JP2002543275A - リング溝をレーザビームによって硬化させる方法 - Google Patents

リング溝をレーザビームによって硬化させる方法

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Abstract

(57)【要約】 鋼ピストンもしくは鋼から成るピストンヘッドの溝を硬化させる方法では、溝底部が硬化させられることが阻止されることが望ましい。このためには、レーザビームがピストン外径に対してほぼ接線方向で溝側面に向けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本出願は、鋼から成るピストンヘッドのリング溝、鋼ピストン、鋼下側部分ま
たは鋼ピストン頂面をレーザビームによって硬化させる方法に関する。
【０００２】 このような形式の方法は、アメリカ合衆国特許第５５１５７７０号明細書およ
び特開昭６１−１４９４２４号明細書に基づき公知である。一般的に、このよう
な形式の方法では、溝の前縁部が溶融されずかつ溝底部が硬化させられないこと
が重要である。なぜならば、そこには、高められた応力レベルが付与されるから
である。
【０００３】 溝の前縁部が溶融されることを阻止するために、前記特開昭６１−１４９４２
４号明細書（図２参照）によれば、縁部が特別な装置によって陰影付け処理され
る。前記アメリカ合衆国特許第５５１５７７０号明細書では、レーザビームの位
置が正確に特徴付けられる。
【０００４】 両方法に共通していることは、レーザビームがピストンの中心軸線に対して半
径方向で入射し、これによって、レーザビームの仮想延長線において、このレー
ザビームがピストンの中心軸線と交差することおよび硬化前に、吸収を増大させ
る黒鉛コーティングが被着されることである。
【０００５】 本発明の問題は、冒頭で述べた形式の方法において、溝底部が硬化させられる
ことを阻止することである。
【０００６】 この問題は、請求項１の特徴部に記載の特徴によって解決される。有利な実施
態様は従属請求項の対象である。
【０００７】 ほぼ接線方向のビームガイドによって、溝底部の方向へのレーザビームの反射
が確実に回避される。さらに、請求項２によれば、衝突角度が適宜に小さい場合
には、向かい合って位置する溝側面の方向への反射も回避される。この場合、ほ
ぼ接線方向のビームガイドとは、リング溝の平面に投射されたレーザビームが割
線としてピストンもしくはピストンヘッドのリング溝の領域に外周でしか交差し
ないことを意味している。換言するならば、レーザビームはほぼ周方向でピスト
ンに向かってガイドされる。
【０００８】 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【０００９】 リング溝２，３を備えたピストンヘッド１は緊締装置（図示せず）内に回転可
能に収容されている。ピストンヘッド１は溝平面で断面して図示してある。ピス
トンヘッド１の溝はレーザビームによって硬化させられる。レーザビームの経路
は破線によって図示してある。レーザビームはピストンヘッド１の外径に対して
ほぼ接線方向で溝側面５に向けられる。
【００１０】 図２には、ピストンの中心軸線４が示してある。溝側面平面とレーザビームと
の間の角度は比較的小さく設定されていて、１５゜よりも小さい値である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ピストンヘッドに対して相対的なレーザビームの経路を上方から見た図である
。
【図２】 ピストンヘッドに対して相対的なレーザビームの経路の側面図である。
【符号の説明】
１ ピストンヘッド、 ２ リング溝、 ３ リング溝、 ４ 中心軸線、
５ 溝側面
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１月１３日（２００１．１．１３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 103:04 Ｂ２３Ｋ 103:04 (72)発明者 カール プファイル ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト マ ーレシュトラーセ 48アー Ｆターム(参考） 3J044 AA02 AA18 BA03 BB07 BC03 4E068 AA03 AH00 DA02 DB01 4K042 AA23 BA03 DA01 DB04 DF02 EA01

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鋼から成るピストンヘッドのリング溝、一体の鋼ピストン、
    鋼から成るピストン頂面またはピストンの鋼下側部分をレーザビームによって硬
    化させる方法において、 レーザビームをピストン外径に対してほぼ接線方向で溝側面（５）に向けるこ
    とを特徴とする、鋼から成るピストンヘッドのリング溝、一体の鋼ピストン、鋼
    から成るピストン頂面またはピストンの鋼下側部分をレーザビームによって硬化
    させる方法。
  2. 【請求項２】 レーザビームを溝側面平面に対して比較的小さい角度で溝側
    面（５）に向け、これによって、一方の溝側面（５）から反射したビームを溝底
    部にもそれぞれ他方の溝側面（５）にも衝突させないようにする、請求項１記載
    の方法。
  3. 【請求項３】 硬化させたい領域に、吸収を増大させるための表面コーティ
    ングを行わない、請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の方法を実施するための装置において、 レーザ硬化のための当該装置が、切削加工用の工作機械内に組み込まれており
    、これによって、構成部分の硬化と完全加工とが、同じ締込み下で可能となるこ
    とを特徴とする、請求項１記載の方法を実施するための装置。
  5. 【請求項５】 両溝側面（５）を同時に硬化させる、請求項１から３までの
    いずれか１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 鋼から成るピストンヘッド、鋼ピストン、鋼ピストン頂面ま
    たは鋼下側部分において、 少なくとも１つのリング溝が、請求項１の方法により硬化させられていること
    を特徴とする、鋼から成るピストンヘッド、鋼ピストン、鋼ピストン頂面または
    鋼下側部分。
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