專利名稱：曲柄圓滑塊機構的活塞及其內燃機、壓縮機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及活塞，具體涉及一種曲柄圓滑塊機構的活塞。本實用新型同時還
涉及一種內燃機和壓縮機。
背景技術：
在傳統(tǒng)的內燃機中，通過曲柄連桿機構將活塞的往復運動轉換為曲軸的旋轉運 動，進而由該曲軸驅動相應的運動部件，對外輸出動力。而在傳統(tǒng)的壓縮機中，也具有曲柄 連桿機構，通過該曲柄連桿機構將曲軸的旋轉運動轉換為活塞的往復運動，由該活塞對汽 缸內的空氣進行壓縮。然而，在所述的曲柄連桿機構中，由于連桿的存在，曲柄連桿機構的 內燃機和壓縮機具有體積龐大、笨重、平衡性能差等缺陷。 為解決上述問題，審定公告日為1988年1月13日、公告號為CN85200358B的中國 專利公開了一種"曲柄圓滑塊往復活塞式內燃機"；審定公告日為1988年12月14日、公告 號為CN85100359B的中國專利公開了一種"曲柄圓滑塊往復活塞式壓縮機";授權公告日為 2001年6月27日、授權公告號為CN1067741C的中國專利公開了一種"曲柄雙圓滑塊往復 活塞式內燃機";授權公告日為2001年6月27日、授權公告號為CN1067742C的中國專利公 開了 一種"曲柄多圓滑塊往復活塞式內燃機"。 上述中國專利公開的內燃機共同特點是其中的往復運動與旋轉運動的轉換機構 中，用圓滑塊取代了連桿，用曲柄圓滑塊機構取代了曲柄連桿機構。這使得往復運動與旋轉 運動之間的轉換機構得以簡化，采用該轉換機構的內燃機相對于傳統(tǒng)的內燃機體積下降， 重量減輕，且平衡性能好。 具體的，曲柄圓滑塊機構的運動轉換機構中，在活塞的活塞座上設置有圓滑塊容 置孔，圓滑塊上設置有偏心圓孔。裝配時，將圓滑塊置于所述的圓滑塊容置孔中，圓滑塊可 在所述圓滑塊容置孔中轉動；曲軸的曲柄銷裝配于所述的偏心圓孔中，曲柄銷也可以在所 述偏心圓孔中轉動。通過活塞帶動設置于其中的圓滑塊做往復運動，而圓滑塊在所述活塞 中同時做旋轉運動，所述往復運動與旋轉運動的合成使得圓滑塊上的偏心圓孔的中心軸線 繞曲軸的中心軸線做旋轉運動；而所述偏心圓孔的中心軸線與曲軸的曲柄銷的軸線重合， 從而可實現(xiàn)活塞的往復運動到曲軸的旋轉運動的轉換。當然，通過該曲柄圓滑塊機構也可 以將曲軸的旋轉運動轉換為活塞的往復運動。 無論是內燃機還是壓縮機，活塞都是往復運動與旋轉運動的轉換中的重要零部 件，其對內燃機或壓縮機的性能有著直接的影響。目前，內燃機和壓縮機已經(jīng)廣泛應用于社 會生活的各個方面，對其性能的需要在不同的領域也不盡相同。有必要對上述公開的曲柄 圓滑塊機構的活塞進行改進，使其加工制造更為簡單。

實用新型內容本實用新型提供一種曲柄圓滑塊機構的活塞。本實用新型活塞的活塞座分為兩部 分，且兩部分可以分別進行加工，并通過連接件裝配為一體，加工裝配簡單。此外，本實用新型還提供一種內燃機和壓縮機。 本實用新型提供的一種曲柄圓滑塊機構的活塞，包括活塞座以及設置于所述活塞 座端部的冠部；在所述活塞座上設置有圓滑塊容置孔； 其中，所述活塞座為沿所述圓滑塊容置孔的直徑所在平面剖分的剖分式結構；所 述活塞座剖分而成的兩部分通過連接件固定裝配在一起，形成所述的設置有圓滑塊容置孔 的活塞座。 可選的，所述活塞座剖分而成的兩部分固定裝配后的結合面與所述活塞往復運動 的方向垂直。 優(yōu)選的，所述活塞座剖分而成的兩部分固定裝配后的結合面與所述活塞往復運動 的方向的夾角大于零度且小于90度。 可選的，在所述活塞座剖分而成的兩部分上均設置有沿所述結合面向活塞座兩側 延伸的凸臺，在各自部分的凸臺的相應位置上設置有通孔，所述通孔與所述連接件配合，將 剖分而成的活塞座的部分固定裝配在一起。 可選的，所述連接件為螺栓和螺母。 可選的，所述螺栓為定位螺栓。 可選的，在所述活塞座剖分而成的兩部分的結合面上設置有相互配合的止口，通 過所述止口對固定裝配的活塞座的兩部分進行定位。 可選的，在所述活塞座剖分而成的兩部分的結合面的相應位置還分別設置有定位
孔；在將剖分而成的活塞座的部分固定裝配在一起時，定位銷插入所述定位孔中。 可選的，在所述活塞座剖分而成的兩部分的結合面上還設置有相互配合的鋸齒，
通過所述鋸齒對固定裝配的活塞座的兩部分進行定位。 可選的，所述活塞為雙作用活塞。 可選的，所述活塞為單作用活塞，在所述活塞座的與設置有冠部的端部相對的端 部設置有活塞鑲塊。 本實用新型還提供一種曲柄圓滑塊機構的內燃機，包括上述任一技術方案所述的活塞。 本實用新型還提供一種曲柄圓滑塊機構的壓縮機，包括上述任一技術方案所述的活塞。 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的技術方案中，活塞包括活塞座以及設置于端部的 冠部，將活塞座設置為第一部分和第二部分，通過連接件將所述兩部分固定裝配在一起，形 成完整的活塞座；活塞座的兩部分可以分別進行加工，并通過連接件裝配為一體，加工裝配 簡單；而且便于將圓滑塊裝配于活塞座的圓滑塊容置孔中。 本實用新型的優(yōu)選技術方案中，活塞座剖分而成的兩部分固定裝配之后的結合面 與活塞的往復運動的方向可以是大于零度小于度之間的任一角度，本的結構的活塞便于向 汽缸中裝配并便于由汽缸中拆卸。

圖1為本實用新型的第一實施例提供的曲柄圓滑塊機構的活塞的軸側圖； 圖2為本實用新型的第一實施例提供的曲柄圓滑塊機構的活塞的剖分后部分的軸側圖； 圖3為本實用新型的實施例的一端為懸空狀態(tài)的曲柄圓滑塊機構的活塞的結構 示意圖。
具體實施方式活塞是曲柄圓滑塊的運動轉換機構(簡稱為曲柄圓滑塊機構)中不可或缺的主要 部件。在本實用新型的曲柄圓滑塊機構中，活塞包括活塞座以及設置于所述活塞座端部的 冠部；在所述活塞座上設置有圓滑塊容置孔；其中，所述活塞座為沿所述圓滑塊容置孔的 直徑所在平面剖分的剖分式結構；經(jīng)剖分而成的活塞座的兩部分通過連接件固定裝配在一 起，形成所述的設置有圓滑塊容置孔的活塞座。也就是說，本實用新型中，活塞座分為兩部 分，每一部分上設置有半圓弧形結構，將所述兩部分組合在一起后，形成整個活塞座，兩個 半圓弧形結構形成完整的圓滑塊容置孔。 下面結合具體的實施例以及附圖對本實用新型的曲柄圓滑塊機構的活塞進行詳 細的說明。需要說明的是，下述實施例對技術細節(jié)的描述不應該作為對本實用新型的權利 要求保護范圍的限制，在不背離權利要求的保護范圍的條件下，本領域技術人員根據(jù)本實 用新型的實施例的教導，將認識到許多其它的變形、替代或修改。 實施例一 本實施例中，以雙作用活塞為例進行說明，且活塞的冠部與活塞座一體成形。
圖1為本實用新型的第一實施例提供的曲柄圓滑塊機構的活塞的軸側圖。 請參考圖l，本實用新型的活塞包括冠部1以及與所述冠部1 一體成型的活塞座 2。其中，本實施例中，在活塞座2的兩端均設置有冠部1。 所述冠部1包括頂部1-1以及側向的環(huán)帶部1-2。在所述頂部1-1可以設置有各 種形狀的燃燒室。在所述環(huán)帶部l-2上還設置有氣環(huán)環(huán)槽和油環(huán)環(huán)槽。所述氣環(huán)環(huán)槽和油 環(huán)環(huán)槽分別用于容置活塞的氣環(huán)和油環(huán)。 請繼續(xù)參考圖1，與所述冠部一體成形的安裝座2上設置有圓滑塊容置孔2-1和導 向側板2-2。本實用新型中，所述導向側板2-2與所述冠部l的環(huán)帶部連接為一體。 所述導向側板2-2設置于所述活塞座2的兩個相對的側面。所述導向側板2-2的 外表面作為導向面，為弧形面，以便于將所述活塞裝配于汽缸中或汽缸缸套中時，與汽缸或 缸套的內壁滑動配合，在汽缸中做往復運動。所述的兩個導向側板2-2的導向面之間的最 大距離略大于所述活塞冠部1的直徑。在所述活塞冠部1的氣環(huán)環(huán)槽中安裝氣環(huán)后，氣環(huán)的 外周面的直徑略大于所述兩個導向側板2-2的導向面的最大距離。所述氣環(huán)與汽缸配合， 可將冠部1上部的燃燒室密封。 所述圓滑塊容置孔2-l為圓形通孔，其直徑大于裝配于其中的圓滑塊的直徑。以 便于在圓滑塊裝配于所述圓滑塊容置孔2-l中時，圓滑塊可以相對于安裝座2轉動，并因此 帶動安裝于圓滑塊的偏心圓孔中的曲柄銷轉動。 所述活塞座2為沿所述圓滑塊容置孔2-1的直徑所在平面剖分的剖分式結構。如 圖l所示，本實施例中，活塞座2剖分而成的兩部分(第一部分2a和第二部分2b)固定裝 配后的結合面與所述活塞往復運動方向垂直。也就是說，活塞座2剖分時沿著與活塞往復 運動方向垂直的方向進行剖分，將活塞座2分為第一部分2a和第二部分2b兩個部分。每一部分上具有半圓形的孔，將二者對接后，形成圓形的圓滑塊容置孔2-1 。同時，通過連接件 3將所述的第一部分2a和第二部分2b固定為一體。 其中，本實施例中，所述連接件3為螺栓和螺母。 請參考圖2，其中，圖2為本實用新型的第一實施例提供的曲柄圓滑塊機構的活塞 剖分后部分的軸側圖。 如圖2所示，活塞座2的第一部分2a與冠部1 一體成型。在所述第一部分2a上
設置有沿其與第二部分2b結合后的結合面向兩側導向側板2-2外延伸的凸臺2-2a，在所述
凸臺上設置有孔2-3a。此外，所述凸臺2-2a也可由結合面向所述圓滑塊容置孔2-l的端面
外的方向延伸，相應的活塞座2的第二部分2b也設置有凸臺，這里不再贅述。 本實施例中，所述孔2-3a為圓形通孔。相應的，在活塞座2的第二部分上也具有
相應的凸臺，在凸臺與所述孔2-3a相應位置設置有相應的通孔。當將第一部分2a與圖1
中所示的第二部分2b對接在一起時，相應的凸臺上的通孔相對準，將螺栓3分別穿過第一
部分2a和第二部分2b上的通孔后，與螺母4配合將所述的兩部分固定為一體。 在本實施例中，所述的螺栓3為定位螺栓，在將活塞座2的第一部分2a與第二部
分2b固定為一體的同時，還具有定位作用。 本實施例中，將活塞座2設置為第一部分2a和第二部分2b，并通過連接件將所述 兩部分固定裝配在一起，可形成完整的活塞座2?；钊?的兩部分可以分別進行加工，并 通過連接件裝配為一體，加工裝配簡單。而且便于將圓滑塊裝配于活塞座2的圓滑塊容置 孔中。 此外，在上述的實施例中，所述冠部1可以與活塞座2通過連接部件裝配在一起， 而不是上述實施例中所述的一體成形的結構。而且，在所述冠部1上還可以設置有活塞裙 部(用于導向或者用于二沖程活塞遮擋氣口 ，這里不再展開論述)。 此外，可以僅在上述的實施例中的活塞座2的其中一個端部設置有冠部l，而另一 個端部可以懸空，如圖3所示，活塞冠部有第一部分2a和第二部分2b固定裝配在一起，第 一部分2a與冠部1 一體成形，第二部分2b懸空，為設置另外的冠部，當然，也可以在第二部 分2b的另一端設置配重鑲塊。這里不再進行詳細描述，也不再對活塞座2以及冠部1的其 它可能結構以及連接方式進行一一描述，本領域技術人員可以根據(jù)本實用新型的實施例的 教導將本實用新型的專利思想應用于其它的結構的活塞中。 上述的實施例中，活塞座2剖分而成的兩部分固定裝配后的結合面與活塞的往復 運動的方向是垂直的，當然，還可以有其它的情形。請參考下面的實施例二。 實施例二 本實施例中，活塞座剖分而成的兩部分固定裝配之后的結合面與活塞的往復運動 的方向可以是大于零度小于90度之間的任一角度。具體的，本實施例中，以二者的夾角是 30度為例進行說明。 活塞座的第一部分與第二部分之間通過連接件連接為一體(未圖示)。所述的第
一部分與第二部分的結合面與活塞的往復運動的方向的夾角a為30度。 此外，本實施例的其他方面可以與實施例一相同，例如連接件可以使螺栓和螺母，
這里不再進行贅述。 同樣的，本實施例中，將活塞座設置為第一部分和第二部分，并通過連接件將所述兩部分固定裝配在一起，可形成完整的活塞座。活塞座的兩部分可以分別進行加工，并通過 連接件裝配為一體，加工裝配簡單。而且便于將圓滑塊裝配于活塞座的圓滑塊容置孔中。 此外，本實施例二中的結構的活塞還便于向汽缸中裝配以及便于由汽缸中拆卸。
由于活塞座設置成剖分式，在二者裝配時，為提高精度，需要對二者進行定位。請 參考下面的實施例三。 實施例三 本實施例中，在所述活塞座2剖分而成的第一部分2a和第二部分2b (可參看圖1)
的結合面的相應位置還分別設置定位孔；如圖2所示的在第一部分2a上的定位孔2_4a，在
第二部分2b上設置有相應的定位孔，在將第一部分2a和第二部分2b固定裝配在一起時，
將定位銷插入所述定位孔2-4a及其相應定位孔中，通過定位銷進行定位。 此外，在另外的實施例中，活塞座2的第一部分2a和第二部分2b之間的定位方式
為止口定位。 本實施例的其它部分可以與實施例一或實施例二相同，這里不再贅述。 此外，在另外的實施例中，在所述活塞座2剖分而成的第一部分2a和第二部分2b 的結合面上還可以設置相互配合的鋸齒，通過所述鋸齒對第一部分2a和第二部分2b進行 定位。這里不再進行詳細描述。 此外，上述實施例中所述的活塞可以應用于曲柄圓滑塊機構的內燃機中，也可以 應用于曲柄圓滑塊機構的壓縮機中。本實用新型的內燃機或壓縮機中的活塞制造工藝簡 化，且組合也很方便，適應批量生產(chǎn)。 本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何 本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因 此本實用新型的保護范圍應當以本實用新型權利要求所界定的范圍為準。
權利要求一種曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于包括，活塞座以及設置于所述活塞座端部的冠部；在所述活塞座上設置有圓滑塊容置孔；其中，所述活塞座為沿所述圓滑塊容置孔的直徑所在平面剖分的剖分式結構；所述活塞座剖分而成的兩部分通過連接件固定裝配在一起，形成所述的設置有圓滑塊容置孔的活塞座。
2. 如權利要求1所述的曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于所述活塞座剖分而成的 兩部分固定裝配后的結合面與所述活塞往復運動的方向垂直。
3. 如權利要求1所述的曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于所述活塞座剖分而成的 兩部分固定裝配后的結合面與所述活塞往復運動的方向的夾角大于零度且
4. 如權利要求2或3所述的曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于在所述活塞座剖分 而成的兩部分上均設置有沿所述結合面向活塞座兩側或圓滑塊容置孔外延伸的凸臺，在各 自部分的凸臺的相應位置上設置有通孔，所述通孔與所述連接件配合，將剖分而成的活塞 座的部分固定裝配在一起。
5. 如權利要求4所述的曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于所述連接件為螺栓和螺母。
6. 如權利要求5所述的曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于所述螺栓為定位螺栓。
7. 如權利要求3所述的曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于在所述活塞座剖分而成 的兩部分的結合面上設置有相互配合的止口，通過所述止口對固定裝配的活塞座的兩部分 進行定位。
8. 如權利要求3所述的曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于在所述活塞座剖分而成 的兩部分的結合面的相應位置還分別設置有定位孔；在將剖分而成的活塞座的部分固定裝 配在一起時，定位銷插入所述定位孔中。
9. 如權利要求3所述的曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于在所述活塞座剖分而成 的兩部分的結合面上還設置有相互配合的鋸齒，通過所述鋸齒對固定裝配的活塞座的兩部 分進行定位。
10. 如權利要求1所述的曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于所述活塞為雙作用活塞。
11. 如權利要求l所述的曲柄圓滑塊機構的活塞，其特征在于所述活塞為單作用活 塞，在所述活塞座的與設置有冠部的端部相對的端部設置有活塞鑲塊。
12. —種曲柄圓滑塊機構的內燃機，其特征在于包括權利要求1至11任一權利要求 所述的活塞。
13. —種曲柄圓滑塊機構的壓縮機，其特征在于包括權利要求1至11任一權利要求 所述的活塞。
專利摘要本實用新型公開了一種曲柄圓滑塊機構的活塞，包括活塞座以及設置于所述活塞座端部的冠部；在所述活塞座上設置有圓滑塊容置孔；其中，所述活塞座為沿所述圓滑塊容置孔的直徑所在平面剖分的剖分式結構；所述活塞座剖分而成的兩部分通過連接件固定裝配在一起，形成所述的設置有圓滑塊容置孔的活塞座。本實用新型活塞的活塞座的兩部分可以分別進行加工，并通過連接件裝配為一體，加工裝配簡單。此外，本實用新型還提供一種內燃機和壓縮機。
文檔編號F16J1/00GK201487186SQ20092022223
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權日2009年8月26日
發(fā)明者黎明, 黎正中 申請人:北京中清能發(fā)動機技術有限公司