CN107110064A - 冷却通道盖件以及设置有冷却通道盖件的活塞 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的活塞(10)的环形冷却通道盖件(30、130)，盖件由弹性材料制成并且具有彼此对置的端面(33、34；133、134；135、136)。至少两个彼此对置的端部区域(43、44；143、144；145、146)形成接缝间隙(37；137、138)，至少一个进料元件(50)用于冷却油，具有入口区域(51)和出口区域(52)的进料元件(50)接收在设置在冷却通道盖件(30、130)中的开口(41；141、142)中，依靠夹式卡掣连接被保持在冷却通道盖件(30、130)上。根据本发明：用于接收至少一个进料元件(50)的开口(41；141、142)设置在相邻于接缝间隙(37；137、138)的一个端部区域(44；144、145)中；至少一个进料元件(50)在入口区域(51)具有沿冷却通道盖件(30、130)的周向方向径向向外延伸的两个板弹簧(54、55)，在出口区域(52)具有沿冷却通道盖件(30、130)的周向方向径向有弹性的两个卡掣元件(56、57)；两个卡掣元件(56、57)搁置在冷却通道盖件(30、130)的一个端面(33；133、135)上，两个板弹簧(54、55)搁置在冷却通道盖件对置的端面(34；134,136)上，使得一个板弹簧(54)覆盖相邻接缝间隙(37；137、138)，布置在板弹簧(54)上的密封元件(61)接合进接缝间隙(37；137、138)和密封所述间隙。本发明进一步涉及包含该类型冷却通道盖件的活塞(10)。

Description

冷却通道盖件以及设置有冷却通道盖件的活塞

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的活塞的环形冷却通道盖件，该环形冷却通道盖件由弹性材料制成并且具有两个彼此对置端面，至少彼此对置的两个端部区域形成接缝间隙，至少一个进料元件用于冷却油，该进料元件具有入口区域和出口区域，它们被接收在冷却通道盖件中设置的开口中，并且依靠卡掣连接被保持在冷却通道盖件上。此外，本发明涉及一种设置有该类型冷却通道盖件的活塞。

背景技术

通用类型的冷却通道盖件公知于EP1238191B1。公知冷却通道盖件具有本身是弹性的进料元件，被接收在设置在冷却通道盖件中的开口中，依靠卡掣连接或者依靠夹紧被紧固至其上。为了安装目的，公知进料元件向内弹性变形，以为了可能引导其通过冷却通道盖件中的开口。这使得公知进料元件必需仅设置有非常小的实心卡掣柄以及与冷却通道盖件仅具有非常小接触的轴承面。由于在发动机操作期间发生在卡掣柄以及轴承面上的力以及在卡掣柄以及轴承面的区域中的关联磨损，设置有该类型冷却通道盖件的活塞的稳固操作并未可靠地确保。

此外，通用类型的冷却通道盖件具有至少一个接缝间隙。首先一个或多个接缝间隙是必要的，目的是能够补偿尺寸以及定位此处发生在将部分盖件安装在活塞上器件的容差。其次，至少一个接缝间隙引起冷却油从冷却通道不受控制地排放，结果是，降低冷却油的冷却作用。

发明内容

因此，本发明的目的在于发展通用类型的冷却通道盖件，使得在简化安装在活塞上的情形下，确保设置有冷却通道盖件的活塞的稳固操作，无需大部分进料元件，因此在发动机操作期间起作用的惯性力不会过度增加。此外，尽可能避免冷却油不受控制地排放出冷却通道。

解决方案在于，用于接收至少一个进料元件的至少一个开口设置在端部区域中，端部区域布置成相邻接缝间隙，至少一个进料元件在入口区域具有沿冷却通道盖件的周向方向径向向外延伸的两个弹簧夹，以及在出口区域上沿冷却通道盖件的周向方向具有在径向上有弹性的两个卡掣元件，两个卡掣元件支承一个端面，并且两个弹簧夹支承冷却通道盖件的端面，使得一个弹簧夹覆盖相邻接缝间隙，并且布置在弹簧夹上的闭合元件接合进接缝间隙并且关闭接缝间隙。

此外，本发明的主题是用于具有该类型冷却通道盖件的内燃机的活塞。

根据本发明提供的弹簧压舌和卡掣元件具有的优势为，具有较低质量，它们能够比现有技术的情形在进料元件和冷却通道盖件之间进行较大表面接触。由于在每个情况下提供了沿冷却通道盖件的周向方向彼此径向对置的两个弹簧夹以及卡掣元件，因此在发动机操作期间起作用的力对称地起作用在进料元件上。因此，相比于现有技术在所述区域中相当大地降低了发动机操作期间的磨损。此外，不再需要将整个进料元件配置成本身弹性的，这大致增加根据本发明的卡掣连接的强度。可靠地关闭至少一个接缝间隙，其结果是避免冷却油不受控制地排放出冷却通道。根据本发明的冷却通道盖件能够简单地安装在活塞上，首先冷却通道盖件本身插入活塞，随后至少一个进料元件紧固在为了该目的设置的至少一个开口中。

有利发展见于从属权利要求。

冷却通道盖件能够由两个半圆部分盖件组成，使得提供了两个直径上彼此对置的接缝间隙以及两个直径上彼此对置的开口，开口用于在每个情况下接收一个进料元件。该类型冷却通道盖件能够以特别简单的方式插入活塞。

一个优选发展在于，卡掣元件支承轴承面，弹簧夹靠着冷却通道盖件的端面支承轴承面，以及卡掣元件的轴承面的尺寸从弹簧夹的轴承面的尺寸的30％至60％。所述优选发展考虑的事实是，根据本发明在发动机操作期间在上死点和下死点加速活塞是不同的，这是由于在上死点最大加速大约两倍大于在下死点的最大加速。因此，卡掣元件和弹簧夹的轴承面的不同尺寸优化了所述区域中的磨损行为。

闭合元件优选延伸弹簧夹的整个宽度并且完全关闭分派至其的接缝间隙，以防止冷却油不受控制地排放出冷却通道。

进料元件的入口区域方便地构造为以漏斗状方式加宽，以优化依靠冷却油喷嘴喷射的冷却油的进入。出口区域优选构造为立管，其结果是以优化方式分布离开而进入冷却通道的冷却油。

进料元件能够具有通路开口，其具有圆形截面。但是，还能够这样构造通路开口的截面，使得其沿冷却通道盖件的周向方向大于沿冷却通道盖件的径向方向，以增加用于冷却油的进料元件的进气容量。

进料元件能够由塑料和/或金属材料组成，其仅仅在具有弹性构造的至少一个弹簧夹或者至少一个卡掣元件中是必要的。

尤其，冷却通道盖件能够由弹簧板制造。

附图说明

使用附图，在下文中将更详细描述本发明的示范实施例，其中，在未按实际比例绘制的示意图中：

图1的截面示出了根据本发明的活塞的一个示范实施例，为了清楚起见进料元件未示出，

图2在主视图中示出了用于根据图1的活塞的冷却通道盖件的第一示范实施例，为了清楚起见进料元件未示出，

图3在主视图中示出了用于根据图1的活塞的冷却通道盖件的另一示范实施例，为了清楚起见进料元件未示出，

图4在立体图中示出了用于根据图2和图3的冷却通道盖件的根据本发明的进料元件的一个示范实施例，

图5示出了根据图4的进料元件上的轴承面的示意图，

图6在主视图中示出了根据图4的进料元件的示意图，以及

图7示出了在根据图1的活塞中，在安装状态时根据图4的进料元件，其紧固至根据图2的冷却通道盖件。

具体实施方式

图1依靠例子示出了活塞10。活塞10构造为箱式活塞并且具有活塞头11，活塞头11含有活塞顶12，燃烧碗13制在活塞顶12中。此外，活塞头11具有火槽14和环带15，环带15具有用于接收活塞圈(未示出)的圈凹槽。在环带15的水平，活塞设置有周向冷却通道16，其朝向底部打开并且依靠冷却通道盖件30关闭。此外，以本身公知的方式，活塞具有活塞裙17，活塞裙17含有活塞销座18，活塞销座18设置有销座镗孔19，用于接收活塞销(未示出)。活塞销座18以本身公知的方式经由运行面21彼此连接，运行面向21与活塞头11依靠凹槽22热退耦。

图2示出了适用于本发明的环形冷却通道盖件30的第一示范实施例。在示范实施例中，冷却通道盖件30由弹性弹簧板的弹性材料组成，在每个情况下具有一个端面33、34。两个彼此对置的端部区域43、44形成接缝间隙37。根据本发明用于接收进料元件50的开口41制成在冷却通道盖件30中。开口41布置成相邻于接缝间隙37。

图3示出了适用于本发明的冷却通道盖件130的另一示范实施例。冷却通道盖件130由两个半圆部分盖件131、132组成，在示范实施例中它们由弹性弹簧板制造并且在每个情况下具有两个端面133、134；135、136。在每个情况下部分盖件131、132的两个彼此对置的端部区域143、144；145、146形成接缝间隙137、138。在每个情况下根据本发明用于接收进料元件50的一个开口141、142制成在每个部分盖件131、132中。每个开口141、142布置成相邻于接缝间隙138、137。

图4至图7示出了作为单个部分(图3至6)以及在安装状态时(图7)根据本发明的进料元件50的一个示范实施例。进料元件50具有入口区域51，其在活塞10中在安装状态时(见图7)从冷却通道16突出。此外，进料元件50具有出口区域52，出口区域52在活塞10中在安装状态时(见图7)敞口于冷却通道16。连续通路开口53设置在进料元件50中。通路开口53的截面通常是圆形。但是，正如图5使用虚线指示的，通路开口53的截面还能够在沿弹簧夹54、55的纵向轴线的方向长于垂直地相对于弹簧夹54、55的纵向轴线。在示范实施例中，进料元件50的入口区域51以漏斗状方式朝向其自由端部被加宽，而出口区域52构造为立管。

两个彼此对置的弹簧夹54、55布置在出口区域52的附近的入口区域51上，这样构造弹簧夹54、55，以便沿箭头A的方向有弹性并且在安装状态时沿冷却通道盖件30、130的周向方向径向向外延伸(见图5和图7)。弹簧夹54在沿冷却通道盖件30、130的周向方向上比弹簧夹55具有更长构造，并且在其表面上具有面向出口区域52的闭合元件61，在示范实施例中该闭合元件61相对于弹簧夹54的纵向轴线横向延伸而越过其整个宽度。在安装状态时，弹簧夹54覆盖接缝间隙37或者137或者138，闭合元件61接合进接缝间隙37或者137或者138和可靠地关闭后者(见图7)。

两个彼此对置并且沿箭头B的方向有弹性的卡掣元件56、57设置在出口区域52的上端部，卡掣元件56、57沿入口区域51的方向延伸，卡掣元件56、57的自由端部距离弹簧夹54、55呈现限定间距，该间距取决于冷却通道盖件30、130的厚度。尤其可见于图5的是，弹簧夹54、55在每个情况下具有一个轴承面58，并且卡掣元件56、57在每个情况下具有一个轴承面59，依靠轴承面58、59，它们在安装状态时(见图7)支承冷却通道盖件30或者130的端面33或者34和133、135或者134、136。卡掣元件56、57的每个轴承面59的尺寸为弹簧夹54、55的每个轴承面58的尺寸的约30％至60％。

为了安装目的，首先冷却通道盖件30、130以本身公知的方式连接至活塞10，以关闭冷却通道16。在示范实施例中，开口41或者141和142大致布置成非常靠近在活塞销座18的外壁上。这意味着在从下方看的视图中，弹簧夹54、55突出而超出活塞销座18的外壁。为了实现安装目的，进料元件50首先轴向移动而沿活塞顶的方向通过活塞销座18的外壁。一旦弹簧夹54、55搁置在上侧并且高于活塞销座18的外壁，就沿平行于活塞顶12的平面发生相对移动，直到进料元件50齐平于冷却通道盖件30、130的开口41或者141、142，并且弹簧夹54、55沿冷却通道盖件30、130的周向方向定向，使得在每个情况下一个弹簧夹54覆盖接缝间隙37或者137、138。然后，利用卡掣元件56、57的压缩，进料元件50的出口区域52沿着活塞轴向方向被引导穿过开口41或者141和142，直到弹簧夹54、55支承冷却通道盖件30、130的端面34或者134、136并且闭合元件61接合进接缝间隙37或者137和138。一旦卡掣元件56、57已经完全穿过开口41或者141、142，它们返回至它们的原始位置。然后冷却通道盖件30、130布置于弹簧夹54、55的轴承面58和卡掣元件56、57的轴承面59之间。进料元件50固定地保持在冷却通道盖件30、130上并且依靠其轴承面58、59支撑在冷却通道盖件30、130上(见图7)。可靠地关闭接缝间隙37或者137、138，其结果是避免冷却油不受控制地排放。

Claims (11)

1.一种用于内燃机的活塞(10)的环形冷却通道盖件(30、130)，所述环形冷却通道盖件(30、130)由弹性材料制成并且具有：彼此对置的端面(33、34；133、134；135、136)；形成接缝间隙(37；137、138)的至少两个彼此对置的端部区域(43、44；143、144；145、146)；用于冷却油的至少一个进料元件(50)，所述进料元件(50)具有入口区域(51)和出口区域(52)，被接收在所述冷却通道盖件(30、130)中设置的开口(41；141、142)中，并且依靠夹式卡掣连接被保持在所述冷却通道盖件(30、130)上，其特征在于，

用于接收至少一个进料元件(50)的至少一个开口(41；141、142)设置在相邻于接缝间隙(37；137、138)的端部区域(44；144、145)中，至少一个进料元件(50)在入口区域(51)具有沿所述冷却通道盖件(30、130)的周向方向径向向外延伸的两个弹簧夹(54、55)，并且在出口区域(52)沿所述冷却通道盖件(30、130)的周向方向具有在径向有弹性的两个卡掣元件(56、57)，所述两个卡掣元件(56、57)支承一个端面(33；133、135)，两个弹簧夹(54、55)支承所述冷却通道盖件(30、130)的对置的端面(34；134、136)，使得一个弹簧夹(54)覆盖相邻的接缝间隙(37；137、138)，布置在所述弹簧夹(54)上的闭合元件(61)接合进所述接缝间隙(37；137、138)并且关闭所述接缝间隙。

2.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，设置两个半圆部分盖件(131、132)，使得提供两个直径上彼此对置的接缝间隙(137、138)以及两个直径上彼此对置的开口(141、142)，所述开口用于在每个情况下接收一个进料元件(50)。

3.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述卡掣元件(56、57)支承轴承面(59)，所述弹簧夹(54、55)靠着所述冷却通道盖件(30、130)的所述端面(33、34；133、135；134、136)支承轴承面(58)，所述轴承面(59)的尺寸为所述轴承面(58)的尺寸的30％至60％。

4.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述闭合元件(61)延伸所述弹簧夹(54)的整个宽度并且完全关闭所述接缝间隙(37；137、138)。

5.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述进料元件(50)的所述入口区域(51)构造为以漏斗状方式被加宽。

6.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述进料元件(50)的所述出口区域(52)构造为立管。

7.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述进料元件(50)具有圆形截面的通路开口(53)。

8.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述进料元件(50)具有通路开口(53)，所述通路开口的截面构造为在所述冷却通道盖件(30、130)的周向方向上大于在所述冷却通道盖件(30、130)的径向方向上。

9.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述进料元件(50)由塑料和/或金属材料组成。

10.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，其由弹簧板制造。

11.一种活塞(10)，具有根据权利要求1至9中任一项所述的冷却通道盖件(30、130)。