[0001] 本
发明涉及一种根据
权利要求1的前序部分特征的
内燃机的活塞。
[0002] 至今，裙弹性通过活塞的裙壁厚和内轮廓调节。在此经常需要大的裙壁厚，这导致高的活塞
质量。
[0003] 在已知的活塞中，裙弹性已经通过将连接壁连接到
活塞裙的承载的裙壁区段的外部侧向边缘上得以实现。在此目标是将承载的裙壁区段的强度调节成非常高的、然而不是太刚性的，以便实现活塞裙所希望的弹性，该弹性在活塞于内燃机内运行时是需要的。因此，已经考虑到，将从销毂出发并且朝向外部的承载的裙壁区段延伸的连接壁的走向设计成平行于活塞冲程轴线笔直延伸或弯曲(例如参照活塞冲程轴线是凸的或凹的)，以便一方面能够实现非常高的
刚度，另一方面尽管如此也能够实现裙壁区段的所需要的弹性。在这种活塞(也称作箱式活塞或作为箱式设计)中，承载的裙壁区段总是在其侧向边缘上与朝向销毂延伸的连接壁的端部连接。所述侧向边缘能够同样笔直地延伸或在其平行于活塞冲程轴线的走向中弯曲地延伸。
[0004] 尽管这些已知的活塞在活塞于内燃机中运行时已经具有令人满意的活塞裙弹性，但仍存在改进活塞裙弹性的愿望。
[0005] 因此，本发明的任务是提供一种活塞，该活塞在较少材料消耗的情况下具有可调节的裙壁弹性。
[0006] 所述任务通过权利要求1的特征来解决。
[0007] 按照本发明规定，所述连接壁参照形成圆区段的承载的裙壁区段的走向连接在所述裙壁区段的中间区域中。在此背离了已知的基本思想：在箱式设计的活塞中连接壁连接到承载的裙壁区段的侧向边缘上。令人意想不到地已被证明是，当连接壁连接在承载的裙壁区段的中间区域中时，活塞裙弹性能够被调节成显著更好的。此外已被证明是，在由于所述连接而减少连接壁的和/或承载的裙壁区段的材料厚度时能够实现活塞裙所需的强度。由此不仅能够减少材料
费用，而且有利地也能够减小整个活塞的重量。构成活塞裙的承载的裙壁区段位于圆区段上，使得所述裙壁区段具有缸体局部的形状。承载的裙壁区段的侧向边缘能够参考活塞冲程轴线构造成相对于所述活塞冲程轴线平行(即笔直的)。但该侧向边缘也能够参考活塞冲程轴线具有与之有偏差的走向、例如弧形的或多重弧形的走向(波浪形)。
[0008] 在将连接壁应用在所属的承载的裙壁区段的中间区域中时存在多种可能性。
[0009] 一方面按照本发明规定，所述连接壁在中间区域中一起连接在承载的裙壁区段上。这意味着，所述连接壁从其相应的销毂出发这样朝向承载的裙壁区段定向，使得其过渡到裙壁区段中的端部汇合并且由此连接壁的各端部区域一起(共同)在承载的裙壁区段的中间区域中过渡到、也就是说连接到所述裙壁区段中。
[0010] 另一方面在本发明的进一步改进方案中存在如下可能性，即，连接壁围绕中间区域彼此间隔开距离地连接在承载的裙壁区段上。这意味着，连接壁也在此也从其相应所属的销毂出发朝向裙壁区段定向，其中，然而其端部不是一起地、而是围绕一个延伸穿过承载的裙壁区段的轴线(其平行于活塞冲程轴线)间隔开距离地连接在所述裙壁区段上。
[0011] 通过所述两种不同的方式(如连接壁)各自具有优点，不同的裙弹性可以尤其是根据活塞的负载(尤其是燃烧压
力)并且也可以针对其其余的设计被优化地调节。
[0012] 在实现具有连接壁在裙壁区段的中间区域中的连接的活塞时，在本发明的进一步改进方案中可设想，连接壁完全连接在活塞的下侧上或替代地仅部分地连接在活塞顶的下侧上。
[0013] 将连接壁完全连接在活塞顶的下侧上一方面有利的是，这种活塞非常好地能够用
铸造方法制造并且在由于将连接壁连接在承载的裙壁区段的中间区域中而相对减少材料消耗的情况下在其重量方面减小。同时，通过完全连接，所述活塞顶非常好地相对于作用到其上的燃烧压力被支承。
[0014] 作为替代方案，为了进一步减轻重量可以考虑到，连接壁仅部分地连接在活塞顶的下侧上。例如，在连接壁的走向中从销毂出发在该区域中还连接到活塞顶的下侧上，其中，在进一步走向中设置有空隙部(间隙或类似物)并且在最后的走向区域(在该走向区域中连接壁过渡到裙壁区段的中间区域中)中才再次将连接壁连接到活塞顶的下侧上。由此，一方面能够实现所需的强度(相对于燃烧压力支承活塞顶)，然而也在没有明显损失强度的情况下实现附加的重量节省。
[0015] 此外，借助各
实施例进一步阐释并且说明本发明。
[0016] 图1和图2示出从下方观察活塞1的视图，其中可以看见活塞顶2，该活塞顶具有下侧3。此外，所述活塞1具有本身已知的元件，如
活塞环区、必要时
燃烧室凹坑、必要时冷却通道以及类似物。
[0017] 从所述下侧3出发设置有承载的裙壁区段4，活塞1在内燃机中运行时通过所述裙壁区段支承在缸体壁上。两个彼此对置的承载的裙壁区段4通过所属的连接壁5连接，所述连接壁从所属的销毂6出发。由此定义活塞1的所谓的且本身已知的箱式设计。所述连接壁5和承载的裙壁区段4的走向在图1和图2中是示例性的并且在走向、材料厚度以及类似方面可以与之有偏差。
[0018] 在观察图1和图2时用7表示销毂6的下端部。
[0019] 图3示出通过销毂6的剖面图，该销毂包括销孔8。用9表示销轴线，根据图3的剖面延伸穿过该销轴线。
[0020] 显然对于所有
附图，用10表示承载的裙壁区段4的侧向边缘。在
现有技术中，连接壁5在所述侧边缘10的区域中连接在承载的裙壁区段4上，也就是说在由现有技术已知的活塞中，连接壁5的指向裙壁区段4的端部在侧向边缘10的区域中过渡到裙壁区段4中。
[0021] 与之相反，连接壁5这样朝向裙壁区段4定向，使得该连接壁在裙壁区段4的中间区域11中过渡到该裙壁区段中。
[0022] 在图1至3中示出，连接壁5围绕中间区域11彼此间隔开距离地连接在承载的裙壁区段4上。但替代于此地也可设想，连接壁5的端部区域共同在中间区域11中连接在承载的裙壁区段4上。尽管最后提到的也是可考虑的，然而在根据图1至图3的实施例应当看成优选的实施形式，因为由此能够在同时获得承载的裙壁区段4的所需要的刚度的情况下优化地调节弹性。
[0023] 如果活塞1构造为冷却通道活塞，则该活塞在相应的形状构造中、尤其是在环形构型中在活塞顶2中具有冷却通道，冷却介质能够在该冷却通道中循环。所述冷却介质通过在活塞顶2的下侧3上的进入口12被喷入、能够通
过冷却通道循环并且通过同样在活塞顶2的下侧3上的排出口13排出。
[0024] 图1和图2在构成在销毂6与承载的裙壁区段4之间的内部区域方面彼此不同。
[0025] 在图1中，连接壁5几乎构造成垂直的并且几乎垂直地在下侧3上(可选地在附加过渡倒圆部的情况下)过渡到活塞顶2中。
[0026] 在图2中，连接壁5布置成倾斜的或者说在连接壁5沿平行于活塞冲程轴线的走向中在连接壁5在下侧3上过渡到活塞顶2中时给出(相比于图1)较大的倒圆区域。在图2的所述实施例中，连接壁5可以向外几乎垂直地平行于活塞冲程轴线延伸，替代于此地但也向内拉入，也就是说偏离于平行于活塞冲程轴线的走向。此外，连接壁5不是必须具有所示出的走向，而是也可以具有另一种走向(例如笔直的、如所示的较强的弯曲形状或类似的)。
[0027] 通过中间支承的活塞裙能够实现适配的活塞裙弹性。活塞裙由向内拉入的箱壁支承。活塞裙的刚度通过箱壁的
位置和形状控制。
[0028] 通过用于影响活塞裙弹性的措施实现改善噪音、减少摩擦和/或改进耐擦性能。
[0029] 附图标记列表
[0030] 1. 活塞
[0031] 2. 活塞顶
[0032] 3. 下侧
[0033] 4. 承载的活塞裙壁区段
[0034] 5. 连接壁
[0035] 6. 销毂
[0036] 7 下端部
[0037] 8. 销孔
[0038] 9. 销轴线
[0039] 10. 侧向边缘
[0040] 11. 中间区域
[0041] 12. 进入口
[0042] 13. 排出口
