[发明专利]用于制造单头活塞的坯料及其生产方法

说明书

本发明以1999年5月31日提出申请的日本专利申请NO.11-152239为基础，后者的内容参考合并于此。

本发明涉及一种生产用于制造单头活塞的坯料的方法，更具体地涉及一种用于减少坯料重量的技术。

在斜盘式压缩机中使用一个单头活塞，例如如JP-A-9-256952中所述。该文献中公开的单头活塞包括一个头部部分和一个与其整体形成的颈部部分。该头部部分沿轴向可动地装入在压缩机外壳内形成的圆筒形孔中，而该颈部部分通过一对轴瓦啮合压缩机斜盘的对置表面，使得斜盘可以相对于颈部部分活动，因此单头活塞因斜板转动而往复移动，从而实现气体的抽吸和压缩。

上述文献提出一种从一张坯料生产两个单头活塞的方法。该方法包括下列步骤：通过浇注或锻造形成一张坯料，其中沿坯料的轴向串联地整体形成两个单头活塞用的两个颈部部分；对坯料的头部部分和其它部分的外周面进行机加工；在起始坯料的外表面上涂敷涂层；研磨头部部分的外周面；将起始坯料切割成两块，也即两个单头活塞。在该法中，该坯料包括两个区段，它们对应于两个单头活塞，其颈部部分配置成沿轴向相互串联，因此提高了坯料本身的生产率。此外，该法能对坯料进行方便而高效的机加工、涂层(如形成聚四氟乙烯膜)和其它操作，因为这些操作是对坯料的对应于两个单头活塞的两个区段同时进行操作的。其次，该法能通过一个无中心研磨机对两个头部部分的外周面进行方便而稳定的研磨操作，因为该坯料在两个头部部分之间有一足够大的距离。

JP-A-10-159725提出一种生产单头活塞的方法，该法使用空心头部部分，以便减轻活塞重量。详细地说，该头部部分包括一个圆筒形容器部分和一个闭合部件，该容器部分在其对置两端的一端处闭合而在其另一端处开口，该闭合部件闭合该圆筒形容器部分的开口端部。该容器部分的开口端部的闭合方法是，首先将闭合部件装入容器部分的开口内，然后给开口端部的边缘装尖钉而将闭合部件固定在开口中。该单头活塞的头部部分是空心的，其重量减轻。虽然该活塞由两个部件组成，其中一个包括容器部分的颈部部分而另一个为闭合组件，但是在活塞压缩气体时不存在移去闭合部件的危险，因为气体压缩产生的力作用在闭合部件上的方向使闭合部件靠在容器部分上。在单个活塞往复移动期间，惯性力作用在闭合部件上的方向使闭合部件移动离开容器部分。但是，并不存在闭合部件离开容器部分的危险，因为闭合部件的质量小，因此惯性力也小。单头活塞在往复移动期间接受从斜盘来的沿垂直于往复方向的方向的侧向力。但是，以该侧力为基础的弯曲力矩在闭合部件的位置处很小，因此不存在闭合部件由于弯曲力距而移开的危险。

但是，JP-A-9-256952中公开的方法内使用的单头活塞坯料很重，而且很难减轻依照该法生产的每个单体活塞的重量。另一方面，JP-A-10-159725中公开的方法有一种危险，就是在利用装尖钉将闭合部件固定在容器部分上之后机械加工该坯料的外周面期间该闭合部件会相对于圆筒形容器转动。JP-9-256952提出在闭合部件上加一保持部分，作为坯料卡盘机构的例子，使坯料卡在保持部分上而将转矩传送给坯料，以便在机加工操作期间转动该坯料。但是，通过装尖钉而使闭合部件固定在容器部分上的力不足以承受施加在闭合部件上的转矩，因此闭合部件可以相对于容器部分转动而损坏该坯料。

虽然上述方法应用于斜盘式压缩机，其中活塞的颈部部分通过轴瓦啮合斜盘的对置表面，但是，除了斜盘式以外的压缩机(如波形凸轮式压缩机)中作用的单头活塞的坯料的生产方法也会遇到上述类似问题。本文中使用的术语“单头活塞”共同地用于指不仅在斜盘式压缩机中而且在其它类型的压缩机中使用的单头活塞。因此，活塞的“颈部部分”这一术语指单头活塞的这样一个部分，在该部分上活塞啮合一个驱动部件或驱动装置。

本发明是按照上述背景先有技术来做出的。本发明的第一目的是提供一种生产坯料的方法，该方法能够容易地制造一种重量轻的空心单头活塞。第二个目的是提供这样一种坯料。

上述第一和第二目的可以按照本发明的下述形式或方式中任何一种来达到，为了更容易理解本发明，每种形式或方式像所附权利要求那样列举并在适当的场合从属于其它一种或多种形式，从而指出和阐明本发明技术特点的可能组合。可以理解，本发明不限于下述技术特点及其组合。也可以理解，下述任何技术特点与其它技术特点的组合可以是本发明的主题，而与那些其它技术特点无关。