专利名称：用于内燃机的两件式活塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据独立权利要求所述的用于内燃机的两件式 活塞。
背景技术：
根据美国专利文献US 6 557 514 Bl，公开了一种用于内燃机的 两件式活塞，该活塞包括顶部结构和底部结构。该活塞设有径向向外 并接近于活塞顶的环绕的冷却道，该冷却道在活塞的一侧由顶部结构 限定而在活塞杆的一侧由冷却道盖板形成封闭结构，该冷却道盖板是 所述底部的一部分。在该冷却道盖板上径向向外具有两个相对设置的 活塞杆，这两个活塞杆通过两个相对设置的活塞销轮毂而相互连接， 其中，所述活塞销轮毂分别通过轮毂连接部各自设置在所述冷却道盖 板上。现有技术公知的活塞的顶部结构和底部结构是由钢制成的。
通常情况下，包括顶部结构和底部结构的活塞用于载重汽车。 因此，这种活塞通常具有相对较大的尺寸并由此而具有相对较大的重 量。
发明内容
综上所述，本发明的目的是提供一种包括两部分结构并且特别 用于载重汽车的活塞，使这种活塞在没有降低强度的情况下能够减轻 活塞重量。
上述目的通过独立权利要求的技术特征得以实现。从属权利要 求提供了能够实现本发明目的的结构方案。
据此，由于凹槽的设置而使活塞杆连接部在设有凹槽的部分呈 径向向内设置，因此由于在该部分的较小半径使活塞尺寸以及由此导 致的活塞重量得以减小。从而使活塞杆连接部在活塞顶一侧与所述冷
4却道盖板的径向内部区域连接，而且活塞的强度得以保持，并且还进 一步避免了活塞的二次运动。
接下来根据附图对本发明的一个实施例进行说明。图中示出了 图1为包括顶部结构和底部结构的冷却道活塞的截面示意图， 其中活塞分两部分示出，而且活塞在底部的冷却道盖板和活塞杆顶部 区域之间具有凹槽，并且该凹槽还位于轮毂连接部的区域中。
附图标记说明
h 轴向尺寸
1 活塞
2 活塞1的顶部结构
3 活塞1的底部结构
4活塞顶
5活塞顶凹坑
6活塞环区
7、 7'、8导槽
9冷却道
10冷却道盖板
11开口部
12、13活塞杆
14、15活塞杆连接部
16、17活塞销轮毂
18、19轮毂连接部
20凹槽
21、22接触区域
23活塞轴
24凹槽
25凸缘
具体实施例方式
图1示出了活塞1的截面图，其中，该活塞包括顶部结构2和 底部结构3。顶部结构2形成活塞顶4，在该活塞顶中成型有活塞顶 凹坑5。活塞1在邻近活塞顶4的位置上径向向外设有环绕的活塞环 区6，该活塞环区设有导槽7、 7' 、 8，这些导槽用于容纳未在图中 示出的活塞环，其中，导槽7、 7'在活塞1的顶部结构2中成型。
顶部结构2在活塞顶一侧限定出一条封闭的径向向外环绕的冷 却道9，该冷却道在远离活塞顶的底面通过冷却道盖板10而形成封 闭结构，冷却道毐板IO是底部结构3的一部分，并且该冷却道盖板 设有开口部ll，该开口部用于将冷却液导入到冷却道9中；该冷却 道盖板还设有另一个未在图中示出的开口部，该另一个开口部用于将 冷却液从冷却道9中排出。在冷却道盖板10上，于活塞顶的一侧径 向向外设有一个向上延伸的凸缘25，在该凸缘径向向外的方向上形 成有活塞环区6的导槽8，该导槽用于容纳未在图中示出的刮油环。
底部结构3进一步还设有两个相对设置的活塞杆12、 13，从截 面图的右半侧截面图中可见，这部分截面图是在平行于活塞1的受 压-逆受压方向上，其中示出了活塞杆12的截面图；从截面图的左半 侧截面图中可见，这部分截面图是在垂直于右半侧截面的截面方向 上，其中示出了活塞杆13的俯视图。
活塞杆12、 13分别通过活塞杆连接部14、 15而各自与底部结 构上的冷却道盖板IO连接。活塞杆12、 13通过两个活塞销轮毂16、 17而相互连接，这两个活塞销轮毂相对设置并且分别通过轮毂连接 部18、 19而各自设置在冷却道盖板10上。由此，经过活塞1的周围， 活塞杆连接部14、 15无缝地过渡到轮毂连接部18、 19中。
活塞1在各个活塞杆12、 13和活塞环区6之间设有凹槽20，该 凹槽在活塞顶一侧由冷却道盖板10限定，而在活塞杆一侧由活塞杆 连接部14、 15限定，其中，活塞杆连接部14、 15的顶面与冷却道盖 板IO径向向内的区域连接。由此实现了，活塞杆连接部14、 15在活 塞杆12、 13的区域上至少形成近似截锥体的结构，并且在该区域上
6与活塞轴23形成的夹角a大约为45° 。位于活塞杆12、 13的顶面和活塞环区6的底面之间的凹槽20的最大轴向尺寸h大体上对应于活塞环区6的底面和活塞顶4的表面之间的尺寸。
此外，在轮毂连接部18、 19中径向向外成型有截面呈圆弓形的凹槽24，该圆弓形凹槽逐渐过渡到设置在活塞杆12、 13区域上的凹槽20中。凹槽20能够进一步减轻活塞重量。
活塞1的顶部结构2和底部结构3能够由铸铁或钢制成，或者由诸如铝或镁的轻金属制成。具有优势地，使直接承受燃烧气体的顶部结构2由钢制成，而为了减轻重量而使底部结构3由铝制成。顶部结构2和底部结构3通过环形的接触区域21和22采用焊接的方式连接在一起，例如采用摩擦焊接或采用硬焊料焊接。还可以将顶部结构2与底部结构3螺合连接在一起。
权利要求
1.一种活塞(1)，该活塞包括两部分结构并用于内燃机，所述活塞包括，-顶部结构(2)和与所述顶部结构连接的底部结构(3)；-由所述顶部结构(2)形成的活塞顶(4)和径向向外设置在所述活塞顶(4)上的活塞环区(6)；-径向向外并邻近所述活塞顶(4)设置的、环绕的、封闭的冷却道(9)；-其中，所述冷却道(4)面向所述活塞顶的顶部结构区域由所述顶部结构(2)来限定；-其中，所述冷却道(4)在底面上通过冷却道盖板(10)而形成封闭结构，所述冷却道盖板是所述底部结构(3)的一部分；-两个相对设置的活塞杆(12、13)，所述两个活塞杆分别通过活塞杆连接部(14、15)而各自与所述冷却道盖板(10)连接；-两个相对设置的活塞销轮毂(16、17)，所述两个活塞销轮毂分别通过轮毂连接部(18、19)而各自与所述冷却道盖板(10)连接，所述两个活塞销轮毂使所述活塞杆(12、13)相互连接；-其中，经过所述活塞(1)的周围，所述活塞杆连接部(14、15)无缝地过渡到所述轮毂连接部(18、19)中；其特征在于，在所述活塞杆(12、13)的区域中设有环绕的凹槽(20)，所述凹槽在所述活塞顶一侧由所述冷却道盖板(10)限定，而在所述活塞杆一侧由所述活塞杆连接部(14、15)限定，其中，所述活塞杆连接部(14、15)在所述活塞顶一侧与所述冷却道盖板(10)的径向内部区域连接，而在所述活塞杆一侧与所述活塞杆(12、13)的顶部区域连接。
2. 根据权利要求1所述的活塞(1)，其特征在于，在所述轮 毂连接部(18、 19)的区域上环绕有截面呈圆弓形的凹槽(24)，该圆弓形凹槽逐渐过渡到设置在所述活塞杆(12、13)区域上的凹槽(20)中。
3. 根据权利要求1或2所述的活塞(1)，其特征在于，所述 活塞杆连接部(14、 15)在所述活塞杆(12、 13)的区域上至少形成 近似截锥体的结构，并且在该区域上与活塞轴(23)形成的夹角(a ) 大约为45° 。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的活塞(1)，其特征 在于，位于所述活塞杆(12、 13)的顶面和所述活塞环区(6)的底 面之间的所述凹槽(20)的最大轴向尺寸(h)大体上对应于所述活 塞环区(6)的底面和所述活塞顶(4)的表面之间的尺寸。
全文摘要
本发明涉及一种用于内燃机的两件式活塞(1)，所述活塞包括，顶部结构(2)和与所述顶部结构连接的底部结构(3)；径向向外并邻近活塞顶(4)设置的、环绕的、封闭的冷却道(9)；所述冷却道在底面上通过冷却道盖板(10)而形成封闭结构；两个相对设置的活塞杆(12、13)，所述两个活塞杆分别通过活塞杆连接部(14、15)而各自与所述冷却道盖板(10)连接。为了降低活塞重量并由此还避免活塞的二次运动，在所述活塞杆(12、13)的区域中设有环绕的凹槽(20)，所述凹槽在所述活塞顶一侧由所述冷却道盖板(10)限定，而在所述活塞杆一侧由所述活塞杆连接部(14、15)限定，其中，所述活塞杆连接部(14、15)在所述活塞顶一侧与所述冷却道盖板(10)的径向内部区域连接，而在所述活塞杆一侧与所述活塞杆(12、13)的顶部区域连接。
文档编号F02F3/00GK101680394SQ200880019813
公开日2010年3月24日 申请日期2008年6月12日 优先权日2007年6月13日
发明者赖纳·沙普 申请人:马勒国际公司