DE102004038465A1

DE102004038465A1 - Cooling channel piston for internal combustion engine, has connecting part with joining areas in direction of head and base part of piston, respectively, where areas of connecting part corresponds with joining areas of head and base part

Info

Publication number: DE102004038465A1
Application number: DE200410038465
Authority: DE
Inventors: Volker Gniesmer; Gerhard Luz; Emmerich Ottliczky
Original assignee: KS Kolbenschmidt GmbH
Current assignee: KS Kolbenschmidt GmbH
Priority date: 2004-08-07
Filing date: 2004-08-07
Publication date: 2006-02-23

Abstract

The piston has a head, a base part and a connecting part, which are manufactured separately and joined by friction welding. The connecting part has two rotational symmetrical joining areas in the direction of the head and the base part, respectively. The joining areas correspond with the joining areas of the head and the base part. The connecting part is formed as armor for the base and the trough edge of the cooling channel piston.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben, insbesondere einen Kühlkanalkolben, einer Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a piston, in particular a cooling channel piston, an internal combustion engine according to the features of the preamble of claim 1.

Ein Kühlkanalkolben ist aus der US 6,155,157 bekannt. Bei diesem Kühlkanalkolben werden ein erstes und ein zweites Teil separat voneinander hergestellt und anschließend mittels eines Fügeverfahrens (hier Reibschweißverfahren) zusammengefügt, um einen einteiligen Kühlkanalkolben zu bilden, der in etwa hinter seinem Ringfeld einen Kühlkanal für die Zirkulation von einem Kühlmedium bildet. Der Aufbau und die Herstellung eines solchen Kühlkanalkolbens ist zwar relativ einfach, allerdings ist man hinsichtlich der geometrischen Freiheiten äußerst eingeschränkt.A cooling channel piston is out of the US 6,155,157 known. In this cooling channel piston, a first and a second part are produced separately from each other and then joined together by means of a joining process (here Reibschweißverfahren) to form a one-piece cooling channel piston, which forms a cooling passage for the circulation of a cooling medium approximately behind its ring field. Although the construction and production of such a cooling channel piston is relatively simple, one is extremely limited in terms of geometric freedom.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den bekannten Kühlkanalkolben derart weiter zu bilden, dass bei der Gestaltung des Kolbens mit seinen an sich bekannten und schon aufgeführten Elementen eine größere konstruktive Freiheit gegeben ist.Of the The invention is therefore based on the object, the known cooling channel piston to be formed so that in the design of the piston with his known and already listed elements a larger constructive Freedom is given.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is solved by the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kühlkanalkolben zumindest ein drittes Teil aufweist, wobei das dritte Teil einerseits in Richtung des ersten Teiles zumindest einen rotationssymmetrischen Fügebereich und andererseits in Richtung des zweiten Teiles ebenfalls zumindest einen rotationssymmetrischen Fügebereich aufweist und diese Fügebereiche des dritten Teiles mit Fügebereichen des ersten und zweiten Teiles korrespondieren. Dadurch kann jedes Teil, aus dem später der Kühlkanalkol ben zusammengefügt wird, hinsichtlich der Materialwahl und hinsichtlich der konstruktiven Gegebenheiten auf den Einbauort innerhalb des Kühlkanalkolbens abgestimmt werden. Damit wird es möglich, die drei Teile (oder gegebenenfalls auch mehrere Teile) aus ein und demselben Material oder auch aus verschiedenen Materialien (zumindest zwei verschiedene Materialien) herzustellen. So kann beispielsweise an einem thermisch belasteten Teil des Kühlkanalkolbens ein Teil aus einem Material verwendet werden, welches wärmebeständiger ist als das Material, aus dem die übrigen Teile bestehen. Ergänzend oder alternativ dazu ist es möglich, die zumindest drei Teile im gleichen Verfahren oder in unterschiedlichen Verfahren herzustellen.According to the invention, it is provided that the cooling channel piston at least a third part, wherein the third part on the one hand in the direction of the first part at least one rotationally symmetric joining area and on the other hand in the direction of the second part also at least a rotationally symmetrical joining area has and these joining areas of the third part with joining areas of the first and second parts correspond. This allows each part, from the later the Kühlkanalkol ben together is, in terms of choice of materials and in terms of constructive Conditions are matched to the installation within the cooling channel piston. This will make it possible the three parts (or possibly several parts) off and on the same material or from different materials (at least two different materials). So, for example on a thermally loaded part of the cooling channel piston a part of a material which is more heat-resistant than the material, from the rest Parts exist. additional or alternatively it is possible the at least three parts in the same process or in different Process to produce.

Bei dem Fügevorgang handelt es sich in besonders vorteilhafter Weise um ein Reibschweißverfahren, da dieses es gestattet, alle drei Fügebereiche gleichzeitig zu bearbeiten und damit die zumindest drei Teile unlösbar miteinander zu verbinden. Außerdem kommt in Betracht, dass die Teile in gleichen oder verschiedenen Verfahren (wie zum Beispiel Schmieden, Gießen, Pressen, Fließpressen, Stanzen und dergleichen) herzugestellen, die dann aus gleichen oder verschiedenen Materialien bestehen können. So kann beispielsweise das eine Teil aus einem hitzebeständigeren Material bestehen wie das andere Teil (zwecks Bewehrung, insbesondere des Muldenrandes und/oder der Oberfläche des Kolbenbodens). Auch Gewichtsaspekte spielen hier eine Rolle. So kann beispielsweise das zumindest eine Teil aus einem Leichtbauwerkstoff (wie Aluminium) bestehen, während das zumindest weitere Teil aus einem Eisenwerkstoff (zum Beispiel Grauguß) besteht.at the joining process is a particularly advantageous manner a friction welding process, since this allows all three joining areas to be simultaneously edit and thus the at least three parts inseparable from each other connect to. Furthermore comes into consideration that the parts in the same or different Processes (such as forging, casting, pressing, extrusion, Punching and the like), which then consist of the same or different materials can exist. So, for example one part made of a more heat-resistant material like the other part (for the purpose of reinforcement, especially of the trough edge and / or the surface the piston bottom). Weight aspects also play a role here. For example, the at least one part of a lightweight material (like aluminum) exist while the at least further part of a ferrous material (for example gray cast iron) consists.

Nachdem die zumindest drei Teile unabhängig voneinander hergestellt worden sind, werden sie mittels eines Fügeverfahrens, insbesondere mittels eines Reibschweißverfahrens, zusammengefügt. Dabei ist daran zu denken, dass zunächst zwei Teile zusammengefügt und anschließend das dritte Teil angefügt wird. Denkbar ist auch die gleichzeitige Zusammenfügung aller drei Teile, wobei dies gegenüber dem nacheinander durchgeführten Zusammenfügen aufwändiger ist. Das Zusammenfügen von zunächst zwei Teilen hat auch den Vorteil, dass zumindest ein Teil oder auch alle Stellen des Fügebereiches frei zugänglich sind, um bearbeitet und weiterbehandelt zu werden. Bei der Bearbeitung des Fügebereiches ist dabei insbesondere an die Entfernung eines Fügegrates gedacht, während bei der Weiterbehandlung zum Bei spiel der Auftrag einer Schutzschicht oder dergleichen zu nennen ist. Handelt es sich bei dem zu bearbeitenden Bereich um einen späteren Kühlkanal oder einen für die Gewichtsersparnis gedachten Hohlraum, bestehen gerade bei dem ein- oder zweistufigen Fügeverfahren hohe Freiheitsgrade bei der Bearbeitung der Räume, die den Kühlkanal oder den Hohlraum bilden, da sie noch optimal zugänglich und damit frei bearbeitbar sind. So sind auch beispielsweise Hinterschnitte realisierbar, die bei einem gegossenen Kolben nur mit aufwändigen Kernen und bei sonstigen Kolben überhaupt nicht erzielt werden können. Nachdem diese Bearbeitung (und gegebenenfalls Weiterbehandlung) durchgeführt worden ist, werden die beiden dann schon zusammengefügten Teile mit dem dritten Teil versehen. Auch hier kann wieder an eine anschließende Bearbeitung (und gegebenenfalls Weiterbehandlung) gedacht werden. Nachdem alle drei Teile zusammengefügt worden sind, wird in der Regel noch eine Bearbeitung der äußeren Oberfläche des dann schon fast fertigen Kühlkanalkolbens vorgenommen, insbesondere um ihn auf Maß zu bringen. Diese Bearbeitung gilt für die äußeren Oberflächen des Kühlkanalkolbens, während in der Regel die Innenbereiche des Kühlkanalkolbens, die in seinem Betrieb nicht mit den Laufflächen der Zylinder der Brennkraftmaschine in Berührung kommen, unbearbeitet bleiben.After the at least three parts have been produced independently, they are joined together by means of a joining process, in particular by means of a friction welding process. It should be remembered that first two parts are joined and then the third part is added. It is also conceivable the simultaneous assembly of all three parts, which is more complex compared to the successive joining. The joining of initially two parts also has the advantage that at least a part or even all parts of the joining area are freely accessible in order to be processed and further treated. In the processing of the joining area is intended in particular to the removal of a burr, while in the further treatment of the case of the order of a protective layer or the like to call. If the area to be machined is a later cooling channel or a cavity intended for weight saving, there are high degrees of freedom in the machining of the spaces forming the cooling channel or the cavity, especially in the one or two-stage joining process, since they are still optimally accessible and thus freely editable. For example, undercuts can be realized, which can not be achieved with a cast piston only with elaborate cores and other pistons at all. After this processing (and optionally further treatment) has been carried out, the two then already assembled parts are provided with the third part. Here, too, can be thought of subsequent processing (and, if necessary, further treatment). After all three parts have been joined together, a processing of the outer surface of the then almost finished cooling channel piston is usually made, in particular to bring it to measure. This processing applies to the outer surfaces of the cooling channel piston, while usually the inner areas of the cooling channel piston, which do not come into contact with the running surfaces of the cylinders of the internal combustion engine in its operation, remain unprocessed.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zueinander gerichteten Fügebereiche zwischen dem dritten und dem ersten Teil in zumindest einer Fügeebene und die zueinander gerichteten Fügebereiche zwischen dem dritten und dem ersten Teil in zumindest einer davon abweichenden Ebene angeordnet sind. Auch hierdurch ergeben sich größere Freiheiten bei der Konstruktion der einzelnen Teile und ihrer Funktionen des Kühlkanalkolbens, wobei in besonders vorteilhafter Weise auch die fertigungstechnischen Aspekte berücksichtigt werden. So können die einander zugewandten Fügebereiche der jeweils beiden Teile, die in besonders vorteilhafter Weise als rotationssymmetrische Fügestege ausgebildet sind, so gestaltet werden, dass in einem ersten Verfahrensschritt zwei Teile optimal zusammengefügt und anschließend in einem nächsten Verfahrensschritt das weitere Teil an diese Teilkombination angefügt werden kann.In Development of the invention is provided that the one another directed joining areas between the third and the first part in at least one joining plane and the mutually facing joining areas between the third and the first part in at least one of them deviating plane are arranged. This also results in greater freedom in the construction of the individual parts and their functions of Cooling channel piston, wherein in a particularly advantageous manner, the production engineering Aspects are considered. So can the mutually facing joining areas the two parts, in a particularly advantageous manner as rotationally symmetrical joints are formed, are designed so that in a first step two parts assembled optimally and subsequently in a next process step the other part can be added to this sub-combination.

In Weiterbildung der Erfindung sind die drei Teile des Kühlkanalkolbens derart gestaltet, dass sie nach ihrer Zusammenfügung zumindest einen hinter einem Ringfeld des Kühlkanalkolbens liegenden Kühlkanal bilden. Auch hierdurch kommt zum Ausdruck, dass die zumindest drei Teile so gestaltet sind und so zusammengefügt werden, dass sie gemeinsam den hinter dem Ringfeld des Kühlkanalkolbens liegenden Kühlkanal bilden. Damit tragen alle drei Teile des Kühlkanalkolbens zur Bildung des Kühlkanales bei. An dieser Stelle sei erwähnt, dass ein Teil, welches einen nach seiner Herstellung offenen Kühlkanales diesen Kühlkanal verschließt, hier nicht unter den Begriff des ersten, zweiten oder dritten Teiles fällt. Denn bei den hier beanspruchten zumindest drei Teilen handelt es sich um wesentliche Bestandteile des Kühlkanalkolbens.In Further development of the invention are the three parts of the cooling channel piston designed so that they are at least one behind one after their assembly Ring field of the cooling channel piston lying cooling channel form. This also shows that the at least three Parts are designed and put together in such a way that they work together behind the ring field of the cooling channel piston lying cooling channel form. Thus, all three parts of the cooling channel piston contribute to the formation of the cooling channel at. At this point, it should be mentioned that part which has an open after its production Kühlkanales this cooling channel closes, here does not fall under the concept of the first, second or third part. Because in the claimed here at least three parts are around essential components of the cooling channel piston.

Verschiedene Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäß ausgestalteten Kühlkanalkolben sind im folgenden beschrieben und anhand der 1 bis 7 erläutert.Various embodiments of inventively designed cooling channel piston are described below and with reference to the 1 to 7 explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkanalkolbens, 1 A first embodiment of a cooling channel piston according to the invention,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkanalkolbens, 2 A second embodiment of a cooling channel piston according to the invention,

3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkanalkolbens, 3 A third embodiment of a cooling channel piston according to the invention,

4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkanalkolbens, 4 A fourth embodiment of a cooling channel piston according to the invention,

5 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkanalkolbens, 5 A fifth embodiment of a cooling channel piston according to the invention,

6 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkanalkolbens, 6 A sixth embodiment of a cooling channel piston according to the invention,

7 ein siebtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kühlkanalkolbens. 7 A seventh embodiment of a cooling channel piston according to the invention.

1 zeigt in hälftiger Schnittansicht einen Kolben, hier einen Kühlkanalkolben 1 einer Brennkraftmaschine, der ein erstes Teil 2 (Kolbenboden) und ein zweites Teil 3 (Kolbenunterteil) aufweist. Weiterhin sind in an sich bekannter Weise eine Brennraummulde 4, ein radial umlaufendes Ringfeld 5 (hier mit drei Ringnuten), eine Bolzenbohrung 6 sowie ein Kolbenschaft 7 vorhanden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist ein drittes Teil 8 vorhanden, das als Zwischenteil zwischen dem ersten Teil 2 und dem zweiten Teil 3 ausgebildet ist. Hier ist sehr gut zu erkennen, dass die drei Teile 2, 3 und 8 derart gestaltet sind, dass sie nach ihrer Zusammenfügung zumindest einen in etwa hinter dem Ringfeld 5 des Kühlkanalkolbens 1 liegenden Hohlraum oder Kühlkanal bilden, auf den noch einzugehen sein wird. Weiterhin ist dargestellt, dass das erste Teil 2 Fügebereiche 9, 10 aufweist, die in Richtung von Fügebereichen 12, 13 des dritten Teiles 8 weisen und somit mit diesen korrespondieren. Ebenso weist das zweite Teil 3 Fügebereiche 14, 15 auf, die in Richtung von Fügebereichen 16, 17 des dritten Teiles 8 weisen. Allen Fügebereichen 10 bis 17, die hier als radial umlaufende Fügestege ausgebildet sind, ist gemeinsam, dass sie hinsichtlich ihrer Anordnung zueinander aufeinander abgestimmt sind, insbesondere was die Lage in der jeweiligen Ebene und ihre Breite angeht. So liegen die Fügebereiche 9, 12 in einer ersten Fügeebene 18, die Fügebereiche 10, 13 in einer zweiten Fügeebene 19 sowie die Fügebereiche 14, 16 und 15, 17 in einer gemeinsamen dritten Fügeebene 20, wobei es denkbar ist, dass auch die Fügebereiche 14, 16 sowie 15, 17 in unterschiedlichen Fügeebenen liegen, genauso wie die erste Fügeebene 18 und die zweite Fügeebene 19 in ein und derselben Fügeebene angeordnet sein können. Aufgrund der Gestaltung der genannten Fügebereiche 10 bis 17 der drei Teile 2, 3 und 8 ist nicht nur ein hinter dem Ringfeld 5 des Kühlkanalkolbens 1 liegender Kühlkanal 21 realisiert, sondern noch ein zweiter Kühlkanal 22 vorhanden. Mit der Bezugsziffer 23 ist noch ein unterhalb der Brennraummulde 4 vorhandener Innenbereich 23 des Kühlkanalkolbens 1 bezeichnet, wobei diejenigen konstruktiven Maßnahmen zeichnerisch nicht dargestellt worden sind, die die Zufuhr und den Ablauf von Kühlmedium zu dem zumindest einen Kühlkanal 21, 22 und den Ablauf darstellen. Solche Maßnahmen (wie beispielsweise Öffnungen, Bohrungen und dergleichen) sind an sich bekannt und können nach dem Zusammenfügen der drei Teile 2, 3, 8 eingebracht werden. Bezüglich des Zusammenfügens der drei Teile 2, 3, 8 ist noch auszuführen, dass diese Teile separat voneinander aus dem gleichen Material oder aus verschiedenen Materialien in ein und demselben Herstellverfahren oder in voneinander abweichenden Verfahren gefertigt und anschließend zusammengefügt werden. So wird beispielsweise zunächst das dritte Teil 8 mit dem zweiten Teil 3 in einem Reibschweißverfahren zusammengefügt, so dass die Fügestellen innerhalb des zu dem Zeitpunkt noch nach oben offenen Kühlkanales 21 bearbeitet werden können (aber nicht müssen). Anschließend erfolgt in vorteilhafter Weise ebenfalls in einem Reibschweißverfahren das Zusammenfügen der dann schon zusammengefügten Teile 3, 8 mit dem ersten Teil 2, wobei auch hier die Fügestellen bearbeitet werden können (aber ebenfalls nicht müssen). Die Bearbeitung der Fügestellen kommt dann in Betracht, wenn sie sich an Stellen befinden, die für den späteren Betrieb des Kühlkanalkolbens 1 störend sind. So werden gerade die Fügestellen an der äußeren Oberfläche (Lauffläche) des Kühlkanalkolbens 1 beseitigt. 1 shows in half sectional view a piston, here a cooling channel piston 1 an internal combustion engine, the first part 2 (Piston crown) and a second part 3 (Piston lower part) has. Furthermore, in a conventional manner, a combustion bowl 4 , a radially encircling ring field 5 (here with three ring grooves), a bolt hole 6 and a piston stem 7 available. In the embodiment according to 1 is a third part 8th existing as an intermediate part between the first part 2 and the second part 3 is trained. Here is very good to see that the three parts 2 . 3 and 8th are designed so that they are at least one behind the ring field after their assembly at least 5 of the cooling channel piston 1 form lying cavity or cooling channel, which will be discussed later. Furthermore, it is shown that the first part 2 joining areas 9 . 10 that points in the direction of joining areas 12 . 13 of the third part 8th and thus correspond with them. Similarly, the second part 3 joining areas 14 . 15 pointing in the direction of joining areas 16 . 17 of the third part 8th point. All joining areas 10 to 17 , which are formed here as radially surrounding joining webs, has in common that they are matched with respect to their arrangement to each other, especially as regards the position in the respective plane and its width. So lie the joining areas 9 . 12 in a first joining plane 18 , the joining areas 10 . 13 in a second joining plane 19 as well as the joining areas 14 . 16 and 15 . 17 in a common third joining plane 20 , where it is conceivable that the joining areas 14 . 16 such as 15 . 17 lie in different joining levels, as well as the first joining level 18 and the second joining plane 19 can be arranged in one and the same joining plane. Due to the design of the aforementioned joining areas 10 to 17 the three parts 2 . 3 and 8th is not just one behind the ringfield 5 of the cooling channel piston 1 lying cooling channel 21 realized, but still a second cooling channel 22 available. With the reference number 23 is still one below the combustion chamber trough 4 existing interior 23 of the cooling channel piston 1 designated, wherein those constructive measures have not been shown in the drawing, the supply and the flow of cooling medium to the at least one cooling channel 21 . 22 and represent the process. Such measures (such as openings, holes and the like) are known per se and can after joining the three parts 2 . 3 . 8th be introduced. Regarding the joining of the three parts 2 . 3 . 8th is still to be carried out that these parts are manufactured separately from each other from the same material or from different materials in one and the same manufacturing process or in different processes and then joined together. For example, the third part becomes first 8th with the second part 3 joined together in a friction welding, so that the joints within the still open at the time cooling channel 21 can be edited (but do not have to). Subsequently, in an advantageous manner also in a friction welding process, the joining of the then already assembled parts 3 . 8th with the first part 2 , where also the joints can be processed (but also do not have to). The machining of the joints is then considered when they are in places that are responsible for the later operation of the cooling channel piston 1 are disturbing. So are just the joints on the outer surface (running surface) of the cooling channel piston 1 eliminated.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Kühlkanalkolbens mit den drei Teilen 2, 3, 8, wobei hier die beiden Fügebereiche 10, 13 in der ersten Fügeebene 18 und die weiteren Fügebereiche 9, 14 sowie 15, 17 in der zweiten Fügeebene 19 miteinander korrespondieren. Hinsichtlich Herstellung und Zusammenfügung der genannten Teile gelten die genannten Ausführungen wie schon zu 1. 2 shows a further embodiment of the cooling channel piston with the three parts 2 . 3 . 8th , where here the two joining areas 10 . 13 in the first joining plane 18 and the other joining areas 9 . 14 such as 15 . 17 in the second joining plane 19 correspond with each other. With regard to production and assembly of the said parts, the above statements apply as already 1 ,

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Kühlkanalkolbens 1, wobei hier das erste Teil 2 derart gestaltet ist, dass es nur einen Teil der Brennraummulde 4 bildet (im Gegensatz zu 2, wo das erste Teil 2 die Brennraummulde 4 vollständig umfaßte). Die in 3 gezeigte Gestaltungsform des ersten Teiles 2 hat den Vorteil, dass es insbesondere aus einem wärmebeständigeren Material als das Teil 8 hergestellt werden kann, um somit den Kolbenboden und vor allen Dingen auch den Muldenrand der Brennraummulde 4 hitzebeständiger zu gestalten, da in diesen Bereichen eine besondere Belastung des Kühlkanalkolbens 1 gegeben ist. Aufgrund dieser Gestaltung der Teile 2, 3 und 8 korrespondieren die Fügebereiche 9, 14 sowie 10, 13 in der ersten Fügeebene 18 und die Fügebereiche 15, 17 in der zweiten Fügeebene miteinander und sind so gestaltet, dass sich nur ein Kühlkanal 21 nach dem Zusammenfügen ergibt. 3 shows a third embodiment of the cooling channel piston 1 , where here is the first part 2 designed so that it only a part of the combustion bowl 4 forms (as opposed to 2 where the first part 2 the combustion chamber 4 completely covered). In the 3 shown design of the first part 2 has the advantage that it is made in particular of a more heat-resistant material than the part 8th can be made, thus the piston crown and, above all, the trough edge of the combustion bowl 4 heat resistant, since in these areas a special load on the cooling channel piston 1 given is. Because of this design of the parts 2 . 3 and 8th correspond the joining areas 9 . 14 such as 10 . 13 in the first joining plane 18 and the joining areas 15 . 17 in the second joining plane with each other and are designed so that only one cooling channel 21 after joining results.

4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Kühlkanalkolbens 1, wobei wiederum die Teile 2, 3, 8 zusammen den Kühlkanal 21 bilden, wobei hier das dritte Teil 8 als Verbindungsteil zwischen dem ersten Teil 2 und dem zweiten Teil 3 im Bereich des Ringfeldes 5 ausgebildet ist. So korrespondieren die Fügebereiche 9, 12 in der ersten Fügeebene 18, die Fügebereiche 10, 15 in der zweiten Fügeebene 19 sowie die Fügebereiche 14, 16 in der dritten Fügeebene 20 miteinander. Auch hier ist wieder deutlich erkennbar, dass die einander zugewandten Fügebereiche der jeweiligen Teile in Lage und Form zueinander übereinstimmen. 4 shows a fourth embodiment of the cooling channel piston 1 , in turn, the parts 2 . 3 . 8th together the cooling channel 21 form, here the third part 8th as a connecting part between the first part 2 and the second part 3 in the area of the ring field 5 is trained. This is how the joining areas correspond 9 . 12 in the first joining plane 18 , the joining areas 10 . 15 in the second joining plane 19 as well as the joining areas 14 . 16 in the third joining plane 20 together. Again, it is clearly visible that the mutually facing joining areas of the respective parts in position and shape match each other.

5 zeigt eine Abwandlung von 4, wobei hier das erste Teil 2 und das zweite Teil 3 so gestaltet sind, dass die Fügebereiche 14, 16 sowie 15, 19 gemeinsam in der zweiten Fügeebene 19 liegen und eine dritte Fügeebene nicht vorhanden ist. 5 shows a modification of 4 , where here is the first part 2 and the second part 3 designed so that the joining areas 14 . 16 such as 15 . 19 together in the second joining level 19 lie and a third joining level does not exist.

Die 6 und 7 zeigen den Kolben bzw. Kühlkanalkolben 1, bei dem zumindest eines der Teile 2, 3, 8 als Bewehrung für eine Teiloberfläche des Kolbens oder des Kühlkanalkolbens 1 ausgebildet ist. In 6 ist dabei das Teil 8 als Bewehrung für einen Boden und in 7 als Bewehrung für den Muldenrand der Brennraummulde 4 des Kolbens oder des Kühlkanalkolbens (1) ausgebildet ist. Auch dieses Teil 8 wird insbesondere im Reibschweissverfahren unlösbar befestigt.The 6 and 7 show the piston or cooling channel piston 1 in which at least one of the parts 2 . 3 . 8th as reinforcement for a partial surface of the piston or the cooling channel piston 1 is trained. In 6 is the part 8th as reinforcement for a soil and in 7 as reinforcement for the trough edge of the combustion bowl 4 of the piston or the cooling channel piston ( 1 ) is trained. Also this part 8th is permanently attached, in particular in friction welding.

11: KühlkanalkolbenCooling channel piston
22: Erstes Teilfirst part
33: Zweites Teilsecond part
44: BrennraummuldeCombustion bowl
55: Ringfeldring box
66: Bolzenbohrungpin bore
77: KolbenschraftKolbenschraft
88th: Drittes Teilthird part
99: Fügebereichjoining area
1010: Fügebereichjoining area
1111: Fügebereichjoining area
1212: Fügebereichjoining area
1313: Fügebereichjoining area
1414: Fügebereichjoining area
1515: Fügebereichjoining area
1616: Fügebereichjoining area
1717: Erste FügeebeneFirst joining plane
1818: Zweite FügeebeneSecond joining plane
1919: Dritte Fügeebenethird joining plane
2020: Kühlkanalcooling channel
2121: Kühlkanalcooling channel
2222: Innenbereichinterior

Claims

Pistons, in particular cooling channel pistons ( 1 ) of an internal combustion engine, comprising a first part ( 2 ), a second part ( 3 ) and at least a third part ( 8th ), which are manufactured separately from each other bar and then be joined together by means of a joining process, wherein a part, in particular the third part ( 8th ), on the one hand in the direction of the one part, in particular of the first part ( 2 ), at least one rotationally symmetrical joining region and on the other hand in the direction of the one part, in particular of the second part ( 3 ), also has at least one rotationally symmetrical joining region and these joining regions with joining regions of the two parts, in particular of the first part ( 2 ) and the second part ( 3 ), correspond.

Pistons, in particular cooling channel pistons ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the mutually facing joining regions between the third part ( 8th ) and the first part ( 2 ) in at least one joining plane and the mutually facing joining regions between the third part ( 8th ) and the second part ( 3 ) are arranged in at least one different joining plane.

Pistons, in particular cooling channel pistons ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the three parts ( 2 . 3 . 8th ) are designed in such a way that after their assembly at least one approximately behind a ring field ( 5 ) of the piston or cooling channel piston ( 1 ) lying cavity and / or cooling channel ( 21 . 22 ) form.

Piston or cooling channel piston ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the joining method is a friction welding.

Piston or cooling channel piston ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the parts ( 2 . 3 . 8th ) consists of the same material or a different material than the other parts ( 2 . 3 . 8th ).

Piston or cooling channel piston ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one of the parts ( 2 . 3 . 8th ) as reinforcement for a partial surface of the piston or the cooling channel piston ( 1 ) is trained.

Piston or cooling channel piston ( 1 ) according to claim 6, characterized in that reinforcement for a bottom and / or a trough edge of the piston or the cooling channel piston ( 1 ) is trained.