双金属活塞销制造技术

一种用于车辆发动机的双金属活塞销，其包括管状钢合金壳体、第一芯构件、第二芯构件以及中间芯构件。管状钢合金壳体包括第一端部、第二端部以及中间区域。管状钢合金壳体还包括内表面和外表面。第一芯构件可以设置在管状钢合金壳体内在第一端部处，而第二芯构件也可以设置在管状钢合金壳体内在第二端部处。中间芯构件可以设置在管状钢合金壳体内在第一芯构件和所述第二芯构件之间。

Bimetal piston pin

A bimetal piston pin for a vehicle engine comprises a tubular steel alloy shell, a first core member, a second core member and an intermediate core member. The tubular steel alloy housing comprises a first end, a second end and an intermediate area. The tubular steel alloy shell also includes an inner surface and an outer surface. The first core member may be arranged at the inner first end of the tubular steel alloy shell, and the second core member may also be arranged at the inner second end of the tubular steel alloy shell. The intermediate core member may be arranged between the first core member and the second core member within the tubular steel alloy housing.

【技术实现步骤摘要】
双金属活塞销
本公开大体上涉及车辆发动机，并且更具体地涉及用于车辆发动机的活塞销。
技术介绍
往复式内燃机通常使用在汽缸内振荡的活塞。活塞起滑动塞的作用，其紧密配合在汽缸的镗孔内。实质上，活塞在汽缸内被交替地驱动。活塞上方燃料和空气的混合物的燃烧通过压缩并点燃的燃烧气体生成气体压力。该压力沿向下方向推动活塞。随着这种情况发生，活塞将膨胀的燃烧气体的力通过活塞销传递至连杆。活塞附接至连杆，并由此附接至曲轴，从而将往复运动转换成旋转运动。活塞销形成了往复式内燃机系统的重要部分。每个活塞销延伸穿过活塞和连杆中对准的开口，以在杆和活塞之间建立枢转连接。随着发动机曲轴旋转，每个连杆的一端围绕曲轴轴线运动。连杆的另一端在活塞内围绕销回转运动，借此每个活塞通过连杆将动力传送给曲轴。每个活塞销用作连杆和活塞之间的枢转连接。通过燃烧施加在活塞、活塞销以及连杆上的力是巨大的。此外，活塞组件(以上所讨论的活塞、活塞销以及连杆)导致了发动机性能的大量摩擦损失。在发动机设计中存在减少包括曲轴的活塞组件的往复质量的趋势。通过采用更轻的活塞销，其减小了惯性损失，可以增强性能，由此改善了发动机效率。因此，轻重量是有效的活塞销和活塞组件的本质特征。此外，理想的活塞销具有其他重要的特性：耐磨性、刚性以及高强度，以用于承受燃烧过程所引起的极端力。一种减少活塞销的重量的方法是通过形成向外成锥形的内部部分来减小销的内部直径的端部处的质量。某些活塞销以销中部附近实心横截面而其他地方中空形成。这些活塞销被称为中心网状双向挤出或双向成形活塞销，其中活塞销整个大体上由相同的材料形成。其他活塞销通过在销的端部采用实心横截面进一步得支持重量减小。因此，在工业中希望提供一种轻质但是耐用的活塞销，其可以承受往复式内燃机系统中所施加的显著负荷。
技术实现思路
因此，本公开提供了一种用于车辆发动机的双金属活塞销，其包括管状钢合金壳体、第一芯构件、第二芯构件以及中间芯构件。双金属活塞销可以在减小钢合金壳体的重量/厚度从而减小与活塞组件相关联的配重质量的情况下，承受显著的剪切负荷以及弯曲负荷。双金属活塞销的管状钢合金壳体包括第一端部、第二端部以及中间区域。管状钢合金壳体还包括内表面和外表面。第一芯构件可以设置在管状钢合金壳体内在第一端部处，而第二芯构件也可以设置在管状钢合金壳体内在第二端部处。中间芯构件可以设置成和管状钢合金壳体一起在第一芯构件和第二芯构件之间。本公开还提供了一种用于车辆发动机的活塞组件。活塞组件包括活塞、连杆以及双金属活塞销。活塞可以可操作地配置为在燃烧室中的第一位置和第二位置之间(来回地)移动。连杆可以通过双金属活塞销联接至活塞。双金属活塞销包括管状钢合金壳体、第一芯构件、第二芯构件以及中间芯构件。管状钢合金壳体包括第一端部、第二端部以及中间区域，管状钢合金壳体具有内表面和外表面。第一芯构件可以设置在管状钢合金壳体内。第二芯构件可以设置在管状钢合金壳体内。中间芯构件可以设置成和管状钢合金壳体一起在第一芯构件和第二芯构件之间。芯构件配置为当由于从连杆和活塞施加的负荷而引起弯曲力施加到销时支撑管状钢合金壳体。管状钢合金壳体可以感应淬火以便能承受施加到双金属活塞销的剪切负荷。应当理解，第一芯构件、第二芯构件以及中间芯构件可以通过铸造工艺由轻质金属形成，例如但不限于镁、铝和钛。第一芯构件、第二芯构件以及中间芯构件的每个可以限定多个孔口。在第一芯构件、第二芯构件以及中间芯构件的每个中的多个孔口可以包括中心孔口并且还包括环绕该中心孔口的多个径向孔口。第一芯构件可以设置为邻近管状钢合金壳体的第一端部。第二芯构件可以设置为邻近管状钢合金壳体的第二端部。中间芯构件可以设置为邻近管状钢合金壳体的中间区域。通过将钢合金壳体感应淬火并同时在管状钢合金壳体的内表面处的第一芯构件、第二芯构件以及中间芯构件的每个的圆周表面处硬钎焊锌涂层，可以将第一芯构件、第二芯构件以及中间芯构件的每个在第一芯构件、第二芯构件以及中间芯构件的每个的圆周表面处连接至管状钢合金壳体的内表面。锌涂层可以通过感应淬火工艺熔化，由此将第一芯构件、第二芯构件以及中间芯构件硬钎焊至管状钢合金壳体的内表面。应当理解，本公开的第一和第二实施例的每个可以进一步包括第四芯构件和第五芯构件。第四芯构件可以设置在管状钢合金壳体内在第一芯构件和中间芯构件之间。第五芯构件可以设置在管状钢合金壳体内在中间芯构件和第二芯构件之间。不管包含在管状钢合金壳体内的芯构件的数量如何，多个芯构件可以沿管状钢合金壳体的纵向轴线均匀分布。应当理解，通过将管状钢合金壳体感应淬火并硬钎焊到第一、第二、中间、第四和第五芯构件，可以将第一、第二、中间、第四和第五芯构件同时连接到管状钢合金壳体的内表面。通过以下参考附图考虑的详细描述，本公开及其特定特征和优点将变得更为显而易见。附图说明本公开的这些和其他特征和优点通过以下优选实施例和最佳模式的详细描述、所附权利要求书以及附图将显而易见，其中：图1是示例性活塞组件的透视图，其活塞通过根据本公开的双金属活塞销联接至连杆。图2是本公开的双金属活塞销的实施例的放大视图。图3是用于在根据本公开的双金属活塞销中使用的示例性芯部的示意性侧视图。图4是根据本公开的各个实施例的双金属活塞销的俯视示意图。图5示出了用来制造用于根据本公开的各个实施例的双金属活塞销的方法的流程图。图6是示出了根据本公开的双金属活塞销的组件的制造方法的流程图。在附图的若干视图的整个描述中，相同的附图标记指代相同的部件。具体实施方式现在将详细参考本公开目前所优选的组合物、实施例和方法，其构成目前专利技术人所已知的用来实践本公开的最佳模式。附图并不一定是成比例的。然而，应当理解的是所公开的实施例仅仅是本公开的示范，其可以以各种和替代的形式体现。因此，本文所公开的具体细节不应被解释为进行限制，而是仅仅作为用于本公开的任何方面的代表性基础和/或作为用于教导本领域技术人员各方面采用本公开的代表性基础。除了在示例中或别处另外清楚地说明之外，在描述本公开的最宽泛范围时，本说明书中表示材料或反应状态和/或应用的所有数值量应当被理解为被词语“约”所修饰。在说明的数值范围内的实用值通常是优选。此外，除非明确声明相反意思：百分比、“部分的”以及比例值是以重量计的；对于和本公开优选的给定目的而言合适或优选的一组或一类材料的描述，意指该组或该类的成员的任意两种或更多种同样适合或优选；首字母缩略词或其他缩写的首定义适用于本文中对相同缩写的所有后续使用，并且加上必要的变更适用于初始定义的缩写的正常语法变型；以及，除非明确声明相反意思，对性能的测量通过之前或之后针对相同性能引用的相同技术来确定。还应当理解，本公开并不限于以下所述的具体实施例和方法，因为具体的组件和/或条件当然可以不同。此外，本文所使用的术语仅用于描述本公开的特定实施例的目的，而并不旨在以任何方式进行限制。还必须注意的是，如说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式的“一”、“一个”以及“该”包括复数个指示物，除非上下文另外明确指明之外。例如，以单数引用某组件旨在包括多个组件。术语“包括”与“包含”、“具有”、“包含”或“特征在于”是同义词。这些术语是包含性和开放式的并且不排除附加的、未列举的元素或方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆发动机的双金属活塞销，包括：管状钢合金壳体，所述管状钢合金壳体具有第一端部、第二端部以及中间区域，所述管状钢合金壳体具有内表面和外表面；第一芯构件，所述第一芯构件设置在所述管状钢合金壳体内；第二芯构件，所述第二芯构件设置在所述管状钢合金壳体内；中间芯构件，所述中间芯构件设置成和所述管状钢合金壳体一起在所述第一芯构件和所述第二芯构件之间；以及硬钎焊的填充材料，所述硬钎焊的填充材料设置在所述管状钢合金壳体的所述内表面与所述第一、第二以及中间芯构件的每个之间。

【技术特征摘要】
2017.04.10 US 15/4828451.一种用于车辆发动机的双金属活塞销，包括：管状钢合金壳体，所述管状钢合金壳体具有第一端部、第二端部以及中间区域，所述管状钢合金壳体具有内表面和外表面；第一芯构件，所述第一芯构件设置在所述管状钢合金壳体内；第二芯构件，所述第二芯构件设置在所述管状钢合金壳体内；中间芯构件，所述中间芯构件设置成和所述管状钢合金壳体一起在所述第一芯构件和所述第二芯构件之间；以及硬钎焊的填充材料，所述硬钎焊的填充材料设置在所述管状钢合金壳体的所述内表面与所述第一、第二以及中间芯构件的每个之间。2.根据权利要求1所述的双金属活塞销，其中所述第一、第二以及中间芯构件的每个通过铸造工艺由轻质金属形成。3.根据权利要求2所述的双金属活塞销，其中所述第一、第二以及中间芯构件的每个限定了多个孔口。4.根据权利要求3所述的双金属活塞销，其中所述硬钎焊的填充材料由锌合金、铝合金、铜合金以及镍合金中的至少一种形成。5.根据权利要求4所述的双金属活塞销，其中所述第一、第二以及中间芯构件的每个中的所述多个孔口包括中心孔口和环绕所述中心孔口的多个径向孔口。6.根据权利要求5所述的双金属活塞销，其中所述第一芯构...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·李，G·E·克莱弗，D·J·威尔逊，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US