DE102009032861A1 - Kolben und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, das Gewicht zu verringern, während gleichzeitig die notwendige Steifheit eines Kolbens sichergestellt wird, und darauf, die Kosten des Kolbens zu senken. Lösung Ein Kolben P umfasst: erste und zweiten Bolzennaben (12) und (13), die einen Kolbenbolzen halten; eine erste Seitenwand (14), die die erste Bolzennabe (12) und einen Kolbenschaft (11) verbindet; eine zweite Seitenwand (15), die die zweite Bolzennabe (13) und den Kolbenschaft (11) verbindet; und ein Paar von Stegen (21) und (31), welches die ersten und zweiten Seitenwände (14, 15) verbindet und obere Räume (23, 33) direkt darüber bildet. Erste und zweite Druchgangslöcher (41) und (51) sind in den ersten und zweiten Seitenwänden (14) und (15) ausgebildet. Die ersten und zweiten Durchgangslöcher (41) und (51) und die oberen Räume (23) und (33) werden durch einen einzigen Prozess eines Stanzverfahrens unter Verwendung einer Stanze (72) ausgebildet, und gleichzeitig werden die Stege (21) und (31) ausgebildet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben der hin und her bewegbar in einen Zylinder eingepasst ist, und ein Verfahren zur Herstellung des Kolbens. Der Kolben wird zum Beispiel in einem Verbrennungsmotor verwendet.
  • Hintergrundtechnik
  • Ein Kolben für einen Verbrennungsmotor ist bekannt als aufweisend: einen Kolbenboden, einen Kolbenschaft, ein Paar von Bolzennaben zum Halten des Kolbenbolzens um eine Bolzenachsenlinie herum als eine Mitte und ein Paar von Seitenwänden, die sich im Grundriss in einer Richtung senkrecht zu der Bolzenachsenlinie erstrecken und die Bolzennaben und den Kolbenschaft verbinden. In jeder der Seitenwände ist ein Durchgangsloch, das die Seitenwand in der Bolzenachsenlinie durchdringt, ausgebildet (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
  • Ein anderer Kolben ist ebenfalls bekannt, in dem ein Paar von Verbindungswänden, die ein Paar Seitenwände verbinden, welche Bolzennaben und einen Bolzenschaft verbinden, in Positionen ausgebildet ist, welche eine Bolzenachsenlinie im Grundriss in einer Richtung orthogonal zu der Bolzenachsenlinie umgeben, um die Steifheit eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor zu erhöhen (siehe zum Beispiel Patentdokument 2).
  • Offenbarung der Erfindung
  • Problem, das von der Erfindung gelöst werden soll
  • Um im Fall des Ausbildens von Durchgangslöchern in Seitenwänden, die Bolzennaben und einen Kolbenschaft verbinden, und auch des Ausbildens von Durchgangslöchern in Verbindungswänden, die das Paar von Seitenwänden verbinden, beim Gießen das Gewicht des Kolbens zu verringern, wird aufgrund der Komplikationserhöhung in der Struktur einer Gussform und der Verschlechterung der Ausbeute, welche die Komplikationserhöhung begleitet, eine Erhöhung der Kosten des Kolbens verursacht. Bei der mechanischen Verarbeitung, wie etwa dem Schneiden, sind ein Prozess zum Ausbilden eines Durchgangslochs in einer Seitenwand und ein Prozess zum Ausbilden eines Durchgangslochs in einer Verbindungswand erforderlich. Die Zunahme der Anzahl von Prozessen bewirkt die Zunahme in den Kosten des Kolbens.
  • Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung einer derartigen Sachlage erreicht. Eine Aufgabe der Erfindungen der Ansprüche 1 bis 7 ist es, ein leichteres Gewicht zu realisieren, während die erforderliche Steifheit eines Kolbens sichergestellt wird, und die Kosten des Kolbens zu senken. Eine Aufgabe der Erfindung des Anspruchs 4 ist es, die Leistung zum Kühlen des Kolbens in dem Fall, in dem der Kolben von einem Kühlmittel gekühlt wird, zu verbessern. Ferner ist eine Aufgabe der Erfindung von Anspruch 5, die Bearbeitbarkeit des Kolbens zu verbessern.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Eine Erfindung des Anspruchs 1 betrifft einen Kolben (P), der umfasst: einen Kolbenboden (10) mit einer oberen Fläche (10a); einen Kolbenschaft (11); eine erste Bolzennabe (12) und eine zweite Bolzennabe (13), die einen Kolbenbolzen (4) um eine Bolzenachsenlinie (L2) als eine Mitte halten; eine erste Seitenwand (14), die sich im Grundriss in einer Richtung (A3) orthogonal zu der Bolzenachsenlinie (L2) erstreckt und die erste Bolzennabe (12) und den Kolbenschaft (11) verbindet; und eine zweite Seitenwand (15), die sich in der orthogonalen Richtung (A3) erstreckt und die zweite Bolzennabe (13) und den Kolbenschaft (11) verbindet, wobei, wenn eine Richtung parallel zu der Kolzenachsenlinie (L1) eine vertikale Richtung ist, ein Paar von Stegen (21, 31), welches die erste Seitenwand (14) und die zweite Seitenwand (15) verbindet und obere Räume (23, 33) direkt darüber bildet, in Positionen bereitgestellt ist, welche die Bolzenachsenlinie (L2) in der orthogonalen Richtung (A3) umgeben, wobei erste und zweite Durchgangslöcher (41, 51), welche jeweils die ersten und zweiten Seitenwände (14, 15) durchdringen, in der Bolzenachsenlinienrichtung parallel zu der Bolzenachsenlinie (L2) jeweils in den ersten und zweiten Seitenwänden (14, 15) ausgebildet sind, wobei die ersten und zweiten Durchgangslöcher (41, 51) Bolzennabenseitenenden (41i, 51i) haben, die in der orthogonalen Richtung (A3) näher auf der Seite der Bolzennaben (12, 13) positioniert sind als den Stegen (21, 31), und die oberen Räume (23, 33) zu den ersten und zweiten Durchgangslöchern (41, 51) in der Bolzenachsenlinienrichtung (A2) an Positionen, die in der orthogonalen Richtung (A3) näher an der Seite des Kolbenschafts (11) als den Bolzennabenseitenenden (41i, 51i) sind, fortgesetzt sind.
  • In einer Erfindung des Anspruchs 2 liegen in dem Kolben (P) gemäß Anspruch 1 Umrisse (42, 52, 24 und 34) des ersten Durchgangslochs (41), des zweiten Durchgangslochs (51) und der oberen Räume (23, 33) auf einer zylindrischen Oberfläche (B1) eines virtuellen prismatischen Körpers (B) mit geraden Linien parallel zu der Bolzenachsenlinie (L2) als Erzeugenden.
  • In einer Erfindung des Anspruchs 3 haben die Durchgangslöcher (41, 51) in dem Kolben (P) gemäß Anspruch 1 oder 2 die Bolzennabenseitenenden (41i, 51i) und die Schaftseitenenden (41o, 51o) auf der Seite des Kolbenschafts (11) in der orthogonalen Richtung. Jeder der Umrisse (42i, 52i) der Bolzennabenseitenenden (41i, 51i) hat eine kreisförmige Bogenform, und Umrisse (42o, 52o) der Schaftseitenenden (41o, 51o) haben geradlinige Teile (42o1, 52o1), die in der vertikalen Richtung fast parallel sind.
  • In einer Erfindung des Anspruchs 4 ist in dem Kolben (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 ein Paar Verstärkungsrippen (16, 17), die einander in der orthogonalen Richtung (A3) zugewandt sind und die Bolzenachsenlinie (L2) im Grundriss umgeben, in jeder der Bolzennaben (12, 13) ausgebildet, und untere Enden (16a, 17a) der Verstärkungsrippen (16, 17) erstrecken sich von den Bolzennaben (12, 13) in der Bolzenachsenlinienrichtung (A2) und setzen sich zu einer unteren Fläche (10c1) eines Umfangsteils (10c) des Kolbenbodens (10) fort.
  • In einer Erfindung des Anspruchs 5 hat in dem Kolben (P) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 jeder der Stege (21, 31) eine Dicke (t3), die fast gleich der Dicke (t1) der ersten Seitenwand (14) und der Dicke (t2) der zweiten Seitenwand (15) ist.
  • Eine Erfindung des Anspruchs 6 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung des Kolbens (P) des Anspruchs 1, das umfasst: einen Materialkolbenausbildungsschritt zum Ausbilden eines Materialkolbens (P1) mit dem Kolbenboden (10), dem Kolbenschaft (11), der ersten Bolzennabe (12) und der zweiten Bolzennabe (13), der ersten Seitenwand (14), der zweiten Seitenwand (15) und einem Paar von Verbindungswänden (26, 36), welche die ersten und zweiten Seitenwände (14, 15) in Positionen verbinden, welche die Bolzenachsenlinie (L2) im Grundriss in der orthogonalen Richtung (A3) umgeben; und einen Lochausbildungsschritt zum Ausbilden der Stege (21, 31) durch Ausbilden der ersten und zweiten Durchgangslöcher (41, 51) jeweils in den ersten und zweiten Seitenwänden (14, 15) und Ausbilden der oberen Räume (23, 33) in den Verbindungswänden (26, 36) in dem Prozess des Ausbilden der ersten und zweiten Durchgangslöcher (41, 51).
  • In der Erfindung des Anspruchs 7 werden in dem Verfahren zur Herstellung des Kolbens (P) gemäß Anspruch 6 in dem Lochausbildungsschritt das erste Durchgangsloch (41), das zweite Durchgangsloch (51) und die oberen Räume (23, 33) durch einen einzigen Prozess eines Stanzverfahrens ausgebildet.
  • Ergebnis der Erfindung
  • In der Erfindung des Anspruchs 1 wird die erforderliche Steifheit des Kolbens durch die Stege als die Verbindungsteile, welche die ersten und zweiten Seitenwände verbinden, sichergestellt. Andererseits sind die oberen Räume über den Stegen ausgebildet, und die ersten und zweiten Durchgangslöcher sind jeweils in den ersten und zweiten Seitenwänden ausgebildet. Daher ist das Gewicht des Kolbens verringert. Außerdem sind die Bolzennabenseitenenden der ersten und zweiten Durchgangslöcher näher an der Bolzennabenseite als die Stege positioniert, und die oberen Räume setzen sich in der Bolzenachsenlinienrichtung zu den ersten und zweiten Durchgangslöchern fort. Daher können die oberen Räume in dem Prozess des Ausbildens der ersten und zweiten Durchgangslöcher ausgebildet werden. Folglich wird die Bildung der oberen Räume und Stege erleichtert, und die Kosten des Kolbens können gesenkt werden. Da die Bolzennabenseitenenden der ersten und zweiten Durchgangslöcher näher an der Bolzennabenseite als die Stege positioniert sind, können die ersten und zweiten Durchgangslöcher in der orthogonalen Richtung vergrößert werden. Dies trägt zu der Gewichtsverringerung des Kolbens bei.
  • Gemäß dem Gegenstand des Anspruchs 2 liegen die Umrisse der ersten und zweiten Durchgangslöcher und der oberen Räume auf der zylindrischen Oberfläche eines virtuellen prismatischen Körpers. Folglich können durch die Lochausbildung unter Verwendung des virtuellen Plasmakörpers als ein Prozesswerkzeug die ersten und zweiten Durchgangslöcher und die oberen Räume durch einen einzigen Prozess ausgebildet werden, und die Kosten können gesenkt werden.
  • In dem Gegenstand des Anspruchs 3 haben die Umrisse der Schaftseitenenden der ersten und zweiten Durchgangslöcher die geradlinigen Teile. Daher kann, während die Steifheit des Kolbenschafts in der vertikalen Richtung erhöht wird, ein nutzloser Abschnitt in den Seitenwänden reduziert werden, und das Gewicht des Kolbens kann im Vergleich zu dem Fall, in dem die Schaftseitenendteile eine kreisförmige Bogenform haben, verringert werden. Da jeder der Umrisse der Bolzennabenseitenenden die kreisförmige Bogenform hat, wird die Verschlechterung der Steifheit der Bolzennaben aufgrund der Durchgangslöcher verhindert, obwohl die Durchgangslöcher in Positionen sind, die in der orthogonalen Richtung nahe den Bolzennaben sind.
  • In dem Gegenstand des Anspruchs 4 wird die Steifheit der Naben durch das Paar von Verstärkungsrippen, die sich von tieferen Positionen als dem Umfangsteil des Kolbenbodens in den Bolzennaben erstrecken und sich in der Bolzenachsenlinienrichtung erstrecken, erhöht. Außerdem kann der Haftbereich des Kühlmittels in dem Kolben im Fall der Kühlung des Kolbens mit dem Kühlmittel vergrößert werden. Daher kann die Leistung zum Kühlen des Kolbens verbessert werden.
  • In dem Gegenstand des Anspruchs 5 wird der Prozess zum Ausbilden der oberen Räume und der Stege im Vergleich zu dem Fall, in dem die Dicke des Stegs größer als die Dicke der ersten Seitenwand und die Dicke der zweiten Seitenwand ist, erleichtert.
  • In dem Gegenstand des Anspruchs 6 können die ersten und zweiten Durchgangslöcher und die oberen Räume durch Ausbilden der oberen Räume in den Verbindungswänden, die in dem Materialkolben in dem Prozess des Ausbildens der ersten und zweiten Durchgangslöcher ausgebildet werden, durch einen einzigen Prozess ausgebildet werden und ferner können die Stege ausgebildet werden. Die Kosten des Kolbens können gesenkt werden.
  • In dem Gegenstand des Anspruchs 7 können die ersten und zweiten Durchgangslöcher und die oberen Räume durch einen einzigen Stanzprozess ausgebildet werden, so dass die Kosten gesenkt werden können.
  • Beste Art, die Art die Erfindung auszuführen Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf 1 bis 9 beschrieben.
  • Bezug nehmend auf 1 bis 4 ist ein Kolben P, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, ein Kolben für einen Verbrennungsmotor und ist hin- und her bewegbar in einen Zylinder 1 (siehe 4) eines Viertakt-Verbrennungsmotors eingebaut. Ein Zylinderkopf 2, der in Zusammenwirkung mit dem Zylinder 1 den Körper des Verbrennungsmotors aufbaut, ist mit einer Brennkammer 3 versehen, um dem Kolben P in einer Kolbenachsenrichtung A1 parallel zu einer Kolzenachsenlinie L1 des Kolbens P zugewandt zu sein. Der Kolben P, der sich hin und her bewegt, indem er durch den Druck eines Verbrennungsgases, das durch die Verbrennung einer Luft-Brennstoffmischung in der Brennkammer 3 erzeugt wird, angetrieben wird, ist über eine Pleuelstange 5 (siehe auch 5), die über einen Kolbenbolzen 4 (siehe auch 5) mit dem Kolben P verbunden ist, mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden und dreht die Kurbelwelle.
  • Der Kolben P umfasst: einen Kolbenboden 10 mit einer oberen Fläche 10a, die den Verbrennungsdruck aufnimmt; einen Kolbenschaft 11, der sich in der Kolbenachsenrichtung A1 von dem säulenförmigen Kolbenboden 10, der eine Kolbenachse L1 als die Mittellinie hat, nach unten erstreckt; erste und zweite Bolzennaben 12 und 13, die den Kolbenbolzen 4 halten, der in ein kleines Ende 5a der Pleuelstange 5 eingesetzt ist und unter Verwendung einer Bolzenachsenlinie L2 als eine Mitte mit der Pleuelstange 5 verbunden ist; eine erste Seitenwand 14, die sich im Grundriss in einer Richtung A3 orthogonal zu der Bolzenachsenlinie L2 erstreckt und die erste Bolzennabe 12 und den Kolbenschaft 11 verbindet; eine zweite Seitenwand 15, die sich in der orthogonalen Richtung A3 erstreckt und die erste Bolzennabe 13 und den Kolbenschaft 11 verbindet; ein Paar erster und zweiter Verbindungsteile 20 und 30, die in Positionen bereitgestellt sind, welche die ersten und zweiten Bolzennaben 12 und 13 oder die Bolzenachsenlinie L2 im Grundriss in der orthogonalen Richtung A3 umgeben und das Paar von Seitenwänden 14 und 15 verbinden; und Verstärkungsrippen 16 und 17, welche die Bolzennaben 12 und 13 und einen Außenumfangsteil 10c des Kolbenbodens 10 verbinden.
  • Der Kolben P ist aus einer Aluminiumlegierung als einem Leichtmetall gefertigt und durch Schmieden ausgebildet.
  • In der Spezifikation und dem Bereich der Patentansprüche ist die vertikale Richtung die Kolbenachsenrichtung A1. Die Aufwärtsrichtung ist eine Richtung, in der die obere Fläche 10a in der vertikalen Richtung oberhalb der Bolzenachsenrichtung L2 positioniert ist. Der Grundriss bezeichnet die Ansicht aus der vertikalen Richtung (oder der Kolbenachsenrichtung A1). In der Ausführungsform sind die Umfangsrichtung und die radiale Richtung unter Verwendung der Kolbenachsenlinie L1 als eine Mitte festgelegt.
  • In dem Kolbenboden 10 sind eine erste Ringnut 10h und eine zweite Ringnut 10k, in denen jeweils ein Kompressionsring 6 und ein Ölring 7 befestigt werden sollen, in der Außenumfangsoberfläche eines ringförmigen Umfangsteils 10c ausgebildet. Die oberen Oberflächen der Bolzennaben 12 und 13, die Seitenwände 14 und 15 und die Verstärkungsrippen 16 und 17 setzen sich zu einer Rückseite 10b des Kolbenbodens 10 fort.
  • Der Kolbenschaft 11, der verschiebbar in Kontakt mit der Innenwandoberfläche des Zylinders 1 ist, ist aus ersten und zweiten Schaftteilen 11a und 11b gefertigt, die mit einem Zwischenraum in der Umfangsrichtung ausgebildet sind. Jeder der ersten und zweiten Schaftteile 11a und 11b, die einander in der orthogonalen Richtung A3 zugewandt sind, erstreckt sich von dem Umfangsteil 10c in einem vorgegebenen Bereich in der Umfangsrichtung nach unten.
  • Die erste Seitenwand 14, die ein Ende in der Umfangsrichtung des Paars von Schaftteilen 11a und 11b über die erste Bolzennabe 12 verbindet, hat einen ersten Wandteil 14a, der die erste Bolzennabe 12 und den ersten Schaffteil 11a in der orthogonalen Richtung A3 verbindet, und einen zweiten Wandteil 14b, der die erste Bolzennabe 12 und den zweiten Schaftteil 11b in der orthogonalen Richtung A3 verbindet.
  • Ähnlich hat die zweite Seitenwand 15, welche die anderen Enden in der Umfangsrichtung des Paars von Schaftteilen 11a und 11b über die zweite Bolzennabe 13 verbindet, einen ersten Wandteil 15a, der die zweite Bolzennabe 13 und den ersten Schaftteil 11a in der orthogonalen Richtung A3 verbindet, und einen zweiten Wandteil 15b, der die zweite Bolzennabe 13 und den zweiten Schaftteil 11b in der orthogonalen Richtung A3 verbindet.
  • In den Bolzennaben 12 und 13 sind jeweils säulenförmige Bolzenlöcher 12a und 13a als Einsetzteile bereitgestellt, in welche der Kolbenbolzen 4 eingesetzt und drehbar eingepasst wird. In Umfangswandflächen der Bolzenlöcher 12a und 13a sind Nuten 12b und 13b (siehe auch 5), in denen Halteklammern für den Kolbenbolzen 4 befestigt sind, bereitgestellt.
  • Eine Bolzenachsenlinie L2 ist eine Schwingungsmittellinie der mit dem Kolbenbolzen 4 verbundenen Pleuelstange 5. In der Ausführungsform ist die Bolzenachsenlinie L2 die Mittellinie der Bolzenlöcher 12a und 13a und auch die Mittellinie des Kolbenbolzens 4, der von den Bolzennaben 12 und 13 gehalten wird.
  • Auch Bezug nehmend auf 5 ist der erste Verbindungsteil 20 aus einem ersten Steg 21 als einem ersten unteren Verbindungsteil, der untere Teile der ersten Wandteile 14a und 15a oder untere Enden 14a1 und 15a1 verbindet, und ersten vorstehenden Wänden 22 als erste obere Verbindungsteile, die obere Teile der ersten und zweiten Wandteile 14a und 15a verbinden, aufgebaut.
  • Ähnlich ist der zweite Verbindungsteil 30 aus einem zweiten Steg 31 als einem zweiten unteren Verbindungsteil, der untere Teile der zweiten Wandteile 14b und 15b oder untere Enden 14b1 und 15b1 verbindet, und einer zweiten vorstehenden Wand 32 als einem zweiten oberen Verbindungsteil, der obere Teile der zweiten Wandteile 14b und 15b verbindet, aufgebaut.
  • Die Stege 21 und 31 und die vorstehenden Wände 22 und 32 sind zwischen den Bolzennaben 12 und 13 und dem ersten Schaftteil 11a oder dem zweiten Schaftteil 11b in der Nähe der Bolzennaben 12 und 13 angeordnet, erstrecken sich parallel zu der Bolzenachsenlinienrichtung A2, die parallel zu der Bolzenachsenlinie L2 ist und sind an Positionen, welche die Bolzennaben 12 und 13, den Kolbenbolzen 4 und die Bolzenachsenlinie L2 im Grundriss in der orthogonalen Richtung umgeben.
  • Da die vorstehenden Wände 22 und 32 von der Rückseite 10b des Kolbenbodens 10 nach unten vorstehen, setzen sich ihre oberen Teile zu der Rückseite 10b fort. In der vertikalen Richtung ist zwischen dem ersten Steg 21 und der ersten vorstehenden Wand 22 und zwischen dem zweiten Steg 31 und der zweiten vorstehenden Wand 32 wenigstens ein Teil der oberen Räume 23 und 33, in der Ausführungsform fast alles der oberen Räume 23 und 33, in der vertikalen Richtung jeweils direkt über den Stegen 21 und 31 und direkt unter den vorstehenden Wänden 22 und 32 ausgebildet. Daher sind in der Ausführungsform die oberen Räume 23 und 33 Räume, von denen wenigstens ein Teil (in der Ausführungsform fast alles der Räume) in Vorsprüngen der Stege 21 und 31 oder den vorstehenden Wänden 22 und 32 in einer Richtung parallel zu der vertikalen Richtung vorhanden sind, und sind Durchgangslöcher, welche die Verbindungsteile 20 und 30 in der orthogonalen Richtung A3 durchdringen.
  • Die Stege 21 und 31 sind Teile, die wirksam sind, um die Steifheit zum Unterdrücken der Biegeverformung zu verbessern, so dass die Bolzennaben 12 und 13 sich aus der orthogonalen Richtung A3 gesehen in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 durch eine Last, die auf den Kolben P wirkt, indem die unteren Enden 14a1 und 15a1 der ersten Wandteile 14a und 15a, die unteren Enden 14b1 und 15b1 der zweiten Wandteile 14b und 15b oder Teile nahen den unteren Enden gekoppelt werden, wie ein entfalteter Fächer verbreitern. Andererseits wirken die vorstehenden Wände 22 und 32 als Verstärkungsrippen, welche die Biegeverformung in dem Kolbenboden 10 unterdrücken. Daher kann durch Ausbilden der oberen Räume 23 und 33 zwischen den Stegen 21 und 31 und den vorstehenden Wänden 22 und 32 in der vertikalen Richtung das Gewicht des Kolbens P verringert werden, während die erforderliche Steifheit des Kolbens P sichergestellt wird.
  • Jeder der Stege 21 und 31 hat eine Dicke t3 in der orthogonalen Richtung A3, die fast gleich jeder der Dicken t1 und t2 jeweils der ersten Wandteile 14a und 15a ist, die in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 fast gleich zueinander sind, und der Dicken t1 und t2 der zweiten Wandteile 14b und 15b in der Bolzenachsenlinienrichtung A2, die in einem Mittelabschnitt mit einer Breite, die in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 fast gleich dem Zwischenraum W (siehe 2) zwischen den Bolzennaben 12 und 13 ist, fast gleich zueinander sind. In einem anderen Beispiel können die vorstehenden Wände 22 und 32 eine fast gleichmäßige Dicke t3 über fast die gesamte Breite in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 haben
  • In den ersten Wandteilen 14a und 15a in den Seitenwänden 14 und 15 sind das erste Durchgangsloch 41 und das zweite Durchgangsloch 51, die jeweils die ersten und zweiten Wandteile 14a und 15a durchdringen, jeweils in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 ausgebildet. Ähnlich sind in den zweiten Wandteilen 14b und 15b das erste Durchgangsloch 41 und das zweite Durchgangsloch 51, die jeweils die zweiten Wandteile 14b und 15b durchdringen, jeweils in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 ausgebildet.
  • Das erste Durchgangsloch 41 und das zweite Durchgangsloch 51 haben die gleiche Form, wenn sie aus der Bolzenachsenlinienrichtung A2 als einer spezifischen Richtung betrachtet werden, und sind ebenensymmetrisch in Bezug auf eine Ebene, die die Kolbenachsenlinie L1 enthält und orthogonal zu der Bolzenachsenlinienrichtung A2 ist. Das Paar erster Durchgangslöcher 41 und das Paar zweiter Durchgangslöcher 51 sind ebenensymmetrisch in Bezug auf eine Ebene, die die Kolbenachsenlinie L1 enthält und orthogonal zu der orthogonalen Richtung A3 ist.
  • Bezug nehmend auf 3 und 4 haben die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 jeweils Umrisse 42 und 52, die aus der Bolzenachsenlinienrichtung gesehen gleich sind. Daher überlappen die Umrisse 42 und 52 einander im Allgemeinen, wenn sie aus der Bolzenachsenlinienrichtung A2 betrachtet werden. Die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 haben, wenn sie aus der Bolzenachsenlinienrichtung A2 betrachtet werden, Bolzennabenseitenenden 41i und 51i als innere Enden, die in der orthogonalen Richtung A3 näher an den Bolzennaben 12 und 13 sind, und Schaftseitenenden 41o und 51o als äußere Enden, die jeweils näher an den Schaftteilen 11a und 11b sind.
  • Die Positionen in der orthogonalen Richtung A3 der Bolzennabenseitenenden 41i und 51i in den Durchgangslöchern 41 und 51 sind von den gleichen Positionen wie den Positionen der Stege 21 und 31 und der vorstehenden Wände 22 und 32 in der orthogonalen Richtung näher an den Bolzennaben 12 und 13 und haben vorstehende Teile 41i1 und 51i1, die in Richtung der Bolzennaben 12 und 13 weiter als die Stege 21 und 31 und die vorstehenden Wände 22 und 32 in der orthogonalen Richtung A3 vorstehen. Daher sind die Bolzennabenseitenenden 41i und 51i in der orthogonalen Richtung A3 näher auf der Seite der ersten und zweiten Bolzennaben 12 und 13 und der vorstehenden Wände 22 und 32 als den Stegen 21 und 31 positioniert. Jeder der Umrisse 42i und 52i der Bolzennabenseitenenden 41i und 51i hat eine kreisförmige Bogenform.
  • Da die Form jeder der Umrisse 42i und 52i der Bolzennabenseitenenden 41i und 51i eine kreisförmige Bogenform ist, nimmt die Vorsprunghöhe als eine Vorsprunggröße in der vertikalen Richtung jedes der Stege 21 und 31 der Durchgangslöcher 41 und 51, die jeweils eine kreisförmige Bogenform haben, wenn sie aus der Bolzenachsenlinienrichtung A2 und den vorstehenden Wänden 22 und 32 betrachtet werden, in Richtung der der Bolzennaben 12 und 13 in der orthogonalen Richtung A3 zu. Folglich wird die Steifheit des Abschnitts um die Bolzennaben 12 und 13 herum erhöht.
  • Die Schaftseitenenden 41o und 51o haben Umrisse 42o und 52o mit linearen Teilen 42o1 und 52o1, die in der vertikalen Richtung an einer Position parallel zueinander sind, wo die Positionen in der orthogonalen Richtung in den Durchgangslöchern 41 und 51 fast die gleiche wie eine Innenumfangsfläche 10c2 des Umfangsteils 10c auf einer Ebene einschließlich der Kolbenachsenlinie L1 und orthogonal zu der Bolzenachsenlinie L2 sind. Die geradlinigen Teile 42o1 und 52o1 sind in Positionen, die mehr als die Hälfte der Schaftteile 11a und 11b in der vertikalen Richtung überlappen.
  • Die oberen Räume 23 und 33 sind zu dem ersten Durchgangsloch 41 und dem zweiten Durchgangsloch 51 in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 in Positionen näher auf der Seite der Schaftteile 11a und 11b als den Bolzennabenseitenenden 41i und 51i in der orthogonalen Richtung A3 fortgesetzt (siehe 5).
  • Der Umriss 42 des ersten Durchgangslochs 41 wird durch Umfangswandflächen 14c und 14d der ersten und zweiten Wandteile 14a und 14b der ersten Seitenwand 14 bestimmt. Der Umriss 52 des zweiten Durchgangslochs 51 ist durch Umfangswandflächen 15c und 15d der ersten und zweiten Wandteile 15a und 15b der zweiten Seitenwand 15 bestimmt. Umrisse 24 und 34 der oberen Räume 23 und 33 sind aufgebaut durch untere Umrisse 24a und 34a (siehe auch 5), die durch obere Wandflächen 21c und 31c der Stege 21 und 31 bestimmt sind, und untere Umrisse 24b und 34b, die durch untere Wandflächen 22c und 32c (siehe auch 1), der vorstehenden Wände 22 und 32 bestimmt sind. Die Umrisse 42, 52, 24 und 34 liegen auf einer zylindrischen Oberfläche B1 eines virtuellen prismatischen Körpers B (siehe 1 und 5), der als Erzeugende Geraden parallel zu der Bolzenachsenlinie L2 hat. Der virtuelle prismatische Körper B hat als eine Schnittform in einer Ebene orthogonal zu der Bolzenachsenlinie L2 die Form des ersten Durchgangslochs 41 oder des zweiten Durchgangslochs 51, wenn er aus der Bolzenachsenlinienrichtung A2 betrachtet wird. Die obersten Teile 42a und 52a der Umrisse 42 und 52 der Durchgangslöcher 41 und 51 sind in Positionen, die fast die gleichen wie eine untere Fläche 10c1 des Umfangsteils 10c in der vertikalen Richtung sind.
  • Bezug nehmend auf 1 bis 3 ist in der ersten Bolzennabe 12 ein Paar Verstärkungsrippen 16, die einander in der orthogonalen Richtung A3 zugewandt sind, mit einem Zwischenraum, der fast gleich dem Durchmesser des Bolzenlochs 12a ist, das die Bolzenachsenlinie L2 im Grundriss in der orthogonalen Richtung A3 umgibt, parallel zu der Bolzenachsenlinienrichtung A2 ausgebildet. In der zweiten Bolzennabe 13 ist ein Paar Verstärkungsrippen 17, die einander in der orthogonalen Richtung A3 zugewandt sind, mit einem Zwischenraum, der fast gleich dem Durchmesser des Bolzenlochs 13a ist, das die Bolzenachsenlinie L2 im Grundriss in der orthogonalen Richtung A3 umgibt, parallel zu der Bolzenachsenlinienrichtung A2 ausgebildet.
  • Die oberen Teile der Verstärkungsrippen 16 und 17 sind zu der Rückseite 10b des Kolbenbodens 10 fortgesetzt, und die Verstärkungsrippen 16 und 17 erstrecken sich in der Bolzenachsenlinienrichtung A2. Untere Enden 16a und 17a der Verstärkungsrippen 16 und 17 erstrecken sich von dem unteren Hälftenteil der Bolzennaben 12 und 13 in Richtung der unteren Fläche 10c1 des Umfangsteils 10c in der vertikalen Richtung und erstrecken sich aufwärts und sanft geneigt in die Bolzenachsenlinienrichtung (siehe 1). Die äußersten Teile in der Radialrichtung der unteren Enden 16a und 17a sind zu der unteren Fläche 10c1 des Umfangsteils 10c fortgesetzt. Folglich ist das Paar von Verstärkungsrippen 16 in Positionen, die das Bolzenloch 12a in der orthogonalen Richtung A3 umgeben, unterhalb des Umfangsteils 10c. Ähnlich ist das Paar Verstärkungsrippen 17 in Positionen, die das Bolzenloch 12a umgeben, in der orthogonalen Richtung A3 unterhalb des Umfangsteils 10c.
  • An den Kolben P wird ein Öl als ein Kühlmittel von einer Öldüse als eine Kühlmittelzuführungseinheit eingespritzt, die für den Zylinder 1, die Pleuelstange 5 (siehe 4) oder ähnliche bereitgestellt ist. Das eingespritzte Öl trifft auf die Rückseite 10b, die Bolzennaben 12 und 13, die vorstehenden Wände 22 und 32, die Verstärkungsrippen 16 und 17 und ähnliche und haftet, wodurch der Kolben P gekühlt wird. Das Öl wird an einen Gleitteil zwischen den Bolzennaben 12 und 13 und dem Kolbenbolzen 4 und einen Gleitteil zwischen dem kleinen Ende 5a und dem Kolbenbolzen 4 geliefert, um die Gleitteile zu schmieren.
  • Unter Bezug auf 1 und 6 bis 9 wird ein Verfahren zur Herstellung des Kolbens P beschrieben.
  • Bezug nehmend auf 6 wird in einem Materialkolben-Ausbildungsprozess ein in 6 gezeigter Ausgangsmaterialkolben P1 durch Schmieden unter Verwendung eines Würfels ausgebildet. Der Ausgangsmaterialkolben P1 umfasst den Kolbenboden 10, den Kolbenschaft 11, der durch ein Paar von Schaftteilen 11a und 11b aufgebaut ist, die ersten und zweiten Bolzennaben 12 und 13, die ersten und zweiten Seitenwände 14 und 15, das Paar von Verbindungswänden 26 und 36, die die ersten und zweiten Seitenwände 14 und 15 in Positionen verbinden, welche die ersten und zweiten Bolzennaben 12 und 13 in der orthogonalen Richtung A3 umgeben, und die Verstärkungsrippen 16 und 17.
  • Die oberen Teile der Verbindungswände 26 und 36 sind zu der Rückseite 10b des Kolbenbodens 10 fortgesetzt. In dem Ausgangsmaterialkolben P1 sind die Nuten 10h und 10k (siehe 5) nicht in dem Kolbenboden 10 ausgebildet. In den Bolzennaben 12 und 13 sind die Bolzenlöcher 12a und 13a (siehe 1) und die Nuten 12b und 13b (siehe 1) nicht ausgebildet. In den ersten und zweiten Seitenwänden 14 und 15 ist das erste Durchgangsloch 41 (siehe 3) nicht in den ersten und zweiten Wandteilen 14a und 14b ausgebildet. In den ersten und zweiten Wandteilen 15a und 15b der zweiten Seitenwand 15 ist das zweite Durchgangsloch 51 (siehe 4) nicht ausgebildet.
  • Nach dem Materialkolben-Ausbildungsprozess werden die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 jeweils in den ersten und zweiten Seitenwänden 14 und 15 ausgebildet. In dem Prozess des Ausbildens der ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 werden die oberen Räume 23 und 33 in den Verbindungswänden 26 und 36 ausgebildet. In einer derartigen Weise wird ein Lochausbildungsprozess zum Ausbilden der Stege 21 und 31 (siehe 1) und der vorstehenden Wände 22 und 32 (siehe 1) durchgeführt.
  • Bezug nehmend auf 7 bis 9 wird in dem Lochausbildungsprozess in einem Zustand, in dem der Ausgangsmaterialkolben P1 in einem Raum angeordnet ist, der durch einen unteren Würfel 70 und einen oberen Würfel 71 ausgebildet ist, ein Stanzprozess als ein Kunststoffformungsprozess durchgeführt, der als der Lochausbildungsprozess dient. In dem unteren Würfel 70 und dem oberen Würfel 71 sind Führungslöcher 70a und 71a bereitgestellt, in welche Stanzen 72 (durch abwechselnde lange und zwei kurze Stichlinien in 1 und 5 gezeigt) als Lochausbildungswerkzeuge, die jeweils die gleiche Form wie die des virtuellen prismatischen Körpers B haben, eingesetzt werden und parallel mit der Bolzenachsenlinienrichtung A2 geführt werden. Der untere Würfel 70, der obere Würfel 71 und die Stanze 72 bauen die Lochausbildungswürfel auf.
  • Wenn die Stanze 72 in einer Position vor dem Beginn des in 7 gezeigten Prozesses in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 angetrieben wird und als eine Richtung parallel zu der Bolzenachsenlinienrichtung A2 in 7 in die linke Richtung angetrieben wird, wird zuerst ein Teil des Umfangsteils 10c geschnitten und entfernt, wodurch eine Aussparung 10d (siehe 1 gebildet wird). Ferner wird ein Teil der ersten und zweiten Seitenwandteile 14a und 14b der ersten Seitenwand 14, der Verbindungswände 26 und 36 und der ersten und zweiten Wandteile 15a und 15b der zweiten Seitenwand 15 gestanzt und entfernt.
  • Wie vorstehend beschrieben, werden die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 und die oberen Räume 23 und 33, die in 1 gezeigt sind, durch einen einzigen Prozess unter Verwendung der Stanze 72 ausgebildet, und die Stege 21 und 31 der vorstehenden Wände 22 und 32 als die restlichen Teile der Verbindungswände 26 und 36 werden ausgebildet. In einer derartigen Weise wird der Sekundärmaterialkolben mit den Stegen 21 und 31 und den vorstehenden Wänden 22 und 32 ausgebildet.
  • Danach wird der Sekundärmaterialkolben einem mechanischen Prozess zum Ausbilden der Bolzenlöcher 12a und 13a, der Nuten 6, 7, 12b und 13b und ähnlicher und ferner einem Nachbearbeitungsprozess unterzogen. Der in 1 gezeigte Kolben P ist fertiggestellt.
  • Die Bewegung und die Wirkung der Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, wird nun erklärt.
  • Der Kolben P hat in Positionen, welche die Bolzenachsenlinie L2 in der orthogonalen Richtung A3 umgeben, das Paar Stege 21 und 31, welche die ersten und zweiten Seitenwände 14 und 15 verbinden und die oberen Räume 23 und 33 direkt darüber bilden. In den ersten und zweiten Seitenwänden 14 und 15 sind die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51, die die ersten und zweiten Seitenwände 14 und 15 in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 durchdringen, ausgebildet. Die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 haben jeweils die Bolzennabenseitenenden 41i und 51i, die in der orthogonalen Richtung A3 näher an den Bolzennaben 12 und 13 positioniert sind als die Stege 21 und 31. In den Positionen näher an dem Kolbenschaft 11 als den Bolzennabenseitenenden 41i und 51i in der orthogonalen Richtung A3 setzen sich die oberen Räume 23 und 33 zu den ersten und zweiten Durchgangslöchern 41 und 51 in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 fort. Mit dieser Struktur wird durch die Stege 21 und 31 als die Verbindungsteile 20 und 30, welche die ersten und zweiten Seitenwände 14 und 15 verbinden, die erforderliche Steifheit des Kolbens P sichergestellt. Andererseits sind die oberen Räume 23 und 33 direkt über den Stegen 21 und 31 ausgebildet. Ferner sind die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 jeweils in den ersten und zweiten Seitenwänden 14 und 15 ausgebildet. Daher wird das Gewicht des Kolbens P verringert. Die vorstehenden Teile 41i1 und 51i1 der Bolzennabenseitenenden 41i und 51i der ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 sind näher an den Bolzennaben 12 und 13 als den Stegen 21 und 31 positioniert, und die oberen Räume 23 und 33 setzen sich in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 zu den ersten und zweiten Durchgangslöchern 41 und 51 fort. Folglich können in dem Prozess des Ausbildens der ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 die oberen Räume 23 und 33 ausgebildet werden. Es erleichtert die Bildung der oberen Räume 23 und 33 und der Stege 21 und 31, und die Kosten des Kolbens P können gesenkt werden. Da die Kolbennabenseitenenden 41i und 51i näher an der Seite der Bolzennaben 12 und 13 als den Stegen 21 und 31 positioniert sind, können die ersten und zweiten Durchgangslöcher in der orthogonalen Richtung A3 vergrößert werden. Dies trägt zur Verringerung des Gewichts des Kolbens P bei.
  • Die Umrisse 42, 52, 24 und 34 des ersten Durchgangslochs, des zweiten Durchgangslochs 51, des oberen Raums 23 und des oberen Raums 33 liegen jeweils auf der zylindrischen Oberfläche B1 des virtuellen prismatischen Körpers B mit Geraden parallel zu der Bolzenachsenlinie L2 als Erzeugenden. Da die Umrisse 42, 52, 24 und 34 des ersten Durchgangslochs 41, des zweiten Durchgangslochs 51, des oberen Raums 23 und des oberen Raums 33 jeweils auf der zylindrischen Oberfläche B1 des virtuellen prismatischen Körpers B liegen, können die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 und die oberen Räume 23 und 33 durch die Lochausbildung unter Verwendung des virtuellen prismatischen Körpers B als einem Verarbeitungswerkzeug durch einen einzigen Prozess ausgebildet werden, und die Kosten können gesenkt werden.
  • In den Durchgangslöchern 41 und 51 hat jeder der Umrisse 42i und 52i der Bolzennabenseitenenden 41i und 51i eine kreisförmige Bogenform, und die Umrisse 42o und 52o der Schaftseitenenden 41o und 51o auf der Seite des Kolbenschafts 11 in der orthogonalen Richtung A3 haben die geradlinigen Teile 42o1 und 52o1, die in der vertikalen Richtung fast parallel zueinander sind. Während die Steifheit des Kolbenschafts 11 in der vertikalen Richtung erhöht wird, kann daher ein nutzloser Abschnitt in den Seitenwänden 14 und 15 verringert werden, und das Gewicht des Kolbens P kann im Vergleich zu dem Fall, in dem die Schaftseitenendteilen 41o und 51o eine kreisförmige Form haben, verringert werden. Da jeder der Umrisse 42i und 52i der Bolzennabenseitenenden 41i und 51i die kreisförmige Bogenform hat, wird die Verschlechterung in der Steifheit der Bolzennaben 12 und 13 aufgrund der Durchgangslöcher 41 und 51 verhindert, obwohl die Durchgangslöcher 41 und 51 in Positionen nahe den Bolzennaben 12 und 13 in der orthogonalen Richtung A3 sind.
  • In den Bolzennaben 12 und 13 ist das Paar Verstärkungsrippen 16 und 17, die einander in der orthogonalen Richtung zugewandt sind und die Bolzenachsenlinie L2 umgeben, ausgebildet. Die unteren Enden 16a und 17a der Verstärkungsrippen 16 und 17 erstrecken sich in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 aufwärts und setzen sich zu der unteren Fläche 10c1 des Umfangsteils 10c des Kolbenbodens 10 fort. Folglich wird durch die Verstärkungsrippen 16 und 17, die sich von Positionen unter dem Umfangsteil 10c des Kolbenbodens 10 in den Kolbennaben 12 und 13 erstrecken und in der Bolzenachsenlinienrichtung A2 erstrecken, die Steifheit der Bolzennaben 12 und 13 erhöht. Außerdem kann die Ölhaftfläche in dem Kolben P in dem Fall des Kühlens des Kolbens P mit einem Öl nur um den Umfang der Verstärkungsrippen 16 und 17 erhöht werden, so dass die Leistung zum Kühlen des Kolbens P verbessert werden kann. Insbesondere wird durch Einspritzen des Öls von der Öldüse, um schräg nach oben in Richtung der Verstärkungsrippen 16 und 17 geleitet zu werden und in der orthogonalen Richtung A3 der Verstärkungsrippen 16 und 17 entlang der Seitenflächen geleitet zu werden, die Haftflächengröße des Öls an den Verstärkungsrippen 16 und 17 erhöht, und die Kühlleistung kann weiter verbessert werden.
  • Jeder der Stege 21 und 31 hat die Dicke t3, die fast gleich der Dicke t1 der ersten Seitenwand 14 und der Dicke t2 der zweiten Seitenwand 15 ist. Im Vergleich zu dem Fall, in dem die Dicke t3 jedes der Stege 21 und 31 größer als die Dicke t1 und t2 der ersten und zweiten Seitenwände 14 und 15 ist, wird der Prozess zum Ausbilden der oberen Räume 23 und 33 und der Stege 21 und 31 erleichtert.
  • In dem Materialkolbenausbildungsprozess wird der Ausgangsmaterialkolben P1 mit dem Paar von Verbindungswänden 26 und 36, welche die ersten und zweiten Seitenwände 14 und 15 verbinden, durch Schmieden ausgebildet. In dem Lochausbildungsprozess werden die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 jeweils in den ersten und zweiten Seitenwänden 14 und 15 ausgebildet. In dem Verfahren zum Ausbilden der ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 werden die oberen Räume 23 und 33 und die Stege 21 und 31 in den Verbindungswänden 26 und 36 ausgebildet. In einer derartigen Weise können in dem Prozess zum Ausbilden der ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 die oberen Räume 23 und 33 in den Verbindungswänden 26 und 36 des Ausgangsmaterialkolbens P1 ausgebildet werden. Als ein Ergebnis können die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 und die oberen Räume 23 und 33 durch den einzigen Prozess ausgebildet werden, so dass die Kosten des Kolbens P gesenkt werden können.
  • In dem Lochausbildungsprozess werden die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 und die oberen Räume 23 und 33 durch einen einzigen Prozess als dem Stanzprozess ausgebildet, so dass die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 und die oberen Räume 23 und 33 durch einen einzigen Stanzprozess ausgebildet werden können. Daher werden die Kosten gesenkt. Ferner wird in dem Stanzprozess die Aussparung 10d in der unteren Fläche 10c1 des Umfangsteils 10c des Kolbenbodens 10 ausgebildet. Durch Ausbilden der Aussparung 10d wird das Gewicht des Kolbens P verringert.
  • Geänderte Aufbauten von Ausführungsformen, die durch Ändern eines Teils der vorangehenden Ausführungsform erhalten werden, werden nachstehend beschrieben.
  • Der Materialkolben P1 kann durch Gießen ausgebildet werden.
  • Die ersten und zweiten Durchgangslöcher 41 und 51 und die oberen Räume 23 und 33 können durch einen einzigen Prozess als mechanischer Prozess, wie etwa Schneiden, ausgebildet werden.
  • Obwohl die oberen Teile der Verbindungswände 26 und 36 des Materialkolbens P1 sich zu der Rückseite 10b des Kolbenbodens 10 fortsetzen, kann in der vertikalen Richtung ein Zwischenraum zwischen den Verbindungswänden 26 und 36 und der Rückseite 10b ausgebildet werden. In diesem Fall werden die vorstehenden Wände 22 und 32 nicht ausgebildet.
  • In dem Fall, in dem wenigstens ein sekundärer Steg als ein sekundärer Verbindungsteil als ein Teil der Verbindungsteile 20 und 30, welche die Seitenwände 14 und 15 verbinden, direkt über den Stegen 21 und 31 ausgebildet ist und ferner eine Vielzahl von sekundären Stegen zwischen den Stegen und dem sekundären Steg bereitgestellt ist, können die oberen Räume 23 und 33 zwischen den sekundären Stegen ausgebildet werden, und auch in dem Fall, in dem ferner vorstehende Wände 22 und 32 zwischen den sekundären Stegen und den vorstehenden Wänden 22 und 32 bereitgestellt werden. In diesem Fall wird eine Vielzahl von oberen Räumen 23 und 33 über dem einzelnen Steg 21 und 31 ausgebildet.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kolbens, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, von schräg unten betrachtet.
  • 2 ist eine Unteransicht des Kolbens von 1.
  • 3 ist ein entlang der Linie III-III von 1 genommener Querschnitt.
  • 4 ist ein entlang der Linie IV-IV von 2 genommener Querschnitt.
  • 5 ist ein entlang der Linie V-V von 3 genommener Querschnitt.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Materialkolbens, der in einem Prozess des Ausbilden des Kolbens von 1 ausgebildet wird, von schräg unten gesehen.
  • 7 ist ein Querschnitt eines Hauptteils, der einem entlang der Linie VII-VII von 2 genommenen Schnitt entspricht, in einem Zustand, in dem der Materialkolben von 6 in einem Lochausbildungsprozess in einem Lochausbildungswürfel untergebracht ist.
  • 8 ist ein Querschnitt eines Hauptteils, der entlang der Linie VIII-VIII von 7 genommen ist.
  • 9 ist ein Querschnitt eines Hauptteils, der entlang der Linie IX-IX von 7 genommen ist.
  • 12, 13
    Bolzennaben
    14, 15
    Seitenwände
    16, 17
    Verstärkungsrippen
    21, 31
    Stege
    22, 32
    Vorstehende Wände
    23, 33
    Obere Räume
    24, 24
    Umrisse
    26, 36
    Verbindungswände
    41, 51
    Durchgangslöcher
    42, 52
    Umrisse
    72
    Stanze
    P
    Kolben
    L2
    Bolzenachsenlinie
    A2
    Bolzenachsenlinienrichtung
    A3
    Orthogonale Richtung
    B
    Virtueller prismatischer Körper

Claims (7)

  1. Kolben, der aufweist: einen Kolbenboden mit einer oberen Fläche; einen Kolbenschaft; eine erste Bolzennabe und eine zweite Bolzennabe, die einen Kolbenbolzen um eine Bolzenachsenlinie als eine Mitte halten; eine erste Seitenwand, die sich im Grundriss in einer Richtung orthogonal zu der Bolzenachsenlinie erstreckt und die erste Bolzennabe und den Kolbenschaft verbindet; und eine zweite Seitenwand, die sich in der orthogonalen Richtung erstreckt und die zweite Bolzennabe und den Kolbenschaft verbindet, wobei, wenn eine Richtung parallel zu der Kolbenachsenlinie eine vertikale Richtung ist, ein Paar von Stegen, welches die ersten und zweiten Seitenwände verbindet und obere Räume direkt darüber bildet, in Positionen bereitgestellt ist, welche die Bolzenachsenlinie in der orthogonalen Richtung umgeben; wobei erste und zweite Durchgangslöcher, welche jeweils die ersten und zweiten Seitenwände durchdringen, in der Bolzenachsenlinienrichtung parallel zu der Bolzenachsenlinie jeweils in den ersten und zweiten Seitenwänden ausgebildet sind; wobei die ersten und zweiten Durchgangslöcher Bolzennabenseitenenden haben, die in der orthogonalen Richtung näher auf der Seite der Bolzennaben positioniert sind als den Stegen; und die oberen Räume zu den ersten und zweiten Durchgangslöchern in der Bolzenachsenlinienrichtung an Positionen, die in der orthogonalen Richtung näher an der Seite des Kolbenschafts als den Bolzennabenseitenenden sind, fortgesetzt sind.
  2. Kolben gemäß Anspruch 1, wobei Umrisse des ersten Durchgangslochs, des zweiten Durchgangslochs und der oberen Räume auf einer zylindrischen Oberfläche eines virtuellen prismatischen Körpers mit geraden Linien parallel zu der Bolzenachsenlinie als Erzeugenden liegen.
  3. Kolben gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: die Durchgangslöcher die Bolzennabenseitenenden und die Schaftseitenenden auf der Seite des Kolbenschafts in der orthogonalen Richtung haben; jeder der Umrisse der Bolzennabenseitenenden eine kreisförmige Bogenform hat; und Umrisse der Schaftseitenenden geradlinige Teile, die in der vertikalen Richtung fast parallel sind, haben.
  4. Kolben gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: ein Paar Verstärkungsrippen, die einander in der orthogonalen Richtung zugewandt sind und die Bolzenachsenlinie im Grundriss umgeben, in jeder der Bolzennaben ausgebildet sind; und untere Enden der Verstärkungsrippen sich von den Bolzennaben in der Bolzenachsenlinienrichtung erstrecken und sich zu der unteren Fläche eines Umfangsteils des Kolbenbodens fortsetzen.
  5. Kolben gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jeder der Stege eine Dicke hat, die fast gleich der Dicke der ersten Seitenwand und der Dicke der zweiten Seitenwand ist.
  6. Verfahren zur Herstellung des Kolbens von Anspruch 1, das aufweist: einen Materialkolbenausbildungsschritt zum Ausbilden eines Materialkolbens mit dem Kolbenboden, dem Kolbenschaft, der ersten Bolzennabe und der zweiten Bolzennabe, der ersten Seitenwand, der zweiten Seitenwand und einem Paar von Verbindungswänden, welche die ersten und zweiten Seitenwände in Positionen verbinden, welche die Bolzenachsenlinie im Grundriss in der orthogonalen Richtung umgeben; und einen Lochausbildungsschritt zum Ausbilden der Stege durch Ausbilden der ersten und zweiten Durchgangslöcher jeweils in den ersten und zweiten Seitenwänden und Ausbilden der oberen Räume in den Verbindungswänden in dem Prozess des Ausbildens der ersten und zweiten Durchgangslöcher.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Kolbens gemäß Anspruch 6, wobei in dem Lochausbildungsschritt das erste Durchgangsloch, das zweite Durchgangsloch und die oberen Räume durch einen einzigen Prozess eines Stanzverfahrens ausgebildet werden.
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