CN107110065A - 冷却通道盖件及设置有冷却通道盖件的活塞 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的活塞(10)的冷却通道盖件(30)，所述盖件具有对置端面(33、34；35、36)并且包括用于冷却油的供给元件(50)，所述供给元件具有入口区域(51)和出口区域(52)。供给元件(50)接收在设置于冷却通道盖件(30)中的开口(41、42)中，并且通过夹式卡掣连接被保持在冷却通道盖件(30)上。根据本发明：供给元件(50)在其入口区域(51)中具有沿冷却通道盖件(30)的周向方向径向向外延伸的至少一个弹簧垂片(54、55)，并且在其出口区域(52)具有沿冷却通道盖件(30)的周向方向在径向上有弹性的至少一个卡掣元件(56、57)；至少一个所述弹簧垂片(54、55)搁置在所述冷却通道盖件(30)的一个端面(34；36)上，并且至少一个卡掣元件(56、57)搁置在冷却通道盖件(30)的对置的另一端面(33、35)上。本发明还涉及包括该类型冷却通道盖件的活塞(10)。

Description

冷却通道盖件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冷却通道盖件，该盖件具有相互对置端面，具有用于冷却油的供给元件，所述端盖具有入口区域和出口区域，其中，供给元件接收在设置于冷却通道盖件中的开口中并且通过卡掣连接件保持在冷却通道盖件上。本发明进一步涉及一种设置有这种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固有弹性的供给元件，其被接收在设置于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冷却通道盖件上。为了安装目的，公知供给元件向内弹性变形，以为了能够引导其通过冷却通道盖件中的开口。这使得公知供给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。
发明内容
因此本发明的目的在于发展通用类型冷却通道盖件，使得确保设置的活塞的可靠操作，而不会过度增加供给元件的质量，因而不会过度增加在发动机操作期间作用的惯性力。
方案在于这样的事实：供给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至少一个弹簧垂片，并且在出口区域具有沿冷却通道盖件的周向方向在径向上有弹性的至少一个卡掣元件，其中，至少一个弹簧垂片抵靠支承一个端面，至少一个卡掣元件抵靠支承冷却通道盖件的对置的另一端面。
本发明进一步涉及一种用于具有这种冷却通道盖件的内燃机的活塞。
根据本发明设置的弹簧压舌和卡掣元件具有的优势为：结合较低质量，它们能够在供给元件和冷却通道盖件之间比现有技术的情况允许较大的表面接触。因而相比于现有技术，在发动机操作期间在该区域中相当大地降低了磨损。此外，不再需要将整个供给元件设计为内在弹性，这大大增加了根据本发明的卡掣连接的强度。
有利开发能够见于从属权利要求。
在每个情况下，优选提供沿冷却通道盖件的周向方向彼此径向对置的两个弹簧垂片和卡掣元件。因而进一步增加根据本发明的卡掣连接的强度。此外，在发动机操作期间作用的力对称地作用在供给元件上，结果进一步降低了磨损。
优选发展在于这样的事实，至少一个卡掣元件依靠轴承表面支承，至少一个弹簧垂片依靠抵靠冷却通道盖件的端面的轴承表面支承，以及至少一个卡掣元件的轴承表面的尺寸为至少一个弹簧垂片的轴承表面的尺寸的30％至60％。该优选开发考虑到这样的情形，根据本发明活塞的加速在发动机操作期间在上死点和下死点不同，这是由于在上死点的最大加速大约两倍于下死点的最大加速。因而卡掣元件以及弹簧垂片的轴承表面的不同尺寸意味着磨损行为在该区域中被优化。
供给元件的入口区域方便地设计成以漏斗状被加宽以优化依靠冷却油喷嘴喷射的冷却油的进入。出口区域优选设计为立管，其结果是流入冷却通道的冷却油被优化分布。
供给元件能够具有圆形截面的通路开口。但是，通路开口的截面还能够设计成沿冷却通道盖件的周向方向比沿冷却通道盖件的径向方向更大，以增加用于冷却油的供给元件的接收容量。
供给元件能够由塑料和/或金属材料组成，同时仅至少一个弹簧垂片或者至少一个卡掣元件必须设计成有弹性的。
冷却通道盖件能够设计为一种与活塞分离的部件，例如设计为一种两件式弹性部件，其能够尤其由弹簧板材生产。但是，冷却通道盖件还能够一体地形成在活塞上。
附图说明
参考附图下文更详细地描述本发明的示范实施例，其中，在未按比例绘制的示意图中：
图1在截面中示出了根据本发明的活塞的示范实施例，同时，为了清楚起见未图示出供给元件；
图2在平面图中示出了用于根据图1的活塞的冷却通道盖件的示范实施例，同时，为了清楚起见未图示出供给元件；
图3在截面中示出了根据本发明的供给元件的示范实施例，其用于根据图2的冷却通道盖件；
图4示出了在根据图3的供给元件上的轴承表面的示意图；
图5示出了根据图3的供给元件，其在安装状态下紧固至根据图1的活塞中的根据图2的冷却通道盖件。
具体实施方式
在图1中以示例方式示出了活塞10。活塞10设计为滑块活塞并且具有含有活塞顶12的活塞头11，燃烧凹槽13制成在活塞顶12中。活塞头11进一步具有火力岸14和环区域15，环区域15具有用于接收活塞圈(未示出)的圈凹槽。活塞在环区域15的水平设置有周向向下开口的冷却通道16，冷却通道16被冷却通道盖件30关闭。活塞进一步以本身公知的方式具有活塞裙17，活塞裙17具有活塞销座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表面21彼此连接，运行表面21依靠切口22与活塞头11热退耦。
图2示出了根据本发明的冷却通道盖件30的示范实施例。冷却通道盖件30由两个半圆形部分盖件(part-covers)31、32组成，在示范实施例中，两个半圆形部分盖件31、32由弹性弹簧板材生产并且每个具有两个端面33、34；35、36。在每个情况下部分盖件31、32的两个相互对置的端部区域形成接缝开口37、38。在示范实施例中，每个部分盖件31、32具有形成在其中的开口41、42，用于接收根据本发明的供给元件50。
在另一实施例中，还可想到的是，接收供给元件50的开口还能够由至少一个接缝开口37、38形成。
图3至图5示出了作为单个部分(图3和图4)以及在安装状态时(图5)根据本发明的供给元件50的示范实施例。供给元件50具有入口区域51，其在安装状态时从活塞10中的冷却通道16突出(见图5)。此外，供给元件50具有出口区域52，出口区域52在安装状态时敞口到活塞10中的冷却通道16(见图5)。连续的通路开口53设置在供给元件50中。通路开口53的截面通常为圆形。但是，正如图4使用虚线指示的，通路开口53的截面还能够沿弹簧垂片54、55的纵向轴线的方向上长于垂直于弹簧垂片54、55的纵向轴线。在示范实施例中，供给元件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设计为立管。
两个相互对置的弹簧垂片54、55在入口区域51处布置在出口区域52的附近，所述弹簧垂片设计成沿箭头A的方向上有弹性并且在安装状态下沿冷却通道盖件30的周向方向径向向外延伸(见图4和图5)。沿箭头B的方向径向有弹性的两个相互对置的卡掣元件56、57设置在出口区域52的上端部，所述卡掣元件沿入口区域51的方向延伸，并且其自由端呈现了与弹簧垂片54、55限定的间距h，该间距h取决于冷却通道盖件30的厚度。尤其可见于图4的是，弹簧垂片54、55每个具有一个轴承表面58，卡掣元件56、57每个具有一个轴承表面59，依靠其它们在安装状态时支承冷却通道盖件30的部分盖件31、32的端面33、35和34、36(见图5)。卡掣元件56、57的每个轴承表面59的尺寸约为弹簧垂片54、55的每个轴承表面58的尺寸的30％至60％。
在描述的示范实施例中，为了安装目的，冷却通道盖件30首先以本身公知的方式连接至活塞10以关闭冷却通道16。用于接收供给元件50的部分盖件31、32的开口41和42大致布置成非常靠近活塞销座18的外壁。这意味着在从下方看的视图中，弹簧垂片54、55突出而超出活塞销座18的外壁。为了安装目的，供给元件50首先沿活塞顶12的方向轴向移动穿过活塞销座18的外壁。一旦弹簧垂片54、55搁置到活塞销座18的外壁的侧面上并且高于活塞销座18的外壁，则相对移动发生在平行于活塞顶12的平面中，直到供给元件50对准冷却通道盖件30中的开口41或者42，并且弹簧垂片54、55沿冷却通道盖件30的周向方向定向。在每个情况下弹簧垂片54能够可选地覆盖接缝开口37或者38。然后供给元件50的出口区域52被引导穿过开口41或者42，同时沿活塞轴向方向压缩卡掣元件56、57，直到弹簧垂片54、55支承冷却通道盖件30的部分盖件31、32的端面34、36。一旦卡掣元件56、57已经完全穿过开口41、42，则它们猛然返回至它们的原始位置。现在冷却通道盖件30布置于弹簧垂片54、55的轴承表面58和卡掣元件56、57的轴承表面59之间。供给元件50被牢固地保持在冷却通道盖件30上并且依靠其轴承表面58、59被支撑在冷却通道盖件30上(见图5)。

Claims (13)

1.一种用于内燃机的活塞(10)的冷却通道盖件(30、130)，所述盖件具有相互对置的端面(33、34；133、134；135、136)，具有用于冷却油的至少一个供给元件(50)，所述供给元件具有入口区域(51)和出口区域(52)，其中，至少一个所述供给元件(50)接收在设置于所述冷却通道盖件(30、130)中的开口(41；141、142)中，并且通过卡掣连接被保持在所述冷却通道盖件(30、130)上，其特征在于，所述供给元件(50)在所述入口区域(51)具有沿所述冷却通道盖件(30)的周向方向径向向外延伸的至少一个弹簧垂片(54、55)，并且在所述出口区域(52)具有沿所述冷却通道盖件(30)的周向方向在径向上有弹性的至少一个卡掣元件(56、57)，其中，至少一个所述弹簧垂片(54、55)抵靠支承一个端面(34；36)，至少一个所述卡掣元件(56、57)抵靠支承所述冷却通道盖件(30)的对置的另一端面(33、35)。
2.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，在每个情况下设置了两个弹簧垂片(54、55)和卡掣元件(56、57)，它们沿所述冷却通道盖件(30)的周向方向彼此径向对置。
3.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，至少一个所述卡掣元件(56、57)依靠轴承表面(59)支承并且至少一个所述弹簧垂片(54、55依靠抵靠所述冷却通道盖件(30)的所述端面(33、35；34、36)的轴承表面(58)支承，并且所述轴承表面(59)的尺寸为所述轴承表面(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，所述供给元件(50)的所述入口区域(51)设计成以漏斗状被加宽。
5.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述供给元件(50)的所述出口区域(52)设计为立管。
6.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述供给元件(50)具有圆形截面的通路开口(53)。
7.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述供给元件(50)具有通路开口(53)，所述通路开口沿所述冷却通道盖件(30)的周向方向的截面被设计成大于沿所述冷却通道盖件(30)的径向方向的截面。
8.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，所述供给元件(50)由塑料和/或金属材料组成。
9.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，其设计为与活塞(10)分离的部件。
10.根据权利要求9所述的冷却通道盖件，其特征在于，其设计为两件式弹性部件(31、32)。
11.根据权利要求10所述的冷却通道盖件，其特征在于，其由弹簧片制成。
12.根据权利要求1所述的冷却通道盖件，其特征在于，其一体地形成在所述活塞(10)上。
13.一种活塞(10)，具有根据权利要求1至12中任一项所述的冷却通道盖件(30)。
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