JP2006517015A

JP2006517015A - 一体的なピストンの冷却通路にシェーカ孔を形成する方法

Info

Publication number: JP2006517015A
Application number: JP2006500472A
Authority: JP
Inventors: シャープライナー
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2024-01-14
Also published as: JP4567663B2; CN100360785C; BRPI0406784A; US20040140111A1; HK1084170A1; DE10301367A1; WO2004065776A1; EP1583897A1; KR101067621B1; KR20050088252A; BRPI0406784B1; US6772846B1; EP1583897B1; CN1745240A

Abstract

本発明は、ほぼ環状の結合部（８）を介して、各１つのピン孔（３）とピストンスカートエレメント（１０）とを備えたピストンボス（９）がピストンヘッド（２）に結合されている、一体的なピストン（１）の冷却通路（５）にシェーカ孔（１３）を形成する方法に関する。本発明の方法では、冷却通路（５）に形成されるシェーカ孔（１３）に対して同軸的に、貫通孔（１２）を結合部（８）に穿孔し、次いでそれぞれの貫通孔（１２）に導入されたドリルによって、相応なシェーカ孔（１３）をピストンヘッド（２）の下側に穿孔する。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載された、一体的なピストンの冷却通路にシェーカ孔を形成する方法に関する。

特許出願ＰＣＴ／ＥＰ０２／０２３８１に基づいて公知の冷却通路ピストンでは、ピストンボスとピストンスカートエレメントとが、ほぼリング状の結合部を介してピストンヘッドと結合されている。この公知のピストンは、冷却通路の下に環状の凹設部もしくは切欠きを有しているにもかかわらず、上記先行技術に基づいて公知の一体的な冷却通路ピストンの冷却通路に、ピストン頂部の冷却を改善するために、ピストン頂部に向かってシェーカ孔を形成することを可能にする方法は、従来知られていない。

特許出願ＤＥ１０２４４５１２.５に基づいて公知の複数部分から成る冷却通路ピストンは、ピストン下側部分と、下方に向かって開放した冷却通路を備えたピストン上側部分とから成っており、このような冷却通路ピストンに、シェーカ孔を形成することは公知である。このような複数部分から成る冷却通路ピストンでは、シェーカ孔は、ピストン上側部分がピストン下側部分に取り付けられ、これによって冷却通路が閉鎖される前に、ピストン頂部に向かって穿孔される。

ゆえに本発明の課題は、安定性の理由から機械的な結合部を介してピストン上側部分に結合されているピンボスとピストンスカートエレメントとを備えた一体的なピストンの冷却通路に、ピストン頂部の冷却を改善するためのシェーカ孔を形成することができる、方法を提供することである。

この課題を解決するために本発明の方法では、請求項１の特徴部に記載のようにした。

次に図面を参照しながら本発明の１実施例を説明する。

図１は、本発明による一体的なピストンを示す断面図であって、左半部は図２のＢ−Ｂ線に沿ってピストンを断面し、右半部は図２のＣ−Ｃ線に沿ってピストンを断面した図であり、
図２は、本発明によるピストンをピンボスの長手方向軸線に沿って、ピストン頂部に対して平行に断面した図である。

図１には一体的なピストン１が示されており、このピストン１のピストンヘッド２はピンボス９とは反対の側に燃焼凹部４を有し、かつピンボス９に向けられた側には、ピストンヘッド２の縁部の近傍に配置された冷却通路５を有している。冷却通路５は、ピストンヘッド２の縁部に成形されていてピンボス９に向かって開放した凹設部６から成っており、この凹設部６は、例えば２部分から成る皿ばねとして形成されたカバーリング７によって閉鎖されており、このカバーリング７は予負荷された状態で、ピストンヘッド２における相応な支持部に挿入される。

冷却通路５の内側に全面的に設けられていてほぼリング状に延びる結合部８を介して、ピストンヘッド２は図１の左半部（図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図）に示されているように各１つのピン孔３を有する２つのピンボス９と機械的に結合され、かつ図１の右半部（図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図）に示されているように圧力側及び反圧力側のピストンスカートエレメント１０と機械的に結合されている。

ピン孔３の長手方向軸線１１に沿って断面してＡＡの方向で見た断面図である図２には、ピストンヘッド２の下側面が示され、かつピストンスカートエレメント１０の領域においてはピストンヘッド２におけるピストンスカート１０の結合部８の下側面が示されている。図２から分かるように、ピストンスカート１０の結合部８に形成された貫通孔１２（図１及び図２に図示）は、ピストンヘッド２の下側面に穿孔された複数のシェーカ孔（Shakerbohrungen）１３に対して同軸的に配置されている。これらのシェーカ孔１３はここでは、図２ではカバーリング７が取り外されていることによって見える。ピンボス９の前側１４の領域には、ピストンヘッド２の下側に穿孔された別のシェーカ孔１３が設けられており、これらのシェーカ孔１３の配置形式及び数は、その都度の必要性に応じて自由に選択可能である。

ピストンヘッド２の下側におけるシェーカ孔１３の機能は、冷却通路５内における冷却オイルのためのシェーカ室を形成することにあり、これらのシェーカ室は、ピストン軸線１５の方向におけるピストン１の往復運動時に冷却オイルによって満たされ、ひいては冷却オイルによるピストン１もしくはピストンヘッド２の冷却作用を高める。この場合通路１６は、冷却通路５内にある冷却オイルの流出部として働き、流出した冷却オイルは供給／排出開口１７（図２）を介して冷却通路５に達する。

孔１２，１３の形成を除けば、鋼又は鍛造可能なアルミニウム合金から成るピストン１の製造は、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＥＰ０２／０２３８１に基づいて公知である。ピストンボス９の前側１４の近傍に配置されたシェーカ孔１３の形成は、特許出願ＤＥ１０２４４５１１.７に基づいて公知のように行われる。問題は、方向ＡＡで見てピストンスカートエレメント１０の結合部８の後ろに位置するシェーカ孔１３を穿孔する際に生じる。

本発明によればこの問題は、まず初めに、特定の直径を有する貫通孔１２を適宜な箇所においてピストンスカートエレメント１０の結合部８に形成することによって、解決される。その後でこれらの貫通孔１２に対して同軸的にシェーカ孔１３を、ピストンヘッド２の下側に穿孔するが、この場合そのために使用されるドリルは、貫通孔１２の直径よりも小さな直径を有していて、このドリルを貫通孔に導入し、これにより貫通孔１２に対して同軸的にシェーカ孔１３をピストンヘッド２の下側に穿孔する。

択一的に、まず初めに十分な長さを有する第１のドリルを用いて貫通孔１２を適宜な箇所において、ピストンスカートエレメント１０の結合部８に穿孔し、同じ作業工程においてシェーカ孔１３を下から冷却通路５の凹設部６に穿孔することも可能である。この場合には次いで、第１のドリルよりも大きな直径を有する第２のドリルを用いて、初めに貫通孔１２を拡大させ、次にシェーカ孔１３の縁部をばり取りする。

本発明による一体的なピストンを示す断面図であって、左半部は図２のＢ−Ｂ線に沿ってピストンを断面し、右半部は図２のＣ−Ｃ線に沿ってピストンを断面した図である。本発明によるピストンをピンボスの長手方向軸線に沿って、ピストン頂部に対して平行に断面した図である。

符号の説明

１ピストン、２ピストンヘッド、３ピン孔、４燃焼凹部、５冷却通路、６凹設部、７カバー、８結合部、９ピンボス、１０ピストンスカートエレメント、１１ピン孔の長手方向軸線、１２貫通孔、１３シェーカ孔、１４ピンボス９の前側、１５ピストン軸線、１６通路、１７供給／排出開口

Claims

ピストンヘッド（２）のピストン頂部とは反対の側に、ほぼリング状に環状の結合部（８）を介して、各１つのピン孔（３）とピストンスカートエレメント（１０）とを備えたピストンボス（９）が一体成形されているピストン（１）において、ピストンヘッド（２）の、一体的なピストン（１）のピストン頂部とは反対側に配置された冷却通路（５）に、シェーカ孔（１３）を形成する方法において、
冷却通路（５）に形成されるシェーカ孔（１３）に対して同軸的に、貫通孔（１２）を結合部（８）に穿孔し、
貫通孔（１２）の直径よりも小さな直径を有するドリルを、貫通孔（１２）に導入し、
次いでそれぞれの貫通孔（１２）に導入されたドリルによって、相応なシェーカ孔（１３）をピストンヘッド（２）の下側に穿孔することを特徴とする、一体的なピストンの冷却通路にシェーカ孔を形成する方法。
シェーカ孔（１３）の軸線の少なくとも一部が、ピストン軸線（１５）に対して平行に延びている、請求項１記載の一体的なピストン（１）の冷却通路（１５）にシェーカ孔（１３）を形成する方法。
シェーカ孔（１３）の軸線の少なくとも一部が、ピストン軸線（１５）に対して鋭角を成して延びている、請求項１記載の一体的なピストン（１）の冷却通路（１５）にシェーカ孔（１３）を形成する方法。
シェーカ孔（１３）が円筒形の又は長孔形の形状を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の一体的なピストン（１）の冷却通路（１５）にシェーカ孔（１３）を形成する方法。
シェーカ孔（１３）が半径方向において対称的にかつ／又は非対称的に、冷却通路（５）の全周にわたって分配配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の一体的なピストン（１）の冷却通路（１５）にシェーカ孔（１３）を形成する方法。
請求項１の上位概念部に記載された、一体的なピストン（１）の冷却通路（１５）にシェーカ孔（１３）を形成する方法において、
第１の作業工程において第１のドリルを用いて、貫通孔（１２）を結合部（８）に形成し、かつシェーカ孔（１３）を冷却通路（５）に形成し、
第２の作業工程において、第１のドリルの直径よりも大きな直径を有する第２のドリルを用いて、貫通孔（１２）を増大し、次いでシェーカ孔（１３）の縁部をばり取りすることを特徴とする、一体的なピストンの冷却通路にシェーカ孔を形成する方法。