[发明专利]用于活塞的铸模

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的活塞的铸模，包括可溶的大致环形的铸造芯。此外，本发明涉及一种用于内燃机的铸造活塞，以及用于制造所述铸造活塞的方法。

背景技术

DE 19804168A1公开了一种普通的内燃机的活塞的铸模，包括用于形成冷却通道的可溶的大致环形的铸造芯。该铸造芯被支撑在两个支撑体(所谓的套管轴)上，稍后该支撑体在连接区域与铸造芯一起形成环形冷却通道的给水口和排水口。每个支撑体具有相对于活塞外周可倾斜的中心线和一个端部，该端部接触可溶铸造芯并布置在活塞外周一侧上。这使得能特别产生强度提高的活塞。

如果冷却通道的给水口和排水口彼此紧邻布置，则采用已知铸模的缺陷特别在于形成冷却通道的铸造芯的支撑。

本发明解决了为内燃机活塞的普通铸模提供改善的或者至少可替代的实施方式的问题，其特征特别在于稳定性提高，同时采用该铸模制造的活塞的冷却得到改善。

发明内容

本发明基于以下总体思想：提供一种本身已知的内燃机的活塞的铸模，所述铸模包括用于形成冷却通道的可溶的大致环形的铸造芯，和在铸造工艺过程中支撑该铸造芯的两个支撑体，所述两个支撑体随后在与所述铸造芯的接合部处形成所述冷却通道的进水口和排水口；其中，在所述两个支撑体的至少一个支撑体或者另外的第三支撑体与所述铸造芯之间的接合部处，布置有隔板或闭合元件，在铸造工艺之后，该隔板或闭合元件至少部分地严密地连接至活塞，并保留在活塞中；在芯已被移除后，该隔板或闭合元件闭合所述接合部，或者形成至少节流的中间排水口，其中，在此情况下，该隔板或闭合元件被形成为闭合元件，并密封冷却通道。或者，显然还容易想到，该隔板或闭合元件在其面向冷却通道的端部产生与冷却通道的永久的节流连接，由此产生中间排水口。冷却通道的实际的给水口和排水口可通过一个或两个支撑体，或者随后通过孔产生，冷却通道经由该孔钻入。如果隔板或闭合元件的相应的实施方式不能与冷却通道产生引导流体的连接，则所述隔板或闭合元件是单纯的闭合元件，且相联的支撑体在铸造工艺过程中是单纯的用于固定铸造芯的支撑体。如果在与冷却通道的接合部处，隔板或闭合元件能与冷却通道产生节流连接(减小的横截面)，则在该接合部处能产生中间排水口。进水口、排水口和/或中间排水口大致垂直朝向所述铸造芯的环形平面，偏差至多为5°。

根据优选的实施方式，设置用于支撑所述铸造芯的第三支撑体，其中，上述提及的两个第一支撑体彼此紧邻布置，并随后形成冷却通道的给水口和排水口。现根据本发明，在铸造芯的与所述两个支撑体中的一个相对定位的一侧，布置用于支撑铸造芯的第三支撑体，该第三支撑体形成冷却通道的中间排水口，由此将具有显著减小的横截面。为此，所述第三支撑体包括隔板或闭合元件，使得销进入铸造芯，并且在该销上装配有套筒。在此情况下，销的外径相对于套筒的外径被显著减小，由此，当在铸造之后移除销时，中间排水口的直径仅对应于销的直径，而不对应于套筒的直径。即使在铸造之后，套筒仍保留在活塞中，而销被移除。类似地，可溶的铸造芯以已知的方式移除，其例如可被形成为砂芯或盐芯。在此，通过第三支撑体可实现相对于普通铸模的多种优点。在此情况下，要提及的第一优点在于，用于形成冷却通道的可溶的铸造芯如今经由三个支撑体，由此以较稳定的方式支撑，其中，主给水口和主排水口可被彼此紧邻地布置在冷却通道的一侧。因为根据本发明设置的隔板或闭合元件包括销和装配在销上的套筒，所以可额外地显著减小中间排水口的直径，从而还减小其横截面，由此，至少可减少不期望的冷却剂流出，并可实现用根据本发明的铸模制造的活塞显著改善的冷却。与常规活塞中冷却通道相对定位的排水口和给水口相比，根据本发明的活塞的实施方式中的给水口和排水口彼此紧密定位，使得经由给水口流入冷却通道的冷却剂(例如冷却油)必须在它可通过排水口再次离开冷却通道之前流经整个冷却通道。由此改善的冷却效果涉及支撑铸造芯的难题，因为给水口和排水口被布置在铸造芯的一侧。为了能使铸造芯额外支撑在相对一侧上，设置第三支撑体，由此使铸造芯本身显著稳定化。然而，如果第三支撑体以两个第一支撑体的方式设计，冷却剂将在冷却通道中部之后排出，由此使所需冷却作用更差。通过根据本发明的包括销的隔板或闭合元件，在该销上装配有套筒，第三支撑体可完全产生实际的支撑作用，而不会导致过度的冷却剂排出的风险。在此情况下，套筒构成隔板。