專利名稱：一種制造具有中空活塞頭的活塞的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造用于活塞壓縮機的活塞的方法。具體地講，本發(fā)明涉及一種利用簡單的型模制造活塞的方法。
希望有簡單的彎曲工藝，因為這樣可使制造成本降低。對于簡單的彎曲工藝，所用型模最好具有簡單的結(jié)構(gòu)。
通過本發(fā)明的一種制造活塞的方法實現(xiàn)了這個目的，所述活塞具有中空的活塞頭，其中所述活塞10的制造利用了具有開口端的杯狀件100，120，150，170，可封閉杯狀件100，120，150，170的開口端的封蓋件110，130，140，160；所述方法使用了具有第一和第二端部61，62的型模60，所述型模60在第一和第二端部61，62之間有通孔63，所述通孔63由第一和第二內(nèi)表面64，65形成，所述第一內(nèi)表面64具有預(yù)定的直徑并從所述第一端部61延伸，所述第二內(nèi)表面65從所述第一內(nèi)表面延伸到所述第二端部62，并具有朝所述第二端部62增加的直徑；所述方法包括步驟成型作為所述杯狀件100，120，150，170和所述封蓋件110，130，140，160其中一個的第一構(gòu)件100，120，140，160，具有作為所述第一構(gòu)件100，120，140，160一個端部的第一環(huán)部分101，121，141，161和第二環(huán)部分102，122，142，162，其中所述第二環(huán)部分102，122，142，162從所述第一環(huán)部分101，121，141，161沿第一軸向延伸，其直徑與預(yù)定的直徑相同，所述第一環(huán)部分101，121，141，161的外徑比預(yù)定的直徑大；成型作為所述杯狀件100，120，150，170和所述封蓋件110，130，140，160其中另一個的第二構(gòu)件110，130，150，170，其具有端部部分111，131，151，171和徑向減小部分112，132，152，172，其中所述端部部分111，131，151，171的圓周面111a，131a，151a，171a的直徑與所述第二環(huán)部分102，122，142，162的內(nèi)徑相同，所述徑向減小部分112，132，152，172從所述端部部分111，131，151，171沿第二軸向延伸，其直徑比端部部分111，131，151，171的圓周面111a，131a，151a，171a的直徑小；將所述第一構(gòu)件100，120，140，160的至少一部分和所述第二構(gòu)件110，130，150，170的至少一部分置于所述第二內(nèi)表面65圍繞的空間，使所述第一軸向與所述第二軸向重合，其中，所述第二構(gòu)件110，130，150，170的至少一部分插入所述第一構(gòu)件100，120，140，160，使所述第二環(huán)部分102，122，142，162與所述端部111，131，151，171的圓周面111a，131a，151a，171a接觸，所述徑向減少部分112，132，152，172的位置對應(yīng)所述第一環(huán)部分101，121，141，161，所述第一環(huán)部分101，121，141，161和所述徑向減少部分112，132，152，172之間形成環(huán)形空間118，138，158，178；和將所述第一和第二構(gòu)件100，110，120，130，140，150，160，170一起推向所述型模60的所述第一端部61，使所述第一環(huán)部分101，103，105，107被所述型模60的所述第一內(nèi)表面64彎曲，所述環(huán)形空間118，138，158，178被彎曲的第一環(huán)部分119，139，159，179充填，因此，所述第一構(gòu)件100，120，140，160固定所述第二構(gòu)件110，130，150，170。
本發(fā)明的其它特征在附屬權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點可根據(jù)下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的介紹并參考附圖有清楚的理解。


圖14是顯示第三實施例的方法的另一工藝過程的剖視圖；圖15是本發(fā)明的第四實施例的方法中使用的封蓋件的剖視圖；圖16是本發(fā)明的第四實施例的方法中使用的杯狀件的剖視圖；圖17是顯示第四實施例的方法的工藝過程的剖視圖；圖18是顯示第四實施例的方法的另一工藝過程的剖視圖。
壓縮機包括汽缸體1，其具有軸向上的前端1a和后端1b，即在圖1的左到右的方向。汽缸體1的前端1a是開口端，其連通由汽缸體1形成的空腔。前端1a安裝了前殼體2，使汽缸體1的空腔成為曲柄腔3。換句話，汽缸體1和前殼體2形成的曲柄腔3。汽缸體1和前殼體2分別具有中心孔，通過安裝在各個中心孔的徑向軸承5和6共同支承驅(qū)動軸4，使驅(qū)動軸4可以旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸4沿軸向延伸。特別地，驅(qū)動軸4的一端穿過前殼體2沿軸向朝前殼體2外面延伸。在驅(qū)動軸4和前殼體2中心孔之間安裝了密封件7。密封件7的位置要比徑向軸承6更靠近驅(qū)動軸4的頂部，密封件7將曲柄腔3密封。
汽缸體1還設(shè)置了多個汽缸孔8，汽缸孔沿軸向從汽缸體1的后端1b延伸到曲柄腔3。汽缸孔8的數(shù)量是奇數(shù)，比如在這個實施例中有7個。汽缸孔8分別與閥板11的前表面11a一起形成活塞10的汽缸，閥板11安裝在汽缸體1的后端1b。詳細地，各個活塞10包括墊塊支承件10a、活塞頭10b和互相連接的頸部10c?；钊^10b插入對應(yīng)的汽缸孔8中，并能夠在汽缸孔8中沿軸向滑動和作往復(fù)運動。
閥板11設(shè)有后表面11b和多個成對的在前表面11a和后表面11b之間的通孔12和13。每對孔用作進氣孔12和排氣孔13，并設(shè)置在相對汽缸的位置。特別地，排氣孔13連通對應(yīng)的汽缸。閥板11的前表面11a上安裝了多個吸入閥14，以便能定位于各個進氣孔12。各吸入閥14是簧片閥，當(dāng)對應(yīng)的活塞10朝前殼體2移動時，將向?qū)?yīng)的活塞頭10b彎曲。閥板11的后表面11b上安裝了多個排氣閥15，以便定位于對應(yīng)的排氣孔13。各個排氣閥15也是簧片閥，當(dāng)對應(yīng)的活塞10朝汽缸體1的后端部1b移動時，將沿軸向朝后面彎曲。
閥板11的后表面11b安裝了汽缸蓋或后殼體16。汽缸蓋16形成了吸氣腔17和排氣腔18，這兩個腔與閥板11相配合。吸氣腔17與所有的吸氣孔12連通。排氣腔18設(shè)置成對應(yīng)所有的排氣孔13。
在曲柄腔3，轉(zhuǎn)動體19通過銷20安裝并固定在驅(qū)動軸4上，當(dāng)驅(qū)動軸4轉(zhuǎn)動時可隨之轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動體19還通過推力軸承21軸向支承在前殼體2上。轉(zhuǎn)動體19還具有設(shè)置了銷19b的凸片部分或臂部分19a。圍繞驅(qū)動軸4設(shè)置了可滑動的支承件或凸臺22，凸臺22可相對驅(qū)動軸傾斜。凸臺22具有另一個設(shè)置了狹長孔22b的凸片部分或臂部分22a。轉(zhuǎn)動體19的銷19b插入狹長孔22b中，以便在狹長孔22b中移動。因此，當(dāng)凸臺22沿驅(qū)動軸4移動時，凸臺可以在預(yù)定的角度范圍內(nèi)相對垂直于軸向的想像的平面上變化地傾斜。在凸臺22上固定有旋轉(zhuǎn)斜盤23，因此可以與凸臺22一起在預(yù)定的角度范圍內(nèi)變化地傾斜。
在旋轉(zhuǎn)斜盤23的圓周部分，以有規(guī)律的間距設(shè)置了多個成對的墊塊24。旋轉(zhuǎn)斜盤23的圓周部分位于各對墊塊24之間，以便能夠在各對墊塊24之間滑動。各對墊塊24支撐在活塞10的各個墊塊支承件10a，以便能夠在各個墊塊支承件10a的內(nèi)表面上滑動。因此，旋轉(zhuǎn)斜盤23通過各對墊塊24連接到活塞10的墊塊支承件10a。
通過上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)驅(qū)動軸4旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)斜盤23也轉(zhuǎn)動。當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤23轉(zhuǎn)動時，旋轉(zhuǎn)斜盤23在各對墊塊24之間滑動。此時，各對墊塊24根據(jù)位于其間的旋轉(zhuǎn)斜盤23向前或向后移動，同時在對應(yīng)的墊塊支承件10a的內(nèi)表面上滑動。墊塊支承件10a根據(jù)對應(yīng)的墊塊24對的移動而沿軸向移動。因此，活塞10在汽缸孔8中沿軸向往復(fù)移動。通過各個活塞10的往復(fù)移動，從相應(yīng)的吸氣腔17通過對應(yīng)的吸氣孔12吸入到對應(yīng)汽缸的氣體或流體在相應(yīng)的汽缸中受到壓縮，然后從相應(yīng)的汽缸中通過相應(yīng)的排氣孔13排出到對應(yīng)的排氣腔18中。整個旋轉(zhuǎn)斜盤23的傾斜程度根據(jù)曲柄腔3的內(nèi)壓來控制，所以往復(fù)運動的活塞10的移動距離或行程也得到控制。
第一實施例的活塞10由兩個構(gòu)件組成，杯狀件100和封蓋件110，分別如圖2和圖3所示。在這個實施例中，封蓋件110是個完成零件，在彎曲過程中基本上不變形，這在后面進行介紹。另一方面，杯狀件100是半完成零件，杯狀件100的邊在彎曲過程中變形彎曲。因此，彎曲后的杯狀件100固定封蓋件110，如圖1所示，所以在活塞頭10b內(nèi)形成封閉的空腔10d。在這個實施例中，杯狀件100的硬度比封蓋件的低。特別地，杯狀件100是用鋁制成，而封蓋件110是用鐵。封蓋件100也可以選擇用鋼來制造。然而，杯狀件100的硬度可與封蓋件110的硬度相同。例如，杯狀件100和封蓋件110都可以用鋁來制造?；钊?0的制造過程如下。
杯狀件100具有如圖2所示的結(jié)構(gòu)。圖中顯示的杯狀件100包括第一環(huán)部分101，第二環(huán)部分102和圓柱部分103，這些部分按敘述的次序沿杯狀件100的軸向互相連接。第二環(huán)部分102和圓柱部分103主要形成活塞頭10b的圓周面。第二環(huán)部分102和圓柱部分103具有相同的外徑，并與活塞頭10b的外徑相等。在這個實施例中，第二環(huán)部分102比圓柱部分103厚，所以第二環(huán)部分102的內(nèi)徑小于圓柱部分103的內(nèi)徑。較厚的第二環(huán)部分102允許活塞環(huán)的環(huán)形槽在第二環(huán)部分102的圓周面上形成。如果未使用活塞環(huán)，第二環(huán)部分102可具有與圓柱部分103相同的厚度。頸部10c與圓柱部分103整體形成，構(gòu)成了杯狀件100的底部。頸部10c設(shè)置了另外的空腔104，可使活塞10的重量進一步減輕。此外，頸部10c與墊塊支承件10a整體形成，支承件有一對彎曲的表面10a1，10a2，用于支撐一對墊塊24。
第一環(huán)部分101構(gòu)成了杯狀件100的邊。第一環(huán)部分101具有表面101a，其構(gòu)成了杯狀件100的端面，可位于與杯狀件100的軸向正交的平面上。第一環(huán)部分101的外徑比第二環(huán)部分102外徑大，但是內(nèi)徑與第二環(huán)部分102的內(nèi)徑相等。換句話，杯狀件100的一端具有由第一環(huán)部分101構(gòu)成的徑向凸緣。第一環(huán)部分101的內(nèi)徑可大于第二環(huán)部分102的內(nèi)徑，或從第二環(huán)部分102增加到表面101a。
封蓋件110的結(jié)構(gòu)在圖3中顯示。圖示的封蓋件110包括環(huán)狀的端部111、徑向減小部分112和圓盤部分113，這些部分沿封蓋件110的軸向按敘述順序互相連接。端部111的圓周面111a的外徑與杯狀件100的第二環(huán)部分102的內(nèi)徑相同。圓周面111a的外徑比第二環(huán)部分102的內(nèi)徑稍小。在這個實施例中，徑向減小部分112包括兩個部分，一部分的外徑從端部111減小到另一部分，另一部分具有比端部111的圓周面111a小的恒定外徑。端部111、徑向減少部分112和圓盤部分113形成了環(huán)形槽114，其具有徑向的空間。圓盤部分113具有表面113a，其構(gòu)成了活塞頭10b的端面。圓盤部分113的相對表面113b具有環(huán)形，可位于與封蓋件110的軸向正交的平面上。端部111和徑向減少部分112插入杯狀件100時，圓盤部分113的表面113b用作止動表面。圓盤部分113具有朝活塞頭10b端面逐漸減小的圓周面。另外，如果圓盤部分113具有恒定的圓柱形圓周面，圓盤部分113可在進行本發(fā)明實施例的方法后進行切割以便具有帶有錐度的圓周面。在此實施例中，環(huán)形的端部111和徑向減少部分112形成了另一個空間115，設(shè)置空間115是為了減少重量。如果不需要另外的空間115，端部111可具有盤狀。
接下來參考圖4，根據(jù)本發(fā)明的型模60包括第一和第二端部61，62，并且在第一和第二端部61，62之間形成通孔63。通孔63由第一和第二內(nèi)表面64，65形成。第一內(nèi)表面64從第一端部61延伸并具有恒定的直徑，該直徑與活塞頭10b的外徑相同。第一內(nèi)表面64的直徑可稍大于活塞頭10b的外徑。第二內(nèi)表面65從第一內(nèi)表面64延伸，其直徑從第一內(nèi)表面64增加到第二端62。
在這個實施例中，型模60包括兩個半圓形部分60a和60b。這兩部分的結(jié)構(gòu)互相對稱。在杯狀件100的圓柱部分103部分安裝到型模60的一部分60a中時，另一部分60b安裝到圓柱部分103的剩余部分上，使型模60圍繞圓柱部分103。在圍繞圓柱部分103以后，型模60的兩部分60a和60b互相固定。因此，即使墊塊支承件10a徑向突出到圓柱部分103上，仍可使型模60圍繞圓柱部分103。如果墊塊支承件10a未徑向突出到圓柱部分103上，或如果活塞10用另一個方式來連接活塞頭10b和旋轉(zhuǎn)斜盤23，型模60可以是單一體。在這樣的情況下，杯狀件100可以簡單地從第二端62朝第一端61插入，使圓柱部分103被型模60的第一內(nèi)表面64包圍。
在型模60的第二內(nèi)表面65圍繞的空間中，端部111和徑向減少部分112插入杯狀件100，使封蓋件110的軸向與杯狀件100的軸向重合。此時，封蓋件110的表面113b與第一環(huán)部分101的端面101a接觸，使端部111的圓周面111a與第二環(huán)部分102的內(nèi)表面接觸，徑向減少部分112位于對應(yīng)第一環(huán)部分101的位置。環(huán)形槽114被第一環(huán)部分101的內(nèi)表面封閉，封閉的環(huán)形空間118在第一環(huán)部分101和徑向減少部分112之間形成。換句話，第一環(huán)部分101使環(huán)形槽14成為封閉的環(huán)形空間118。在這個實施例中，在將端部111和徑向減少部分112插入杯狀件100之前，粘結(jié)劑施加到徑向減少部分112的圓周面上。
接下來參考圖5，使用了推壓機構(gòu)70來將杯狀件100和封蓋件110一起推向型模60的第一端部61。推壓機構(gòu)70包括盤狀部分71和連接到盤狀部分71中心的軸部分72。盤狀部分71放置在封蓋件110的表面113a。然后，朝型模60的第一端部61推動軸部分72，使封蓋件100的表面113a受到推壓機構(gòu)70的盤狀部分71的推壓。
當(dāng)朝型模60的第一端61推動封蓋件110和杯狀件100時，第一環(huán)部分101在型模60的第一內(nèi)表面64的作用下朝環(huán)形空間118彎曲，使環(huán)形空間118被彎曲的第一環(huán)部分119充填。因此，封蓋件110固定到杯狀件100，使空腔牢固地在活塞頭10b中形成。另外，由于在這個實施例中粘結(jié)劑施加到徑向減少部分112的圓周面上，封蓋件110可以與杯狀件100沒有間隙地互相接觸。
可以對封蓋件110進行改進，在徑向減少部分112設(shè)置切口部分116，各切口部分116徑向上是空的，如圖6所示。在這種情況下，杯狀件100最好在第一環(huán)部分101設(shè)置徑向突出部，各個突出部沿第一環(huán)部分101的徑向向外突出。當(dāng)端部111和徑向減少部分112插入杯狀件100時，第一環(huán)部分101的徑向突出部位于對應(yīng)的切口部分116。當(dāng)封蓋件110和杯狀件100推向型模60的第一端61時，徑向突出部首先被型模60的第一內(nèi)表面64彎曲。結(jié)果是，徑向突出部的內(nèi)側(cè)部分分別進入切口部分116。其后，第一環(huán)部分101的其余部分被型模60的第一內(nèi)表面64彎曲。
在根據(jù)第二實施例的方法中，活塞由兩個部件組成，杯狀件120和封蓋件130，分別如圖7和8所示。在這個實施例中，封蓋件130是完成零件，基本上在彎曲過程中沒有彎曲，后面將加以介紹。另一方面，杯狀件120是半完成零件。杯狀件120的邊在彎曲過程中發(fā)生彎曲，因此，類似于第一實施例，彎曲的杯狀件120將封蓋件130固定，從而形成中空的活塞頭。在這個實施例中，杯狀件120的硬度低于封蓋件130。具體地，杯狀件120是由鋁制成，而封蓋件是鐵制成。然而，杯狀件120可以具有與封蓋件130相同的硬度。例如，杯狀件120和封蓋件130兩個部件都可以用鋁來制造。具有中空活塞頭的活塞的制造過程如下。
杯狀件120具有的結(jié)構(gòu)在圖7中部分地顯示。圖示的杯狀件120包括第一環(huán)部分121，第二環(huán)部分122，第三環(huán)部分123和圓柱部分124，這些部分沿杯狀件120的軸向按敘述的順序互相連接。第二和第三環(huán)部分122，123和圓柱部分124主要形成活塞頭10b的圓周面。第二和第三環(huán)部分122，123和圓柱部分124具有相同的外徑，并與活塞頭的外徑相等。在這個實施例中，第二環(huán)部分122與圓柱部分124的厚度相同，所以第二環(huán)部分122的內(nèi)徑與圓柱部分124的內(nèi)徑相同。第三環(huán)部分123比第二環(huán)部分122的厚度要厚，所以第三環(huán)部分123的內(nèi)徑比第二環(huán)部分122的內(nèi)徑小。第三環(huán)部分123具有表面123a，該表面是環(huán)狀并與第二環(huán)部分122的內(nèi)表面和第三環(huán)部分123的內(nèi)表面連接。表面123a可位于與杯狀件120的軸向正交的平面上。頸部和墊塊支承件，其未在圖7和8中顯示，與杯狀件120整體形成，這點類似于第一實施例。
第一環(huán)部分121構(gòu)成了杯狀件120的邊。第一環(huán)部分121的外徑比第二環(huán)部分122外徑大，但是內(nèi)徑與第二環(huán)部分122的內(nèi)徑相等。換句話，杯狀件120的一端具有由第一環(huán)部分121構(gòu)成的徑向凸緣。在這個實施例中，第一到第三環(huán)部分121到123形成了環(huán)形凹進部分125，其底部由第三環(huán)部分123的表面123a形成。當(dāng)封蓋件130插入杯狀件120中時，第三環(huán)部分123的表面123a用作止動表面。第一環(huán)部分121的內(nèi)徑可以比第二環(huán)部分122的內(nèi)徑大。
封蓋件130的結(jié)構(gòu)在圖8中顯示。圖示的封蓋件130包括環(huán)狀的端部131和徑向減小部分132，徑向減小部分從端部131沿封蓋件130的軸向延伸。端部131的圓周面131a的外徑與杯狀件120的第二環(huán)部分122的內(nèi)徑相同。圓周面131a的外徑比第二環(huán)部分122的內(nèi)徑稍小。端部131還有環(huán)狀表面131b，可位于與封蓋件130的軸向正交的平面。端部131的表面131b位于杯狀件120的環(huán)形凹進部分125的底部，即當(dāng)封蓋件130插入杯狀件120內(nèi)時，位于第三環(huán)部分123的表面123a上。徑向減少部分132具有表面132a，其構(gòu)成了活塞頭的端面。此外，徑向減少部分132具有圓弧狀外圓面133，其外徑從端部131到表面132a是減少的。在這個實施例中，環(huán)狀的端部131和徑向減少部分132形成另外的空間134，空間134是為了減少重量。如果另外的空間134不需要的話，端部131可為圓盤形。
接下來參考圖9，與第一實施例相同的型模60用于第二實施例。在型模60的第二內(nèi)表面65圍繞的空間中，封蓋件130插入杯狀件120使封蓋件130的軸向與杯狀件120的軸向重合。此時，第三環(huán)部分123的表面123a與封蓋件130的表面131b接觸，所以端部131的圓周面131a與第二環(huán)部分122的內(nèi)表面接觸，徑向減少部分132位于與第一環(huán)部分121對應(yīng)的位置。第一環(huán)部分121的內(nèi)表面和徑向減少部分132的圓弧狀外圓面133形成環(huán)形槽138，該槽在杯狀件120的軸向是空的。在這個實施例中，在將封蓋件130插入杯狀件120前，粘結(jié)劑施加到徑向減少部分132的圓弧狀外圓面133。
接下來參考圖10，與第一實施例相同的推壓機構(gòu)70用于第二實施例，將杯狀件120和封蓋件130一起推向型模60的第一端部61。盤狀部分71放置在封蓋件130的表面132a上，使盤狀部分171封閉環(huán)形槽138。換句話，盤狀部分71使環(huán)形槽138成為封閉的環(huán)形空間，該空間由第一環(huán)部分121、徑向減少部分132和盤狀部分71形成。然后，朝型模60的第一端61推動軸部分72，使封蓋件130的表面132a受到推壓機構(gòu)70的盤狀部分71的推壓。
當(dāng)封蓋件130和杯狀件120推向型模60的第一端61時，第一環(huán)部分121被型模60的第一內(nèi)表面64朝環(huán)形空間138彎曲，使彎曲的第一環(huán)部分139填充環(huán)形空間138。因此，封蓋件130固定到杯狀件120，使空腔牢固地在活塞頭內(nèi)形成。另外，由于在這個實施例中粘結(jié)劑施加到徑向減少部分132的圓弧狀外圓面133上，封蓋件130可以與杯狀件120無間隙地互相接觸。
封蓋件130可通過近似于參考圖6的第一實施例介紹的方式進行改進。此外，如果類似第一實施例的活塞頭希望有錐度的端部，可以在完成本實施例的方法后對活塞頭的端部進行切割。
在根據(jù)第三實施例的方法中，活塞是由兩個部件組成，封蓋件140和杯狀件150，分別如圖11和圖12所示。與第一和第二實施例不同，封蓋件140是半完成零件，而杯狀件150是完成零件。因此，杯狀件150基本上在彎曲過程中不變形，后面將加以介紹。另一方面，封蓋件140的邊在彎曲過程中發(fā)生彎曲，因此，彎曲的封蓋件140將杯狀件150固定，使中空的活塞頭形成。在這個實施例中，封蓋件140的硬度低于杯狀件150的硬度。具體地，封蓋件140是用鋁制造，而杯狀件150是用鐵制造。但是，封蓋件140可以具有與杯狀件150相同的硬度。例如，封蓋件140和杯狀件150都可以用鋁來制造。具有中空的活塞頭的活塞的制造過程如下。
封蓋件140的結(jié)構(gòu)如圖11所示。圖示的封蓋件140包括第一環(huán)部分141、第二環(huán)部分142和盤狀部分143，這些部分沿封蓋件140的軸向按敘述的順序互相連接。封蓋件140也具有杯狀，但中空部分144比較淺。第一環(huán)部分141構(gòu)成了封蓋件140的邊。盤狀部分143具有表面143a，其構(gòu)成了活塞頭的端面。盤狀部分143還有朝活塞頭的端面143a逐漸變小的外圓周面143b，但也可以有圓柱形外圓周面。另外，如果盤狀部分143具有圓柱形外圓面，盤狀部分143可以在可以在完成本實施例的方法后進行切割，以便具有帶錐度的外圓面。
第二環(huán)部分142具有與活塞頭的外徑相同的外徑。第一環(huán)部分141的外徑要大于第二環(huán)部分142的外徑，但內(nèi)徑與第二環(huán)部分142的內(nèi)徑相同。換句話，封蓋件140的一端有第一環(huán)部分141構(gòu)成的徑向凸緣。第一環(huán)部分141具有作為封蓋件140端面的表面141a。表面141a具有環(huán)狀，可位于與封蓋件140的軸向正交的平面上。第一環(huán)部分141的內(nèi)徑可以比第二環(huán)部分142的內(nèi)徑大。
杯狀件150的結(jié)構(gòu)如圖12部分地顯示。圖示的杯狀件150包括環(huán)形的端部151、徑向減少部分152、連接部分153和圓柱部分154，這些部分沿杯狀件150的軸向按敘述的順序進行連接。連接部分153和圓柱部分154主要構(gòu)成活塞頭的圓周面。連接部分153和圓柱部分154具有相同的外徑，其相等于活塞頭的外徑，因此，等于第二環(huán)部分142的外徑。在這個實施例中，連接部分153具有朝徑向減少部分152的內(nèi)表面減少的內(nèi)徑，但是也可以有恒定的內(nèi)徑。連接部分153具有表面153a，其具有環(huán)形，可位于與杯狀件150的軸向正交的平面上。當(dāng)端部151和徑向減少部分152插入封蓋件142的空間144時，連接部分153的表面153a用作止動表面。頸部和墊塊支承件與杯狀件150整體形成，類似于第一實施例的情況。
端部151的圓周面151a的外徑與封蓋件140的第二環(huán)部分142的內(nèi)徑相同。圓周面151a的外徑可稍小于第二環(huán)部分142的內(nèi)徑。徑向減少部分152的結(jié)構(gòu)類似于第一實施例的徑向減少部分112。在這個實施例中，端部151、徑向減少部分152和連接部分153形成了環(huán)形槽155，其在徑向上是空的。
接下來參考圖13，與第一實施例相同的型模60應(yīng)用于第三實施例。在被型模60的第二內(nèi)表面65包圍的空間中，端部151和徑向減少部分152插入封蓋件140的空間144，使封蓋件140的軸向與杯狀件150的軸向重合。此時，連接部分153的表面153a與封蓋件140的表面141a接觸，使端部151的圓周面151a與第二環(huán)部分142的內(nèi)表面接觸，徑向減少部分152位于與第一環(huán)部分141對應(yīng)的位置。第一環(huán)部分141的內(nèi)表面封閉了環(huán)形槽155，在第一環(huán)部分141和徑向減少部分152之間形成了封閉的環(huán)形空間158。換句話，第一環(huán)部分141使環(huán)形槽155成為封閉的環(huán)形空間158。在這個實施例中，在將端部151和徑向減少部分152插入封蓋件140的空間144之前，粘結(jié)劑施加到徑向減少部分152的圓周面。
接下來參考圖14，與第一實施例相同的推壓機構(gòu)70應(yīng)用于第三實施例，將杯狀件150和封蓋件140一起推向型模60的第一端部61。盤狀部分71放置在封蓋件140的表面143a。然后，將軸部分72推向型模60的第一端部61，使封蓋件140的表面143a受到推壓機構(gòu)70的盤狀部分71的推動。
當(dāng)封蓋件140和杯狀件150推向型模60的第一端61時，第一環(huán)部分141受到型模60的第一內(nèi)表面64的作用，朝環(huán)形空間158彎曲，使環(huán)形空間158被彎曲的第一環(huán)部分159填充。因此，封蓋件140固定到杯狀件150上，使空腔牢固地在活塞頭內(nèi)形成。另外，在這個實施例中，由于粘結(jié)劑施加在徑向減少部分152的圓周面上，封蓋件140可以與杯狀件150無間隙地互相接觸。
杯狀件150的徑向減少部分152可通過類似于參考圖6進行介紹的第一實施的方式進行改進。
在根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的方法中，活塞是由兩個部件組成，封蓋件160和杯狀件170，分別如圖15和圖16所示。第四實施例是對第三實施例的改進。不同于第三實施例，頸部10c和墊塊支承件10a與封蓋件160整體形成。杯狀件的底部170構(gòu)成了活塞頭的端面。活塞的制造過程如下。
封蓋件160的結(jié)構(gòu)如圖15所示。圖示的封蓋件160包括第一環(huán)部分161和第二環(huán)部分162。第一環(huán)部分161和第二環(huán)部分162與第三實施例的第一和第二環(huán)部分141、142具有相同的結(jié)構(gòu)。例如，第一環(huán)部分161，如同第三實施例的第一環(huán)部分140的表面141a，具有表面161a。第一和第二環(huán)部分161和162和頸部10c形成了空間163，其類似于第三實施例的空間144。
杯狀件170的結(jié)構(gòu)如圖16所示。圖示的杯狀件170包括端部171、徑向減少部分172、連接部分173和圓柱部分174，這些部分與第三實施例的端部151、徑向減少部分152、連接部分153和圓柱部分154結(jié)構(gòu)相同。例如，如同第三實施例的端部151的圓周面151a，端部171具有圓周面171a。此外，如同第三實施例的連接部分153的表面153a，連接部分173具有表面173a。端部171、徑向減少部分172和連接部分173形成環(huán)形槽175，其在徑向是空的。在這個實施例中，杯狀件170在底部形成端部盤狀部分176，構(gòu)成了活塞頭的端面并朝端面有逐漸減小的錐度。
接下來參考圖17，與第一實施例相同的型模60應(yīng)用于第四實施例，型模60的第二內(nèi)表面65包圍的空間中，端部171和徑向減少部分172通過類似于第三實施例的方式插入封蓋件160的空間163。例如，以類似的方式形成封閉的環(huán)形空間178。
接下來參考圖18，與第三實施例不同，第四實施例不使用推壓機構(gòu)70。而是將頸部10c和墊塊支承件10a當(dāng)作推壓機構(gòu)，來將封蓋件160和杯狀件170推向型模60的第一端61。
當(dāng)封蓋件160和杯狀件170推向型模60的第一端61時，第一環(huán)部分161受到型模60的第一內(nèi)表面64的作用朝環(huán)形空間178彎曲，使環(huán)形空間178被彎曲的第一環(huán)部分179填充。因此，封蓋件160固定到杯狀件170上，使空腔牢固地在活塞頭內(nèi)形成。
在這個實施例中，杯狀件170的徑向減少部分172可通過類似于參考附圖6介紹的第一實施例的方式進行改進。
如同第四實施例對第三實施例所作改進，第一和第二實施例可以容易地進行改進，使杯狀件構(gòu)成幾乎全部活塞頭，而封蓋件與頸部和墊塊支承件整體形成。
在上面提到的實施例中，杯狀件和封蓋件是用鋁或鐵制造。然而，杯狀件和封蓋件可以用其他重量輕和可提供活塞足夠剛性的材料制造，如鋁合金。
權(quán)利要求
1.一種制造活塞的方法，所述活塞具有中空的活塞頭，其中所述活塞的制造利用了具有開口端的杯狀件(100，120，150，170)，可封閉所述杯狀件(100，120，150，170)的開口端的封蓋件(110，130，140，160)；所述方法使用了具有第一和第二端部(61，62)的型模，所述型模在所述第一和第二端部(61，62)之間有通孔，所述通孔由第一和第二內(nèi)表面(64，65)形成，所述第一內(nèi)表面具有預(yù)定的直徑并從所述第一端部延伸，所述第二內(nèi)表面從所述第一內(nèi)表面延伸到所述第二端部(62)，并具有朝所述第二端部(62)增加的直徑；所述方法包括步驟成型作為所述杯狀件(100，120，150，170)和所述封蓋件(110，130，140，160)其中一個的第一構(gòu)件(100，120，140，160)，具有作為所述第一構(gòu)件(100，120，140，160)一個端部的第一環(huán)部分(101，121，141，161)和第二環(huán)部分(102，122，142，162)，其中，所述第二環(huán)部分(102，122，142，162)從所述第一環(huán)部分(101，121，141，161)沿第一軸向延伸，其直徑與預(yù)定的直徑相同，所述第一環(huán)部分(101，121，141，161)的外徑比預(yù)定的直徑大；成型作為所述杯狀件(100，120，150，170)和所述封蓋件(110，130，140，160)其中另一個的第二構(gòu)件(110，130，150，170)，其具有端部部分(111，131，151，171)和徑向減小部分(112，132，152，172)，其中所述端部部分(111，131，151，171)的圓周面(111a，131a，151a，171a)的直徑與所述第二環(huán)部分(102，122，142，162)的內(nèi)徑相同，所述徑向減小部分(112，132，152，172)從所述端部部分(111，131，151，171)沿第二軸向延伸，其直徑比端部部分(111，131，151，171)的圓周面(111a，131a，151a，171a)的直徑?。粚⑺龅谝粯?gòu)件(100，120，140，160)的至少一部分和所述第二構(gòu)件(110，130，150，170)的至少一部分置于所述第二內(nèi)表面(65)圍繞的空間，使所述第一軸向與所述第二軸向重合，其中，所述第二構(gòu)件(110，130，150，170)的至少一部分插入所述第一構(gòu)件(100，120，140，160)，使所述第二環(huán)部分(102，122，142，162)與所述端部(111，131，151，171)的圓周面(111a，131a，151a，171a)接觸，所述徑向減少部分(112，132，152，172)的位置與所述第一環(huán)部分(101，121，141，161)相對應(yīng)，在所述第一環(huán)部分(101，121，141，161)和所述徑向減少部分(112，132，152，172)之間形成環(huán)形空間(118，138，158，178)；和將所述第一和第二構(gòu)件(100，110，120，130，140，150，160，170)一起推向所述型模(60)的所述第一端部(61)，使所述第一環(huán)部分(101，103，105，107)被所述型模(60)的所述第一內(nèi)表面(64)彎曲，所述環(huán)形空間(118，138，158，178)被所述彎曲的第一環(huán)部分(119，139，159，179)充填，因此所述第一構(gòu)件(100，120，140，160)固定所述第二構(gòu)件(110，130，150，170)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一構(gòu)件(100，120，140，160)的所述第一和第二環(huán)形部分(101，102，121，122，141，142，161，162)具有相同的內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二構(gòu)件(110，150，170)包括止動表面(113b，153a，173a)，其從所述徑向減少部分(112，152，172)沿所述第二軸向延伸，可位于與所述第二軸向正交的平面上，其中，當(dāng)所述第二構(gòu)件(110，150，170)的至少一部分插入所述第一構(gòu)件(100，140，160)時，所述止動表面(113b，153a，173a)與所述第一環(huán)部分(101，141，161)的端面(101a，141a，161a)接觸，使所述徑向減少部分(112，152，172)位于與所述第一環(huán)部分(101，141，161)對應(yīng)的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一構(gòu)件(120)包括止動表面(123a)其從所述第二環(huán)部分(122)沿所述第一軸向延伸，可位于與所述第一軸向正交的平面上，其中，所述第二構(gòu)件(130)的至少一部分插入所述第一構(gòu)件(120)，所述止動表面(123a)與所述第二構(gòu)件(130)的端部(131)的端面(131b)接觸，使所述徑向減少部分(132)位于對應(yīng)所述第一環(huán)部分(121)的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二構(gòu)件(110，130，150，170)的所述徑向減少部分(112，132，152，172)設(shè)置了至少一個切口部分(116)，在徑向上是空的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二構(gòu)件中的任一個可具有表面(113a，132a，143a)，構(gòu)成了活塞頭的端面，在推壓步驟中，使用了推壓機構(gòu)(70)，所述機構(gòu)包括盤狀部分(71)和連接到所述盤狀部分(71)中心的軸部分(72)，其中當(dāng)所述軸部分(72)推向所述型模(60)的所述第一端部(61)時，所述表面(113a，132a，143a)受到所述盤狀部分(71)的推壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一構(gòu)件(100，120，140，160)所選擇材料的硬度相同或低于所述第二構(gòu)件(110，130，150，170)的硬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在定位步驟中，在所述第二構(gòu)件(110，130，150，170)的至少一部分插入所述第一構(gòu)件(100，120，140，160)之前，將粘結(jié)劑施加到所述徑向減少部分(112，132，152，172)的圓周面上。
9.一種制造活塞的方法，所述活塞具有中空的活塞頭，其直徑與活塞相同，所述中空的活塞頭包括具有開口端的杯狀件和可封閉所述杯狀件開口端的封蓋件，以形成封閉的中空空間；所述杯狀件在所述開口端具有第一固定結(jié)構(gòu)，所述封蓋件在圓周面部分具有第二固定結(jié)構(gòu)；所述杯狀件和所述封蓋件通過安裝和固定所述第一和第二固定結(jié)構(gòu)連接固定到一起，所述方法包括步驟準(zhǔn)備帶有所述第一固定結(jié)構(gòu)的所述杯狀件和帶有所述第二固定結(jié)構(gòu)的所述封蓋件，所述第一和第二固定結(jié)構(gòu)其中一個包括壁材料組成的圓柱壁部分，其第一外徑等于所述活塞直徑，第一內(nèi)徑小于所述活塞直徑；和從所述圓柱壁部分的外表面徑向向外突出的環(huán)形突出部；所述第一和第二固定結(jié)構(gòu)中的另一個包括圓形體，其具有徑向外表面，其第二外徑基本上等于所述第一內(nèi)徑；和在所述徑向外表面上形成的環(huán)形槽；將所述封蓋件設(shè)置在所述杯狀件的開口端，所述第一和第二固定結(jié)構(gòu)互相固定，所述圓形體安裝在所述圓柱壁部分，所述環(huán)形突出部和所述環(huán)形槽位于軸向相同位置和相同的徑向平面上；使所述環(huán)形突出部彎曲變形，使所述圓柱形部分的壁材料一部分移動到所述環(huán)形槽中，建立所述第一和第二固定結(jié)構(gòu)之間的固定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述彎曲步驟通過成型模來進行所述成型模包括模體，其具有相對的第一和第二端面，從所述第一端面延伸到所述第二端面的通孔，所述通孔包括第一孔部分和連接所述第一孔部分的第二孔部分，所述第一孔具有恒定的一般等于所述活塞直徑的內(nèi)徑，和在所述第一端面上的開孔，所述第二孔部分具有錐形內(nèi)表面，從與所述第一部分的連接部收斂到所述第二端面，所述第二孔部分開在所述第二端面上，擴大的開口直徑大于所述活塞直徑；將所述杯狀件設(shè)置在所述第一孔部分，所述開口端設(shè)置在所述第二孔部分內(nèi)，所述封蓋部分設(shè)置在所述杯狀件的開口端的所述第二孔部分，使所述第一和第二固定結(jié)構(gòu)互相固定；和將所述杯狀件和所述封蓋件一起推向所述第一孔部分，并穿過所述第一孔部分，由此，所述環(huán)形突出部被所述通孔的所述錐形內(nèi)表面和恒定直徑內(nèi)表面壓迫進行彎曲步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述活塞用于旋轉(zhuǎn)斜盤型壓縮機，所述活塞還包括在所述中空活塞頭的一端上的活塞頂端壁，和連接到所述中空活塞頭的相對端的墊塊支承件，其特征在于，所述活塞頂端壁由所述杯狀件的底端壁構(gòu)成，所述墊塊支承件連接到所述封蓋件。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述活塞用于旋轉(zhuǎn)斜盤型壓縮機，所述活塞還包括在所述中空活塞頭的一端上的活塞頂端壁，和連接到所述中空活塞頭的相對端的墊塊支承件，其特征在于，所述活塞頂端壁由所述封蓋件構(gòu)成，所述墊塊支承件連接到所述杯狀件的底端壁。
全文摘要
活塞通過用封蓋件封閉杯狀件的開口端，然后用型模將杯狀件的邊彎曲來制造。型模具有第一和第二內(nèi)表面。第一內(nèi)表面具有預(yù)定直徑，其與杯狀件的主體外徑相同。第二內(nèi)表面的直徑從第一內(nèi)表面向型模端部增加。杯狀件具有作為邊的環(huán)部分，其外徑大于預(yù)定直徑。封蓋件具有端部和徑向減少部分。徑向減少部分的直徑小于端部的圓周面。封蓋件的一部分插入杯狀件使環(huán)部分對應(yīng)于徑向減少部分。這些部分位于型模的第二內(nèi)表面圍繞的空間內(nèi)。其后這些部分被推向第一內(nèi)表面環(huán)繞的另一空間。這時，環(huán)部分被型模的第一內(nèi)表面彎曲并固定封蓋件的端部。因此，杯狀件和封蓋件互相結(jié)合形成活塞。
文檔編號F04B27/08GK1448636SQ0310774
公開日2003年10月15日 申請日期2003年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月28日
發(fā)明者中村慎二, 長谷川豐 申請人:三電有限公司