(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のピストン（１０）のための冷却通路カバー機構であって、
冷却通路カバー（３０）と、
少なくとも１つの供給要素（５０）と
を備え、
前記冷却通路カバー（３０）は、互いに反対を向く端面（３３、３４、３５、３６）を有し、前記冷却通路カバー（３０）の互いに反対を向く端部領域は、ジョイントギャップ（３７、３８）を形成し、
冷却オイルのための前記少なくとも１つの供給要素（５０）は、入口領域（５１）及び出口領域（５２）を有し、前記少なくとも１つの供給要素（５０）は、前記冷却通路カバー（３０）内に設けられた開口（４１、４２）内に受け入れられ、スナップフィットのラッチ結合によって前記冷却通路カバー（３０）上で保持され、
前記開口（４１、４２）は、前記端部領域に設けられ、
前記供給要素（５０）は、半径方向に外側に延び、前記冷却通路カバー（３０）の円周方向に延びる少なくとも１つのスプリングタブ（５４、５５）を前記入口領域（５１）において有し、半径方向に弾性的であり、前記冷却通路カバー（３０）の円周方向に弾性的である少なくとも１つのラッチング要素（５６、５７）を前記出口領域（５２）において有し、前記少なくとも１つのスプリングタブ（５４、５５）は、前記冷却通路カバー（３０）の一方の端面（３４、３６）に押し付けられ、前記少なくとも１つのラッチング要素（５６、５７）は、前記冷却通路カバー（３０）の他方の端面（３３、３５）に押し付けられ、前記少なくとも１つのスプリングタブ（５４、５５）は、隣接するジョイントギャップ（３７、３８）を覆う
ことを特徴とする、冷却通路カバー機構。
【請求項２】
それぞれの場合において、半径方向に互いに反対向きであり、前記冷却通路カバー（３０）の円周方向にある２つのスプリングタブ（５４、５５）及びラッチング要素（５６、５７）が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項３】
前記少なくとも１つのラッチング要素（５６、５７）は第１座面（５９）によって、前記少なくとも１つのスプリングタブ（５４、５５）は第２座面（５８）によって、前記冷却通路カバー（３０）の前記端面（３３、３５；３４、３６）に対して押し付けられ、前記第１座面（５９）の大きさは、前記第２座面（５８）の大きさの３０％から６０％であることを特徴とする、請求項１に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項４】
前記供給要素（５０）の前記入口領域（５１）は、漏斗形状に広げられるよう設計されていることを特徴とする、請求項１に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項５】
前記供給要素（５０）の前記出口領域（５２）は、直立管として設計されていることを特徴とする、請求項１に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項６】
前記供給要素（５０）は、円形の断面をもつ通路開口（５３）を有することを特徴とする、請求項１に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項７】
前記供給要素（５０）は、前記冷却通路カバー（３０）の円周方向におけるその断面が、前記冷却通路カバー（３０）の半径方向における断面より長いように設計されている通路開口（５３）を有することを特徴とする、請求項１に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項８】
前記供給要素（５０）は、プラスチック及び／又は金属の材料からなることを特徴とする、請求項１に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項９】
前記冷却通路カバー（３０）が前記ピストン（１０）とは別個の部品として設計されていることを特徴とする、請求項１に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項１０】
前記冷却通路カバー（３０）が２つの部分からなる弾性部品（３１、３２）として設計されていることを特徴とする、請求項９に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項１１】
前記弾性部品（３１、３２）がバネ板から作られることを特徴とする、請求項１０に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項１２】
前記冷却通路カバー（３０）が前記ピストン（１０）上に一体化して形成されることを特徴とする、請求項１に記載の冷却通路カバー機構。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の冷却通路カバー機構を有するピストン（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のピストンのための冷却通路カバーに関し、前記カバーは、互いに反対を向く端面を有し、前記カバーは、入口領域及び出口領域を有する冷却オイルのための供給要素を持ち、前記供給要素は、前記冷却通路カバー内に設けられた開口内で受け入れられ、スナップフィットのラッチ結合によって前記冷却通路カバー上で保持される。本発明は、そのような冷却通路カバーを備えるピストンにさらに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なタイプの冷却通路カバーは、EP 1 238 191 B1から知られている。この既知の冷却通路カバーは、冷却通路カバー内に設けられた開口に受け入れられ、ラッチ結合によって又はスナップフィットによってそこに固定される、本来的に弾性的な供給要素を有する。装着のために、既知の供給要素は、冷却通路カバー内の開口を通ってそれを導くようにするために、内側に弾性的に変形される。これは、既知の供給要素が非常に小さく硬いラッチノーズ及び冷却通路カバーと非常に小さい接触面積しか有しないベアリング表面しか備えていないことを要求する。そのような冷却通路カバーを備えるピストンを信頼性高く動作させることは、エンジン動作の間のラッチングノーズ及びベアリング表面に発生する力のせいで、かつそのようにして起こるラッチングノーズ及びベアリング表面の領域における摩耗のせいで、信頼性を高く確保できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって本発明の目的は、供給要素の質量が過剰に増えることを避け、よってエンジン運用中に働く慣性力が過剰に増えることを避けつつ、それとともに提供されるピストンの信頼性の高い運用が確実にされるような汎用の冷却通路カバーを開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この解決策は、供給要素は、半径方向に外側に延び、前記冷却通路カバーの円周方向に延びる少なくとも１つのスプリングタブを入口領域において有し、半径方向に弾性的であり、冷却通路カバーの円周方向に弾性的である少なくとも１つのラッチング要素を前記出口領域において有し、少なくとも１つのスプリングタブは、冷却通路カバーの一方の端面に押し付けられ、少なくとも１つのラッチング要素は、冷却通路カバーの他方の端面に押し付けられるという事実にある。
【０００５】
本発明は、そのような冷却通路カバーを有する内燃機関のためのピストンにさらに関する。
【０００６】
本発明によって提供されるバネ舌片及びラッチング要素は、小さい質量とあわせて、従来技術の場合よりも、より大きな接触で供給要素と冷却通路カバーとを接触させることができるという利点を有する。よって従来技術と比較して、この領域におけるエンジン運用の間の摩耗は、かなり低減される。さらに、本発明によるラッチング接続の強度を実質的に増加させる、供給要素全体を本来的に弾性的であるように設計することはもはや必要ではない。
【０００７】
優位性のある改良点は、サブクレームに見出され得る。
【０００８】
それぞれの場合において、冷却通路カバーの円周方向において半径方向に互いに反対を向く２つのスプリングタブ及びラッチング要素が好ましくは提供される。本発明によるラッチング接続の強さは、よってさらに増される。さらに、エンジン運用の間に働く力は、供給要素上に対称に働くので、その結果として、摩耗はさらに低減される。
【０００９】
好ましい改良物は、少なくとも１つのラッチング要素が、座面によって、少なくとも１つのスプリングタブが座面によって、冷却通路カバーの端面に押し付けられるという事実、及び少なくとも１つのラッチング要素の座面の大きさは、少なくとも１つのスプリングタブの座面の大きさの３０％から６０％であるという事実にある。この好ましい改良物は、上死点における最大加速は、下死点における最大加速のおよそ２倍の大きさであるので、本発明によるピストンの加速は、エンジン運用の間に上死点及び下死点において異なるという状況を考慮する。よってラッチング要素及びスプリングタブの座面の異なるサイズは、摩耗の振る舞いがこの領域において最適化されることを意味する。
【００１０】
供給要素の入口領域は、冷却オイルノズルによって射出される冷却オイルの入射を最適化するために、漏斗形状に広げられるように好適に設計されている。出口領域は、直立管として好ましく設計されていることによって、結果として、冷却通路内に流出する冷却オイルが最適に分配される。
【００１１】
供給要素は、円形断面をもつ通路開口を有し得る。しかし通路開口の断面は、冷却オイルのための供給要素の受け入れ容積を増すために、冷却通路カバーの円周方向においては、冷却通路カバーの半径方向におけるよりも、より大きくなるようにも設計され得る。
【００１２】
供給要素は、プラスチック材料及び／又は金属材料からなり得て、このとき、少なくとも１つのスプリングタブ又は少なくとも１つのラッチング要素だけが弾性的であるよう設計されなければならない。
【００１３】
冷却通路カバーは、ピストンと別個である要素として設計され得て、例えば、２つの部分からなる弾性要素として設計され得て、この弾性要素は、具体的にはスプリングシートから作られ得る。しかし冷却通路カバーは、ピストン上に一体化して形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の例示的実施形態は、正しい縮尺ではない概略的な図示である、添付の図面を参照して以下により詳細に記載される。
【図１】本発明によるピストンの例示的実施形態を断面で示す図であり、供給要素は、簡潔さのため図示されない。
【図２】図１のピストンのための冷却通路カバーの例示的実施形態を示す平面図であり、簡潔さのため供給要素は図示されない。
【図３】図２の冷却通路カバーのための本発明による供給要素の例示的実施形態を断面で示す図である。
【図４】図３の供給要素上の座面を示す図である。
【図５】図１のピストンにおいて、図２の冷却通路カバーに固定された図３の供給要素を装着された状態で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ピストン１０が図１に例として示される。ピストン１０は、スリッパーピストンとして設計され、中に燃焼凹部１３が作られるピストンクラウン１２を持つピストンヘッド１１を有する。ピストンヘッド１１は、トップランド１４及びピストンリング（不図示）を受け入れるためのリンググルーブを持つリングゾーン１５をさらに有する。ピストンには、リングゾーン１５と並ぶ、円周に沿った下向きに開放された冷却通路１６が設けられ、この冷却通路は冷却通路カバー３０によって閉じられている。それ自身知られているやり方で、ピストンは、ピストンピン（不図示）を受け入れるボスボア１９を備えるピストンボス１８を持つ、ピストンスカート１７をさらに有する。それ自身知られているやり方で、ピストンボス１８は、滑り面２１を介して互いに接続されており、前記滑り面２１は、カットアウト２２によってピストンヘッド１１から熱的に遮断されている。
【００１６】
図２は、本発明による冷却通路カバー３０の例示的実施形態を示す。冷却通路カバー３０は、２つの半円形部品カバー３１、３２からなり、これらは例示的実施形態では弾性的なバネ板から製造され、それぞれは、２つの端面３３、３４；３５、３６を有する。それぞれの場合において、部品カバー３１、３２の２つの互いに反対を向く端部領域は、ジョイントギャップ３７、３８を形成する。例示的実施形態で、それぞれの部品カバー３１、３２は、本発明による供給要素５０を受け入れる、そこに作られた開口４１、４２を有する。
【００１７】
さらなる実施形態において、供給要素５０を受け入れる開口は、少なくとも１つのジョイントギャップ３７、３８によっても形成され得ることも考えられる。
【００１８】
図３〜５は、本発明による供給要素５０の例示的実施形態を個別部品として（図３及び４）、及び装着された状態で（図５）示す。供給要素５０は、装着状態（図５参照）でピストン１０内の冷却通路１６から突出した入口領域５１を有する。供給要素５０は、装着状態（図５参照）でピストン１０内の冷却通路１６へと開放している出口領域５２をさらに有する。連続通路開口５３は、供給要素５０の中に設けられている。通路開口５３の断面は、ふつう円形である。しかし図４の破線によって示されるように、通路開口５３の断面は、スプリングタブ５４、５５の長手軸の垂直方向よりもスプリングタブ５４、５５の長手軸の方向において、より長くあり得る。例示的実施形態では、供給要素５０の入口領域５１は、その開放端に向けて漏斗形状に広がり、一方、出口領域５２は、直立管として設計されている。
【００１９】
２つの互いに反対を向くスプリングタブ５４、５５は、出口領域５２の近傍において入口領域５１に配置され、前記スプリングタブは、矢印Ａの向きに弾性的であり、半径方向に外へ向けて延び、装着状態では、冷却通路カバー３０の円周方向に延びる（図４及び５を参照）よう設計される。矢印Ｂの向きに半径方向に弾性的である、２つの互いに反対を向くラッチング要素５６、５７が、出口領域５２の上側端に設けられ、前記ラッチング要素は、入口領域５１の向きに延び、その自由端は、冷却通路カバー３０の厚さに依存する、スプリングタブ５４、５５から所定の間隔ｈを有する。特に図４からわかるように、スプリングタブ５４、５５は、１つの座面５８をそれぞれ有し、ラッチング要素５６、５７は、１つの座面５９をそれぞれ有し、それらによって、装着状態では、スプリングタブは、冷却通路カバー３０の部品カバー３１、３２の端面３３、３５及び３４、３６に押し付けられる（図５参照）。ラッチング要素５６、５７のそれぞれの座面５９の大きさは、スプリングタブ５４、５５のそれぞれの座面５８の大きさのおよそ３０％から６０％である。
【００２０】
記載された例示的実施形態において、装着のために、それ自体が知られるやり方で、冷却通路１６を閉じるために、冷却通路カバー３０がまずピストン１０に取り付けられる。供給要素５０を受け入れるための部品カバー３１、３２の開口４１及び４２は、ピストンボス１８の外側壁に非常に近くふつうは配置される。これは、下から見ると、スプリングタブ５４、５５は、ピストンボス１８の外側壁を超えて突出することを意味する。装着するために、まず供給要素５０はピストンボス１８の外側壁を超えてピストンクラウン１２の向きに軸方向に移動される。スプリングタブ５４、５５がピストンボス１８の外側壁の横及びその上に存在するようになるとすぐに、供給要素５０が冷却通路カバー３０内の開口４１又は４２にアラインされ、スプリングタブ５４、５５の向きが冷却通路カバー３０の円周方向に合わせられるまで、ピストンクラウン１２に平行な平面内で相対的移動が起こる。いずれの場合もオプションとして、スプリングタブ５４は、ジョイントギャップ３７又は３８を覆い得る。それから供給要素５０の出口領域５２は、開口４１又は４２を通して導かれ、それと同時に、スプリングタブ５４、５５が冷却通路カバー３０の部品カバー３１、３２の端面３４、３６に押し付けられるまで、ラッチング要素５６、５７をピストン軸方向に圧縮する。ラッチング要素５６、５７が開口４１、４２を完全に通ったら、それらはもとの位置に跳ね返る。これで冷却通路カバー３０は、スプリングタブ５４、５５の座面５８と、ラッチング要素５６、５７の座面５９との間に配置される。供給要素５０は、冷却通路カバー３０上で堅固に保持され、冷却通路カバー３０上のその座面５８、５９によって支持される（図５参照）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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