專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的兩件式活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述的用于內(nèi)燃機(jī)的兩件式 活塞。
背景技術(shù)：
根據(jù)美國專利文獻(xiàn)US 6 557 514 Bl，公開了一種用于內(nèi)燃機(jī)的 兩件式活塞，該活塞包括頂部結(jié)構(gòu)和底部結(jié)構(gòu)。該活塞設(shè)有徑向向外 并接近于活塞頂?shù)沫h(huán)繞的冷卻道，該冷卻道在活塞的一側(cè)由頂部結(jié)構(gòu) 限定而在活塞桿的一側(cè)由冷卻道蓋板形成封閉結(jié)構(gòu)，該冷卻道蓋板是 所述底部的一部分。在該冷卻道蓋板上徑向向外具有兩個相對設(shè)置的 活塞桿，這兩個活塞桿通過兩個相對設(shè)置的活塞銷輪轂而相互連接， 其中，所述活塞銷輪轂分別通過輪轂連接部各自設(shè)置在所述冷卻道蓋 板上。現(xiàn)有技術(shù)公知的活塞的頂部結(jié)構(gòu)和底部結(jié)構(gòu)是由鋼制成的。
通常情況下，包括頂部結(jié)構(gòu)和底部結(jié)構(gòu)的活塞用于載重汽車。 因此，這種活塞通常具有相對較大的尺寸并由此而具有相對較大的重 量。

發(fā)明內(nèi)容
綜上所述，本發(fā)明的目的是提供一種包括兩部分結(jié)構(gòu)并且特別 用于載重汽車的活塞，使這種活塞在沒有降低強(qiáng)度的情況下能夠減輕 活塞重量。
上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征得以實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要 求提供了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的結(jié)構(gòu)方案。
據(jù)此，由于凹槽的設(shè)置而使活塞桿連接部在設(shè)有凹槽的部分呈 徑向向內(nèi)設(shè)置，因此由于在該部分的較小半徑使活塞尺寸以及由此導(dǎo) 致的活塞重量得以減小。從而使活塞桿連接部在活塞頂一側(cè)與所述冷
4卻道蓋板的徑向內(nèi)部區(qū)域連接，而且活塞的強(qiáng)度得以保持，并且還進(jìn) 一步避免了活塞的二次運(yùn)動。


接下來根據(jù)附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施例進(jìn)行說明。圖中示出了 圖1為包括頂部結(jié)構(gòu)和底部結(jié)構(gòu)的冷卻道活塞的截面示意圖， 其中活塞分兩部分示出，而且活塞在底部的冷卻道蓋板和活塞桿頂部 區(qū)域之間具有凹槽，并且該凹槽還位于輪轂連接部的區(qū)域中。
附圖標(biāo)記說明
h 軸向尺寸
1 活塞
2 活塞1的頂部結(jié)構(gòu)
3 活塞1的底部結(jié)構(gòu)
4活塞頂
5活塞頂凹坑
6活塞環(huán)區(qū)
7、 7'、8導(dǎo)槽
9冷卻道
10冷卻道蓋板
11開口部
12、13活塞桿
14、15活塞桿連接部
16、17活塞銷輪轂
18、19輪轂連接部
20凹槽
21、22接觸區(qū)域
23活塞軸
24凹槽
25凸緣
具體實(shí)施例方式
圖1示出了活塞1的截面圖，其中，該活塞包括頂部結(jié)構(gòu)2和 底部結(jié)構(gòu)3。頂部結(jié)構(gòu)2形成活塞頂4，在該活塞頂中成型有活塞頂 凹坑5?；钊?在鄰近活塞頂4的位置上徑向向外設(shè)有環(huán)繞的活塞環(huán) 區(qū)6，該活塞環(huán)區(qū)設(shè)有導(dǎo)槽7、 7' 、 8，這些導(dǎo)槽用于容納未在圖中 示出的活塞環(huán)，其中，導(dǎo)槽7、 7'在活塞1的頂部結(jié)構(gòu)2中成型。
頂部結(jié)構(gòu)2在活塞頂一側(cè)限定出一條封閉的徑向向外環(huán)繞的冷 卻道9，該冷卻道在遠(yuǎn)離活塞頂?shù)牡酌嫱ㄟ^冷卻道蓋板10而形成封 閉結(jié)構(gòu)，冷卻道毐板IO是底部結(jié)構(gòu)3的一部分，并且該冷卻道蓋板 設(shè)有開口部ll，該開口部用于將冷卻液導(dǎo)入到冷卻道9中；該冷卻 道蓋板還設(shè)有另一個未在圖中示出的開口部，該另一個開口部用于將 冷卻液從冷卻道9中排出。在冷卻道蓋板10上，于活塞頂?shù)囊粋?cè)徑 向向外設(shè)有一個向上延伸的凸緣25，在該凸緣徑向向外的方向上形 成有活塞環(huán)區(qū)6的導(dǎo)槽8，該導(dǎo)槽用于容納未在圖中示出的刮油環(huán)。
底部結(jié)構(gòu)3進(jìn)一步還設(shè)有兩個相對設(shè)置的活塞桿12、 13，從截 面圖的右半側(cè)截面圖中可見，這部分截面圖是在平行于活塞1的受 壓-逆受壓方向上，其中示出了活塞桿12的截面圖；從截面圖的左半 側(cè)截面圖中可見，這部分截面圖是在垂直于右半側(cè)截面的截面方向 上，其中示出了活塞桿13的俯視圖。
活塞桿12、 13分別通過活塞桿連接部14、 15而各自與底部結(jié) 構(gòu)上的冷卻道蓋板IO連接?；钊麠U12、 13通過兩個活塞銷輪轂16、 17而相互連接，這兩個活塞銷輪轂相對設(shè)置并且分別通過輪轂連接 部18、 19而各自設(shè)置在冷卻道蓋板10上。由此，經(jīng)過活塞1的周圍， 活塞桿連接部14、 15無縫地過渡到輪轂連接部18、 19中。
活塞1在各個活塞桿12、 13和活塞環(huán)區(qū)6之間設(shè)有凹槽20，該 凹槽在活塞頂一側(cè)由冷卻道蓋板10限定，而在活塞桿一側(cè)由活塞桿 連接部14、 15限定，其中，活塞桿連接部14、 15的頂面與冷卻道蓋 板IO徑向向內(nèi)的區(qū)域連接。由此實(shí)現(xiàn)了，活塞桿連接部14、 15在活 塞桿12、 13的區(qū)域上至少形成近似截錐體的結(jié)構(gòu)，并且在該區(qū)域上
6與活塞軸23形成的夾角a大約為45° 。位于活塞桿12、 13的頂面和活塞環(huán)區(qū)6的底面之間的凹槽20的最大軸向尺寸h大體上對應(yīng)于活塞環(huán)區(qū)6的底面和活塞頂4的表面之間的尺寸。
此外，在輪轂連接部18、 19中徑向向外成型有截面呈圓弓形的凹槽24，該圓弓形凹槽逐漸過渡到設(shè)置在活塞桿12、 13區(qū)域上的凹槽20中。凹槽20能夠進(jìn)一步減輕活塞重量。
活塞1的頂部結(jié)構(gòu)2和底部結(jié)構(gòu)3能夠由鑄鐵或鋼制成，或者由諸如鋁或鎂的輕金屬制成。具有優(yōu)勢地，使直接承受燃燒氣體的頂部結(jié)構(gòu)2由鋼制成，而為了減輕重量而使底部結(jié)構(gòu)3由鋁制成。頂部結(jié)構(gòu)2和底部結(jié)構(gòu)3通過環(huán)形的接觸區(qū)域21和22采用焊接的方式連接在一起，例如采用摩擦焊接或采用硬焊料焊接。還可以將頂部結(jié)構(gòu)2與底部結(jié)構(gòu)3螺合連接在一起。
權(quán)利要求
1.一種活塞(1)，該活塞包括兩部分結(jié)構(gòu)并用于內(nèi)燃機(jī)，所述活塞包括，-頂部結(jié)構(gòu)(2)和與所述頂部結(jié)構(gòu)連接的底部結(jié)構(gòu)(3)；-由所述頂部結(jié)構(gòu)(2)形成的活塞頂(4)和徑向向外設(shè)置在所述活塞頂(4)上的活塞環(huán)區(qū)(6)；-徑向向外并鄰近所述活塞頂(4)設(shè)置的、環(huán)繞的、封閉的冷卻道(9)；-其中，所述冷卻道(4)面向所述活塞頂?shù)捻敳拷Y(jié)構(gòu)區(qū)域由所述頂部結(jié)構(gòu)(2)來限定；-其中，所述冷卻道(4)在底面上通過冷卻道蓋板(10)而形成封閉結(jié)構(gòu)，所述冷卻道蓋板是所述底部結(jié)構(gòu)(3)的一部分；-兩個相對設(shè)置的活塞桿(12、13)，所述兩個活塞桿分別通過活塞桿連接部(14、15)而各自與所述冷卻道蓋板(10)連接；-兩個相對設(shè)置的活塞銷輪轂(16、17)，所述兩個活塞銷輪轂分別通過輪轂連接部(18、19)而各自與所述冷卻道蓋板(10)連接，所述兩個活塞銷輪轂使所述活塞桿(12、13)相互連接；-其中，經(jīng)過所述活塞(1)的周圍，所述活塞桿連接部(14、15)無縫地過渡到所述輪轂連接部(18、19)中；其特征在于，在所述活塞桿(12、13)的區(qū)域中設(shè)有環(huán)繞的凹槽(20)，所述凹槽在所述活塞頂一側(cè)由所述冷卻道蓋板(10)限定，而在所述活塞桿一側(cè)由所述活塞桿連接部(14、15)限定，其中，所述活塞桿連接部(14、15)在所述活塞頂一側(cè)與所述冷卻道蓋板(10)的徑向內(nèi)部區(qū)域連接，而在所述活塞桿一側(cè)與所述活塞桿(12、13)的頂部區(qū)域連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞(1)，其特征在于，在所述輪 轂連接部(18、 19)的區(qū)域上環(huán)繞有截面呈圓弓形的凹槽(24)，該圓弓形凹槽逐漸過渡到設(shè)置在所述活塞桿(12、13)區(qū)域上的凹槽(20)中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活塞(1)，其特征在于，所述 活塞桿連接部(14、 15)在所述活塞桿(12、 13)的區(qū)域上至少形成 近似截錐體的結(jié)構(gòu)，并且在該區(qū)域上與活塞軸(23)形成的夾角(a ) 大約為45° 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的活塞(1)，其特征 在于，位于所述活塞桿(12、 13)的頂面和所述活塞環(huán)區(qū)(6)的底 面之間的所述凹槽(20)的最大軸向尺寸(h)大體上對應(yīng)于所述活 塞環(huán)區(qū)(6)的底面和所述活塞頂(4)的表面之間的尺寸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的兩件式活塞(1)，所述活塞包括，頂部結(jié)構(gòu)(2)和與所述頂部結(jié)構(gòu)連接的底部結(jié)構(gòu)(3)；徑向向外并鄰近活塞頂(4)設(shè)置的、環(huán)繞的、封閉的冷卻道(9)；所述冷卻道在底面上通過冷卻道蓋板(10)而形成封閉結(jié)構(gòu)；兩個相對設(shè)置的活塞桿(12、13)，所述兩個活塞桿分別通過活塞桿連接部(14、15)而各自與所述冷卻道蓋板(10)連接。為了降低活塞重量并由此還避免活塞的二次運(yùn)動，在所述活塞桿(12、13)的區(qū)域中設(shè)有環(huán)繞的凹槽(20)，所述凹槽在所述活塞頂一側(cè)由所述冷卻道蓋板(10)限定，而在所述活塞桿一側(cè)由所述活塞桿連接部(14、15)限定，其中，所述活塞桿連接部(14、15)在所述活塞頂一側(cè)與所述冷卻道蓋板(10)的徑向內(nèi)部區(qū)域連接，而在所述活塞桿一側(cè)與所述活塞桿(12、13)的頂部區(qū)域連接。
文檔編號F02F3/00GK101680394SQ200880019813
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者賴納·沙普 申請人:馬勒國際公司