线性压缩机.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104251190 A (43)申请公布日 2014.12.31 C N 1 0 4 2 5 1 1 9 0 A (21)申请号 201410136374.6 (22)申请日 2014.04.04 10-2013-0075514 2013.06.28 KR F04B 35/04(2006.01) F04B 39/00(2006.01) (71)申请人 LG电子株式会社 地址韩国首尔市 (72)发明人姜庆锡 郑圆铉 卢铁基 (74)专利代理机构隆天国际知识产权代理有限 公司 72003 代理人金相允 (54) 发明名称 线性压缩机 (57) 摘要 本发明涉及线性压缩机。。

2、本发明的实施例的 线性压缩机，包括：壳体，设有冷媒吸入部；外定 子，设在上述壳体的内部，在该外定子上设有线 圈；内定子，配置成与上述外定子具有间隔；永久 磁铁，以能够移动的方式配置在上述外定子和内 定子的之间；气缸，具有用于压缩从上述冷媒吸 入部吸入的冷媒的压缩空间；活塞，与上述永久 磁铁结合，能够在上述气缸的内部进行往复运动； 第一表面处理部，设在上述活塞上，所测定的硬度 值为第一硬度值；以及第二表面处理部，设在上 述气缸上，具有第二硬度值，该第二硬度值与上述 第一硬度值之间的硬度差在预定值以上。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 (19)中。

3、华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104251190 A CN 104251190 A 1/2页 2 1.一种线性压缩机，其特征在于， 包括： 壳体，设有冷媒吸入部； 外定子，设在上述壳体的内部，在该外定子上设有线圈； 内定子，配置成与上述外定子具有间隔； 永久磁铁，以能够移动的方式配置在上述外定子和内定子的之间； 气缸，具有用于压缩从上述冷媒吸入部吸入的冷媒的压缩空间； 活塞，与上述永久磁铁结合，能够在上述气缸的内部进行往复运动； 第一表面处理部，设在上述活塞上，所测定的硬度值为第一硬度值；以及 第二表面处理部。

4、，设在上述气缸上，具有第二硬度值，该第二硬度值与上述第一硬度值 之间的硬度差在预定值以上。 2.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，以韦克氏硬度为基准上述预定值 至少在150Hv以上。 3.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，上述预定值被决定为，以使在上 述活塞在设定时间期间反复运动的过程中在上述活塞或气缸发生的磨损量在3m以下的 值。 4.根据权利要求2所述的线性压缩机，其特征在于，上述第一表面处理部或第二表面 处理部由特氟龙、类金刚石碳、镍-磷合金材料及阳极氧化膜中的某一种材料构成。 5.根据权利要求4所述的线性压缩机，其特征在于， 上述第一表面处理部由上述特氟龙、类金刚石。

5、碳、镍-磷合金材料及阳极氧化膜中的 某一种材料构成， 上述第二表面处理部由上述特氟龙、类金刚石碳、镍-磷合金材料及阳极氧化膜中的 与上述第一表面处理部不同的另一种材料构成。 6.根据权利要求5所述的线性压缩机，其特征在于，上述第一表面处理部由上述特氟 龙构成，上述第二表面处理部由上述阳极氧化膜构成。 7.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，上述活塞及气缸由非磁性材料构 成。 8.根据权利要求7所述的线性压缩机，其特征在于，上述活塞和气缸由铝或铝合金构 成。 9.根据权利要求8所述的线性压缩机，其特征在于，上述活塞及气缸的铝或铝合金由 相同材质构成。 10.根据权利要求1所述的线性压缩机。

6、，其特征在于， 上述第一表面处理部设在上述活塞的外周面， 上述第二表面处理部设在与上述活塞的外周面相向的气缸的内周面。 11.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于， 上述活塞包括： 活塞主体，被收容在上述气缸的内侧， 法兰盘部，向上述活塞主体的半径方向上扩张，且与上述永久磁铁结合； 上述第一表面处理部设在上述活塞主体的外周面。 权 利 要 求 书CN 104251190 A 2/2页 3 12.一种线性压缩机，具备活塞，该活塞通过由施加到线圈上的电流形成的磁通和永久 磁铁的磁通相互作用而产生的力，在气缸的内部进行往复运动，其特征在于， 包括： 第一表面处理部，设在上述活塞的外周面， 第二。

7、表面处理部，设在上述气缸的内周面； 上述第一表面处理部的测定的硬度值和上述第二表面处理部的测定的硬度值具有预 先设定的硬度差。 13.根据权利要求12所述的线性压缩机，其特征在于，以韦克氏硬度为基准上述预先 设定的硬度差至少在150Hv以上。 14.根据权利要求12所述的线性压缩机，其特征在于， 上述第一表面处理部由上述特氟龙、类金刚石碳、镍-磷合金材料及阳极氧化膜中的 某一种材料构成， 上述第二表面处理部由上述特氟龙、类金刚石碳、镍-磷合金材料及阳极氧化膜中的 与上述第一表面处理部不同的另一种材料构成。 15.一种线性压缩机，其特征在于， 包括： 壳体，设有冷媒吸入部； 外定子，设在上述壳体。

8、的内部，在该外定子上设有线圈； 内定子，配置成与上述外定子具有间隔； 永久磁铁，以能够移动的方式配置在上述外定子和内定子的之间； 气缸，具有用于压缩从上述冷媒吸入部吸入的冷媒的压缩空间； 活塞，与上述永久磁铁结合，可在上述气缸的内部进行往复运动； 特氟龙涂层，在上述活塞的外周面通过表面处理而形成； 阳极氧化膜层，在上述气缸的内周面通过阳极氧化进行表面处理而形成。 权 利 要 求 书CN 104251190 A 1/10页 4 线性压缩机 技术领域 0001 本发明涉及线性压缩机。 背景技术 0002 一般来说，压缩机（Compressor）是从电动马达或涡轮机（Turbine）等动力发生装 置。

9、接受动力传递而压缩空气、冷媒或其他多种工作气体来提高压力的机械装置，广泛应用 于冰箱、空调等家电机器或整个产业中。 0003 这种压缩机大体可分为如下三种压缩机：往复式压缩机（Reciprocating compressor），在活塞和气缸之间形成用于吸入吐出工作气体的压缩空间，从而活塞在气缸 内部进行直线往复运动来压缩冷媒；旋转式压缩机（Rotary compressor），在偏心旋转的辊 （Roller）和气缸之间形成用于吸入吐出工作气体的压缩空间，辊沿着气缸内壁进行偏心旋 转来压缩冷媒；以及涡旋式压缩机（Scroll compressor），在动涡盘（Orbiting scroll）和 。

10、静涡盘（Fixed scro ll）之间形成用于吸入吐出工作气体的压缩空间，上述动涡盘绕着静涡 盘旋转而压缩冷媒。 0004 最近，在上述往复式压缩机中，特别是正在开发具有如下特征的线性压缩机：活 塞直接与往复直线运动的驱动马达连结，从而可在不产生运动转换造成的机械损失的情况 下，能够提高压缩效率，且以简单的结构构成。 0005 一般来说，线性压缩机构成为，在密封的壳体（Shell）内部，活塞借助线性马达在 气缸内部进行往复直线运动来吸入并压缩冷媒后吐出。 0006 上述线性马达构成为在内定子（inner stator）及外定子（Outer stator）之间设 有永久磁铁，永久磁铁借助永久磁。

11、铁和内（或外）定子之间的相互的电磁力进行直线往复运 动。此外，随着上述永久磁铁在与活塞连接的状态下被驱动，活塞在气缸内部进行往复直线 运动来吸入并压缩冷媒后吐出。 0007 关于以往的线性压缩机，本申请的申请人曾经实施过专利申请（下面称作以往专 利申请）（韩国公开号：10-2010-0010421）。 0008 在上述以往的专利申请的线性压缩机，线性马达包括外定子240、内定子220以及 永久磁铁260，活塞130的一端与永久磁铁260连接。 0009 若永久磁铁260借助上述永久磁铁260与内定子220、外定子240的相互电磁力进 行往复直线运动，则上述活塞140与上述永久磁铁260一同在气。

12、缸130的内部进行往复直 线运动。 0010 根据这种现有技术，在活塞在气缸的内部反复移动的过程中，气缸和活塞之间发 生干涉，从而在上述气缸或活塞上产生磨损。此外，在组装活塞和气缸的过程中发生若干误 差的情况下，存在如下问题：发生压缩气体泄漏到外部的现象，随之发生更多的上述磨损。 0011 再有，在气缸和活塞上发生干涉时，在与上述活塞连接的永久磁铁与上述内定子、 外定子之间发生干涉，从而具有损伤部件的问题。 0012 另一方面，根据以往的线性压缩机，由于气缸或活塞由磁性体构成，从而存在如下 说 明 书CN 104251190 A 2/10页 5 问题：在上述线性马达产生的磁通（flux）透过上。

13、述气缸或活塞泄漏到外部的量增多，随之 压缩机的效率降低。 发明内容 0013 发明所要解决的技术问题 0014 本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种防止压缩机内部部件 磨损或损伤的线性压缩机。 0015 用于解决技术问题的方案 0016 本发明的实施例的线性压缩机包括：壳体，设有冷媒吸入部；外定子，设在上述壳 体的内部，在该外定子上设有线圈；内定子，配置成与上述外定子具有间隔；永久磁铁，以 能够移动的方式配置在上述外定子和内定子的之间；气缸，具有用于压缩从上述冷媒吸入 部吸入的冷媒的压缩空间；活塞，与上述永久磁铁结合，能够在上述气缸的内部进行往复运 动；第一表面处理部，设在上述。

14、活塞上，所测定的硬度值为第一硬度值；以及第二表面处理 部，设在上述气缸上，具有第二硬度值，该第二硬度值与上述第一硬度值之间的硬度差在预 定值以上。 0017 另外，其特征在于，以韦克氏硬度为基准上述预定值至少在150Hv以上。 0018 另外，其特征在于，上述预定值被决定为，以使在上述活塞在设定时间期间反复运 动的过程中在上述活塞或气缸发生的磨损量在3m以下的值。 0019 另外，其特征在于，上述第一表面处理部或第二表面处理部由特氟龙（PTFE）、类金 刚石碳（DLC）、镍-磷合金材料及阳极氧化膜中的某一种材料构成。 0020 另外，其特征在于，上述第一表面处理部由上述特氟龙（PTFE）、类金。

15、刚石碳 （DLC）、镍-磷合金材料及阳极氧化膜中的某一种材料构成，上述第二表面处理部由上述特 氟龙（PTFE）、类金刚石碳（DLC）、镍-磷合金材料及阳极氧化膜中的与上述第一表面处理部 不同的另一种材料构成。 0021 另外，其特征在于，上述第一表面处理部由上述特氟龙（PTFE）构成，上述第二表面 处理部由上述阳极氧化膜构成。 0022 另外，其特征在于，上述活塞及气缸由非磁性材料构成。 0023 另外，其特征在于，上述活塞和气缸由铝或铝合金构成，上述活塞及气缸的铝或铝 合金由相同材质构成。 0024 另外，其特征在于，上述第一表面处理部被表面处理（设置）在上述活塞的外周面， 上述第二表面处理。

16、部被表面处理（设置）在与上述活塞的外周面相向的气缸的内周面。 0025 另外，其特征在于，上述活塞包括：活塞主体，被收容在上述气缸的内侧，法兰盘 部，向上述活塞主体的半径方向上扩张，且与上述永久磁铁结合；上述第一表面处理部设在 上述活塞主体的外周面。 0026 另一方式的线性压缩机，具备活塞，该活塞通过由施加到线圈上的电流形成的磁 通和永久磁铁的磁通相互作用而产生的力，在气缸的内部进行往复运动，其特征在于，包 括：第一表面处理部，设在上述活塞的外周面；以及第二表面处理部，设在上述气缸的内周 面，上述第一表面处理部的测定的硬度值和上述第二表面处理部的测定的硬度值具有预先 设定的硬度差。 说 明 。

17、书CN 104251190 A 3/10页 6 0027 另一方式的线性压缩机包括：壳体，设有冷媒吸入部；外定子，设在上述壳体的内 部，在该外定子上设有线圈；内定子，配置成与上述外定子具有间隔；永久磁铁，以能够移 动的方式配置在上述外定子和内定子的之间；气缸，具有用于压缩从上述冷媒吸入部吸入 的冷媒的压缩空间；活塞，与上述永久磁铁结合，可在上述气缸的内部进行往复运动；PTFE （Polytera Fluoroethylene）涂层，在上述活塞的外周面通过表面处理而形成；阳极氧化膜 层，在上述气缸的内周面通过阳极氧化（Anodizing）进行表面处理而形成。 0028 发明效果 0029 根据这。

18、样的本发明，气缸和活塞由非磁性材料特别是由铝材构成，从而能够防止 在马达组件产生的磁通泄漏到气缸外部的现象，具有能够改善压缩机的效率的优点。 0030 再有，在活塞和气缸相对着的面，尤其是活塞的外表面和气缸的内表面分别设置 有表面处理部，以提高耐磨损性，从而具有能够提高压缩机部件的可靠性的优点。 0031 再有，将设在活塞外表面的第一表面处理部的硬度和设在气缸内表面的第二表面 处理部的硬度之间的差值形成在规定范围内，由此具有能够减小气缸或活塞的磨损度的优 点。 0032 尤其是，通过将上述第一表面处理部的硬度和第二表面处理部的硬度之间的差值 至少维持在规定值以上，能够防止活塞的外表面被压贴到气。

19、缸的内表面的现象，从而具有 能够防止活塞或气缸的破损的效果。 0033 再有，通过由价格低廉的铁素体（ferrite）构成设在马达组件上的永久磁铁，能够 减少压缩机的制作费用。 附图说明 0034 图1是示出本发明实施例的线性压缩机的内部结构的剖面图。 0035 图2是示出本发明实施例的气缸和活塞的结合状态的剖面图。 0036 图3是示出在图2的状态下活塞向一个方向移动的状态的剖面图。 0037 图4是示出本发明实施例的气缸和活塞的结合体的外观的剖面图。 0038 图5是示出本发明实施例的气缸或活塞的磨损程度随第一、第二表面处理部之间 的硬度差而变化的曲线图。 0039 附图标记说明 0040。

20、 10：线性压缩机 0041 100：壳体 0042 110：框架 0043 120：气缸 0044 130：活塞 0045 140：吸入消音器 0046 151，155：第一弹簧、第二弹簧 0047 160：供油装置 0048 170：吐出阀 0049 200：马达组件 0050 210：外定子 说 明 书CN 104251190 A 4/10页 7 0051 220：内定子 0052 230：永久磁铁 0053 240：定子盖 0054 310：第一表面处理部 0055 320：第二表面处理部 具体实施方式 0056 下面，参照附图，对本发明的具体实施例进行说明。但是，本发明的思想不限于所。

21、 示出的实施例，若是理解本发明的思想的本领域的技术人员，则可在相同的思想范围内容 易提出其他实施例。 0057 图1是示出本发明的实施例的线性压缩机的内部结构的剖面图。 0058 参照图1，本发明的实施例的线性压缩机10包括：气缸120，设在壳体110的内部； 活塞130，在上述气缸120的内部进行往复直线运动；以及马达组件（Assembly）200，向上述 活塞130赋予驱动力。上述壳体110可由上部壳体和下部壳体结合构成。 0059 上述壳体110包括：流入冷媒的吸入部101；以及吐出部105，排出在上述气缸120 的内部中压缩的冷媒。经由上述吸入部101吸入的冷媒经过吸入消音器140向上。

22、述活塞 130的内部流动。在冷媒通过上述吸入消音器140的过程中，噪声被减小。 0060 在上述气缸120的内部形成有利用上述活塞130对冷媒进行压缩的压缩空间P。此 外，在上述活塞130形成有使冷媒流入上述压缩空间P的吸入孔131a，在上述吸入孔131a 的一侧设有选择性地开放上述吸入孔131a的吸入阀132。 0061 在上述压缩空间P的一侧设有吐出阀组件170、172、174，用于排出在上述压缩空 间P中压缩的冷媒。即，上述压缩空间P可以理解为是形成在上述活塞130的一侧端部和 吐出阀组件170、172、174之间的空间。 0062 上述吐出阀组件170、172、174包括：吐出盖172。

23、，用于形成冷媒的吐出空间；吐出 阀170，当上述压缩空间P的压力在吐出压力以上时开放而使冷媒流入上述吐出空间；以及 阀弹簧174，设在上述吐出阀170和吐出盖172之间，以轴向赋予弹力。在此，上述“轴向“ 可理解为是上述活塞130进行往复运动的方向，即图1中的横向。 0063 上述吸入阀132形成在上述压缩空间P的一侧，上述吐出阀170可设在上述压缩 空间P的另一侧，即上述吸入阀132的相反侧。 0064 在上述活塞130在上述气缸120的内部进行往复直线运动的过程中，若上述压缩 空间P的压力变得低于上述吐出压力且在吸入压力以下，则上述吸入阀132开放，冷媒被吸 入至上述压缩空间P。反过来，若。

24、上述压缩空间P的压力在上述吸入压力以上，则在上述吸 入阀132闭合的状态下上述压缩空间P中的冷媒被压缩。 0065 另一方面，上述压缩空间P的压力在上述吐出压力以上时，上述阀弹簧174变形而 使上述吐出阀170打开，冷媒从上述压缩空间P吐出，排出到吐出盖172的吐出空间。 0066 此外，上述吐出空间的冷媒经过上述吐出消音器176流入环状管（Lo op pipe） 178。上述吐出消音器176能够减小被压缩的冷媒的流动噪声，上述环状管178将压缩的冷 媒引向上述吐出部105。上述环状管178与上述吐出消音器176结合而弯曲延伸，并与上述 吐出部105结合。 说 明 书CN 104251190 。

25、A 5/10页 8 0067 上述线性压缩机10还包括框架110。上述框架110用于固定上述气缸200，与上述 气缸200一体形成，或者借助其他紧固构件紧固。此外，上述吐出盖172及吐出消音器176 可以与上述框架110结合。 0068 上述马达组件200包括：外定子210，固定在上述框架110上，围绕上述气缸120配 置；内定子220，向上述外定子210的内侧具有间隔而配置；以及永久磁铁230，位于上述外 定子210和内定子220之间的空间。 0069 上述永久磁铁230可通过与上述外定子210及内定子220之间的相互电磁力进行 直线往复运动。此外，上述永久磁铁230可由具有1个极的单一磁铁。

26、构成，也可以由具有3 个极的多个磁铁结合构成。具体而言，具有3个极的磁铁而言，如果一面以N-S-N型分布则 另一面以S-N-S型分布。 0070 上述永久磁铁230可借助连接构件138与上述活塞130结合。上述连接构件138 可从上述活塞130的一侧端部向上述永久磁铁130延伸。随着上述永久磁铁230直线移动， 上述活塞130与上述永久磁铁230一同在轴向上进行直线往复运动。 0071 上述外定子210包括绕组体213、215和定子铁芯211。 0072 上述绕组体213、215包括：绕线轴（Bobbin）211；以及沿着上述绕线轴211的圆周 方向卷绕的线圈215。上述线圈215的截面可以是。

27、多边形形状，作为一例可以是六边形。 0073 上述定子铁芯211是在圆周方向上层叠多个层片（lamination）而构成，可配置成 围绕上述绕组体213、215。 0074 若向上述马达组件200施加电流，则电流流过上述线圈215，由流过上述线圈215 的电流在上述线圈215周边形成磁通（flux），上述磁通沿着上述外定子210和内定子220 形成闭合回路而流动。 0075 沿着上述外定子210和内定子220流经的磁通和上述永久磁铁230的磁通相互作 用，可以产生使上述永久磁铁230移动的力。 0076 在上述外定子210的一侧，设有定子盖240。上述外定子210的一侧端被上述框架 110支撑。

28、，另一侧端被上述定子盖240支撑。 0077 上述内定子220固定在上述气缸120的外周。此外，通过在上述气缸120的外侧 沿着圆周方向层叠多个层片来构成上述内定子220。 0078 上述线性压缩机10包括：用于支撑上述活塞130的支承件（Supporter）135；以及 从上述活塞130向上述吸入部101延伸的后盖（Back cover）115。上述后盖115被配置成 覆盖上述吸入消音器140的至少一部分。 0079 在上述线性压缩机10上设有多个弹簧151、155，该多个弹簧151、155的固有振动 频率被调节成使得上述活塞130能够进行共振运动。 0080 上述多个弹簧151、155包括。

29、：被支撑在上述支承件135和定子盖240之间的第一 弹簧151；以及被支撑在上述支承件135和后盖115的之间的第二弹簧155。 0081 可在上述气缸120或活塞130的两侧设置多个上述第一弹簧151，可在上述气缸 120或活塞130的前方设置多个上述第二弹簧155。 0082 在此，上述“前方“可理解为从上述活塞130朝向上述吸入部101的方向。即，可 以将从上述吸入部101朝向上述吐出阀组件170、172、174的方向理解为“后方“。该术语 在以下的说明中也以同样的方式使用。 说 明 书CN 104251190 A 6/10页 9 0083 可在上述壳体100的内部底面储存规定的油。此外。

30、，在上述壳体100的下部可设 有用于泵送油的供油装置160。上述供油装置160可由随着上述活塞130进行往复直线运 动而产生的振动所驱动而向上方泵送油。 0084 上述线性压缩机10还包括供油管165，该供油管165用于从上述供油装置160引 导油的流动。上述供油管165可从上述供油装置160延伸到上述气缸120和活塞130之间 的空间。 0085 从上述供油装置160泵送的油经过上述供油管165被供给到上述气缸120和活塞 130之间的空间，起到冷却和润滑作用。 0086 图2是示出本发明实施例的气缸和活塞的结合状态的剖面图，图3是示出在图2 的状态下活塞向一个方向移动的状态的剖面图，图4是。

31、示出本发明实施例的气缸和活塞的 结合体的外观的剖面图。 0087 参照图2图4，本发明实施例的活塞130能够在气缸120的内侧进行往复运动。 0088 上述活塞130可由非磁性材料的铝材（铝或铝合金）构成。由于上述活塞130油铝 材构成，所以能够防止在上述马达组件200产生的磁通传递到上述活塞130而泄漏至上述 活塞130的外部的现象。此外，可通过锻造方法形成上述活塞130。 0089 上述活塞130包括：活塞主体131，大体具有圆筒形状且配置在上述气缸120的内 部；以及法兰盘部136，从上述活塞主体131的一侧端部向半径方向扩展而将与上述永久磁 铁230结合。 0090 在上述活塞主体13。

32、1的一面形成有上述吸入部131a。上述一面可以是与上述吐出 阀170面对的面，即背面。 0091 此外，上述活塞主体131包括外周面，在该外周面上设有形成规定的层或膜的第 一表面处理部310。可在上述活塞主体131的外周面进行表面处理来形成上述第一表面处 理部310。通过设置上述第一表面处理部310，可改善上述活塞主体131的耐磨损性、润滑 性或耐热性。作为一例，上述第一表面处理部310可以是“第一涂层“。 0092 作为一例，上述第一表面处理部310可由PTFE（特氟龙），DLC（Diamond Like Carbon：类金刚石碳），镍-磷合金材料以及阳极氧化膜（Anodizing laye。

33、r）中某一种材料 来构成。 0093 上述法兰盘部136具备多个孔137a、137b。上述多个孔137a、137b包括：一个以 上连结孔137a，用于插入与上述支承件135及连接构件138结合的紧固构件；以及一个以 上贯通孔137b，用于减小在上述活塞130的周边产生的流动阻力。 0094 另一方面，上述气缸120可由非磁性材料的铝材（铝或铝合金）构成。此外，上述气 缸120和活塞130的材料结构比，即种类和成分比可以相同。 0095 由于上述气缸120由铝材构成，所以能够防止在上述马达组件200产生的磁通传 递到上述气缸120而泄漏至上述气缸120的外部的现象。此外，可通过挤压成形方法来形 。

34、成上述气缸120。 0096 此外，由于上述活塞130和气缸120由相同的材料（铝）构成，所以热膨胀系数相 同。在线性压缩机10运行时，上述壳体100内部形成高温（约100）的环境，由于上述活 塞130和气缸120的热膨胀系数相同，所以上述活塞130和气缸120可变形相同的量。 0097 结果，能够防止因活塞130和气缸120以不同的大小或向不同方向热变形所引起 说 明 书CN 104251190 A 7/10页 10 的活塞130在运动期间与上述气缸120发生干涉。 0098 上述气缸120具有中空的圆筒形状，且以使上述活塞主体131能够移动的方式收 容上述活塞主体131。上述气缸120包括。

35、与上述活塞主体131的外周面相向的内周面。在 上述气缸120的内周面设有用于形成规定的层或膜的第二表面处理部320。 0099 上述第二表面处理部320可由与上述第一表面处理部310不同的表面处理方法来 形成。通过设置上述第一表面处理部310，能够改善上述活塞主体131的耐磨损性、润滑性 或耐热性。作为一例，上述第二表面处理部320可以是第二涂层。 0100 作为一例，上述第二表面处理部320可由PTFE（特氟龙）、DLC（Diamond Like Carbon），镍-磷合金材料以及阳极氧化膜（Anodizing layer）中的某一种材料构成。 0101 在上述活塞130的外周面和上述气缸1。

36、20的内周面之间，有可能存在规定大小以 上的硬度（hardness）差异。若上述活塞130的外周面和上述气缸120的内周面之间的硬 度差过小，则在上述活塞130在上述气缸120的内侧反复移动的过程中，有可能发生上述活 塞130以及气缸120中的某一个被压贴到另一个上的现象，即发生表面磨损。 0102 因此，本发明的实施例的特征在于，设有上述第一表面处理部310的活塞130和设 有上述第二表面处理部320的气缸120的硬度形成为规定大小以上，从而改善上述活塞130 或气缸120的耐磨损性（或耐磨性）。 0103 下面，对上述第一表面处理部310或第二表面处理部320的结构以及表面处理方 法进行说。

37、明。 0104 首先，上述第一表面处理部310或第二表面处理部320可包括PTFE（Polytera Fluoroethylene）。上述PTFE是氟类聚合体，一般称作“特氟龙”。 0105 就上述PTFE而言，在将氟树脂做成涂料的状态下，喷射到上述活塞130的外周面 或气缸120的内周面，并在规定温度下经过加热和烧结过程来形成非活性涂层。 0106 上述PTFE具有较低的摩擦系数，所以在涂敷到上述活塞130的外周面或气缸120 的内周面的情况下，能够提高表面的润滑性，改善耐磨损性。 0107 另一方面，上述PTFE的硬度非常小，硬度测定是通过铅笔硬度测定方法进行测 定。作为一例，上述PTFE。

38、的硬度可以是铅笔硬度HB以上。若将上述PTFE的硬度换算成韦 克氏硬度（Hv），则上述PTFE的硬度大约为030Hv（参照下表1）. 0108 作为另一例，在上述第一表面处理部310或第二表面处理部320上，可以设置基于 阳极氧化（Anodizing）技术的被膜，即阳极氧化膜。 0109 上述阳极氧化技术是镀铝的一种，是利用了若把铝用作两极并通电，则由两极产 生的氧气铝面被氧化而生成氧化铝被膜的特性的加工技术。 0110 上述阳极氧化膜具有耐腐蚀性和绝缘性优良的特性。 0111 此外，上述阳极氧化膜的硬度可以根据被涂敷材料（母材）的状态或成分而不同， 但是大体可以形成为300500Hv（下面，。

39、参照表1）。 0112 作为另一例，在上述第一表面处理部310或第二表面处理部320可设有DLC （Diamond-Like Carborn）。 0113 上述DLC是非晶质的碳类新材料，通过电气加速等离子体中的碳离子或激活的烃 分子，使其冲撞到表面来形成薄膜状的物质。 0114 上述DLC的物理性质与钻石类似，具有较高的硬度和耐磨损性，电气绝缘性优良， 说 明 书CN 104251190 A 10 8/10页 11 且具有较低的摩擦系数，从而具有润滑性优秀的特性。 0115 上述DLC的硬度可形成为大约1，5001，800Hv（参照下面的表1）。 0116 作为另一例，在上述第一表面处理部3。

40、10或第二表面处理部320上可包含镍-磷 合金材料。 0117 可通过无电解（electroless）镀镍（plating）方式将上述镍-磷合金材料设在上 述活塞130的外周面或气缸120的内周面，镍成分和磷成分以均匀的厚度析出表面。上述 镍-磷合金材料的化学组成比可以是镍（Ni）为9092%，磷（P）为910%。 0118 上述镍-磷合金材料改善表面的耐腐蚀性和耐磨损性，具有润滑性优良的特性。 0119 上述镍-磷合金材料的硬度可以约为500600Hv（参照下面的表1）。 0120 表1 0121 涂敷材料（方法）硬度（Hv，韦克氏硬度） PTFE（特氟龙）030（平均：15） 阳极氧化膜（。

41、Anodizing layer）300500（平均：400） DLC（Diamond Like Carbon）1,5001,800（平均：1,650） 镍-磷合金500600（平均：550） 0122 如上所述，上述第一表面处理部310或第二表面处理部320可由上述四种涂敷材 料（方法）中的某一种材料（方法）来构成。 0123 但是，上述第一表面处理部310和第二表面处理部320由相互不同的涂敷材料（方 法）来形成，因此上述活塞130的外表面和气缸120的内表面形成规定大小以上的硬度差。 为了便于说明，将上述第一表面处理部310的硬度置称为“第一硬度值”，上述第二表面处 理部320的硬度值称为。

42、“第二硬度值”。 0124 本实施例的上述四种材料（方法）选择能够形成上述规定大小以上的硬度差的材 料（方法）。下面，参照试验曲线图，对上述活塞或气缸的磨损程度随活塞和气缸的表面之间 的硬度差的变化趋势进行说明。 0125 图5是示出本发明实施例的气缸或活塞的磨损程度随第一表面处理部、第二表面 处理部之间的硬度差而变化的曲线图。 0126 图5是在活塞130的外表面和气缸120的内表面设置规定的表面处理部，通过实 验测定并整理了根据各表面处理部的硬度差而在活塞或气缸产生的磨损程度的曲线图。在 此，上述规定的表面处理部除了使用表1中记载的四种方法之外，使用了多种材料或方 法。 0127 此外，在。

43、上述活塞130在上述气缸120的内部反复进行往复运动的过程中，为了防 止上述活塞130和气缸120的损伤，并确保可靠性，以将上述活塞130或气缸120的表面的 磨损程度维持在3m以下为目标。 0128 参照图5，以使上述活塞130的第一表面处理部310和上述气缸120的第二表面 处理部320之间的硬度差达到50Hv的方式设置表面处理部，并使活塞执行规定时间以上例 说 明 书CN 104251190 A 11 9/10页 12 如100小时以上的往复运动时，观测到上述活塞130或气缸120的磨损程度大体为5m左 右。 0129 此外，在上述第一表面处理部310、第二表面处理部320之间的硬度差为。

44、80Hv时， 观测到上述活塞130或气缸120的磨损程度大体为4m左右。 0130 另一方面，上述第一表面处理部310、第二表面处理部320之间的硬度差为P1时， 观测到上述活塞130或气缸120的磨损程度大体为3m左右。在此，上述P1是在大体为 150Hv。此外，在上述硬度差为P1以上的区间，上述磨损程度可维持3m以下，上述硬度差 越大，上述磨损程度可逐渐减小。 0131 综上所述，为了确保活塞130和气缸120的工作可靠性，可以上述活塞130的第一 表面处理部310和上述气缸120的第二表面处理部320之间的硬度差大体在150Hv以上的 方式选择各表面处理部。 0132 下面，参照表2，对。

45、在活塞130的第一表面处理部310上设置上述四种涂敷材料 （方法）中的某一种，在气缸120的第二表面处理部320设置另一种时，上述活塞130和气缸 120的硬度差进行说明。 0133 【表2】 0134 0135 上述表2示出为了便于计算利用各涂敷材料的硬度平均值来计算的硬度差值。 0136 具体来说，在上述第一表面处理部310及第二表面处理部320中某一个表面处理 部形成经阳极氧化的氧化被膜，在另一个表面处理部设置镍-磷合金材料的情况下，表面 处理部之间的硬度差大体为150Hv。 0137 反过来，在上述第一表面处理部310及第二表面处理部320中某一个的表面处 说 明 书CN 104251。

46、190 A 12 10/10页 13 理部形成DLC，在另一个表面处理部形成PTFE的情况下，表面处理部之间的硬度差大体为 1,635Hv。 0138 此外，在上述第一表面处理部310及第二表面处理部320中某一个表面处理部形 成PTFE，另一个表面处理部形成经阳极氧化的氧化被膜的情况下，表面处理部之间的硬度 差大体为385Hv。 0139 在上述第一表面处理部310及第二表面处理部320中某一个的表面处理部形成 PTFE，另一个表面处理部形成镍-磷合金材料的情况下，表面处理部之间的硬度差大体为 535Hv。 0140 在上述第一表面处理部310及第二表面处理部320中某一个的表面处理部形成经。

47、 阳极氧化的氧化被膜，另一个表面处理部形成DLC的情况下，表面处理部之间的硬度差大 体为1，250Hv。 0141 在上述第一表面处理部310及第二表面处理部320中某一个的表面处理部形成 DLC，另一个表面处理部形成镍-磷合金材料的情况下，表面处理部之间的硬度差大体为1， 100Hv。 0142 如上所述，利用上述四种涂敷材料中某一种来构成上述第一表面处理部310，并利 用另一种来构成上述第二表面处理部320的情况下，形成上述活塞130和气缸120的硬度 差值最小为150Hv，最大为1，635Hv。即，硬度差值至少可在150Hv以上。 0143 利用上述四种涂敷材料来构成上述第一表面处理部3。

48、10、第二表面处理部320的 情况下，可维持成为图5所示的判定耐磨性的基准的硬度差150Hv以上。 0144 综上所述，在上述活塞130的外表面和气缸120的内表面，利用上述四种涂敷材料 来构成表面处理部的情况下，能够将上述活塞130或气缸120的耐磨性维持在良好的水平 上。随之，在形成上述活塞130的往复运动的过程中，能够确保上述活塞130或气缸120的 动作的可靠性。 0145 作为一例，在上述活塞130的第一表面处理部310由PTFE构成，上述气缸120的第 二表面处理部320由阳极氧化膜构成的情况下，第一表面处理部310、第二表面处理部320 之间的硬度差为385Hv，所以能够满足所要求的硬度差值。 0146 另外，上述第一表面处理部310和第二表面处理部320之间的硬度差可以在 150Hv1635Hv，优选在150Hv1250Hv。上述第一表面处理部310和第二表面处理部320 之间的硬度差进一步优选在150Hv1100Hv，更进一步优选在150Hv535Hv，最优选在 150Hv385Hv。 0147 此外，由于在往复运动的活塞130上形成PTFE的涂层，所以能够改善润滑性能，通 过在气缸120的内周面形成阳极氧化膜，能够改善耐腐蚀性和绝缘性，从而能够确保活塞 130和气缸120的动作可靠性。 说 明 书CN 。