[實用新型]一種活塞及其使用該活塞的設備

有效

• 申請號: 200920109223.6
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN201416629Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 黎明;黎正中
• 申請（專利權）人: 北京中清能發動機技術有限公司
• 主分類號: F16J1/00
• 分類號: F16J1/00;F02F3/26;F04B39/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及曲柄圓滑塊機構，具體涉及一種用于曲柄圓滑塊機構的活塞。本實用新型同時涉及使用上述活塞的設備，包括內燃機、壓縮機。

背景技術

傳統發動機的運動機構為曲柄連桿機構。在這種運動機構下，活塞的往復運動需要通過與其連接的連桿傳遞給曲軸，在運動過程中，連桿隨著活塞的運動作來回的擺動，使活塞受到以高階函數變化的周期性側向力。

由于連桿的存在，曲柄連桿機構內燃機存在體積龐大、笨重、平衡性能差等缺點，為了解決這些問題，中國專利文獻CN85100358B公開了一種“曲柄圓滑塊往復活塞式內燃機”，這種內燃機的特點是取消了連桿，采用開有偏心圓孔的圓滑塊與特殊設計的活塞總成相配合，實現活塞的直線往復運動到旋轉運動的轉化。

請參看圖1、圖2，分別根據中國專利文獻CN85100358B說明書圖4、圖5公開的活塞立體圖繪制。從圖中可以看出，該種內燃機的活塞總成具有冠部1、導向部2兩個部分，所述冠部1與傳統內燃機的活塞頭作用相同，其頂部稱為活塞頂，為燃燒室的一部分；冠部周邊則設置有若干活塞環槽，用于安置氣環、油環，實現對汽缸的密封。圖中，在冠部下放，設置所述導向部2，該導向部2主體部分為薄塊狀，該薄塊的兩個側邊能夠與機體的滑道配合，稱為導向側面；其平面的中心線上則開有內徑和圓滑塊外徑配合的圓孔，該圓孔稱為圓滑塊容置孔3。根據不同的情況，導向部2的寬度可以等于冠部1的寬度，如圖1；也可以大于冠部1的寬度，如圖2。該導向部2又稱為活塞座。在該專利文獻實用新型專利說明書的第4頁還指出，“活塞導向部分還配有一對內齒圈與曲柄銷上的外齒輪相嚙合組成一對齒輪副”。該內齒圈實際上是為了克服活點問題設置的，對于多缸機，則無需設置內齒圈。所謂活點問題，是指曲柄銷運動到90度和270度時，其運動方向不確定的點，上述內齒圈與曲軸上設置的外齒圈相配合，能夠在活點位置撥動曲軸，使其繼續向正確的運動方向運動，這樣就克服了活點問題。

由于該發動機不使用連桿，其結構也與傳統發動機不同。沒有連桿，上述活塞沒有設置活塞銷座；由于在該曲柄圓滑塊形式發動機在運動過程中，活塞受到的側向力很小，所以，該活塞也沒有在冠部1的活塞環槽以下部位設置活塞裙部。

由于上述活塞使用在與傳統發動機截然不同的場合，其活塞受力和傳統發動機不同，其承力結構的設計也應當和傳統發動機不同。

在上述現有技術提供的活塞盡管能夠較好的實現曲柄圓滑塊機構的運動功能，但是，其仍然具有明顯的缺陷。一個重要的問題是，該活塞設置了齒圈以克服活點問題，對于往復運動件，活塞的質量越小越好，齒圈無疑增加了該活塞的質量。另外，上述內齒圈在運動過程中，也容易和外齒圈發生咬齒等運動干涉問題。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在于，提供一種活塞，該活塞具有在克服活點問題的同時，相比現有技術減小了活塞重量。

一種活塞，該活塞包括活塞座、冠部，其中冠部可以為一個或者兩個，設置在所述活塞座的一頭或者兩頭；該活塞座上設置有圓滑塊容置孔，該圓滑塊容置孔的一個端面上，設置有分度圓與該圓滑塊容置孔同心的內齒段；該內齒段分為左內齒段、右內齒段兩部分，并設置在該活塞座豎直軸線的左右兩側，每個內齒段的齒數至少為三個；所述冠部上設置有構成燃燒室下壁的活塞頂以及活塞環帶。

優選的，在所述冠部的活塞環帶對稱設置兩個向下側軸向伸出的條狀的導向側板，導向側板的外徑面與汽缸內壁配合；所述導向側板上設置有通孔，作為冠部的連接結構；所述活塞座的圓滑塊容置孔上部或上下兩部設置有用于設置所述連接結構的連接架，所述連接架具有側邊，該側邊上設置有螺紋孔或者通孔作為該活塞座的連接結構，該螺紋孔或者通孔與所述冠部導向側板上的通孔對應。

優選的，所述左內齒段、右內齒段以所述圓滑塊容置孔的水平直徑為中心上下對稱。

優選的，所述內齒段與所述活塞座一體制成。

優選的，所述內齒段設置在擋板上，擋板單獨制成，其端面與所述活塞座端面貼合并連接固定；該擋板和活塞座的連接結構中包括定位結構。

優選的，所述擋板具體包括左擋板和右擋板兩塊，所述左內齒段、右內齒段分別設置在左擋板和右擋板上；兩個擋板各自包含與活塞座連接的結構以及定位結構。

優選的，所述擋板具體為環形，所述內齒圈設置在該擋板上；或者，所述左內齒段和右內齒段分別設置在該環形左側和右側的圓弧上。