[發明專利]具有埋頭孔設計的鋼活塞

有效

• 申請號: 201380053418.2
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN104718369B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 愛德華多·馬托斯;艾爾頓·馬丁斯
• 申請（專利權）人: 費德羅-莫格爾公司
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 鄧琪

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年9月18日提交的第61,702,549號美國臨時申請的權益，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明大致涉及鋼活塞以及形成鋼活塞的方法。

背景技術

許多傳統的整體的活塞本體由鋁制成并且包括一冠部、一對裙部、一對銷殼以及在裙部和銷殼之間延伸的多個銷殼橋。此類整體的活塞本體典型地通過鑄造或者鍛造工藝初始形成為粗糙的形狀并且后續機械加工為它們最終的形狀。機械加工操作通常始于在活塞的鑄造的或者鍛造的特征上定位基準面或者參照點以及對每個活塞裙部的下端(但并不是整個下端)的內部進行加工以形成具有大致平整表面的埋頭孔。一旦形成了這些埋頭孔，它們將被用作許多(如果不是所有)對活塞本體的后續機械加工工藝以及對活塞本體的最終檢驗的參考點和/或基準點以確保活塞本體可以履行它的預期功能。

許多現代發動機制造商采用先進技術，比如直接注塑以及渦輪增壓以提高性能以及燃油經濟性。因此，這些和其它先進的技術常常導致可能損壞鋁活塞的增加的燃燒溫度以及壓力。為了對抗這些增加的燃燒溫度以及壓力，一些活塞制造商開始制造鋼活塞而非鋁活塞。由于鋼相對于鋁的增加的強度，理想的是形成具有較薄的裙部和銷殼橋壁厚的活塞以達到減重目的。但是，裙部的壁厚的任何減小典型地具有減少用以機械加工埋頭孔表面的材料的消極作用，從而使得某些機械加工操作更困難。一些活塞制造商已經嘗試將埋頭孔表面加工入具有減小壁厚的裙部中。圖1和圖2示出了埋頭孔表面機械加工入其裙部的此類活塞本體。然而，該方法可能導致外部的、非加工的部分極薄、易碎且鋒利，并且可能導致在后續的機械加工操作期間或者在機械加工之前或之后的處理期間更容易受損傷。為了避免這些缺點，其他活塞制造商生產具有厚于結構上所需厚度的裙部的鋼活塞，僅為了提供具有足夠厚度的裙部以在通過該裙部機械加工埋頭孔表面時不會在裙部上生成薄的、易碎且尖銳的外部的、非加工的表面。

發明內容

本發明的一個方面提供了用于內燃機的活塞。該活塞包括由鋼制成的活塞本體。該活塞本體包括具有上燃燒表面的一冠部、從冠部懸垂的一對裙部、用以容置活塞銷的一對銷殼，以及從裙部延伸至銷殼并且軸向延伸至與冠部相對的下端的多個銷殼橋。每個銷殼橋在其各自的下端具有厚度增加的肋部。至少一個銷殼橋具有大致平面的埋頭孔表面以給活塞本體的機械加工提供參照位置。

在銷殼橋的下端處的肋部上定位埋頭孔表面由于一些原因是有利的。比如，活塞本體的總重或質量相對于其它已知的鋼活塞減輕了，因為裙部的厚度可被優化，因為它們不必足夠厚以具有埋頭孔表面。另外，由于銷殼橋的加厚區域(也就是肋部)僅定位于銷殼橋的橋下端，通過肋部而增加至活塞的重量或質量是非常小的，尤其是當與通過優化裙部的厚度而節省的重量或質量相比時。如此，活塞本體比其它已知的鋼活塞本體更輕。這是有益的，因為它提供了制造過程中減少的材料成本以及內燃機的提高的性能。

本發明的另一個方面提供了一種制造活塞的方法。該方法包括將活塞本體形成為非最終的形狀的步驟，活塞本體具有一冠部、一對裙部、一對銷殼以及使裙部和銷殼互相連接的銷殼橋。該方法進而包括將埋頭孔表面機械加工入銷殼橋的橋下端的步驟。該方法繼續包括定位至少一個埋頭孔表面的步驟。該方法進而包括定位或固定至少一個埋頭孔表面的步驟。該方法繼續包括基于定位的埋頭孔表面機械加工活塞本體的步驟。

附圖說明

參閱以下詳細說明，同時參閱附圖，本發明的這些和其它特征以及優點將更易于領會和理解，其中：

圖1是一種已知類型的由鋼制成的整體的活塞的仰視圖；

圖2是圖1的傳統的整體的活塞的立體示意圖；

圖3是根據本發明的一個方面構造的活塞的立體示意圖；

圖4是圖3的活塞的仰視圖；

圖5是圖3的活塞的側視圖。

具體實施方式