[發(fā)明專利]被軸向驅(qū)動(dòng)的活塞-缸單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680002162.2
• 申請日: 2006-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN101103199A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·穆特;G·斯洛塔
• 申請（專利權(quán)）人: 艾羅拉斯有限公司;BSH博世和西門子家用器具有限公司
• 主分類號(hào): F04B39/00
• 分類號(hào): F04B39/00;F04B35/04;F02G1/043
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 侯鳴慧

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的被軸向驅(qū)動(dòng)的活塞-缸單元。

這種活塞-缸單元例如已由US?5,525,845公開。在該文獻(xiàn)中，活塞桿不僅與直線驅(qū)動(dòng)裝置的可軸向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件、而且與活塞剛性地連接。在由直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的活塞工作時(shí)可出現(xiàn)這樣的狀態(tài)，在該狀態(tài)中，由可運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件、活塞桿和活塞組成的單元的由直線電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的軸向振動(dòng)經(jīng)歷振動(dòng)驅(qū)動(dòng)振幅的升高，以致活塞可用活塞底部撞擊在缸孔的底部上。在此情況下可致使活塞底部或缸孔的缸蓋側(cè)的端壁損壞。

本發(fā)明的任務(wù)在于，這樣構(gòu)造所述類型的被軸向驅(qū)動(dòng)的活塞-缸單元，使得活塞或缸毀壞的危險(xiǎn)降低。

該任務(wù)通過權(quán)利要求1中給出的特征來解決。

在活塞-缸單元正常工作中，活塞桿不僅精確地固定在活塞上，而且精確地固定在驅(qū)動(dòng)元件上并且在驅(qū)動(dòng)元件、活塞桿與活塞之間不發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)。只有在過載情況下，即當(dāng)由驅(qū)動(dòng)元件施加的力超過彈性裝置的預(yù)壓緊力時(shí)，在驅(qū)動(dòng)元件與活塞桿之間或在活塞桿與活塞之間才進(jìn)行相對運(yùn)動(dòng)。

通過使驅(qū)動(dòng)元件的質(zhì)量與活塞借助于彈性裝置脫開耦合，在活塞運(yùn)動(dòng)到壓縮位置中時(shí)，當(dāng)活塞靠置在缸孔的缸蓋側(cè)的端壁上時(shí)驅(qū)動(dòng)元件由彈性裝置制動(dòng)。由此，僅活塞的質(zhì)量可能與活塞桿的質(zhì)量、但不與驅(qū)動(dòng)元件的質(zhì)量沖擊到缸孔的缸蓋側(cè)的端壁上。由此產(chǎn)生的沖量相對于由活塞、活塞桿和驅(qū)動(dòng)元件組成的剛性單元明顯地小，由此也使活塞底部或缸孔的缸蓋側(cè)的端壁損壞的危險(xiǎn)顯著降低。

在一個(gè)有利的構(gòu)型中，活塞底部設(shè)置有一個(gè)開口，活塞桿的第一端部穿過該開口，其中，活塞桿可相對于活塞在活塞的軸向方向上運(yùn)動(dòng)，其中，彈性裝置設(shè)置在活塞桿與活塞之間，其中，彈性裝置將活塞桿從活塞朝驅(qū)動(dòng)裝置預(yù)壓緊，其中，活塞桿設(shè)置有一個(gè)端部止擋，該端部止擋避免活塞桿從該開口中脫出。在該構(gòu)型形式中，沖擊在缸蓋側(cè)的端壁上的質(zhì)量更進(jìn)一步減小，因?yàn)榛钊麠U的質(zhì)量與活塞也脫開耦合。

在此特別有利的是，活塞桿在開口中被密封地導(dǎo)向，為此優(yōu)選設(shè)置有一個(gè)環(huán)繞活塞桿的密封裝置。在該構(gòu)型中，壓縮效率得到改善，因?yàn)橛苫钊麎嚎s的介質(zhì)不可通過環(huán)繞活塞桿的環(huán)狀間隙開口泄漏。

另一個(gè)有利實(shí)施形式的特征在于：驅(qū)動(dòng)元件設(shè)置有一個(gè)開口，活塞桿的第二端部穿過該開口，活塞桿可相對于驅(qū)動(dòng)元件在驅(qū)動(dòng)元件的軸向方向上運(yùn)動(dòng)，彈性裝置設(shè)置在活塞桿與驅(qū)動(dòng)元件之間，并且彈性裝置將活塞桿從驅(qū)動(dòng)裝置朝活塞預(yù)壓緊，其中，活塞桿設(shè)置有一個(gè)端部止擋，該端部止擋避免活塞桿從該開口中脫出。在該變型方案中，脫開耦合借助于彈性裝置在驅(qū)動(dòng)元件側(cè)進(jìn)行，由此可在活塞與活塞桿之間設(shè)置一個(gè)固定的連接裝置并且不必在活塞底部中設(shè)置開口的昂貴的密封裝置。

優(yōu)選彈性裝置具有一個(gè)彈簧或由一個(gè)彈簧構(gòu)成。在此特別優(yōu)選設(shè)置一個(gè)碟形彈簧裝置或一個(gè)承受壓力或拉力負(fù)荷的螺旋彈簧。

特別有效的是在直線驅(qū)動(dòng)裝置、例如直線電動(dòng)機(jī)中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，其中，活塞被直線驅(qū)動(dòng)裝置的可運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件加載以便往復(fù)運(yùn)動(dòng)地被驅(qū)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的被軸向驅(qū)動(dòng)的活塞-缸單元的優(yōu)選應(yīng)用是在用于產(chǎn)生壓力流體的壓縮機(jī)中使用。

下面參照附圖借助于一個(gè)實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。附圖表示：

圖1本發(fā)明的在活塞的區(qū)域中脫開耦合的第一實(shí)施形式；

圖2根據(jù)圖1的實(shí)施形式中活塞桿穿過活塞底部的放大視圖。

圖1中示出了一個(gè)具有缸2和活塞3的活塞-缸單元1的縱剖面。缸2設(shè)置有一個(gè)缸孔10，活塞3可在缸孔10的縱向軸線X的方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)地且被自由導(dǎo)向地被接收在該缸孔中?；钊?在缸2中被氣體支承著。缸孔10的構(gòu)造在缸蓋23上的缸蓋側(cè)的端壁12、缸孔10的內(nèi)圓周壁14和活塞底部16限定缸容積18的邊界。

一個(gè)設(shè)置有示意性地示出的閥20的進(jìn)入通道22通到缸孔10的缸蓋側(cè)的端壁12中。在缸蓋側(cè)的端壁12中也設(shè)置有一個(gè)排放通道24，該排放通道具有一個(gè)相應(yīng)的閥26；該排放通道也通到缸孔10中。

當(dāng)活塞3在圖1中向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體通過進(jìn)入通道22和進(jìn)入閥20被抽吸到缸室18中，當(dāng)活塞3向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，該流體在壓縮狀態(tài)下通過排放閥26和排放通道24被推出。所示的活塞-缸單元1是一個(gè)活塞工作機(jī)的一部分，在該活塞工作機(jī)中，被推出的流體是氣態(tài)的，在壓縮機(jī)中例如就是這種情況。但本發(fā)明原則上也可在其它活塞工作機(jī)中使用，例如在泵中使用。

活塞3由一個(gè)直線驅(qū)動(dòng)裝置5的可沿軸線Y往復(fù)振動(dòng)地縱向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件50驅(qū)動(dòng)，該直線驅(qū)動(dòng)裝置在該圖中僅示意性地示出。該可運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)元件50與活塞3通過一個(gè)活塞桿4機(jī)械地相連接?；钊麠U4在軸向方向上不是彈性的并且由此能夠?qū)⑤S向力從驅(qū)動(dòng)元件50傳遞到活塞3上。