(57)【要約】      （修正有）【課題】ピストンの冷却空間の容量減少や溶接後の追加的な清浄や加工、後処理を必要としない接合方法を提供する。【解決手段】ピストン１００ａのピストン上部１０４とピストン下部１０２ａとをそれぞれの接触面１１０，１１２に沿って接触させ、接触しているときにその接触面間に流れる電流を誘導し、その後接触面を離して接触面間にアーク放電を発生させることでピストン上部とピストン下部を接合する。【選択図】図１
2015211985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン軸と、上部の燃焼ボウル表面の少なくとも一部とを定めるピストン下部を準備し、
ピストン上部を前記ピストン下部の近くに、ピストン上部とピストン下部とが共にピストン周囲に広がる環状冷却空間の少なくとも一部を定めるように配置し、
前記ピストン上部とピストン下部とをそれぞれの接触面に沿って接触させ、
ピストン上部とピストン下部との接触面が接触しているときに、ピストン上部とピストン下部との接触面を流れる電流を誘導する方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、
磁気アーク溶接によってピストン上部とピストン下部とを接合する方法。
【請求項３】
請求項１の方法において、
ピストン上部とピストン下部との接触面を離して、それによってピストン上部とピストン下部との接触面間にアーク放電を発生させ、このアーク放電がピストン上部とピストン下部との材料の溶融温度までピストン上部とピストン下部との接触面を熱する方法。
【請求項４】
請求項３の方法において、
ピストン上部とピストン下部との接触面間にアーク放電が発生した後、ピストン上部とピストン下部との接触面を結合する方法。
【請求項５】
請求項４の方法において、
ピストン上部とピストン下部とを結合させかつピストン上部とピストン下部との接触面間にアーク放電が発生した後に、ピストン上部とピストン下部との接触面を冷却する方法。
【請求項６】
請求項１の方法において、
ピストン下部はエンジンボア内面と接するスカート部を備える方法。
【請求項７】
請求項１の方法において、
ピストン上部とピストン下部とはいずれも鉄材で形成されている方法。
【請求項８】
請求項１の方法において、
ピストン上部は第一の材料で形成されており、ピストン下部は第一の材料とは異なる第二の材料で形成されている方法。
【請求項９】
請求項１の方法において、
ピストン下部は冷却空間を概ね封止する半径方向外方に広がった下部フランジを備える方法。
【請求項１０】
請求項１の方法において、
コイルをピストン上部とピストン下部との接触面の少なくとも１つの近くに配置し、コイルによって発生する磁場によってピストン上部とピストン下部との接触面間にアーク放電を誘導する方法。
【請求項１１】
請求項１の方法において、
電流を誘導するときに、ピストン上部とピストン下部が接触している間に、ピストン上部とピストン下部とに電極を当てる方法。
【請求項１２】
請求項１１の方法において、
ピストン上部とピストン下部との間に電流を印加した後にピストン上部とピストン下部との接触面を離すことにより、ピストン上部とピストン下部との接触面間にアーク放電を発生させる方法。
【請求項１３】
ピストン軸と、上部の燃焼ボウル表面の少なくとも一部とを定めるピストン下部を準備し、
ピストン上部をピストン下部に、ピストン上部とピストン下部が共にピストン周囲に広がる環状冷却空間の少なくとも一部を定めるように組み立て、
ピストン上部とピストン下部とを、それぞれの接触面に沿って接触させ、
ピストン上部とピストン下部との接触面が接触しているときに、ピストン上部とピストン下部との接触面間を流れる電流を誘導し、
ピストン上部とピストン下部との接触面間に電流が流れた後にピストン上部とピストン下部との接触面を離すことで、ピストン上部とピストン下部との接触面間にアーク放電を形成し、
ピストン上部とピストン下部との接触面間にアーク放電が形成した後に、ピストン上部とピストン下部との接触面を結合する方法。
【請求項１４】
請求項１３の方法において、
磁気アーク溶接によってピストン上部とピストン下部とを接合する方法。
【請求項１５】
請求項１３の方法において、
ピストン下部はエンジンボア内面と接するスカート部を備える方法。
【請求項１６】
請求項１３の方法において、
ピストン上部とピストン下部とはいずれも鉄材で形成されている方法。
【請求項１７】
請求項１３の方法において、
ピストン上部は第一の材料で形成されており、ピストン下部は第一の材料とは異なる第二の材料で形成されている方法。
【請求項１８】
請求項１３の方法において、
ピストン上部とピストン下部との接触面が接触している間に、ピストン上部とピストン下部との接触面間に電流を誘導するときに、少なくとも１つの磁気コイルをピストン上部とピストン下部との接触面の少なくとも１つに隣接して配置する方法。
【請求項１９】
請求項１２の方法において、
電流を誘導するときに、ピストン上部とピストン下部との接触面が接触している間に、ピストン上部とピストン下部とに電極を当てる方法。
【請求項２０】
請求項１９の方法において、
電流を印加した後にピストン上部とピストン下部との接触面を離すことにより、ピストン上部とピストン下部との接触面の間にアーク放電を形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１４年５月１日に出願された米国仮出願第６１／９８６９４３号の優先権の利益を主張し、また、２０１５年４月１６日に出願された米国出願第１４／６８８４９２号の優先権の利益も主張する。これにより、それらの内容は、それらの内容全体を参照することによって明確に本明細書中に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
内部燃焼エンジンの製造業者は、自社製品の出力と燃費性能の増大を継続して追求している。燃費性能と出力を増大させる一般的な方法の１つは、エンジンにおける例えば、ピストン、コネクティングロッド、その他の搖動部品などの振動質量を減らすことである。エンジンの出力、および／または燃費性能を増やす試みは、作動中の燃焼室の圧力および／または温度を増加させることがある。
【０００３】
エンジン、特にエンジンのピストンは、それゆえ、質量の低減によって増加した応力と、エンジンの作動に関連して増加した圧力および温度と、のもとにある。それゆえ、エンジンの寿命に亘ってこのような作動状態による増加した応力に耐えるためには、ピストンの冷却がますます重要となっている。
【０００４】
ピストン部品の作動温度を下げるために、冷却空間がピストンの周囲に設置されることがある。クランクケースオイルのような冷却剤が冷却空間に導入され、ピストンの往復運動によって冷却空間内に分配され、それによって、ピストンの作動温度が低下する。同時に、冷却空間があることでピストン組立体、およびその製造は全体的に複雑となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
既に知られているピストン部品を結び付ける方法では、冷却空間の構成についてある程度の妥協を必要とする。例えば、摩擦溶接は比較的大きな溶接カール（weld curl）を作り出す。それは、空間内を占有し、それによって、冷却空間の全体の容量が減少する。レーザー溶接は溶接はね（weld spatter）を作り出し、それが冷却空間の内部表面に付着し、一般的には溶接工程の完了後に、追加の清浄や加工を行う必要が生じる。誘導加熱は、溶接カールや溶接はねのような結合部の材料の無駄を低減する一方で、結合されたピストン部品間に挿入する比較的大きな誘導コイルを必要とする。加熱後に接触させられる前の部品間からコイルを取り除くための作業による遅れは、必ず、少なくともいくらかの熱エネルギーの損失をもたらし、それによって結合部を適切に結合するための追加のエネルギーが必要となる。
【０００６】
つまり、上記問題を解決するピストンとその製造方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ピストンと、その製造方法についての例示的な説明が提供されている。例示的な方法は、概ね、ピストン軸と、ピストン上部の燃焼ボウル表面の少なくとも一部とを定めるピストン下部を準備し、ピストン上部をピストン下部に組み立てる。ピストン上部とピストン下部とは共にピストン周囲に広がる環状冷却空間の少なくとも一部を定める。例示的な方法は、さらに、ピストン上部とピストン下部とをそれぞれの接触面に沿って接触させ、ピストン上部とピストン下部との接触面が接触している間に、その接触面間を流れる電流を誘導する。ある１つの例示的な方法では、ピストン上部とピストン下部との接触面を流れる電流を誘導するために、電極がピストンに当てられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ある例示的なピストン組立体の断面図である。
【図２】図１とは異なる例示的なピストン組立体の断面図である。
【図３Ａ】図１の例示的なピストンに用いられているピストン上部の断面図である。
【図３Ｂ】図１の例示的なピストンに用いられているピストン上部の平面図である。
【図４Ａ】図１の例示的なピストンに用いられているピストン下部の断面図である。
【図４Ｂ】図１の例示的なピストンに用いられているピストン下部の側面図である。
【図４Ｃ】図１の例示的なピストンに用いられているピストン下部の平面図である。
【図５Ａ】図１の例示的なピストンを形成するために、図３Ａおよび図３Ｂのピストン上部と図４Ａ〜図４Ｃのピストン下部とを結合する方法の工程を示す図である。
【図５Ｂ】図１の例示的なピストンを形成するために、図３Ａおよび図３Ｂのピストン上部と図４Ａ〜図４Ｃのピストン下部とを結合する方法の工程を示す図である。
【図５Ｃ】図１の例示的なピストンを形成するために、図３Ａおよび図３Ｂのピストン上部と図４Ａ〜図４Ｃのピストン下部とを結合する方法の工程を示す図である。
【図５Ｄ】図１の例示的なピストンを形成するために、図３Ａおよび図３Ｂのピストン上部と図４Ａ〜図４Ｃのピストン下部とを結合する方法の工程を示す図である。
【図５Ｅ】図１の例示的なピストンを形成するために、図３Ａおよび図３Ｂのピストン上部と図４Ａ〜図４Ｃのピストン下部とを結合する方法の工程を示す図である。
【図６】ピストンを作製する例示的な方法の工程フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面について言及すると、説明としての例示が詳細に開示されている。図面は、ここで描かれた例示的なイラストを表しているが、図面は必ずしも縮尺を合わせて描かれてはいないし、いくつかの特徴は例示図の革新的な特徴をよりよく描けるように誇張されて描かれていることがある。さらに、ここで描かれた例示的な図面は、図面や後述の詳細な記述によって開示される正確な形態や構成を余すところなく描かれているわけでなければ、制限しているわけでもない。
【００１０】
詳述における、「例示的なイラスト」や「例」、あるいはそれらに類似する言葉の言及は、例示的な方法とのつながりで描写される、ある特別な特徴、構造、または特質は少なくとも１つのイラストに含まれることを意味する。詳述の様々なところに現れる「あるイラストにおいて」やそれに類する言葉は、必ずしも同じイラストや例の全てについて言及しているわけではない。
【００１１】
図１について言及すると、例示的なピストン１００ａが図示されている。例示的なピストン１００ａは、ピストン上部１０４とピストン下部１０２ａ（または後述する図２に示す１０２ｂ）とを含み、それらは対応する接触面１１０，１１２に沿って結合され、それによってピストン１００ａの環状の結合部Ｊを定めている。ピストン上部１０４は１つかそれ以上のピストンリング溝内の対応するピストンリング、またはオイルリング（図示せず）を受けるように構成されたリングランド１０６を定めている場合もある。ピストン下部１０２ａはスカート部１０３を備えている場合もあり、該スカート部１０３は、ピストンの往復運動の間に内部燃焼エンジンのエンジンボア内面（図示せず）をスライドするか接することによって、ピストンを支持するように構成されている。ピストン下部１０２ａは、２つのピストンピンボス１０５を定めている場合もあり、該ピストンピンボス１０５は、例えばピストンとコネクティングロッドとを選択的に結び付けるために、ピストンピンを受けるピストンピンボア１０７を備えている。
【００１２】
一般に、ピストンの上部１０４とピストン下部１０２とは、共にピストン１００ａの周囲を環状に広がる冷却空間１０８を形成する。図１に示すように、ピストン下部１０２ａは下部フランジ１１４を備えることができ、該フランジ１１４は冷却空間１０８の下側の境界を形成し、ピストン上部１０４が形成する環状空間を閉鎖し、それによって実質的に冷却空間１０８を閉鎖している。閉鎖された冷却空間１０８は、冷却剤や潤滑剤を１つかそれ以上の孔（図示せず）を通して受け取る。その孔は、エンジンクランクケースからのオイルを循環させる冷却ジェット（図示せず）から冷却剤や潤滑剤を受け取る。冷却空間１０８は、冷却剤や潤滑剤を１つかそれ以上の孔（図示せず）を通してクランクケースに戻す。下部フランジ１１４はリングランド１０６の端と接触することで空間を閉鎖しているように描かれているが、他の例示においては、フランジ１１４の半径方向外側の端とリングランド１０６の端の間に隔たりがあることによって、冷却剤を冷却空間の中に入れる／中から出すようにすることもできる。
【００１３】
ピストン上部１０４とピストン下部１０２との接触面１１０，１１２は、それぞれ、燃焼ボウル１２０に沿って結合される。燃焼ボウル１２０は、例えば、図１および図２に示すように、ピストン１００ａの上面に沿って延びている。後述するように、ピストン上部１０４とピストン下部１０２との接触面１１０，１１２は溶接工程で結合され、その溶接工程では、ピストン上部１０４とピストン下部１０２との隣接した上下の接触面１１０，１１２を熱するために電流が用いられる。
【００１４】
図２には、別の例示的なピストン１００ｂが図示されている。このピストン１００ｂは、図１で示されたピストン１００ａと実質的に同じである。しかし、図２のピストン下部１０２ｂは、図１のピストン１００ａで示される下部フランジ１１４を備えていない。つまり、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とによって形成される冷却空間１０８は、概ね、その下方の空間に開かれている。開かれた冷却空間は、例えば冷却ジェットを用いての冷却剤の出し入れがより自由になる。さらに、カバー板（図示せず）を用いてピストン１０２ｂの冷却空間１０８を部分的に、または全体的に閉鎖することもできる。
【００１５】
図１および図２に示された、ピストン上部１０４と下部１０２ａ，１０２ｂとを備えた２つのピストン部品１００ａ、１００ｂ（まとめて１００）は、ピストンの上部および下部、そしてそれらによって形成されるピストン１００の大きさおよび形に関して、柔軟性を持っている。例えば、圧縮高さおよび／またはピストン重心の高さを全体的に低くすることができる。さらに、２つの部品で構成されていることにより、冷却空間１０８内部により複雑な構造を形成することが容易となり、より高い冷却能力を備える効果的な大きさの空間を容易に製造することができるようになる。
【００１６】
ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは、使いやすいあらゆる材料で形成することができる。１つの例示的な方法として、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは、いずれも鉄材で形成される。別の例示的な方法では、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは異なる材料で形成される。ピストン上部１０４とピストン下部１０２とが異なる材料で形成された場合には、上部と下部とのそれぞれの役割に特化した材料を選択することができる。単なる例として、より耐熱性の高い材料をピストン上部１０４に選択することができ、エンジンの作動中にもっとも高い温度と圧力を伴う部分にその材料が配置されることになる。
【００１７】
上述したように、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは、隣接したピストン上部１０４とピストン下部１０２との接触面１１０，１１２の間を流れる電流に基づいた工程によって結合される。１つの例示的な方法では、まず、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とがそれぞれ例えば鋳造、鍛造、加工などの工程で作製される。例えば、図３Ａおよび図３Ｂには例示的なピストン上部１０４が、図４Ａ〜図４Ｃには、下部フランジ１１４を備える例示的なピストン下部１０２ａが図示されている。さらに、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは、異なる工程で作製することもできる。例えば、ピストン上部１０４を鍛造で、またピストン下部１０２を機械加工でそれぞれ作製することができる。
【００１８】
図５Ａ〜図５Ｅと図６では、ある例示的な方法が図示されている。より具体的には、図６は例示的な工程６００を示しており、それはピストン１００ａを作製する方法そのものであり、図５Ａ〜図５Ｅに図示されている。プロセス６００はブロック６０２から始まり、ここでは、ピストン上部（例えば、ピストン上部１０４）が準備される。ピストン上部１０４は、例えば鍛造、加工、鋳造、または焼結などの何らかの工程で作製することができる。さらに、ピストン上部１０４は、使いやすい何らかの材料で作製することができる。
【００１９】
ブロック６０４に進むと、ピストン下部１０２ａ、１０２ｂが準備される。ピストン下部１０２ａ、１０２ｂは例えば鍛造、加工、鋳造、または焼結などの何らかの工程で作製することができる。加えて、ピストン下部１０２ａ、１０２ｂは、使いやすい何らかの材料で作製することができる。ピストン下部１０２は、ピストン上部１０４と同じ材料でも異なる材料でも作製することができ、ピストン上部１０４と同じ工程でも異なる工程でも作製することができる。工程６００は、ブロック６０６に進む。
【００２０】
ブロック６０６では、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは互いに近くに配置される。例えば、図５Ａに示すように、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは、まず、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２が互いにちょうど接触しない程度の近さに配置される。
【００２１】
ブロック６０８に進み、例えば図５Ｂに示すように、コイル２００がピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２に隣接して配置される。ある例示的な方法では、磁気アーク溶接がピストン上部１０４とピストン下部１０２との接触面１１０，１１２を結合するために用いられる。ある例示的な方法では、後続で詳細を記述するように、コイル２００はピストン１００と接触せず、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間にアーク放電を導くのに必要な磁場を作り出すのに十分近くに配置される。工程６００は、ブロック６１０に進む。
【００２２】
ブロック６１０では、図５Ｃに示すように、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２が互いに接触するように合わせられる。１つの例示的な図に示すように、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２が接触した後に、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間に電流が誘導される。例えば、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とが接触しているときに、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とそれぞれに電極２０４ａ，２０４ｂが当てられる。コイル２００を用いて電流を誘導することが可能である一方で、発明者は、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とに電極を当てることで、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間に電流を誘導することのほうが、いくつかの適用においてより有利になることを見出した。電極２０４によって、電流がピストン上部１０４とピストン下部１０２との間に印加される。
【００２３】
ブロック６１２に進み、図５Ｄに示すように、電流がピストン上部１０４とピストン下部１０２との間を流れているときに、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間に隔たりができるように互いに離される。例えば、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２は、比較的小さな距離、あるいは隔たりＧによって離され、ある例示的な方法では、それはほんの数ミリである。電流がピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間を流れているときに、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間を離したことで、図５Ｄとその拡大図によく示されているように、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間にアーク放電が形成される。さらに、コイル２００に起因した磁場が、ピストン下部１０２とピストン上部１０４とそれぞれの接触面１１０，１１２に沿って周囲にアーク放電を誘導する。ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間のアーク放電は、接触面１１０，１１２の近くのピストン上部１０４とピストン下部１０２とを加熱する。つまり、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは、概ね柔らかくなるか液体相に変化して、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とが結合するのに適するようになるまで熱せられる。工程６００は、ブロック６１４に進む。
【００２４】
ブロック６１４において、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは再度接触させられ、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２に沿って、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは結合される。いくつかの例示的な方法では、例えば、概ね柔らかくなった、または液体になった材料を合わせようとする上からの力で、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは接触し、結合するようにされる。熱された材料が冷やされて、再度固まることにより、図５Ｅに示すように、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とは環状の結合部Ｊに沿って結合する。
【００２５】
図１、図２、図５Ｅで示されるように、ピストン上部１０４とピストン下部１０２との間に生成された結合部Ｊは、接触面１１０，１１２に隣接してわずかに広がる形となっている。それにも拘らず、前述の摩擦溶接のようなピストン部品を結び付ける方法で典型的に発生する溶接カールが実質的に発生しないように結合部Ｊが形成される。加えて、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間に電流を印加して導く方法からは、実質的に溶接はねが生成されない。より具体的には、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間を流れる磁気的に誘導された電流は、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２を比較的制御されて熱するために、溶接カールや溶接はねが生じない。そして、どのような場合でも、ピストン上部１０４とピストン下部１０２との間に比較的きれいな結合部が生成され、熱の影響を受ける範囲が小さい。溶接カールや溶接はねがないことで、一般的に、その後の溶接カールや溶接はねをピストン１００から取り除くための加工作業や清浄作業を行う必要を減らすか、または無くすことができる。後続の加工や溶接はねの清浄作業の必要を減らしたり、無くしたりすることは、ピストン１００の冷却空間１０８の内部において特に有利となる。というのは、冷却空間１０８では空間がより制限されていて、冷却剤の流れの断絶を最小限にするためには、滑らかな表面が重要となるためである。加えて、磁気的に誘導された電流を用いることは、この工程中において、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２が熱せられているときに、ピストン上部とピストン下部の接触面の間に配置されるコイルのような部品を用いることなく、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とを比較的近くに配置することができる。結果として、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２は、一般に、一度その接触面間のアーク放電によって十分に熱せられると、とても素早く接触することが可能となる。つまり、熱せられた材料から失われる熱はほとんどない。いくつかの例示的な方法では、これにより、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とを適切に結合するために、ピストン上部１０４とピストン下部１０２との間に追加の回転や相対的な回転を行う必要がなく、あるいは、結合部Ｊにその他あらゆる補強の必要がない。実際、いくらかの方法において、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間のアーク放電を用いることで、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とが接触するまで、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２が接触するまで流れ続ける電流を伴ったままの状態で、電流は残り続け、あるいは接触面１１０，１１２の間を流れ続ける。言い換えると、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２を熱する工程の一部として、例えばコイルのような部品がピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間に配置されていないため、一般的に作業遅れがない、つまり、ピストン上部１０４とピストン下部１０２とを接触する前に、ピストン上部１０４とピストン下部１０２との間にあるコイルを取り除くことを待つ必要がない。
【００２６】
加えて、ピストン上部とピストン下部との接触面１１０，１１２の間に誘導された電流を用いることで、接触面１１０，１１２のさまざまなバリエーションや配置を許容することができる。図１および図２には、ピストン上部１０４とピストン下部１０２の表面は一般的に平らな環状に延びた表面として描かれている。しかし、電流を印加してピストン上部とピストン下部の接触面の少なくとも一部の間に電流を誘導する、ほかのあらゆる互換性のある構成を採用することもできる。
【００２７】
ここで開示された例示的なピストンは、小さなボアでも大きなボアでも制限なく用いることができる。誘導電流の使用により結合部の大きさを小さくしたことで、ピストンの全体形状を小さくする有利な点が得られる。圧縮高さ、つまり、ピストンの半径と上部表面からピンボスによって定められるボアの中央までとの比率、を抑えることができる。全体の高さ、つまり図１、図２に示される例示的なピストンのＨ１および／またはＨ２は、それぞれ、前述のピストンを結び付ける方法によって形成されたピストンより相対的に抑えることができる。例えば、ピストン上部１０４とピストン下部１０２との間の結合部Ｊをほんの少し広げることで、比較的浅いボウル形状とすることができる。つまり、ピストン１００の半径に対して燃焼ボウル１２０の高さを抑えることができる。その結果、全体の高さおよび／または圧縮高さが低くなることで、ピストン１００の大きさと重さが小さくなり、エンジンブロックや部品を全体的に小さくすることができ、エンジンブロック周辺の車体パッケージの自由度が高まる。圧縮高さが低いと、より長いコネクティングロッドを用いることができ、エンジン作動中のエンジンボアに対する横向きの力を減らすことができる。これにより、ピストンとボアの摩擦を減らすことができ、エンジンの効率を向上できる。ここで説明した例示的な誘導電流の方法によりもたらされるピストン組立体の頑強さと材料の選択に柔軟性があることにより、ピストン組立体は燃焼圧力のピークを許容することができる。いくつかの例示で示された単純化された鍛造と結合工程のおかげで、製造コストも抑えることができる。
【００２８】
上記において説明された工程、システム、方法、経験則などに関しては、工程などの段階はある決められた順序で行うものとして説明されてはいるが、ここで説明された以外の順序でも実行されうるものと理解されるべきである。さらに、ある段階は同時に行うことができ、他の段階を追加することができ、ここで説明されたある段階は省くことができるものだと理解されるべきである。言い換えると、ここでの工程の説明は、ある実施形態を説明する目的で提供されたものであり、請求項の発明を制限するものと解釈されるべきでは決してない。
【００２９】
つまり、上記記述は説明のためのものであり、制限するためのものではない。提供された例より多くの実施形態や適用を上記説明から読み取ることができる。発明の範囲は上記説明ではなく、添付の請求項とそのように表題されたものによって決定されるべきである。ここで議論された技術についての更なる発展が予期され、意図される。また、ここで開示されたシステムや方法がそのような将来の実施形態に含まれることが予期され、意図される。要するに、発明は修正や変化が可能であり、後続の請求項によってのみ制限されるということが理解されるべきである。
【００３０】
請求項で使われるすべての言葉は、逆の意味を持つように明示された場合を除き、もっとも合理的に広い解釈と、当業者にとって普通に理解される意味を与えるように意図されている。特に、「ある」、「その」、「該」などの指示語の使用は、逆に請求項が明示的な制限を列挙している場合を除き、示している要素の１つ、または、それ以上を列挙しているものと読まれるべきである。
【図１】
2015211985.tif 000003
【図２】
2015211985.tif 000004
【図３Ａ】
2015211985.tif 000005
【図３Ｂ】
2015211985.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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