CN101415929A - 已装配活塞的上部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种已装配活塞的上部件(1)，该上部件具有在环形肋(15)的下侧上设置的、径向的内部接触面(2)和在环形壁(25)的下侧上设置的、径向的外部接触面(3)，其中外部接触面(3)和内部接触面(2)分别具有同心肋形式的肋形轮廓，该肋具有Rz10和Rz30之间的平均粗糙度。由此降低了已装配活塞的上部件和下部件的彼此接触的面的磨损。

Description

已装配活塞的上部件

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的已装配活塞的上部件。

背景技术

在专利申请文件DE 36 33 134 C2中公开了一种由上部件和下部件组成的已装配活塞，在该活塞中为了降低上部件和下部件的彼此形成接触的面的磨损，在这两个面之间设置有高耐磨层。该层根据爆炸喷涂工艺涂镀在两个接触面的其中一个上，以确保该层良好地附着在接触面上。该层可以由碳化钨-钴-合金或者由铜-镍-铟-合金形成。其不利的方面在于，所形成层的材料和这种爆炸喷涂工艺的成本均非常昂贵。

发明内容

本发明的目的在于，避免现有技术中的这种缺点。该目的通过在独立权利要求的特征部分中描述的特征来实现，这是一种易于实现且成本低廉的方式，为了避免已装配活塞的上部件和下部件的接触面的磨损，上部件的接触面设计有槽纹的轮廓。

从属权利要求给出了本发明有利的设计方案。

附图说明

接下来，借助附图来描述本发明的实施例。其中：

图1示出了活塞的上部件，该上部件具有在中心设置的螺栓，该螺栓用于将上部件与活塞的下部件拧紧，以及其仅示出一半的底侧视图；

图2示出了活塞的上部件，该上部件具有在中心设置的盲孔，该盲孔具有用于容纳螺钉的内螺纹，由此上部件与活塞的下部件拧紧，以及其仅示出一半的底侧视图。

具体实施方式

图1示出了活塞的上部件1，该活塞的下部件在示意图中没有示出，在图1中简要地示出了上部件1的一半的底侧视图，其示出了内部径向的接触面2以及外部径向的接触面3，其中上部件通过接触面2和3抵靠在活塞1的下部件上。该上部件1由钢制造。该下部件可以由钢、铝或者由具有球状石墨的铸铁制成。

该上部件1具有在其活塞顶4中成型的活塞顶凹坑5。上部件1的径向外侧的活塞顶侧的区域设计为耐火钝边6，具有三个环形槽8、9、10的活塞环带7在远离活塞顶的方向上与该耐火钝边连接。

上部件1的远离活塞顶的下侧具有与活塞轴线11同轴的螺栓12，上部件1通过该螺栓与活塞的下部件拧紧。径向的内部环形凹槽13和径向的外部环形凹槽14同心于活塞轴线11且彼此同心地设置在上部件1的下侧上，这些凹槽与在下部件中的活塞顶侧的凹槽一起形成闭合的环形通道，以用于传导冷却油。内部凹槽13在径向上向内由螺栓12限定且在径向上向外由在凹槽13和14之间设置的环形肋15限定。该外部凹槽14在径向上向内由环形肋15限定且在径向上向外由在活塞顶4处成型的环形壁25限定，耐火钝边6和活塞环带7都设置在该环形壁的径向外侧上。

环形肋15的远离活塞顶的下侧承接内部接触面2。在环形壁25的远离活塞顶的端部区域中在径向上内部成型有环形槽16，该环形槽具有外部支承面3。

由于在新式发动机中逐步升高的点火压力，在发动机所使用的、由上部件和下部件构成的已装配活塞中，在上部件和下部件的彼此接触的面之间的接触压力和相对移动也逐渐增多，其中上部件与下部件拧紧。所带来的结果是，增大的接触面的磨损(微振磨损)将出现伴随着局部的材料溶解而使得材料相焊接(微焊)的后果。

在实验中获悉，可以对此而进行补救，即当已装配活塞的上部件1的接触面2、3变粗糙时，从中得到证实槽纹的轮廓在避免接触面2、3的磨损时是特别有效的，该轮廓具有在Rz10和Rz25之间的粗糙度，即一种轮廓结构，其中该轮廓相对于O-轴线在正负方向上的平均误差为10μm至25μm。如图1所示，在此接触面2和3的轮廓可以具有同心的肋形状，该肋具有300至1200μm的肋间距(参见Norm DIN ENISO 1302，以符号C表示)。通过旋坯成形或使用激光的情况下，该轮廓可以特别简单且廉价地制造。

该轮廓还可以具有肋形状，该肋形状也以Norm DIN EN ISO 1302为依据，并且其以符号X(十字肋)或者以符号R(径向设置的叶片的肋)表示。

图2示出了已装配活塞的上部件17，该上部件由此区别于图1中示出的上部件1，即该上部件在远离活塞顶的下侧面上具有同轴于活塞轴线24设置且带有内螺纹19的盲孔18，用于将上部件17与下部件(在图2中未示出)安装在一起的螺栓可以拧入该盲孔中。两个上部件1和17之间的另一区别在于，在该上部件17中，仅环形肋21的远离活塞顶的、径向内部的接触面20具有同心的肋形状的轮廓，该环形肋设置在上部件17的下侧上的外部凹槽22和内部凹槽23之间，如仅示出一半的上部件17的底侧视图所示。在图2中示出的两个接触面的仅其中一个的所描绘的轮廓，在少量的高负载活塞的较低的点火压力中也足以满足要求。

为了避免已装配活塞的上部件和下部件的接触面的磨损，活塞下部件的一个或多个活塞顶侧的、径向的接触面也可以设置有肋形的轮廓，该轮廓具有前文所述的尺寸标准，即粗糙度和肋间距以及前文提及的DIN构型。

参考标识

1 已装配活塞的上部件

2 内部接触面

3 外部接触面

4 活塞顶

5 活塞顶凹坑

6 耐火钝边

7 活塞环带

8、9、10 环形槽

11 活塞轴线

12 螺栓

13 内部凹槽

14 外部凹槽

15 环形肋

16 凹槽

17 已装配活塞的上部件

18 盲孔

19 内螺纹

20 内部接触面

21 环形肋

22 外部凹槽

23 内部凹槽

24 活塞轴线

25 环形壁

Claims (5)

1.一种已装配活塞的上部件(1、17)，所述上部件

-具有活塞顶(4)，

-具有在远离活塞顶的方向上的在所述活塞顶(4)上成型的环形壁(25)，在所述环形壁的径向的外表面上设置有活塞环带(7)，

-具有在远离活塞顶的下侧中形成的、环形的外部凹槽(14、22)，所述外部凹槽在径向上向外由环形壁(25)来限定且在径向上向内由在所述上部件(1、17)的下侧上成型的环形肋(15、21)来限定，

-具有在所述环形肋(15、21)的下侧上设置的、径向的内部接触面(2、20)，

-以及具有在所述环形壁(25)的下侧上设置的、径向的外部接触面(3)，其特征在于，

所述内部接触面(2、20)具有肋形轮廓，所述肋形轮廓具有在Rz10和Rz30之间的平均粗糙度。

2.根据权利要求1所述的已装配活塞的上部件(1、17)，其特征在于，所述轮廓的粗糙度在Rz10和Rz25之间。

3.根据权利要求1或2所述的已装配活塞的上部件(1、17)，其特征在于，所述轮廓具有同心设置的肋的形状，所述肋具有在300μm和1200μm之间的肋间距。

4.根据权利要求1所述的已装配活塞的上部件(1、17)，其特征在于，除了所述内部接触面(2、20)，所述外部接触面(3)也具有肋形轮廓，所述肋形轮廓具有在Rz10和Rz30之间的平均粗糙度。

5.根据权利要求4或5所述的已装配活塞的上部件(1、17)，其特征在于，所述轮廓具有同心设置的肋的形状，所述肋具有在300μm和1200μm之间的肋间距。

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