用于在内燃机用活塞上固定环形件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在内燃机用活塞（１）上固定环形件（６）的方法，其中：环形件（６）通过设置在活塞顶（９）的内部部分（２３）的径向外表面上的螺纹（５）拧在活塞基体（４）上，在活塞顶（９）中，在螺纹（５）的区域中成型有向上开发且环绕的槽（２４），将焊接材料（２６、２６′）填满槽（２４），加热活塞（１），直至焊接材料（２６、２６′）被液化并且流入螺纹（５）的螺线间，随后冷却活塞（１）。由此而使得由环形件和活塞基体构成的冷却通道相对于处于高压下并且作用到活塞顶上的燃烧气体被密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于在内燃机用活塞上固定 环形件的方法。
技术介绍
在PCT申请WO 2004/111420A1中公开了，环形件与活塞基体进行螺纹连接，该环 形件构成了活塞顶的径向外部的部件，并且此外与活塞基体构成了一个环绕、径向外部且 临近于活塞顶设置的冷却通道。在此会为活塞导致持续高强度的热负载和机械负载，即活 塞基体和环形件之间的螺纹连接会松驰，从而会导致气缸工作面的损害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，避免现有技术中的这些缺点，该目的通过独立权利要求所述 的特征来实现。通过根据本专利技术的额外的焊接提供了环形件在活塞基体上可靠的固定。此外，由 此而使得由环形件和活塞基体构成的冷却通道相对于处于高压下并且作用到活塞顶上的 燃烧气体被密封。附图说明本专利技术接下来根据附图进行说明。附图以一个分割为两部分的截面图示出了一个 内燃机用的活塞，该截面图示出了两个以90度偏转的活塞纵向截面图。附图标记1 活!i2 销毂孔的纵轴3销毂孔4活塞基体5螺纹6环形件7活塞顶岸8活塞环区9活塞顶10活塞顶凹坑11,11'毂架12,12'销毂13,13'活塞裙部件14冷却通道15成型部16端面17活塞纵轴18凹槽19入口孔20出口孔21突起22活塞顶9的径向外部部分23活塞顶9的径向内部部分24槽25成型部的表面26,26'焊接材料具体实施例方式附图以截面图示出了一个内燃机用活塞1，该截面图由两个部分构成，其中左边一 半示出了活塞1 一截面偏转90度之后的活塞1的纵向截面图。活塞1由活塞基体4构成， 环形件5通过活塞顶侧的螺纹5与该活塞基体螺纹连接，该环形件承接活塞1的活塞顶岸 7和活塞环区8。活塞基体4和环形件6可以由钢制成，例如在本实施例中由时效硬化的、 铁素体_珍珠状的AFP钢，或铸铁制成。活塞基体4 一件式构成并且在活塞顶9的区域中具有活塞顶凹坑10。通过每一个 毂架11、11'，在活塞顶9上成型有带有各个销毂孔3、3'的两个销毂12、12'，该销毂的端 面16在活塞纵轴的方向上相对于环形件6回缩地设置。销毂12、12'通过活塞裙部件13、 13'相互连接。活塞基体4在活塞裙部件13、13'和活塞1的承接环形件6的上方区域之 间具有凹槽18，该凹槽在本实施例中局部环绕地设置在活塞基体4的活塞裙部件13、13' 的区域中。活塞基体4在活塞顶9的区域中与环形件6 —同构成环形的冷却通道14，该冷却 通道部分包含在活塞基体4中，部分包含在环形件6中。在销毂12的方向上，冷却通道14 被活塞基体4的在径向外部、以毂架11、11'高度设置的成型部15覆盖。在活塞顶侧，成型 部15在径向外部具有颈状的突起21，其径向尺寸大于活塞环区8的径向尺寸。在附图中也 可以看出冷却通道14的出口孔20。在制造活塞1时，活塞基体4和环形件6相互出现接触的面可以涂覆焊接材料，在 此之前环形件6拧到活塞基体4上并且活塞1为液化焊接材料在炉中加热。当制造活塞1时首先活塞顶9的径向外部的部分22 (由环形件6构成)的径向内 部的、活塞顶侧的边缘和活塞顶9的径向内部的部分23 (由活塞基体4构成)的径向外部 的、活塞顶侧的边缘都具有斜面时，制造过程将简单而廉价，从而在环形件6通过螺纹5拧 到活塞基体4上时，直至活塞顶9的径向外部的部分22与活塞顶9的径向内部的部分23 处于一个平面上时提供环绕的、横截面V字型的槽24。在此，环形件6的下端面抵靠到成型 部15的表面25。接下来，槽24填充焊接材料26'并且突起21在活塞顶侧也具有焊接材料26。在 此证实，基于铜或镍制成的高熔点焊接膏都适合于作为焊接材料。也可以在槽24和突起21的表面设置焊丝或焊膜，其也都是基于铜或镍制成的。在炉中，活塞1随后被加热到900°C到1300°C之间的温度，或者在本实施例中被加 热到1050°C到1250°C之间，其中焊接材料26'就此而被液化，即其流入到螺纹5的螺线中。 处于突起21表面上的焊接材料26也被液化并且进入到成型部15的表面25和环形件6的 下端面之间。活塞1随后从炉中取出，其中在活塞1所控制的冷却范畴内，通过5到50° K/每 分钟的冷却速度冷却到低于600°C时，处在螺纹5和成型部15与环形件6的面之间的焊接 材料26、26'被硬化，从而提供了活塞基体4和环形件6之间可靠的螺纹连接，并且将环形 件6固定到成型部15上。在本实施例中，在冷却时获得了时效硬化。为了避免钢材表面生 锈，冷却过程在无氧气的大气环境下进行，优选在真空下或在还原大气环境下。从环形件6的径向外表面突出的突起21部分随后被切断。通过焊接材料26'确保的螺纹连接的其他优点在于，由此而改善了高热负载的活 塞顶凹坑10和环形件6之间的热量流动，从而降低了活塞顶9的径向内部部分23的热负 载。另外，通过螺纹5中的焊接材料，冷却通道14相对于处于高压下并且作用到活塞顶9 上的燃烧气体被密封。权利要求一种用于在内燃机用活塞(1)上固定环形件(6)的方法，所述活塞 具有活塞基体(4)，所述活塞基体构成活塞顶(9)的径向内部的部分(23)，并且所述活塞顶具有两个通过每一个毂架(11、11′)与所述活塞顶(9)连接的销毂(12、12′)，所述销毂通过两个活塞裙部件(13、13′)相互连接， 其中所述环形件(6)通过设置在所述活塞顶(9)的内部部分(23)的径向外表面上的螺纹(5)与所述活塞基体(4)连接，所述环形件构成所述活塞顶(9)的径向外部的部分(22)并且与所述活塞基体(4)构成环绕的、径向外部且临近于所述活塞顶(9)设置的冷却通道(14)， 其中所述环形件(6)的下端面与环绕的成型部(15)的彼此一致的表面(25)相互接触，所述成型部以所述毂架(11、11′)的高度设置在所述活塞(1)的径向外表面上，其特征在于，所述方法包括以下步骤 将所述表面(25)紧接着径向向外扩宽的突起(21)设置在所述成型部(15)上， 将所述活塞顶(9)的内部部分(23)的径向外部边缘和外部部分(22)的径向内部边缘设有斜面， 将所述环形件(6)通过螺纹(5)拧在所述活塞基体(4)上，其中所述活塞顶(9)的内部部分(23)和外部部分(22)提供了截面V字型的槽(24)， 将焊接材料(26、26′)填满所述槽(24)并且涂覆到所述突起(21)的活塞顶侧的表面， 加热所述活塞(1)，直至所述焊接材料(26、26′)被液化并且流入所述螺纹(5)的螺线间以及所述环形件(6)的端面和活塞顶侧的表面之间， 冷却所述活塞(1)， 切断所述突起(21)的突出于所述环形件(6)的径向外表面的部分。2.根据权利要求1所述的用于在内燃机用活塞(1)上固定环形件(6)的方法，其特征 在于，-采用由AFP钢材制成的所述活塞基体(4)和所述环形件(6)，-采用基于铜或镍的所述焊接材料(26、26')，-将所述活塞(1)加热到1050°C到1250°C之间的温度，并且-在无氧气的大气环境下，通过5到50° K/每分钟的冷却速度将所述活塞⑴冷却到 低于600°C的温度。3.根据权利要求2所述的用于在内燃机用活塞(1)上固定环形件(6)的方法，其特征 在于，在真空下冷却所述活塞(1)。4.根据权利要求2所述的用于在内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在内燃机用活塞（１）上固定环形件（６）的方法，所述活塞－具有活塞基体（４），所述活塞基体构成活塞顶（９）的径向内部的部分（２３），并且所述活塞顶具有两个通过每一个毂架（１１、１１′）与所述活塞顶（９）连接的销毂（１２、１２′），所述销毂通过两个活塞裙部件（１３、１３′）相互连接，－其中所述环形件（６）通过设置在所述活塞顶（９）的内部部分（２３）的径向外表面上的螺纹（５）与所述活塞基体（４）连接，所述环形件构成所述活塞顶（９）的径向外部的部分（２２）并且与所述活塞基体（４）构成环绕的、径向外部且临近于所述活塞顶（９）设置的冷却通道（１４），－其中所述环形件（６）的下端面与环绕的成型部（１５）的彼此一致的表面（２５）相互接触，所述成型部以所述毂架（１１、１１′）的高度设置在所述活塞（１）的径向外表面上，其特征在于，所述方法包括以下步骤：－将所述表面（２５）紧接着径向向外扩宽的突起（２１）设置在所述成型部（１５）上，－将所述活塞顶（９）的内部部分（２３）的径向外部边缘和外部部分（２２）的径向内部边缘设有斜面，－将所述环形件（６）通过螺纹（５）拧在所述活塞基体（４）上，其中所述活塞顶（９）的内部部分（２３）和外部部分（２２）提供了截面Ｖ字型的槽（２４），－将焊接材料（２６、２６′）填满所述槽（２４）并且涂覆到所述突起（２１）的活塞顶侧的表面，－加热所述活塞（１），直至所述焊接材料（２６、２６′）被液化并且流入所述螺纹（５）的螺线间以及所述环形件（６）的端面和活塞顶侧的表面之间，－冷却所述活塞（１），－切断所述突起（２１）的突出于所述环形件（６）的径向外表面的部分。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖纳沙普，
申请(专利权)人：马勒国际公司，
类型：发明
国别省市：DE