JP2013507556A5 - - Google Patents

Description

そのために、前記ピストンは、その使用位置において、通常は下端であって、燃焼室の境界を定める端、すなわち、ピストンクラウンの反対側の下端において、半径方向に形成された少なくとも１つの凹部を有する。換言すれば、使用時にシリンダ壁に対向するピストン本体の壁部と、その間に設けられる連結壁と、により形成されるピストンの内室は、半径方向に拡張される。ピストンを軸方向から見ると、この拡張は、通常、凹部が設けられる連結壁または複数の連結壁の外側において、凸面または膨らみとなる。これは、特に、凹部の領域における壁の厚さが、実質的に隣接する壁の厚さに等しい時に適用される。しかしながら、これに関わらず、その内側における壁の厚さが減少していても、前記凹部または窪みを形成することができ、冷却オイルノズルの異なる位置に対して付加的な空間を提供する。

これは、冷却オイルノズルが、どのような理由があるとしても、半径方向において外向きにわずかにオフセットされ、結果的にノズルのデザインを変更しなければならない状態に比べて、改善をもたらす。本発明のピストンによれば、前記凹部または窪みが、付加的な冷却オイルノズルの位置を可能とし、本発明のピストンの利便性を向上させ、その費用対効果を大きくする。特に、本発明に係る凹部を形成するために、新規の部品を用いることなく、既存のピストン工具を改造できることが分かる。また、本発明に係るピストンの基本的な実用性は、有限要素解析を用いて実証されている。

ピストンの下部における安定性を損なわず、同時に、材料の使用を有利に制限するために、凹部の境界を画する部分における材料厚を、凹部に隣接する領域と概ね同じに構成することが好ましい。

さらに、好適には、凹部の領域におけるピストンの下端は、それに隣接した概ね同じレベルに位置し、ピストンの下端における切り込み等は有利に回避される。

ピストンの下端において、少なくとも１つの凹部に対し、半径方向における１〜３ミリメートルの範囲の深さが好ましいことが分かった。

冷却オイルノズルの構成への対応を考慮に入れるため、または、前記凹部の上の領域へのスムーズなつながりを確保にするため、もしくは、その両方のために、ピストン軸の方向において下端から離れるにしたがい、半径方向における深さが減少するように切り取り部を構成することが好ましいであろう。

本発明に係るピストンの実用に関する初期の考察は、ピストンのカウンタープレッシャー側に前記凹部を構成することが好ましいことを明らかにしている。

本発明は、上記のピストンに加えて、少なくとも１つの冷却オイルノズルを備える内燃機関に関する。冷却オイルノズルと、上記の凹部と、の間の間隔は、動作条件および特定のトレランスを考慮して、２ミリメートル以上であることが好ましい。

図は、ピストンクラウン１２の反対側の下面から見た本発明に係るピストン１０を示す。ピストン１０の下端は、本体壁部１４のそれぞれの下端と、本体壁部１４の間の連結壁１６と、によりここに形成されている。図に示すように、凹部２０は、ピストンのピン穴１８に隣接して連結壁の領域に設けられている。言い換えれば、実施例では、連結壁１６は、実質的に一定の壁厚を有するか、または、軸方向において実質的に同じレベルの端を有し、もしくは、その両方であって、凹部または窪みは、内側、すなわち、反対側の連結壁に向き合うように形成され、半径方向において外側にわずかに膨らんでいる。冷却オイルノズルは、その位置が変更されたとしても前記凹部または窪みに収容することができ、本発明のピストンの配置可能性が、経済的に好ましい方法で向上される。