專利名稱：具有中心銷孔和裙翼的活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機的活塞。
2.相關(guān)技術(shù)在使用錐形裙緣時，傳統(tǒng)上通常采用活塞銷偏置來確保柔軟的下裙緣在剛性的上裙緣之前接觸缸膛，而且還進一步提出將此裙緣的大直徑定位于活塞銷的中線上，與偏置銷結(jié)合在一起。但活塞銷偏置可使運行的活塞產(chǎn)生不良的副運動，導致活塞、環(huán)和襯套過早的磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用中心銷和中心裙緣相結(jié)合的方法形成對稱的活塞設(shè)計。運用這種結(jié)構(gòu)，慣性及氣體載荷再也不會使活塞產(chǎn)生副運動。
中心銷和中心裙緣相結(jié)合的作用是1)減少躁聲；2)減少活塞開口端的應(yīng)力，從而可以減少質(zhì)量；3)可以使裝配的環(huán)槽脊更加嚴密，減少竄漏；4)可以減少裙緣接觸區(qū)，使接觸位于裙緣柔軟區(qū)域，進而減少摩擦；5)使得中心銷更易制造；6)可以不用傳遞活塞而減少中心銷的PCS組裝；7)能夠較容易地首次正確地設(shè)計活塞；8)在上死點中心點火時能明顯地減少運動變化，可以減小環(huán)槽脊間隙，降低環(huán)側(cè)磨損和減少環(huán)的微型焊接。


結(jié)合以下的詳細說明和附圖，能夠更加輕易地理解本發(fā)明的這些和其它的特征和優(yōu)點，其中圖1是活塞的正視圖；和圖2是圖1所示的活塞的底視圖。
具體實施例方式
參看圖1和圖2，所示活塞10具有一個由多個環(huán)槽14構(gòu)成的活塞頭12，環(huán)槽14用來容置多個活塞環(huán)(圖未示)。環(huán)槽之間有環(huán)槽脊16。一對銷轂18在活塞頭12的下面伸出，在橫向上相互間隔開來。銷轂18上有軸向?qū)R的用來容納肘銷(圖未示)的銷孔20，以常規(guī)的方式將活塞與連桿(圖中未畫出)連接?；钊?0具有一根穿過銷孔20軸線的縱向中線或軸22，這樣相對活塞中線22而言，銷孔軸線24就沒有橫向偏置。
活塞10包括位于銷轂18之間活塞10相對兩側(cè)的裙緣26，每個裙緣26都具有一個帶有裙翼30的外表面28，裙翼30在活塞和裙緣縱向凸狀形成，具有一個大直徑(即從活塞中線最遠的點徑向向外距離)，當活塞在冷態(tài)(即運行前的環(huán)境溫度)和熱態(tài)(即加熱到運行溫度)時，該大直徑位于銷孔中線22的±2mm之間。這種中心銷孔與中心裙翼的結(jié)合具有已知在先活塞不曾具有的優(yōu)點，包括降低副運動和磨損。
這種裙翼確保柔軟的中央裙緣成為唯一接觸孔的裙緣。這種裙翼的設(shè)計使得裙的大直徑位于銷的中線高度上。這種設(shè)計的差異在于裙翼與中心銷結(jié)合在一起，且裙翼在大直徑的兩側(cè)逐漸下降。裙翼在大直徑的兩側(cè)逐漸下降能確保大直徑在各種活塞溫度條件下，包括冷啟動溫度和熱運行狀態(tài)下，均位于銷的中線上。
傳統(tǒng)上，活塞環(huán)槽脊均要截短，保證活塞運行時，特別是在啟動時環(huán)槽脊不會接觸。活塞環(huán)槽脊接觸就會產(chǎn)生躁聲，引起孔的磨損和變形。使用本發(fā)明的裙翼，活塞銷偏置和裙緣偏置再也不會使活塞產(chǎn)生明顯的副運動，導致副運動的唯一力是裙緣摩擦和銷摩擦。因此，沒有必要再去截短活塞環(huán)槽脊，中心銷和中心裙翼上活塞環(huán)槽脊的直徑只需考慮運行時環(huán)槽脊上的溫度升高便可以確定。環(huán)槽脊到孔的間隙設(shè)計成正好能避免環(huán)槽脊卡住孔比較有利。如果環(huán)槽脊能確實接觸到孔，環(huán)槽脊中就不會有產(chǎn)生躁聲或引起變形的能量，因為活塞處于平衡狀態(tài)，也不會有副運動和生成與具有偏置銷孔的在先活塞有關(guān)的力。所以，環(huán)槽脊可以較好地用來幫助穩(wěn)定活塞。
因此，本發(fā)明所述的活塞，其活塞銷相對于活塞的縱軸或中線具有零偏置，活塞與凸出的活塞裙翼結(jié)合在一起，無論活塞是在冷態(tài)還是在熱態(tài)，裙翼的大直徑均位于活塞縱向上銷孔中線的±2mm之間。
很明顯，按照以上的介紹，本發(fā)明可能還存在著許多其它的修改和變化。所以，人們必須認識到，只要在隨后所附的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，本發(fā)明還可以采用不同于這里所特別指定的方式實施。
權(quán)利要求
1.一種活塞，它包括具有中心縱軸的活塞體；由多個環(huán)槽構(gòu)成的活塞頭部；銷轂部分，所述銷轂部分依據(jù)所述活塞頭部形成有一對銷孔，所述銷孔居中在與所述活塞體的縱軸相交的共同銷孔軸線上；和一對裙緣，所述裙緣與所述銷轂部分構(gòu)成一個整體，每個所述裙緣都具有一個帶有裙翼的外表面，所述裙翼在縱向上成凸狀，具有一個大直徑，當活塞在運行前的冷態(tài)和加熱到運行溫度的熱態(tài)時，所述大直徑位于所述銷孔軸線的±2mm之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于所述裙緣的所述外表面在所述大直徑的兩個縱向上逐漸變小成為小的尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于在所述活塞安裝后的運行期間，所述變小能足夠排除所述裙緣在超出所述±2mm的其它區(qū)域與活塞在其中運行的活塞孔接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種包括一個具有中心縱軸的活塞體的活塞。其活塞頭部由多個環(huán)槽構(gòu)成，一個銷轂，所述銷轂部分依據(jù)所述活塞頭部形成有一對銷孔，所述銷孔居中在與所述活塞體的縱軸相交的共同銷孔軸線上。裙緣部份具有一個帶有裙翼的外表面。當活塞在冷態(tài)和熱態(tài)時，所述裙翼的大直徑位于所述銷孔軸線的±2mm之間。
文檔編號F16J1/00GK101031742SQ200580033174
公開日2007年9月5日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日
發(fā)明者安德魯·約翰·米勒 申請人:費德羅-莫格爾公司