[发明专利]加强的双油腔活塞及其构造方法

说明书

技术领域

本发明大致涉及一种用于内燃机的活塞，更具体地涉及一种具有油冷却油腔的活塞。

背景技术

具有两个大体封闭的油冷却油腔的活塞构造是已知的。该活塞具有一个环形的、径向的外油腔和一个形成在上、下冠部之间的敞开的中心油腔。该外油腔和中心油腔可彼此独立或者通过油道彼此流体连通。此外，提供从该一个或两个油腔延伸到活塞销的销润滑通道为人们熟知。该润滑通道可延伸进入一个销毂的一活塞销孔内和/或横向彼此隔开的销孔之间。该外油腔特别有利于冷却活塞的环带区域，而中心油腔特别有利于冷却中心冠部区域，该中心冠部区域部分由上燃烧壁形成，该燃烧壁直接暴露于热燃烧气体中。

燃烧室除了暴露于极端的热中，还暴露于极端的燃烧力中。因此，该燃烧室壁需要承受极端的燃烧力。由于中心腔在燃烧室壁的下方敞开，在中心油腔的正上方具有不受支撑的燃烧室壁的中心区域。因此，该中心区域从径向的外环形壁获得结构支撑，该外环形壁形成于外油腔和中心油腔之间。因此，该燃烧室的中心区域和环形壁均需要构造成具有适宜的厚度，并配置为能够抵抗在使用中形成的燃烧力。

发明内容

本发明提供了一种构造活塞的方法。该方法包括提供具有一中心轴的一活塞本体，该活塞本体在缸膛内沿着该中心轴往复运动。该活塞本体具有一上冠部，该上冠部具有一上燃烧壁和一环形上肋，缸膛内的燃烧力直接作用于该上燃烧壁上，而该环形上肋从该上燃烧壁悬垂至一自由端。该活塞本体进一步包括一下冠部，该下冠部具有一延伸至自由端的环形下肋，该自由端与该上肋配合。该下冠进一步包括一内油腔面和一对销毂，该内油腔面从该下肋径向向内，该对销毂大体从该内油腔面悬垂，在销毂之间形成一间隙用于容置连接杆小的一端。此外，该上冠部和/或下冠部中的至少一个具有中心支撑柱，该中心支撑柱沿着该中心轴延伸至一自由端。该方法进一步包括在该中心支撑柱的该自由端和相应表面之间开始摩擦焊缝，该相应表面与该中心支撑柱的该自由端相对。接下来，在中心支撑柱的自由端处开始摩擦焊缝之后，在上肋自由端和下肋自由端之间形成一摩擦焊缝。进一步地，在该中心支撑柱的自由端和相应表面之间完成该摩擦焊缝，该相应表面与该中心支撑柱的自由端相对。

附图说明

结合下列当前优选实施例和最佳实施方式的具体描述以及附图进行考虑，本发明的上述及其他方面、特征和优点将会更加容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个当前优选方面构造的活塞的剖视图；

图1A是图1中所示的活塞在其上、下冠部之间形成任何摩擦焊缝之前的视图；

图2是根据本发明的另一方面构造的活塞的剖视图；

图3是根据本发明的又一方面构造的活塞的剖视图；

图3A是图3中所示的活塞在其上、下冠部之间形成任何摩擦焊缝之前的视图；以及

图4是根据本发明的又一方面构造的活塞的剖视图。

具体实施方式

更具体地参考附图，图1示出了根据本发明的一个当前优选方面构造的活塞10。该活塞10具有沿着中心轴14延伸的活塞本体12，该活塞本体例如优选可由钢制成，尽管其他材料也预期在本发明的范围之内，该活塞本体在缸膛（未示出）内沿着该中心轴14往复运动。该活塞本体12包括一上冠部16，该上冠部具有一上燃烧壁18，在此作为示例而非限制地示出为提供一凹入的燃烧室20，缸膛内的燃烧力直接作用于该上燃烧壁18上。该上冠部16具有至少一个，在此示出为一对环形上肋，下文中被称为上内肋22和上外肋24，该上肋22，24从上燃烧壁18悬垂至各自的自由端26，28。该活塞本体12进一步包括一下冠部30，该下冠部具有至少一个，在此示出为一对环形下肋，下文中被称为下内肋32和下外肋34，该下肋32，34延伸至各自的自由端36，38，该自由端36，38与自由端26，28对准以配合连接。下冠部30进一步包括一内油腔面40以及一对销毂42，44，该内油腔面从下内肋32径向向内设置，该对销毂大致从该内油腔面40悬垂，在销毂42，44之间形成一间隙46用于容置连接杆（未示出）小的一端。此外，该上冠部16和/或下冠部30，均在此示出为，具有各自的中心支撑柱48，50，该中心支撑柱48，50沿着该中心轴14延伸至各自的自由端52，54。根据构造活塞10的方法，开始步骤包括在上、下中心支撑柱48，50的自由端52，54之间开始一摩擦焊缝56。随后，在开始摩擦焊缝56之后，后续步骤包括在各自的上、下内肋的自由端26，36和上、下外肋的自由端28，38之间形成摩擦焊缝58，60，然后在该中心支撑柱的自由端52，54之间完成该摩擦焊缝56。