[发明专利]用于内燃机的销毂以及设有该销毂的活塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机活塞的销毂，其中，该销毂设有毂内表面和毂外表面以及还设有用于容纳活塞销的毂孔。本发明还涉及一种用于内燃机的活塞，该活塞具有前述类型的销毂。

背景技术

根据销毂的结构可以理解，在工作状态下，在活塞顶产生的燃气压力通过销毂传递到活塞销上。由此局部产生升高的应力，该应力例如在销毂中能够导致断裂形成。特别在四冲程发动机中所采用的具有很小压缩高度的活塞上，由燃气压力在活塞顶产生的应力能够超过可承载量。为了较小这个应力，例如根据文献DE 102004008097A1的公开内容提供了，在活塞顶的方向上于活塞孔中设置一个高椭圆度。然而由此得出，特别是相对于具有横椭圆度的销毂该方案造成了毂强度的减小。此外又出现的问题是，具有高椭圆度的销毂单方面地还能够导致不希望的噪音，该噪音是由于活塞销的运动产生的。

发明内容

因此，本发明的目的在于，这样进一步开发一种结构适宜的销毂，即，在改善毂强度的同时，既能够减小在活塞顶区域中的应力，还能够避免不希望的噪音，而且使销毂中的强度基本不受到破坏。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有权利要求1的特征的销毂以及一种设有该销毂的活塞。由本发明可知，毂孔在毂顶点上具有型腔，该型腔的深度沿着毂结构在毂外表面的方向上逐渐减小。

令技术人员惊讶之处在于，通过本发明毂孔的结构方案使本发明销毂的强度显著提高，并且同时显著降低了活塞顶应力。本发明销毂的强度的提高涉及到，除去了在毂顶点上的作为应力组成的径向液力排液压力，并且因此使本发明销毂的负载能力显著提高。活塞顶应力的较小由此反向导致了，在活塞销的周长方向上实现载荷围绕分布，这样的载荷围绕分布积极影响到活塞销的变形情况和由此产生的局部延伸和应力。同时，相对于现有技术的具有高椭圆度的毂孔，本发明在工作状态下还使噪音发展减弱，这是因为基本的毂结构(也就是毂孔的横截面结构)可以不依赖于本发明设置的型腔的形状和结构而任意进行选择。由此使毂结构对于各种情况要求下的匹配程度得到改善。此外，本发明设置的型腔作为储油装置还用于改善毂孔的润滑。因此本发明还能够实现较少消耗的目的。

从属权利要求提供了具有优势的扩展方案。

本发明设置的型腔优选延伸经过销毂50％至90％的长度，特别经过销毂60％至80％的长度。由此为本发明销毂的单独结构提供一个附加的间隙，例如使销毂能够在毂外表面和/或毂内表面的区域上具有成型孔。

本发明设置的型腔在毂内表面上的宽度例如至少为活塞销直径的20％，特别为活塞销直径的25％至40％。由此可以使本发明销毂的强度进一步得到优化，例如使传统的销毂强度提高到120％以上。

为了优化本发明销毂的强度，本发明设置的型腔在一种方案中可以这样进行设置，即，在毂内表面上，使本发明设置的型腔的边缘的端点相对于活塞销的中心轴所组成的夹角为30°至50°。

由本发明的一个优选实施例可知，本发明设置的型腔的边缘的横截面结构具有叠加在毂孔上的椭圆度的形状。这促使了，本发明设置的型腔及其边缘借由一适度延伸的连续的过渡而过渡到毂孔中。因此使型腔边缘的机械载荷在工作状态下减小，并且还避免了活塞销或毂摩擦以及活塞销或毂腐蚀的危险。

分别根据各种情况的要求，能够使椭圆度设置成正或负偏差值的双椭圆度、高次函数的椭圆度或局部呈正弦曲线结构的形状偏差。在一个优选的扩展方案中，叠加的椭圆度的椭圆直径在毂外表面的方向上逐渐减小并且在毂孔逐渐减小的周长区域上延伸，从而在该实施例中还提供有一个附加的间隙，用于本发明销毂的特殊结构。

本发明设置的型腔形成在圆柱形的或具有横椭圆度的销毂中。特别是在具有横椭圆度的销毂的条件下可以实现尤其高的毂强度。

最后，本发明优点还在于，毂孔中设有至少延伸穿过毂孔一部分周长的油槽，该油槽通入到本发明设置的型腔中，从而进一步改善润滑作用。

附图说明

接下来根据附图对本发明的实施例进行详细说明。图中示意性

而非标准性地示出了示意图：

图1示出了设有本发明销毂的活塞的实施例的局部截面图；

图2示出了沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的截面图；

图3示出了沿图1中Ⅲ-Ⅲ线的截面图；

图4示出了沿图3中Ⅳ-Ⅳ线的局部放大截面图。

具体实施方式