导 向侧板2-2。本实用新型中，所述导向侧板2-2与所述冠部l的环带部连接为一体。 所述导向侧板2-2设置于所述活塞座2的两个相对的侧面。所述导向侧板2-2的 外表面作为导向面，为弧形面，以便于将所述活塞装配于汽缸中或汽缸缸套中时，与汽缸或 缸套的内壁滑动配合，在汽缸中做往复运动。所述的两个导向侧板2-2的导向面之间的最 大距离略大于所述活塞冠部1的直径。在所述活塞冠部1的气环环槽中安装气环后，气环的 外周面的直径略大于所述两个导向侧板2-2的导向面的最大距离。所述气环与汽缸配合， 可将冠部1上部的燃烧室密封。 所述圆滑块容置孔2-l为圆形通孔，其直径大于装配于其中的圆滑块的直径。以 便于在圆滑块装配于所述圆滑块容置孔2-l中时，圆滑块可以相对于安装座2转动，并因此 带动安装于圆滑块的偏心圆孔中的曲柄销转动。 所述活塞座2为沿所述圆滑块容置孔2-1的直径所在平面剖分的剖分式结构。如 图l所示，本实施例中，活塞座2剖分而成的两部分(第一部分2a和第二部分2b)固定装 配后的结合面与所述活塞往复运动方向垂直。也就是说，活塞座2剖分时沿着与活塞往复 运动方向垂直的方向进行剖分，将活塞座2分为第一部分2a和第二部分2b两个部分。每一部分上具有半圆形的孔，将二者对接后，形成圆形的圆滑块容置孔2-1 。同时，通过连接件 3将所述的第一部分2a和第二部分2b固定为一体。 其中，本实施例中，所述连接件3为螺栓和螺母。 请参考图2，其中，图2为本实用新型的第一实施例提供的曲柄圆滑块机构的活塞 剖分后部分的轴侧图。 如图2所示，活塞座2的第一部分2a与冠部1 一体成型。在所述第一部分2a上
设置有沿其与第二部分2b结合后的结合面向两侧导向侧板2-2外延伸的凸台2-2a，在所述
凸台上设置有孔2-3a。此外，所述凸台2-2a也可由结合面向所述圆滑块容置孔2-l的端面
外的方向延伸，相应的活塞座2的第二部分2b也设置有凸台，这里不再赘述。 本实施例中，所述孔2-3a为圆形通孔。相应的，在活塞座2的第二部分上也具有
相应的凸台，在凸台与所述孔2-3a相应位置设置有相应的通孔。当将第一部分2a与图1
中所示的第二部分2b对接在一起时，相应的凸台上的通孔相对准，将螺栓3分别穿过第一
部分2a和第二部分2b上的通孔后，与螺母4配合将所述的两部分固定为一体。 在本实施例中，所述的螺栓3为定位螺栓，在将活塞座2的第一部分2a与第二部
分2b固定为一体的同时，还具有定位作用。 本实施例中，将活塞座2设置为第一部分2a和第二部分2b，并通过连接件将所述 两部分固定装配在一起，可形成完整的活塞座2。活塞座2的两部分可以分别进行加工，并 通过连接件装配为一体，加工装配简单。而且便于将圆滑块装配于活塞座2的圆滑块容置 孔中。 此外，在上述的实施例中，所述冠部1可以与活塞座2通过连接部件装配在一起， 而不是上述实施例中所述的一体成形的结构。而且，在所述冠部1上还可以设置有活塞裙 部(用于导向或者用于二冲程活塞遮挡气口 ，这里不再展开论述)。 此外，可以仅在上述的实施例中的活塞座2的其中一个端部设置有冠部l，而另一 个端部可以悬空，如图3所示，活塞冠部有第一部分2a和第二部分2b固定装配在一起，第 一部分2a与冠部1 一体成形，第二部分2b悬空，为设置另外的冠部，当然，也可以在第二部 分2b的另一端设置配重镶块。这里不再进行详细描述，也不再对活塞座2以及冠部1的其 它可能结构以及连接方式进行一一描述，本领域技术人员可以根据本实用新型的实施例的 教导将本实用新型的专利思想应用于其它的结构的活塞中。 上述的实施例中，活塞座2剖分而成的两部分固定装配后的结合面与活塞的往复 运动的方向是垂直的，当然，还可以有其它的情形。请参考下面的实施例二。 实施例二 本实施例中，活塞座剖分而成的两部分固定装配之后的结合面与活塞的往复运动 的方向可以是大于零度小于90度之间的任一角度。具体的，本实施例中，以二者的夹角是 30度为例进行说明。 活塞座的第一部分与第二部分之间通过连接件连接为一体(未图示)。所述的第
一部分与第二部分的结合面与活塞的往复运动的方向的夹角a为30度。 此外，本实施例的其他方面可以与实施例一相同，例如连接件可以使螺栓和螺母，
这里不再进行赘述。 同样的，本实施例中，将活塞座设置为第一部分和第二部分，并通过连接件将所述两部分固定装配在一起，可形成完整的活塞座。活塞座的两部分可以分别进行加工，并通过 连接件装配为一体，加工装配简单。而且便于将圆滑块装配于活塞座的圆滑块容置孔中。 此外，本实施例二中的结构的活塞还便于向汽缸中装配以及便于由汽缸中拆卸。
由于活塞座设置成剖分式，在二者装配时，为提高精度，需要对二者进行定位。请 参考下面的实施例三。 实施例三 本实施例中，在所述活塞座2剖分而成的第一部分2a和第二部分2b (可参看图1)
的结合面的相应位置还分别设置定位孔；如图2所示的在第一部分2a上的定位孔2_4a，在
第二部分2b上设置有相应的定位孔，在将第一部分2a和第二部分2b固定装配在一起时，
将定位销插入所述定位孔2-4a及其相应定位孔中，通过定位销进行定位。 此外，在另外的实施例中，活塞座2的第一部分2a和第二部分2b之间的定位方式
为止口定位。 本实施例的其它部分可以与实施例一或实施例二相同，这里不再赘述。 此外，在另外的实施例中，在所述活塞座2剖分而成的第一部分2a和第二部分2b 的结合面上还可以设置相互配合的锯齿，通过所述锯齿对第一部分2a和第二部分2b进行 定位。这里不再进行详细描述。 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縮机中。本实用新型的内燃机或压縮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，其特征在于包括，活塞座以及设置于所述活塞座端部的冠部；在所述活塞座上设置有圆滑块容置孔；其中，所述活塞座为沿所述圆滑块容置孔的直径所在平面剖分的剖分式结构；所述活塞座剖分而成的两部分通过连接件固定装配在一起，形成所述的设置有圆滑块容置孔的活塞座。
2. 如权利要求1所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于所述活塞座剖分而成的 两部分固定装配后的结合面与所述活塞往复运动的方向垂直。
3. 如权利要求1所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于所述活塞座剖分而成的 两部分固定装配后的结合面与所述活塞往复运动的方向的夹角大于零度且
4. 如权利要求2或3所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于在所述活塞座剖分 而成的两部分上均设置有沿所述结合面向活塞座两侧或圆滑块容置孔外延伸的凸台，在各 自部分的凸台的相应位置上设置有通孔，所述通孔与所述连接件配合，将剖分而成的活塞 座的部分固定装配在一起。
5. 如权利要求4所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于所述连接件为螺栓和螺母。
6. 如权利要求5所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于所述螺栓为定位螺栓。
7. 如权利要求3所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于在所述活塞座剖分而成 的两部分的结合面上设置有相互配合的止口，通过所述止口对固定装配的活塞座的两部分 进行定位。
8. 如权利要求3所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于在所述活塞座剖分而成 的两部分的结合面的相应位置还分别设置有定位孔；在将剖分而成的活塞座的部分固定装 配在一起时，定位销插入所述定位孔中。
9. 如权利要求3所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于在所述活塞座剖分而成 的两部分的结合面上还设置有相互配合的锯齿，通过所述锯齿对固定装配的活塞座的两部 分进行定位。
10. 如权利要求1所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于所述活塞为双作用活塞。
11. 如权利要求l所述的曲柄圆滑块机构的活塞，其特征在于所述活塞为单作用活 塞，在所述活塞座的与设置有冠部的端部相对的端部设置有活塞镶块。
12. —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11任一权利要求 所述的活塞。
13. —种曲柄圆滑块机构的压縮机，其特征在于包括权利要求1至11任一权利要求 所述的活塞。
专利摘要本实用新型公开了一种曲柄圆滑块机构的活塞，包括活塞座以及设置于所述活塞座端部的冠部；在所述活塞座上设置有圆滑块容置孔；其中，所述活塞座为沿所述圆滑块容置孔的直径所在平面剖分的剖分式结构；所述活塞座剖分而成的两部分通过连接件固定装配在一起，形成所述的设置有圆滑块容置孔的活塞座。本实用新型活塞的活塞座的两部分可以分别进行加工，并通过连接件装配为一体，加工装配简单。此外，本实用新型还提供一种内燃机和压缩机。
文档编号F16J1/00GK201487186SQ20092022223
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月26日 优先权日2009年8月26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