專利名稱：內(nèi)燃機(jī)活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的上位概念的內(nèi)燃機(jī)活塞。
背景技術(shù)：
歐洲專利文獻(xiàn)EP 0 799 373 B1公開一種活塞，其包含一個(gè)布置在活塞頭的邊緣區(qū)域的冷卻通道，該冷卻通道在活塞裙一側(cè)被一個(gè)處于機(jī)械張力下、由兩部分組成的遮蓋環(huán)封閉。這里，特別是非常耗費(fèi)的遮蓋環(huán)的裝配是不利的。此外，遮蓋環(huán)的兩個(gè)半圓形的元件在其能夠在預(yù)緊力下裝入到活塞頭上為此而預(yù)設(shè)的支撐上之前，必須先借助一個(gè)相對復(fù)雜的專用工具進(jìn)行預(yù)緊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于避免現(xiàn)有技術(shù)的這個(gè)缺點(diǎn)。
該任務(wù)是借助主權(quán)利要求的技術(shù)特征得到解決。本發(fā)明符合目的的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
在這里有利的是，一方面，按照本發(fā)明冷卻通道的由兩個(gè)半殼組成的遮蓋物具有一個(gè)向內(nèi)的溝槽，通過該溝槽，這些半殼為了裝配可以快速且簡單地被推至一個(gè)位于活塞外側(cè)、與溝槽形狀互補(bǔ)而形成的突出部。另一方面，這些半殼在它們的接合面的區(qū)域內(nèi)具有卡扣連接，借助這些連接，半殼可快速地相互連接在一起。


下面借助

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1以一個(gè)由兩半組成的、沿圖2中成90度角的折線I-I的截面圖顯示一個(gè)內(nèi)燃機(jī)活塞，該活塞包含一個(gè)冷卻通道，該冷卻通道被兩個(gè)半殼封閉；圖2顯示沿圖1的直線A-A貫穿整個(gè)活塞的一個(gè)截面圖；
圖3顯示沿圖2或者圖4的直線D-D的一個(gè)截面圖；圖4顯示卡扣連接在一起的兩個(gè)半殼的一個(gè)頂視圖，該視圖包含沿圖1的直線IV-IV在卡扣連接區(qū)域內(nèi)的局部剖面圖；圖5顯示卡扣連接在一起的兩個(gè)半殼的一個(gè)透視圖；以及圖6顯示活塞沿圖1的箭頭VI的方向的一個(gè)側(cè)視圖，該活塞包含一個(gè)按照本發(fā)明被兩個(gè)半殼封閉的冷卻通道。
附圖標(biāo)記說明1活塞2縱軸3、3′活塞銷孔4活塞頂5燃燒室6冷卻通道7環(huán)壁8環(huán)肋9、9′活塞銷座支撐10、10′活塞裙連接件11、11′活塞銷座12活塞銷座11、11′的端面13活塞縱軸14、14′活塞裙元件15凹進(jìn)處16突出部17、17′半殼，遮蓋物18在半殼17、17′內(nèi)的溝槽19半殼17、17′在活塞頂側(cè)的擋板20環(huán)壁7活塞裙一側(cè)的端面21、21′半殼17、17′活塞裙一側(cè)的擋板22活塞裙元件14、14′的臺(tái)階23裂縫
24、24′扣臂25、25′卡扣連接26、26′接合面27、27′底切28、28′接合面29、29′鉤扣30、30′保持架31、31′凹進(jìn)處32孔33孔34活塞的內(nèi)部空間35至38小底座39凸緣40在突出部16內(nèi)的凹進(jìn)處41、41′活塞裙元件14、14′的端面具體實(shí)施方式
圖1以一個(gè)沿圖2中成90度角的折線I-I的截面圖顯示一個(gè)內(nèi)燃機(jī)整體式活塞1，該截面圖由兩半組成，其中左半部分表示活塞1沿一個(gè)活塞銷孔3的一根縱軸2的一個(gè)截面圖，右半部分表示活塞1與左半部分相互交錯(cuò)90度的一個(gè)縱截面圖。活塞1是由鋼制成，并且在活塞頂4的區(qū)域內(nèi)具有一個(gè)燃燒室5。在活塞頂4的徑向外部區(qū)域布置有一個(gè)環(huán)形的環(huán)繞的冷卻通道6，該冷卻通道的徑向外部是以一個(gè)外形吻合地形成于活塞頂4上的環(huán)壁7為界，其徑向內(nèi)部部分以一個(gè)環(huán)肋8、部分以一個(gè)活塞銷座支撐9、9′以及部分以一個(gè)活塞裙連接件10、10′為界。環(huán)壁7在這里用作活塞環(huán)支撐。
通過活塞銷座支撐9、9′，各帶一個(gè)活塞銷孔3、3′的每個(gè)活塞銷座11、11′各自外形吻合地形成于活塞頂4上?；钊N座11、11′的端面12是相對于環(huán)壁7朝著活塞縱軸13的方向向內(nèi)縮進(jìn)布置的?；钊N座11、11′是通過活塞裙元件14、14′相互連接在一起，這些活塞裙元件各自通過一個(gè)活塞裙連接件10、10′外形吻合地形成于活塞頂4上?；钊?在活塞裙元件14、14′和環(huán)壁7之間具有凹進(jìn)處15。
在活塞銷座11和11′的徑向外側(cè)上并且在活塞裙連接件10和10′上外形相吻合地形成一個(gè)環(huán)繞的突出部16，該突出部的橫截面基本上為矩形，并且該突出部的作用在于用作兩個(gè)半殼17和17′的支撐軌，冷卻通道6被這兩個(gè)半殼封閉，此外，凹進(jìn)處15在活塞裙元件14、14′的區(qū)域內(nèi)也被這兩個(gè)半殼遮蓋。為了這個(gè)目的，這些半殼17、17′在它們的內(nèi)側(cè)上各自具有一個(gè)環(huán)繞的溝槽18，該溝槽的內(nèi)面與突出部16的外面如此互補(bǔ)，以致半殼17、17′可以通過它們的溝槽18被推至突出部16。在本實(shí)施例中，半殼17、17′是由一種耐熱塑料組成，并且用注塑方法制成。半殼17、17′也可以由一種其他材料組成，例如由鋼或者鋁組成，其中半殼可以通過鑄造或者鍛造制成，這也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
如下面進(jìn)一步的說明，半殼17、17′的橫截面形狀是依賴于下列情況而改變這些半殼是否在活塞銷座11、11′的端面12的區(qū)域內(nèi)遮蓋冷卻通道6，如圖1的左半部分所示，或者是在活塞裙元件14、14′的區(qū)域內(nèi)遮蓋冷卻通道6，如圖1截面圖的右半部分所示。在活塞銷座11、11′的端面12的區(qū)域內(nèi)，半殼具有僅沿活塞頂4的方向向上的擋板19，該擋板緊貼在環(huán)壁7活塞裙一側(cè)的端面12上，與此相反地，這些半殼在朝著端面12的方向上由于缺乏支撐可能性而沒有外形吻合形成于半殼上的元件。與此相對，如圖1截面圖的右半部分所示，半殼17、17′在活塞裙元件14、14′的區(qū)域內(nèi)，除了在活塞頂側(cè)的擋板19，還具有活塞裙側(cè)的擋板21(見圖5)，該擋板在活塞裙元件14、14′的臺(tái)階22上得到支撐。
兩個(gè)擋板19和21、21′的作用在于特別是在較快的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，部分靠著環(huán)壁7活塞裙側(cè)的端面20、部分靠著活塞裙元件14、14′活塞頂側(cè)的臺(tái)階22來支撐半殼17、17′，借此在軸向上可靠固定半殼。此外，半殼17、17′對于其由鋼組成的情況，為環(huán)壁7及借此為活塞頂4的邊緣形成一個(gè)支撐，因此當(dāng)活塞1的負(fù)載較大時(shí)將避免活塞頂邊緣沿著活塞銷座11、11′的方向彎曲。
在圖2所示的沿圖1的直線A-A或者IV-IV貫穿活塞1以及兩個(gè)半殼17和17′的截面圖首先顯示在圖1的右半部分表示的半殼17、17′的截面圖穿過半殼17和17′的接合面{26、28′}之間和{26′、28}之間的裂縫23，因此在圖1的右半部分截面圖中，半殼17′的接合面26是以頂視圖，它的扣臂24是以截面圖表示的。
在圖2中可看到活塞1的貫穿活塞銷座9、9′和活塞裙連接件10、10′的截面。此外，還表示了半殼17、17′的活塞銷座一側(cè)的擋板21和21′的空間分布，這兩個(gè)擋板在相對的側(cè)面上分別超過由半殼17、17′形成的圓的四分之一，并且按照圖1僅布置在活塞裙元件14、14′的區(qū)域內(nèi)。圖2特別顯示卡扣連接25和25′，借助這兩個(gè)連接，兩個(gè)半殼17、17′束緊在一起，也借此固定在活塞1上。在這里，外形吻合地形成于活塞體上、環(huán)繞的突出部16有助于在軸向上固定半殼17、17′，半殼17、17′通過其環(huán)繞的溝槽18被推至該突出部；卡扣連接25、25′有助于在徑向上固定半殼。
卡扣連接25、25′分別由位于半殼17、17′的其中一個(gè)接合面28、28′的區(qū)域內(nèi)設(shè)在其外側(cè)上的底切27、27′和由位于各自的半殼17′、17的另一個(gè)接合面26、26′的區(qū)域內(nèi)、外形吻合而形成的帶有向內(nèi)的鉤扣29、29′的扣臂24′、24組成，這兩個(gè)鉤扣在組裝兩個(gè)半殼17、17′時(shí)卡扣在各自的另一個(gè)半殼17′、17的底切27、27′內(nèi)。在接合面28、28′的區(qū)域內(nèi)，保持架30、30′(也可見圖5)，是這樣設(shè)置的在組裝半殼17、17′時(shí)，它們的扣臂24、24′可以被插入到由保持架30、30′構(gòu)成的搭環(huán)內(nèi)。保持架30、30′使半殼17、17′的裝配變得容易，因?yàn)樗鼈儤?gòu)成扣臂24、24′的一個(gè)導(dǎo)向裝置。另一方面，保持架為防止在活塞1的負(fù)載極大時(shí)卡扣連接25、25′無意的松開提供一定程度的可靠性。
此外，半殼17、17′具有截面為半圓形的凹進(jìn)處31、31′，其中一個(gè)凹進(jìn)處31′與一個(gè)截面同樣為半圓形的且在突出部16的區(qū)域內(nèi)設(shè)置在活塞外側(cè)上的凹進(jìn)處40相通，借此形成一個(gè)截面為圓形的孔32。此外，在圖2中示出了外形吻合地形成于半殼17、17′上的小底座35至38，它們的形狀和作用將在下面進(jìn)行詳細(xì)說明。
借助圖3沿圖2或者圖4中的直線D-D的一個(gè)截面圖，說明部分加工在突出部16內(nèi)、部分加工在半殼17′內(nèi)的孔32，該孔是軸向的且通過一個(gè)設(shè)置在活塞裙連接件10′內(nèi)的孔33延長到活塞的內(nèi)部空間34內(nèi)。由孔32和33形成的通道的作用在于，在軸向上將噴射的冷卻油引導(dǎo)到活塞的內(nèi)部空間34內(nèi)，特別是沿孔33的方向?qū)娚涞睦鋮s油引導(dǎo)到冷卻通道6內(nèi)。此外，在圖3中也表示了在圖4和圖5中顯示的、在活塞頂側(cè)構(gòu)成孔32的邊界的凸緣39。
圖4用頂視圖顯示半殼17和17′，其中圍繞卡扣連接25的區(qū)域是以沿圖1的直線IV-IV的局部剖視圖表示。
借助圖5中組裝在一起的半殼17和17′的透視圖，一方面既顯示活塞頂側(cè)的擋板19的布置也顯示活塞裙一側(cè)的擋板21和21′的布置。另一方面，可以看出，小底座35至38是設(shè)置在活塞裙一側(cè)的擋板21和21′的邊緣上，更確切地說，它們是這樣設(shè)置的，如特別是圖6顯示的活塞1的側(cè)視圖所示(沿圖1中箭頭VI的方向)，使得它們凸出穿過活塞裙元件14、14′的側(cè)面，以及使得半殼17、17′的活塞裙側(cè)的擋板21、21′支撐在活塞裙14、14′的活塞頂側(cè)的端面41、41′上。因此，半殼17、17′相對于活塞1的位置可以清楚地確定。
權(quán)利要求
1.內(nèi)燃機(jī)活塞(1)，包含-一個(gè)活塞頂(4)，-為兩個(gè)活塞銷座(11、11′)，外形吻合地在活塞頂(4)上形成的活塞銷座支撐(9、9′)，其中所述的活塞銷座支撐(9、9′)是相對于活塞頂(4)的徑向外部邊緣朝著活塞縱軸(13)的方向向內(nèi)縮進(jìn)布置的，-兩個(gè)連接活塞銷座(11、11′)的活塞裙元件(14、14′)，-和一個(gè)布置在活塞頂(4)的邊緣區(qū)域內(nèi)、環(huán)形的冷卻通道(6)，該冷卻通道的徑向外部是以一個(gè)外形吻合地形成于活塞頂(4)上的環(huán)壁(7)為界，其徑向內(nèi)部部分以活塞銷座支撐(9、9′)和部分以一個(gè)外形吻合地形成于活塞頂(4)上的環(huán)肋(8)為界，以及其在活塞裙一側(cè)是以一個(gè)由兩部分組成的遮蓋物(17、17′)為界，其特征在于，-在活塞外側(cè)上靠近冷卻通道(6)處外形吻合地形成一個(gè)環(huán)繞的突出部(6)，-所述的遮蓋物由兩個(gè)半圓形半殼(17、17′)組成，這兩個(gè)半殼在朝向活塞的內(nèi)側(cè)上各具有一個(gè)環(huán)繞的溝槽(18)，該溝槽具有一個(gè)與突出部(16)如此互補(bǔ)的形狀，以致半殼(17、17′)可通過各自的溝槽(18)推至突出部(16)，-所述的半殼(17、17′)在活塞頂側(cè)各具有一個(gè)擋板(19)，通過這兩個(gè)擋板，半殼(17、17′)緊貼在環(huán)壁(7)的活塞裙一側(cè)的端面(20)上，和-所述的半殼(17、17′)在其接合面(26、26′、28、28′)的區(qū)域內(nèi)具有卡扣連接(25、25′)，借助這些卡扣連接，被推至突出部(16)的半殼(17、17′)可相互連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)活塞(1)，其特征在于，所述的半殼(17、17′)由一種耐熱塑料組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)活塞(1)，其特征在于，所述的半殼(17、17′)是由鋼組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)活塞(1)，其特征在于，所述的半殼(17、17′)是由鋁組成。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一頂所述的內(nèi)燃機(jī)活塞(1)，其特征在于，所述的半殼(17、17′)在活塞裙元件(14、14′)的區(qū)域內(nèi)具有在活塞裙一側(cè)的擋板(21、21′)，這些擋板支撐在活塞裙元件(14、14′)活塞頂側(cè)的臺(tái)階(22)上。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)活塞(1)，其特征在于，所述的卡扣連接(25、25′)是由在所述的半殼(17、17′)的其中一個(gè)接合面(28、28′)的區(qū)域內(nèi)設(shè)置在半殼的外側(cè)上且向內(nèi)的底切(27、27′)和在各自的半殼(17、17′)的另一個(gè)接合面(26、26′)的區(qū)域內(nèi)外形吻合而形成的扣臂(24、24′)組成，所述的扣臂帶有向內(nèi)的且卡扣在所述的底切(27、27′)內(nèi)的鉤扣(29、29′)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)活塞(1)，其特征在于，所述的半殼(17、17′)在其內(nèi)側(cè)上具有截面為半圓形的凹進(jìn)處(31、31′)，所述的凹進(jìn)處至少部分與截面為半圓形的、形成于突出部(16)內(nèi)的凹進(jìn)處(40)相通，以形成截面為圓形的、軸向的孔(32)，所述的孔一邊通向冷卻通道(6)，另一邊穿過設(shè)在活塞裙連接件內(nèi)的孔(33)通向活塞的內(nèi)部空間(34)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的內(nèi)燃機(jī)活塞(1)，其特征在于，所述的半殼(17、17′)在它們的外側(cè)上位于底切(27、27′)和其中一個(gè)接合面(28、28′)之間具有沿活塞縱軸(13)的方向的保持架(30、30′)，由這些保持架形成搭環(huán)，在裝配半殼(17、17′)時(shí)所述的扣臂(24、24′)可以插入到這些搭環(huán)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)活塞，其包含一個(gè)布置在活塞頂(4)的邊緣區(qū)域、環(huán)形的冷卻通道(6)，該冷卻通道在活塞裙一側(cè)被一個(gè)由兩個(gè)半圓形的半殼(17、17′)組成的遮蓋物(17、17′)封閉，這些在朝向活塞的內(nèi)側(cè)上具有一個(gè)環(huán)繞的溝槽(18)，通過該溝槽(18)，半殼(17、17′)可推至一個(gè)設(shè)置在活塞外側(cè)上的突出部(16)。此外，這些半殼(17、17′)在它們的接合面(26、26′、28、28′)的區(qū)域內(nèi)具有卡扣連接(25、25′)，借助這些卡扣連接，這些半殼(17、17′)可簡單地相互連接在一起。
文檔編號(hào)F02F3/22GK1863999SQ200480029168
公開日2006年11月15日 申請日期2004年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月6日
發(fā)明者賴納·沙普 申請人:瑪勒有限公司