專利名稱:用于內(nèi)燃機的兩件式活塞的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于內(nèi)燃機的兩件式活塞，該活塞由一個上部件和一個為此而擰緊的下部件構成，該活塞具有一個由該上部件形成的活塞頂部和一個由下部件形成的活塞裙，活塞裙具有兩個彼此相對的螺栓銷孔，并且具有一個在活塞頂部附近且徑向向外設置的、環(huán)繞的冷卻通道，冷卻通道一部分在上部件中一體成型，一部分在下部件中一體成型，冷卻通道徑向向外通過一個與活塞頂部連接的環(huán)形壁和一個徑向向外且安設在下部件的上側面上、環(huán)繞的輪緣限定，并且冷卻通道徑向向內(nèi)部分地通過一個在上部件的背離活塞頂部的下側面上成型的、環(huán)繞的上環(huán)形肋限定，并且部分地通過一個安設在該下部件的接近活塞頂部的上側面上的、環(huán)繞的下環(huán)形肋限定，其中，上部件和下部件部分地通過由上環(huán)形肋的下側面和下環(huán)形肋的上側面所限定的內(nèi)支承面并且部分地通過由環(huán)形壁的下側面和輪緣的上側面所限定的外支承面相互構成接觸。
背景技術：
由德國專利申請10 2006 015 587. 4已知一種所構造的活塞的上部件，該上部件在其背離于活塞頂部的下側面上具有一個帶有內(nèi)接觸面的環(huán)形肋和一個帶有外接觸面的環(huán)形壁。為了在活塞上部件與活塞下部件組裝之后，在活塞上部件和活塞下部件發(fā)生相對運動的發(fā)動機運轉中避免兩個活塞部件接觸面的焊接和振動摩擦以及多個接觸面的摩擦， 在上部件的接觸面中加工有多個脊狀的凹槽部。凹槽部通過車削和激光制成，但是帶來的缺點是，凹槽部的制造相對來說較為復雜且昂貴。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術的缺點，即更為簡單及廉價地制造出接觸面中的凹槽部。
該目的通過一種用于內(nèi)燃機的兩件式活塞來實現(xiàn)，其特征在于，至少一個支承面覆蓋有鍍鉻層，鍍鉻層具有一個結構化且?guī)в卸鄠€突起和凹陷的表面。鍍鉻層的表面結構可以通過電鍍方式進行涂鍍，其中該表面結構通過電壓脈沖形成，由此而能夠簡單而廉價地制造出結構化的鍍鉻層。
根據(jù)本實用新型的有利設計方案，至少一個內(nèi)支承面覆蓋有鍍鉻層。
根據(jù)本實用新型的有利設計方案，活塞的上部件的內(nèi)、外支承面都覆蓋有鍍鉻層。
根據(jù)本實用新型的有利設計方案，活塞的下部件的內(nèi)、外支承面都覆蓋有鍍鉻層。
根據(jù)本實用新型的有利設計方案，活塞的上部件和下部件的內(nèi)、外支承面都覆蓋有鍍鉻層。
根據(jù)本實用新型的有利設計方案，鍍鉻層具有15 μ m和40 μ m之間的厚度。
根據(jù)本實用新型的有利設計方案，鍍鉻層具有10 μ m與25 μ m之間的粗糙度Rz。
根據(jù)本實用新型的表面結構的鍍鉻層的優(yōu)點在于，改善了鍍鉻層的結構化表面的含油容積，由此而避免了彼此相互運動的支承面的振動摩擦損耗和摩擦焊接。[0012]此外，鍍鉻層的表面的結構化降低了支承面的壓力下顆粒的材料焊接和損傷。
另外，鍍鉻層比活塞基礎材更硬且更耐磨，從而鍍鉻層在發(fā)動機運行中比現(xiàn)有技術中不帶有鍍鉻層的活塞基礎材料的磨損更小。


本實用新型的一些實施例在下文中根據(jù)附圖來進行描述。其中
圖1示出了由上部件和下部件構成的活塞的截面圖，這兩個活塞部件通過擰接螺栓相互擰緊，
圖2示出了活塞的下部件和支承面的立體圖，活塞的上部件通過該支撐面安置在其下部件上，
圖3示出了活塞的上部件和支承面的立體圖，
圖4示出了具有鍍鉻層的支承面的橫截面。
具體實施方式
圖1示出了用于內(nèi)燃機的活塞1，其由上部件2和下部件3構成。在此，上部件2 可以由鋼制成，下部件3由球墨鑄鐵或鋁制成，或者活塞1的上部件2和下部件3都由鋼制成。
上部件2和下部件3通過兩個擰接螺栓4、5相互擰緊。上部件2構成活塞頂部6， 在該活塞頂部中設置有活塞頂凹坑7。在活塞頂部6附近，活塞1在徑向外部具有環(huán)繞的冷卻通道8，該冷卻通道部分地在活塞1的上部件2和下部件3中一體成型。冷卻通道8徑向向外通過一個與活塞頂部6連接的環(huán)形壁9限定并且徑向向內(nèi)部分地通過活塞頂部6限定，部分地通過一個在上部件2的背離活塞頂部的下側面上形成的，環(huán)繞的上環(huán)形肋10限定并且部分地通過一個安設在下部件3的接近活塞頂部的側面上的下環(huán)形肋11限定。對于兩個擰接螺栓4、5，在下環(huán)形肋11中設置兩個銷孔12、13并且在上環(huán)形肋10中設置兩個具有內(nèi)螺紋的盲孔14、15。
通過活塞頂部6、通過上、下環(huán)形肋10、11以及通過下部件3的上蓋區(qū)域16限定有內(nèi)部冷卻腔17，該內(nèi)部冷卻區(qū)域具有下方開口 18，冷卻油通過下方開口噴射到內(nèi)部冷卻腔 17中。通過徑向設置且可在圖2中清晰識別出的通道19，冷卻油可以從冷卻腔17到達冷卻通道8中，該冷卻通道具有一個在圖2中示出的排油開口 20，冷卻油通過該排油開口導入到活塞內(nèi)腔21中。活塞1的下部件3還具有一個活塞裙22和兩個螺栓銷孔23、24，這兩個螺栓銷孔在圖1和2中示出。
如圖1至3所示，上環(huán)形肋10在其下側面上及下環(huán)形肋在其上側面上分別具有一個內(nèi)環(huán)形支承面25、26，活塞1的上部件2和下部件3的徑向內(nèi)部區(qū)域通過該支承面相互抵靠。徑向向外，環(huán)形壁9的背離活塞頂部的端面以及安設在下部件3的上側面上的輪緣 27分別具有外環(huán)形支承面觀、29，上部件2和下部件3的徑向向外區(qū)域通過該環(huán)形支承面相互抵靠。在此，活塞頂部6的內(nèi)支承面25 J6的間距要小于活塞頂部6的外支承面觀、29 的間距。
根據(jù)本實用新型設計出，或者上部件2的內(nèi)支承面25和外支承面觀覆蓋有鍍鉻層，或者下部件3的內(nèi)支承面沈和外支承面四覆蓋有鍍鉻層，或者活塞1的上部件2和下部件3的所有支承面25、26、27、觀都覆蓋有鍍鉻層，該鍍鉻層如圖4所示(具有鍍鉻層30 的多個支承面的一個截面)，具有一個結構表面和15 μ m和40 μ m之間的厚度。在此，也可以僅僅為上部件2的內(nèi)支承面25和/或下部件3的內(nèi)支承面沈進行鍍層。
在此，鍍鉻層30的表面是芽狀或絨狀的形狀。鍍鉻層30的粗糙度Rz為10 μ m與 25μπι之間。鍍鉻層30的表面結構可以通過電化學(電鍍)方式進行涂鍍，其中在支承面上通過電壓脈沖實現(xiàn)鉻的晶核形成處理并且隨后通過其他連續(xù)脈沖促成由沉積構成的鉻晶核的生長。
由上部件2和下部件3構成且擰緊而成的活塞1的支承面25、26、27、觀在發(fā)動機運行時彼此相對運動，從而由此而在支承面上產(chǎn)生一個振動摩擦損耗以及支承面的摩擦焊接。對此，由于上部件2在燃燒過程中施加到活塞1的下部件3上的高壓會產(chǎn)生支承面多個部分的材料焊接，在該支承面上要歸咎于顆粒狀的材料脫落。根據(jù)本實用新型的表面結構的鍍鉻層30的優(yōu)點在于，改善了鍍鉻層30的結構化表面的含油容積，由此而避免了彼此相互運動的支承面的振動摩擦損耗和摩擦焊接。此外，鍍鉻層30的表面的結構化降低了支承面的壓力下顆粒的材料焊接和損傷。
另外，鍍鉻層30比活塞基礎材更硬且更耐磨，從而鍍鉻層在發(fā)動機運行中比現(xiàn)有技術中不帶有鍍鉻層的活塞基礎材料的磨損更小。
附圖標記列表[0028]1活塞[0029]2活塞1的上部件[0030]3活塞1的下部件[0031]4、5擰接螺栓[0032]6活塞頂部[0033]7活塞頂凹坑[0034]8冷卻通道[0035]9環(huán)形壁[0036]10上環(huán)形肋[0037]11下環(huán)形肋[0038]12,13銷孔[0039]14,15盲孔[0040]16活塞1的下部件的蓋區(qū)域[0041]17內(nèi)冷卻腔[0042]18內(nèi)冷卻腔的下開口[0043]19通道[0044]20排油開口[0045]21活塞內(nèi)腔[0046]22活塞裙[0047]23,24螺栓銷孔[0048]25上部件的內(nèi)支承面[0049]26下部件的內(nèi)支承面[0050]27輪緣
28上部件的外支承面
29下部件的外支承面
30鍍鉻層
權利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的兩件式活塞，所述活塞-由一個上部件( 和一個為此而擰緊的下部件C3)構成，-具有一個由所述上部件( 形成的活塞頂部(6)和一個由所述下部件C3)形成的活塞裙(22)，所述活塞裙具有兩個彼此相對的螺栓銷孔03、對)，-具有一個在所述活塞頂部(6)附近且徑向向外設置的、環(huán)繞的冷卻通道(8)，=所述冷卻通道一部分在所述上部件O)中一體成型，一部分在所述下部件(3)中一體成型，=所述冷卻通道徑向向外通過一個與所述活塞頂部(6)連接的環(huán)形壁(9)和一個徑向向外且安設在所述下部件(3)的上側面上、環(huán)繞的輪緣07)限定，=并且所述冷卻通道徑向向內(nèi)部分地通過一個在所述上部件O)的背離活塞頂部的下側面上成型的、環(huán)繞的上環(huán)形肋(10)限定，并且部分地通過一個安設在所述下部件(3) 的接近活塞頂部的上側面上的、環(huán)繞的下環(huán)形肋(11)限定，-其中，所述上部件( 和所述下部件C3)部分地通過由所述上環(huán)形肋(10)的下側面和所述下環(huán)形肋(11)的上側面所限定的內(nèi)支承面(25、26)并且部分地通過由所述環(huán)形壁 (9)的下側面和所述輪緣(XT)的上側面所限定的外支承面(觀、29)相互構成接觸，其特征在于，所述至少一個支承面(25、26、27、28)覆蓋有鍍鉻層(30)，所述鍍鉻層具有一個結構化且?guī)в卸鄠€突起和凹陷的表面。
2.根據(jù)權利要求
1所述的活塞(1)，其特征在于，所述至少一個內(nèi)支承面(25、26)覆蓋有所述鍍鉻層(30)。
3.根據(jù)權利要求
1所述的活塞(1)，其特征在于，所述活塞(1)的上部件O)的內(nèi)、外支承面(25、28)都覆蓋有所述鍍鉻層(30)。
4.根據(jù)權利要求
1所述的活塞(1)，其特征在于，所述活塞(1)的下部件(3)的內(nèi)、外支承面(沈、29)都覆蓋有所述鍍鉻層(30)。
5.根據(jù)權利要求
1所述的活塞(1)，其特征在于，所述活塞(1)的上部件( 和下部件 (3)的內(nèi)、外支承面(25,26,28,29)都覆蓋有所述鍍鉻層(30)。
6.根據(jù)權利要求
1至5中任一項所述的活塞(1)，其特征在于，所述鍍鉻層(30)具有 15 μ m禾口 40 μ m之間的厚度。
7.根據(jù)權利要求
1至6中任一項所述的活塞(1)，其特征在于，所述鍍鉻層(30)具有 10 μ m與25 μ m之間的粗糙度Rz。
專利摘要
本實用新型涉及一種用于內(nèi)燃機的兩件式活塞，所述活塞由一個上部件(2)和一個為此而擰緊的下部件(3)構成，其中，上部件(2)和下部件(3)部分地通過由上環(huán)形肋(10)的下側面和下環(huán)形肋(11)的上側面所限定的內(nèi)支承面(25、26)并且部分地通過由環(huán)形壁(9)的下側面和輪緣(27)的上側面所限定的外支承面(28、29)相互構成接觸。為了避免振動摩擦損耗、摩擦焊接以及壓力下的材料焊接，至少一個支承面(25、26、27、28)覆蓋有鍍鉻層(30)，所述鍍鉻層具有一個結構化且?guī)в卸鄠€突起和凹陷的表面。
文檔編號F02F3/22GKCN202039963SQ200790000112
公開日2011年11月16日 申請日期2007年10月23日
發(fā)明者克里斯托夫·蓋斯勒, 約亨·科爾塔什 申請人:馬勒國際公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan