(57)【要約】  本発明は、内燃機関用のピストン（１）であって、ピストン頂部（５）の半径方向外側の縁部領域に配置された閉鎖されたリングエレメント（６）が設けられており、該リングエレメント（６）が、耐高温性の接着剤を用いてベース体（４）と結合されている形式のものに関する。このような形式の内燃機関用のピストンにおいて、本発明の構成では、ベース体（４）が鍛造されたアルミニウムから成っており、リングエレメント（６）がニレジストから成っており、ベース体（４）とリングエレメント（６）との間に、閉鎖されたリング状の冷却通路（１５）が配置されていて、該冷却通路（１５）に冷却オイルを導入・排出するための開口が設けられている。そしてこのような構成によって、単純な構造を有していて、安価に製造可能であり、かつ熱による高負荷に耐えることができるピストン（１）が得られる。
2008522086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用のピストン（１）であって、
ピストン頂部（５）を有するベース体（４）と、
該ベース体（４）の、ピストン頂部（５）とは反対側に配置されたピンボス（８）と、該ピンボス（８）を互いに結合するスカートエレメント（９）と、
ピストン頂部（５）の半径方向外側の縁部領域に配置された閉鎖されたリングエレメント（６）とが設けられており、該リングエレメント（６）が、耐高温性の接着剤を用いてベース体（４）と結合されている形式のものにおいて、
ベース体（４）が鍛造されたアルミニウムから成っており、
リングエレメント（６）がニレジストから成っており、
ベース体（４）とリングエレメント（６）との間に、閉鎖されたリング状の冷却通路（１５）が配置されていて、該冷却通路（１５）に冷却オイルを導入・排出するための開口が設けられており、
ピストン頂部（５）に燃焼凹部（７）が一体成形されていて、該燃焼凹部（７）の縁部が、リングエレメント（６）から間隔をおいてピストン頂部（５）の半径方向内側領域に配置されていることを特徴とする、内燃機関用のピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の内燃機関用のピストン、すなわち、内燃機関用のピストンであって、ピストン頂部を有するベース体と、該ベース体の、ピストン頂部とは反対側に配置されたピンボスと、該ピンボスを互いに結合するスカートエレメントと、ピストン頂部の半径方向外側の縁部領域に配置された閉鎖されたリングエレメントとが設けられており、該リングエレメントが、耐高温性の接着剤を用いてベース体と結合されている形式のものに関する。
【０００２】
ＤＥ３７１４４００Ａ１に基づいて公知の内燃機関用のピストンでは、ピストン頂部側の縁部領域に閉鎖されたリングエレメントが配置されていて、このリングエレメントはピストンのベース体と耐高温性の接着剤を用いて結合されており、その目的は、そのためにボス側に配置されたセラミックス製のリング保持体を固定することにある。セラミック材料はこの場合、セラミック材料固有の断熱作用を利用するため及びリング保持体の熱による膨張を減じるために選択されており、リング保持体は、極めて高い熱負荷を受けるリングエレメントと接触していて、ゆえに極めて大きな熱負荷にさらされる。個々のピストン部分の極めて大きな熱負荷に基づく、熱によるピストンの損傷を回避するこの公知の方法は、しかしながら極めて複雑もしくは高価であり、ひいてはピストンの製造コストを著しく高騰させるという欠点を有している。
【０００３】
ゆえに本発明の課題は、単純な構造を有していて安価に製造可能でかつ熱による高負荷に耐えることができるピストンを提供することである。
【０００４】
この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた形式の内燃機関用のピストンを改良して、ベース体が鍛造されたアルミニウムから成っており、リングエレメントがニレジストから成っており、ベース体とリングエレメントとの間に、閉鎖されたリング状の冷却通路が配置されていて、該冷却通路に冷却オイルを導入・排出するための開口が設けられており、ピストン頂部に燃焼凹部が一体成形されていて、該燃焼凹部の縁部が、リングエレメントから間隔をおいてピストン頂部の半径方向内側領域に配置されているようにした。
【０００５】
特に、ピストンベース体とリングエレメントとの間に簡単に形成可能な冷却通路は、リング部分のみならず、燃焼凹部の極めて高い熱負荷を受ける縁部を良好に冷却することができ、ひいては本発明によるピストンが極めて高い熱負荷耐性を得るのに役立つ。
【０００６】
次に図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
【０００７】
図１は、本発明によるリングエレメントを備えた内燃機関用のピストンを、互いに９０°ずらしてピストンを縦断面した２つの半部から成る断面図であり、
図２は、リングエレメントを備えたピストンの縁部領域を断面して示す拡大図である。
【０００８】
図１には内燃機関用のピストン１が、２つの半部から成る断面図で示されており、この断面図において左半部は、ボス孔３の長手方向軸線２に沿ってピストン１を断面した図であり、右半部は左半部に対して９０°ずらしてピストン１を断面した図である。
【０００９】
ピストン１はほぼ円筒形のベース体４から成っており、このベース体４の一方の端面はピストン頂部５を形成している。ピストン頂部５の半径方向外側領域には、閉鎖されたリングエレメント６が配置されている。ピストン頂部５の中央領域には燃料凹部７が一体成形されており、この燃焼凹部７の縁部はリングエレメント６から間隔をおいてピストン頂部５の半径方向内側領域に配置されている。さらにベース体４はピストン頂部５とは反対の下側に、ボス孔３用のピンボス８と、ピンボス８を互いに結合するスカートエレメント９とを有している。リングエレメント６はその半径方向外側に位置している周面１０に、図示されていない圧縮リングのためのリング溝１１を有している。このリング溝１１の下にはベース体４の周面１２に、第２のリング溝１３が配置されており、この第２のリング溝１３のピンボス側にはさらにオイル溝１４が設けられている。
【００１０】
リングエレメント６とベース体４のピストン頂部側領域との間には、閉鎖されたリング状の冷却通路１５が配置されており、この冷却通路１５は一部がベース体４に一体成形された切欠き１６によって、かつ一部がリングエレメント６に一体成形された切欠き１７によって形成されている。図示されていないオイル供給開口及びオイル排出開口を介して、冷却オイルが冷却通路１５に対して導入及び排出される。
【００１１】
ベース体４はアルミニウムから製造されており、この場合まず初めに鍛造によってブランクが製造され、このブランクには切削による製造方法（旋削加工、フライス加工）によって最終形状が与えられる。
【００１２】
リングエレメント６は鋳造方法でニレジストから製造され、この際同様にまず初めにブランクが製造され、このブランクには、切削による製造方法を用いて、図１に示された形状が与えられる。ニレジストは、合金成分としてニッケル、マンガン、銅及びクロムが添加されているオーステナイト鋳鉄である。ベース体４とリングエレメント６との間における接触領域１８，１９を介して、リングエレメント６は耐高温性の接着剤を用いてベース体４と結合されている。
【００１３】
図２には、ピストン１のピストン頂部側の縁部領域が、リングエレメント６、リングエレメント６とベース体４とによって形成された冷却通路１５、及び一部がリングエレメント６内にかつ一部がベース体４内に配置されたリング部分２０と共に、拡大されて示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるリングエレメントを備えた内燃機関用のピストンを、互いに９０°ずらしてピストンを縦断面した２つの半部から成る断面図である。
【図２】リングエレメントを備えたピストンの縁部領域を断面して示す拡大図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  ピストン、  ２  長手方向軸線、  ３  ボス孔、  ４  ベース体、  ５  ピストン頂部、  ６  リングエレメント、  ７  燃焼凹部、  ８  ピンボス、  ９  スカートエレメント、  １０  リングエレメント６の周面、  １１  リング溝（圧縮リング溝）、  １２  ベース体４の周面、  １３  第２のリング溝、  １４  オイルリング溝、  １５  冷却通路、  １６  切欠き、  １７  切欠き、  １８  接触領域、  １９  接触領域、  ２０  リング部分
【図１】
2008522086.tif 000003
【図２】
2008522086.tif 000004
【国際調査報告】
2008522086.tif 000005
2008522086.tif 000006
2008522086.tif 000007
2008522086.tif 000008
2008522086.tif 000009
2008522086.tif 000010