專利名稱：曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞及其內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活塞，具體涉及一種曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞。本發(fā)明同時(shí)還 涉及一種曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)中，通過曲柄連桿結(jié)構(gòu)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而由該曲軸驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)部件，對(duì)外輸出動(dòng)力。然而，在所 述的曲柄連桿機(jī)構(gòu)中，由于連桿的存在，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)具有體積龐 大、笨重、平衡性能差等缺陷。
為解決上述問題，審定公告日為1988年1月13日、公告號(hào)為 CN85200358B的中國(guó)專利公開了一種"曲柄圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)"；授 權(quán)公告日為2001年6月27日、授4又/>告號(hào)為CN1067741C的中國(guó)專利7>開 了一種"曲柄雙圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)"；授權(quán)公告日為2001年6月27 日、授權(quán)公告號(hào)為CN1067742C的中國(guó)專利公開了一種"曲柄多圓滑塊往復(fù) 活塞式內(nèi)燃機(jī)"。
上述中國(guó)專利公開的內(nèi)燃機(jī)共同特點(diǎn)是其中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn) 換機(jī)構(gòu)中，用圓滑塊取代了連桿，用曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)取代了曲柄連桿才幾構(gòu)。 這使得往復(fù)運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)得以簡(jiǎn)化，采用該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的內(nèi) 燃機(jī)相對(duì)于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)體積下降，重量減輕，且平衡性能好。
具體的，曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中，在活塞的活塞座上設(shè)置有 圓滑塊容置孔，圓滑塊上設(shè)置有偏心圓孔。裝配時(shí)，將圓滑塊置于所述的圓 滑塊容置孔中，圓滑塊可在所述圓滑塊容置孔中轉(zhuǎn)動(dòng)；曲軸的曲柄銷裝配于 所述的偏心圓孔中，曲柄銷也可以在所述偏心圓孔中轉(zhuǎn)動(dòng)。通過活塞帶動(dòng)設(shè) 置于其中的圓滑塊做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而圓滑塊在所述活塞中同時(shí)^:旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所 述往復(fù)運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的合成使得圓滑塊上的偏心圓孔的中心軸線繞曲軸的 中心軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；而所述偏心圓孔的中心軸線與曲軸的曲柄銷的軸線重 合，從而可實(shí)現(xiàn)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)到曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。
上述的中國(guó)專利公開的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞與傳統(tǒng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)的活塞有著較大的不同，因而，其冷卻以及潤(rùn)滑系統(tǒng)也與所述的傳統(tǒng)的活塞不 同，需要研制新的結(jié)構(gòu)以適應(yīng)該曲柄圓滑塊才幾構(gòu)的活塞冷卻和潤(rùn)滑的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，本發(fā)明的活塞具有供油通路， 可以實(shí)現(xiàn)在壓力潤(rùn)滑油下工作以及對(duì)活塞頂部的冷卻。
本發(fā)明另外提供一種內(nèi)燃機(jī),本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的具有較高的工作穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供的一種曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，至少包括頂部、裙部以及
塞座上設(shè)置有圓滑塊容置孔；所述頂部固定裝配于所述安裝座上與所述延伸 部的延伸方向相對(duì)的端面；所述活塞座的一端固定裝配于所述安裝座上與安 裝所述頂部的端面相對(duì)的端面；
在所述安裝座上還設(shè)置有定位通孔，在所述頂部以及活塞座與所述安裝 座固定裝配的端面的與所述定位通孔相應(yīng)位置還設(shè)置有定位盲孔；
所述活塞座上的定位盲孔與該活塞座的供油通道連通；所述頂部上的定 位盲孔與該頂部的供油通道連通；
裝配時(shí)，定位銷穿過所述定位通孔并分別插入所述頂部以及活塞座的連 接部的定位盲孔中；其中，
所述定位銷為中空銷，通過所述定位銷將所述活塞頂部的供油通道與活 塞座的供油通道連通。
可選的，所述頂部的供油通道包括設(shè)置于所述頂部朝向所述安裝座的端 面的、中心位-
通的直槽。
可選的， 相通的位置設(shè)置有回流孔。
可選的，所述活塞座上的與該活塞座的定位盲孔連通的供油通道與圓滑 塊容置孔連通。
可選的，在所述裙部的安裝座上設(shè)置有通孔，在所述頂部朝向所述安裝 座的端面、且與所述通孔相應(yīng)的位置設(shè)置有盲孔；裝配時(shí)，連接件穿過所述 通孔插入到所述盲孔中，將所述頂部固定裝配于所述裙部的安裝座上?？蛇x的，在所述活塞座的與所述裙部固定裝配的一端設(shè)置有連接部；在 所述連接部上與所述安裝座通孔相應(yīng)位置設(shè)置有連接通孔，所述連接件也穿 過所述連接通孔，將所述活塞座固定裝配于所述安裝座上。
可選的，所述盲孔為螺紋孔，所述通孔和連4矣通孔為普通圓孔，所述連 接件為螺栓。
可選的，在所述^t部的安裝座上設(shè)置有通孔，在所述頂部與所述4君部的
通孔相應(yīng)的位置也設(shè)置有通孔；在所述活塞座的與所述裙部固定裝配的一端 設(shè)置有連接部；在所述連接部上與所述安裝座通孔相應(yīng)位置設(shè)置有連接通孔， 裝配時(shí)，所述連接件同時(shí)穿過所述連接通孔、安裝座上的通孔以及頂部的通 孔，將所述活塞座和頂部固定裝配于所述安裝座上；其中，所述連接件為鉚 釘或螺栓和螺母。
可選的，在所述安裝座用于裝配所述頂部的端面的邊緣設(shè)置有外止口 ， 在所述活塞頂部朝向所述安裝座的端面的邊緣設(shè)置有與所述外止口相配的內(nèi) 止d 。
可選的，在所述活塞頂部與朝向所述安裝座的端面相對(duì)的端面設(shè)置有燃 燒室。
可選的，所述燃燒室包括由靠近頂部邊緣的任一區(qū)域向相對(duì)于邊緣延伸、 深度逐漸變淺、寬度逐漸變窄的主凹槽，以及所述主凹槽在延伸至頂部中心 位置處向兩側(cè)分叉而形成的、相對(duì)于所述主凹槽對(duì)稱的支凹槽。
可選的，所述活塞頂部的材質(zhì)為碳鋼、合金鋼、不銹鋼或鈦合金，所述 活塞裙部的材質(zhì)為鋁合金，所述活塞座的材質(zhì)為鋁合金。
可選的，在所述活塞座的兩側(cè)、沿所述圓滑塊容置孔的端面邊緣且經(jīng)過 所述活塞座腰部的區(qū)域設(shè)置有加強(qiáng)肋。
可選的，所述加強(qiáng)肋為沿所述圓滑塊容置孔整個(gè)周沿的環(huán)形擋片或沿所 述圓滑塊容置孔部分周沿的弧形擋片。
可選的，在所述活塞座的另一端裝配有與該端相同的S君部以及活塞頂部。
可選的，在所述活塞座的另一端裝配有配重鑲塊。
本發(fā)明還提供一種曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)，包括上述任一技術(shù)方案所 述的活塞。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有以下優(yōu)點(diǎn)
在本發(fā)明的活塞中，活塞座的定位盲孔與該活塞座的供油通道連通；所 述頂部的定位盲孔與該頂部的供油通道連通；通過中空的定位銷將所述活塞 座的供油通道與所述頂部的供油通道連通，并通過回流孔形成回^各通^各；可 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明活塞在壓力油潤(rùn)滑下工作和對(duì)活塞頂部的冷卻，對(duì)活塞頂部的冷 卻可降低活塞的熱負(fù)荷，改善活塞以及活塞環(huán)的工作條件，增加可靠性，可 滿足高速、高強(qiáng)度的內(nèi)燃機(jī)的活塞的要求。
此外，本發(fā)明的活塞中，活塞至少包括頂部、裙部以及活塞座三部分， 且上述三部分固定裝配在一起，可以根據(jù)需要選擇活塞各部分的材質(zhì)，以滿 足不同的需要，從而可提高通用性。
此外，本發(fā)明的活塞的各部分可以分別進(jìn)行制造，然后將各部分組裝在 一起，相對(duì)于頭部(或冠部)與活塞座一體成形的活塞，制造工藝簡(jiǎn)化，且 組合也很方便，適應(yīng)批量生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例提供的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞的主視圖。 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞的頂部的俯^L圖； 圖3為本發(fā)明的實(shí)施例的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞的頂部的底^L圖； 圖4為圖2和圖3沿YY，方向的剖面示意圖； 圖5為本發(fā)明的實(shí)施例的活塞裙部的俯視圖； 圖6為本發(fā)明的實(shí)施例的活塞裙部的底^L圖 圖7為圖5中沿XX，方向的剖面示意圖； 圖8為圖5中沿YY，方向的剖面示意圖； 圖9為本發(fā)明的實(shí)施例的活塞座的示意圖10為本發(fā)明的實(shí)施例的活塞座的其中一個(gè)端部的連接部的示意圖； 圖11為本發(fā)明的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的雙作用活塞的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例以及附圖對(duì)本發(fā)明的單缸機(jī)的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的 活塞進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖1為本發(fā)明的實(shí)施例提供的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞的主視圖。其中，僅在活塞的活塞座的其中一個(gè)端部裝配有活塞 裙部和頂部，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的活塞也可以是雙作用活塞，即在活塞座的 另外一端部也同時(shí)安裝有裙部和頂部。本實(shí)施例僅以活塞座的一端安裝有活 塞裙部和頂部作為例子來說明本發(fā)明的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，活塞座的另 一端部也可以與本發(fā)明的實(shí)施例相同或相似的方式安裝另外的裙部和頂部， 形成雙作用活塞。
請(qǐng)參考圖1,本發(fā)明的實(shí)施例的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞包括活塞座1、裙
部2以及頂部3。其中，所述活塞座1上設(shè)置有圓滑塊容置孔(本圖未示出)。 所述裙部2包括安裝座2-1以及沿所述安裝座2-1側(cè)面延伸的延伸部2-2。所 述頂部3固定裝配于所述安裝座2-1上與所述延伸部2-2的延伸方向相對(duì)的 端面。所述活塞座1的一端固定裝配于所述安裝座2-1上與安裝所述頂部3 的端面相對(duì)的端面。本實(shí)施例中，通過連接件4將所述頂部3以及活塞座1 同時(shí)固定裝配于所述裙部2的安裝座2-1上。
在所述安裝座2-1上設(shè)置有定位孔通孔(未標(biāo)示)，在所述頂部3以及導(dǎo) 活塞座1的相應(yīng)位置設(shè)置有定位盲孔(未標(biāo)示)，定位銷5穿過所述通孔、插 入相應(yīng)的定位盲孔中，用于在將所述頂部3、安裝座2以及活塞座1裝配在 一起時(shí)，進(jìn)行定位。其中，所述定位銷5為中空銷，可將所述活塞座l中的 供油通道以及頂部3中的供油通道連接起來(具體的描述請(qǐng)參考下面對(duì)各個(gè) 部件的分別i兌明)
下面分別對(duì)組件頂部3、裙部2以及活塞座1分別進(jìn)行描述。
首先結(jié)合圖2、圖3以及圖4對(duì)組件活塞頂部2進(jìn)行描述。
圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞的頂部3的俯—見圖，圖 3為頂部3的底^L圖，圖4為圖2和圖3沿YY，方向的剖面示意圖。
請(qǐng)參考圖2、圖3和圖4，本實(shí)施例的活塞頂部3的側(cè)面可以設(shè)置有氣環(huán) 環(huán)槽3-1。在所述活塞頂部3朝向圖1所示的安裝座2-1的端面設(shè)置有盲孔 3-2，用于將所述頂部3裝配于所述安裝座時(shí)，固定所述頂部3。
所述盲孔3-2是螺紋孔。本實(shí)施例中所述盲孔3-2為2個(gè)，對(duì)稱分布于 所述頂部3端面軸線的兩側(cè)，其分布如圖3的底浮見圖所示。
此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)裝配的需要設(shè)置盲孔3-2的數(shù)量為3個(gè)
9或多個(gè)，這里不再贅述。
在所述活塞頂部3朝向圖1所示的安裝座2-1端面的中央還設(shè)置有定位
盲孔3-4,所述定位盲孔3-4可以為普通圓孔，其與安裝座2-l上的定位通孔 (請(qǐng)參考下面對(duì)安裝座的描述)相對(duì)應(yīng)，用于將活塞頂部3裝配于安裝座時(shí)， 配合定位銷起定位和導(dǎo)向作用。當(dāng)然，所述定位盲孔3-4也可以分布于所述 端面的其它位置，也可以用多個(gè)定位盲孔定位，這里不再描述。
所述定位盲孔3-4與該頂部3上的供油通道相連通。本實(shí)施例中，所述 供油通道包括設(shè)置于所述頂部3朝向所述安裝座的端面的、中心位于該端面 中央的環(huán)槽3-3以及將所述環(huán)槽3-3與所述頂部3的定位盲孔連通的直槽3-8, 如圖3和圖4所示。此外，也可以設(shè)置其它形式的供油通道，這里不再—— 描述。
其中，在所述環(huán)槽3-3以及直槽還具有減重作用。也可以在頂部3的其 它位置^L置其他形狀的減重槽，這里不再詳細(xì)描述。
在所述活塞頂部3朝向圖1所示的安裝座2-1的端面的邊緣還可以設(shè)置 外止口 3-5 (如圖3和圖4所示)，該外止口 3-5與設(shè)置于安裝座2-l上的內(nèi) 止口 (可參考下面對(duì)活塞裙部的結(jié)構(gòu)的描述)相配合。其中，所述外止口 3-5 可以沿所述端面邊緣的整個(gè)周沿，也可以僅^f義設(shè)置于所述端面的部分周沿。 本實(shí)施例中僅以在整個(gè)周沿設(shè)置有外止口 3-5的情形進(jìn)行說明。
此外，在所述活塞頂部3與朝向圖1所示的安裝座2-l的端面相對(duì)的端 面還可以設(shè)置有燃燒室。本實(shí)施例的燃燒室的形狀如圖2和圖4所示，包括 由靠近頂部邊緣的任意一區(qū)域向相對(duì)于邊緣延伸、深度逐漸變淺、寬度逐漸 變窄的主凹槽3-6,以及所述主凹槽3-6在延伸至頂部中心位置處向兩側(cè)分叉 而形成的、相對(duì)于所述主凹槽3-6對(duì)稱的支凹槽3-7。將包含所述燃燒室的活 塞應(yīng)用于柴油內(nèi)燃機(jī)時(shí)，可提高燃燒效率，減少燃燒消耗。當(dāng)然，在所述活 塞頂部3的端面也可以設(shè)置其它形狀的燃燒室，這里不再贅述。
下面結(jié)合圖5、圖6、圖7和圖8對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的活塞裙部2進(jìn)行說明。
圖5為本發(fā)明的實(shí)施例的活塞裙部2的俯視圖；圖6為裙部2的底視圖， 圖7為圖5中沿XX，方向的剖面示意圖，圖8為圖5中沿YY，方向的剖面示意圖。
請(qǐng)參考圖7和圖8,本實(shí)施例中的活塞裙部2包括安裝座2-1以及與所 述安裝座2-1 —體形成的延伸部2-2。其中，所述安裝座2-1可作為在所述裙-部2與頂部3以及活塞座1裝配時(shí)的基座。所述延伸部2-2沿所述安裝座2-1 的側(cè)面延伸而出，延伸的長(zhǎng)度可根據(jù)活塞的實(shí)際需要而確定。例如，在用于 二沖程柴油機(jī)時(shí)，該裙部2的延伸部2-2可以用做遮擋排氣口的遮擋部件； 此外，該延伸部2-2也具有導(dǎo)向作用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本說明書的 教導(dǎo)結(jié)合實(shí)際需要設(shè)計(jì)活塞座2-2的長(zhǎng)度以及形狀，這里不再展開論述。
請(qǐng)參考圖5、圖6、圖7和圖8，在所述活塞裙部2的安裝座2-l上與圖 3所示的頂部3的盲孔3-2相應(yīng)的位置設(shè)置有通孔2-3。所述通孔2-3用于將 所述頂部3裝配于所述安裝座時(shí)，與圖3所示的盲孔3-2、以及圖1所示的 連接件4配合固定所述頂部3。
所述通孔2-3可以是螺紋孔，也可以是普通圓孔，本實(shí)施例中，所述通 孔為普通圓孔。所述通孔2-3的分布以及數(shù)目可以與所述盲孔3-2相同。
在所述安裝座2-1上與圖4所示的定位盲孔3-4相應(yīng)位置還設(shè)置有定位 通孔2-4。本實(shí)施例中，所述定位通孔2-4位于所述安裝座2-l中心位置。所 述定位通孔2-4與圖1所示的定位銷5以及圖4所示的定位盲孔3-4配合， 在裝配時(shí)用于定位和導(dǎo)向。當(dāng)然，本實(shí)施例中的定位銷5為中空銷，還作為 冷卻或潤(rùn)滑的供油通道。
在所述安裝座2-1上與圖3或圖4所示的環(huán)槽3-3的任一位置相應(yīng)的位 置還設(shè)置有回流孔2-7,本實(shí)施例中所述回流孔2-7設(shè)置于與所述直槽3-8延 伸方向相反方向且與環(huán)槽相通的位置，如圖5或圖6或圖7所示。所述回流 孔2-7可以是^f壬意形狀的通孔，本實(shí)施例中為圓形孔。所述回流孔2-7與頂 部3以及下面所述的活塞座1中的供油通道配合，形成回流通^各，主要用于 將經(jīng)過活塞頂部3的供油通道的冷卻油或潤(rùn)滑油回流至汽缸中。
在所述安裝座2-1用于裝配所述頂部3的端面的邊緣還設(shè)置有內(nèi)止口 2-5，所述內(nèi)止口 2-5的位置與圖4所示的外止口 3-5相對(duì)應(yīng)，且尺寸與所述 外止口 3-5相配合。
其中，所述內(nèi)止口 2-5可以沿所述安裝座2-1端面邊緣的整個(gè)周沿，也可以積J又設(shè)置于所述端面的部分周沿。本實(shí)施例中與圖4所示的外止口向適
應(yīng)，在整個(gè)周沿設(shè)置有內(nèi)止口 2-5。
通過設(shè)置于所述頂部3上的外止口 3-5以及設(shè)置于所述安裝部上的內(nèi)止 口 2-5,在將頂部3安裝于安裝座2-l上時(shí)， 一方面具有導(dǎo)向作用； 一方面還 具有定位作用。當(dāng)然，還可以設(shè)置其它結(jié)構(gòu)和部件或者與其它結(jié)構(gòu)或部件配 合，以達(dá)到所述的定位和導(dǎo)向作用。例如，本實(shí)施例中，還同時(shí)用定位銷和 定位孔(包括通孔和盲孔)來進(jìn)行定位和導(dǎo)向。
此外，也可以在安裝座2-1的端面的部分周沿:&置內(nèi)止口，在所述頂部 3的端面部分周沿設(shè)置與該內(nèi)止口相應(yīng)的外止口 。
此外，在所述安裝座2-l上還可以設(shè)置減重槽2-6，如圖7和圖8，以減 輕活塞^君部2的重量，>^人而減輕整個(gè)活塞的重量。此外，所述減重槽2-6可 以與頂部3中的環(huán)槽3-3配合，形成供油通路。當(dāng)然也可以不設(shè)置減重槽2-6。
下面結(jié)合圖9和圖IO對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的活塞座1進(jìn)行描述。
圖9為本發(fā)明的實(shí)施例的活塞座的示意圖，圖IO為本發(fā)明的實(shí)施例的活 塞座的其中一個(gè)端部的連"t妄部的示意圖。
請(qǐng)參考圖9，本發(fā)明的實(shí)施例的活塞座1具有兩個(gè)相對(duì)的導(dǎo)向側(cè)面1-2, 所述導(dǎo)向側(cè)面1-2的表面為弧形面，以便將所述活塞裝配于汽缸中時(shí)，可以 與汽缸的內(nèi)壁相配合。
在所述活塞座2上還設(shè)置有用于容納曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的圓滑塊的圓滑塊 容置孔l-l。其中，所述圓滑塊容置孔1-1的直徑大于裝配于其中的圓滑塊， 以便于在圓滑塊安裝于其中時(shí)，可以相對(duì)所述活塞座2轉(zhuǎn)動(dòng)，以此帶動(dòng)安裝 于圓滑塊的偏心圓孔中的曲柄銷轉(zhuǎn)動(dòng)。
此外，為提高耐磨能力，可以對(duì)所述圓滑塊容置孔1-1的內(nèi)壁表面進(jìn)行 特殊的處理，形成耐磨表面；或者在所述內(nèi)壁表面安裝滑動(dòng)軸^c，例如軸瓦。 為減小摩擦，也可以在所述圓滑塊容置孔1-1的內(nèi)壁安裝滾動(dòng)軸承，例如， 滾針軸承，以減小圓滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦，減小運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)的能力損失。當(dāng)然， 也可以釆取其它措施提高圓滑塊容置孔的耐磨性能并減小摩擦，這里不再一 一列舉。
此外，在所述活塞座l的兩側(cè)、沿所述圓滑塊容置孔1-1的端面邊緣且
12經(jīng)過所述活塞座1腰部的區(qū)域還可以設(shè)置加強(qiáng)肋(未圖示)，以加強(qiáng)該活塞座 腰部的強(qiáng)度。例如，所述加強(qiáng)肋可以是沿所述圓滑塊容置孔1-1整個(gè)周沿的 環(huán)形擋片或沿所述圓滑塊容置孔1-1部分周沿的弧形擋片。所述加強(qiáng)肋可以 以鉚接、焊接或者螺釘連接等方式固定裝配于所述活塞座1上，這里不再展 開論述。
在所述活塞座1的其中一個(gè)端部還設(shè)置有連接部1-3。請(qǐng)參考圖10,所 述連接部1-3由所述活塞座1的端部向外延伸形成。在所述連接部1-3上與 圖8所示的通孔2-3相應(yīng)的位置設(shè)置有連接通孔1-4，所述連接通孔1-4與所 述通孔2-3以及圖1所示的連接件4配合，用于將所述活塞座1與裙部2固 定裝配在一起。其中，所述連接通孔l-4可以是螺紋孔，也可以是普通圓孔， 本實(shí)施例中為普通圓孔。
在所述活塞座1的設(shè)置連接部1-3的端面上與圖7和圖8所示的定位通 孔2-4相應(yīng)的位置還設(shè)置有定位盲孔1-5,所述定位盲孔1-5用于將該活塞座 1與裙部2固定裝配時(shí)與圖1所示的定位銷5配合起定位作用。當(dāng)然，還可 以設(shè)置其它定位部件或結(jié)構(gòu)，以在二者安裝時(shí)起定位作用。
所述定位盲孔1-5與該活塞座1上的供油通道1-6連通，如圖1和圖10 所示。本實(shí)施例中，供油通道1-6還與圓滑塊容置孔1-1連通。/人而該供油 通道1-6可以與設(shè)置于該圓滑塊容置孔1-1中的圓滑塊以及穿過所述圓滑塊 的偏心圓滑孔的曲柄銷上的供油通道連通。
裝配時(shí)，使圖1所示的定位銷5穿過所述^"部2的安裝座2-1中的定位 通孔2-4,并由所述通孔2-4的兩端伸出，可參考圖l,將所述活塞頂部3置 于所述活塞裙部2的安裝座2-1的與其延伸部2-2的延伸方向相反的端面， 并使所述頂部3的端面與所述安裝座2-l的端面緊貼在一起。此外，使所述 定位銷5的一端插入所述頂部3中的定位盲孔3-4中； -使所述頂部3上的盲 孔3-2與所述安裝座2-l上的通孔2-3相對(duì)準(zhǔn)；所述頂部3上的外止口 3-5與 所述安裝座2-1上的內(nèi)止口 2-5相配合。
將所述活塞座1的連接部1-3置于所述活塞裙部2的安裝座2-1上與安 裝所述頂部3的端面相對(duì)的端面，如圖1所示，使定位銷5的另一端插入所 述活塞座1上的定位盲孔1-5之中，并使所述連接部1-3上的連接通孔1-4與所述安裝座2-1上的通孔2-3相對(duì)準(zhǔn)，并同時(shí)與所述活塞頂部3上的盲孔 3-2相對(duì)準(zhǔn)。然后，將連接件4依次穿過所述連接部上的連接通孔1-4、安裝 部上的通孔2-3,插入所述頂部3的盲孔3-2中。本實(shí)施例中，所述連4妄件4 為螺釘或螺栓。
當(dāng)然，在所述頂部3的盲孔3-2的位置也可以是普通圓形通孔，此時(shí)， 可用鉚釘作為連接件將所述的頂部3、裙部2的安裝座2-1以及活塞座1的 連接部1-3固定裝配在一起。此外，所述連接件也可以是螺栓和螺母。
所述活塞頂部3的材質(zhì)可以是為碳鋼、合金鋼、不銹鋼或鈦合金，以提 高活塞的強(qiáng)度。所述活塞的裙部2以及活塞座1的材質(zhì)為可以鋁合金，以減 輕活塞整體的質(zhì)量。
在本發(fā)明的實(shí)施例的活塞中，所述活塞座1的定位盲孔1-5與該活塞座 1的供油通道連通；所述頂部3的定位盲孔3-4與該頂部的供油通道連通； 通過所述定位銷5將所述活塞座1的供油通道與所述頂部3的供油通道連通， 并通過回流孔2-7形成回路通路。可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的活塞在壓力油潤(rùn) 滑下工作和對(duì)活塞頂部3的冷卻，對(duì)活塞頂部3的冷卻可降^f氐活塞的熱負(fù)荷， 改善活塞以及活塞環(huán)的工作條件，增加可靠性，可滿足高速、高強(qiáng)度的內(nèi)燃 機(jī)的活塞的要求。
此外，活塞至少包括頂部3、裙部2以及活塞座1三部分，且上述三部 分固定裝配在一起?？梢愿鶕?jù)需要選擇活塞各部分的材質(zhì)，以滿足不同的需 要，從而提高通用性，例如，在需要降低成本時(shí)，上述的各部分均可以用鋼 或鑄鐵制造；而在需要降低整體質(zhì)量而又不希望犧牲強(qiáng)度時(shí)，可以采用頂部 用合金鋼或碳鋼，其余部分用鋁合金的剛頂鋁S君結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明的實(shí)施例的活塞各部分可以分別進(jìn)行制造，然后將各部分 組裝在一起，相對(duì)于頭部(或冠部)與活塞座一體成形的活塞，制造工藝簡(jiǎn) 化，且組合也很方便，適應(yīng)批量生產(chǎn)。
本發(fā)明的實(shí)施例中，通過連接件4以及頂部3上的盲孔3-2、裙部2的 安裝座2-1上的通孔2-3以及活塞座1的連接部1-3上的連接通孔1-4，同時(shí) 將所述頂部3、裙部2以及活塞座1固定裝配在一起。此外，所裙部2可以 分別與所述頂部3以及活塞座1固定裝配，這里不再詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本說明書的教導(dǎo)做出相應(yīng)的變更。
在上述的實(shí)施例中，僅以單作用活塞為例進(jìn)行了說明，在此情況下，該 活塞座的另一端可以懸空，也可以安裝用于配重的鑲塊。應(yīng)當(dāng)理解，在另一
成雙作用活塞，如圖ll所示。當(dāng)然，該另一端可以裝配其它形式的曲柄圓滑 塊機(jī)構(gòu)的活塞冠部或頭部。需要說明的是，上述實(shí)施例對(duì)技術(shù)細(xì)節(jié)的描述不 應(yīng)該作為對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制，在不背離權(quán)利要求的保護(hù)范 圍的條件下，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的教導(dǎo)，將認(rèn)識(shí)到許多其 它的變形、替代或修改。
此外，上述實(shí)施例中所述的活塞可以應(yīng)用于曲柄圓滑塊^L構(gòu)的單缸內(nèi)燃 機(jī)中，從而可提高內(nèi)燃機(jī)的工作的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)使用壽命。
本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和 修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特征在于至少包括頂部、裙部以及活塞座；所述裙部包括安裝座以及沿所述安裝座側(cè)面延伸的延伸部；所述活塞座上設(shè)置有圓滑塊容置孔；所述頂部固定裝配于所述安裝座上與所述延伸部的延伸方向相對(duì)的端面；所述活塞座的一端固定裝配于所述安裝座上與安裝所述頂部的端面相對(duì)的端面；在所述安裝座上還設(shè)置有定位通孔，在所述頂部以及活塞座與所述安裝座固定裝配的端面的與所述定位通孔相應(yīng)位置還設(shè)置有定位盲孔；所述活塞座上的定位盲孔與該活塞座的供油通道連通；所述頂部上的定位盲孔與該頂部的供油通道連通；裝配時(shí)，定位銷穿過所述定位通孔并分別插入所述頂部以及活塞座的連接部的定位盲孔中；其中，所述定位銷為中空銷，通過所述定位銷將所述活塞頂部的供油通道與活塞座的供油通道連通。
2、 如權(quán)利要求1所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特征在于所述頂部 的供油通道包括設(shè)置于所述頂部朝向所述安裝座的端面的、中心位于該端面中 央的環(huán)槽以及將所述環(huán)槽與所述頂部的定位盲孔連通的直槽。
3、 如權(quán)利要求2所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特征在于在所述裙孔。
4、 如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特 征在于所述活塞座上的與該活塞座的定位盲孔連通的供油通道與圓滑塊容置 孑L連通。
5、 如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特 征在于在所述裙部的安裝座上設(shè)置有通孔，在所述頂部朝向所述安裝座的端 面、且與所述通孔相應(yīng)的位置設(shè)置有盲孔；裝配時(shí)，連接件穿過所述通孔插入 到所述盲孔中，將所述頂部固定裝配于所述裙部的安裝座上。
6、 如權(quán)利要求5所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特征在于在所述活 塞座的與所述裙部固定裝配的一端設(shè)置有連接部；在所述連接部上與所述安裝座通孔相應(yīng)位置設(shè)置有連接通孔，所述連接件也穿過所述連接通孔，將所述活 塞座固定裝配于所述安裝座上。
7、 如權(quán)利要求6所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特征在于所述盲孔為螺紋孔，所述通孔和連接通孔為普通圓孔，所述連接件為螺栓。
8、 如權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特 征在于在所述裙部的安裝座上設(shè)置有通孔，在所述頂部與所述裙部的通孔相 應(yīng)的位置也設(shè)置有通孔；在所述活塞座的與所述裙部固定裝配的一端設(shè)置有連接部；在所述連接部 上與所述安裝座通孔相應(yīng)位置設(shè)置有連接通孔，裝配時(shí)，所述連接件同時(shí)穿過所述連接通孔、安裝座上的通孔以及頂部的 通孔，將所述活塞座和頂部固定裝配于所述安裝座上；其中，所述連接件為鉚釘或螺栓和螺母。
9、 如權(quán)利要求1或2或3或6或7所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特 征在于在所述安裝座用于裝配所述頂部的端面的邊緣設(shè)置有外止口，在所述 活塞頂部朝向所述安裝座的端面的邊緣設(shè)置有與所述外止口相配的內(nèi)止口 。
10、 如權(quán)利要求l或2或3或6或7所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特 征在于在所述活塞頂部與朝向所述安裝座的端面相對(duì)的端面設(shè)置有燃燒室。
11、 如權(quán)利要求10所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特征在于所述燃 燒室包括由靠近頂部邊緣的任一區(qū)域向相對(duì)于邊緣延伸、深度逐漸變淺、寬度 逐漸變窄的主凹槽，以及所述主凹槽在延伸至頂部中心位置處向兩側(cè)分叉而形 成的、相對(duì)于所述主凹槽對(duì)稱的支凹槽。
12、 如權(quán)利要求l或2或3或6或7或11所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞， 其特征在于所述活塞頂部的材質(zhì)為碳鋼、合金鋼、不銹鋼或鈥合金，所述活 塞裙部的材質(zhì)為鋁合金，所述活塞座的材質(zhì)為鋁合金。
13、 如權(quán)利要求l或2或3或6或7或11所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞， 其特征在于在所述活塞座的兩側(cè)、沿所述圓滑塊容置孔的端面邊緣且經(jīng)過所 述活塞座腰部的區(qū)域設(shè)置有加強(qiáng)肋。
14、 如權(quán)利要求13所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特征在于所述加 強(qiáng)肋為沿所述圓滑塊容置孔整個(gè)周沿的環(huán)形擋片或沿所述圓滑塊容置孔部分周沿的弧形擋片。
15、 如權(quán)利要求l或2或3或6或7所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特 征在于在所述活塞座的另 一端裝配有與該端相同的裙部以及活塞頂部。
16、 如權(quán)利要求l或2或3或6或7所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，其特 征在于在所述活塞座的另一端裝配有配重鑲塊。
17、 一種曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于包括權(quán)利要求1至16 任一權(quán)利要求所述的活塞。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的活塞，包括頂部、裙部和活塞座；所述裙部包括安裝座以及沿其側(cè)面延伸的延伸部；活塞座上設(shè)置有圓滑塊容置孔；所述頂部固定裝配于所述安裝座上與所述延伸部的延伸方向相對(duì)的端面；所述活塞座的一端固定裝配于所述安裝座上與安裝所述頂部的端面相對(duì)的端面；在所述安裝座上設(shè)置有定位通孔，在所述頂部以及活塞座的相應(yīng)位置設(shè)置有定位盲孔；活塞座和頂部的定位盲孔分別與該活塞座和頂部的供油通道連通；裝配時(shí)，中空定位銷穿過所述定位通孔并分別插入頂部和活塞座的定位盲孔中；所述活塞頂部和活塞座的供油通道連通。本發(fā)明的活塞可以實(shí)現(xiàn)在壓力潤(rùn)滑油下工作以及對(duì)活塞頂部的冷卻。本發(fā)明還提供一種內(nèi)燃機(jī)。
文檔編號(hào)F16J1/00GK101644330SQ20091008718
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者明 黎, 黎正中 申請(qǐng)人:北京中清能發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)有限公司