专利名称：活塞组件的制作方法
活塞组件
背景技术：
内燃机制造商不断寻求提高其产品输出功率和燃油效率的方法。一种通常提高效率和功率的方法是减轻发动机的振动质量，例如，发动机的活塞、连杆和其他运动零件的质量。也可通过提高发动机的压缩比来增大发动机功率。提高发动机的压缩比通常也提高了运转期间燃烧室内的压力和温度。由于这些与发动机运转相关联的重量的减轻和压力及温度的提高，发动机(尤其是发动机活塞)因此处在应力增大的状态下。因此，用于承受发动机使用寿命中这样运转条件下的增大应力的活塞冷却变得越来越重要。为了减少活塞部件的运行温度，可在活塞周边设置冷却通道。可将诸如曲轴箱油等冷却剂引至冷却通道，并可通过活塞的往复运动分布在冷却通道中，从而降低活塞的运行温度。同时，冷却通道可增加活塞组件的整体复杂性。例如，为了促进冷却剂贯穿整个冷却通道的适当循环，冷却通道可能需要诸如冷却通道盖等额外的组件。冷却通道可依靠于安装至活塞冠部的盖板，该盖板通常将冷却剂(例如，油)限制在冷却通道内，从而增强通道的冷却效果。然而，该额外的组件也增加了复杂性。此外，冷却通道可能较昂贵和/或在较小活塞应用诸如在轻型或小功率活塞等情况中难以成形。因此，对于活塞存在这样的需求，最大限度减小整体活塞的重量和制造复杂性，同时还允许诸如通过设置冷却通道等获得足够的冷却。
虽然权利要求书不限于图示的示例，但最好通过对权利要求书各种示例的讨论获得其各个方面的理解。现在参照附图，详细地示出说明性的实施例。虽然附图表示实施例，但是附图没有必要按比例绘制，并且某些特征可能被夸大，以更好地说明和解释实施例的创新方面。另外，在此描述的实施例并非意在穷举或限制或约束在附图所示和下面详细说明中所公开的精确形式和配置。参照如下附图详细描述本发明的示例性实施例。图1是示例性活塞组件的透视图；图2A是示例性活塞组件的局部剖视图；图2B是示例性活塞组件的局部剖视图，经过活塞销孔截取剖面；图2C是图2A剖视图的放大图；图3是示例性活塞冠部坯的透视图；图4A是示例性活塞裙部坯的下部透视图；图4B是图4A中示例性活塞裙部坯的上部透视图；图5A是组装活塞的示例性方法的过程流程图；以及图5B是将活塞冠部固定至活塞裙部的示例性子过程的示例性过程流程图。
具体实施方式
本说明书中涉及“示例性图示”、“示例”或类似的语言意味着与示例性方法有关的特定特征、结构或特性包括在至少一个图示中。说明书中不同位置出现的短语“在图示中”或相似类型的语言不必都指相同的图示或示例。本文提供了活塞组件和制造该组件的方法的各种示例性图示。示例性活塞组件可包括活塞冠部和在该冠部中央开口中接收的活塞裙部。该活塞冠部可包括至少部分地限定冷却通道的环带部分。该冠部和裙部还可各自包括在冠部和裙部周边延伸的相应配合面。裙部配合面和冠部配合面通常可彼此固定，使得冠部和裙部共同形成连续的上部燃烧碗表面。该裙部和冠部可共同限定在该活塞冠部周边的径向外侧间隙。制造活塞组件的示例性方法可包括设置活塞冠部，该活塞冠部包括至少部分限定冷却通道的环带部分。示例性方法还可包括在冠部中央开口中接收的活塞裙部，使得冠部和裙部共同形成连续的上部燃烧碗表面。示例性方法还可包括将裙部沿裙部和冠部的相应配合面固定至冠部。裙部和冠部通常可共同限定活塞冠部周边的径向外侧间隙。现在参照图1、图2A、图2B，其图示了示例性活塞组件100。活塞组件100可包括活塞冠部102和在冠部102的中央开口 112中接收的活塞裙部104。从而该活塞冠部102和活塞裙部104可限定燃烧碗120。该冠部102可包括环带部分106，该环带部分106配置为密封接收活塞组件100的发动机缸孔(未示出)。例如，该环带部分106可限定一个或多个接收活塞环(未示出)的周向槽107，其进而在活塞组件100于发动机缸孔中往复运动期间密封发动机缸孔表面。将裙部104接收在冠部102中可允许有关冠部102和/或活塞组件100的大小和形状的灵活性，例如，允许较低的整体冠部高度和/或活塞组件100的重心。裙部104通常在发动机运转期间支撑冠部102，例如，在缸孔中往复运动期间通过与发动机缸孔表面(未不出)连接来稳定活塞组件100。例如,该裙部104可具有外表面126,该外表面通常在活塞组件100周边的至少一部分处限定为圆形外形。该外形可与发动机缸孔表面相对应，其通常可为圆柱形。该圆形裙部表面126通常可随着活塞在缸孔内往复移动而沿缸孔表面滑动。该裙部104可以任何合适的方式形成，例如锻造、冷成型、机械加工
坐寸o裙部104也可限定活塞销座105。活塞销座105通常可形成有配置为接收活塞销(未示出)的孔。例如，活塞销可插入活塞销座105中的孔，从而总体将裙部104固定至接触杆(未示出)。冠部102的环带部分106可至少部分地限定冷却通道108，如图2A和图2B清楚示出的。冷却通道108通常在活塞冠部的周边延伸，并且可在运行期间循环冷却剂(例如，机油)，从而降低活塞运行温度。此外，冷却剂的循环可有利于维持活塞100周围更稳定或均匀的温度，尤其是在活塞组件100的上部，例如，冠部102和燃烧碗120。冷却通道108通常可在冠部102中完全封闭。例如，该冷却通道108可通过冷却通道盖板116 (如图2A和图2B所示，但图1中未示出)封闭。更具体而言，该盖板116可形成冷却通道108的下边界，从而将冷却通道108封闭在冠部102中，以及阻止冷却剂自由进入冷却通道108或从冷却通道108溢出。同时，也可设置一个或多个入口(未示出)和/或出口(未示出)，以允许油或其它冷却剂以可控的方式贯穿整个冷却通道108循环至发动机(未示出)或从发动机(未示出)循环贯穿整个冷却通道108，从而降低和/或稳定与活塞100及其部件相关联的运行温度。
如图2A清楚示出的，在冠部102和裙部104之间设置有周向间隙G。如下面进一步描述的，在冠部102和裙部104彼此固定后，间隙G通常允许进入冷却通道108，例如，用于任何精加工操作，如机械加工，和/或盖板116的安装。在一个图示中，该间隙在大约8毫米和大约15毫米之间。这样的间隙通常可允许足够的空间，用于在焊接操作后将盖板116插入和/或安装至通道108，下面将进一步描述。通过以固定方式接合活塞冠部102和活塞裙部104，活塞组件100通常形成为单件或“单体”组件。如将在下面进一步描述的，冠部102和裙部104部件可在配合面110和配合面114处接合，并且配合面110和配合面114可形成冠部102和裙部104之间的唯一连接。在一个示例性图示中，如在图2A和图2B中清楚示出的，界面区域190包括配合面110和配合面114。因此，活塞冠部102通常可与活塞裙部104结合为一体，使得尽管冠部102和裙部104是单独的部件，但是活塞裙部104固定至活塞诞部102之后相对于诞部固定不动。活塞冠部102和活塞裙部104可由任何合适的材料构造。在一个示例性图示中，该冠部102和裙部104由相同的材料例如钢形成。在另一个示例中，活塞冠部102可由与活塞裙部104不同的材料形成。因此，用于活塞冠部102的材料可包括与活塞裙部104不同的机械性能，例如，屈服点、抗拉强度或缺口韧性。任何合适的材料或组合可用于冠部102和裙部104。仅仅作为示例，该冠部102和/或裙部104可由钢材、铸铁、铝材、复合材料或粉末金属材料形成。冠部102和裙部104可在不同的过程中形成，例如，冠部102通常可为单个铸造件，而裙部104可为锻造件。可采用任何合适的材料和/或成形组合。冠部102和裙部104可以任何合适的方式彼此固定。在一个示例性图示中，冠部102和裙部104可分别限定有绕冠部102和裙部104圆周延伸的相应配合面。更具体而言，冠部102可限定通常在冠部102周边延伸的冠部配合面110。如图1、图2A、图2B、和图2C清楚示出的，冠部配合面110可限定一般平面，至少当在如图2A和图2B所示的剖视图中观察时，该平面与活塞裙部104的相应配合面114对齐。如将在下面进一步描述的，该裙部配合面114和冠部配合面110可总体平行对齐以允许面110和面114彼此邻接设置。该配合面110和配合面114可诸如通过焊接操作或粘接(仅仅作为示例)彼此固定，从而将冠部102和裙部104固定在一起。裙部104可固定至冠部102，使得冠部102和裙部104在活塞组件100的燃烧碗区域120中共同形成连续的上部燃烧碗表面S。例如，如图2A、图2B和图2C清楚示出的，相应配合面110和配合面114在燃烧碗120内连接，使得冠部102限制燃烧碗表面S的第一个径向外部122。另外，裙部104限制燃烧碗表面S的径向内部124。燃烧碗表面S穿过裙部104和冠部102之间的界面基本是光滑的，例如，从而最小化表面S的中断和/或不连续。最小化这样的中断和/或不连续通常可减少在长期正常运行期间沿配合面110和配合面114在冠部102和裙部104之间的裂纹或其他界面松动。因此，可最小化例如由于使用活塞组件100的发动机运转期间出现的磨损而导致燃烧碗表面S的任何缺陷或失效。如将在下面进一步描述的，在活塞组件100形成时使用的焊接和/或加工操作可减少燃烧碗表面S中的表面不规则性。活塞冠部102和活塞裙部104可以任何合适的方式彼此固定或以固定方式接合，该方式包括但不限于诸如电子束焊、激光焊、钎焊等焊接方法，或诸如粘接等非焊接方法(仅仅作为示例)。在一个示例中，该活塞冠部和裙部在例如激光焊等焊接过程中接合，该焊接过程允许焊接工具在与连接冠部102和裙部104相关联的焊接过程之前和/或之后用最少的机械加工操作形成总体平滑的燃烧碗表面120。激光焊接操作通常可允许在冠部102和裙部104之间形成坚固的金属焊缝同时也最大限度减小相关联热影响区的范围。更具体而言，如图2A和图2B清楚示出的，可通过焊接工具对包括配合面110和配合面114的界面区域190进行操作，从而使冠部102和裙部104在界面区域190处接合。在一个示例性图示中，采用波长在大约200 u m和大约400 u m之间的焊接激光。焊接激光通常可用于传播界面区域190的热影响区，该界面区域190可包括或直接邻接配合面110和配合面114，使得配合面110和配合面114包括在相关联的焊接热影响区中。从而该冠部102和裙部104可在配合面110和配合面114周围焊接在一起。在一个示例性图示中，沿着配合面110和配合面114的圆周范围进行一系列焊接。在另一个示例性图示中，焊接激光用于总体连续焊接过程，其基本沿配合面110和配合面114的整个圆周延伸，使得焊缝基本在整个冠部102和裙部104周围延伸。激光焊接操作可以任何合适的方式进行。图2C中示出两个示例性图示。根据一个图示，焊接激光La可从相对于活塞组件100的径向内部位置指向配合面110和配合面114。例如，可将激光La从燃烧碗区域120径向向外朝配合面110和配合面114引导。焊接区域通常可包围配合面110和配合面114，从而将各配合面焊接在一起。换句话说，可将该激光La可指向为使得通过激光传播的热影响区将冠部102和裙部104连接在一起。如图2A和图2B清楚示出的，虽然激光La可一般以平行于总体平的配合面110和配合面114的方式指向，但可采用任意角度，该角度足以在界面区域190 (包括至少各配合面110和配合面114)产生热影响区，以接合冠部102和裙部104。如将在下面进一步描述的，激光La的功率可使得激光不完全穿透接合深度，从而减少或完全消除任何焊渣。在图2C所示的可选示例性图示中，可将焊接激光匕径向向内指向配合面110和配合面114。更具体而言，焊接激光Lb可从活塞组件100的径向向外的位置传播，以及可指向配合面110和配合面114。如下面进一步描述的，激光Lb的功率可使得激光Lb穿过与配合面110和配合面114相关联的整个接合深度，从而可在燃烧碗120内的相对表面上产生
一些焊渣。可使焊接激光La和焊接激光Lb以适当的穿透深度指向配合面110和配合面114，该穿透深度通常可等于或小于与配合面110和配合面114相关联的接合深度。例如，如图2C所示，使焊接激光La以小于与配合面110和配合面114相关联的整体接合深度的焊接深度指向配合面110和配合面114。换句话说，如图2C所示，在与激光La相关联的最大穿透深度和接缝的相对面之间设置有间隙D1，其形成冷却通道108的边界。因此，焊缝通常不完全延伸穿过配合面110和配合面114之间的接缝。另外，这也可减少或完全消除冷却通道108中或与盖板116 (图2C中未示出)的径向内部相关联的支持面140上的任何焊渣或其他表面不连续。从而，使支持面140相对平滑，最大限度地减少焊接操作后进一步加工冷却通道108表面的任何需要。在一个示例性图示中，该间隙队大约为I毫米。在此图示中，大约I毫米的间隙通常使由焊接和接合起作用的材料量最大化。同时，该间隙也可足以阻止焊渣在接缝的相对侧(例如相邻支持面140)积聚。可选地，焊接激光Lb被示出穿透整个接合深度，导致在焊缝的相对侧上(即沿着燃烧碗表面120)产生至少一些少量焊渣。虽然通常理想的是，最大限度减少由焊接操作引起的焊渣总量或其他表面不连续，但在一些图示中，可允许存在一些焊渣量。例如，在焊接操作后，加工工具可易于进入燃烧碗表面120，以便除去任何焊渣。相比之下，焊渣在冷却通道108的相对受限空间中较不容易除去，因此，较理想的是，更密切控制激光(例如激光La)径向向外指向时的穿透深度。此外，在焊接操作前，通过对活塞组件100的预加工(例如，关于冷却通道108和裙部104的预加工)，可减少焊接操作后需要的任何精加工过程。例如，通常在接合冠部102和裙部104之前，冠部102和裙部104的精密成形可最大限度减小材料闪光、焊渣或可能由于所采用的各种成形和固定操作产生的其他不连续的清理需要。因此，可减少在裙部104和冠部102焊接之后任何必要的精加工操作的复杂性、范围和/或成本。现在参照图3、图4A和图4B，其示出了可减少固定后需要的加工操作的示例性活塞组件100部件。更具体而言，图3示出了活塞冠部坯102'。该活塞冠部坯102'最初可通过铸造或机械加工而成。该活塞冠部坯102'通常限定为具有预制中心孔112'的环形。另外，冷却通道108可在活塞冠部坯102'中预先形成。例如，可在活塞冠部坯102'中设置凹部108'或其他完整通道108的前体。可使用任何合适的成形过程(例如，锻造、冷锻、机械加工等)将该活塞冠部坯102'从最初的环形形成为最终活塞冠部102的形状。冠部坯102'的最初环形形状通常可最大限度地减小完成冠部102所需的大量成形操作(例如，锻造或机械加工)。现在参照图4A和图4B，其图示了活塞裙部坯104'，该活塞裙部坯104'可用于形成活塞裙部104。该裙部坯104'最初可以任何合适的方式形成，例如，锻造和/或机械加工。如图4A和图4B所示，该活塞裙部坯104'在其任一侧包括销座延伸部分105'。该销座延伸部分105'例如通过锻造操作最终形成为销座105。此外，活塞裙部坯104'的顶侧通常可限定径向内部延伸部分124'，该径向内部延伸部分124'最终形成为燃烧碗表面S的径向内部124。活塞裙部坯104'还可限定外表面126'，该外表面126'最终形成为活塞裙部104的总体为圆形的外表面126。通过去除形成冷却通道特征需要的额外材料(例如，与裙部104 —体的盖板)，通常可至少部分地简化活塞裙部坯104'的复杂性及减小重量。现在参照图5A和图5B，其描述了组装活塞的示例性方法。过程500通常可在方块502处开始，在该步骤设置活塞冠部。例如，如上所述，活塞冠部102可设置为包括环带部分106，该环带部分至少部分地限定冷却通道108。如上文所述，活塞冠部102可以任何合适的过程形成。在一个示例性图示中，活塞冠部102由活塞冠部坯102,形成。例如，活塞冠部102可由活塞冠部坯102,在冷成型过程中成形，该冷成型过程允许对完成的活塞冠部102进行硬化处理，从而通过冷成型过程加强。另外，如上所述，该活塞冠部坯102'通常可限定最终形成活塞冠部102的中央开口112的中心孔112'。从而，该中心孔112'的设置可减少或消除任何所需的从活塞坯102'中心除去材料的操作(例如,冲孔)。之后过程500可进行到方块504。在方块504处，活塞裙部可被接收在冠部的中央开口中。例如，如上所述，活塞裙部104可设置为接收在活塞冠部102的中央开口 122中。另外，在裙部104接收在冠部102中之后，冠部102和裙部104通常可共同形成连续的上部燃烧碗表面S。如上文所述，该裙部104可以任何合适的方式例如锻造、冷成型等形成。
在将裙部104接收在冠部102的开口 112中之后，相应配合面110和配合面114通常可在燃烧碗120中邻接。例如，如上文所述，冠部102可限定燃烧碗表面S的径向外部，而裙部104限定燃烧碗表面S的径向内部。另外，裙部104和冠部102可共同限定在活塞冠部102周边延伸的径向外部间隙G。之后过程500可进行到方块506。在方块506处，冠部102可沿相应配合面110和配合面114固定至裙部104。在一个示例性图示中，该相应配合面110和配合面114通常可限定冠部102和裙部104之间的唯一连接，从而简化活塞组件100的组装。如上所述，冠部102和裙部104可以任何合适的方式彼此固定。例如，裙部和冠部可在焊接操作例如激光焊接中接合。现在参照图5B，其示出了示例性激光焊接过程。例如，在方块600中，焊接激光La可径向向外指向配合面110和配合面114，即从相对于配合面110和配合面114的径向内部位置。或者，在方块606处，焊接激光(例如激光Lb)可从相对于配合面110和配合面114的径向外部位置径向向内指向配合面110和配合面114。在其他情况下，理想的是同时使用两者或其他过程。同样如上所述，可将一束或多束焊接激光以可等于或小于与配合面110和配合面114相关联的接合深度的穿透深度指向配合面110和配合面114。例如，上面描述的焊接激光La形成通常沿配合面110和配合面114不完全延伸穿过接合深度的焊缝。这可有利地减少或完全消除在冷却通道108中和/或盖板116 (在图2C中未示出)的支持面140上的任何焊渣和其他表面不连续。或者，焊接激光(例如激光Lb)可穿过整个焊缝，从而在焊缝的相对侧产生至少一些少量焊渣。如上一般所述，穿透整个焊缝可产生更多焊渣，这样需要一些额外的焊后清理操作，如机械加工。然而，穿透整个焊缝还可使得两种材料之间的接合强度增加。另外，由配合面110和配合面114形成的位于远离碗状燃烧表面S位置的剩余“接缝”是更允许的，在活塞运行期间那里的温度和/或压力可能是最大的。因此，对于给定应用，可根据较大的强度或最小焊后加工哪个更优先来最优化焊接。因此，在图5B的示例性图示中，在方块600处，焊接径向向内指向，随后在方块602处需要加工燃烧碗表面S。在焊接径向向外指向(例如在方块606处)时可不需要该额外的步骤(方块602)。在方块606中的焊接或方块602中的碗状加工完成后，在方块604中可采用精加工操作以完成冷却通道108中和/或邻接盖板116的任何必要特征,从而允许盖板116的安装。例如，焊接操作完成后，少量的加工操作可应用于活塞组件100以除去表面缺陷或完成活塞组件100的最终组装。例如，可通过机械加工操作除去与激光焊接操作相关联的焊接区域周围的夹杂物。在一个示例性图示中，机械加工操作可用于除去焊接操作产生的夹杂物，同时也对用于保持盖板116以围住冷却通道108的支持面140进行精加工。在焊接操作前，可通过对活塞组件100的预加工(例如对冷却通道108和裙部104的预加工)来减少焊接操作后任何所需的精加工过程。例如，在将冠部102和裙部104接合在一起之前的冠部102和裙部104的一般精密成形可最大限度减小材料闪光、焊渣或可能由于所采用的各种成形和固定操作产生的其他表面不连续的清理需要。因此，可减少在裙部104和冠部102焊接之后的任何必要的精加工操作的复杂性、范围和/或成本。在冠部102和裙部104焊接在一起的位置，冠部102和裙部104之间的焊缝可通过焊接过程之后的热处理松弛。可选地，可在焊接操作期间使用填充材料，例如焊条，以总体减少任何热处理的需求。再次参照图5A，在方块508处，盖板116可组装至活塞组件100，从而总体围住冷却通道108。更具体而言，盖板116可组装为使其在径向外部固定至活塞冠部102，以及在径向内部固定至裙部104的支持面。因此活塞组件100和制造该组件的示例性方法500通常允许简化轻型活塞组件100的制造。此外，由于材料选择的灵活性、由燃烧碗中焊缝的构造生成的裙部和冠部之间相对小的间隙、以及由此产生的改进的活塞动力和摩擦特性，活塞组件100通常具有更好的噪声/振动/声振粗糙度(NVH)特性。例如，减少摩擦可使活塞组件100由于往复运动和沿发动机缸孔表面滑动引起的振动相应减少。此外，通常由于活塞组件100的刚性和材料选择的额外灵活性，活塞组件还能够容许增加的峰值燃烧压力。此外，在一些示例性图示中可用的简化锻造和焊接过程可减少制造成本。关于在此描述的过程、系统、方法、探索等，应理解，虽然这些过程等的步骤被描述为根据某种顺序发生，但是能够用除了在此描述的顺序以外的顺序执行所描述的步骤来进行该过程。还应理解，可同时执行某些步骤，可添加其他步骤，或者可忽略在此描述的某些步骤。换句话说，在此提供对过程的描述是为了说明某些实施例，以及不应解释为限制所要求保护的本发明。因此，应当理解，上面的说明旨在说明而不是限制。除了所提供示例之外的许多实施例和应用将基于阅读上面的说明。本发明的范围应该确定，不是参考上面的说明，而是应该参考所附权利要求书以及该权利要求书等同物的全部范围来确定。预计未来发展将出现在此讨论的领域中，以及所公开的系统和方法将并入这样的未来实施例中。总之，应当理解，本发明能够修改和变型，并仅由所附权利要求书限制。权利要求书中使用的所有术语旨在给出它们最广泛合理的结构及在本领域的普通技术人员所理解的其普通含义，除非本文给出相反的明确指示。尤其是，单数冠词如“一个” “该” “所述”等的使用应理解为陈述一个或多个所指元素，除非权利要求记载相反的明确限制。
权利要求
1.一种方法，其包括: 设置活塞冠部，该活塞冠部包括至少部分限定冷却通道的环带部分； 在所述冠部的中央开口中接收活塞裙部，使得所述冠部和裙部共同形成连续的上部燃烧碗表面；以及 沿所述冠部和裙部之间的界面区域将所述裙部固定至所述冠部，所述界面区域包括所述裙部和冠部的相应配合面，所述裙部和冠部共同限定在所述活塞冠部周边的径向外部间隙。
2.根据权利要求1所述的方法，所述相应配合面限定所述冠部和裙部之间的唯一连接。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括当将所述裙部焊接至所述冠部时，建立所述裙部至所述冠部的固定。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括当将所述裙部激光焊接至所述冠部时，建立所述裙部至所述冠部的焊接。`
5.根据权利要求4所述的方法，其中，将所述裙部激光焊接至所述冠部包括将激光束径向向内指向所述相应配合面。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述相应配合面共同限定接合深度，激光束沿所述相应配合面穿透所述冠部和裙部至基本等于所述接合深度的光束深度。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括加工所述燃烧碗表面，以形成基本平滑的所述燃烧碗表面，该燃烧碗表面邻接所述相应配合面。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，将所述裙部激光焊接至所述冠部包括将激光束径向向外指向所述相应的配合面。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述相应配合面共同限定接合深度，激光束沿所述相应配合面穿透所述冠部和裙部至小于所述接合深度的光束深度。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述活塞冠部包括在冷成型过程中形成所述冠部。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述活塞冠部包括从限定有中心孔的毛坯形成所述冠部。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述相应配合面在所述燃烧碗内连接，使得所述冠部限定所述燃烧碗表面的径向外部，以及所述裙部限定所述燃烧碗表面的径向内部。
13.—种方法,其包括: 设置活塞冠部，该活塞冠部包括至少部分限定冷却通道的环带部分； 在所述冠部的中央开口中接收活塞裙部，使得所述冠部和裙部共同形成连续的上部燃烧碗表面；以及 将激光指向所述冠部和裙部之间的界面区域，所述界面区域包括所述裙部和冠部的相应配合面，从而沿所述相应配合面将所述裙部焊接至所述冠部，所述裙部和冠部共同限定在所述活塞冠部周边的径向外部间隙。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述相应配合面限定所述冠部和所述裙部之间的唯一连接。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，焊接所述裙部至所述冠部包括将激光径向向外指向所述相应配合面。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述相应配合面在所述燃烧碗内连接，使得所述冠部限定所述燃烧碗表面的径向外部，以及所述裙部限定所述碗状燃烧表面的径向内部。
17.一种活塞组件，其包括: 活塞冠部，其包括至少部分限定冷却通道的环带部分，所述冠部包括在所述冠部周边延伸的冠部配合面；以及 接收在所述冠部的中央开口中的活塞裙部，所述裙部包括在所述裙部周边延伸的裙部配合面，所述冠部和裙部配合面被包括在所述冠部和裙部之间的界面区域中，所述裙部通过所述界面区域固定至所述冠部，使得所述冠部和裙部共同形成连续的上部燃烧碗表面，所述裙部和冠部共同限定在所述活塞冠部周边的径向外部间隙。
18.根据权利要求17所述的活塞组件，其还包括形成所述冷却通道下边界的冷却通道盖板，其中，所述冷却通道通常由所述冠部和所述盖板封闭。
19.根据权利要求17所述的活塞组件，其中，所述相应配合面在所述燃烧碗内连接，使得所述冠部限定所述燃烧碗表面的径向外部，以及所述裙部限定所述碗状燃烧表面的径向内部。
20.根据权利要求19所述的活塞组件，其中，所述燃烧碗表面穿过所述界面区域基本是平滑的。`
全文摘要
本发明公开了活塞组件和制造该活塞组件的方法。示例性活塞组件可包括活塞冠部和在该冠部中央开口中接收的活塞裙部。该活塞冠部可包括限定(至少部分地)冷却通道的环带部分。该冠部和裙部可各自还包括在冠部和裙部周边延伸的相应配合面。该裙部配合面和冠部配合面通常可彼此固定，使得冠部和裙部共同形成连续的上部燃烧碗表面。该裙部和冠部可共同限定在该活塞冠部周边的径向外部间隙。
文档编号F02F3/22GK103201488SQ201180053390
公开日2013年7月10日 申请日期2011年10月5日 优先权日2010年10月5日
发明者莱安德罗·梅内塞斯, 迪特尔·加布里埃尔, 迈克尔·T·拉普, 沃尔夫冈·赖因 申请人:马勒国际公司