CN215256666U - 活塞的轴承结构及应用其的线性压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及与线性压缩机的缸镗接触的活塞结构及应用其的线性压缩机，将活塞的需要实施轴承表面处理的部分以独立轴承构件制造，在对轴承构件的轴承表面实施处理后，将已处理的轴承构件和作为活塞的另一部件的活塞构件组装在一起而制造活塞。轴承构件可以通过压入配合固定到活塞构件的外周。轴承构件的压入配合的区间是未插入于缸筒的区间。将粘合剂夹设在活塞构件的外周和轴承构件的内周之间使其相结合。在活塞构件的涂覆粘合剂的外周和/或轴承构件的内周可形成有微细槽。活塞构件的涂覆粘合剂的外周可形成为锥形形状。根据本实用新型，即使活塞由复数个部件制作，组装过程也变得简单，还能确保不亚于一体式活塞的强度。

Description

活塞的轴承结构及应用其的线性压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种与线性压缩机的缸筒的镗孔相接触的活塞结构和应用该活塞结构的线性压缩机。

背景技术

压缩机是从马达或涡轮等的动力发生装置接收动力，并将空气或制冷剂等工作流体压缩为高压的装置。这种压缩机在冷冻循环(以下，称为“制冷循环”)等中广泛得到应用。

这些类型的压缩机包括：活塞在形成于活塞和缸筒之间的压缩室内部进行直线往复运动，从而压缩制冷剂的往复式压缩机；利用在缸筒内部进行偏心旋转的辊子来压缩流体的旋转式压缩机；由形成为螺旋形的一对涡旋盘啮合并进行旋转而压缩流体的形式涡旋式压缩机。

近年来，不使用曲轴(crank)而使活塞进行直线往复运动的线性压缩机的使用逐渐增加。对于线性压缩机而言，在活塞从缸筒的镗孔(bore)脱离的期间，使流体流入到压缩室，在活塞深入到缸筒的镗孔的期间，对存在于压缩室中的流体进行压缩。

与利用曲轴和连杆(connecting rod)来将驱动轴的旋转运动转换成活塞的直线往复运动的往复式压缩机不同地，线性压缩机直接将活塞驱动成进行直线运动。为此，线性压缩机包括：线性马达；和通过线性马达进行线性移动的移动构件(moving member)。所述移动构件与活塞相连接。并且，线性压缩机包括彼此面对的共振弹簧，所述共振弹簧在活塞的直线运动方向上弹性地支撑所述活塞。

在所述活塞的轴向上的前方端部设置有用于对缸筒内部的流体进行压缩的头部，而在所述活塞的轴向上的后方端部设置有用于使移动构件和共振弹簧连接到所述活塞的凸缘。活塞的沿着轴向延伸的外周面与缸筒的膛孔、即内周面(inner circumferentialsurface)相接触，并形成进行滑动的轴承表面。

优选地，活塞的轴承表面防止压缩室中被压缩的流体发生泄漏，并且相对于缸膛平滑地进行滑动。为此，将轴承表面处理成其具有一定硬度以上的硬度。作为表面处理，可以应用PTFE(Polytetrafluoroethylene：聚四氟乙烯)、DLC(Diamond-Like-Carbon：钻石状碳)、阳极氧化(anodizing)等。其中，DLC涂覆具有最高的硬度。

活塞中的需要实施表面处理的部分是，活塞的外周面、即轴承表面。然而，在现有技术的活塞中，头部和凸缘均与轴承表面一体地制造，以实现缸筒和活塞之间的准确的轴对准并保持活塞的真圆度。因此，尽管需要实施表面处理的部分局限在活塞的轴承表面，但是，存在有连头部和凸缘都实施表面处理的不合理现象。这会导致成本增加和生产所需期限的增加。

具体而言，如果将与凸缘一体形成的活塞装入到表面处理设备中，则活塞在设备中将会占据不必要的空间，并且，在实施表面处理的过程中，在活塞的轴承和凸缘的边界处发生等离子干扰，因此会对DLC涂覆的物理性质带来恶劣影响。另外，由于与头部一体地形成，因此，当将轴向上的一侧被堵塞的活塞装入到表面处理设备时，在使用单独的夹具来确保部件之间的空间的过程中，将会发生浪费额外的人工成本和时间的现象。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：KR10-1454550B1

专利文献2：KR10-2017-0004136A

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种无需对头部和凸缘实施不必要的表面处理而只对轴承表面可实施表面处理的活塞结构。

另外，本实用新型的目的在于，提供一种即使将轴承构件以单独的部件制造，也不会与一体式活塞存在强度差异的活塞结构。

另外，本实用新型的目的在于提供一种活塞结构，在所述活塞结构中，即使为了只对轴承表面实施表面处理而使活塞由复数个部件构成，也能确保活塞的真圆度，并且与准缸筒的轴中心对准变得容易。

本实用新型的目的不限于上述目的，通过以下说明可以理解上面未提及到的本实用新型的其他目的和优点，并且通过本实用新型的实施例将更加清楚地理解本实用新型的其他目的和优点。另外，将容易理解，本实用新型的目的和优点可以通过权利要求中指出的手段及其组合来实现。

在本实用新型的实施例中，将活塞中的需要实施轴承表面处理的部分以单独的轴承构件制造，并且，在对所述轴承构件的轴承表面实施处理之后，将已被处理的所述轴承构件和作为活塞的另一部件的活塞构件组装在一起而制造活塞。

所述轴承构件可以是圆筒形的管结构。

所述轴承构件可以通过压入配合来固定到活塞构件的外侧周围。轴承构件中的压入配合的区间可以是未插入于缸筒的区间。

通过将粘合剂夹设在活塞构件的外侧周围和轴承构件的内侧周围之间来将这些相结合。

在活塞构件的用于涂覆粘合剂的外侧周围和/或轴承构件的内侧周围，可以形成有微细槽。

活塞构件的用于涂覆所述粘合剂的外侧周围，可以形成为锥形形状。

活塞构件可以包括头部和凸缘。所述头部和所述凸缘可以作为独立部件制造，并且分别结合到轴承构件。与此不同地，所述头部和所述凸缘也可以以单个部件的形式制造。

具体而言，本实施例的线性压缩机1可以包括：活塞构件52，其在轴向上延伸，并且插入到轴向延伸的缸筒40的膛42并与压缩室44的流体相接触；轴承构件60，其作为独立于所述活塞构件52的部件而分开制造，并且具有沿着轴向延伸的圆筒形的管(tube)形状，所述管形状的外周面形成为已被表面处理的轴承表面61；以及结合部63，其用于使所述活塞构件52和所述轴承构件60固定。

所述活塞构件52可以包括：头部54，其面向所述压缩室44；以及凸缘56，其配置在比所述轴承构件60更靠向后方的位置，并且比所述轴承构件60更朝向半径方向的外侧延伸。

所述结合部63可以包括压配部64和/或粘合部65。

压配部64可以是，通过使轴承构件60的内周面和活塞构件52的外周面压入配合来彼此相结合的构件。

粘合部65可以通过将粘合剂夹设到轴承构件60的内周面和活塞构件52的外周面之间，来使轴承构件60和活塞构件52相结合。

所述凸缘56还包括轴延伸部57，所述轴延伸部57朝向轴向前方延伸并通过结合部63与所述轴承构件60的内周面相结合，所述轴延伸部57可以从所述轴承构件60的后方插入于所述轴承构件60。

所述轴延伸部57可以具有未插入区间58，所述未插入区间58是在所述活塞50插入到缸筒40的最深处的状态下不会插入所述缸筒40的区间。

所述未插入区间58的外周面和所述轴承构件60的内周面，可以形成压入配合而固定的压配部64。所述压配部64可以使活塞构件52和轴承构件60牢固地结合在一起。该部分小于活塞的整体长度，因此易于组装。另外，即使轴承构件60的与所述未插入区间58相对应的一部分因较强的结合力而发生变形，该部分也不会插入于缸筒，因此不会对压缩机的可靠性产生影响。

在所述轴延伸部57中的位于所述未插入区间58前方的外周面和所述轴承构件60的内周面之间，可以具有间隙。这种间隙能够防止插入到缸筒的活塞的轴承构件的区间发生变形。

可以将粘合剂涂覆于所述间隙而形成粘合部65，所述粘合部65使所述轴延伸部57的外周面和所述轴承构件60的内周面彼此固定在一起。所述间隙提供能够均匀地涂覆所述粘合剂的空间。并且，所述粘合剂能够进一步增加轴承构件60和活塞构件52之间的结合力。

所述轴延伸部57中的位于所述未插入区间58前方的外周面，可以具有其外径朝向前方逐渐减小的形状。由于这种形状起到引导作用，因此将轴承构件60容易套在活塞构件52的外周面。

所述轴延伸部57可以连接于头部54而形成一体。根据这种结构，可以将活塞仅仅分割为活塞构件52和轴承构件60而制造。

与此不同地，所述轴延伸部57可以不与头部54连接。根据这种结构，可以将活塞分割为头部54、凸缘56以及轴承构件60而制造。

所述头部54从所述轴承构件60的前方插入于所述轴承构件60，在所述头部54插入到所述轴承构件60的状态下，所述头部54的外周面可以与所述轴承构件60的内周面相接触。

可以在所述轴承构件60的内周面设置有的台阶62，所述台阶62用于对所述头部54的插入深度进行限制。所述台阶62可以从所述轴承构件60的内周面朝向半径方向的内侧凸出。

所述头部54的外周面和所述轴承构件60的内周面可以通过粘合部65相结合。

在所述头部54的外周面和所述轴承构件60的内周面中的至少任意一个表面加工形成有微细槽67，从而能够将粘合剂均匀地涂覆于粘合部65。如果能够均匀地涂覆粘合剂，则粘合力不会集中在某一个部位，因此能够防止轴承构件60因粘合剂的粘合力而发生变形。所述微细槽67可以通过化学方式或机械方式加工。

在所述头部54插入到所述轴承构件60的状态下，所述头部54的前方表明和所述轴承构件60的前方表面可以以未形成有台阶的方式相连接。

在所述头部54插入到所述轴承构件60的状态下，所述头部54的前方表面和所述轴承构件60的前方表面可以形成同一平面。

由此，通过消除压缩室44的死体积(dead volume)来能够提高压缩机的压缩效率。

另外，根据本实用新型的实施例可以提供具有所述活塞的线性压缩机。

所述线性压缩机可以包括：缸筒40，其具备膛孔42；活塞50，其插入到所述缸筒40并沿着轴向进行直线往复运动；以及线性马达30，其产生用于使所述活塞50进行直线往复运动的动力。

所述线性压缩机还可以包括共振弹簧70，所述共振弹簧70包括：第一弹簧71，其沿着所述直线运动的第一方向对所述活塞50进行弹性支撑；和第二弹簧72，其沿着与所述第一方向相反的第二方向对所述活塞50进行弹性支撑。

所述缸筒40可以固定于框架20，或者可以与框架20形成一体。

所述框架20可以经由弹性体25而与线性压缩机1的壳体(shell)10相连接。

所述线性马达30可以包括：内定子34，其设置在缸筒40的外周面；外定子32，其与所述内定子34隔开规定间隔而配置于所述内定子34的半径方向的外侧；移动构件36，其配置在内定子34和外定子32之间，并且接收来自所述内定子34和外定子32的电磁力而进行直线运动。

所述移动构件36可以连接于所述活塞的凸缘56。

另外，根据本实用新型的活塞结构，具备轴承表面的轴承构件可以以单独的部件制成。由此，可以只对圆筒形的管形状的轴承构件实施表面处理，从而能够大幅度地降低轴承表面的加工成本。

根据本实用新型的活塞结构，即使活塞由复数个部件制作，组装过程也变得简单，并且也能确保不亚于一体式活塞的强度。

根据本实用新型的活塞结构，即使将轴承构件以单独的部件制成并进行组装，与一体式活塞结构相比，在确保活塞的真圆度且与缸筒进行轴对准的方面上也不会存在任何困难。

除了上述效果，在说明用于实施本实用新型的具体事项的同时将会说明本实用新型的具体效果。

附图说明

图1是简要示出实施例的线性压缩机的侧剖视图。

图2是应用于实施例的线性压缩机的活塞的第一实施例的分解立体图。

图3是图2中的活塞的侧剖视图。

图4是示出图3中的活塞插入到缸筒的最深处时的状态的侧剖视图。

图5是示出图3中的活塞从缸筒退出最多时的状态的侧剖视图。

图6是示出图2中的活塞的结合部的视图。

图7是活塞的第二实施例的分解立体图。

图8是图7中的活塞的侧剖视图和其局部的放大剖视图。

附图标记说明

1：线性压缩机 10：壳体(shell)

11：主体壳体(shell) 12：盖壳体(shell)

13：耳架 14：流入管

15：安装销 20：框架

25：弹性体(螺旋弹簧) 30：线性马达

32：外定子 34：内定子

36：移动构件 40：缸筒

42：膛孔 44：压缩室

46：吐出盖 47：吐出口

50：活塞 52：活塞构件(piston member)

54：头部 55：止回阀

56：凸缘 57：轴延伸部(axial extension)

58：未插入区间(non-insertion portion)

59：小径区间(smaller diameter portion)

D：最大直径 d：最小直径

60：轴承构件 61：轴承表面

62：台阶 63：结合部(fixing portion)

64：压配部(press-fit) 65：粘合部(adhesive coupling)

66：粘合剂(adhesive) 67：微细槽(micro groove)

70：共振弹簧 71：第一弹簧

72：第二弹簧

具体实施方式

将在下述中参照附图对前述的目的、特征以及优点进行描述，由此，本实用新型所述技术领域的普通技术人员能够容易地实施本实用新型的技术思想。在对本实用新型进行描述时，如果判断为对于与本实用新型相关的公知技术的具体说明会不必要地混淆本实用新型的主旨，则省略其详细说明。下面，将参照附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述。附图中相同的附图标记用于表示相同或相似的构成要素。

下面，在描述实施例时，轴向是指，活塞的直线往复运动方向。前方是指，与活塞沿着轴向进入到缸筒的方向平行的方向。后方是指，与活塞沿着轴向从缸筒出来的方向平行的方向。半径方向是指，从所述轴远离或靠向所述轴的方向。离心方向是指，从所述轴远离的方向，中心方向是指，靠向所述轴的方向。圆周方向或边缘方向是指，围绕所述轴的边缘的方向。

虽然第一、第二等用于描述多种构成要素，但是这些构成要素并不由这些术语所限定。所述术语仅是用于将一个构成要素与其他构成要素进行区分，除非另有特别说明，否则第一构成要素可以是第二构成要素。

在整个说明书中，除非另有特别说明，否则每个构成要素可以是单数，也可以是复数。

应当理解的是，如果记载为一个构成要素与另一构成要素“连接”、“结合”或“联结”，则所述构成要素可以直接连接或联结，或者可以在各个构成要素之间“夹设”有其他构成要素，或者还可以通过其他构成要素来“连接”、“结合”或“联结”各个构成要素。

除非在上下文明确表示有另行的含义，本说明书中使用的单数的表达方式包括复数的表达方式。在本申请中，“构成”或“包括”等术语不应被解释为必需包括说明书中记载的所有各种构成要素或各种步骤，而应当被解释为可以不包括其中的一部分构成要素或一部分步骤，或者可以进一步包括附加的构成要素或步骤。

并且，除非在上下文明确表示有另行的含义，本说明书中使用的单数的表达方式包括复数的表达方式。在本申请中，“构成”或“包括”等术语不应被解释为必需包括说明书中记载的所有各种构成要素或各种步骤，而应当被解释为可以不包括其中的一部分构成要素或一部分步骤，或者可以进一步包括附加的构成要素或步骤。

在整个说明书中，当提及“A和/或B”时，除非另有特别说明，否则这是指A、B或者A和B，当提及“C至D”时，除非另有特别说明，否则这是指C以上且D以下。

在下文中，将对本实用新型的若干个实施例的线性压缩机的活塞结构进行描述。

[线性压缩机的结构]

首先，参照图1描述线性压缩机的整体结构。在线性压缩机1中，活塞50相对于缸筒40进行直线往复运动。由缸筒40和活塞50所形成的压缩室44的空间的体积，随着活塞50进行直线往复运动而重复着增大和减小。为了驱动活塞50进行直线往复运动，在所述缸筒40的外侧周围设置有线性马达30。所述线性马达30包括：具有彼此不同的直径的一对环形定子32、34；以及配置在所述一对定子32、34之间的移动构件36。移动构件36连接于活塞50并与活塞50一体地进行直线往复运动。

用于压缩流体的上述结构配置在壳体10的内部。壳体10的内部空间经由壳体10与外部隔离。本实施例的壳体10包括：主体壳体11，其具有朝向上部敞开了的容器形状；盖壳体12，其从所述主体壳体11的上部覆盖所述主体壳体11。例如，所述主体壳体11和盖壳体12可以利用冲压板金的方法来制造。在所述主体壳体11的底面，配置有用于固定所述壳体10的耳架13。在所述壳体10连接有流入管14，制冷剂经由所述流入管14而流入到壳体10的内部空间。壳体的形状和组装方式不限于实施例的壳体10。

在壳体10的底部，设置有朝向上部凸出的复数个安装销15。并且，在复数个所述安装销15设置有诸如压缩弹簧的弹性体25。包括前述的缸筒40、活塞50以及线性马达30的框架20，被放置到所述弹性体25并进行设置。因此，所述活塞50相对于缸筒40沿着轴向进行直线往复运动所产生的振动可能不会传递到壳体10。弹性体的种类和安装方式不限于本实施例的螺旋弹簧。例如，可以将板簧用作弹性体25，还可以采用将框架20悬挂于金属线的方式。

框架20包括所述缸筒40。所述缸筒40可以与框架20制造成一体。制造成一体的概念包括：以互不相同的部件制造缸筒40和框架20之后，进行组装并构成为一体的情况；或者从一开始就制造成一个部件的情况。

缸筒40是沿着轴向上排列的圆筒形结构，轴向前方被吐出盖46覆盖，轴向的后方开放。在吐出盖46设置有排出阀(未图示)，所述排出阀在规定值以上的压力下被打开。压缩室44由所述吐出盖46、缸筒40的膛孔42以及活塞50的头部54限定。

活塞50包括头部54、轴承表面61以及凸缘(flange)56。头部54设置在活塞50的轴向前方，并与所述压缩室44相对。头部54的横截面与缸筒40的膛42的内部横截面相对应。在所述头部54设置有止回阀55。所述止回阀55允许设置于比头部54更靠向轴向后方的空间的流体流入到所述压缩室44，并且防止压缩室44的流体逆流到设置于比头部54更靠向轴向后方的空间。

轴承表面61具有从头部54的半径方向外侧端部朝向轴向后方延伸的圆筒形状。所述轴承表面61与所述缸筒40的膛孔42接触并进行滑动。为了减小轴承表面61相对于所述缸筒40的膛孔42的摩擦系数并防止磨损，对所述轴承表面61实施规定的表面处理。例如，这种表面处理可以是，通过增加表面的硬度(hardness)并使表面的粗糙度(roughness)最小化，来使该表面变得光滑的处理。这种表面处理可以是，例如PTFE(Polytetrafluoroethylene：聚四氟乙烯)、DLC(Diamond-Like-Carbon：钻石状碳)、阳极氧化(anodizing)等。在本实施例中示例出执行了DLC处理的情形。

在轴承表面61的轴向后方端部连接有凸缘56。凸缘56从所述轴承表面61沿着半径方向向外延伸。

用于使所述活塞50进行直线往复驱动的驱动装置、即线性马达30包括定子和移动构件。定子可以固定在框架20。所述定子包括：设置在缸筒40的外周周围的内定子34；从所述内定子34隔开配置于半径方向的外侧的外定子32。所述移动构件36可以配置在所述外定子32和内定子34之间，并且沿着轴向进行直线往复移动。可以在外定子32安装有绕组线圈，移动构件36可以包括永磁体。当电流施加到线性马达30时，通过绕组线圈在定子32、34形成磁通(flux)。这种磁通与所述移动构件36的永磁体的磁通发生相互作用，由此，移动构件36可以在前后方向上进行直线往复运动。

所述移动构件36的后方端部固定于所述活塞50的凸缘56。因此，移动构件36与活塞50一起在前后方向上进行移动。

另外，所述活塞50连接于共振弹簧70。所述共振弹簧70经由所述凸缘56与活塞50连接。所述共振弹簧70可以包括第一弹簧71和第二弹簧72，所述第一弹簧71和所述第二弹簧72分别朝向前方和后方对所述活塞50进行弹性施压。在本实施例中，示例出作为所述共振弹簧70应用了压缩螺旋弹簧的结构。第一弹簧71和第二弹簧72的一侧端部均被框架20支撑，而另一侧端部对所述活塞50进行施压。所述共振弹簧70增大了移动构件36和活塞50的直线往复运动的振动，从而更有效地压缩流体。

[线性压缩机的工作]

以下进行说明的实施例，示例出壳体10的内部空间形成为低压状态的低压式压缩机。然而，本实用新型的技术思想不限于此。

当线性马达30进行工作时，活塞50在轴向上进行直线往复运动。当活塞50朝向后方进行移动(从图4的状态转换到图5的状态)时，压缩室44的体积增大，并且除了压缩室44之外的壳体10的内部空间的体积减小。据此，压缩室44的内部空间的流体的压力显著低于壳体10的内部空间的流体的压力，因此，活塞50的止回阀55被打开，从而壳体10的内部空间的流体(例如，制冷剂)将会流入到所述压缩室44的内部。

当活塞50朝向前方进行移动(从图5的状态转换到图4的状态)时，压缩室44的体积减小，并且除了压缩室44之外的壳体10的内部空间的体积增大。据此，压缩室44的内部空间的流体的压力显著高于壳体10的内部空间的流体的压力，因此，活塞50的止回阀55被关闭，从而压缩室44中的流体不会逆流到壳体10的内部空间。与随着活塞50朝向前方进行移动而增大的壳体10内部的体积相当的流体(制冷剂)，将会经由流入管14而流入到壳体10的内部。

随着活塞50朝向前方进行移动，压缩室44中的流体被压缩成高压。当所述流体的压力为规定压力以上时，高压状态的流体经由在缸筒40的压缩室44前方所配置的吐出盖46的排出阀而吐出。被吐出的高压状态的流体经由吐出口47和吐出管(未图示)而吐出到壳体10的外部。

在制冷循环中，所述流入管14可以连接于蒸发器，所述吐出管可以连接于冷凝器。

当所述移动构件36和活塞50进行前后移动时，所述共振弹簧70放大活塞的前后方向上的移动。随着所述活塞50和相关部件进行前后移动所产生的振动被弹性体25减小，因此，振动几乎不会传递到壳体10。

与所述缸筒40的膛孔42相接触并进行滑动的所述活塞50的轴承表面61，将会持续地与缸筒40相接触。为了确保轴承表面61的耐久性，对轴承表面61实施表面处理。

活塞50的需要确保耐久性的表面是，与缸筒40的膛孔42相接触并进行滑动的轴承表面61。本实施例的活塞50具有只对轴承表面61可实施表面处理的结构。

[活塞的结构：第一实施例]

以下，参照图2至图6，说明本实用新型的活塞的第一实施例。活塞50包括：活塞构件52；和轴承构件60，其在与所述活塞构件52单独制造之后，与所述活塞构件52相结合。轴承构件60包括所述轴承表面61。轴承构件60可以形成为圆形的管形状，所述圆形的管形状的外周面可以构成轴承表面61。

若所述轴承构件60形成为在轴向上延伸且朝向轴向被开放的管形状，则针对轴承构件60的外周面、即轴承表面61的处理变得非常容易。针对轴承表面61的涂覆(coating)作业，可以在将需要实施表面处理的部件放入到用于实现涂覆处理的室(room)或腔室(chamber)内部之后执行。此时，这些管形状的轴承构件60可以在不使用夹具的情况下以串联的形式套在长杆上并装入。因此，不仅能增加轴承构件60的装入量，而且还能非常容易地实施针对轴承构件60的表面处理作业。

另外，若轴承构件60形成为朝向轴向被开放的管形状，串联地装入的复数个管的外周面会均匀地露出，并且不存在有棱角或角部部位，因此，涂覆作业变得容易，并且能够显著地降低涂覆处理的不合格率。

所述轴承构件60在实施表面处理之后结合到活塞构件52。轴承构件60和活塞构件52可以通过结合部63彼此相结合。

所述活塞构件52包括：头部54，其用于限定活塞50的前方端部；凸缘56，其用于限定所述活塞50的后方端部并沿着半径方向向外延伸；以及轴延伸部57，其在轴向上使所述头部54和凸缘56相连接。

在所述头部54设置有止回阀55，头部54的前方表面与所述轴承构件60的前方端部一起形成活塞50的前方表面。

所述轴延伸部57与所述头部54相连接，并且从所述头部54的外周面朝向后方延伸。所述轴延伸部57具有大致中空的圆筒形状，在所述轴延伸部57的后方端部连接有所述凸缘56。所述头部54、轴延伸部57以及凸缘56可以制作成单个部件。

所述轴承构件60以围绕所述活塞构件52的轴延伸部57的外周面的方式结合于所述活塞构件52。所述轴承构件60的内周面通过结合部63来与所述活塞构件52的头部54和轴延伸部57的外周面相结合。

参照图4，在进行直线往复运动的活塞50最大限度地插入到缸筒40的状态下，所述轴承构件60的位于后方的规定区间58，不会插入到所述缸筒40。即，所述轴承构件60可以根据与缸筒40之间的相对位置关系，划分为插入于所述缸筒40的区间和未插入于所述缸筒40的区间。轴承构件60的与插入到所述缸筒40的区间相对应的轴承表面61，可以与缸筒40的内周面相接触并进行滑动。相反地，即使活塞50相对于缸筒40进行直线往复运动，未插入区间58的轴承表面61也不会与缸筒40的内周面相接触，而是仍然存在于缸筒40的外部。

根据第一实施例，在对应于所述未插入区间58的区间中，所述结合部63可以形成为压配部64。所述轴承构件60可以通过热压配合或冷压配合，来轴延伸部57的与对应于所述未插入区间58的外周面过盈配合。为此，轴延伸部57的对应于所述未插入区间58的外周面的外径和轴承构件60的内周面的内径，彼此可以相对应。在未插入区间58中，由于轴延伸部57的外周面的外径等于或略大于轴承构件60的内周面的内径，因此，所述轴承构件60的未插入区间58与轴延伸部57牢牢地咬合并被固定，据此，所述轴承构件60能够牢固地固定到所述活塞构件52。在未插入区间58中，由于轴承构件60与活塞构件52牢牢地咬合，因此，即使略微发生变形，对应的区间也不会插入到缸筒40，从而不会影响到活塞50的动作。

在比所述未插入区间58更靠向前方的区间中，与所述未插入区间58不同地，在轴承构件60的内周面和轴延伸部57的外周面之间可以存在有微小的间隙。在这种区间中，所述结合部63可以形成为粘合部65。即，通过将粘合剂66夹设于所述间隙，来使轴承构件60的内周面和轴延伸部57的外周面牢牢地结合在一起，从而可以在轴向的整个范围上将所述轴承构件60的内周面结合于所述活塞构件52。

所述轴承构件60的内周面和轴延伸部57的外周面之间的间隙，可以使所述轴延伸部57中的插入区间的直径形成为略小于未插入区间58的直径。轴延伸部57中的插入于缸筒40的区间，可以构成为如上所述的直径逐渐减小的小径区间59。

所述小径区间59可以构成为，直径越朝向前方越逐渐减小的倾斜面的形状。并且，这种小径区间59可以延伸至所述头部54。

小径区间59的最小外径、即最小直径d可以存在于活塞构件52的最前方。并且，所述最小直径d可以小于轴延伸部57的与所述未插入区间58相对应的外径、即最大直径D。所述最小直径d和最大直径D之差可以是几微米到几十微米。

填充于所述间隙的粘合剂可以是，具有粘性的粘合剂。所述粘合剂可以是环氧树脂粘合剂或厌氧粘合剂。

由于间隙被所述粘合剂填充，因此，能够防止所述间隙成为压缩室44的死体积。另外，所述粘合剂可以在轴承构件60和活塞构件52之间发挥隔热作用。因此，能够使在轴承构件60和缸筒40之间所产生的摩擦热传递到活塞构件52的量最少化。流入压缩室44的流体将会穿过活塞构件52的中空部，根据本实施例，由于流体在穿过活塞构件52的中空部时不会被加热，因此其体积不会发生膨胀，从而能够增加流入压缩室44的流体的量。这将会提高压缩效率。

所述活塞构件52具有如下形状，即，轴延伸部57在未插入区间58具有轴向上最大的直径D，轴延伸部57的直径在小径区间59越朝向前方越逐渐减小的形状。因此，当将轴承构件60和活塞构件52并压入到一起时，小径区间59的倾斜表面可以对轴承构件60的插入进行引导。

参照图6，所述头部54的前方表面、轴承构件60的前方表面以及填充在这些两个表面之间的间隙的粘合剂66全部可以形成同一平面。根据本实施例，活塞50的前方端部是平坦的，并且与其相对的缸筒40的内表面也是平坦的。因此，即使将活塞50以分开的结构制造，在压缩室44中也不会形成死体积。

在本实施例中示例出了，彼此面对的缸筒40的内表面和头部54的前方表面是平坦的结构。然而，这些表面也可以形成彼此相对应的曲面。即使在这种情况下，显而易见的是，活塞50的前方表面(即，头部54的前方表面)、轴承构件60的前方表面以及填充在这些两个表面之间的间隙的粘合剂66也可以形成同一曲面。

根据本实施例，当对轴承表面61实施耐磨表面处理(例如，DLC涂覆)时，可以单独地制造管形状的轴承构件60，由此能够大幅度地降低制造成本。另外，即使在将轴承构件60结合到活塞构件52的过程中，在使轴承构件60的变形最小化的同时能够充分地确保结合力。

[活塞的结构：第二实施例]

以下，参照图7和图8，说明本实用新型的活塞的第二实施例。第二实施例的活塞50包括轴承构件60和活塞构件52，所述活塞构件52在与所述轴承构件60分开制造之后，结合于所述轴承构件60。第二实施例中的轴承构件60与第一实施例没有明显的不同，因此将省略其重复的说明。所述轴承构件60在实施表面处理之后结合到活塞构件52。轴承构件60和活塞构件52可以通过结合部63相互结合。

第二实施例中的活塞构件52可以以头部54和凸缘56分割了的形式实现。

用于形成活塞50的前方端部的头部54，可以具有高度较低的圆柱体形状。所述头部54具有能够插入于所述轴承构件60内周面的前方端部的外径。在所述头部54设置有前述的止回阀55等，头部54的前方表面与所述轴承构件60的前方端部一起形成活塞50的前方表面。

凸缘56具有比所述轴承构件60更靠向半径方向的外侧延伸的形状，在凸缘56的半径方向内侧的端部设置有朝向前方延伸的轴延伸部57。所述轴延伸部57未连接至头部54，但相应地，具有能够沿着轴向以一定程度插入于所述轴承构件60的内周面的长度。所述轴延伸部57具有较短的管形状。所述轴延伸部57和凸缘56可以以单个部件制作。

所述头部54从所述轴承构件60的前方插入于所述轴承构件60，而所述轴延伸部57从所述轴承构件60的后方插入于所述轴承构件60。所述轴承构件60的内周面通过结合部63来与所述活塞构件52的头部54和轴延伸部57的外周面相结合。

所述轴承构件60和头部54之间的结合部63，可以是粘合部65。在所述头部54的外周面和轴承构件60的内周面之间，可以存在有几微米至几十微米的间隙，并且可以将粘合剂66涂覆于所述间隙。填充于所述间隙的粘合剂可以是具有粘性的粘合剂。所述粘合剂可以是环氧树脂粘合剂或厌氧粘合剂。

所述头部54在对压缩室44进行压缩时承受轴向上的较大的压力。因此，头部54需要与轴承构件60牢固地相结合。单纯地在头部54和轴承构件60之间留有间隙，会出现如下忧虑，即，在将粘合剂涂覆于头部54和轴承构件60中的任意一者之后，将头部54插入于轴承构件60的过程中，如果头部54和轴承构件60之间的中心对准发生误差，则可能会出现粘合剂66被挤出的忧虑。如果粘合剂66被挤出，则粘合力可能会因粘合剂66的量不足而降低。另外，如果任意一者的粘合剂66被挤出，则涂覆在头部54和轴承构件60之间的粘合剂66的量在圆周方向上出现差异，由此，粘合剂的粘合力不均匀地作用在头部54和轴承构件60之间，从而可能会出现轴承构件60发生变形的忧虑。

如果对所述头部54的外周面和/或所述轴承构件60的内周面进行表面加工以形成微细的凹槽，则粘合剂可以滞留在微细的凹槽中。作为针对所述微细槽67的处理，可以应用化学表面处理和/或机械表面处理。化学表面处理例如可以是蚀刻。机械表面处理例如可以是滚花处理。所述微细槽67使粘合剂66滞留在其内部。因此，在将头部54插入于轴承构件60的过程中，即使头部54和轴承构件60之间的中心对准发生了误差，也能使粘合剂66被挤出的现象最少化。

所述粘合剂66填充到活塞50和轴承构件60之间的间隙，因此能够防止所述间隙成为压缩室44的死体积。

为了防止发生死体积，头部54的前方表面、轴承构件60的前方表面以及填充到这些两个面之间的间隙的粘合剂66可以全部构成同一平面，或者以未形成台阶的方式相连接。

在所述轴承构件60的内周面可以设置有台阶62，所述台阶62能够对所述头部54的插入深度进行限制。所述台阶62可以是，从所述轴承构件60的内周面进一步向内延伸的凸起形状。台阶62用于限制头部54的插入深度，并且可以阻止头部54被压缩室44的高压而推向后方。然而，即使存在有所述台阶62，也可以通过粘合部65来支撑压缩室44的大部分压力，因此能够防止轴承构件60因施加到台阶62的过大的力而发生变形。

所述轴承构件60和所述轴延伸部57之间的结合部63也可以是粘合部65。并且，这种粘合部65与前述的头部54和轴承构件60之间的粘合部65相同地，还可以包括微细槽67。

根据本实施例，当对轴承表面61实施耐磨表面处理(例如，DLC涂覆)时，通过单独地制作管形状的轴承构件60，能够大幅度地降低制造成本。另外，在将轴承构件60结合到活塞构件52的过程中，在使轴承构件60的变形最少化的同时能够充分地确保结合力。

如上所述，参照示例性附图对本实用新型进行了描述，然而本实用新型并不限于在本说明书所公开的实施例和附图，并且，显而易见的是，在本实用新型的技术思想范围内，本实用新型所属技术领域的普通技术人员可以进行各种变形。此外，即使在前述中对本实用新型的实施例进行描述时没有明确描述根据本实用新型的构成的作用效果，也应当认可通过相应构成可预测的效果。

Claims (10)

1.一种活塞，其插入于线性压缩机(1)的缸筒(40)，其特征在于，

所述活塞(50)包括：

活塞构件(52)，沿着轴向延伸并由一个或两个以上的部件构成，所述活塞构件(52)插入于沿着轴向延伸的缸筒(40)的膛孔(42)并与压缩室(44)的流体接触；

轴承构件(60)，以独立于所述活塞构件(52)的部件制造并具有沿着轴向延伸的圆筒形的管形状，所述轴承构件(60)的管形状的外周面为已被表面处理的轴承表面(61)；以及

结合部(63)，用于使所述活塞构件(52)和所述轴承构件(60)固定，

所述活塞构件(52)包括：

头部(54)，与所述压缩室(44)相对；以及

凸缘(56)，配置于比所述轴承构件(60)更靠向后方的位置，并且比所述轴承构件(60)更朝向半径方向的外侧延伸，

所述头部(54)和所述凸缘(56)为一个部件或彼此不同的两个部件。

2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，

所述凸缘(56)还包括轴延伸部(57)，所述轴延伸部(57)朝向轴向的前方延伸并通过结合部(63)与所述轴承构件(60)的内周面相结合，

所述轴延伸部(57)从所述轴承构件(60)的后方插入于所述轴承构件(60)。

3.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，

所述轴延伸部(57)具有未插入区间(58)，所述未插入区间(58)在所述活塞(50)插入到缸筒(40)的最深处时不会插入于所述缸筒(40)，

所述未插入区间(58)的外周面和所述轴承构件(60)的内周面形成压入配合而固定的压配部(64)。

4.根据权利要求3所述的活塞，其特征在于，

所述轴延伸部(57)的位于所述未插入区间(58)前方的外周面和所述轴承构件(60)的内周面之间具有间隙，

通过将粘合剂涂覆于所述间隙来形成粘合部(65)，所述粘合部(65)使所述轴延伸部(57)的外周面和所述轴承构件(60)的内周面彼此固定。

5.根据权利要求4所述的活塞，其特征在于，

所述轴延伸部(57)的位于所述未插入区间(58)前方的外周面的外径朝向前方逐渐减小。

6.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，

所述头部(54)从所述轴承构件(60)的前方插入于所述轴承构件(60)，

在所述头部(54)插入到所述轴承构件(60)的状态下，所述头部(54)的外周面与所述轴承构件(60)的内周面相接触。

7.根据权利要求6所述的活塞，其特征在于，

所述头部(54)的外周面和所述轴承构件(60)的内周面通过粘合部(65)相结合，

在所述头部(54)的外周面和所述轴承构件(60)的内周面中的至少任意一个表面形成有微细槽(67)。

8.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，

所述轴延伸部(57)的外周面和所述轴承构件(60)的内周面通过粘合部(65)相结合，

在所述轴延伸部(57)的外周面和所述轴承构件(60)的内周面中的至少任意一个表面形成有微细槽(67)。

9.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，

所述头部(54)的前方表面和所述轴承构件(60)的前方表面以未形成有台阶的方式连接而构成同一平面。

10.一种线性压缩机，其特征在于，包括：

缸筒(40)，具备膛孔(42)；

权利要求1-9中任一项所述的活塞(50)，所述活塞(50)插入于所述缸筒(40)并沿着轴向进行直线往复运动；

线性马达(30)，产生用于使所述活塞(50)进行直线往复运动的动力；以及

共振弹簧(70)，具备：第一弹簧(71)，沿着所述直线往复运动的第一方向对所述活塞(50)进行弹性支撑；和第二弹簧(72)，沿着与所述第一方向相向的第二方向对所述活塞(50)进行弹性支撑。

Images