CN111406170B - 具有不同尺寸的两个中心孔的活塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活塞(1)，其具有用于容纳活塞销(4)的第一中心孔(2)和第二中心孔(3)。对于本发明必要的是，两个中心孔(2，3)具有不同的直径，并且所述第一中心孔(2)的轴线(5)平行于所述第二中心孔(3)的轴线(6)而延伸。

Description

具有不同尺寸的两个中心孔的活塞

技术领域

根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种活塞。本发明还涉及一种用于这样的活塞的活塞销以及具有这样的活塞的无油压缩机。

背景技术

无油压缩机近些年已经取得愈发增加的市场份额，并且管理不需要丝毫润滑。然而，像通过油润滑的压缩机那样，无油压缩机通常不具有相同的性能数据。无油压缩机提供了全系列的优点；例如它们维修成本低。而且，在通过油润滑的压缩机中，应当以定期的时间间隔更换油，这是耗费成本的，并且在无油压缩机的情况下被消除。无需油的压缩机完全已经具有另一个大优点：油不会进入到压缩空气中，使得其尤其适于喷涂操作并且导致风道部件的较少的污染。而且，消除了定期的油更换。并且，在空气制动器的情况下，润滑油不能进入到环境中。

然而，无油压缩机的一个缺点在于由于缺油而导致的长横档，当活塞销旋转时在连杆与活塞之间的连接处能够产生增加的磨损。

这至今已经被避免，在于活塞销已经通过螺钉穿过活塞头而固定，由此防止了任何旋转。这是不利的，因为做这些需要在活塞中钻孔并且需要设置螺纹。将活塞销螺纹紧固至活塞所需的在活塞中钻孔以及设置螺纹是成本高的，并且组装更费力。还能够通过压配合将活塞销与活塞连接在一起，由此大大地防止了活塞销相对于活塞旋转。然而，这是不利的，因为关于公差压配合只允许小的余裕，这再次导致高成本并且花费大量时间制造。而且，为了维修而拆除活塞明显更加困难。例如，将不能只更换活塞环；将会需要完全替换活塞和销。

发明内容

本发明因此解决如下问题：针对活塞提出改进的或者至少替代的实施例，其克服了现有技术中已知的缺点。

根据本发明，该目的由独立权利要求的主题实现。有益的实施例形成从属权利要求的主题。

本发明基于如下的主要构思：防止活塞销通过活塞销的具体几何形状和相关的中心孔/活塞销孔在中心孔中的不期望的旋转。根据本发明的活塞包括用于接纳活塞销的第一中心孔和第二中心孔，两个中心孔具有不同的直径。在此，根据本发明，第一中心孔的轴线平行于第二中心孔的轴线而延伸。当将活塞销装配在活塞中时，活塞销首先被引入到第一中心孔中，并且随后穿过连杆销眼进入到活塞的第二中心孔中。两个中心孔的不同直径和不同轴线使其能够防止活塞销仅由于几何形状而在中心孔中旋转。这是有益的，因为由此能够保证活塞销抵抗扭曲而不需要将活塞销拧入活塞，这在组装中节省了时间和成本。在不脱离本发明的范围的情况下，在组装之后活塞销可以通过微小的游隙布置在第一中心孔和第二中心孔中，或者在组装之后活塞销依然能够在第一中心孔和第二中心孔中轻微地旋转。由于活塞销和相关的中心孔的几何形状大大地或者完全地防止了活塞销在活塞中的旋转，所以当在无油压缩机中使用时能够明显地减小对压缩机的磨损。

在一个可行的实施例中，处于装配状态的活塞销被布置为在第一中心孔和第二中心孔中形成正互锁。这是有益的，因为活塞销在第一中心孔和第二中心孔中的正互锁布置与轴向偏离一起限定了清楚的装配位置，这甚至使不熟练的操作也能够正确地装配活塞销，因为中心孔与活塞销一起形成所谓的防误防错系统，所述防误防错系统只允许一个装配位置。

在另外的可行的实施例中，活塞销具有至少两个不同的外径。活塞销的两个外径在此与活塞的第一中心孔和第二中心孔的(内)直径互补。由于两个中心孔具有不同的直径，所以活塞销适宜地具有至少两个不同的外径，因为这确保了活塞销能够被引入到中心孔中并且在组装之后布置为在两个中心孔中形成正互锁。由于第一中心孔的轴线还平行于第二中心孔的轴线而延伸，所以只能够将活塞销引入单一的位置。

在另外的有益的实施例中，第一中心孔的轴线平行于第二中心孔的轴线，并且在活塞的冲程方向上偏离了偏离量V。轴线因此在冲程方向上偏离。相比于具有水平方向上的偏离，在冲程方向上的质量分布更具对称。而且，对于离心地偏离的中心孔，在几何方面更简单地实现了需要的夹持加强。

在本发明的另外的开发中，第一中心孔的轴线可以平行于第二中心孔的轴线并且横向于活塞的冲程方向偏离了偏离量V。轴线因此横向于冲程方向偏离。横向于冲程方向的偏离产生了不等的惯性力分布。这能够在汽缸中从最大受力面到最小受力面对活塞的接触逆转具有积极的影响，因此减小了噪音激励。

第一中心孔的轴线可以平行于第二中心孔的轴线并且在冲程方向上以及横向于冲程方向适宜地偏离了偏离量V。偏离量V的方向因此可以位于冲程方向上并且横向于冲程方向，或者也可以在其间呈现任何其他期望的角度。如果活塞具有轴线相对于彼此没有任何偏离地延伸的第一中心孔和第二中心孔，则这能够允许布置在第一中心孔和第二中心孔中的活塞销的旋转，如果第一中心孔和第二中心孔分别形成圆形开口。为了大大地或者完全地防止活塞销在第一中心孔和第二中心孔中的旋转，第一中心孔和第二中心孔将需要具有非圆形的几何形状。然而，如果第一中心孔的轴线平行于第二中心孔的轴线并且在活塞的冲程方向上以及横向于活塞的冲程方向偏离了偏离量V，则这是有益的，因为由此确保了第一中心孔和第二中心孔能够具有圆形的几何形状，然而同时实际上或者完全地防止了活塞下的旋转。

此外，第一中心孔与第二中心孔的轴线的偏离量V可以适当地位于0.2mm与3mm之间。如果第一中心孔与第二中心孔的轴线偏离了0.2mm与3mm之间的偏离量V，这足以确保活塞销在第一中心孔和第二中心孔中只能够轻微地旋转，如果发生旋转的话。如果偏离量V对应于大约0.2mm，则活塞销在第一中心孔和第二中心孔中具有微小游隙地布置，并且因此能够在扭曲导致活塞销在活塞中干扰之前轻微地旋转。如果偏离量V对应于大约3mm，则活塞销无论怎样都几乎没有任何游隙地布置在第一中心孔和第二中心孔中，使得活塞销在活塞中的旋转几乎是不可能的。换言之：偏离量V越小，活塞销能够越可靠地在活塞中旋转，偏离量V越大，活塞销能够在活塞销的旋转导致活塞销在活塞中的干扰之前越小地在活塞中旋转。

本发明还基于如下的主要构思：针对之前描述的活塞提供一种匹配的活塞销，所述活塞销在第一汽缸纵向端区域具有第一外径并且在第二汽缸纵向端区域具有第二外径，所述直径尺寸不同并且相对于它们的汽缸轴线偏离了偏离量V而布置。第一外径与第二外径在此与第一中心孔和第二中心孔的直径互补。活塞销的汽缸轴线的偏离量V与第一中心孔和第二中心孔的轴线的偏离量一起意味着活塞销布置为可靠地抵抗扭曲，在活塞中没有另外的紧固件，并且由此能够至少减少在无油压缩机的运行期间发生的磨损。

在根据本发明的活塞销的另外的有益实施例中，活塞销的两个纵向端区域的汽缸轴线相对于彼此具有0.2mm与3mm之间的偏离量。依据第一中心孔与第二中心孔的轴线相对于彼此具有的偏离量V，需要活塞销的汽缸轴线以互补的偏离量V偏离，从而确保活塞销能够被引入到活塞中。

本发明的进一步重要的特征和优势可以从从属权利要求、附图以及参照附图的相关附图描述显现。

不言而喻的是，在没有离开本发明的范围的情况下，上述的特征以及留待在下文中说明的特征不仅能够用于所述的具体组合中，而且能够用于其他组合中或者单独使用。

附图说明

本发明的优选示例性实施例描绘在附图中，并且在下面的描述中更加详细地说明，相同的附图标记涉及相同或相似或功能上等同的部件。

附图示意性地示出：

图1为根据本发明的活塞的截面描绘，

图2为根据本发明的活塞的横向于行程方向的截面描绘，

图3为根据本发明的活塞销的前视图，

图4为根据本发明的活塞销的纵向截面描绘。

具体实施方式

根据图1和图2，活塞1包括用于接纳活塞销4的第一中心孔2和第二中心孔3。第一中心孔2和第二中心孔3具有不同的直径A、B。第一中心孔2的轴线5平行于第二中心孔3的轴线6而延伸。活塞1的冲程方向7由图1中的箭头的方向表示。如图1所示，轴线5在冲程方向7上相对于轴线6偏离了偏离量V。在不脱离本发明的范围的情况下，轴线5可以横向于冲程方向7相对于轴线6偏离了偏离量V。轴线5同样能够在冲程方向7上并且横向于冲程方向7偏离了偏离量V。由于图1和图2中的轴线5和轴线6仅在冲程方向7上偏离，所以能够只在图1中表示偏离量V，由于轴线5和轴线6一个在另一个上方平行放置，并且由于该原因在图2中能够只由一个直线表示。如果轴线5和轴线6具有横向于冲程方向的偏离量V，则在图2中能够只表示偏离量V。

在组装状态下，在图1和图2中未描绘的活塞销4布置为在第一中心孔2和第二中心孔3中形成正互锁(positive interlock)。

根据图3和图4，活塞销4在第一汽缸纵向端区域8具有第一外径10并且在第二汽缸纵向端区域9具有第二外径11。第一外径10和第二外径11尺寸不同。如图3和图4所示，多个汽缸轴线12相对于彼此偏离了偏离量V而布置。在不脱离本发明的范围的情况下，多个汽缸轴线12可以以不同于图3和图4所示的方式的方式相对于彼此偏离。多个汽缸轴线12的偏离(参见图3和图4)在此需要补偿第一中心孔2的轴线5和第二中心孔3的轴线6(参见图1和图2)的相对偏离量V。图3中的多个汽缸轴线12延伸到投影平面中并且因此表示为多个点。

根据本发明的活塞1和根据本发明的活塞销4尤其是用于未在图1至图4中示出的无油压缩机13。活塞销4用于将连杆连接至活塞1。以连杆通过活塞销4固定在活塞1中并且活塞销4通过正互锁支撑在第一中心孔2和第二中心孔3中的方式，连杆被引入到活塞1中并且活塞销4随后同样被引入到活塞1中。

偏离量V用于防止由于几何形状导致的活塞销4在活塞1中的旋转，使得至少减少了活塞销4和活塞1在压缩机13的运行期间的磨损。活塞销4在活塞1中的旋转导致活塞销4在活塞1中的轻微的干扰。在不脱离本发明的范围的情况下，活塞销4可以通过微小的游隙支撑在活塞1中。

第一外径10、第二外径11、第一中心孔2的直径B以及第二中心孔3的直径A尺寸不同，第一中心孔2的直径B形成为补偿第一外径10，而第二中心孔3的直径A形成为补偿第二外径11。这防止了活塞销4的不正确的装配，因为能够仅沿一个方向将活塞销4装配到活塞1中，使得第一汽缸纵向端区域8布置在补偿第一外径10的第一中心孔2中，并且第二汽缸纵向端区域9布置在补偿第二外径11的第二中心孔3中。

Claims (7)

1.一种活塞(1)，其具有用于接纳活塞销(4)的第一中心孔(2)和第二中心孔(3)，

其特征在于

-两个中心孔(2，3)具有不同的直径，

-所述第一中心孔(2)的轴线(5)平行于所述第二中心孔(3)的轴线(6)而延伸,并且偏离了偏离量V；

处于装配状态的所述活塞销(4)布置为在所述第一和第二中心孔(2，3)中，使活塞销抵抗扭曲，防止活塞销仅由于几何形状而在中心孔中旋转；

处于装配状态的所述活塞销(4)布置为在所述第一和第二中心孔(2，3)中形成正互锁；

所述活塞销(4)具有至少两个不同的外径；

活塞销(4)的两个外径与第一中心孔(2)和第二中心孔(3)的直径互补。

2.如权利要求1所述的活塞，

其特征在于

所述第一中心孔(2)的所述轴线(5)平行于所述第二中心孔(3)的所述轴线(6)并且横向于所述活塞(1)的冲程方向(7)偏离了偏离量V。

3.如权利要求1所述的活塞，

其特征在于

所述第一中心孔(2)的所述轴线(5)平行于所述第二中心孔(3)的所述轴线(6)并且在所述活塞(1)的冲程方向(7)上以及横向于所述活塞(1)的冲程方向(7)偏离了偏离量V。

4.如权利要求3所述的活塞，

其特征在于

所述偏离量V在0.2mm与3mm之间。

5.一种用于如权利要求1-4任一项所述的活塞(1)的活塞销(4)，其在第一汽缸纵向端区域具有第一外径，并且在第二汽缸纵向端区域(9)具有第二外径(11)，所述外径尺寸不同并且关于它们的汽缸轴线(12)相对于彼此偏离了偏离量V而布置。

6.如权利要求5所述的活塞销，

其特征在于

所述偏离量V在0.2mm与3mm之间。

7.一种无油压缩机(13)，其具有如权利要求1至4中的任一项所述的活塞。

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