专利名称：内燃机组合式活塞的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的内燃机组合式活塞。
背景技术：
由DE22 12 922已知一种组合式活塞，其由上部和下部组成。两个活塞部分借助于一个内六角螺钉相互连接，该内六角螺钉由一个螺钉头部和一个螺钉杆部构成，在此，螺钉头部具有与螺钉杆部反向的外螺纹。因为通常地，螺钉螺纹的升角要更小，螺纹连接的强度更大，以及在上述现有技术中已知的螺纹连接中，在这里所涉及的起决定性的升角等于两个反向外螺纹升角之和，所以这种螺纹连接的强度很小。
发明内容
本发明的任务就是避免现有技术的缺点，也就是说，使得组合式活塞上部和下部之间有一个长期稳固的螺纹连接。
该任务是借助主权利要求特征部分的特征得以解决，其中使用了内六角螺钉，该螺钉带有由两个部分组成的螺纹，这两部分螺纹是同向但具有不同的升角，因此，可以根据两个部分螺纹的升角之差，来计算在这里对于螺纹连接强度具有决定性的升角，这个升角很小，以致由此得到相对较大的螺纹连接强度。
本发明符合目的的构造是从属权利要求的内容，其中，将带有螺纹的通孔周围区域制成薄壁形，使得这个区域呈现碟形弹簧形状(tellerfederartig)且具有弹性，并在将内六角螺钉拧入通孔中时发生如此程度的变形，以致对螺纹连接产生提高其强度的预紧力。
下面借助于附图来描述本发明的一个实施例。附图以一个由两半组成的截面图示出了一个由上部和下部组成的组合式活塞，该截面图示出了两个相互交错90°活塞纵截面图。
附图标记说明1活塞2纵轴线3，3′活塞销座孔4上部5下部6内六角螺钉7活塞顶8燃烧室9环带10，11，12环槽13，14凹进处15外部冷却通道16环形凸缘17环肋18第一支承面19第二支承面20，21凹进处22内部冷却通道23出油孔24活塞内部空间25油通道26出油孔27，27′活塞销座28凸缘29环壁30凹进处31活塞1纵轴线32盲孔
33盲孔32的内螺纹34通孔35通孔34的螺纹37内六角螺钉6的上半部分38内六角螺钉6的下半部分39内六角螺钉6上半部分37的外螺纹40内六角螺钉6下半部分38的外螺纹41，41′活塞裙元件42内六角43位于另一凹进处21与活塞内部空间24之间呈现碟形弹簧形状的区域具体实施方式
图中以截面图示出了一种组合式活塞1，该截面图的左半部分示出了活塞1沿活塞销座孔3的纵轴线2剖切的截面图，而右半部分示出了与左半部分交错90°的活塞1截面图。活塞1由上部4和下部5组成，它们借助于设在中间的内六角螺钉6相互连接，使得内六角螺钉6的内六角42位于活塞内侧。
活塞1的上部4和下部5优选用锻钢制造。也可以考虑用钢制造上部4和用铝制造下部5，以及用锻钢制造上部4和用铸铝制造下部5。
圆柱形的上部4构成了活塞顶7，在活塞顶7中形成了旋转对称的燃烧室8。上部4位于径向外部的表面构成了环带9，该环带具有三个用于安装在图中未示出的活塞环的环槽10、11和12。上部4背向活塞顶7的下侧在径向外部具有环形凹进处13，该凹进处与下部5相应的活塞顶侧的凹进处14共同形成一个环形的外部冷却通道15，该冷却通道15在径向外部以在活塞顶7上形成的环壁29为边界。
外部冷却通道15在径向内部，一部分以设在上部4下侧上的环形凸缘16为边界，一部分以设在下部5上侧上的环肋17为边界，其中，活塞1的上部4和下部5通过环形凸缘16和环肋17相互支承。在这里，环形凸缘16具有第一支承面18，环肋17具有第二支承面19，环形凸缘16和环肋17通过支承面18、19相互接触。
在环形凸缘16的径向内部，上部4在其下侧上设有另一环形凹进处20，该凹进处与在下部5上侧内形成的相应的另一凹进处21共同形成一个环形的内部冷却通道22。在此，外部冷却通道15通过进油孔23与活塞内部空间24相连，并通过油通道25与内部冷却通道22相连。内部冷却通道22通过出油孔26与活塞内部空间24相连。为了冷却活塞，通过在图中未示出的进油孔将油喷射到外部冷却通道15内，经过一段时间后，油通过油通道25进入到内部冷却通道22内，流经出油孔23和26再回到活塞内部空间24内。
活塞1的下部5由两个对置的、各自带有一个活塞销座孔3，3′的、截面呈梯形的活塞销座27，27′，这两个活塞销座以这样的距离相互间隔设置，使得在它们之间为连杆(在图中未示出)的上部留出位置。此外，下部5具有连接活塞销座27，27′的活塞裙元件41，41′。在活塞顶侧，下部5在径向外部具有截面呈矩形的环形凸缘28，该环形凸缘28与设在环壁29与活塞顶背离的端面上的凹进处30相匹配，以使得在装配活塞1时，通过环形凸缘28和凹进处30引导下部5，并将下部5相对于上部4对中。
在下部5活塞顶侧的表面上，紧接着该环形凸缘28径向向内设有凹进处14、环肋17和另一凹进处21，凹进处14与上部4的凹进处13共同形成外部冷却通道15，凹进处21与上部4的另一凹进处20共同形成内部冷却通道22。在此，凹进处21是以这样的程度被加工在活塞下部5内，使得在活塞内部空间24和凹进处21之间形成薄壁区域43，该薄壁区域呈现碟形弹簧形状且具有弹性。
以与活塞1纵轴线31同轴线的方式，在活塞顶7的下侧内形成带有内螺纹33的盲孔32，而在下部5的上侧，即在可弹性弯曲区域43内形成带有与内螺纹33同向的螺纹3 5的通孔34，其中，内螺纹33的升角比螺纹35的升角大。此外，盲孔32的内径比通孔34的内径小1/2mm到1mm。
借助由上半部分37和下半部分38组成的内六角螺钉6将上部4和下部5拧紧，其中，螺钉上半部分37具有相应的直径和外螺纹39，使得可以将其拧入盲孔32中，而螺钉下半部分38具有相应的直径和外螺纹39，使得可以将其拧入通孔34中。因此，螺钉上半部分37的直径比螺钉下半部分38的直径小1/2mm到1mm，以及螺钉上半部分37的外螺纹39具有比螺钉下半部分38的外螺纹更大的升角。
在将活塞1的上部4与下部5拧紧时，首先从下面将内六角螺钉6通过其下半部分3 8的外螺纹40拧入到通孔34中，使得内六角螺钉6的上半部分37从通孔34中凸出。接着将上部4置于下部5之上，使得活塞1的上部4和下部5相互布置在一特定的位置上，并且内六角螺钉6上半部分37的外螺纹39与上部4的盲孔32接触。由于螺钉6上半部分37的外螺纹39的升角大于螺钉6下半部分38的外螺纹40的升角，当进一步旋转内六角螺钉6时，与其说是螺钉6下半部分38的外螺纹40完全拧入通孔34的螺纹35中，不如说是上部4的第一支承面18支承在下部5的第二支承面19上。
在这里，在盲孔32和通孔34附近的区域内，活塞1的上部和下部是这样设计，使得在没有拧螺钉时，上部和下部之间有一个间隙。如果在将上部和下部拧紧时，提高了作用在螺钉6上的扭矩，则在支承面18和19相互接触之后，呈现碟形弹簧形状的区域43因此发生变形，该变形使得活塞上部和下部之间的间隙变小，并导致变形的区域43对螺纹连接产生预紧力，该预紧力提高了按本发明的螺纹连接强度。
进一步改善螺纹连接强度的措施如下螺钉螺纹的升角越小，用于防止螺纹连接松动的自锁作用越大。在按本发明的螺纹连接中所涉及的起决定性的升角可以根据盲孔32的内螺纹33和通孔34的螺纹35之间的升角之差，或者内六角螺钉6上半部分37的外螺纹39和下半部分38的外螺纹40之间的升角之差来计算。这个差值很小，这使得按本发明的螺纹连接强度得到进一步改善。
权利要求
1.一种内燃机组合式活塞(1)，包括-构成活塞顶(7)的上部(4)，该上部包括＝设在背向活塞顶的下侧上且相对活塞纵轴线(31)旋转对称的环形凹进处(20)，和＝设在下侧并与活塞纵轴线(31)同轴线的带有内螺纹(33)的盲孔(32)；和-下部(5)，该下部包括＝两个相互间隔设置在下侧且各自带有一个活塞销座孔(3，3′)的螺钉轮毂(27，27′)，＝连接活塞销座(27，27′)的活塞裙元件(41，41′)，＝设在上侧并相对活塞纵轴线(31)旋转对称的环形凹进处(21)，该凹进处与上部(4)的凹进处(20)共同形成内部冷却通道(22)，以及＝设在上侧并与活塞纵轴线同轴线的带有螺纹(35)的通孔(34)；-其中，所述上部(4)和下部(5)借助于内六角螺钉(6)相互连接，该内六角螺钉(6)由各自带有外螺纹(39，40)的上半部分(37)和下半部分(38)组成，所述外螺纹(39，40)是这样设计，使得螺钉上半部分(37)的外螺纹(39)可以拧入到盲孔(32)中，而螺钉下半部分(38)的外螺纹(40)可以拧入到通孔(34)中，以及使得螺钉上半部分(37)的外螺纹(39)的直径小于螺钉下半部分(38)的外螺纹(40)的直径一定的尺寸，以致螺钉上半部分(37)可以畅通无阻的穿过通孔(40)，其特征在于-所述螺钉上半部分(37)的外螺纹(39)与螺钉下半部分(38)的外螺纹(40)同向，以及-所述螺钉上半部分(37)的外螺纹(39)的升角大于螺钉下半部分(38)的外螺纹(40)的升角。
2.根据权利要求1所述的内燃机组合式活塞，其特征在于所述活塞下部(5)在凹进处(21)的区域(43)内是薄壁形，使得该区域(43)呈碟形弹簧形状并可弹性弯曲。
全文摘要
本发明涉及一种内燃机组合式活塞(1)，该活塞(1)由上部(4)和下部(5)组成，它们通过一个由上半部分(37)和下半部分(38)组成的内六角螺钉相互连接。内六角螺钉(6)上半部分(37)的外螺纹(39)与螺钉下半部分(38)的外螺纹(40)同向，并且螺钉上半部分(37)的外螺纹(39)具有比螺钉下半部分(38)的外螺纹(40)更大的升角。由两个外螺纹升角之差所得的升角很小，并有助于螺纹连接强度的提高。
文档编号F16B5/02GK101018941SQ200580022478
公开日2007年8月15日 申请日期2005年6月17日 优先权日2004年6月19日
发明者赖纳·沙普, 彼得·克姆尼茨 申请人:玛勒有限公司