專利名稱：涉及構(gòu)制往復(fù)運動裝置組件的方法
發(fā)明的
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及用于構(gòu)制往復(fù)運動裝置的方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種構(gòu)制往復(fù)運動裝置和運動元件的方法，以及一種產(chǎn)生各元件的非接觸對中的方法。
相關(guān)技術(shù)許多使用線性馬達(dá)的往復(fù)運動機(jī)器需要未潤滑的元件以在非常小的間隙和自由運行的條件下操作。這些類型的機(jī)器的實例包括由線性馬達(dá)驅(qū)動的無活塞的斯特林發(fā)動機(jī)、熱聲發(fā)動機(jī)-發(fā)生器、各種無活塞的低溫冷卻器、氣體循環(huán)的冷凍機(jī)和氣體壓縮機(jī)。在這些線性馬達(dá)或往復(fù)運動裝置驅(qū)動的機(jī)器中，例如活塞這樣的運動元件必須與圓柱孔配合，在其中它被某些承載件或柔性懸架系統(tǒng)引導(dǎo)而做往復(fù)運動。頒予Beckett等人的美國專利No.5,552,214公開了一種典型的螺旋懸架。為了使往復(fù)運動裝置的運動元件在相應(yīng)的圓柱孔中自由地運行而保持一有效的壓力阻礙，需要非常小的間隙。具體地說，活塞與圓柱配合表面和線性馬達(dá)配合表面兩者的共軸線線性是必需的。一般地，所需的用于提供這些緊密配裝的機(jī)加工必須是非常精確的，因為例如馬達(dá)定子、懸架、活塞和圓柱件這樣的各部分被分別加工，而一旦完工就必須組套在一起或配合起來。在需要大量小間隙的自由運行的部分的場合，所需的用于制造各部分的精度變得非常耗費時間和昂貴。
考慮到前述內(nèi)容，在本領(lǐng)域中需要一種便宜和可靠的方式以在各元件之間產(chǎn)生緊的但不接觸的配裝，這些元件例如用于往復(fù)運動機(jī)器提供動力的工具中的柔性支撐的運動元件和圓柱組件。
發(fā)明的概述本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)用于往復(fù)運動機(jī)器的運動元件的方法，該往復(fù)運動機(jī)器保證了運動元件和往復(fù)運動裝置的共軸線度，以及往復(fù)運動裝置的導(dǎo)向面相對于該運動元件和其運動軸線的垂直度。
在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種構(gòu)制往復(fù)運動裝置和往復(fù)運動裝置的運動元件的方法，該往復(fù)運動裝置具有往復(fù)運動軸線，運動元件沿該往復(fù)運動軸線移動，該方法包括如下步驟通過懸架將運動元件與往復(fù)運動裝置連接起來，該懸架允許往復(fù)運動并基本上限制了該運動元件相對于往復(fù)運動裝置的非軸向運動；同時使運動元件和往復(fù)運動裝置基本上繞往復(fù)運動軸線旋轉(zhuǎn)；以及對運動元件的直徑和往復(fù)運動裝置的直徑進(jìn)行機(jī)加工。
第二方面提供了一種在第一元件和第二元件之間產(chǎn)生非接觸對中的方法，該第一元件與往復(fù)運動裝置聯(lián)接以用于沿往復(fù)運動軸線做往復(fù)運動，該方法包括以下步驟通過一懸架將該第一元件與該往復(fù)運動裝置連接起來，該懸架允許往復(fù)運動并基本上限制了該第一元件相對于該往復(fù)運動裝置的非軸向運動；同時使該第一元件和該往復(fù)運動裝置繞該往復(fù)運動軸線旋轉(zhuǎn)；將該第一元件機(jī)加工至第一外直徑并將該往復(fù)運動裝置機(jī)加工至第二外直徑；以及將該第二元件機(jī)加工至具有一用于與該第一外直徑配合的第一內(nèi)直徑、一用于與該第二外直徑配合的第二內(nèi)直徑和一面。
本發(fā)明的前述和其他特征以及優(yōu)點將從下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例所作的更具體的描述中變得明顯。
附圖的簡要說明將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)描述，相同的標(biāo)記表示相同的元件，其中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的往復(fù)運動裝置組件；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的線性懸架元件；圖3示出在各部件拆散的情況下沿著圖2的線3-3的剖視圖；圖4A-4C示出圖2的線性懸架元件的一個腿的柔性運動的細(xì)節(jié)；圖5示出安裝起來的圖2的線性懸架元件的細(xì)節(jié)的剖視圖；圖6示出圖2的線性懸架元件的安裝件的細(xì)節(jié)；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的方法；圖8示出圖7的方法的可替換步驟；圖9示出用于圖7的方法的附加步驟；以及圖10示出圖7的方法的結(jié)果的細(xì)節(jié)。
優(yōu)選實施例的描述雖然將會詳細(xì)地示出且描述本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例，但是應(yīng)該理解，可以做出不同的變化和修改而不背離后附的權(quán)利要求的范圍。本發(fā)明的范圍決不會受限于組成部件的數(shù)量、其材料、其形狀、其相關(guān)的布置等，并且僅僅公開作為優(yōu)選實施例的一個實例。
參照圖1，示出了往復(fù)運動裝置組件8，它包括往復(fù)運動裝置10和相配合的圓柱組件12。在操作中，往復(fù)運動裝置10和圓柱組件12裝配起來，所以往復(fù)運動裝置10的運動元件14可以沿往復(fù)運動元件10的軸線A線性地移動并且在圓柱組件12的圓柱孔16中保持很小的間隙。往復(fù)運動裝置10包括運動元件14和線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)或馬達(dá)18，與結(jié)合于此作為參考的美國專利No.5,389,844和5,139,242中公開的類似。往復(fù)運動裝置10還可以包括往復(fù)運動裝置殼體20，有時稱作冠狀環(huán)。線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)18包括至少一個，最好兩個形成線性懸架23和柱塞以及定子(未示出)的線性懸架元件22，這會由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所認(rèn)識到。線性懸架23允許運動元件14相對于往復(fù)運動裝置10的往復(fù)運動，并且基本上限制了運動元件14相對于往復(fù)運動裝置10的非軸向運動，例如扭轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)和/或徑向運動，即它限制了除沿著往復(fù)運動軸線A運動以外的任何運動。運動元件14有時稱為活塞，因為它是往復(fù)運動裝置10的動力傳送元件。
圓柱組件12是往復(fù)運動裝置10和本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所能識別的大量機(jī)器之間的連接體。機(jī)器的一些實例是無活塞的斯特林發(fā)動機(jī)、熱聲發(fā)動機(jī)-發(fā)生器、無活塞的低溫冷卻器、氣體循環(huán)的冷凍機(jī)、脈沖管驅(qū)動器和氣體壓縮機(jī)。在所示的實例中，圓柱組件12是用于雙馬達(dá)脈沖管驅(qū)動器，其中往復(fù)運動裝置10聯(lián)接在圓柱組件12的每一端上(為簡化只示出一端)。
在任何安裝中，圓柱組件12最好包括用于與往復(fù)運動裝置10對接的若干結(jié)構(gòu)，包括圓柱孔16、導(dǎo)向孔24和圓柱面26、往復(fù)運動裝置10，或者往復(fù)運動裝置殼體20包括與導(dǎo)向孔24配合的導(dǎo)向件28和與圓柱面26面對面配合的端部或?qū)蛎?0。將結(jié)合圖7-10更加詳細(xì)地討論組件的細(xì)節(jié)。
在操作往復(fù)運動裝置10期間，線性懸架元件22限制運動元件14沿著往復(fù)運動裝置的軸線A移動的運動。參照圖2-5，線性懸架元件22包括懸架安裝件32，最好采取如圖6中最佳地示出的具有側(cè)面34的環(huán)的形式。線性懸架元件22還包括以下將詳細(xì)描述的懸架帶組件36。安裝件32還包括安裝孔33。應(yīng)該認(rèn)識到，安裝件32可以采取不同于具有側(cè)面的環(huán)構(gòu)造的多種形式，而不會背離本發(fā)明的教導(dǎo)。
懸架帶組件36包括基本上從轂40徑向延伸的若干個腿，或柔性元件38。各腿38最好由抗疲勞的高強(qiáng)度回火鋼制成，例如AISI1095、SS316或者優(yōu)選來自Uddenolm公司的UHB 716。每個腿38形成為具有第一基本徑向部分42和第二基本軸向部分44。一般地，軸向部分44比徑向部分42短，是由于下面會變得明顯的原因。每個軸向部分44通過至少一個，且優(yōu)選兩個鉚釘46聯(lián)接在安裝件32上。如果僅使用一個鉚釘46，則可以要求其它約束防止腿繞單個鉚釘旋轉(zhuǎn)。
設(shè)置每個軸向部分44以分散在運動元件14的往復(fù)運動期間施加在它們各自的徑向部分42上的拉力。具體地說，軸向部分44動作以將相應(yīng)的徑向部分42中的拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)樵撦S向部分44中的彎曲應(yīng)力。部分42，44的最佳長度由許多因素確定，例如懸架元件22所需的行程允許的應(yīng)力量、各腿38的寬度和厚度等。這樣詳細(xì)的尺寸由推薦設(shè)計的有限元件應(yīng)力分析來最好地確定。
為了形成往復(fù)運動裝置10，把轂40聯(lián)接到轂安裝件60上(如圖7中所示)，該轂安裝件以已知的方式聯(lián)接在運動元件14上。將安裝件32與線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)18或往復(fù)運動裝置10的其它不移動的結(jié)構(gòu)相聯(lián)接，其方式是已知的，例如由螺栓通過安裝孔33聯(lián)接。在圖1所示的往復(fù)運動裝置中，要求線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)18的每一側(cè)上各有一個的兩個線性懸架元件22形成線性懸架23，并且將運動元件14沿著往復(fù)運動裝置軸線A導(dǎo)向。往復(fù)運動裝置殼體20可以機(jī)加工成在內(nèi)側(cè)接納一個懸架元件22。
參照圖3和4A-4C，所示線性懸架元件22為拆解的。在圖4A中，帶組件36表示在靜止位置，即往復(fù)運動裝置10并不操作，且組件36基本上在圖4B和4C中所示的它的允許極限位置的中間。如圖3中所示，每個腿38的徑向部分42最好以相對于該相同的腿38的軸向部分44成接近90°的角α形成。在優(yōu)選實施例中，線性懸架元件22可以包括第一預(yù)加載，以防止軸向部分44和安裝件32在安裝件32的支點邊緣48處分離。在往復(fù)運動裝置10操作期間，分離還會發(fā)生在腿38扭轉(zhuǎn)的時候。如圖3中所示，通過使任何兩個相對的軸向部分44之間的內(nèi)部距離D1比軸向部分44所聯(lián)接的安裝件32的任何兩個相對側(cè)面34之間的外部距離D2短來提供這個第一預(yù)加載?？梢酝ㄟ^使懸架帶組件36上在任何兩個相對的軸向部分44之間的內(nèi)部距離D1形成得比安裝件32的任何兩個相對側(cè)面34之間的外部距離D2短來提供這種安裝。在一個優(yōu)選實施例中，內(nèi)部距離D1設(shè)定成比外部距離D2短約1％。換句話說，可以形成安裝件32從而使得相對的側(cè)面34比內(nèi)部距離D1寬。一旦懸架帶組件36裝配起來，那么每個軸向部分44包括安裝件32的支點邊緣48之上的預(yù)加載彎曲。應(yīng)該認(rèn)識到，在懸架帶組件36示為具有偶數(shù)個腿38且安裝件32具有偶數(shù)個側(cè)面34的同時，也可以提供奇數(shù)個腿38和側(cè)面34。在這種情況下，帶組件36的平均內(nèi)部直徑可以構(gòu)制成比安裝件32的平均外部直徑短，以形成所需的預(yù)加載。
該第一預(yù)加載提供了若干優(yōu)點。首先，不管懸架元件22的運動的方向，由支點邊緣48在軸向部分44上產(chǎn)生的損壞的量減小了。為進(jìn)一步說明，運動元件14和懸架元件22在兩個極限位置之間移動，圖4B和4C中相對于懸架元件22示出了這兩個極限位置。圖4B示出在第一極限位置的懸架元件22的腿38，其中運動元件14已經(jīng)沿由箭頭FD指示的第一方向移動通過安裝件32。由于該第一預(yù)加載，腿38，特別是軸向部分44變形，從而使得它們在任何時候都不會從安裝件32的支點邊緣48上拉離。結(jié)果，第二部分44上的損壞就減小了。類似地，圖4C示出了在第二極限位置的懸架元件22的腿38，其中運動元件14已經(jīng)沿與第一方向FD相反的由箭頭SD指示的第二方向移動，并且離開安裝件32。在這個位置，腿38，特別是軸向部分44發(fā)生內(nèi)部變形從而使得它們不會從安裝件32的支點邊緣48上拉離。在支點邊緣48或靠近支點邊緣48處，保持軸向部分44和安裝件32的接觸，在操作期間始終防止或者軸向部分44或者安裝件32可能由它們的相對運動另外引起磨損或損壞。因此，懸架元件22的壽命更為長久。
該第一預(yù)加載的第二個優(yōu)點是，不需要用于軸向部分44的復(fù)雜夾緊機(jī)構(gòu)，例如美國專利No.5,389,844中公開的夾緊機(jī)構(gòu)。例如，一般在圖4B中所示的極限位置，軸向部分44會受力離開支點邊緣48且會需要一些機(jī)構(gòu)來防止它這樣做，例如，在美國專利No.5,389,844中所示的夾緊塊。然而，由于存在該第一預(yù)加載，所以不需要夾緊機(jī)構(gòu)。
回到圖4B-4C，由沿第二方向SD(圖4C)運動引起的腿38的伸展比由沿第一方向FD(圖4B)運動引起的壓縮更快地使應(yīng)力增加。如果懸架沿第一方向FD和第二方向SD相對于松馳位置往復(fù)運動相等的量，總行程范圍就由沿第二方向SD運動期間引起的應(yīng)力水平來限制，盡管如果并不伴隨有沿第二方向SD的進(jìn)一步運動就可以沿第一方向FD進(jìn)一步運動而不超應(yīng)力。如果可以分別應(yīng)用沿第一方向FD和第二方向SD運動的這樣不等的范圍，總允許行程范圍就可以增加。為適應(yīng)這一情況，如圖5中所示，線性懸架元件22還可以包括第二預(yù)加載。最好通過將懸架帶組件36以輕微地彈性彎向安裝件32的方式聯(lián)接到運動元件14上來產(chǎn)生該第二預(yù)加載，即，從而以小于形成角α的角β設(shè)定軸向部分44和徑向部分42。角β最好小于90°。在往復(fù)運動期間，這個第二預(yù)加載提供了各腿38中的更為平衡的應(yīng)力范圍。因此，當(dāng)運動元件14沿第二方向SD移動的時候，在超過懸架材料的疲勞應(yīng)力極限之前可以適應(yīng)相對于安裝的預(yù)加載位置更大的伸展。結(jié)果，與沿第二方向SD的運動以一未預(yù)加載的位置為中心的情況相比，懸架元件22可以以更大的總行程范圍來操作。應(yīng)該認(rèn)識到，在使用兩個線性懸架22的場合，兩者都可以包括第二類型的預(yù)加載。在這種情況下，可以使用定位的運動元件14，或者包括聯(lián)接結(jié)構(gòu)，將帶組件36的相對的轂40拉在一起，同時對兩個懸架22都提供第二類型的預(yù)加載，而不偏移運動元件14相對于線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)18的靜止位置。
可以一起或者個別提供該第一和第二預(yù)加載。而且，應(yīng)該認(rèn)識到，也可以提供產(chǎn)生預(yù)加載的其他機(jī)構(gòu)而不背離本發(fā)明。
如上所述的線性懸架元件(或包括一個線性懸架元件的懸架)的一個優(yōu)點是，基本上防止了其提供的非軸向運動。根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例，對于構(gòu)制往復(fù)運動裝置10和運動元件14的改進(jìn)的方法以及產(chǎn)生相應(yīng)的運動元件的非接觸對齊的改進(jìn)的方法來說，這樣阻止非軸向運動是特別有益的。通過美國專利No.5,389,844中描述的在扭轉(zhuǎn)和徑向方面剛性的線性懸架和/或通過如上所述的改善的線性懸架元件22使改進(jìn)的方法變得部分可行。
回到圖1，運動元件14基本上與圓柱孔16共軸線是大部分線性馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的要求，從而該系統(tǒng)可以在運動元件14與圓柱孔16相對具有很小的間隙而無潤滑的情況下運行。有很多控制運動元件14和圓柱孔16的共軸線對中水平的因素。它們之中有往復(fù)運動裝置10和圓柱組件12的對中以及運動元件14和導(dǎo)向件28的同心性。另外，導(dǎo)向面30和運動元件14的垂直度影響運動元件14和圓柱孔16的共軸線性。
一般地，為了保證各零件的共軸線性足夠用于很小間隙的操作，必須提供對各個部件的非常精確的機(jī)加工。“機(jī)加工”意味著將部件“修整”、“切削”或“用刀具加工”至所需的尺寸。當(dāng)機(jī)加工各個零件以配裝在很小間隙的組件內(nèi)時所需的高精度是代價昂貴的并且時常是不可靠的。
參照圖7-10，示出了一種構(gòu)制往復(fù)運動裝置10和往復(fù)運動裝置10的運動元件14的方法。應(yīng)該理解，在描述該方法的開始，單獨的往復(fù)運動裝置殼體20可以設(shè)置在往復(fù)運動裝置10上或者可以不設(shè)置在往復(fù)運動裝置10上。當(dāng)并未設(shè)置往復(fù)運動裝置殼體20的時候，往復(fù)運動裝置10可以包括整體的可機(jī)加工表面，如圖8中所示。因此，被描述為在往復(fù)運動裝置10上處理的過程，應(yīng)解釋成作為一完整的實體可適用于往復(fù)運動裝置或者包括一些單獨的可機(jī)加工的表面，例如往復(fù)運動裝置殼體20。
根據(jù)本發(fā)明的方法包括通過懸架將運動元件14連接到往復(fù)運動裝置10上，該懸架允許往復(fù)運動并基本上防止運動元件14相對于往復(fù)運動裝置10的非軸向運動。當(dāng)已經(jīng)公開了特定的懸架元件22和懸架23時，限制像旋轉(zhuǎn)和/或徑向運動這樣的運動元件14的非軸向運動的其它懸架也是適宜的。
往復(fù)運動裝置10以圖7中所示的裝配形式安裝在車床54或類似的精加工機(jī)器中。車床54可分別具有優(yōu)選導(dǎo)向于往復(fù)運動裝置10的運動元件14和轂安裝件60的輸出軸56或卷軸58。車床54的活動使運動元件14和往復(fù)運動裝置10基本上繞往復(fù)運動軸線A同步旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)往復(fù)運動裝置10旋轉(zhuǎn)時，工具62對運動元件14和導(dǎo)向件28的直徑進(jìn)行機(jī)加工。另外，如果導(dǎo)向面30并不存在，工具62可以包括附加的切削邊緣63以對導(dǎo)向面30進(jìn)行機(jī)加工，同時對運動元件14和導(dǎo)向件28進(jìn)行機(jī)加工。否則，可以省去切削邊緣63。
導(dǎo)向面30最好垂直于運動元件14和導(dǎo)向件28。基本上防止由懸架23提供的例如旋轉(zhuǎn)和徑向運動這樣的非軸向運動，使得能在運動元件14和往復(fù)運動裝置10之間傳遞切削力和扭矩。因此，運動元件14和往復(fù)運動裝置10兩者都可以在機(jī)加工工具60的一次安排中機(jī)加工至所需的尺寸。因而一次機(jī)加工安排可以包括將運動元件14切削至第一外直徑，將導(dǎo)向件28切削至第二外直徑，以及切削往復(fù)運動裝置10的導(dǎo)向面30。結(jié)果，保證了導(dǎo)向件28和運動元件14的同心度以及導(dǎo)向面30和運動元件14的垂直度。
用現(xiàn)有技術(shù)的螺旋懸架或任何形式的傳統(tǒng)線性承載件不可能進(jìn)行單個的機(jī)加工操作，因為不能承受高的扭轉(zhuǎn)力，即螺旋懸架和承載件在操作中扭轉(zhuǎn)，并不能承受機(jī)加工期間施加的較高的扭轉(zhuǎn)力。
作為可替換的，如圖7中所示，該方法可以包括將一材料層50連接到運動元件14的內(nèi)部件52上的步驟。連接最好通過例如由Ciba制造的EP3203這樣的環(huán)氧樹脂來提供。材料層50具有小于往復(fù)運動裝置10或殼體20和內(nèi)部件52的硬度，而且最好是以基于聚四氟乙烯(PTFE)的材料，例如由Dixon制造的RULON。附加材料層50還降低了在制造期間運動元件14和往復(fù)運動裝置10之間所施加的切削力和扭矩。材料層50具有一厚度從而使得可以將運動元件14機(jī)加工至所需的外直徑而無需完全去除材料層50。因此，材料層50形成運動元件的外直徑，并有助于往復(fù)運動裝置10的無潤滑操作。
往復(fù)運動裝置10、往復(fù)運動裝置殼體20、圓柱組件12和運動元件14/內(nèi)部件52最好由能夠承受往復(fù)運動裝置10的重復(fù)應(yīng)力的有色金屬制成。例如，鋁或鎂是適合的。
參照圖9，作為該方法的另一步驟，雖然并不是必需的，但優(yōu)選的是，圓柱組件12也在一單獨的步驟中被機(jī)加工成保證圓柱孔16和導(dǎo)向孔24的同心度，以及帶有圓柱孔16的圓柱面26和導(dǎo)向孔24的垂直度。圓柱組件12的機(jī)加工最好通過雙鏜孔桿64以已知的方式實現(xiàn)。對于附加的步驟，上述方法能夠產(chǎn)生第一元件和第二元件之間的緊密配裝、非接觸對中，而不需要按高精度公差制造組件的各部件，該第一元件例為運動元件14，它聯(lián)接到往復(fù)運動裝置以用于沿往復(fù)運動軸線A作往復(fù)運動，該第二元件例如為圓柱孔16。
如圖10中所示，運動元件14得到以對中方式與圓柱孔16的內(nèi)直徑D4配合的外直徑D3。類似地，導(dǎo)向件28具有以非常緊密或微小的壓配合來與導(dǎo)向孔24的內(nèi)直徑D6配合的外直徑D5。往復(fù)運動裝置10被夾至圓柱組件12上，這使圓柱面26與導(dǎo)向面30配合。由于導(dǎo)向件28和運動元件14以及圓柱孔16和導(dǎo)向孔24都是同心的，而配合的圓柱面26和導(dǎo)向面30保證了運動元件14和圓柱孔16的成角度的對中，所以在圓柱孔16中可以保證運動元件14不受約束的運動。
因此，線性懸架23/線性懸架元件22提供了一種機(jī)構(gòu)，它不僅用于在操作期間允許運動元件14在往復(fù)運動裝置組件8中做懸掛的往復(fù)運動，而且用于對制造期間施加的例如旋轉(zhuǎn)/扭轉(zhuǎn)力和徑向力這樣的非軸向力起作用。上述方法的結(jié)果是自由運行的往復(fù)運動裝置組件8，而不需要以對各個部分進(jìn)行高精度機(jī)加工至一精度以代價，該精度大于最終裝配的小間隙的運行配裝件所需的精度。以上過程還使對往復(fù)運動裝置組件8的機(jī)加工可能變得更快并可能進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
雖然已經(jīng)結(jié)合以上所概述的具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但顯然，許多替換方案、修改和變型對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是明顯的。因此，如上所述的本發(fā)明的優(yōu)選實施例將是說明性的，而非限制性的?？梢宰鞒霾煌淖兓槐畴x限定在以下權(quán)利要求中的本發(fā)明的宗旨和范圍。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)制一往復(fù)運動裝置和該往復(fù)運動裝置的一運動元件的方法，該往復(fù)運動裝置具有一往復(fù)運動軸線，該運動元件沿該往復(fù)運動軸線移動，該方法包括如下步驟通過一懸架將該運動元件與該往復(fù)運動裝置連接起來，該懸架允許往復(fù)運動并基本上限制了該運動元件相對于該往復(fù)運動裝置的非軸向運動；同時使該運動元件和該往復(fù)運動裝置基本上繞該往復(fù)運動軸線旋轉(zhuǎn)；以及對該運動元件的直徑和該往復(fù)運動裝置的直徑進(jìn)行機(jī)加工。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該機(jī)加工的步驟還包括對該往復(fù)運動裝置的一導(dǎo)向面進(jìn)行機(jī)加工。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，基本上同時提供對該運動元件的直徑、該往復(fù)運動裝置的直徑和該往復(fù)運動裝置的導(dǎo)向面進(jìn)行機(jī)加工的步驟。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，該機(jī)加工的步驟包括將該運動元件切削至第一外直徑，將該往復(fù)運動裝置切削至具有一具有第二外直徑的導(dǎo)向件，以及將該往復(fù)運動裝置的導(dǎo)向面切削至與該往復(fù)運動軸線垂直。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該運動元件是一往復(fù)運動活塞。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該旋轉(zhuǎn)的步驟由一車床提供。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括如下步驟，在進(jìn)行機(jī)加工之前，將一具有小于該殼體的硬度的材料層連接到該運動元件上。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該機(jī)加工的步驟還包括對該往復(fù)運動裝置的一導(dǎo)向面進(jìn)行機(jī)加工。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，基本上同時提供對該運動元件的直徑、該往復(fù)運動裝置的直徑和該往復(fù)運動裝置的導(dǎo)向面進(jìn)行機(jī)加工的步驟。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該機(jī)加工的步驟包括將該運動元件切削至第一外直徑，將該往復(fù)運動裝置切削至具有一具有第二外直徑的導(dǎo)向件，以及將該往復(fù)運動裝置的導(dǎo)向面切削至與該往復(fù)運動軸線垂直。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該機(jī)加工的步驟由一單個的切削工具提供。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對該往復(fù)運動裝置進(jìn)行機(jī)加工的步驟包括對一連接到該往復(fù)運動裝置上的殼體進(jìn)行機(jī)加工。
13.一種在第一元件和第二元件之間產(chǎn)生一非接觸對中的方法，該第一元件與一往復(fù)運動裝置聯(lián)接以用于沿一往復(fù)運動軸線做往復(fù)運動，該方法包括如下步驟通過一懸架將該第一元件與該往復(fù)運動裝置連接起來，該懸架允許往復(fù)運動并基本上限制了該第一元件相對于該往復(fù)運動裝置的非軸向運動；同時使該第一元件和該往復(fù)運動裝置繞該往復(fù)運動軸線旋轉(zhuǎn)；將該第一元件機(jī)加工至第一外直徑并將該往復(fù)運動裝置機(jī)加工至第二外直徑；以及將該第二元件機(jī)加工至具有一用于與該第一外直徑配合的第一內(nèi)直徑、一用于與該第二外直徑配合的第二內(nèi)直徑和一面。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，對該往復(fù)運動裝置進(jìn)行機(jī)加工的步驟還包括對該往復(fù)運動裝置上的一端面進(jìn)行機(jī)加工以用于與該面配合，該端面與該往復(fù)運動軸線垂直。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，基本上同時提供將該第一元件機(jī)加工至第一外直徑、將該往復(fù)運動裝置機(jī)加工至第二外直徑以及對該往復(fù)運動裝置上的一端面進(jìn)行機(jī)加工的步驟。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，由一車床提供使該第一元件和該往復(fù)運動裝置旋轉(zhuǎn)以及對該第一元件和該往復(fù)運動裝置進(jìn)行機(jī)加工的步驟。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其還包括如下步驟，在對該第一元件進(jìn)行機(jī)加工之前，將一具有小于該往復(fù)運動裝置的硬度的材料層連接到該第一元件上。
18.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，對該往復(fù)運動裝置進(jìn)行機(jī)加工的步驟還包括，對該往復(fù)運動裝置上的一端面進(jìn)行機(jī)加工，該端面與該往復(fù)運動軸線垂直。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，對該第一元件和該往復(fù)運動裝置進(jìn)行機(jī)加工的步驟由一單個的切削工具提供。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，基本上同時提供所有對該第二元件進(jìn)行的機(jī)加工。
全文摘要
一種構(gòu)制往復(fù)運動裝置(10)和用于往復(fù)運動裝置的運動元件(14)的方法。這種新穎的方法包括對往復(fù)運動裝置殼體(20)和運動元件(14)兩者同時進(jìn)行機(jī)加工。還有,公開了一種產(chǎn)生相對往復(fù)運動的各元件的非接觸對中的方法。
文檔編號F02G1/043GK1380843SQ01801320
公開日2002年11月20日 申請日期2001年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月9日
發(fā)明者J·A·科里 申請人:聰明伙伴創(chuàng)新集團(tuán)有限公司