[发明专利]压缩机的空心活塞

说明书

本发明涉及压缩机的活塞，尤其涉及这样的活塞，即至少装配到气缸孔内的活塞头部是空心的。

压缩机的活塞由往复驱动装置驱动往复运动，以便该压缩致冷剂气体。通常，该类型的活塞的头部与气缸孔配合，连接部分与往复驱动装置连接。因为活塞进行往复运动，因此希望减轻重量。为此，至少将装配到气缸孔内的头部制成空心的。已知的一种制造该空心活塞头的方法是：提供一活塞主体件(a)和一盘状封闭件(b)，并将该活塞主体件与封闭件连接在一起。该活塞主体件整个形成有底的柱形部分，它有底壁、从该底壁的外圆周部分开始轴向延伸的柱体部分和一连接件，该连接件与该有底的柱形部分的底壁成一体，用于与往复驱动装置连接。该封闭件设计成封闭住该活塞主体件的有底的柱形部分。为了使这两零件连接，可以采用焊接、摩擦压配、粘接、物理连接方法(例如挤压(caulking))和类似的方法，其中的一些连接方法已经被采用。

不过，以这种方法生产的空心活塞遇到了一个问题，即该空心活塞的重量不能减至足够小，因为要保证足够的连接强度。在使用该空心活塞进行压缩处理的过程中，压缩气体的压力作用在封闭件上，使该封闭件变形成这样，即它凸出到该空心头部内。在吸入过程中，惯性力作用在该封闭件上，使该封闭件变形成这样，即它向该空心头部外凸出。这些变形导致应力集中在活塞主体件的柱体部分与封闭件之间的连接部分上，这降低了该空心活塞的寿命。因此，该封闭件需要比较厚，以便抑制该变形。当连接是通过焊接、摩擦压配、粘接等实现时，该焊接区、压力接触区、粘接区等必须增大，以便增加连接强度。因此，除了需要使活塞主体件的柱体部分相对较厚外，这还防碍了该空心活塞的重量的充分减少。

考虑到现有技术所遇到的问题，本发明的一个目的是进一步减小压缩机的空心活塞的重量，同时保证该空心活塞的寿命。

本发明提供了一种压缩机的空心活塞，包括：(a)一活塞主体件，包括有底的柱形部分和与往复驱动装置连接的连接部分，该有底的柱形部分有底壁和从底壁的外圆周部分开始轴向延伸的柱体部分，该连接部分与有底的柱形部分的底壁成一整体；以及(b)一封闭件，该封闭件与该活塞主体件连接以封闭该活塞主体件的有底的柱形部分，从而确定了与连接部分成一整体的、基本成空心圆柱形的空心头部，其特征在于：该封闭件为有底的柱形形状，包括底壁和从底壁的外圆周部分开始轴向延伸的柱体部分，两个柱体部分彼此连接成这样的状态，封闭件的柱体部分的端面与活塞主体件的柱体部分的端面相接触，封闭件的长度，即从该封闭件的底壁的外侧端面到该封闭件的柱体部分的端面之间的距离，大于该封闭件的底壁的厚度，同时小于该空心头部的轴向长度的1/2。

这样，除了活塞主体件的柱体部分外，封闭件也有柱体部分，且该封闭件的柱体部分的端面与该活塞主体件的柱体部分的端面接触，这时，两个柱体部分彼此连接。正如后面在“优选实施例的详细介绍”中所介绍的，该连接部分距离当该封闭件的底壁弹性变形时应力所可能集中的区域很远，而且，柱体部分的结构增加了该封闭件的刚性。因此，可以减小封闭件的底壁的厚度和活塞主体件的柱体部分的圆周壁的厚度，同时保证该空心活塞的寿命。

该封闭件可以包括从柱体部分的端面内圆周部分轴向延伸的的柱形安装部分，且该安装部分的外圆周表面可以与活塞主体件的柱体部分的内圆周表面配合。

通过以这种方式将封闭件装配到安装部分的内部，活塞主体件与封闭件的相对位置容易对齐，因此这两部件的连接也变得容易。而且，当通过粘接或焊接而进行连接时，不仅柱体部分的端面，而且封闭件的安装部分的外圆周表面与活塞主体件的内圆周表面也能彼此粘接或焊接。这可以进一步增加活塞主体件和封闭件之间的连接强度。

活塞主体件的柱体部分的端面与封闭件的柱体部分的端面可以彼此焊接。

因为焊接部分远离集中区域，因此可以减小重量，同时还保证寿命。焊接优选是进行到柱体部分的内圆周边缘。当柱体部分的端面的内圆周部分没有焊接时，该未焊接的部分就象存在的裂纹，从而使得该焊接部分容易被损坏。

活塞主体件的柱体部分的端面和封闭件的柱体部分的端面可以彼此粘接，且该安装部分的外圆周表面也可以粘接到该活塞主体件的柱体部分的内圆周表面上。

因为该粘接部分远离集中区域，作用在该粘结剂层上的应力很小，因此，如前所述，可以减小重量，同时保证寿命。

通过使用熔点低于活塞主体件和封闭件的材料的低熔点材料，可以将活塞主体件的柱体的端面与封闭件的柱体的端面彼此连接，且该安装部分的外圆周表面也可以连接到该活塞主体件的柱体部分的内圆周表面上。