[发明专利]活塞

说明书

活塞(1)，所述活塞由具有冷却通道(4)的上部件(2)和具有销孔(6)的下部件(3)组装而成，其中，所述上部件(2)和所述下部件(3)具有彼此面对的支承面，并且这两个部件(2、3)借助于至少一个螺纹连接机构(12)保持在一起，其中，所述下部件(3)从其内部区域出发在所述销孔(6)的顶点(8)上方具有朝向外周(15)指向的凹部(10)，并且从外部区域出发在所述销孔(6)上方具有至少一个同样朝向外周(15)指向的腹板(13)。

技术领域

本发明涉及一种活塞，所述活塞由具有冷却通道的上部件和具有销孔的下部件组装而成，其中，所述上部件和所述下部件具有彼此面对的支承面，并且这两个部件借助于至少一个螺纹连接机构保持在一起。

背景技术

也称为大型活塞的这样构造的活塞是已知的。这样的活塞的上部件与活塞的下部件分开地以相同的或不同的方法以及由相同的或不同的材料制造，并且这两个部件通过其彼此面对的支承面接合在一起，其中，两个部件的持续的连接借助于至少一个螺纹连接机构实现。

所述活塞在例如用于机车、船舶和类似物的内燃机中使用，并且相对于例如用于轿车的内燃机的活塞具有非常大的尺寸。与此相应地高的不仅是负载，而且由于活塞的大小还有重量。

发明内容

因此本发明所基于的目的是，提供一种用于内燃机的活塞、尤其是大型活塞，其中，在保持用于实现内燃机中的要求所需的强度的情况下减小重量。

所述目的通过根据本发明的活塞实现，所述活塞由具有冷却通道的上部件和具有销孔的下部件组装而成，其中，所述上部件和所述下部件具有彼此面对的支承面，并且这两个部件借助于至少一个螺纹连接机构保持在一起。按照本发明规定，下部件从其内部区域出发在销孔的顶点上方具有朝向外周指向的凹部，并且从外部区域出发在销孔上方具有至少一个同样朝向外周指向的腹板。按照本发明，在所述活塞中在其内部区域中有针对性地在特殊部位处去除材料，以便节约重量。这种材料去除在这样的部位上实现，在这些部位上活塞的负载在内燃机运行中由于燃烧压力而降低。在活塞的内部区域中的所述材料去除尤其是在下述活塞中实现，在所述活塞中所述上部件具有用于下部件的支承面，并且所述下部件具有用于上部件的相对应的支承面。当然也可设想的是，存在多于一个、尤其是环绕的支承面。因为所述下部件由于上部件基于燃烧压力的变形通过凹部(去除材料)而被削弱，所以按照本发明进一步提出，同样朝向外周在销孔上方设置腹板。这种平行于活塞冲程轴线延伸的至少一个腹板直接支撑所述上部件的下侧。替选于此提出，下部件在其上棱边处具有环绕的腹板，垂直于该腹板设置有在销孔的顶点上方设置的腹板。

因此，按照本发明，通过实现在活塞的下部件的内部区域中的凹部而减少材料来减小重量，并且同时通过在销孔上方在外侧上的腹板来增加强度。

在本发明的改进方案中，在销孔的顶点上方设有一个唯一的腹板。虽替选于此可设想的是，例如也设有两个彼此平行地延伸并且间隔开距离的腹板，一个唯一的腹板具有特别的优点：因为所述腹板一方面确保上部件恰好在其最大变形发生的区域中得到所需的支撑，并且此外不会相对于没有这样的腹板的活塞不会增加附加的重量，其对应于通过在活塞的下部件的内部区域中的凹部所实现的重量减小。

在本发明的改进方案中，在所述至少一个腹板旁边在下部件中引入至少一个凹部。这样的另外的凹部具有下述优点：在这样的部位处围绕销孔(销毂)去除材料，由此，下部件的强度不会或者不明显削弱。通过腹板和腹板旁边的凹部的组合，因此能够在保持所需的强度的情况下进一步减少材料。

在本发明的改进方案中，活塞的内部区域中的凹部经由倒圆的区域过渡到下部件的内部区域中。由此有效地避免从内部区域到凹部中的锐边的过渡部，使得因此也有效地避免在活塞内燃机中运行时在该区域中形成裂纹。