JP4504196B2 - 燃焼機関のためのピストン - Google Patents

Description

本発明は請求項１の上位概念部に記載した燃焼機関のためのピストンに関する。

公開明細書ＤＥ３８３００３３Ａ１号によれば、燃焼機関のためのピストンのピン孔に、その天底及び赤道領域に亘って延在する環状の潤滑溝を形成し、これにより、ピン孔に導入されたピストンピンの潤滑に役立つオイルリザブを形成することが公知である。この場合には一般的な形式でまず、前チゼル加工でピン孔がピンボスに形成され、そのあとで第２の加工ステップでピン孔が精密加工される。第３の加工ステップではじめて本来の潤滑溝が、加工済みのピン孔にフライス加工される。

本発明の課題はこれから出発して燃焼機関のためのピストンの、潤滑溝を備えたピン孔をその製作が簡易化されかつコストが低減されるように構成することである。

前記課題は請求項１の特徴として記載した構成によって解決された。

本発明の有利な構成は従属請求項の対象である。

この場合、ピン孔の潤滑溝の本発明による構成は、ピン孔を形成したあとで、ピン孔を精密加工するためと潤滑溝を製作するためとに唯一の別の加工ステップしか必要ではないという利点を有している。何故ならばピン孔の内面に平溝として構成された潤滑溝を形成するためには、ピン孔の内面の精密加工に伴って、潤滑溝の形に相応する相対運動がピストンとチゼルとの間に与えられることしか必要ではないからである。

以下、本発明の１実施例を図面に基づき説明する。

図１は本発明の潤滑溝をそれぞれ１つ有しているピン孔を備えたピストンの断面図。

図２は潤滑溝を断面して示した、図１のピストンの一部分の拡大図。

図３は図１のIII−III線に沿ってピストンを断面して潤滑溝を側方から見た部分断面図。

図１にはピストンヘッド２を有する燃焼機関用のピストン１が断面して示されている。ピストンヘッド２にはそれぞれ１つのピン孔５と８を有する２つのピンボス３と４が一体成形されている。図１にて選ばれた断面方向ではピストン１の両方のシャフトの一方は平面図で示されている。

ピン孔５，６の中央領域にはそれぞれ１つの潤滑溝８，９が設けられている。これらの潤滑溝８，９は図２、すなわち図１からの一部IIの拡大図が示すように溝底１１がピン孔５の長手方向軸線１２に対し平行に位置する中央領域１０を有している。ピストン内側に向かって中央領域１０には、溝底１４がピストン内側に向かって長手方向軸線１２の方向で傾けられた溝領域１３が続いている。溝底１４はピン孔５の長手方向軸線１２に対し、１０°よりも小さい、有利には３°よりも小さい鋭角αを成している。ピストン外側に向かって中央領域１０には、溝底１６がピストン外側に向かってかつ同様に長手方向軸線１２の方向に傾けられ、ピン孔５の長手方向に対し１０°よりも小さい、有利には３°よりも小さい等角αを成す溝領域１５が続いている。ピン孔６における潤滑溝９は潤滑溝８と同じ形を有している。両方の潤滑溝８，９の中央領域１０の深さは約４０から６０μｍの間の値を有している。

概略図である図１及び潤滑溝８を図１のIII−III線に沿って部分的に断面して示した、寸法的には正確ではない側面図においては、潤滑溝８（同様に潤滑溝９も）はピン孔５の天底及び赤道領域に形成され、約２７０°の領域に亘っていることが明らかである。したがってこの場合には天頂では約９０°の領域に亘っては溝は存在していない。この結果、導入されたピストンピンにて作業行程の力の作用のもとで発生する面圧が潤滑溝によって阻害されないという利点が得られる。

潤滑溝８，９はそれぞれ１つのオイルリザーブを形成し、該オイルリザーブはピストン１を備えた機関の始動に際しても、継続運転に際しても、ピン孔５，６に導入された、図示されていないピストンピンを潤滑するためのオイルの供給を保証する。このオイルリザーブは、機関運転中に変形するピストンピンのポンプ作用によって充填されるので、このために特別なオイル供給装置は不要である。

潤滑溝８，９は、従来の、ピン孔の端部に形成される成形孔と同じ形式で製作されている。この場合にはまず前ドリル鋼で本来のピン孔５，６がピンボス３，４に形成される。次いで測方へ突出する切刃を有する回転チゼルでピン孔５，６の内面が精密加工されると同時に平溝として構成された潤滑溝８，９がピン孔５，６，の内面に形成される。

潤滑溝８，９はピン孔５，６の内面の天底及び赤道領域の約２７０°しかカバーせず、断面図で見て図３に示された三カ月形を成しているので、潤滑溝８，９を製作する場合には回転させられるチゼルは回転ごとに潤滑溝８，９の領域で、潤滑溝８，９に要求される４０から６０μｍの深さが達成されるように変位させられる。

択一的に、チゼルが回転させられた状態で、チゼルの刃が潤滑溝８，９を形成しょうとするピン孔５，６の内面領域に位置すると、常にピストン１をわずかに変位させることもできる。

この場合に有利であることはピン孔を形成したあとで本発明による潤滑溝８，９を製作するためには別の加工ステップは１つしか必要でないことである。何故ならば潤滑溝８，９を製作するためには孔内面の精密加工に伴ってピストンとチゼルとの間に潤滑溝８，９の形に相応する相対運動が与えられるだけで済むからである。

潤滑溝をそれぞれ１つ有しているピン孔を備えたピストンの断面図。 図１のピストンの一部の拡大図。 図１のIII−III線に沿ってピストンを断面した図。

符号の説明

１ ピストン
２ ピストンヘッド
３ ピンボス
４ ピンボス
５ ピン孔
６ ピン孔
７ シャフト
８ 潤滑溝
９ 潤滑溝
１０，１０′ 中央領域
１１ 溝底
１２ 長手方向軸線
１３，１３′ 溝領域
１４ 溝底
１５，１５′ 溝領域
１６ 溝底

Claims (3)

1. 燃焼機関のためのピストン（１）であって、
   −ピストンヘッド（２）と、
   −ピストンヘッド（２）に一体成形された２つのピンボス（３，４）と、
   −ピンボス（３，４）に形成されたそれぞれ１つのピン孔（５，６）と、
   を有しており、
   −各ピン孔（５，６）に、ピン孔（５，６）の長手方向軸線（１２）の方向で見て、ピン 孔（５，６）の内面の中央領域に、ピン孔（５，６）の天底領域、つまり、ピン孔（５ ，６）のピストンヘッド（２）とは反対側の下方の領域と、ピン孔（５，６）の赤道領 域、つまり、ピン孔（５，６）の、ピストンヘッド（２）に向いた側の天頂領域と前記 天底領域との間のピン孔（５，６）の中間領域とに亘って周方向に延在する、ピン孔（ ５，６）の長手方向軸線（１２）に対して直角な横断面で見て少なくとも三日月形の潤 滑溝（８，９）がそれぞれ少なくとも１つ形成されている
   形式のものにおいて、
   −潤滑溝（８，９）の溝底（１１）が、ピン孔（５，６）の長手方向にピン孔（５，６） の長手方向軸線（１２）に対し平行に位置する、ピン孔（５，６）の各内面に対し１０ ０μｍよりも小さい深さを有する中央領域（１０，１０′）を有していること、
   −ピストン内側に向かって潤滑溝（８，９）の中央領域（１０，１０′）に、溝底（１４ ）がピストン内側に向かって長手方向軸線（１２）に対して傾斜しかつピン孔（５，６ ）の長手方向軸線（１２）と３°よりも小さい鋭角を成す溝領域（１３，１３′）が続 いており、
   −ピストン外側に向かって潤滑溝（８，９）の中央領域（１０，１０′）に、溝底（１６ ）がピン外側に向かってピン孔（５，６）の長手方向軸線（１２）に対して傾斜しかつ ピン孔（５，６）の長手方向軸線（１２）に対し３°よりも小さい鋭角を成す溝領域（ １５，１５′）が続いている
   ことを特徴とする、燃焼機関のためのピストン。
2. 各潤滑溝（８，９）の深さが各ピン孔（５，６）の内面に対し４０から６０μｍである、請求項１記載のピストン。
3. 各ピン孔（５，６）内に２つ以上の潤滑溝（８，９）が形成されている、請求項１又は２記載のピストン。

Images