[发明专利]一体式活塞和桥接件

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机中的往复式活塞和活塞与连杆的连接件。

背景技术

对置活塞发动机中的外部活塞（诸如整体通过引用结合在此的US6170443中所示）与内部活塞相比不那么传统。特别地，活塞经由两根连杆联接到曲轴。并且，连杆（也称为拉杆）几乎总是在张力下操作。一种减小往复质量的轻质外部活塞布置是期望的。

发明内容

公开了一种轻质活塞系统，该轻质活塞系统具有顶、在其第一端处附接到顶的基本上柱形的裙以及联接到裙的第二端的桥接件结构。桥接件结构包括：中央支撑结构、在第一径向方向上从中央支撑结构向外延伸的第一突出部和在第二径向方向上从中央支撑结构向外延伸的第二突出部。第一方向和第二方向基本上是直径上对置的。

第一突出部具有基本上平坦且基本上平行于裙的中央轴线的第一轴承表面和第二轴承表面；第二突出部具有基本上平坦且基本上平行于裙的中央轴线的第三轴承表面和第四轴承表面；第一突出部具有柱形部分，柱形突出部的外侧表面形成轴承座圈；第二突出部具有柱形部分，柱形突出部的外侧表面形成轴承座圈；第一突出部的柱形突出部邻近第一轴承表面和第二轴承表面；第一突出部的柱形突出部的中央轴线基本上垂直于裙的中央轴线；第二突出部的柱形突出部邻近第三轴承表面和第四轴承表面；并且第二突出部的柱形突出部的中央轴线基本上垂直于裙的中央轴线。

在一替代实施方式中，第一突出部具有包括摇摆表面的一部分的第一部分；第二突出部具有包括摇摆表面的一部分的第二部分；第一突出部的摇摆表面邻近第一轴承表面和第二轴承表面；并且第二突出部的摇摆表面邻近第三轴承表面和第四轴承表面。

中央支撑结构具有基本上中空的三维棱柱，其包括基本上平行于裙壁的外壁，在盘的外壁的第一端处联接的第一表面，和联接到盘的外壁的第二端的第二表面。中央支撑结构还具有在第一表面和第二表面之间延伸的多个内部支柱。

盘的外壁在一种实施方式中形成八边形，替代地任意多边形。

盘的外壁、第一表面、第一突出部和第二突出部一体地形成，并且第二表面通过焊接和粘合之一附接到盘的外壁和支柱。

第二表面的外边缘与盘的外壁对准，并且第一表面的外边缘与裙的内表面基本上对准。

活塞顶与裙单独形成。活塞顶和裙焊接在一起。

盘的外壁中切割的槽接近第一突出部和第二突出部以释放应力。

活塞顶包括：在外表面中适用于容纳活塞环的至少两个槽；适用于形成燃烧室的一部分的上表面；和包括肋结构的底侧。

在一些实施方式中，螺纹孔口限定在活塞顶中，其中，螺纹孔口基本上沿着裙的中央轴线定位并且适用于火花塞的安装；第一孔口限定在中央支撑结构的第一表面中，以提供用于与火花塞相关联的电导体进入活塞顶的通路；并且第二孔口限定在中央支撑结构的第二表面中，以提供用于电导体进入活塞顶的通路。

裙是适度的筒形形状，裙的直径在大约顶和桥接件结构之间的中点处最大。

桥接件结构、活塞裙和活塞顶限定油筛。活塞系统还包括联接到桥接件结构的供油管和联接到桥接件结构的排油管，供油管通过桥接件结构并且流体地联接到油筛，排油管通过桥接件结构并且流体地联接到油筛。供油管的出口端延伸超过桥接件结构，并且排油管的入口端基本上与桥接件结构重合。

公开了一种对置活塞发动机，其包括气缸体；限定在气缸体中的气缸；布置在气缸体内并且通过气缸体支撑的曲轴，曲轴具有至少第一偏心轴颈和第二偏心轴颈；布置在气缸中的第一活塞；布置在气缸中的第二活塞；第一拉杆，第一拉杆的第一端联接到第一偏心轴颈；和第二拉杆，第二拉杆的第二端联接到第一偏心轴颈。第一活塞包括：顶；基本上柱形的裙，其在裙的第一端处附接到顶；和附接到裙的第二端的桥接件结构。桥接件结构包括：中央支撑结构，其具有大致等于裙的直径的有效直径；在第一径向方向上从中央支撑结构向外延伸的第一突出部；和在第二径向方向上从中央支撑结构向外延伸的第二突出部。

气缸壁具有在气缸中限定的第一狭槽和在气缸中限定的第二狭槽，第一突出部延伸经过第一狭槽，第二突出部延伸经过第二狭槽。第一狭槽和第二狭槽基本上平行于气缸的中央轴线。