CN102667126A - 裙部具有油流槽的活塞及其构造方法 - Google Patents

裙部具有油流槽的活塞及其构造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种活塞，其具有一对在直径上对置的、带有凸起的外表面的裙部。每个裙部都具有基本平行于活塞的中心轴延伸至自由端的相对侧边。该对裙部分别具有径向延伸进入凸起的外表面直至凹面的凹槽。凹面完全穿过凸起的外表面延伸直至侧边，并隔开凸起的外表面的上带段和凸起的外表面的下带段。

Description

裙部具有油流槽的活塞及其构造方法
技术领域
本发明一般涉及内燃机，尤其涉及用于重型柴油机的活塞。
背景技术
众所周知，内燃机尤其是柴油机经历着高油耗，这就导致了不良的废气污染。另外，随着油耗的产生，在活塞的表面，尤其在活塞的顶面区域，包括在活塞环的凹槽中，逐渐产生积碳。如此一来，积碳限制了活塞环的环形运动，从而降低了活塞环用于适当密封燃烧气体和控制油耗的效果，进而导致了泄漏油量的增加、发动机性能的降低、发动机组件寿命的缩短以及排放物的增加。
除上述问题以外，另一个公知的问题可由活塞往复运动路径上的汽缸内的润滑油的不均匀湍流造成。这些额外的问题包括衬垫气蚀的产生以及活塞与汽缸衬垫间摩擦力的增加。衬垫气蚀对活塞的配置影响巨大，尤其是当活塞是整体式活塞并具有与活塞形成一体的固定的裙部的时候。该增加的摩擦力对活塞的二次运动影响巨大，此处，由于缺乏引导，活塞在汽缸衬垫内竖直往复。润滑油控制损耗归结于活塞冲程的高速度，从而产生润滑油的驻波。如果在裙部的上部是这样的情况，则会引起一种被称为“润滑油溢流”的现象。照此而论，大部分的润滑油保持在向着活塞的上冠部，润滑油滴入环带区域。在某些情况下，例如当横穿环带的气压梯度不能清楚确定时，第一环槽溢流，于是润滑油耗控制特性消失。润滑油的二次驻波在第一环槽的上边缘处形成。暴露在火焰前缘的润滑油分解并使该润滑油在驻波处碳化，这就产生了煤烟并形成了积碳。如此一来，尽管期望在活塞环区域内保持润滑油的连续供给，但是过多的润滑油会对发动机寿命造成损害，并且还会降低发动机性能。
根据本发明制造的活塞以及带有该活塞的发动机克服了或极大地减小了由至少上述那些问题带来的缺点，从而使柴油机工作在增强的性能水平，同时减少其燃料损耗、油耗和废气排放，而且还延长其使用寿命。
发明内容
一种活塞包括活塞本体，该活塞本体具有沿中心轴延伸的上冠部，该活塞沿该中心轴往复，活塞还具有一对从上冠部下垂的销座。该销座具有沿销孔轴彼此对齐的销孔。该活塞进一步包括一对设置在销孔轴的相对两侧的裙部，每个裙部均具有凸起的外表面，该外表面带有基本平行于中心轴延伸至自由端的相对侧边。每个裙部均具有径向延伸进入凸起的外表面直至凹面的凹槽。该凹面完全延伸穿过凸起的外表面直至侧边，从而隔开凸起的外表面的上带段和凸起的外表面的下带段。
根据本发明的另一方面，提供了一种构造活塞的方法。本方法包括提供活塞本体，该活塞本体具有沿中心轴延伸的上冠部，并带有一对从该上冠部下垂的、具有沿销孔轴彼此对齐的销孔的销座，该活塞本体还带有一对设置在该销孔轴的相对两侧的、具有凸起的外表面的裙部。并且进一步地，该方法包括形成径向延伸进入该凸起的外表面的凹槽。
根据本发明制造的活塞改善了在活塞的整个周期中的油流，减少了在活塞的周期中的动态摩擦，改善了在活塞的整个周期中的活塞的引导作用，减少了汽缸衬垫的气蚀现象，降低了活塞的粘性摩擦损耗，减少了活塞环槽中以及槽内活塞环上的积碳，改善了活塞环的运动，减少了油耗以及附着于顶面形成的碳，从而减少了典型地由积碳造成的缸膛抛光处理，减少了废气排放，并总体改善了发动机的运行性能及运行寿命。这些有益效果的总和降低了发动机的油耗并提升了更多的英里加仑比。
附图说明
结合下列目前优选实施例和最佳实施方式的具体描述、所附权利要求以及附图进行考虑，根据本发明的上述及其他方面、特征和优点将会更加容易理解，其中：
图1是根据本发明的一个优选实施例的活塞结构的局部立体图；
图2是一般沿图1的线2-2剖开的剖视图；
图2A是根据本发明的另一个优选实施例的活塞结构的四分之一剖视图；
图3是一般沿线3-3剖开的原理断裂剖视图，其示出了在根据本发明的一个优选实施例的活塞的裙部中的槽；
图4是类似于图3的视图，其示出了根据本发明的另一个优选实施例的活塞的裙部中的槽；
图5是类似于图3的视图，其示出了根据本发明的又一个优选实施例的活塞的裙部中的槽；
图6是朝根据本发明的一个优选实施例构造的槽里看到的裙部的原理断裂侧视图；
图7是类似于图6的视图，其示出了根据本发明的另一个优选实施例构造的槽；
图8是类似于图6的视图，其示出了根据本发明的另一个优选实施例构造的槽；
图9是根据本发明的另一个优选实施例的活塞结构的局部剖视图；以及
图10是一般朝箭头10的方向看去的图9的活塞的视图；
图11是根据本发明的另一个优选实施例的活塞结构的局部剖视图；以及
图12是一般朝箭头12的方向看去的图11的活塞的视图。
具体实施方式
更多细节请参考附图，图1和2示出了根据本发明的一个优选实施例制造的活塞10，该活塞10用于在内燃机（例如柴油机）的缸膛中（未示出）往复运动。活塞10具有沿中心轴14延伸的本体12，该本体12或者是铸塑成型的，或者是锻造成型的，又或者是采用任何其他制造工艺制成的，活塞10沿中心轴14在缸膛中往复。通过举例的方式，而非限制，本体12具有连接至下冠部18的上冠部16，该下冠部具有一对从上冠部下垂的销座20，用以提供横向间隔的销孔22，这对销孔22沿销孔轴24对齐，该销孔轴24一般垂直于中心轴14延伸。通过举例的方式，而非限制，销座20通过支撑部28连接至横向间隔的裙部26，从而形成所谓的“整体式（monobloc）”活塞，其中，裙部26与销座20形成一体材料。裙部26在直径上相互间隔且穿过销孔轴24，并具有凸起的外表面30，该外表面30与缸膛轮廓配合，从而当活塞10往复通过缸膛时，使活塞10保持在期望的方向上。在活塞往复运动期间，液动油膜产生并保持在裙部26的外表面30与缸膛的壁之间，从而使它们之间的动力摩擦最小化。为了便于维持理想的液动油膜厚度以及润滑油在裙部26的外表面30上的分布，在裙部26上形成有通槽，除非另作说明，否则以下称为开口32。
此处，活塞10的上冠部16具有上表面36，且该上冠部16带有嵌入上表面36的燃烧碗38，用以使理想气体充满缸膛。外壁或环带40从上表面36向下延伸，同时在该环带40上形成至少一条环槽42，用以浮动地容置活塞环44。当活塞环44适当地运行在其自由浮动状态时，该活塞环44可有助于在活塞10于缸膛内往复运动时对活塞10进行导向，同时，也有助于密封燃烧气体，并以此阻碍从活塞本体12下方向上的油路。
此处，下冠部18脱离上冠部16独立成型（例如以锻造工艺成型），然后再连接至上冠部16，其中上、下冠部16、18可通过例如焊缝46连接。应该认识到，根据本发明制造的活塞10可以具有以其他工艺成型的上、下冠部（例如以铸造工艺成型），并且可以采用除焊缝以外的机构使上、下冠部相连接。
在图2A中，根据另一个优选实施例的活塞结构一般显示为附图标记10’。上下文中相同的附图标记用于标示相似的特征，其中，附图标记已标示完成。
如图1和图3所示，裙部26上的开口32具有上、下缘48、50，该上、下缘分别基本平行于水平面延伸，该水平面延伸穿过销孔轴24并基本垂直于中心轴14，裙部26上的开口32还具有侧边52、54，该侧边在上、下缘48、50之间基本垂直于水平面延伸。上、下缘48、50基本对应于开口32的长度，而侧边52、54基本对应于开口32的宽度，虽然最大宽度可从侧边52、54向外延伸或弯曲。开口32的长度与宽度的关系是这样的：长度大于宽度，然而，长宽比相对较低。如此一来，开口32基本是宽的。每个开口32提供一个开放空间56，该开放空间56大约占各个裙部26的各自总面积的百分之20-80，其中，各裙部总面积基本由裙部外表面30的外围58（图1）围成。因此，根据开口32相对于裙部26总面积的尺寸，能与缸膛摩擦接触的裙部外表面30面积减少至大约裙部26总面积的百分之20-80。如此一来，除了显著减少了活塞的重量，裙部26和汽缸壁之间产生的潜在的动态摩擦损耗也降低了。现已发现，减少约百分之40的裙部外表面面积的开口能几乎将摩擦力从最大值减少约百分之80。
开口32充分延伸穿过裙部26，以形成上带段60和下带段62。根据预期的应用，上带段60和下带段62可以具有对称的形状，但不对称的形状也是可以考虑的。此处包括的方面是：开口32可以按这样的方式配置，即，提供分立的支承“衬垫”（例如明显单独隔离的承载区域）。现有的许多关于对裙带段的接近角和观测角（approach and trailing angles）的讨论同样严格甚至更严格地应用于这些独立的衬垫。最新的配置并未在附图中描绘，但其是本发明范围内考虑的一个方面。
最佳如图3所示，上缘48和下缘50分别具有光滑的圆形表面（以下也称为倒棱面64、66），该表面从裙部26的外表面30延伸至开口32的内表面68。举例来说，此处所示的上倒棱面64和下倒棱面66基本彼此对称，并具有圆角半径（R）而无尖角。可以相信，由于公式y=ax2具有d2y/dx2=2a（其提供了恒定的流体薄膜的加速度）的二阶导数，因此，与公式y=ax2对应的抛物线半径是理想的。如此一来，通过具有恒定的加速度，促进了润滑油的层流，从而导致了湍流的减少，并因此减少了气蚀现象。然而，应该认识到，此处也可以考虑其他多项式形状（例如包括高阶多项式）的倒棱面配置。
在往复运动中，平滑的倒棱面64、66引导润滑油径向向内地进入开口32和腔体34，同时还在上、下带段60、62的外表面30和缸膛之间维持足够量的润滑油。在下行程中，上倒棱面64促使润滑油通过开口32进入腔体34，反之，在上行程中，下倒棱面66促使润滑油通过开口32进入腔体34。因此，通过引导润滑油向内进入开口32，液压梯度完全通过两个带段60、62确定。由此避免了在下行程和上行程之间邻近环带40处形成润滑油驻波的现象，从而消除了环带40区域中的溢油现象。如此一来，避免了环带40区域（尤其是活塞环44上和活塞环槽42中）的积碳。同样地，活塞环44可以在环槽42中保持自由浮动运动，以便于其在缸膛内实现密封作用，同时还避免了润滑油运移至顶面的情况。
本发明的另一方面为：在支承面成形为带或分立衬垫的情况下，不再适用由传统弯曲连续的裙部轮廓所实现的活塞在推力平面/非推力平面内的二次摇摆运动。事实上，现有的裙部设计可以成形为给相接触的主衬垫有效提供两个、三个或多个焦点支承位置。仅为讨论的目的，而非限制，可以想象到，限制为两个或三个焦点时，可因此提供一个支座或三角架。带来的结果是，更好地引导活塞在缸膛的范围内以同轴的方式往复。这种配置有利于实现较小的库伦摩擦、更充分的液动润滑以及更稳定的往复状态。由此揭示了一个推论，即，因此可避免冲击，并使对衬垫的机械刺激最小化。也因此在很大程度上避免了衬垫的冷却侧上的气蚀现象。
如图4所示，开口32形成为具有彼此不对称的光滑倒棱面。在本实施例中，相对于下倒棱面66的曲率半径（r）而言，上倒棱面64具有更大的曲率半径（R）或更为平缓的多项式曲线。反之，如图5所示，相对于下倒棱面66的曲率半径（r）而言，上倒棱面64具有更小的曲率半径（R）或更不平缓的多项式曲线。因此，开口32可构造为具有最适合于活塞应用的不同配置。
除此以外，如图6所示，开口32可以构造为具有基本沿上、下缘48、50的长度对称的形状。另外，如图7和8所示，上、下缘48、50可以构造为具有不同的、不对称的形状。例如，图7示出的开口32的一个实施例具有上缘48，该上缘48沿其长度的曲率半径（R）相对于下缘50的曲率半径（r）增大。反之，图8示出的开口32的一个实施例具有上缘48，该上缘48沿其长度的曲率半径（R）相对于下缘50的曲率半径（r）减小。因此，应该认识到，开口32可以构造为具有多种用于使润滑油按期望径向向内流过槽32并进入腔体34的配置，同时维持在上、下带段60、62和缸膛壁之间的液动油层的理想厚度。如果采用分立的支承衬垫代替带段，也适用相同的考虑。同样应该认识到，可以配置以上讨论的实施例的各种排列情况，这样在必要时可以调整及组合上、下缘48、50的倒棱面64、66的半径以及上、下缘48、50沿其长度的曲率半径（r、R）。
在图9和10中，示出了根据本发明的另一个优选实施例构造的活塞110，其中，与上述使用的相差因子100的相同的附图标记，用于标示与上述描写相似的特征。如上所述，活塞110具有沿中心轴114延伸的本体112，该本体112具有连接至下冠部118的上冠部116，该下冠部118带有一对从上冠部下垂的销座120，用以形成横向间隔的销孔122，该对销孔沿销孔轴124对齐，销孔轴124基本垂直于中心轴114延伸。一对裙部126在直径上相互间隔且穿过销孔轴124，并具有凸起的外表面130，该外表面与缸膛轮廓配合，从而当活塞110往复通过缸膛时，使活塞110保持在期望的方向上。在活塞往复运动期间，液动油膜产生并保持在裙部126的外表面130与缸膛的壁之间，从而使它们之间的动力摩擦最小化。为了便于维持理想的液动油膜厚度以及润滑油在裙部126的外表面130和缸膛的壁之间的分布，在裙部126上形成有凹进的“盲槽”，除非另作说明，否则以下称为凹槽或槽132。
活塞110的上冠部116此处示为具有上表面136，并带有嵌入上表面136的燃烧碗138，用以使理想气体充满缸膛。外壁或环带140从上表面136向下延伸，同时在该环带140上形成至少一条环槽142，用以浮动地容置活塞环（未示出）。
如上所述，此处，下冠部118脱离上冠部116独立成型，并可通过摩擦焊缝146或其他方式连接至上冠部116。
裙部126上的槽132延伸穿过裙部126的整个宽度。槽132具有分别平行于或基本平行于水平面延伸的上、下缘148、150，该水平面延伸穿过销孔轴124，槽132还具有平行于或基本平行于中心轴114延伸的凹入侧边152、154。上、下缘148、150基本对应于槽132的全长，而侧边152、154基本对应于槽132的宽度。槽132的长度与宽度的关系是这样的：长度大于宽度。每个槽132提供一个凹入的或“盲的”型腔（以下也称为空间156），该空间大约占各个裙部126的各自总面积的百分之20-80。因此，根据槽132的相对于裙部126总面积的尺寸，能与缸膛摩擦接触的裙部外表面130面积大约减少至裙部26总面积的百分之20-80。如此一来，如以上关于活塞10所提及的，除了显著减少了活塞的重量，裙部126和汽缸壁之间产生的潜在的动态摩擦损耗也降低了。
如上所述，槽132完全延伸穿过裙部126，并因此形成上带段160和下带段162。根据预期的应用，上带段160和下带段162可以具有对称的形状，但不对称的形状也是可以考虑的。因此，可以理解为，上、下缘148、150可以具有非线性的配置（例如图5-8中所示），并且进一步可以理解为，上、下缘148、150可以具有相同的曲率半径或不同的曲率半径（如图3-5中所示）。由于凹槽132整体延伸穿过裙部126的全宽，因此上带段160和下带段162提供分开独立的支承“衬垫”（即明显单独隔离的承载区域），该支承“衬垫”沿中心轴114以槽132的宽度为间距相互轴向隔开。如上所述，槽132进入裙部126的外表面130延伸预定的深度直至无孔凹面70，从而不会延伸通过裙部126的整个厚度。因此，每个凹面70提供一个穿过每个槽132整体的固体连续表面。槽132的深度在裙部126的总厚度的百分之25-75之间延伸，其中，该百分比可以根据需要的槽132的长度改变。如此一来，可确保槽132的凹面与缸膛的壁之间保持空隙。
在图11和12中，示出了根据本发明的另一个优选实施例构造的活塞210，其中，与上述使用的相差因子200的相同的附图标记，用于标示与上述描写相似的特征。如上所述，活塞210具有沿中心轴214延伸的本体212，该本体212具有连接至下冠部218的上冠部216，该下冠部218带有一对从上冠部下垂的销座220，用以形成横向间隔的销孔222，该对销孔沿销孔轴224对齐，销孔轴224基本垂直于中心轴214延伸。一对裙部226穿过销孔轴224在直径上相互间隔开，并具有凸起的外表面230，该外表面与缸膛轮廓配合，从而当活塞110通过缸膛作往复运动时，使活塞210保持在期望的方向上。为了便于维持理想的液动油膜厚度以及润滑油在裙部226的外表面230和缸膛的壁之间的分布，在裙部126上形成有凹槽232。进一步地，多个孔或直通开口72延伸通过凹壁进入两个裙部226之间形成的腔体234。
如同在上述实施例中，上冠部216和下冠部218彼此分别独立成型，然后再通过摩擦焊缝246或其他方式连接。
裙部226上的槽232延伸穿过裙部226的整个宽度。槽232具有分别平行于或基本平行于水平面延伸的上、下缘248、250，该水平面延伸穿过销孔轴224，槽132还具有平行于或基本平行于中心轴114延伸的凹入侧边252、254。每个槽232提供一个凹入的型腔256，该型腔256大约占各个裙部226的各自总面积的百分之20-80。如此一来，如以上关于活塞10、110所提及的，除了显著减少了活塞的重量，裙部226和汽缸壁之间产生的潜在的动态摩擦损耗也降低了。
如上所述，示出的槽232形成上带段260和下带段262，根据预期的应用，上带段160和下带段162可以具有对称的形状以形成独立的支承“衬垫”，但不对称的形状也是可以考虑的。因此，可以理解为，上、下缘248、250可以具有非线性的配置（例如图5-8中所示），并且可以进一步理解为，上、下缘148、150可以具有相同的曲率半径或不同的曲率半径（如图3-5中所示）。槽232延伸进入裙部226的外表面230预定的深度直至凹面270，但不会延伸通过裙部226的整个厚度。槽232的深度在裙部226的总厚度（t）的百分之25-75之间延伸，其中，该百分比可以根据需要的槽232的长度改变。从而，凹槽232的壁厚可以根据槽232的长度连续变化。
直通开口72完全延伸通过凹壁部分，这意味着直通开口延伸通过凹面270并通向腔体234。所示的直通开口72为圆柱形并具有环形直径，该环形直径小于轴向紧贴在直通开口72上方和下方的槽232的宽度，其中，该宽度在上、下缘248、250之间延伸。进一步地，所示的直通开口72在上、下缘248、250之间居中或基本居中。因此，凹面270在直通开口72的上方和下方延伸，这样，直通开口72由凹面270环绕界定。另外，每个裙部226上的直通开口72沿彼此平行或基本平行的轴延伸。进一步地，一个裙部226上的每个直通开口72均成形为与相对的裙部226上的一个直通开口72在直径上对置并同轴延伸。如此一来，直径上对置的且彼此同轴延伸的直通开口72可以从活塞210的一侧以单切操作成形，例如采用足够长度的切割工具从活塞210的一侧延伸通过两个裙部226。在所示的实施例中，通过举例的方式，而非限制，每个裙部226具有三个直通开口72，且一个直通开口72在相对侧边252、254之间居中，其他直通开口72位于居中孔72的相对两侧，并与居中的直通开口72等距离间隔。然而，应该认识到，可以采用与所示的数量（无论是偶数或奇数）和配置不同的直通开口。
根据本发明的另一方面，提供了一种形成以上讨论的和附图所示的开口和/或槽32、32’、132、232的方法。该开口和/或槽32、32’、132、232可以通过各类机加工工艺（例如包括铣削、拉削、激光、钻削、或通过锻造或铸造工艺）形成为具有如图所示和如上所述的各种形状和尺寸。进一步地，开口可以通过例如铣削、喷丸清理或车削工艺进行进一步处理以去除毛边。应该认识到，在活塞10、10’、110、210的构造中可以采用上述制造工艺的组合。例如，活塞本体12、12’、112、212可以先被锻造或铸造，然后再被铣削、拉削、激光成形、或钻削和/或喷丸清理或车削。
显然，根据上述教导，对本发明的许多修改和变化都是可能的。因此，可以理解为，除了如具体描述的以外，本发明可以在所附权利要求的范围内实施。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种活塞，其特征在于，包括：
活塞本体，其具有沿中心轴延伸的上冠部，该活塞沿该中心轴往复；
一对从所述上冠部下垂的销座，其具有沿销孔轴彼此对齐的销孔；以及
一对设置在所述销孔轴的相对两侧的裙部，每个所述裙部具有凸起的外表面，该外表面带有延伸至自由端的相对侧边，每个所述裙部还具有径向延伸进入所述凸起的外表面直至凹面的凹槽，所述凹面隔开所述凸起的外表面的上带段和所述凸起的外表面的下带段，其中，所述凹槽具有基本垂直于所述中心轴延伸的上缘和下缘，每个所述上缘和下缘具有从所述凸起的外表面朝着所述凹面延伸的曲率半径，其中，所述曲率半径为抛物线型。
2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，每个所述凹槽大约占它们各自裙部的所述外表面的面积的百分之20到80。
3.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述上带段和所述下带段大约占它们各自裙部的所述外表面的总面积的百分之20到80。
4.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述上缘和下缘基本平行于水平面延伸，该水平面穿过所述销孔轴。
5.根据权利要求4所述的活塞，其特征在于，每个所述上缘和下缘基本具有相同的、从所述凸起的外表面朝着所述凹面延伸的曲率半径。
6.一种活塞，其特征在于，包括：
活塞本体，该活塞本体具有沿中心轴延伸的上冠部，该活塞沿该中心轴往复；
一对从所述上冠部下垂的销座，该销座具有沿销孔轴彼此对齐的销孔；以及
一对设置在所述销孔轴的相对两侧的裙部，每个所述裙部具有凸起的外表面，该外表面带有基本平行于所述中心轴延伸至自由端的相对侧边，每个所述裙部还具有径向延伸进入所述凸起的外表面直至凹面的凹槽，所述凹面隔开所述凸起的外表面的上带段和所述凸起的外表面的下带段，其中，所述凹槽具有基本平行于水平面延伸的上缘和下缘，该水平面穿过所述销孔轴，其中，每个所述上缘和下缘具有基本相同的、从所述凸起的外表面朝着所述凹面延伸的曲率半径，其中，所述上缘和下缘具有基本相同的、在所述侧边之间延伸的曲率半径。
7.一种活塞，其特征在于，包括：
活塞本体，该活塞本体具有沿中心轴延伸的上冠部，该活塞沿该中心轴往复；
一对从所述上冠部下垂的销座，该销座具有沿销孔轴彼此对齐的销孔；以及
一对设置在所述销孔轴的相对两侧的裙部，每个所述裙部具有凸起的外表面，该外表面带有基本平行于所述中心轴延伸至自由端的相对侧边，每个所述裙部还具有径向延伸进入所述凸起的外表面直至凹面的凹槽，所述凹面隔开所述凸起的外表面的上带段和所述凸起的外表面的下带段，其中，所述凹槽具有基本平行于水平面延伸的上缘和下缘，该水平面穿过所述销孔轴，其中，每个所述上缘和下缘基本具有相同的、从所述凸起的外表面朝着所述凹面延伸的曲率半径，其中，所述上缘和下缘具有不同的、在所述侧边之间延伸的曲率半径。
8.一种活塞，其特征在于，包括：
活塞本体，该活塞本体具有沿中心轴延伸的上冠部，该活塞沿该中心轴往复；
一对从所述上冠部下垂的销座，该销座具有沿销孔轴彼此对齐的销孔；以及
一对设置在所述销孔轴的相对两侧的裙部，每个所述裙部具有凸起的外表面，该外表面带有基本平行于所述中心轴延伸至自由端的相对侧边，每个所述裙部还具有径向延伸进入所述凸起的外表面直至凹面的凹槽，所述凹面隔开所述凸起的外表面的上带段和所述凸起的外表面的下带段，其中，所述凹槽具有基本平行于水平面延伸的上缘和下缘，该水平面穿过所述销孔轴，其中，所述上缘和下缘具有不同的、从所述裙部的所述凸起的外表面向内朝着所述凹面延伸的曲率半径。
9.根据权利要求8所述的活塞，其特征在于，至少一个所述曲率半径为抛物线型。
10.根据权利要求8所述的活塞，其特征在于，所述上缘和下缘具有基本相同的、在所述侧边之间延伸的曲率半径。
11.根据权利要求8所述的活塞，其特征在于，所述上缘和下缘具有不同的、在所述侧边之间延伸的曲率半径。
12.根据权利要求4所述的活塞，其特征在于，所述上缘在所述销孔轴上方，所述下缘在所述销孔轴下方。
13.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，每个所述裙部具有壁厚，且所述凹槽具有约为所述壁厚的百分之25-75的深度。
14.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述活塞为整体式活塞。
15.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述凹面为无孔的凹面。
16.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，至少一个所述凹槽具有至少一个直通开口，该直通开口延伸穿过对应的一个所述凹面进入所述销座之间的腔体。
17.根据权利要求16所述的活塞，其特征在于，多个所述至少一个直通开口延伸穿过所述对应的一个所述凹面进入所述腔体。
18.根据权利要求17所述的活塞，其特征在于，每个所述直通开口为圆柱形的直通开口。
19.根据权利要求17所述的活塞，其特征在于，所述多个所述至少一个直通开口沿平行轴延伸。
20.根据权利要求16所述的活塞，其特征在于，每个所述裙部具有至少一个直通开口，该直通开口延伸穿过所述对应的一个所述凹面进入所述销座之间的所述腔体。
21.根据权利要求20所述的活塞，其特征在于，在一个所述裙部上的每个所述至少一个直通开口与在另一个所述裙部上的一个所述至少一个直通开口同轴延伸。
22.一种构造活塞的方法，其特征在于，包括：
提供活塞本体，该活塞本体具有沿中心轴延伸的上冠部，并带有一对从该上冠部下垂的、具有沿销孔轴彼此对齐的销孔的销座，该活塞本体还带有一对设置在该销孔轴的相对两侧的、具有凸起的外表面的裙部；以及
形成径向延伸进入该凸起的外表面的凹槽。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，进一步包括：将凹槽的至少一部分形成为直通开口，该直通开口隔开凸起的外表面的上带段和凸起的外表面的下带段。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，进一步包括：将凹槽的至少一部分形成为具有凹面，该凹面隔开凸起的外表面的上带段和凸起的外表面的下带段。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，进一步包括：形成至少一个穿过凹面的直通开口。
26.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，进一步包括：通过锻造或铸造工艺中的一种形成至少部分凹槽。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包括：去除凹槽的毛边。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包括：将凹槽的至少一部分形成为具有凹面，该凹面隔开凸起的外表面的上带段和凸起的外表面的下带段。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，进一步包括：形成至少一个穿过凹面的直通开口。

Claims (30)

1.一种活塞，其特征在于，包括：
活塞本体，该活塞本体具有沿中心轴延伸的上冠部，该活塞沿该中心轴往复；
一对从所述上冠部下垂的销座，该销座具有沿销孔轴彼此对齐的销孔；以及
一对设置在所述销孔轴的相对两侧的裙部，每个所述裙部具有凸起的外表面，该外表面带有基本平行于所述中心轴延伸至自由端的相对侧边，每个所述裙部还具有径向延伸进入所述凸起的外表面直至凹面的凹槽，所述凹面隔开所述凸起的外表面的上带段和所述凸起的外表面的下带段。
2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，每个所述凹槽大约占它们各自裙部的所述外表面的面积的百分之20到80。
3.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述上带段和所述下带段大约占它们各自裙部的所述外表面的总面积的百分之20到80。
4.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述凹槽具有基本平行于水平面延伸的上缘和下缘，该水平面穿过所述销孔轴。
5.根据权利要求4所述的活塞，其特征在于，每个所述上缘和下缘基本具有相同的、从所述凸起的外表面朝着所述凹面延伸的曲率半径。
6.根据权利要求5所述的活塞，其特征在于，所述曲率半径为抛物线型。
7.根据权利要求5所述的活塞，其特征在于，所述上缘和下缘具有基本相同的、在所述侧边之间延伸的曲率半径。
8.根据权利要求5所述的活塞，其特征在于，所述上缘和下缘具有不同的、在所述侧边之间延伸的曲率半径。
9.根据权利要求4所述的活塞，其特征在于，所述上缘和下缘具有不同的、从所述裙部的所述凸起的外表面向内朝着所述凹面延伸的曲率半径。
10.根据权利要求9所述的活塞，其特征在于，至少一个所述曲率半径为抛物线型。
11.根据权利要求9所述的活塞，其特征在于，所述上缘和下缘具有基本相同的、在所述侧边之间延伸的曲率半径。
12.根据权利要求9所述的活塞，其特征在于，所述上缘和下缘具有不同的、在所述侧边之间延伸的曲率半径。
13.根据权利要求4所述的活塞，其特征在于，所述上缘在所述销孔轴上方，所述下缘在所述销孔轴下方。
14.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，每个所述裙部具有壁厚，且所述凹槽具有约为所述壁厚的百分之25-75的深度。
15.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述活塞为整体式活塞。
16.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述凹面为无孔的凹面。
17.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，至少一个所述凹槽具有至少一个直通开口，该直通开口延伸穿过对应的一个所述凹面进入所述销座之间的腔体。
18.根据权利要求17所述的活塞，其特征在于，多个所述至少一个直通开口延伸穿过所述对应的一个所述凹面进入所述腔体。
19.根据权利要求18所述的活塞，其特征在于，每个所述直通开口为圆柱形的直通开口。
20.根据权利要求18所述的活塞，其特征在于，所述多个所述至少一个直通开口沿平行轴延伸。
21.根据权利要求17所述的活塞，其特征在于，每个所述裙部具有至少一个直通开口，该直通开口延伸穿过所述对应的一个所述凹面进入所述销座之间的所述腔体。
22.根据权利要求21所述的活塞，其特征在于，在一个所述裙部上的每个所述至少一个直通开口与在另一个所述裙部上的一个所述至少一个直通开口同轴延伸。
23.一种构造活塞的方法，其特征在于，包括：
提供活塞本体，该活塞本体具有沿中心轴延伸的上冠部，并带有一对从该上冠部下垂的、具有沿销孔轴彼此对齐的销孔的销座，该活塞本体还带有一对设置在该销孔轴的相对两侧的、具有凸起的外表面的裙部；以及
形成径向延伸进入该凸起的外表面的凹槽。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，进一步包括：将凹槽的至少一部分形成为直通开口，该直通开口隔开凸起的外表面的上带段和凸起的外表面的下带段。
25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，进一步包括：将凹槽的至少一部分形成为具有凹面，该凹面隔开凸起的外表面的上带段和凸起的外表面的下带段。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，进一步包括：形成至少一个穿过凹面的直通开口。
27.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，进一步包括：通过锻造或铸造工艺中的一种形成至少部分凹槽。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，进一步包括：去除凹槽的毛边。
29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，进一步包括：将凹槽的至少一部分形成为具有凹面，该凹面隔开凸起的外表面的上带段和凸起的外表面的下带段。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，进一步包括：形成至少一个穿过凹面的直通开口。
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