專利名稱：用于內(nèi)燃機的兩段式活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于內(nèi)燃機的兩段式活塞。
背景技術(shù)：
專利DE4203384C2中公開了一種由活塞頭部和活塞裙構(gòu)成的兩段式活塞，其中，活塞的兩個部件利用卡口接頭互相連接。在此，在活塞頭部模制有一個和活塞裙嚙合的頸部，在頸部的末端設(shè)置有四個沿徑向向外突出的鎖定鉤頭，在連接狀態(tài)，鎖定鉤頭在下面和活塞裙的沿徑向指向內(nèi)的鎖定突起嚙合在一起。為了防止卡口接頭的誤轉(zhuǎn)動，在每個鎖定凸出件的下面設(shè)計有定位突起，定位突起和鎖定鉤頭各自所屬的鎖定凹槽嚙合在一起。在此，卡口接頭不利的復(fù)雜性，導(dǎo)致在現(xiàn)有技術(shù)中公開的兩段式活塞的制造成本被極大地抬高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點，該目的由獨立權(quán)利要求特征部分中描述的特征來實現(xiàn)。本發(fā)明的有利的設(shè)計方案在從屬權(quán)利要求中提出。
在此，為了連接活塞上部件與活塞下部件，僅僅需要一個同軸設(shè)置的圓柱形模制件，在其末端設(shè)置兩個彼此相對的、沿徑向指向外的鉤狀凸起，在裝配兩個活塞部件時，這些突起咬合(或稱后嚙合)到在活塞上部件開口的邊緣下方。
通過設(shè)置在活塞下部件的彈性變形區(qū)域中的開口，和設(shè)置在開口的背離活塞頭部的邊緣上的鎖定凸出件，從而使活塞上部件和下部件之間的持久穩(wěn)固的鎖定連接得以實現(xiàn)。


接下來參考附圖對本發(fā)明的幾個實施例進行說明。圖中示出圖1是具有上部件兩段式活塞的截面圖，上部件通過根據(jù)發(fā)明所述的第一設(shè)計方案制造的旋轉(zhuǎn)鎖定件活塞的下部件連接在一起，圖2是沿圖1中的線II-II剖截面，示出了屬于旋轉(zhuǎn)鎖定件一部分的開口的俯視圖，圖3是兩段式活塞的截面圖，在該截面圖中，上部件和下部件通過另外一個設(shè)計方案制造的旋轉(zhuǎn)鎖定件彼此連接，圖4是活塞的上部件部分和下部件的部分截面圖，示出了活塞下部件上的屬于旋轉(zhuǎn)鎖定件一部分的開口。
具體實施例方式
圖1在由兩個半邊構(gòu)成的截面圖中(左半圖位于活塞銷軸線12的方向上，右半圖位于左半圖的垂直面上)，示出了兩部件式，受冷卻的活塞1，活塞由具有活塞頭部13的活塞上部件2和活塞下部件6構(gòu)成。活塞上部件2具有在活塞頭部13中成型的燃燒室3，和位于沿徑向外側(cè)帶有活塞環(huán)槽5的活塞環(huán)壁4。
活塞下部件6包括箱形的活塞裙7以及兩個與活塞裙連接的活塞銷座8，活塞銷座分別具有用于容納活塞銷(圖中未示出)的活塞銷孔9?；钊虏考?在活塞頭部一側(cè)由分隔壁14界定，分隔壁14在活塞軸線15附近設(shè)有薄壁的并且可彈性可變形的分隔壁區(qū)域14｀，在該區(qū)域中部設(shè)置屬于旋轉(zhuǎn)鎖定件一部分的開口16，旋轉(zhuǎn)鎖定件將活塞上部件2和活塞下部件部分6連接在一起。
在背離活塞頭部13的下側(cè)，外冷卻通道10、10｀沿徑向外側(cè)在活塞上部件2中成型，冷卻通道在徑向外側(cè)由活塞環(huán)壁4來界定，在徑向內(nèi)側(cè)部分由活塞頭部13，部分地由在活塞頭部側(cè)的、設(shè)置在分隔壁14上的環(huán)形支承肋17來界定，該環(huán)形支承肋形成用于支撐活塞上部件2的環(huán)形支架18。
如圖1的左側(cè)截面圖所示，外冷卻通道10的背離活塞頭部的下側(cè)可由一個在支承肋17上形成的環(huán)繞的圓盤形的蓋板19進行封閉。如圖1右側(cè)截面圖所示，應(yīng)用環(huán)狀的盤簧20來封閉冷卻通道10｀的下側(cè)也是另一選擇，盤簧徑向內(nèi)側(cè)在壓力的作用下抵靠在在支承肋17的徑向外側(cè)上設(shè)置的環(huán)形支架21上，盤簧徑向外側(cè)抵靠在凹槽22中，該凹槽在環(huán)壁4的背離活塞頂13的端面23中成型。蓋板19和盤簧20都具有在圖中未示出的冷卻油入口和冷卻油排出口，冷卻油通過這些開口導(dǎo)入到冷卻通道10、10｀中，并且又從排出口排出。
為了改善在冷卻通道10中流動的冷卻油的冷卻效果，如圖1的左側(cè)截面圖所示，冷卻通道10的上方可以具有冷卻肋25。此外，如圖1的右側(cè)截面圖所示，通過在冷卻通道上方設(shè)有鉆孔26，也是一種改善在冷卻通道10｀中流動的冷卻油的冷卻效果的途徑。
內(nèi)冷卻通道11在徑向內(nèi)側(cè)與支承肋17連接，內(nèi)冷卻通道11的上底面由活塞頭部13構(gòu)成，下底面由分隔壁區(qū)域14｀構(gòu)成。內(nèi)冷卻通道11在徑向外側(cè)由支承肋17界定，在徑向內(nèi)側(cè)由與活塞軸線15同軸設(shè)置的圓柱形模制件24界定，該模制件設(shè)置在活塞頭部13的下側(cè)。在外冷卻通道10、10｀和內(nèi)冷卻通道11之間設(shè)置有在圖中沒有示出的溢流槽，冷卻油也可以通過溢流槽從外冷卻通道流到內(nèi)冷卻通道中。處于內(nèi)冷卻通道11中的冷卻油通過開口16流入到活塞內(nèi)部。
在圓柱形模制件24的背遠離活塞頂13的末端，設(shè)置有兩個彼此相對的、沿徑向指向外的鉤狀突起，這些鉤狀突起被作為鉤狀模制件27設(shè)置在在模制件24上，并且為了活塞上部件2和活塞下部件6的固定，鉤狀模制件以旋轉(zhuǎn)鎖定件的形式咬合在開口16的邊緣上。在圖1中僅僅可以看到兩個模制件27位于左側(cè)的一個，這是因為圖1的右側(cè)截面垂直于左側(cè)截面，從而模制件27在視線方向位于在圓柱形模制件24的后面，并且被圓柱形模制件遮住。如接下來進一步說明的，內(nèi)部的分隔壁區(qū)域14｀的彈性有助提高旋轉(zhuǎn)鎖定件的強度。
沿著圖1中的線II-II剖取并在圖2中示出的截面，示出了設(shè)置在分隔壁區(qū)域14｀上的開口16的俯視情況，如在圖1中示出的，開口設(shè)置有兩個彼此相對的凹槽30。在圖中還示出了經(jīng)剖視的圓柱形模制件24，以及部分經(jīng)俯視部分用虛線畫出了的在模制件24的背離活塞頭部的末端設(shè)置的鉤狀模制件27。在圖2中，這些模制件處于和開口16的邊緣咬合的狀態(tài)。在將活塞上部件2裝配到活塞下部件6上時，兩個部件2、6彼此處于這樣的狀態(tài)，鉤狀的模制件27相對于圖2中示出的位置旋轉(zhuǎn)90度，從而使這些模制件可以穿過凹槽30。由此，如果活塞上部件2抵靠在活塞下部件6的支架18上，并且同時鉤狀模制件27足夠深地插入到開口16中，那么將活塞上部件2旋轉(zhuǎn)90度，使得鉤狀模制件27處于在圖2中示出的位置，此時，模制件咬合在開口16的邊緣背面，進而將活塞上部件2與活塞下部件6連接在一起。
圖3示出了旋轉(zhuǎn)鎖定件的另一個設(shè)計方案，其中，在背離活塞頂13的圓柱形模制件24的末部設(shè)置有兩個彼此相對的凸起28｀，這些凸起由固定銷28構(gòu)成，固定銷設(shè)置在圓柱形模制件24的球形端部24｀的通孔中，并且在兩側(cè)穿孔從而形成凸起28｀。在此，當(dāng)活塞1裝配完時，凸起28｀咬合在開口16的邊緣上。出于所選擇的圖示形式(圖3右側(cè)示出的半截面垂直于圖3左側(cè)所示半截面)的原因，在圖3的左側(cè)半截面中示出了固定銷28的側(cè)視視圖，而在圖3的右半截面中示出了固定銷的橫截視圖。
以放大的部分截面圖4示出了開口16，在開口的下部邊緣設(shè)置用于未在圖4中示出的凸起27、28｀的導(dǎo)槽29。在開口16的兩側(cè)設(shè)置有開槽30，開槽具有徑向尺寸，徑向尺寸大于凸起27、28｀的徑向尺寸，使得活塞上部件2相對于活塞下部件6處于這樣的位置時(在該位置時，凸起27、28｀和開槽30的方向相同)，帶有凸起27、28｀的圓柱形模制件24可以輕松地插入到開口16中。在連接時，活塞上部件2旋轉(zhuǎn)，從而凸起27、28｀被強制越過在開槽30的兩側(cè)設(shè)置的鎖定凸緣31、31｀，同時，內(nèi)部分隔壁區(qū)域14｀短時間向活塞頭部13偏轉(zhuǎn)。在此，鎖定凸緣31、31｀起到防止旋轉(zhuǎn)鎖定件脫開的作用。
隨著進一步旋轉(zhuǎn)活塞上部件2，凸起27、28｀與處于鎖定凸緣31，31｀之間的導(dǎo)槽29的平躺區(qū)域32接合，該區(qū)域具有厚度為“X”的支架33，該厚度小于鎖定凸緣31、31｀的最大軸向尺寸。在此，通過厚度為“X”的支架33可以保證分隔壁區(qū)域14｀持續(xù)地向活塞頭部13的方向偏轉(zhuǎn)，從而在圓柱形模制件24和活塞上部件2上施加了持續(xù)的預(yù)應(yīng)力，使得發(fā)明所述的旋轉(zhuǎn)鎖定件具有可靠的強度。
參考符號X支架33的厚度
1活塞2活塞上部件3活塞燃燒室4活塞環(huán)壁5活塞環(huán)槽6活塞下部件7活塞裙8活塞銷座9活塞銷孔10，10｀外冷卻通道11內(nèi)冷卻通道12活塞銷軸線13活塞頭部14分隔壁14｀分隔壁區(qū)域15活塞軸線16開口17支承肋18支架19蓋板20盤簧21支架22開槽
23活塞環(huán)壁4的端面24圓柱形模制件24’圓柱形模制件的球形末端25冷卻肋26鉆孔27凸起，鉤狀模制件28固定銷28｀固定銷28的凸起29導(dǎo)槽30開槽31、31｀鎖定凸緣32導(dǎo)槽29的平躺區(qū)域33支架
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的兩段式活塞(1)，具有-活塞上部件(2)，其形成活塞頭部(13)，和-活塞下部件(6)，其與活塞上部件(2)連接，并且在其背離活塞頭部的一側(cè)設(shè)置有活塞裙(7)和分別帶有活塞銷孔(9)的兩個彼此相對的活塞銷座(8)，其特征在于，-在活塞上部件(2)的背離活塞頭部的一側(cè)設(shè)置有與活塞軸線(15)同軸的圓柱形模制件(24)，在模制件的背離活塞頭部的末端設(shè)置有兩個沿徑向指向外的彼此相對的鉤狀凸起(27、28`)，-活塞下部件(6)在活塞頭部一側(cè)由與活塞裙(7)和與活塞銷座(8)連接的分隔壁(14)限定，分隔壁具有與活塞軸線(15)同軸的開口(16)和兩個彼此徑向相對設(shè)置的開槽(30)，開口的徑向直徑小于所述凸起(27、28`)的徑向長度，開槽(30)的徑向尺寸大于凸起(27、28`)的徑向尺寸，并且-圓柱形模制件(24)具有這樣的長度，即，通過將凸起(27、28`)插入開槽(30)中并且旋轉(zhuǎn)活塞上部件(2)而將活塞上部件(2)裝配到下部件(6)時，凸起(27、28`)咬合到開口(16)的邊緣下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，分隔壁(14)在徑向內(nèi)側(cè)具有與活塞軸線(15)同軸的、可彈性變形的分隔壁區(qū)域(14`)，在分隔壁區(qū)域中設(shè)置有開口(16)，分隔壁區(qū)域限定由活塞上部件(2)和活塞下部件(6)形成的內(nèi)部冷卻通道(11)的遠離活塞頭部的一側(cè)，開口(16)的背離活塞頭部的邊緣在開槽(30)的兩側(cè)設(shè)置有鎖定凸緣(31、31`)，在鎖定凸緣(31、31`)背離開槽(30)的側(cè)面設(shè)置有支架(33)，支架的厚度“X”小于鎖定凸緣(31、31`)的最大軸向尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活塞，其特征在于，凸起被設(shè)計成圓柱形模制件(24)的一部分并且與圓柱形模制件(24)形成一體的鉤狀模制件(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活塞，其特征在于，在圓柱形模制件(24)的背離活塞頭部的末端設(shè)置有固定銷(28)，固定銷的端部沿徑向伸出模制件(24)的兩側(cè)，由此構(gòu)成凸起(28`)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的兩段式活塞(1)，該活塞由活塞上部件(2)和活塞下部件(6)構(gòu)成。在活塞上部件的背離活塞頭部的下側(cè)設(shè)置有與活塞軸線(15)同軸的圓柱形模制件(24)，在該模制件的背離活塞頭部的末部設(shè)置有兩個沿徑向指向外的鉤狀凸起(27)?；钊虏考?6)在活塞頭部一側(cè)具有開口(16)，在將活塞上部件(2)安裝到活塞下部件(6)上時，帶有凸起(27)的圓柱形模制件(24)插入到該開口中并且被旋轉(zhuǎn)，從而使凸起(27)咬合在開口(16)的邊緣下方。
文檔編號F02F3/00GK101091052SQ200580041998
公開日2007年12月19日 申請日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
發(fā)明者賴納·沙普, 貝恩德·馬爾 申請人:馬勒國際公司