(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの間隔を置いて設けられた一対のピンボスにピンホールを穿孔するためのシステムであって、
第１の軸を中心として回転可能であり前記第１の軸に沿って移動しないように固定された切削部材を備え、前記切削部材は、前記間隔を置いて設けられたピンボスに前記ピンホールを同時に穿孔するのに十分な長さを有し、
前記第１の軸に沿って前記切削部材から間隔を置いて設けられたスライド部材を備え、前記スライド部材は、前記第１の軸に沿って前記切削部材に向かう方向および前記切削部材から遠ざかる方向において直線的に移動可能であり、
前記スライド部材上に配置された固定部材を備え、前記固定部材は前記ピストンを前記固定部材上で固定的に保持し、前記固定部材は、前記第１の軸と交差する第２の軸および前記第１の軸と前記第２の軸とに交差する第３の軸いずれに沿っても移動可能であり、
前記固定部材および前記スライド部材と連絡して機能することが可能な閉ループリニアモータ制御システムを備え、
前記閉ループリニアモータ制御システムは、前記スライド部材を前記第１の軸に沿って前記切削部材に向かう方向に移動させて前記切削部材を前記ピストンの前記ピンホールに挿入するようにプログラムされ、かつ、前記閉ループリニアモータ制御システムは、前記固定部材を前記第２の軸および前記第３の軸に沿って予め定められた経路を移動させることにより前記ピンホール双方を同時に穿孔するようにプログラムされている、システム。
【請求項２】
ピストンにピンホールを形成する方法であって、
スライド部材上で支持された固定具を準備するステップを含み、前記スライド部材は前記固定具を第１の水平方向において移動させるように構成され、
ピストン本体を前記固定具に固定するステップと、
切削部材を前記第１の水平方向と平行に延びる第１の軸を中心として回転させるステップと、
前記スライド部材とともに前記固定具を前記第１の水平方向において移動させることにより、前記ピストン本体を前記回転している切削部材と切削接触させるステップと、
前記ピストンが前記固定具に固定された状態で、水平方向でありかつ前記第１の水平方向に対して垂直である第２の方向において前記固定具を移動させるとともに、前記ピストンが前記固定具に固定された状態で、前記第１および第２の水平方向に対して垂直である鉛直方向において前記固定具を移動させることにより、前記ピストン本体のピンホールを機械加工するステップとを含む、方法。
【請求項３】
前記固定具を前記第１の水平方向において移動させるステップの間、前記切削部材を、前記ピストン本体の、横方向に間隔を置いて設けられたピンボスと、切削接触させることにより、前記ピストン本体のピンボスにおけるピンホールを機械加工するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記切削部材を、前記第１の水平方向おいて移動しないように固定するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記固定具を、閉ループ制御システムからのフィードバックに応じて、前記第１および第２の水平方向において移動させるステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
所望のピンホール径よりも小さい外径を有する切削部材を与えるステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記切削部材の一部分を移動させて前記ピストン本体と切削接触させそれと同時に前記切削部材の別の部分を前記ピストン本体と切削接触しない状態に保つステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
１．技術分野
本発明は、概してピストンに関し、より具体的にはピストンにピンホールを形成する方法およびそのための穿孔システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２．関連技術
ピストンは、リストピンを受けるように構成された、直径方向に対向するピンホールを有する。リストピンは、コネクティングロッドに接続されてクランクシャフトの回転運動をシリンダボアにおけるピストンの往復線形運動に変換する。リストピンは、要望に応じてピンホール内においておよび／またはコネクティングロッドのボアに対して相対的に移動するように構成することができる。いずれにせよ、リストピンとピンホールおよび／またはコネクティングロッドのボアとの間の摩擦による磨耗を最小にすることが望ましい。したがって、それぞれの孔を正確に形成することは、この組立品に長い耐用年数を与える上で重要である。
【０００３】
通常、ピストンのピンホールは、ピストンを固定位置で保持しつつ切削工具をピストンのピンボスを通して線形的に動かすことによって形成される。典型的には、ピンホールは、時を異にして別々の作業によって形成されるか、または、同時に、ピストンの両側に配置された別々の切削工具を用いて形成される。切削工具は、回転し、かつ、ピストンの中央の長手方向の軸と交差する軸に沿って線形的に移動するように、構成される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のある局面に従うピストンピンホール穿孔システムは、第１の軸を中心として回転可能な切削部材と、第１の軸に沿って切削部材から間隔を置いて設けられたスライド部材とを備える。スライド部材は、第１の軸に沿って切削部材に向かう方向および切削部材から遠ざかる方向に移動できる。さらに、固定具が、スライド部材によって支持され、固定具に対して固定される関係にあるピストンを支えるように構成される。固定具は、第１の軸と交差して延びる第２の軸に沿って、および、第２の軸と異なる第３の軸に沿って移動可能であり、第３の軸は第１の軸と交差して延びる。
【０００５】
本発明の別の局面に従い、ピストンにピンホールを形成する方法が提供される。この方法は、ピストンを固定具に固定するステップを含む。次に、切削部材を第１の軸を中心として回転させ、固定具を第１の軸に沿って移動させて、ピストンを切削部材と切削接触させる。さらに、固定具を、第１の軸と交差して延びる第２の軸に沿って、および、第２の軸と異なる第３の軸に沿って移動させる。第３の軸は第１の軸と交差して延びる。
【０００６】
本発明の上記およびその他の局面、特徴、および利点は、現在好ましい実施の形態および最良の形態についての以下の詳細な説明、下記請求項、および添付の図面と関連付けて検討されると、さらに容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の現在好ましい１つの局面に従って構成されたピストンピンホール穿孔システムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
現在好ましい実施の形態の詳細な説明
より詳しく図面を参照すると、図１は、現在好ましい１つの実施の形態に従って構成されたピストンピンホール穿孔システム１０を示している。このシステム１０は、車両の内燃機関（図示せず）のピストン１３に、円形または非円形の任意の周囲輪郭形状を有するピストンピンホール１２を形成するように機能することができる。所望の輪郭形状は、制御システム１４を通して制御されたフィードバックを行なうことにより正確に形成できる。このシステム１０は、切削部材１６と、スライド部材１８と、固定具２０とを含む。切削部材１６は第１の軸２２を中心として回転可能であり、スライド部材１８は、矢印Ａｘで示すように第１の軸２２に沿って切削部材１６に向かう方向および切削部材から遠ざかる方向に移動することができる。固定具２０は、スライド部材１８によって支持され、矢印Ａｙで示すように、第１の軸２２と交差または実質的に交差して延びる第２の軸２４に沿って、スライド部材に対して相対的に移動することができ、また、矢印Ａｚで示すように、第１の軸２２と交差または実質的に交差して延び、好ましくは第２の軸２４と交差または実質的に交差して延びる第３の軸２６に沿っても、移動することができる。固定具２０は、固定具と固定された関係にあるピストン１３を支えるように構成される。このため、ピストン１３は、固定具２０とともに移動することができ、スライド部材１８とともに移動することもできる。したがって、ピストン１３は、第１の軸２２、第２の軸２４、および第３の軸２６に沿って、切削部材１６に対して相対的に移動することができ、これによって、ピンホール１２を要望に応じて任意の適切な周囲形状となるように形成することができる。
【０００９】
切削部材１６は、切歯または研削面の任意の適切な構成を有する切削工具として設けることができる。切削部材１６を用いて、ピンホール１２のうち１つのピンホール、または、横方向に間隔を置いて設けられたピンボス２５、２７に１対のピンホール１２を、一回の処理で形成することができる。よって、直径方向に対向するおよび／または横方向に間隔を置いて設けられた１対のピンホール１２を、一回の処理で形成することができる。したがって、好ましくは、横方向に間隔を置いて設けられたピンボス２５、２７双方を通って延びるのに十分な長さを有する切削部材１６が与えられる。切削部材１６は、第１の軸２２を中心として回転することができるが、ピンホール形成処理の間は第１の軸２２に沿った固定位置で維持することができる。
【００１０】
スライド部材１８は、切削部材１６から第１の軸２２に沿って間隔を置いて設けられる。スライド部材１８は、ベース２８によって支持され、第１の軸２２に沿って切削部材１６に向かう方向および切削部材１６から遠ざかる方向において実質的に直線の線形経路に沿い、ベース２８に対して相対的に移動して、ピンホール切削処理を開始および終了するように構成される。ピストン１３および固定具２０は、スライド部材１８が第１の軸２２に沿って前進して切削部材１６と最初に切削係合する際、スライド部材１８に対して固定された状態を保つことができる。スライド部材１８は、第１の軸２２に沿い、横方向に間隔を置いて設けられたピンボス２５、２７のうち少なくとも一方または双方を切削部材１６と切削接触させるのに足りるだけ移動する。したがって、ピンホール１２のうち一方または双方を、１つの切削部材１６によって一回の切削処理で形成できる。このため、切削部材１６は、所望の切削位置に移動したときに、ピンボス２５、２７のうちの一方または双方を通って延びることになる。
【００１１】
スライド部材１８が第１の軸２２に沿って所望の位置まで進み、ピストンのピンボス２５、２７のうち一方または双方が切削部材１６と切削係合した状態で、その上にピストン１３を載せた固定具２０を、第２の軸２４および第３の軸２６に沿って、同時におよび／または別々に、移動させる。ピストン１３を固定具２０とともに移動させている間、スライド部材１８を静止位置で維持できる。さらに、固定具２０を第２の軸２４および第３の軸２６に沿って移動させている間、切削部材１６は、要望に応じて変化させることができる所望のｒｐｍで、第１の軸２２を中心としてこれと同軸の関係で回転し続ける。したがって、固定具２０が第１の軸２２と交差して延びる第２の軸２４および第３の軸２６に沿って移動すると、切削部材１６の一部分はピストン１３と切削接触し、それと同時に切削部材１６の別の部分はピストン１３と切削接触しない状態を保っている。ピストン１３が第２の軸２４および第３の軸２６に沿って固定具２０とともに移動すると、切削部材１６のうち、ピストン１３と切削接触する部分および切削接触しなくなる部分は、連続的に変化する。
【００１２】
固定具２０およびこれに装着されたピストン１３を第２の軸２４および／または第３の軸２６に沿って移動させている間、制御システム１４を介して機械加工を正確に制御することができる。固定具２０が第２の軸２４および／または第３の軸２６に沿って移動する際、リニアモータ制御システム１４を介して閉ループフィードバックを継続的に監視することにより、機械加工されるピンホール１２が確実に正確な形状の輪郭を有するようにすることができる。
【００１３】
したがって、この革新的なシステム１０は、革新的なピンホール形成方法によってピンホール１２を形成するのに役立つ。この方法は、ピストン１３を固定具２０に固定するステップと、切削部材１６を第１の軸２２を中心として回転させるステップとを含み、切削部材の外径は、所望のピンホール直径よりも小さい。この方法はさらに、固定具２０を第１の軸２２に沿って移動させ、ピストン１３を切削部材１６と切削接触させるステップを含む。この方法は、固定具２０を第１の軸２２に沿って移動させている間、切削部材１６を、第１の軸２２に沿って並進移動しないように固定することを意図している。次に、ピストン１３を、切削部材１６に対して、所望の、実質的に固定された軸方向の関係を有するように位置決めした後、この方法は続けて、固定具２０を、同時におよび／または別々に、第１の軸２２と交差して延びる第２の軸２４に沿い、および第１の軸２２と交差して延びる第３の軸２６に沿い、移動させる。切削部材１６はピンボス２５、２７のうち一方または双方を通って完全に延びた状態である。この方法は、固定具２０を第２の軸２４および第３の軸２６に沿って移動させている間、切削部材１６の一部分を移動させてピストンと切削接触させ、同時に切削部材１６の別の部分をピストンと切削接触しない状態に保つ。さらに、この方法は、閉ループ制御システム１４からの制御されたフィードバックに応じて、第２の軸２４および第３の軸２６に沿う固定具２０の移動を制御することを意図している。
【００１４】
この方法はさらに、固定具２０をスライド部材１８の上で支持するステップと、固定具２０を、第１の軸２２に沿い切削部材１６に向かう方向および切削部材１６から遠ざかる方向に、スライド部材１８とともに移動するように構成するステップとを含む。さらに、この方法は、固定具２０を、第２の軸２４および第３の軸２６に沿い、スライド部材１８および切削部材１６に対して、制御された移動を行なうように構成することを含む。したがって、スライド部材１８は、固定具２０が第２の軸２４および／または第３の軸２６に沿って移動している間静止状態を保つことができ、切削部材２６は、軸２２を中心として回転する以外、固定された状態を保つことができる。ピストン１３は、固定具２０に対して固定された状態を保つので、固定具とともに移動することが理解されるはずである。
【００１５】
この方法はさらに、固定具２０を第１の軸２２に沿って移動させながら、切削部材１６を、ピストン１３の横方向に間隔を置いて設けられたピンボスと切削接触させるステップを含む。このため、ピンホール１２のうち一方または双方を、一回の機械加工処理で形成できる。言うまでもなく、この方法が、要望に応じて、一方のピンホール１２をピンボスのうち一方に形成した後、ピストン１３をその長手方向の中心軸を中心として回転させて反対側のピンボスに他方のピンホール１２を形成することも意図していることが理解されるはずである。
【００１６】
上記教示に照らして本発明の数多くの変形および修正が可能であることは明らかである。したがって、下記請求項の範囲内で本発明を具体的に記載した態様以外のやり方で実施し得ることが理解されるはずである。
【図１】
0005684807.tif 000002