活塞螺栓制造技术

本发明专利技术关注一种具有轴向开口(3)的活塞螺栓(1)，其中，至少一个加强肋(4)布置在的开口(3)的内表面上。根据本发明专利技术，至少一个加强肋(4)是螺旋形构造，或者，设置了多个形成蜂窝图案(5)的加强肋(4、4'、4”)。

Piston bolt

The invention concerns a piston bolt (1) having an axial opening (3), wherein at least one reinforcing rib (4) is disposed on an inner surface of an opening (3). According to the present invention, at least one reinforcing rib (4) is a spiral structure or is provided with a plurality of reinforcing ribs (4, 4', 4) forming a honeycomb pattern (5).

【技术实现步骤摘要】
活塞螺栓
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的具有轴向开口的活塞螺栓。
技术介绍
从US4,756,240A中公知了一种具有这种轴向开口的塞螺栓，其中，至少一个加强肋布置在该开口内表面上。这应该是为了实现优化负荷。活塞螺栓构成活塞和连接杆之间的力传递连接元件，被作用在其上的气体以及质量力所施压，从而产生弯折以及横向椭圆化，还沿特定截面修剪，沿该截面，活塞螺栓以及活塞中的以及连接杆中的螺栓凸台弹性变形。活塞螺栓和螺栓凸台的接触表面通常为柱形并且在无负荷状态下彼此平行，它们变得弯曲并且倾斜，使得会产生局部表面压力波峰。与作用在螺栓凸台周向方向上的拉应力一起，该恒定应力会超过活塞材料的疲劳强度，导致在螺栓凸台的顶点的疲劳破裂(所谓的凸台间隙破裂)。为了防止此破裂，需要低变形的塞螺栓，也即，具有较大壁厚度的螺栓，但是这又与期望将被移动的尽可能低的质量相冲突。总之，应该注意的是，尽管利用轴向延伸的加强肋改善了弯折阻力，但是这与螺栓的横向椭圆化冲突。相反，当加强肋布置成环时，改善了横向椭圆化的阻力，但是降低了弯折阻力。因而，在这两个情形下，仅改善了两个属性中的一个，而恶化了另一个。
技术实现思路
因此本专利技术其本身关注的问题是指示用于该类活塞螺栓的改进的或者至少可替换实施例，其特征在于，重量优化以及降低的弯折以及横向椭圆化。该问题根据本专利技术通过独立权利要求1的主题而解决。有利实施例是从属权利要求的主题。本专利技术基于这样的总体构思：取代以前公知的环形加强肋或者轴向加强肋，现在首次设置至少一个斜向延伸的加强肋或者形成蜂窝图案的多个加强肋。根据本专利技术的活塞螺栓具有以公知方式用于重量降低的轴向开口，至少一个这种加强肋布置在该开口的内表面上。该至少一个加强肋是螺旋形构造，根据本专利技术，或者仍根据第二可替换等同实施例设置了形成蜂窝图案的多个加强肋。因而，利用根据本专利技术完全重新设计的加强肋，能够首次增加对横向椭圆化的阻力以及增加活塞螺栓的弯折阻力，用先前的仅在轴向方向上或者周向方向上延伸的加强肋时这是不可行的。此外，加强肋增加活塞螺栓的内表面，使得其能够更好地被冷却，因而还能够在活塞中更好地冷却活塞螺栓凸台。这还使得能够尤其增强配备这种活塞的内燃机的操作可靠性。此外，至少一个螺旋形构造的加强肋能够促进螺栓凸台中活塞螺栓的旋转移动，这能够防止所谓的“卡住螺栓”，从而仅在一侧防止磨损。在根据本专利技术的方案的一个有利修改中，至少一个加强肋在相同方向上穿过开口，也即，作为右侧螺栓或者作为左侧螺旋。可替换地，还可以想到的是，能够提供至少两个沿相反方向延伸的螺旋形加强肋，它们在活塞螺栓的中间区域彼此隔开，因此在该中间区域彼此不接触。在根据本专利技术的方案的另一有利实施例中，在第二可替换实施例中，设置了环形加强肋以及轴向加强肋，它们交叉并且一起形成蜂窝图案。但是，环形和轴向加强肋不需要绝对定向在轴向方向或者周向方向上，使得在角度上也可以是与此不同的各个加强肋的方位，从而导致菱形蜂窝图案。另一方面，利用精确的环形以及精确的轴向加强肋，人们得到矩形蜂窝图案。由于轴向加强肋和环形加强肋之间相差一个直角，人们能够实现特殊加载要求，当然还可以想到的是，形成蜂窝图案的加强肋沿开口的长度在它们的高度和/或它们的宽度方面变化，从而创建具有不同负荷支承能力的区域。当然，较小蜂窝，也即一起靠的更近的加强肋，还能够设置在具有较大加载的区域中。在根据本专利技术的方案的一个有利修改中，至少一个加强肋具有梯形、矩形、圆弓形或者正弦截面。尤其，正弦截面构成导圆截面形式，其特征在于降低的凹口效应。在根据本专利技术的方案的一个有利修改中，至少一个加强肋还能够被硬化，相比于开口的内表面，至少一个加强肋的放大表面是比较易于实现的。在根据本专利技术的方案的另一有利实施例中，至少一个加强肋的高度h与活塞螺栓的剩余壁厚度R的比率限定为如下：0.1<h/R<2.0以及优选0.3<h/R<0.7。这种比率提供的主要益处为，利用更大的肋能够实现在操作期间更好地冷却活塞螺栓和凸台。在根据本专利技术的方案的另一有利实施例中，至少一个加强肋的高度h与加强肋的宽度b的比率限定为如下：0.1<h/b<2.0，优选0.1<h/b<0.3。当然，清楚的是，该比率和上一段中提到的比率都能够沿着活塞螺栓的轴向长度改变，其中，所描述的区域提供的益处为，尤其关于活塞螺栓的刚度，因为加强肋越宽，活塞螺栓的刚度越大。如果至少一个加强肋具有螺旋形构造，那么这能够具有的螺旋角在0°至90°之间，也即，非常扁平节距或者非常陡的节距。借助于附图，本专利技术的其他重要特征及利益将见于属权利要求、附图以及对应的附图说明。当然，上述提到的以及下文仍将解释的特征不仅能够使用在特定指示的组合中，而且能够使用在其他组合中或者单独使用，这未脱离本专利技术的范围。附图说明本专利技术的优选样本实施例示出于附图并且在随后的描述中将更详细地解释，其中，相同附图标记指代相同或者类似或者功能相等部分。每次示意地示出了：图1是根据本专利技术的活塞螺栓的截面图，活塞螺栓具有轴向开口和在相同方向上穿过其延伸的螺旋形加强肋，图2是与图1一样的图，但是具有降低螺纹高度的加强肋，图3是在相同方向上延伸的螺旋形加强肋的另一实施例，图4是加强肋的可能截面形式，图5是根据本专利技术的活塞螺栓的实施例，该活塞螺栓具有沿相反方向延伸的两个螺旋形加强肋，图6是与图5一样的图，但是具有降低的螺纹高度，图7是根据本专利技术的活塞螺栓的第二可替换实施例，其具有形成蜂窝图案的多个加强肋。具体实施方式根据图1至图7，根据本专利技术的活塞螺栓1通常将内燃机2中的活塞(未示出)联接至连接杆，活塞螺栓1包括轴向开口3，至少一个加强肋4布置在轴向开口3的内表面上。现在，根据本专利技术，该至少一个加强肋4是螺旋形构造(见图1至图3以及图5和图6)或者其设置有形成蜂窝图案5(见图7)的多个这种加强肋4。正如图1至图3的每个中的实施例示出的，至少一个加强肋4能够构造为螺旋形加强肋，其能够均匀地延伸穿过开口3。可替换地，还能够想到的是，如图5和图6示出的，提供两个或多个沿相反方向延伸的螺旋形加强肋4。关于开口3，人们能够想象，其形式为整个延伸穿过活塞螺栓1的连续开口7或者其存在中间腹板8，中间腹板8使两个开口3彼此分离，每个开口形成为盲孔。例如，图5示出了这种中间部分8。图7中，如果人们考虑由加强肋4形成的蜂窝图案5，人们将注意到，环形加强肋4'和轴向延伸的加强肋4”设置成形成蜂窝图案5。形成蜂窝图案5的加强肋4'、4”当然能够沿着开口3的长度在它们的高度h方面和/或在它们的宽度b方面变化，例如这能够通过具有不同尺寸的蜂窝6和/或各个蜂窝6之间具有不同间隔的蜂窝6形成，使得蜂窝图案5能够设计成用于根据活塞螺栓1的区域的各个负荷。在根据图1至图3以及图5至图7的各个加强肋4中，人们注意到，它们大致为具有局部导圆拐角的矩形截面。可替换地，还可以想到的是，例如，正如图4的加强肋4所示，至少一个加强肋4具有梯形或者正弦截面。此外，加强肋4能够被硬化，考虑到加强肋4的放大表面，依靠快速冷却处理，这是可行的。在根据本专利技术的方案的一个有利修改中，至少一个加强肋的高度h与活塞螺栓1的剩余壁厚度R的比率能够限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有轴向开口(3)的活塞螺栓(1)，其中，至少一个加强肋(4)布置在所述开口(3)的内表面上，其特征在于，‑至少一个所述加强肋(4)是螺旋形构造，或者‑设置了形成蜂窝图案(5)的多个加强肋(4、4'、4”)。

【技术特征摘要】
2015.10.06 DE 102015219265.21.一种具有轴向开口(3)的活塞螺栓(1)，其中，至少一个加强肋(4)布置在所述开口(3)的内表面上，其特征在于，-至少一个所述加强肋(4)是螺旋形构造，或者-设置了形成蜂窝图案(5)的多个加强肋(4、4'、4”)。2.根据权利要求1所述的活塞螺栓，根据第一可选实施例，其特征在于，至少一个所述加强肋(4)在相同方向上穿过所述开口(3)。3.根据权利要求1所述的活塞螺栓，根据第一可选实施例，其特征在于，设置了至少两个沿相反方向运行的螺旋形加强肋(4)。4.根据权利要求1所述的活塞螺栓，根据第二可选实施例，其特征在于，设置了环形加强肋(4')和轴向加强肋(4”)，它们交叉并且一起形成所述蜂窝图案(5)。5.根据权利要求1、第二可选实施例或者权利要求4所述的活塞螺栓，其特征在于，形成所述蜂窝图案(5)的所述加强肋(4、4'、4”)沿着所述开口(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗兰·洛克曼，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE