1.發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及活塞，包括用于內(nèi)燃機的輕型汽車柴油活塞，以及用于制造所述活塞的方法。

2.相關(guān)技術(shù)

在內(nèi)燃機中使用的活塞典型地包括接合到下活塞部分的上活塞部件。用于把活塞部件接合到一起的各種方法是已知的。一種通常的接合技術(shù)是摩擦焊接，它包括使至少一個活塞部件在壓力下靠著另一個活塞部件的情形下圍繞中心軸連續(xù)高速旋轉(zhuǎn)。然而，已知摩擦焊接在活塞的冷卻室中產(chǎn)生大量的溢料(flash)或碎片材料，并且導(dǎo)致沿焊接部的殘余應(yīng)力和/或裂縫。另一種接合技術(shù)包括將活塞部件感應(yīng)焊接在一起。第6,825,450和7,005,620號美國專利中披露了該技術(shù)的例子。然而，仍然需要堅固的焊接活塞，該焊接活塞具有更少的溢料和碎片材料，并且沿焊接部具有更少的殘余應(yīng)力和裂縫。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一方面提供一種通過混合感應(yīng)焊接制造活塞的方法，以便制造一種堅固的焊接件，該焊接件沿焊接部具有很少量溢料或碎片材料，或者沒有溢料或碎片材料，并且具有跨越焊接部的均勻的金相接合。所述方法包括：通過感應(yīng)加熱上活塞部件的上接合面和下活塞部件的下接合面，將加熱的接合面放在一起，并允許加熱的接合面互相接觸。所述方法還包括在加熱的接合面互相接觸時旋轉(zhuǎn)至少一個活塞部件。典型地，旋轉(zhuǎn)步驟包括在加熱的接合面互相接觸時，使其中一個活塞部件沿第一方向旋轉(zhuǎn)不超過360度，以及在加熱的接合面互相接觸時，使所述一個活塞部件沿與第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)不超過360度。所述方法還包括在旋轉(zhuǎn)步驟期間向至少一個活塞部件施加壓力，以在上活塞部件與下活塞部件之間形成焊接部。施加壓力的步驟優(yōu)選包括將壓力增加到最大壓力水平，并且在沿第二方向旋轉(zhuǎn)一個活塞部件時施加最大壓力水平。作為控制壓力的替換項或附加項，所述方法可包括在至少一個活塞部件的體積達(dá)到最后體積之前，將加熱的接合面朝彼此置于部件成長補償位置，其中部件成長補償位置提供在接合面之間的空間，該空間補償了體積的增加。

本發(fā)明的另一方面提供一種混合感應(yīng)焊接活塞。所述活塞包括上活塞部件和下活塞部件，上活塞部件包括上接合面，下活塞部件包括焊接到所述上接合面的下接合面。沿焊接部放置在一起的上活塞部件的一部分和下活塞部件的一部分共同限定外表面，并且沿焊接部放置的那些部分的外表面在機加工之前沒有凹痕。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖考慮時參照以下的詳細(xì)說明可以更好地理解本發(fā)明的其它優(yōu)點，所以將很容易地看到本發(fā)明的其它優(yōu)點，在附圖中：

圖1是按照一個示例性實施例的混合感應(yīng)焊接活塞的透視圖，所述活塞包括沿焊接部的平坦表面；

圖1A是圖1所示活塞沿A-A線的剖面圖；

圖2示出了按照一個示例性實施例的、活塞制造方法的第一步驟，該步驟包括感應(yīng)加熱上活塞部件和下活塞部件的接合面；

圖3示出按照示例性實施例的活塞制造方法的、當(dāng)上活塞部件和下活塞部件到達(dá)部件成長補償位置時的另一個步驟；

圖4示出在上活塞部件和下活塞部件的體積由于感應(yīng)加熱而增加但活塞部件仍處在部件成長補償位置，但在旋轉(zhuǎn)和施加壓力到活塞部件之前，按照示例性實施例的制造活塞的方法的另一個步驟；

圖5A是在所述方法的、包括沿第一方向旋轉(zhuǎn)下活塞部件的步驟期間，下活塞部件的俯視圖；

圖5B是在所述方法的、包括沿與第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)下活塞部件的步驟期間，上活塞部件的俯視圖；以及

圖6是按照另一個示例性實施例的混合感應(yīng)焊接活塞的透視圖，其中所述活塞在機械加工前包括沿焊接部的球半徑。

具體實施方式

本發(fā)明的一個方面提供一種制造用于內(nèi)燃機的活塞20的方法，諸如具有狹窄冷卻室22的小直徑鋼活塞20，如圖1和1A所示，以便在輕型汽車柴油(LVD)系統(tǒng)中使用。所述方法被稱為混合感應(yīng)焊接方法，它包括位置與力控制的獨特組合。所述方法產(chǎn)生在上活塞部件26和下活塞部件28之間的、堅固的焊接部24，以及跨越焊接部24的均勻的金相結(jié)合。

方法從提供用來形成活塞20的上活塞部件26和下活塞部件28開始?；钊考?6，28典型地由鋼制成，但也可以由其他類型的金屬或金屬合金制成。上活塞部件26的上接合面30與下活塞部件28的下接合面32軸向?qū)R，并且與其間隔開，如圖2所示。所述方法還包括在惰性的、非氧化的氣氛中通過感應(yīng)加熱上接合面30與下接合面32。感應(yīng)線圈34或任何其它類型的感應(yīng)加熱器可被用來加熱接合面30，32。在示例性實施例中，加熱步驟包括在15到40kHz的頻率下將活塞部件加熱到其鍛造溫度，所述溫度典型地是822℃到1204℃。加熱步驟典型地持續(xù)不超過10秒，然后把感應(yīng)線圈34從接合面30，32之間移除。除了加熱接合面30，32以外，加熱步驟還包括加熱上下活塞部件26和下活塞部件28的、距離接合面30，32一定距離的部分，以便在每個活塞部件26，28中形成熱影響區(qū)。所述熱影響區(qū)典型地具有8到12微米的總長度，在每個活塞部件26，28中具有4到6微米的長度。由于感應(yīng)加熱，至少一個活塞部件26，28的體積，典型地，這兩個活塞部件26,28的體積，從開始體積增加到最后體積。

在感應(yīng)加熱活塞部件26，28后，方法接著包括使加熱的接合面30，32朝向彼此，并允許加熱的接合面30，32互相接觸。接合面30，32圍繞中心軸A被保持在固定位置，同時使加熱的接合面30,32朝向彼此，即，在這個步驟期間活塞部件26，28不旋轉(zhuǎn)。上活塞部件26和下活塞部件28沿軸向移動到預(yù)定的位置，其被稱為部件成長補償位置，它對由于感應(yīng)加熱而造成的活塞部件體積的增加負(fù)責(zé)。在示例性實施例中，方法包括在活塞部件26，28達(dá)到最后體積之前把加熱的接合面置于部件成長補償位置。因此，當(dāng)活塞部件26，28初到部件成長補償位置時，在活塞部件26，28的接合面30，32之間提供空間，如圖3所示，這補償由于感應(yīng)加熱而在活塞部件26，28到達(dá)部件成長補償位置之前和之后發(fā)生的體積增加。在示例性實施例中，在活塞部件26，28體積增加以后，但同時活塞部件26，28仍處在部件成長補償位置時，活塞部件26，28的接合面30，32不再是平面的，只有上活塞部件26的一部分上接合面30接觸下活塞部件28的下接合面32，如圖4所示。

部件成長補償位置取決于活塞部件26，28的材料、加熱時間和溫度，以及可能的其它因素。各種不同的方法可被用來確定部件成長補償位置。在示例性實施例中，部件成長補償位置通過以下步驟得到：(a)提供由與包括上接合面30的上活塞部件26基本相同的材料形成且具有基本相同的幾何形狀的測試上活塞部件；(b)提供由與包括下接合面32的下活塞部件26基本相同的材料形成且具有基本相同的幾何形狀的測試下活塞部件；(c)通過感應(yīng)而加熱測試上活塞部件的測試上接合面和測試下活塞部件的測試下接合面，其中所述測試上活塞部件和所述測試下活塞部件中至少一個的體積由于感應(yīng)加熱而從開始體積增加到最后體積；(d)在至少一個測試活塞部件達(dá)到最后體積之前，以恒定的速度使加熱的測試接合面朝向彼此放置在估計的部件成長補償位置，把加熱的接合面置于估計的部件成長補償位置的步驟包括允許加熱的接合面互相接觸；(e)監(jiān)測在測試部件上的實際壓力水平，以找出實際的壓力水平尖峰；(f)當(dāng)壓力尖峰出現(xiàn)時，根據(jù)識別的壓力尖峰的大小和測試用部件的位置，調(diào)節(jié)估計的部件成長補償位置；以及(g)重復(fù)步驟(a)-(f)，直至在步驟(e)期間識別的壓力尖峰小于預(yù)定數(shù)值為止。當(dāng)實際的壓力水平到達(dá)尖峰時，至少一個測試用活塞部件中的接合面被攪亂到另一個測試活塞部件中。典型地，每個測試活塞部件的接合面被攪亂到另一個測試活塞部件中。調(diào)節(jié)部件成長補償位置的步驟則包括當(dāng)測試部件離估計部件成長補償位置的距離與實際壓力尖峰出現(xiàn)時形成的攪亂長度成比例時，增加接合面之間的空間。

一旦活塞部件26，28被布置在部件成長補償位置，方法包括活塞部件26，28之一在受控壓力下進(jìn)行兩次短暫的旋轉(zhuǎn)運動，以在上活塞部件26和下活塞部件28之間形成格外強的焊接部24，以及跨越焊接部24的均勻的金相結(jié)合。該步驟包括圍繞中心軸AI使一個活塞部件26或28，典型地為下活塞部件28，沿第一方向旋轉(zhuǎn)不超過360度，如圖5A所示，然后圍繞中心軸AI使同一活塞部件26或28沿與第一方向相反的第二方向旋轉(zhuǎn)不超過360度，如圖5B所示，與此同時，加熱的接合面30,32彼此接觸。典型地，旋轉(zhuǎn)步驟包括使所述一個活塞部件26，28沿第一方向旋轉(zhuǎn)約17到34度的量，然后使所述一個活塞部件26，28沿第二方向旋轉(zhuǎn)約17到34度的量。旋轉(zhuǎn)步驟典型地還包括使所述一個活塞部件26沿第一方向旋轉(zhuǎn)的角度與沿第二方向旋轉(zhuǎn)的角度相同。在示例性實施例中，旋轉(zhuǎn)步驟包括使所述一個活塞部件26沿第一方向旋轉(zhuǎn)約25度的量，以及使所述一個活塞部件26沿第二方向旋轉(zhuǎn)約25度的量。

方法還包括：在上活塞部件26與下活塞部件28之間形成焊接部24的旋轉(zhuǎn)步驟期間，施加受控的壓力到活塞部件26，28中的至少一個。當(dāng)施加壓力時，僅僅出現(xiàn)活塞部件26，28之一或二者的最小攪亂。例如，接合面30，32之一可相對于接合面30，32的、在與接合面30，32中的另一個初次接觸時的位置被攪亂0.1到0.6毫米的縱向距離。

方法還包括在旋轉(zhuǎn)步驟期間使壓力逐漸增加到最大壓力水平。這包括在整個使所述一個活塞部件26或28沿第一方向旋轉(zhuǎn)的步驟過程中施加比最大壓力水平小的壓力，以及僅僅在使所述一個活塞部件26或28沿第二方向旋轉(zhuǎn)的步驟期間獲得并施加最大壓力水平。在示例性實施例中，施加壓力的步驟包括僅僅在旋轉(zhuǎn)步驟完成5/8之后以及在旋轉(zhuǎn)步驟完成7/8之前獲得和施加最大壓力水平。

要被施加到活塞部件26,28的最大壓力水平可以根據(jù)各種不同的因素確定。例如，最大壓力水平可以基于上活塞部件26在上接合面30處的外徑D1；下活塞部件28在下接合面32處的外徑D2；由上接合面30限定的面積；由下接合面32限定的面積；以及在施加最大壓力水平后至少一個接合面30，32的想要的攪亂。在示例性實施例中，當(dāng)上活塞部件26在上接合面30處的外徑D1和下活塞部件28在下接合面32處的外徑D2范圍是60mm到200mm，由上接合面30限定的面積范圍是2500mm²到10,000mm²，以及在施加最大壓力水平后接合面30，32之一的想要的攪亂不大于0.5mm時，則所施加的最大壓力水平典型地約為23N/mm²。

施加壓力和旋轉(zhuǎn)活塞部件26或28的步驟包括焊接互相接觸的、接合面30，32的所有面積，以跨越焊接的接合面30，32形成格外強和均勻的金相結(jié)合，如圖1和6所示。另外，通過控制壓力以及活塞部件26或28相對于另一方的位置和旋轉(zhuǎn)角度，在活塞部件26，28之間很少有溢料或沒有溢料形成。在典型的摩擦焊接過程中，沿著活塞部件之間的焊接部24形成溢料和凹痕。然而，在本發(fā)明的方法中，在將接合面30，32放在一起、旋轉(zhuǎn)一個活塞部件26或28和施加壓力的步驟期間，沿焊接部24沒有凹痕形成。凹痕典型地沿著通過傳統(tǒng)摩擦焊接所形成的活塞焊接部外周出現(xiàn)。凹痕出現(xiàn)在暴露的外徑表面上，也出現(xiàn)在內(nèi)部通道表面上。外徑表面上的凹痕可以通過機械加工去除，但內(nèi)部通道表面上的凹痕不能通過機械加工去除。沿內(nèi)部通道表面的這種凹痕起到應(yīng)力提升器的作用，這典型地導(dǎo)致裂痕的開始。因此，本發(fā)明的混合感應(yīng)焊接活塞20在外表面42上和在限定冷卻室22的內(nèi)表面上都沒有凹痕，該混合感應(yīng)焊接活塞20提供減小裂痕的優(yōu)點，從而與通過傳統(tǒng)摩擦焊接而形成的活塞相比具有更長的服務(wù)壽命。

另外，另一個優(yōu)點是在允許加熱的接合面30,32互相接觸、旋轉(zhuǎn)一個活塞部件26或28，以及施加壓力的步驟期間，沒有材料從活塞部件26，28的接合面30，32去除。在旋轉(zhuǎn)步驟后，方法典型地包括把上活塞部件26和下活塞部件28關(guān)于中心軸A1保持在固定的位置，同時仍舊施加壓力5秒到15秒，以進(jìn)一步提升焊接部24的強度。

由本發(fā)明的混合感應(yīng)焊接工藝所提供的再一個優(yōu)點是：上活塞部件26相對于下活塞部件28精確的徑向定位。在混合感應(yīng)焊接過程結(jié)束時，活塞部件26，28的徑向位置等于或近似等于在過程開始時設(shè)置的、想要的、活塞部件26，28的預(yù)定徑向位置。優(yōu)選地，在過程結(jié)束時，上活塞部件26相對于下活塞部件28的徑向位置與在過程開始時上活塞部件26相對于下活塞部件28的徑向位置相差不大于+/-2度。換句話說，在施加壓力后上活塞部件26相對于下活塞部件28的徑向位置與加熱活塞部件26，28之前上活塞部件26相對于下活塞部件28的徑向位置相差不大于+/-2度。

因此，當(dāng)上活塞部件26具有預(yù)鍛造的幾何形狀時，諸如當(dāng)上活塞部件26包括優(yōu)選相對于下活塞部件28的銷孔軸A2布置在預(yù)定徑向位置的冠狀結(jié)構(gòu)時，本發(fā)明的混合感應(yīng)焊接工藝特別有利。例如，上活塞部件26可以具有冠狀結(jié)構(gòu)，該冠狀結(jié)構(gòu)優(yōu)選具有布置成離銷孔軸A到20度+/-度的冠狀結(jié)構(gòu)10。在過程開始時，設(shè)置冠狀結(jié)構(gòu)的想要的徑向位置，在過程結(jié)束時，冠狀結(jié)構(gòu)的徑向位置在該想要的徑向位置的+/-2度之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，銷孔軸A2的徑向位置由沿銷孔軸A2延伸且通過活塞20中心軸A1的線確定；冠狀結(jié)構(gòu)的徑向位置由延伸通過冠狀結(jié)構(gòu)且通過活塞20中心軸A1的線確定。兩個徑向位置之間的差值由這兩條線之間的角度確定。

本發(fā)明的另一方面提供由上述方法制造的混合感應(yīng)焊接活塞20，如圖1，1A和6所示?；钊考?6，28可包括各種不同的幾何形狀。然而，在示例性實施例中，上活塞部件26環(huán)狀圍繞中心軸A1和縱向沿中心軸A1延伸，從上壁38延伸到上接合面30的第一部分(被稱為第一上接合面)，以及上接合面30的第二部分(被稱為第二上接合面)。上活塞部件26典型地由鋼材料制成，但也可以是其他類型的金屬材料。上活塞部件26的上壁38典型地限定環(huán)狀圍繞中心軸A1延伸的碗邊(bowl rim)，以及從碗邊朝中心軸A1向內(nèi)和向下延伸的燃燒碗52。上壁38還限定由燃燒碗52圍繞的、在中心軸A1處的頂點。

如圖2所示，上活塞部件26包括上部外擋邊40，上部外擋邊40從上壁38的碗邊下垂，并環(huán)狀圍繞中心軸A1和縱向沿中心軸A1延伸到上接合面30的第一部分。上部外擋邊40限定環(huán)狀圍繞中心軸A1且背離中心軸A1延伸的、活塞20的外表面42的第一部分。上部外擋邊40具有從外表面42延伸到冷卻室22的厚度t，與使用其它焊接方法形成的活塞的擋邊相比，上部外擋邊40的厚度可做得更小。上部外擋邊40的環(huán)狀外表面42包括至少一個環(huán)狀凹槽44，用于保持至少一個活塞環(huán)(未示出)。在示例性實施例中，上活塞部件26還包括上部內(nèi)擋邊36，上部內(nèi)擋邊36沿徑向向內(nèi)與上部外擋邊40間隔開。上部內(nèi)擋邊36從上壁38下垂到燃燒碗52下方，并且環(huán)狀圍繞中心軸A1和沿縱向沿中心軸A1延伸到上接合面30的第二部分。第一和第二上接合面30是平坦的，并且垂直于中心軸A1延伸。

下活塞部件28也環(huán)狀圍繞中心軸A1和縱向沿中心軸A1地從圍繞中心軸A1的底壁46延伸到下接合面32的第一部分(被稱為第一下接合面)，以及從底壁46延伸到下接合面32的第二部分(被稱為第二下接合面)。下接合面32的第一部分被焊接到上接合面30的第一部分，下接合面32的第二部分被焊接到上接合面30的第二部分。

下活塞部件28也由金屬材料制成，典型地也是鋼材料。然而，混合感應(yīng)焊接工藝規(guī)定不同合金的接合，在此情形下，下活塞部件28典型地由硬度比上活塞部件26的鋼材料更小的鋼材料制成。例如，非常硬的、耐高溫的合金可被用來形成其中發(fā)生燃燒的上活塞部件26，而較硬的、沒那么昂貴的合金可被用來形成其中存在氣缸負(fù)載的下活塞部件28。

在示例性實施例中，下活塞部件28包括下部外擋邊48，下部外擋邊48從底壁46向上朝活塞部件26延伸，且環(huán)狀圍繞中心軸A1和縱向沿中心軸A1延伸到下接合面32的第一部分。下部外擋邊48限定環(huán)狀圍繞中心軸A1和背離中心軸A1延伸的、活塞20的外表面42的第二部分。下部外擋邊48也具有從外表面42延伸到冷卻室22的厚度t，并且與使用其它焊接方法形成的活塞的擋邊相比，下部外擋邊48的厚度t可被做得更小。下部外擋邊48的環(huán)狀外表面42包括至少一個環(huán)狀凹槽44，用于保持至少一個活塞環(huán)(未示出)。下活塞部件28還包括徑向向內(nèi)與下部外擋邊48間隔開的下部內(nèi)擋邊50。下部內(nèi)擋邊50從底壁46向上朝上活塞部件26、環(huán)狀圍繞中心軸A1和縱向沿中心軸A1延伸到下接合面32的第二部分。像上接合面30的第一和第二部分一樣，下接合面32的第一和第二部分也是平坦的，并且垂直于中心軸A1。

下接合面32的第一部分與上接合面30的第一部分徑向?qū)R，下接合面32的第二部分與上接合面30的第二部分徑向?qū)R。各個接合面30，32相對于中心軸A1對稱，并且關(guān)于中心軸A1同心。另外，活塞部件26，28中的至少一個活塞部件的接合面30，32可被攪亂0.1到0.6mm的縱向距離。

焊接的內(nèi)擋邊36，50、焊接的外擋邊40，48、上壁38和底壁46在它們之間形成冷卻室22。從活塞的外表面42到冷卻室22，外擋邊40，48的接合面30，32被連續(xù)焊接，均勻的金相結(jié)合延伸跨越焊接的擋邊36，40，48，50。冷卻室22被閉合并且環(huán)狀圍繞中心軸A1延伸。閉合的冷卻室22在焊接部24限定從內(nèi)擋邊36，50延伸到外擋邊40，48的寬度w，以及在焊接過程期間沒有溢料或碎片金屬材料從焊接的活塞部件26，28移除的體積。這是超越摩擦焊接活塞的優(yōu)點，后者典型地包含由于焊接工藝而存在于冷卻室中的碎片金屬材料。由于本發(fā)明的活塞20在冷卻室22中不包括溢料或碎片金屬材料，冷卻室22的體積可以小于其它類型的焊接活塞的冷卻室。例如，冷卻室22的寬度w典型地在焊接部24處是活塞部件26，28的外徑D1，D2的5％到10％。與使用其它焊接方法形成的活塞相比，外擋邊的厚度t也可做得更小。另外，在活塞中形成最小的殘余應(yīng)力，因此消除了對活塞部件26，28在焊接后裂開的擔(dān)心，后者在摩擦焊接活塞中經(jīng)常出現(xiàn)。

如圖1A所示，混合感應(yīng)焊接活塞20的內(nèi)擋邊36，50圍繞中心軸A1并形成燃燒碗52。從冷卻室22到燃燒碗52，內(nèi)擋邊36，50的接合面30，32被連續(xù)焊接，均勻的金相結(jié)合跨過焊接的內(nèi)擋邊36，50延伸。

沿焊接部24的、各個上擋邊36，40的一部分和各個下?lián)踹?8，50的一部分包括熱影響區(qū)。在示例性實施例中，當(dāng)上活塞部件26和下活塞部件28由鋼材料制成時，熱影響區(qū)的鋼材料包括回火馬氏體的微結(jié)構(gòu)。圍繞熱影響區(qū)的鋼材料具有的微結(jié)構(gòu)與熱影響區(qū)的回火馬氏體不同。在示例性實施例中，熱影響區(qū)的馬氏體材料比周圍的材料更硬。

如圖1A所示，熱影響區(qū)具有沿中心軸A1且平行于中心軸A1延伸的長度HAZ。在示例性實施例中，熱影響區(qū)的長度HAZ為8到12微米?；钊?0還限定在焊接部24處的總橫截面積，它包括接合面30，32的面積、燃燒碗52的面積、以及冷卻室22的面積。在焊接部24處，活塞20的接合面30，32共同限定的截面積為活塞20總橫截面積的35％到60％。

如以上所討論的，在完成焊接過程后緊接地，沿焊接部24和沿?zé)嵊绊憛^(qū)的外表面42沒有任何類型的可見的焊接分型線或凹痕。在進(jìn)行任何機加工之前，沿焊接部24且包括熱影響區(qū)的部分的外表面42也沒有溢料，這是超過任何類型的焊接活塞的優(yōu)點。在圖1的示例性實施例中，活塞20的外表面42限定沿?zé)嵊绊憛^(qū)和焊接部24的平坦表面。在這種情形下，平坦外表面42圍繞中心軸A1連續(xù)地沿焊接部24延伸和沿?zé)嵊绊憛^(qū)縱向延伸。

想要的平坦外表面42優(yōu)選在混合感應(yīng)焊接過程期間形成。然而，在焊接過程結(jié)束時和在任何機加工之前，活塞20的外表面42典型地限定沿?zé)嵊绊憛^(qū)和焊接部24的、具有至少1.63毫米的球面半徑的凸面，如圖6所示。在這種情形下，沿?zé)嵊绊憛^(qū)和焊接部24的外表面42是凸面，并且限定圍繞中心軸A1徑向向外連續(xù)延伸的凸出部分?；钊?0在凸出部分處的外徑D1，D2為2到5毫米，大于靠近凸出部分的、活塞20的外徑D1，D2。典型地，沿焊接部24形成的、在焊接過程結(jié)束時呈現(xiàn)的任何球面半徑或凸表面被機加工，以提供圖1所示的、想要的平坦外表面42。

在示例性實施例中，下活塞部件28包括一對銷殼(pin boss)54，銷殼54從底壁46向下遠(yuǎn)離上活塞部件26延伸。每個銷殼54均限定銷孔56，銷孔56沿垂直于中心軸A1的第二軸A2彼此對齊。下活塞部件28包括一對裙邊部分58，每個裙邊部分58從底壁46下垂并通過其中一個銷殼54彼此間隔開。

顯然，鑒于以上的教導(dǎo)，本發(fā)明的許多修正方案和變形例都是可能的，這許多修正方案和變形例可以不同于這里具體地描述的那樣被實踐，但仍在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。