EP0838587B1 - Lightened piston - Google Patents
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- EP0838587B1 EP0838587B1 EP97118337A EP97118337A EP0838587B1 EP 0838587 B1 EP0838587 B1 EP 0838587B1 EP 97118337 A EP97118337 A EP 97118337A EP 97118337 A EP97118337 A EP 97118337A EP 0838587 B1 EP0838587 B1 EP 0838587B1
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- piston
- wall sections
- shaft wall
- constructed
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/02—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
Definitions
- the invention relates to a piston for a Internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
- Such a piston is described in EP 0 385 390 A1 and typically has shaft surfaces that are not in all areas along the height of the piston skirt completely cylindrical and circular in cross-section are trained.
- the piston skirt is in one upper area largely cylindrical to the space for the combustion taking place in an internal combustion engine complete.
- To reduce the weight of the piston Pin hubs for receiving the connecting rod pin in the direction of the diameter of the piston skirt set back inwards. This will remove the areas of the pin hubs that are used for the Recording the piston pin are indispensable from the Shaft surface, i.e. the outer surface of the piston inside, offset to the piston axis. Consequently, in the outside areas of material can be saved and it will achieved a weight reduction.
- Such a piston with pin hubs offset inwards must also be at the level of the pin bosses and below the Bolt hubs have shaft wall sections, with which he after installation in the cylinder of an internal combustion engine on the Cylinder wall abuts.
- These shaft wall sections too are referred to as load-bearing shaft wall sections because they ensure that the piston is guided in the cylinder thus radial in a lower region of the piston skirt opposite sides with respect to the pin axis, namely on the pressure side on the one hand and on the counter pressure side on the other hand, trained. At these points, they worry Shaft wall sections for supporting the piston in the Up and down movement in the cylinder where the piston can tilt around the piston pin axis.
- the two shaft wall sections are one Dimension in the circumferential direction, so to speak a width formed, which is in the direction of the piston axis, that is the height of the piston. Furthermore, the two shaft wall sections are one Dimension in the circumferential direction, so to speak a width formed, which is in the direction of the piston axis, that is the height of the piston. Furthermore, the two shaft wall sections are one Dimension in the circumferential direction, so to speak a width formed, which is in the direction of the piston axis, that is the height of the piston. Furthermore, the
- the width of the two shaft wall sections to the lower end of the Piston shaft is designed to become larger.
- the two Connecting walls thus inclined and inclined to each other in this way trained that their distance in a lower area larger is as in an upper range. In other words, get lost the connecting walls are somewhat conical to each other.
- shaft wall sections are such designed that they as a whole Shaft wall sections are designed, and on the shaft walls no zones are formed to support the piston make no contribution to the inner wall of the cylinder. Such Areas are therefore not required for strength and are left out according to the invention. This is what it is about in particular those areas that are more than 0.2 mm are set back from the cylinder wall. Likewise can the course of the shaft wall sections to that of the Adjusted elasticity of the piston requirements become.
- the piston has been improved in accordance with EP 0 385 390 A1, that with this piston over the entire height with a constant width formed shaft wall sections be narrowed in areas such that a noticeable Weight reduction without sacrificing strength and Supporting properties in the cylinder is achieved.
- the connecting walls are the course of the side Edges of the shaft wall sections are adapted.
- the two load-bearing shaft wall sections are with regard to their dimension in the circumferential direction upwards rejuvenated.
- Side wall sections largely as a side view reverse T are designed, and in a lower area are significantly wider than in an upper area, by being closed at the circumferentially border the trained area of the piston skirt.
- Connecting walls inclined towards each other upwards.
- a similar piston is known from DE 41 22 921 A1.
- the shaft wall sections are largely X-shaped designed, the lower area in turn by an am lower edge of the piston circumferential ring is formed.
- the shaft is thus cut out in places, and the connecting walls are in the area of the recesses also excluded.
- this will increase the strength of the Shaft wall sections impaired in that the Shaft surface not always completely on the cylinder wall is present. Rather, this is only due to the invention Training of the connecting walls achieved that none Are recessed, but for a support of the bearing shaft wall sections the course of their lateral Edges follow.
- US 5,448,942 describes a piston, the bearing areas of the shaft walls the shape of an inverted T have. The other, non-supporting areas of the However, stem walls are also present on this piston, so that this piston is disadvantageous in terms of its weight is. This applies in the same way to the piston according to the US 5,058,489, in which the shaft walls through the actual contact area with the cylinder wall and others Areas are formed so that the resulting piston is unnecessarily difficult.
- the piston made of light metal, for example Aluminum or an aluminum alloy to train the Weight of the piston low due to this choice of material hold.
- the shaft wall sections are accordingly preferably of such a type trained that they are in the area of their entire outer surface as load-bearing shaft wall sections for the support of the Ensure the piston on an inner wall of the cylinder. This allows how described, for the shaft wall sections each for each Place one along the height of the piston skirt Width dimension can be chosen, which for the guidance of the Piston is absolutely necessary. Any other Areas of the shaft wall sections which are designed in such a way that when installed in a cylinder by more than 0.2 mm can be set back against the cylinder wall to be dispensed with. When installing in the cylinder with the These zones provide the distance from the inner wall of the cylinder the shaft wall sections namely no contribution to wear and supporting the piston on the cylinder wall.
- the side edges can also be beneficial the load-bearing shaft wall sections in the course of their Form taper curved, so that the connecting walls concave with respect to their course in the direction of the piston axis or are convexly curved. Consequently, the two would Connecting walls are then convexly curved, if the lateral edges of the shaft wall sections in the Side view would be curved outwards. It was the same proven to be favorable in special applications, the lateral edges of the load-bearing shaft wall sections form curved inside, so that the two Connecting walls not only upwards or downwards are inclined to each other, but also in each case concavely curved.
- piston skirt in its upper, over the set back
- the pin bosses for use with a Stepped connecting rods stepped on their sides facing each other are trained.
- This measure is for the Piston according to the invention particularly suitable if the load-bearing shaft wall sections tapered towards the top are trained. This makes the two connecting walls inclined upwards towards each other, so that even those Zones in which the pin bosses are to be formed, especially in an upper area very far inwards are offset.
- Piston in this embodiment is particularly advantageous Weight saving while ensuring the strength and the Function can be achieved.
- the piston 10 shown in FIG. 1 has a piston shaft 16 and an upper, largely cylindrical Area 14 on.
- this upper area 14 i.e. the Ring field area, the piston 10 with one or more partially circumferential and parallel to the piston crown Slots.
- the pin bosses 24 which are designed to accommodate the Piston pin (not shown) when assembling the piston serve with a connecting rod (not shown).
- Bolt hubs 24 can be in the area below the overhang 26 the generic piston material can be saved so that the weight of the piston 10 can also be reduced.
- the two shaft wall sections 16 are with a dimension in the circumferential direction, so to speak one Width formed in the direction of the piston axis changed.
- the two connecting walls 18 further formed such that they follow the course of the Edges 20, 22 of the direction of the piston axis Shaft wall sections 16 follow.
- the connecting walls are located 18 to a certain extent in an oblique position.
- the lateral edges 20, 22 of the supporting shaft wall sections 16 also designed convexly curved. Hence they are Connecting walls 18 in the area of their surface, that is in the Course from the lower edge of the piston to below the Overhang 26 convexly curved.
- Shaft wall section 16 only along its height wide as it is for the support of the piston 10th on an inner cylinder wall is required.
- Fig. 2 up tapering design of the supporting shaft wall sections 16 a further significant weight reduction can be achieved.
- FIG. 2 it is further clarified that that on the piston 10 according to the invention at its lower edge no area is formed which is circular in cross-section and which corresponds in its dimensions to the upper region 14. Furthermore, the piston 10 along its circumference formed two recessed walls 18 set back.
- FIG. 3 shows an advantageous development of the one shown in FIG. 1 and 2 shown piston 10.
- taken in the area of the piston axis 30 3 again shows the sectional view of the invention to recognize oblique course of the two connecting walls 18.
- Connecting walls 18 to recognize that the course of the (not shown) edges 20, 22 of the shaft wall sections 16 approximately corresponds to the course shown in FIGS. 1 and 2.
- the two Bolt hubs 24 each from the outer edge of the top Area 14 are set back, however, over their entire Height along the piston axis 30 have the same width.
- the piston 10 shown in Fig. 3 is also in the range of the overhang 26 of the upper region 14 over the pin hubs 24 provided with hollows 32. These hollows can because the upper region 14, such as described, has an overhang 26 in this area. Furthermore, the inclined position of the connecting walls 18 enables which increases the width of the overhang 26, the formation of cavities 32. These cavities can either be through Milling the cast piston or by suitable Casting cores are already formed during casting. Through this Measure can be achieved by saving material in the area of Cavities 32 for the piston 10 according to the invention another Reduction in his weight can be achieved.
- the piston 10 is suitable for use with a stepped connecting rod (not shown).
- a Step connecting rod is the eyelet in which the piston pin is recorded, narrower in an upper area trained as in a lower area.
- the inner edges 34 of the pin bosses 24 are designed so that they are in an upper area have a smaller distance than in a lower area. This measure can also in the event that the Bolt hubs are set back very far, for example at the embodiment shown in Fig.
- connecting walls 18 are not absolutely so straight between those to be connected Shaft wall sections 16 must be formed in that Side and cross-sectional views of FIGS. 2 to 5 only their outlines are recognizable. Rather you can the connecting walls 18 in the area of the pin bosses 24 be spherical on the outside, so that in a bottom view an outwardly curved "plan" of the connecting walls 18 would be recognizable. It is essential to the invention that the Connecting walls 18 with respect to their in the side and Sectional view of the outline of the height of the piston 10 changing width of the Shaft wall sections 16 follow. As a result, despite the Recess of the shaft wall sections 18 in the for Adequate zones not required Strength of the piston 10 according to the invention guaranteed become.
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a piston for a Internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Ein derartiger Kolben ist in der EP 0 385 390 A1 beschrieben und weist typischerweise Schaftflächen auf, die nicht in allen Bereichen entlang der Höhe des Kolbenschaftes vollkommen zylindrisch und im Querschnitt kreisrund ausgebildet sind. Hierbei ist der Kolbenschaft in einem oberen Bereich weitgehend zylindrisch gestaltet, um den Raum für die in einem Verbrennungsmotor stattfindende Verbrennung abzuschließen. Zur Gewichtsreduzierung des Kolbens sind die Bolzennaben für die Aufnahme des Pleuelbolzens in Richtung des Durchmessers des Kolbenschafts nach innen zurückversetzt. Dadurch werden die Bereiche der Bolzennaben, die für die Aufnahme des Kolbenbolzens unabdingbar sind, von der Schaftfläche, also der äußeren Mantelfläche des Kolbens nach innen, zu der Kolbenachse versetzt. Folglich kann in den äußeren Bereichen Material eingespart werden, und es wird eine Gewichtsreduzierung erreicht.Such a piston is described in EP 0 385 390 A1 and typically has shaft surfaces that are not in all areas along the height of the piston skirt completely cylindrical and circular in cross-section are trained. Here, the piston skirt is in one upper area largely cylindrical to the space for the combustion taking place in an internal combustion engine complete. To reduce the weight of the piston Pin hubs for receiving the connecting rod pin in the direction of the diameter of the piston skirt set back inwards. This will remove the areas of the pin hubs that are used for the Recording the piston pin are indispensable from the Shaft surface, i.e. the outer surface of the piston inside, offset to the piston axis. Consequently, in the outside areas of material can be saved and it will achieved a weight reduction.
Ein derartiger Kolben mit nach innen versetzten Bolzennaben muß jedoch auch auf Höhe der Bolzennaben sowie unterhalb der Bolzennaben Schaftwandabschnitte aufweisen, mit denen er nach dem Einbau in den Zylinder eines Verbrennungsmotors an der Zylinderwand anliegt. Diese Schaftwandabschnitte, die auch als tragende Schaftwandabschnitte bezeichnet werden, da sie für die Führung des Kolbens in dem Zylinder sorgen, sind somit in einem unteren Bereich des Kolbenschafts an radial bezüglich der Bolzenachse gegenüberliegenden Seiten, nämlich an der Druckseite einerseits und an der Gegendruckseite andererseits, ausgebildet. An diesen Stellen sorgen diese Schaftwandabschnitte für eine Abstützung des Kolbens bei der Auf- und Abbewegung in dem Zylinder, bei welcher der Kolben um die Kolbenbolzenachse kippen kann. Insbesondere erfolgt bei dieser Kippbewegung im oberen und im unteren Totpunkt ein Wechsel hinsichtlich derjenigen Seite, mit welcher der Kolben an der Zylinderwand anliegt, von der Druck- zur Gegendruckseite oder umgekehrt. Diese Kippbewegung wird durch die tragenden Schaftwandabschnitte soweit wie erforderlich eingeschränkt. Bei den gattungsgemäßen Kolben weist der Kolbenschaft in seinem unteren Bereich Verbindungswände auf, die nach innen zurückgesetzt sind und in denen die Bolzennaben liegen. Diese Verbindungswände reichen bis zum unteren Rand des Kolbenschafts. Somit fehlt am unteren Rand des Kolbens ein umlaufender Ring, der so ausgebildet ist, daß er die beiden gegenüberliegenden Schaftwandabschnitte miteinander verbindet.Such a piston with pin hubs offset inwards must also be at the level of the pin bosses and below the Bolt hubs have shaft wall sections, with which he after installation in the cylinder of an internal combustion engine on the Cylinder wall abuts. These shaft wall sections, too are referred to as load-bearing shaft wall sections because they ensure that the piston is guided in the cylinder thus radial in a lower region of the piston skirt opposite sides with respect to the pin axis, namely on the pressure side on the one hand and on the counter pressure side on the other hand, trained. At these points, they worry Shaft wall sections for supporting the piston in the Up and down movement in the cylinder where the piston can tilt around the piston pin axis. Especially done during this tilting movement in the top and bottom dead center Change in the side with which the piston bears against the cylinder wall, from the pressure to the Counter pressure side or vice versa. This tilting movement is through the load-bearing shaft wall sections as far as necessary limited. In the case of the generic pistons, the Piston skirt in its lower area connecting walls, which are set back inside and in which the Bolt hubs lie. These connecting walls extend to lower edge of the piston skirt. Thus missing at the bottom the piston a circumferential ring which is designed so that he the two opposite shaft wall sections connects with each other.
Ein derartiger Kolben gewährleistet durch die Materialeinsparung in den Bereichen außerhalb der zurückversetzten Bolzennaben die Möglichkeit, das Gewicht des Kolbens beträchtlich zu reduzieren.Such a piston guaranteed by the Material savings in the areas outside the recessed pin hubs the possibility of reducing the weight of the To reduce the piston considerably.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem derartigen Kolben das Gewicht weiter zu verringern und gleichzeitig die an den Kolben hinsichtlich der Festigkeit und der Geräuscharmut gestellten Anforderungen zu erfüllen.It is the object of the present invention in a such pistons to further reduce the weight and at the same time that on the pistons in terms of strength and to meet the requirements of low noise.
Diese Aufgabe wird durch einen Kolben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out by a piston with the characteristics of Claim 1 solved.
Demzufolge sind die beiden Schaftwandabschnitte mit einer Abmessung in Umfangsrichtung, also gewissermaßen einer Breite ausgebildet, die sich in Richtung der Kolbenachse, also über die Höhe des Kolbens, verändert. Ferner sind dieAs a result, the two shaft wall sections are one Dimension in the circumferential direction, so to speak a width formed, which is in the direction of the piston axis, that is the height of the piston. Furthermore, the
Verbindungswände derart gestaltet, daß sie dem Verlauf der in Richtung der Kolbenachse verlaufenden Ränder der Schaftwandabschnitte folgen. Erfindungsgemäß ist die Breite der beiden Schaftwandabschnitte zum unteren Ende des Kolbenschafts hin größer werdend ausgebildet ist. Die beiden Verbindungswände somit schräg und derart zueinander geneigt ausgebildet, daß ihr Abstand in einem unteren Bereich größer ist als in einem oberen Bereich. Mit anderen Worten verlaufen die Verbindungswände gewissermaßen konisch zueinander. Durch die erfindungsgemäß sich über die Höhe des Kolbens verändernde Breitenabmessung der Schaftwandabschnitte kann erreicht werden, daß insbesondere in denjenigen Zonen, in denen die Schaftwandabschnitte schmäler ausgebildet werden können, weiteres Material eingespart werden kann. Die mögliche Gewichtsreduzierung beträgt für den erfindungsgemäßen Kolben bis zu 15%.Connecting walls designed so that they follow the course of the In the direction of the piston axis of the edges of the Follow shaft wall sections. According to the invention is the width of the two shaft wall sections to the lower end of the Piston shaft is designed to become larger. The two Connecting walls thus inclined and inclined to each other in this way trained that their distance in a lower area larger is as in an upper range. In other words, get lost the connecting walls are somewhat conical to each other. By the invention according to the height of the piston changing width dimension of the shaft wall sections can be achieved that in particular in those zones in which the shaft wall sections are made narrower can, further material can be saved. The possible weight reduction for the Pistons according to the invention up to 15%.
Erfindungsgemäß sind die Schaftwandabschnitte derart gestaltet, daß sie insgesamt als tragende Schaftwandabschnitte gestaltet sind, und an den Schaftwänden keine Zonen ausgebildet sind, die zur Abstützung des Kolbens an der Zylinderinnenwand keinen Beitrag leisten. Derartige Bereiche sind folglich für die Festigkeit nicht erforderlich und werden gemäß der Erfindung ausgespart. Hierbei handelt es sich insbesondere um diejenigen Bereiche, die um mehr als 0,2 mm gegenüber der Zylinderwand zurückgesetzt sind. Ebenso kann der Verlauf der Schaftwandabschnitte an die an die Elastizität des Kolbens gestellten Anforderungen angepaßt werden.According to the shaft wall sections are such designed that they as a whole Shaft wall sections are designed, and on the shaft walls no zones are formed to support the piston make no contribution to the inner wall of the cylinder. Such Areas are therefore not required for strength and are left out according to the invention. This is what it is about in particular those areas that are more than 0.2 mm are set back from the cylinder wall. Likewise can the course of the shaft wall sections to that of the Adjusted elasticity of the piston requirements become.
Gleichzeitig kann dadurch, daß die tragenden Schaftwandabschnitte soweit erforderlich vorhanden sind, eine gute Laufeigenschaft für den Kolben gewährleistet werden. Insbesondere kann dies beispielsweise ohne eine Verkürzung des Kolbenschaftes erreicht werden, die eine mögliche Maßnahme zur Gewichtserleichterung darstellt, jedoch die Gefahr birgt, daß die Kolbengeräusche durch Kippen im kalten Zustand erheblich zunehmen. Ferner kann durch die erfindungsgemäße bereichsweise Zurücksetzung im Bereich der Schaftwandabschnitte eine Verringerung der Wanddicke oder ein weiteres Zurücksetzen der Bolzennaben vermieden werden, was zwar eine Gewichtseinsparung bewirkt, aber die Festigkeit des Kolbens erheblich verringert. Mit der Erfindung wird folglich der Kolben gemäß der EP 0 385 390 A1 dahingehend verbessert, daß die bei diesem Kolben über die gesamte Höhe mit einer gleichbleibenden Breite ausgebildeten Schaftwandabschnitte bereichsweise derart verschmälert werden, daß eine merkliche Gewichtsreduzierung ohne Einbußen bei der Festigkeit und den Abstützeigenschaften in dem Zylinder erreicht wird. Wie erwähnt, sind die Verbindungswände dem Verlauf der seitlichen Ränder der Schaftwandabschnitte angepaßt ausgebildet.At the same time, the fact that the load-bearing Shaft wall sections, if necessary, are available good running properties for the piston are guaranteed. In particular, this can be done without shortening, for example of the piston skirt, which is a possible Weight loss measure represents, however, the There is a danger that the piston noises due to tilting in the cold Condition increase significantly. Furthermore, by the Resetting according to the invention in the area of Shaft wall sections a reduction in the wall thickness or a further resetting the pin hubs can be avoided what Although it saves weight, the strength of the Piston significantly reduced. Consequently, with the invention the piston has been improved in accordance with EP 0 385 390 A1, that with this piston over the entire height with a constant width formed shaft wall sections be narrowed in areas such that a noticeable Weight reduction without sacrificing strength and Supporting properties in the cylinder is achieved. How mentioned, the connecting walls are the course of the side Edges of the shaft wall sections are adapted.
Wie erwähnt, sind die beiden tragenden Schaftwandabschnitte hinsichtlich ihrer Abmessung in Umfangsrichtung nach oben verjüngend ausgebildet. Dies bedeutet, daß die Schaftwandabschnitte in einer Seitenansicht weitgehend als umgekehrtes T gestaltet sind, und in einem unteren Bereich deutlich breiter ausgeführt sind als in einem oberen Bereich, in dem sie an den in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildeten Bereich des Kolbenschafts angrenzen. Ferner sind bei dieser bevorzugten Ausführungsform die beiden Verbindungswände nach oben zueinander geneigt ausgebildet. Folglich ist der Abstand zwischen den beiden Verbindungswänden in einem unteren Bereich größer als in einem oberen Bereich, und durch die Anpassung der Ausrichtung der beiden Verbindungswände an die seitlichen Ränder der Schaftwandabschnitte wird erreicht, daß die Festigkeit der zum Tragen erforderlichen Schaftwände gewährleistet ist.As mentioned, the two load-bearing shaft wall sections are with regard to their dimension in the circumferential direction upwards rejuvenated. This means that the Side wall sections largely as a side view reverse T are designed, and in a lower area are significantly wider than in an upper area, by being closed at the circumferentially border the trained area of the piston skirt. Further are the two in this preferred embodiment Connecting walls inclined towards each other upwards. Hence the distance between the two Connecting walls in a lower area larger than in an upper area, and by adjusting the orientation of the two connecting walls to the side edges of the Shaft wall sections is achieved that the strength of the shaft walls required for carrying is guaranteed.
Gemäß der Erfindung ist es denkbar, die beiden tragenden Schaftwandabschnitte mit beliebig kurvenförmig ausgebildeten Rändern zu versehen, und für die Verbindungswände eine entsprechend beliebig kurvenförmige Oberfläche vorzusehen. Wie erwähnt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, möglichst viel Material und somit Gewicht einzusparen, so daß es grundsätzlich denkbar ist, bei selbstverständlich weitgehend fließenden Übergängen die tragenden Schaftwandabschnitte in all denjenigen Bereichen auszusparen, die für die Abstützung an der Zylinderinnenwand nicht erforderlich sind. Somit ist es vorteilhaft, gemäß dieser Ausführungsform Schaftwandabschnitte mit beliebig kurvenförmig gekrümmten Rändern auszubilden.According to the invention, it is conceivable to support the two Shaft wall sections with any curve-shaped Edges, and one for the connecting walls to provide any curved surface accordingly. As mentioned, it is provided according to the invention, if possible save a lot of material and thus weight, so that it is basically conceivable, of course largely flowing transitions the load-bearing shaft wall sections in to omit all those areas that are used for support on the inner wall of the cylinder are not required. So is it is advantageous according to this embodiment Shaft wall sections with any curvature Form edges.
Zwar ist es aus der US 5 076 225 bekannt, bei einem Kolben, der sowohl im oberen Bereich als auch im unteren Bereich in Umfangsrichtung einen kreisrunden Querschnitt aufweist und somit eine erhöhte Stabilität auch in seinem unteren Bereich aufweist, die Schaftwandabschnitte mit einer über die Höhe des Kolbenschafts veränderlichen Breite zu versehen. Ein derartiger Kolben kann jedoch nicht mit dem gattungsgemäßen Kolben verglichen werden, da bei diesem Kolben durch den an seinem unteren Ende ausgebildeten umlaufenden Ring die Stabilität des Kolbens auch in einem unteren Bereich stets gewährleistet ist. Folglich können hierbei die Schaftwandabschnitte ohne weiteres mit einer veränderlichen Breite ausgebildet werde, ohne die Stabilität des Kolbens zu gefährden. Diese Maßnahme ist für den gattungsgemäßen Kolben jedoch hinsichtlich seiner Festigkeit und der Gewährleistung der Abstützung in der Zylinderinnenwand wesentlich bedenklicher und kann erfindungsgemäß lediglich dadurch ausgeglichen werden, daß die Verbindungswände dem Verlauf der in Richtung der Kolbenachse verlaufenden Ränder der Schaftwandabschnitte folgend ausgebildet sind.It is known from US Pat. No. 5,076,225 for a piston, which both in the upper area and in the lower area in Has a circular cross-section in the circumferential direction and thus increased stability even in its lower area has, the shaft wall sections with a height to provide the piston skirt with a variable width. On However, such a piston can not with the generic Pistons are compared, because with this piston by the its lower end is formed around the ring Stability of the piston always in a lower area is guaranteed. Consequently, the Shaft wall sections with a variable Width are formed without the stability of the piston endanger. This measure is for the generic piston however, in terms of its strength and warranty the support in the inner wall of the cylinder more questionable and can only inventively be balanced that the connecting walls the course of the edges of the in the direction of the piston axis Shaft wall sections are formed as follows.
Ein ähnlicher Kolben ist aus der DE 41 22 921 A1 bekannt. Hierbei sind die Schaftwandabschnitte weitgehend X-förmig gestaltet, wobei der untere Bereich wiederum durch einen am unteren Rand des Kolbens umlaufend ausgebildeten Ring gebildet wird. Der Schaft wird also stellenweise ausgespart, und die Verbindungswände werden im Bereich der Aussparungen ebenso ausgenommen. Hierdurch wird jedoch die Festigkeit der Schaftwandabschnitte dahingehend beeinträchtigt, daß die Schaftfläche nicht immer vollständig an der Zylinderwand anliegt. Dies wird vielmehr erst durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Verbindungswände erreicht, die an keiner Stelle ausgespart sind, sondern für eine Abstützung der tragenden Schaftwandabschnitte dem Verlauf deren seitlicher Ränder folgen.A similar piston is known from DE 41 22 921 A1. Here, the shaft wall sections are largely X-shaped designed, the lower area in turn by an am lower edge of the piston circumferential ring is formed. The shaft is thus cut out in places, and the connecting walls are in the area of the recesses also excluded. However, this will increase the strength of the Shaft wall sections impaired in that the Shaft surface not always completely on the cylinder wall is present. Rather, this is only due to the invention Training of the connecting walls achieved that none Are recessed, but for a support of the bearing shaft wall sections the course of their lateral Edges follow.
Ferner ist in der US 4,856,417 ein Kolben beschrieben, durch den ein Kolbenklappern verringert werden soll. Hierbei sind die Schaftwandabschnitte insgesamt nach unten verjüngend ausgebildet, wobei auch aus dieser Druckschrift kein Hinweis dahingehend entnehmbar ist, daß die Schaftwandabschnitte auf die tragenden Schaftwandabschnitte reduziert werden können und somit nach obenhin verjüngend ausgebildet werden können, was gemäß der Erfindung zu erheblichen Gewichtseinsparungen führt.Furthermore, a piston is described in US Pat. No. 4,856,417 a piston rattling should be reduced. Here are the shaft wall sections overall tapering downwards trained, with no reference from this document it can be seen that the shaft wall sections on the load-bearing shaft wall sections can be reduced and thus can be tapered towards the top, resulting in significant weight savings according to the invention leads.
Ferner beschreibt die US 5,448,942 einen Kolben, dessen tragende Bereiche der Schaftwände die Form eines umgekehrten T aufweisen. Die sonstigen, nicht tragenden Bereiche der Schaftwände sind jedoch ebenfalls an diesem Kolben vorhanden, so daß dieser Kolben hinsichtlich seines Gewichts nachteilig ist. Dies gilt in gleicher Weise für den Kolben gemäß der US 5,058,489, bei dem ebenfalls die Schaftwände durch den eigentlichen Kontaktbereich mit der Zylinderwand und weitere Bereiche gebildet werden, so daß der entstehende Kolben unnötig schwer ist.Furthermore, US 5,448,942 describes a piston, the bearing areas of the shaft walls the shape of an inverted T have. The other, non-supporting areas of the However, stem walls are also present on this piston, so that this piston is disadvantageous in terms of its weight is. This applies in the same way to the piston according to the US 5,058,489, in which the shaft walls through the actual contact area with the cylinder wall and others Areas are formed so that the resulting piston is unnecessarily difficult.
Obwohl für den erfindungsgemäßen Kolben grundsätzlich jedes für einen Kolben geeignete Material denkbar ist, wird bevorzugt, den Kolben aus Leichtmetall, beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, auszubilden, um das Gewicht des Kolbens durch diese Wahl des Materials gering zu halten.Although basically each for the piston according to the invention suitable material for a piston is conceivable preferred, the piston made of light metal, for example Aluminum or an aluminum alloy to train the Weight of the piston low due to this choice of material hold.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are in the further claims described.
Bevorzugt sind die Schaftwandabschnitte demnach derart ausgebildet, daß sie im Bereich ihrer gesamten Außenfläche als tragende Schaftwandabschnitte für die Abstützung des Kolbens an einer Zylinderinnenwand sorgen. Dadurch kann, wie beschrieben, für die Schaftwandabschnitte jeweils für jede Stelle entlang der Höhe des Kolbenschafts diejenige Breitenabmessung gewählt werden, die für die Führung des Kolbens unbedingt erforderlich ist. Auf jegliche andere Bereiche der Schaftwandabschnitte, die derart gestaltet sind, daß sie beim Einbau in einen Zylinder um mehr als 0,2 mm gegenüber der Zylinderwand zurückgesetzt sind, kann verzichtet werden. Beim Einbau in den Zylinder mit dem genannten Abstand zur Zylinderinnenwand leisten diese Zonen der Schaftwandabschnitte nämlich keinen Beitrag zum Tragen und Abstützen des Kolbens an der Zylinderwand.The shaft wall sections are accordingly preferably of such a type trained that they are in the area of their entire outer surface as load-bearing shaft wall sections for the support of the Ensure the piston on an inner wall of the cylinder. This allows how described, for the shaft wall sections each for each Place one along the height of the piston skirt Width dimension can be chosen, which for the guidance of the Piston is absolutely necessary. Any other Areas of the shaft wall sections which are designed in such a way that when installed in a cylinder by more than 0.2 mm can be set back against the cylinder wall to be dispensed with. When installing in the cylinder with the These zones provide the distance from the inner wall of the cylinder the shaft wall sections namely no contribution to wear and supporting the piston on the cylinder wall.
Bevorzugt sind die in Richtung der Kolbenachse verlaufenden Ränder der tragenden Schaftwandabschnitte im Verlauf ihrer Verjüngung gemäß den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen geradlinig ausgebildet. Wenn in Versuchen ermittelt werden kann, daß der tragende Bereich der Schaftflächen durch weitgehend gerade Linien begrenzt werden kann, so stellt diese Ausbildung der tragenden Schaftwandabschnitte eine vergleichsweise einfache Gestaltung dar, die zur Einfachheit der verwendeten Gießformen beiträgt.Those running in the direction of the piston axis are preferred Edges of the load-bearing shaft wall sections in the course of their Taper according to those previously described Embodiments formed straight. If in trials can be determined that the supporting area of the Shaft areas are limited by largely straight lines can, so this training represents the load-bearing Shaft wall sections a comparatively simple design represents, which contributes to the simplicity of the molds used.
Es kann jedoch ebenso vorteilhaft sein, die seitlichen Ränder der tragenden Schaftwandabschnitte im Verlauf ihrer Verjüngung gekrümmt auszubilden, so daß die Verbindungswände bezüglich ihres Verlaufs in Richtung der Kolbenachse konkav oder konvex gekrümmt sind. Folglich würden die beiden Verbindungswände dann konvex gekrümmt ausgebildet werden, wenn die seitlichen Ränder der Schaftwandabschnitte in der Seitenansicht nach außen gekrümmt wären. Ebenso hat es sich in besonderen Anwendungsfällen als günstig erwiesen, die seitlichen Ränder der tragenden Schaftwandabschnitte nach innen gekrümmt auszubilden, so daß demzufolge die beiden Verbindungswände nicht nur nach oben oder nach unten hin zueinander geneigt auszubilden sind, sondern auch jeweils konkav gekrümmt.However, the side edges can also be beneficial the load-bearing shaft wall sections in the course of their Form taper curved, so that the connecting walls concave with respect to their course in the direction of the piston axis or are convexly curved. Consequently, the two would Connecting walls are then convexly curved, if the lateral edges of the shaft wall sections in the Side view would be curved outwards. It was the same proven to be favorable in special applications, the lateral edges of the load-bearing shaft wall sections form curved inside, so that the two Connecting walls not only upwards or downwards are inclined to each other, but also in each case concavely curved.
Für den erfindungsgemäßen Kolben wird ferner bevorzugt, daß der Kolbenschaft in seinem oberen, über die zurückversetztenFor the piston according to the invention it is further preferred that the piston skirt in its upper, over the set back
Bolzennaben überstehenden Bereich, an seiner Unterseite ausgehöhlt ist. Diese Maßnahme wird dadurch ermöglicht, daß bei dem erfindungsgemäßen Kolben die Bolzennaben soweit wie möglich von den Schaftwänden zurückversetzt sind. Somit entsteht in diesem Bereich ein gewisser Überstand des oberen, zylindrischen Kolbenbereichs. Diese Bereiche in der Zone der Kolbenbolzenachse sind für die Abstützung des Kolbens nicht wesentlich, da der Kolben im wesentlichen nur um die Kolbenbolzenachse kippen kann, so daß durch ein Aushöhlen des Überstandes über die Kolbenbolzenachse weiter Material und Gewicht eingespart werden kann, ohne die Festigkeit und die Abstützung des Kolbens zu gefährden.Stud hubs protruding area, on its underside is hollowed out. This measure is made possible by the fact that in the piston according to the invention the pin hubs as far as possible set back from the shaft walls. Consequently a certain protrusion of the upper, cylindrical piston area. These areas in the zone of Piston pin axes are not used to support the piston essential, since the piston is essentially only about the Piston pin axis can tilt, so that by hollowing out the Protruding beyond the piston pin axis further material and Weight can be saved without losing strength and strength Endangering the piston.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Bolzennaben für die Verwendung mit einem Stufenpleuel an ihren zueinander gerichteten Seiten gestuft ausgebildet sind. Diese Maßnahme ist für den erfindungsgemäßen Kolben insbesondere dann geeignet, wenn die tragenden Schaftwandabschnitte nach oben hin verjüngt ausgebildet sind. Dadurch sind die beiden Verbindungswände nach oben hin zueinander geneigt, so daß auch diejenigen Zonen, in denen die Bolzennaben auszubilden sind, insbesondere in einem oberen Bereich sehr weit nach innen versetzt sind. Um dennoch die notwendige Stützfläche für den Kolbenbolzen zu gewährleisten, sind bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Bolzennaben, wie beschrieben, gestuft ausgebildet, so daß der Abstand zwischen den Bolzennaben in einem oberen Bereich geringer ist als in einem unteren Bereich. Dadurch ist trotz der weitgehenden Versetzung der Bolzennaben nach innen die notwendige Stützfläche für den Kolbenbolzen gewährleistet. Bei Verwendung mit einem Stufenpleuel bzw. einem Trapezpleuel, das folglich in einem oberen Bereich schmäler ausgebildet ist als in einem unteren Bereich seiner Bolzennabe, kann durch den erfindungsgemäßen Kolben in dieser Ausführungsform eine besonders vorteilhafte Gewichtseinsparung bei Gewährleistung der Festigkeit und der Funktion erreicht werden.According to a further preferred embodiment provided that the pin bosses for use with a Stepped connecting rods stepped on their sides facing each other are trained. This measure is for the Piston according to the invention particularly suitable if the load-bearing shaft wall sections tapered towards the top are trained. This makes the two connecting walls inclined upwards towards each other, so that even those Zones in which the pin bosses are to be formed, especially in an upper area very far inwards are offset. In order to still have the necessary support surface for the Ensuring piston pins are preferred with this one Embodiment the pin bosses, as described, stepped formed so that the distance between the pin bosses in an upper area is less than a lower area Area. This means that despite the extensive transfer Bolt hubs provide the necessary support surface for the inside Piston pin guaranteed. When used with a Stepped connecting rod or a trapezoidal connecting rod, which is consequently in one upper area is narrower than in a lower Area of his pin hub, can by the invention Piston in this embodiment is particularly advantageous Weight saving while ensuring the strength and the Function can be achieved.
Nachfolgend wird die Erfindung ausführlich anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Kolbens in einer ersten Ausführungsform;
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Kolbens;
- Fig. 3
- eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kolbens in einer zweiten Ausführungsform; und
- Fig. 4
- eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kolbens in einer dritten bevorzugten Ausführungsform.
- Fig. 1
- a schematic perspective view of the piston according to the invention in a first embodiment;
- Fig. 2
- a side view of the piston shown in Fig. 1;
- Fig. 3
- a sectional view of the piston according to the invention in a second embodiment; and
- Fig. 4
- a side view of the piston according to the invention in a third preferred embodiment.
Der in Fig. 1 dargestellte Kolben 10 weist einen Kolbenschaft
16 und einen oberen, weitgehend zylindrisch ausgebildeten
Bereich 14 auf. In diesem oberen Bereich 14, d.h. dem
Ringfeldbereich, kann der Kolben 10 mit einem oder mehreren
partiell umlaufend und parallel zum Kolbenboden verlaufenden
Schlitzen versehen sein. Unterhalb des zylindrischen Bereichs
14 sind die Bolzennaben 24 ausgebildet, die der Aufnahme des
(nicht gezeigten) Kolbenbolzens beim Zusammenbau des Kolbens
mit einem (nicht gezeigten) Pleuel dienen.The
Wie in Fig. 1 gut zu erkennen ist, sind bei dem
gattungsgemäßen Kolben die beiden Bolzennaben 24 jeweils in
Richtung des Durchmessers des Kolbenschafts 16 zurückgesetzt,
so daß am unteren Ende des oberen Bereichs 14 des Kolbens 10
ein Überhang 26 entsteht. Durch diese Zurücksetzung derAs can be clearly seen in Fig. 1, the
Generic pistons, the two
Bolzennaben 24 kann im Bereich unterhalb des Überhangs 26 an
dem gattungsgemäßen Kolben Material eingespart werden, so daß
auch das Gewicht des Kolbens 10 reduziert werden kann.
In einem unteren Bereich des Kolbens sind ferner zwei
einander gegenüberliegende Schaftwandabschnitte 16
ausgebildet, die den Kolbenschaft bilden. In der Zeichnung
ist nur der gemäß der gewählten Orientierung des Kolbens 10
vorne befindliche Schaftwandabschnitt 16 zu erkennen. Die
beiden Schaftwandabschnitte 16 sind durch zwei
Verbindungswände 18 miteinander verbunden, die jeweils
zwischen den seitlichen Rändern 20, 22 der
Schaftwandabschnitte 16 ausgebildet sind. In der für die Fig.
1 gewählten Darstellung ist von den beiden Verbindungswänden
18 wiederum nur diejenige Verbindungswand 18 zu erkennen, die
den gemäß Fig. 1 linken Rand 20 des vorderen
Schaftwandabschnitts 16 mit dem entsprechenden Rand 20 des
hinteren Schaftwandabschnitts verbindet. Wie in Fig. 1 zu
erkennen ist, reichen die beiden Verbindungswände 18 bis zum
unteren Rand des Kolbenschafts und sind nach innen
zurückversetzt. In den beiden Verbindungswänden 18 liegen
ferner die Bolzenenden 24.There are also two in a lower region of the piston
opposing
Erfindungsgemäß sind die beiden Schaftwandabschnitte 16 mit
einer Abmessung in Umfangsrichtung, also gewissermaßen einer
Breite ausgebildet, die sich in Richtung der Kolbenachse
verändert. Durch diese Maßnahme ist es erfindungsgemäß
möglich, in denjenigen Bereichen der Schaftwandabschnitte 16,
die für die Abstützung des Kolbens an einer Zylinderinnenwand
nicht erforderlich sind, weiteres Material und damit Gewicht
einzusparen. Erfindungsgemäß sind die beiden Verbindungswände
18 ferner derart ausgebildet, daß sie dem Verlauf der in
Richtung der Kolbenachse verlaufenden Ränder 20, 22 der
Schaftwandabschnitte 16 folgen. Gemäß der in Fig. 1
dargestellten Ausführungsform, bei der die beiden
Schaftwandabschnitte 16 nach oben hin verjüngend ausgebildet
sind, ergibt sich somit eine Anordnung der Verbindungswände
18, bei der diese nach oben hin zueinander geneigt angeordnet
sind. Mit anderen Worten befinden sich die Verbindungswände
18 gewissermaßen in einer schrägen Stellung.According to the two
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die
seitlichen Ränder 20, 22 der tragenden Schaftwandabschnitte
16 ferner konvex gekrümmt gestaltet. Folglich sind auch die
Verbindungswände 18 im Bereich ihrer Oberfläche, also im
Verlauf von dem unteren Rand des Kolbens bis unterhalb dem
Überhang 26 konvex gekrümmt.In the embodiment shown in Fig. 1, the
lateral edges 20, 22 of the supporting
In der Seitenansicht von Fig. 2 in einer Richtung senkrecht
zu der Kolbenbolzenachse 28 ist der gekrümmte Verlauf der
seitlichen Ränder 20, 22 des vorderen Schaftwandabschnitts 16
nochmals gut zu erkennen. Ferner wird aus der Seitenansicht
von Fig. 2 deutlich, wie bei dem erfindungsgemäßen Kolben 10
die Bolzennaben 24 gegenüber dem Umfangsrand des oberen
Abschnitts 14 zurückversetzt sind, so daß ein Überhang 26
entsteht. Wie erwähnt, bietet diese Zurückversetzung der
Bolzennaben 24 die Möglichkeit, an den links und rechts im
Bereich der Bolzenachse 28 liegenden Zonen Material
einzusparen.2 in a direction perpendicular
to the
Erfindungsgemäß wird die dadurch erreichte Gewichtsersparnis
weiter erhöht, indem die an bezüglich der Bolzenachse 28
radial gegenüberliegenden Seiten ausgebildeten
Schaftwandabschnitte 16 nicht über ihre gesamte Höhe eine
Breite aufweisen, die der zur Abstützung des Kolbens 10
erforderlichen breitesten Stelle entspricht. Vielmehr ist der
Schaftwandabschnitt 16 jeweils entlang seiner Höhe nur so
breit ausgebildet, wie es für die Abstützung des Kolbens 10
an einer Zylinderinnenwand erforderlich ist. Beispielsweise
kann gemäß der in Fig. 2 dargestellten nach oben sich
verjüngenden Gestaltung der tragenden Schaftwandabschnitte 16
eine weitere deutliche Gewichtsreduzierung erreicht werden.
Aus der Ansicht von Fig. 2 wird ferner nochmals verdeutlicht,
daß an dem erfindungsgemäßen Kolben 10 an dessen unterem Rand
kein im Querschnitt kreisrunder Bereich ausgebildet ist, der
in seinen Abmessungen dem oberen Bereich 14 entspricht.
Ferner sind an dem Kolben 10 entlang seines Umfangs die
beiden Verbindungswände 18 zurückversetzt ausgebildet.According to the invention, the weight savings achieved thereby
further increased by the on with respect to the pin axis 28th
formed radially opposite sides
In Fig. 3 ist eine vorteilhafte Weiterbildung des in den Fig.
1 und 2 dargestellten Kolbens 10 gezeigt. Zum einen ist in
der im Bereich der Kolbenachse 30 genommenen
Schnittdarstellung von Fig. 3 nochmals der erfindungsgemäße
schräge Verlauf der beiden Verbindungswände 18 zu erkennen.
Hierbei ist aus dem konvex gekrümmten Verlauf der
Verbindungswände 18 zu erkennen, daß der Verlauf der (nicht
gezeigten) Ränder 20, 22 der Schaftwandabschnitte 16 in etwa
dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Verlauf entspricht. Ferner
ist in der Schnittdarstellung zu erkennen, daß die beiden
Bolzennaben 24 jeweils von dem äußeren Rand des oberen
Bereichs 14 zurückversetzt sind, jedoch über ihre gesamte
Höhe entlang der Kolbenachse 30 die gleiche Breite aufweisen.FIG. 3 shows an advantageous development of the one shown in FIG.
1 and 2 shown
Der in Fig. 3 dargestellte Kolben 10 ist ferner im Bereich
des Überhanges 26 des oberen Bereichs 14 über die Bolzennaben
24 mit Aushöhlungen 32 versehen. Diese Aushöhlungen können
deshalb ausgebildet werden, weil der obere Bereich 14, wie
beschrieben, in diesem Bereich einen Überhang 26 aufweist.
Ferner ermöglicht die Schrägstellung der Verbindungswände 18,
welche die Breite des Überhangs 26 vergrößert, die Ausbildung
der Hohlräume 32. Diese Hohlräume können entweder durch
Ausfräsen des gegossenen Kolbens oder durch geeignete
Gießkerne bereits beim Gießen ausgebildet werden. Durch diese
Maßnahme kann durch die Materialeinsparung im Bereich der
Hohlräume 32 für den erfindungsgemäßen Kolben 10 eine weitere
Verminderung seines Gewichts erreicht werden. The
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Kolbens 10 dargestellt. In dieser
Ausführungsform eignet sich der Kolben 10 für die Verwendung
mit einem (nicht gezeigten) Stufenpleuel. Bei einem
Stufenpleuel ist die Öse, in welcher der Kolbenbolzen
aufgenommen wird, in einem oberen Bereich schmaler
ausgebildet als in einem unteren Bereich. Dementsprechend
sind die Bolzennaben 24 der in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kolbens 10 gestaltet.
Dies bedeutet, daß die inneren Ränder 34 der Bolzennaben 24
derart gestaltet sind, daß sie in einem oberen Bereich einen
geringeren Abstand aufweisen, als in einem unteren Bereich.
Durch diese Maßnahme kann auch für den Fall, daß die
Bolzennaben sehr weit zurückgesetzt sind, beispielsweise bei
der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, bis zu den
seitlichen Rändern 20, 22 des Schaftwandabschnitts 16, für
eine genügend große Lagerfläche für den Kolbenbolzen gesorgt
werden. Dies wird durch die Verbreiterung der Bolzennaben 24
in deren oberen Bereichen erreicht. Entsprechendes gilt auch
für sogenannte Trapezpleuel.4 is another embodiment of the
Es sei noch angemerkt, daß die Verbindungswände 18 nicht
unbedingt derart gerade zwischen den zu verbindenden
Schaftwandabschnitten 16 ausgebildet sein müssen, daß in den
Seiten- und Querschnittsansichten der Fig. 2 bis 5
ausschließlich deren Umrisse erkennbar sind. Vielmehr können
die Verbindungswände 18 im Bereich der Bolzennaben 24 nach
außen ballig ausgebildet sein, so daß in einer Unteransicht
ein nach außen gekrümmter "Grundriß" der Verbindungswände 18
erkennbar wäre. Erfindungswesentlich ist jedoch, daß die
Verbindungswände 18 hinsichtlich ihres in den Seiten- und
Schnittansichten zu erkennenden Umrisses der über die Höhe
des Kolbens 10 sich verändernden Breite der
Schaftwandabschnitte 16 folgen. Hierdurch kann trotz der
Aussparung der Schaftwandabschnitte 18 in den für die
Abstützung nicht erforderlichen Zonen eine hinreichende
Festigkeit des erfindungsgemäßen Kolbens 10 gewährleistet
werden.It should also be noted that the connecting
Claims (6)
- Piston (10), especially made of light metal, with:a piston shaft (16),an upper, essentially cylindrical area (14),pin bosses (24), which are set back from the piston axis (28) in the direction of the pin axis (28),two shaft wall sections (16) constructed by these in a lower section of the essentially cylindrically constructed area (14) on radially opposite sides in relation to the pin axis (28), andtwo connecting walls (18) connecting the shaft wall sections (16), which are set back, in which the pin bosses (24) lie and which extend as far as the lower edge of the piston shaft,
characterised in thatthe two shaft wall sections (16) are constructed as supporting shaft wall sections and that those areas that offer no assistance to the support of the piston (10) on the cylinder inner wall are left open,the two shaft wall sections (16) have lateral edges (20, 22), which are constructed in any curved shape, wherein the two shaft wall sections (16) are constructed so as to taper upwards in the direction of circumference in a largely corresponding manner with respect to their dimension, andthe connecting walls (18) follow the thereby determined course of the edges (20, 22) of the shaft wall sections (16) running in the direction of the piston axis (30) in such a way that they incline upwards towards each other. - Piston according to claim 1, characterised in that the shaft wall sections (16) are constructed in such a way that in the area of their overall outer surface they ensure the support of the piston (10) on the cylinder wall as supporting shaft wall sections (16).
- Piston according to at least one of the claims 1 or 2, characterised in that the lateral edges (20, 22) of the supporting shaft wall sections (16) are constructed so as to be largely rectilinear in the progression of their tapering.
- Piston according to at least one of the claims 1 or 2, characterised in that the lateral edges (20, 22) of the supporting shaft wall sections (16) are constructed so as to be curved in the progression of their tapering, and that the connecting walls (18) in relation to their progression are constructed so as to be curved in either a concave. or convex manner in the direction of the piston axis (30).
- Piston according to at least one of the previous claims, characterised in that the piston (10) is hollowed out on its underside (32) in the upper area (26) overhanging the set back pin bosses (24).
- Piston according to at least one of the previous claims cheracterised in that the pin bosses (24) are constructed for use with a stepped connecting rod or trapezoidal connecting rod on its sides (34) turned towards each other, in such a way that the distance between the pin bosses (24) is smaller in an upper area than in a lower area.
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