JP2004508501A - 内燃機関のためのピストン - Google Patents

Abstract

内燃機関のためのピストン・ピストンピン・コンロッド構成ユニットにおいて、簡単な形式で、軸受けのオイル保持能力を高めることが望まれている。このために、ボス孔またはスモールエンドのコンロッドアイまたはビックエンドのコンロッドアイが、少なくとも局所的にレーザビームによって粗面化される。

Description

【０００１】
本発明は、有利にはＡｌＳｉ合金から成るピストンを備えたピストン・ピストンピン・コンロッド構成ユニット、およびこのような構成ユニットの軸受けに、規定された粗さを形成する方法に関する。
【０００２】
ピストンについては、ボス孔の負荷を低減させるために種々様々な手段、たとえば負荷軽減ポケット、楕円形のボス孔または成形孔およびキャンバリングが知られている。さらに、ドイツ連邦共和国特許第４４４２８８４号明細書により、ボス頂天の領域で、０．０１ｍｍよりも大きな半径方向の深さを有していてボス孔軸線の方向に延びる切欠きを設けることが公知である。これにより、ピストン頂面での応力レベルが低減する。
【０００３】
しかし、上記手段では、特に締付けコンロッドを備えたピストンにおいて現れるボスの焼付きの問題を解決することはできない。
【０００４】
特開平３−２４６３５４号公報より、ボス孔内部に様々な粗さを調節することも知られている。これは、ボス孔を形成する際に２つの切削工具を、僅かに軸線をずらして挿入することによって行われ、これにより、潤滑が改善される。この公報の図面によれば、ボスの下側の領域よりもボス頂天での粗さが小さくなっている。粗さ分配を形成させるために、上記方法は手間がかかり再現性も悪い。
【０００５】
フランス国特許第２４２８７６２号明細書により、オイル保持能力を向上させるために、ボス孔内部に規定された粗さを形成することが同様に知られている。この場合、ボス孔のラップ加工では、ラップ工具で突出する工具によって、有利には８〜１０μｍの深さを有する溝が生ぜしめられる。この方法も、比較的コストもしくは手間がかかってしまう。
【０００６】
したがって、本発明は、上位概念による内燃機関のための構成ユニットにおいて、簡単に、ピストンのボス孔およびコンロッド軸受けで焼付きもしくはシージングを回避するように、軸受けの粗さに影響を与えるということを課題としている。この課題は、請求項１に基づく構成ユニットもしくは請求項１０に基づく方法によって解決される。有利な変化形は、従属請求項に記載されている。
【０００７】
少なくとも局所的に、ボス頂天の領域で、軸受けをレーザビームで粗面化することによって、焼付きのリスクは減少してオイル保持能力は向上する。レーザビームによって規定された粗さを形成することは、公知の切削工具と比較して簡単であり再現性がある。
【０００８】
レーザは、通常、斜めに孔に向けられなくてはならないので、アルミウム材料に良好に入力結合する、つまり反射があまり起こらないレーザのタイプを使用すると、有利である。
【０００９】
ボス孔の、レーザによって形成されたプロファイリングもしくは面状の粗面化部は、半径方向の、１〜５０μｍ、有利には１０μｍの範囲での成形偏差を有しており、この場合、粗さは通常、凸設部または隆起部によって形成されている。
【００１０】
次に、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
ピストン３は、ボス孔１を備えたボス２を有している。ボス孔１は、ボス頂天の領域で、レーザビームによって粗面化されている。その粗面化された領域を、符号４または５で示す。図面の上半部に、面状の粗面化部４を示し、図面の下半部に、複数の個々のレーザ軌跡によって形成された粗さを有する領域５が形成されていて、これらのレーザ軌跡の間には、粗面化されていない領域が存在する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ピストンの長手方向断面図である。
【図２】
シャフト端部から下から見た、ボス孔の高さでのピストンの横断面図である。

Claims (11)

1. ピストン・ピストンピン・コンロッド構成ユニットであって、ピストン（３）が、軸受けを形成するボス孔（１）を有していて、有利にはＡｌＳｉ合金から成っており、コンロッドが、ビックエンドのコンロッドアイとスモールエンドのコンロッドアイとを有しており、これらのコンロッドアイが、ピストンピンもしくはクランクシャフトのための軸受けを形成している形式のものにおいて、
   当該構成ユニットの少なくとも１つの軸受けが、少なくとも高負荷を受ける領域で、レーザビームによって粗面化されていることを特徴とする、ピストン・ピストンピン・コンロッド構成ユニット。
2. 粗面化された軸受けが、ピストンの少なくとも１つのボス孔（１）である、請求項１記載の構成ユニット。
3. 粗面化された軸受けが、スモールエンドのコンロッドアイである、請求項１記載の構成ユニット。
4. 粗面化された軸受けが、ビックエンドのコンロッドアイである、請求項１記載の構成ユニット。
5. それぞれの軸受けの少なくとも頂天が、プラス／マイナス１０°の角度範囲で、レーザビームによって粗面化されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の構成ユニット。
6. 粗面化された領域が、全体で少なくとも６０°の角度をボス頂天の両側に有している、請求項５記載の構成ユニット。
7. 粗面化部が、多数の狭いレーザトラックによって得られ、各線の間に粗面化されていない領域が存在する、請求項１から６までのいずれか１項記載の構成ユニット。
8. 粗面化部が、軸受けの面状の領域にわたって連続的に存在している、請求項１から６までのいずれか１項記載の構成ユニット。
9. 各軸受けにブシュが成形されており、粗面化部が、ブシュの、ピストンピンもしくは各シャフトの方を向いた面内に位置している、請求項１から４までのいずれか１項記載の構成ユニット。
10. 内燃機関のためのピストンのボス孔、またはコンロッドのビックエンドまたはスモールエンドのコンロッドアイ内に、規定された粗さを形成するための方法において、
    ボス孔の、規定された粗さをレーザビームによって生ぜしめることを特徴とする方法。
11. ボス孔の内部に、規定された粗さが、ボス頂天の領域に局所的にのみ生ぜしめる、請求項１０記載の方法。