[发明专利]活塞中的带有在热输入区中定位的槽侧壁的热输入区

说明书

一种内燃机的活塞，所述活塞包括上部件(1)和下部件(2)，所述上部件和下部件在接合平面(3)的区域中不可拆地借助于摩擦焊方法接合在一起，其中所述活塞具有至少一个环绕的环形槽(4)，其特征在于，所述接合平面(3)位于环形槽(4)的上侧壁和下侧壁之间，并且通过使用摩擦焊方法产生的热影响区(5)至少包含环形槽(4)的上侧壁和/或下侧壁。

技术领域

本发明出发于一种根据权利要求1的前序部分的特征的内燃机的活塞，所述活塞包括上部件和下部件，所述上部件和下部件在接合平面的区域中不可拆地借助于摩擦焊方法接合在一起，其中，所述活塞具有至少一个环绕的环形槽。

背景技术

本发明涉及一种活塞、尤其是冷却通道活塞，如其在DE 10 2010033 881A1中已知的那样。

为了之后的运行制成的活塞由上部件和下部件形成，这两个部件借助于摩擦焊彼此连接。在接合过程中产生环形的封闭的冷却通道，所述冷却通道由上部件和下部件形成。

上部件和下部件具有朝向彼此的接合面，所述接合面借助于摩擦焊彼此连接。在此以本身已知的方式产生摩擦焊突起。

在DE 10 2010 033 881 A1中已知的冷却通道活塞具有同心地彼此嵌套的摩擦焊面，因此具有两个摩擦焊区。

在靠外的环形摩擦焊面中，接合平面在环形区的区域中大致居中地在两个环形槽之间设置在位于两个环形槽之间的腹板中。由此直接在所述接合平面上方和直接在其下方产生热影响区。向外大致在所述热影响区的高度上产生摩擦焊突起，所述摩擦焊突起随后必须从活塞的表面移除，从而活塞能够安装在内燃机的气缸中。在此，摩擦焊突起的移除直至活塞的表面上，所述表面之后具有用于活塞在内燃机的气缸中运行的最终尺寸。

发明内容

本发明所基于的目的是，对已知的活塞在其耐久性方面进行改进。

所述目的通过权利要求1的特征来实现。

按照本发明规定，接合平面位于环形槽的上侧壁(上侧壁所位于的平面、被上侧壁包含的平面或与之偏离的平面)和下侧壁(下侧壁所位于的平面、被下侧壁包含的或与之偏离的平面)之间，并且通过使用摩擦焊方法产生的热影响区至少包含环形槽的上侧壁和/或下侧壁。

与根据现有技术的接合平面的位置和所产生的热影响区的位置相比，本发明致力于，使得热影响区伸展直至环形槽中。这具有下述优点：在加工摩擦焊时产生的焊接突起时，不仅能够进行直至柱形活塞的外表面的加工，而且进行更深的加工，以便移除摩擦焊突起，并且同时或是将已存在的环形槽的在该处引入的摩擦焊突起清除，或是将该摩擦焊突起引入热影响区的区域中并且必要时也引入环形槽的位于其上方或其下方的区域(在观察活塞冲程轴线时)。由此，以有利的方式根据接合平面处于何处对槽上侧壁或槽下侧壁进行硬化。

特别有利的是，接合平面大致居中地(或是刚好居中，或是略微偏离中间、例如以小于或等于环形槽的高度的30％的量偏离)位于最下方的环形槽的上侧壁和下侧壁之间，并且所产生的热影响区包含最下方的环形槽的上侧壁和下侧壁。尤其是在内燃机的高负载的活塞中被证明的是，(朝向气缸腔的)上部环形槽的至少一个槽侧壁(但也两个槽侧壁)的硬化是不足够的。因此，对于所述环形槽需要其它用于硬化的方法(例如激光重熔)。对于这种情况，通过在摩擦焊方法中产生的热影响区的硬化意外地就已经足够。这普遍适用于插入该最下方的环形槽中的环的任意的结构类型的情况下的应用。此外也被证明的是，通过在摩擦焊方法中产生的热影响区的硬化在三件式刮油环中是特别有效的，因为由此，槽侧壁和刮油环的彼此邻接的表面的磨损，即使存在，也仅是非常低的。

在将上部件和下部件借助于摩擦焊方法接合之后引入环形槽，能够以至少下述两种方法进行。