一種帶有儲(chǔ)油槽的活塞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及活塞和制造活塞的方法，更具體地涉及帶有儲(chǔ)油槽的活塞與制造帶有儲(chǔ)油槽的活塞的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—般來說，發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞被配置為在氣缸的氣缸套內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。氣缸套的內(nèi)圓周和活塞的外圓周(也稱為活塞裙)之間的潤滑油有助于活塞和氣缸套在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中的潤滑和冷卻。
[0003]例如，美國專利2008/0314241 Al公開了一種帶有環(huán)形區(qū)域的活塞。圓周的徑向凹槽能夠位于所述環(huán)形區(qū)域的下方區(qū)域。所述圓周凹槽能夠被特殊設(shè)計(jì)為為刮油環(huán)提供大的接觸面并且減少對(duì)活塞的弱化影響。另外的作用是，所述圓周凹槽能夠收集油從而幫助潤滑。
[0004]另一個(gè)示例中，DE 10 2005 037 207 Al涉及包括儲(chǔ)油槽的活塞。所述儲(chǔ)油槽不對(duì)稱地排列在活塞環(huán)槽上，且大小不同。在運(yùn)行過程中，氣缸內(nèi)壁上生成具有不同油膜輪廓的不均勻的分布，這導(dǎo)致位于活塞環(huán)槽中的活塞環(huán)持久旋轉(zhuǎn)。
[0005]本發(fā)明涉及，至少部分涉及改善或克服前述系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞能夠包括:具有活塞裙的活塞體；至少一個(gè)在活塞裙上的活塞環(huán)槽，最低的活塞環(huán)槽位于第一平面內(nèi)；以及至少一個(gè)部分地從最低的活塞環(huán)槽延伸入活塞體的盲孔，每個(gè)盲孔沿縱向軸線延伸，每條縱向軸線與第一平面不平行。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠包含至少一個(gè)氣缸以及至少一個(gè)本文示例性公開的活塞，所述活塞適應(yīng)于在相應(yīng)的氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，制造用于發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的方法能夠包括:提供具有活塞裙的活塞體；提供至少一個(gè)在活塞裙上的活塞環(huán)槽，最低的活塞環(huán)槽被設(shè)置在第一平面內(nèi)；提供至少一個(gè)部分地從最低的活塞環(huán)槽延伸入活塞體的盲孔，每個(gè)盲孔沿縱向軸線延伸，每條縱向軸線和第一平面不平行。
[0009]本發(fā)明的其他功能和方面將會(huì)通過以下的說明和附圖變得顯而易見。
【附圖說明】
[0010]圖1是示例性活塞的示意圖；
[0011]圖2是帶有活塞環(huán)和盲孔的活塞環(huán)槽的示例性實(shí)施例的剖面圖；
[0012]圖3是帶有盲孔的活塞環(huán)槽的示例性實(shí)施例的剖面圖；以及
[0013]圖4是在與示例性活塞的中心縱向軸線垂直的平面上的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下是本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)的說明。本文所述和附圖所示的示例性實(shí)施例意在闡明本發(fā)明的原理，從而令本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)⒈景l(fā)明實(shí)施和使用在各種不同的環(huán)境和應(yīng)用中。因此，所述示范性實(shí)施例不是，且不應(yīng)被認(rèn)為是，其專利保護(hù)范圍的限制性描述。相反，本專利的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求限定。
[0015]本發(fā)明能夠部分地基于以下認(rèn)識(shí):至少一個(gè)盲孔至少部分地從最低的活塞環(huán)槽延伸入活塞，能夠提供起潤滑作用的儲(chǔ)油槽。具體而言，所述至少一個(gè)盲孔的特殊設(shè)計(jì)能夠在需要的時(shí)間、需要的位置和以需要的量促進(jìn)活塞裙和氣缸套之間的潤滑。
[0016]需要指出的是，本文示例性公開的活塞能夠用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、泵以及包含帶有至少一個(gè)活塞環(huán)槽和活塞環(huán)的活塞的其他機(jī)器(以下統(tǒng)稱為發(fā)動(dòng)機(jī))。為了清楚起見，下文中的示例性的活塞是結(jié)合內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)描述的。
[0017]參照圖1，示出了氣缸套2中的示例性的活塞I?；钊鸌和氣缸套2能夠被置于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體內(nèi)(未不出)。
[0018]所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)能夠包括未示出的功能部分，如燃料系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、外圍設(shè)備、傳動(dòng)系統(tǒng)部件等。另外，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)能夠是任意大小，有任意數(shù)目的氣缸，以及能夠是任意的氣缸排列類型(“V”型、直列式、星型等等)。所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可用于驅(qū)動(dòng)任何機(jī)械或其它設(shè)備，包括機(jī)車應(yīng)用、公路卡車或車輛、非公路卡車或車輛、推土設(shè)備、發(fā)電機(jī)、航空航天應(yīng)用、海上應(yīng)用、泵、固定設(shè)備、或其它發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用。
[0019]活塞I包括中心縱向軸線3。此外，活塞I包括帶有活塞裙6、活塞頂8和數(shù)個(gè)活塞環(huán)的活塞體4。此外，活塞I通過活塞桿9連接至所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸(未示出)，并且適應(yīng)于在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)在氣缸套2內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0020]活塞頂8和氣缸套2和氣缸蓋(未示出)一起限定了燃燒室11。
[0021]活塞裙6限定了活塞體4的外圓周。多個(gè)活塞環(huán)槽在活塞裙6中呈圓周延伸環(huán)繞活塞體4。具體而言，上部活塞環(huán)槽10、中部活塞環(huán)槽12和下部活塞環(huán)槽14位于所述活塞裙6上。下部活塞環(huán)槽14相比其他活塞環(huán)槽，與活塞頂8距離最遠(yuǎn)。換句話說，在該示范性實(shí)施例中，下部活塞環(huán)槽14是最低的活塞環(huán)槽。
[0022]多個(gè)活塞環(huán)中的每一個(gè)都布置在相應(yīng)的活塞環(huán)槽中。具體來說，壓縮環(huán)16位于上部活塞環(huán)槽10內(nèi)，中間環(huán)18位于中部活塞環(huán)槽12內(nèi)，刮油環(huán)20位于下部活塞環(huán)槽14內(nèi)。
[0023]活塞I進(jìn)一步包括至少一個(gè)盲孔22。如稍后結(jié)合圖2到4更詳細(xì)地所示，盲孔22部分地從下部活塞環(huán)槽14延伸入活塞體4。
[0024]在一些實(shí)施例中，活塞能夠包含與圖1所示的不同數(shù)量的活塞環(huán)槽及相應(yīng)的活塞環(huán)。在每種配置中，至少一個(gè)盲孔能夠至少部分地從最低的活塞環(huán)槽延伸入活塞體。
[0025]在一些實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠包括至少一個(gè)氣缸，每個(gè)氣缸有本文示例性公開的活塞。每個(gè)活塞能夠適應(yīng)于在相應(yīng)的缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0026]參考圖2，位于下部活塞環(huán)槽14中的刮油環(huán)20和盲孔22被更詳細(xì)地示出。
[0027]下部活塞環(huán)槽14位于第一平面24內(nèi)。換句話說，最低的活塞環(huán)槽位于第一平面24中。第一平面24垂直于活塞I的中心縱向軸線3。
[0028]下部活塞環(huán)槽14包括上壁26、后壁28和底壁30。刮油環(huán)20位于活塞環(huán)槽14的上壁26、后壁28和底壁30之間。
[0029]盲孔22從活塞裙6和下部活塞環(huán)槽14延伸進(jìn)入活塞體4。具體地，盲孔22部分地從下部活塞環(huán)槽14的后壁28和底壁30，和從位于下部活塞環(huán)槽14正下方的活塞裙6的一部分，延伸進(jìn)入活塞體4。
[0030]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)盲孔能夠部分地從最低的活塞環(huán)槽的上壁、后壁和/或底壁延伸進(jìn)入活塞體。
[0031]盲孔22向著遠(yuǎn)離活塞頂8 (見圖1)的方向沿著縱向軸線32延伸到活塞體4中。縱向軸線32與下部活塞環(huán)槽14所在的所述第一平面24不平行。相反，縱向軸線32與第一平面24成角α。
[0032]在一些實(shí)施例中，盲孔的縱向軸線和最低的活塞環(huán)槽所在的第一平面所成的角α能夠在5°到45°的范圍內(nèi)，如15°。
[0033]在一些實(shí)施例中，每個(gè)盲孔能夠有遠(yuǎn)離活塞頂方向的縱向軸線。在另一些實(shí)施例中，每個(gè)盲孔能夠有指向活塞頂方向的縱向軸線。在另一些實(shí)施例中，至少一個(gè)盲孔能夠有遠(yuǎn)離活塞頂方向的縱向軸線，以及至少一個(gè)盲孔能夠有指向活塞頂方向的縱向軸線。
[0034]在一些實(shí)施例中，每個(gè)角α可能一樣大?；蛘?，至少有一個(gè)角α能夠與至少另一個(gè)角α不一樣大。
[0035]此外，盲孔22徑向延伸入活塞體4。換句話說，盲孔22的縱向軸線32與活塞I的中心縱向軸線3相交。
[0036]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)盲孔能夠不沿徑向延伸入活塞體，使得所述盲孔的縱向軸線能夠不與活塞中心縱向軸線相交。
[0037]參見圖3，清楚起見，為了更詳細(xì)地闡明盲孔22的示例性幾何細(xì)節(jié)，下部活塞環(huán)槽14在此沒有示出刮油環(huán)20。
[0038]盲孔22延伸入活塞體4的深度為L。深度L能夠根據(jù)以下各種參數(shù)來選擇，如活塞直徑、活塞壁厚度、盲孔22所需的儲(chǔ)油槽體積、盲孔22所在位置、角α、盲孔直徑D，及/或盲孔22的總數(shù)。例如，深度L能夠在1mm至25mm的范圍內(nèi)，如15mm。
[0039]此外，盲孔22的直徑為D。類似于深度L，直徑D能夠根據(jù)以下各種參數(shù)來選擇，如活塞直徑、活塞壁厚度、盲孔22所需的儲(chǔ)油槽體積、盲孔22所在位置、角α、深度L，及/或盲孔22的總數(shù)。例如，直徑D能夠在3mm至12mm的范圍內(nèi)，如6mm。
[0040]在一些實(shí)施例中，每個(gè)盲孔能夠有相同的深度和/或相同的直徑?；蛘?，至少一個(gè)盲孔的深度和/或直徑不同于至少另一個(gè)盲孔的深度和/或直徑。
[0041]需要指出的是，深度L、直徑D和角α直接影響盲孔的儲(chǔ)油槽體積。自然而然地，深度L、直徑D和角α越大，盲孔的儲(chǔ)油槽也越大。
[0042]圖4顯示了包括多個(gè)盲孔22的示例性活塞I。
[0043]需要指出的是，為了清楚起見，盲孔22由虛線表示。然而，盲孔22不位于圖中所示的投影面上。如上文所述，每個(gè)盲孔22至少部分地從下部活塞環(huán)槽14延伸入活塞體4(參見，例如，圖2)。在所示的配置中，每個(gè)盲孔22沿徑向延伸入活塞體4。然而，如上文所述，在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)盲孔能夠不沿徑向延伸入活塞體。
[0044]如已述及，每個(gè)盲孔22沿縱向軸線延伸入活塞體4。圖4顯示了所述縱向軸線32的在投影面上的投影。所述投影由附圖標(biāo)記32’標(biāo)示。所述投影面垂直于活塞I的中心縱向軸線3。此外，所述投影面與第一平面24平行。
[0045]活塞I包括第一組盲孔34和第二組盲孔36。第一組盲孔34包括三個(gè)盲孔22，以及第二組盲孔36包括三個(gè)盲孔22。
[0046]第一組盲孔34相對(duì)于活塞I的中心縱向軸線3位于第二組盲孔36的對(duì)側(cè)。
[0047]在一些實(shí)施例中，第一組盲孔能夠包括至少一個(gè)盲孔，和/或第二組盲孔能夠包括至少一個(gè)盲孔。
[0048]第一組盲孔34的每個(gè)盲孔22的縱向軸線32在投影面上的投影32’分別與相鄰的第一組盲孔34的盲孔22的縱向軸線32在投影面上，或者，換句話說，在第一平面24上的投影32’之間成角β。
[0049]同樣地，第二組盲孔36的每個(gè)盲孔22的縱向軸線32在投影面上的投影32’分別與相鄰的第二組盲孔36的盲孔22的縱向軸線32在投影面上，或者，換句話說，在第一平面24上的投影32’之間成角β。
[0050]角β根據(jù)各種參數(shù)，如盲孔22的總數(shù)，來選擇。例如，角β能夠在5°至180°的范圍內(nèi)，