(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のためのピストンであって、
ピストン本体を備え、前記ピストン本体は、シリンダボア内における燃焼ガスへの直接的曝露のために構成された上側燃焼面を有し、前記上側燃焼面の下にアンダークラウン面を備え、前記ピストン本体はさらに、前記上側燃焼面に近接し、少なくとも１つのピストンリングを受けるために構成されたリングベルト領域を有し、前記リングベルト領域から径方向に内方向に、かつ前記リングベルト領域と実質的に径方向に整列して構成された冷却空洞を備え、前記ピストンはさらに、
前記アンダークラウン面および前記冷却空洞の少なくとも一部の少なくとも一方を形成する材料に含有または接着された非固着材料を備え、
前記非固着材料は、ＷＣ−１７ＣｏおよびＣｏ−１８Ｃｒ−３０Ｍｏからなる群から選択される、内燃機関のためのピストン。
【請求項２】
前記非固着材料は前記アンダークラウン面および前記冷却空洞の少なくとも一部に接着されている、請求項１に記載のピストン。
【請求項３】
前記ピストン本体は単一体の材料片として構築されている、請求項１に記載のピストン。
【請求項４】
前記冷却空洞は閉じた空洞である、請求項３に記載のピストン。
【請求項５】
前記ピストン本体は、第１の材料片から構築された上側クラウンと、前記上側クラウンと分離している第２の材料片から構築された下側クラウンとを含み、前記上側クラウンは前記下側クラウンに固定され、前記非固着材料は前記上側クラウンおよび前記下側クラウンの少なくとも一方に接着される、請求項１に記載のピストン。
【請求項６】
前記下側クラウンには前記非固着材料がない、請求項５に記載のピストン。
【請求項７】
前記非固着材料は、前記アンダークラウン面および前記冷却空洞の少なくとも一部に接着されている、請求項６に記載のピストン。
【請求項８】
前記冷却空洞は閉じた空洞である、請求項７に記載のピストン。
【請求項９】
前記非固着材料は前記上側クラウンおよび前記下側クラウンに接着されている、請求項５に記載のピストン。
【請求項１０】
前記ピストン本体は、前記非固着材料を鋼合金の構成要素として含む鋼合金から構築されている、請求項１に記載のピストン。
【請求項１１】
内燃機関のためのピストンを構築する方法であって、
ピストン本体を形成することを含み、前記ピストン本体は、シリンダボア内における燃焼ガスへの直接的曝露のために構成される上側燃焼面と、前記上側燃焼面の下にあるアンダークラウン面とを有し、前記方法はさらに、
前記上側燃焼面に近接し、少なくとも１つのピストンリングを受けるために構成されるリングベルト領域を形成することと、
径方向に内方向に、かつ前記リングベルト領域と実質的に径方向に整列する冷却空洞を形成することと、
前記アンダークラウン面および前記冷却空洞の少なくとも一部の少なくとも一方を、ＷＣ−１７ＣｏおよびＣｏ−１８Ｃｒ−３０Ｍｏからなる群から選択される非固着材料から形成することとを含む、内燃機関のためのピストンを構築する方法。
【請求項１２】
前記ピストン本体を単一体の材料片として形成することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記冷却空洞を閉じた空洞として形成すること、および前記非固着材料を前記冷却空洞において接着することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
別個の材料片から構築される上側クラウンと下側クラウンとを分離した状態で前記ピストン本体を形成することと、前記上側クラウンを前記下側クラウンに固定することとをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記下側クラウンを前記非固着材料なしで保持することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記非固着材料を前記アンダークラウン面および少なくとも一部の前記冷却空洞に接着することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記非固着材料を鋼合金の構成要素として含む鋼合金から前記ピストン本体を形成することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
この出願は、２０１３年３月５日に提出された、米国出願第１３／７８６，１５６号に対する優先権を主張し、その全体をここに引用により援用する。
【０００２】
発明の背景
１．技術分野
この発明は、一般的に内燃機関に関し、特にピストンおよびそれらの構築方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
２．関連技術
エンジン製造業者は、燃費を向上させること、燃料燃焼を向上させること、オイル消費を低減すること、および車両内における熱を後で使用するために排気温度を上げることを含むが、それらに限定されない、エンジン効率および性能の改善に対する増大する要求に直面している。これらの目的を達成するために、燃焼室におけるエンジン動作温度を上げる必要がある。しかしながら、燃焼室内における温度を上昇させることが望ましい一方で、ピストンを動作可能な温度で維持することが必要であることが残る。したがって、ピストンヘッドの動作温度を低減するために、ピストンヘッド内において、エンジンオイルが循環する外側冷却空洞および内側空洞（開いている、および閉じているの両方）を組み込むことが公知である。外側冷却空洞は、典型的には、リング溝領域を含むピストンの上側ランド部のまわりを循環し、一方、内側冷却空洞は、典型的には、一般にアンダークラウンと呼ばれ、一般に窪んだ燃焼ボウルを含む、ピストンヘッドの上側燃焼面の下にある。したがって、リングベルト領域および燃焼面の両方が、循環されるオイルの冷却作用から恩恵を受ける。しかしながら、時間とともに、循環されるオイルは、高温表面との接触の結果、劣化および酸化し始め、したがって、カーボンデポジットが上側ランド部およびアンダークラウンの内側表面上に形成される。カーボン堆積が継続すると、断熱層がそれぞれの表面上に形成される。したがって、循環されるオイルの冷却効果は減じられ、それは次いで同様に表面の酸化および腐食、ならびに上側ランド部領域および燃焼面領域の過度焼き戻しに至る。したがって、ピストン材料の機械的特性が減じられ、それは特に燃焼ボウルリムなどのような高く応力をかけられた領域として亀裂形成に至り得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明に従って構築されたピストンは、オイルデポジットが冷却オイルによって接触される表面を蓄積する傾向を低減することによって、カーボン堆積の形成によってもたらされる前述の欠点を克服する。したがって、この発明に従って構築されたピストンは改善された動作効率を実現し、使用を通してベース材料の強度および耐久性を維持し、改善された有用な動作寿命を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
この発明の１つの局面に従って、内燃機関のためのピストンが提供される。ピストンはピストン本体を含み、ピストン本体は、シリンダボア内における燃焼ガスへの直接的曝露のために構成される上側燃焼面を有し、上側燃焼面の下にアンダークラウン面を備えている。ピストン本体は、さらに、上側燃焼面に近接し、少なくとも１つのピストンリングを受けるために構成されたリングベルト領域を含み、径方向に内方向に、かつリングベルト領域と実質的に径方向に整列して構成された冷却空洞を備えている。ピストンはさらに、アンダークラウン面および冷却空洞の少なくとも一部の少なくとも一方に含有または接着される非固着材料を含み、非固着材料は、その上におけるカーボンデポジットの堆積を阻止する。
【０００６】
この発明の他の局面によれば、ピストン本体は、第１の材料片から構築された上側クラウンと、上側クラウンと分離している第２の材料片から構築された下側クラウンとを含む。上側クラウンは下側クラウンに固定され、非固着材料は上側クラウンおよび下側クラウンの少なくとも一方に接着される。
【０００７】
この発明の他の局面によれば、非固着材料は上側クラウンに接着され、下側クラウンには非固着材料がない。
【０００８】
この発明の他の局面によれば、冷却空洞およびアンダークラウン面の両方は非固着材料がそれらに接着される。
【０００９】
この発明の他の局面によれば、ピストン本体は、非固着材料を鋼合金の構成要素として含む鋼合金から構築される。
【００１０】
この発明のさらに別の局面に従って、内燃機関のためのピストンを構築する方法が提供される。この方法は、ピストン本体を形成することを含み、ピストン本体は、シリンダボア内における燃焼ガスへの直接的曝露のために構成される上側燃焼面と、上側燃焼面の下にあるアンダークラウン面とを有し、方法はさらに、上側燃焼面に近接し、少なくとも１つのピストンリングを受けるために構成されるリングベルト領域を形成することと、径方向に内方向に、かつリングベルト領域と実質的に径方向に整列する冷却空洞を形成することと、アンダークラウン面および少なくとも一部の冷却空洞の少なくとも一方を、純コバルト、ＷＣ−１７Ｃｏ、Ｃｏ−１８Ｃｒ−３０Ｍｏ、またはコバルトを含有する任意の他の合金からなる群から選択される非固着材料から形成することとを含み、非固着材料は、その上におけるカーボンデポジットの堆積に抗する。
【００１１】
この発明の他の局面によれば、この方法は、下側クラウンを非固着材料がない状態で保持することを含む。
【００１２】
この発明の他の局面によれば、この方法は、非固着コーティング材料をアンダークラウン面および冷却空洞の少なくとも一部に接着することを含む。
【００１３】
この発明の他の局面によれば、この方法は、ピストン本体を、非固着材料を鋼合金の構成要素として含む鋼合金から形成することを含む。
【００１４】
図面の簡単な説明
この発明のこれらのおよび他の局面、特徴、および利点は、以下の現在好ましい実施の形態および最良のモードの詳細な説明、特許請求の範囲、ならびに添付の図面との関連において考慮すると、当業者には、より容易に明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の１つの局面に従って構築されたピストンのピンボア軸に概ね沿ってとられた断面図である。
【図２】図１のピストンのピンボアを概ね横断するようにとられた断面図である。
【図３】この発明の他の局面に従って構築されたピストンのピンボアを概ね横断するようにとられた断面図である。
【図４】この発明のさらに他の局面に従って構築されたピストンのピンボアを概ね横断するようにとられた断面図である。
【図５】この発明のさらに他の局面に従って構築されたピストンのピンボアを概ね横断するようにとられた断面図である。
【図６】この発明の他の局面に従って構築されたピストンのピンボア軸に概ね沿ってとられた断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
現在好ましい実施の形態の詳細な説明
図面をより詳細に参照して、図１および図２は、たとえば軽車両ディーゼル機関、標準的なディーゼル機関、高負荷および大きなボアのディーゼル機関、ならびにガス機関のような、内燃機関（図示せず）のシリンダボアまたはチャンバにおける往復運動のための、この発明の１つの現在好ましい実施の形態に従って構築された、以下単にピストン１０と呼ばれるピストンアセンブリを示す。ピストン１０は、例として、鋳造材料からなる一個の単一片として示されるかまたは鍛造材料もしくはビレット材料から形成されるピストン本体１２を有し、中央の長手方向軸１４に沿って延在し、この軸に沿ってピストン１０はシリンダボア中を往復運動する。本体１２は、一方側に、シリンダボア内における燃焼ガスへの直接的曝露のために構成される上側燃焼面１６を有する上側燃焼壁部と、反対側に、上側燃焼面１６の下に直接かつ軸方向に位置するアンダークラウン面１８とを有する。ピストン本体１２は、さらに、上側燃焼面１６に近接するリングベルト領域２０を有して形成され、リングベルト領域２０は少なくとも１つのピストンリング（図示せず）を受けるために構成される。さらに、ピストン本体１２は、例として、閉じられているかまたは実質的に閉じられている冷却空洞２２として示される、冷却空洞を含んで形成される。冷却空洞２２は、径方向に内方向に、かつリングベルト領域２０と実質的に径方向に整列して構成される。ピストン１０は、さらに、中央空洞内のアンダークラウン面１８および冷却空洞２２の少なくとも一部の少なくとも一方に含有または接着される非固着コーティング材料２４を含み、非固着コーティング材料２４は、その上におけるカーボンデポジットの堆積に抗する。非固着コーティング２４は、適所に接着される場合、例として、および限定なく、めっき、溶射、ＰＶＤ、レーザクラッディングのプロセスを介して適用することができる。他の態様では、ピストンまたはその一部が鋼合金から形成される場合、非固着材料は、鋼合金の組成物の構成要素として添加することができる（図６）。したがって、循環するオイルからのカーボンデポジットを含む断熱層の堆積が、非固着コーティング材料２４を有する表面上に形成されることから防がれ、および、したがって、冷却空洞２２を通り、アンダークラウン面１８に対して循環されるオイルは、その冷却機能を実行することができ、それによって、ピストン１０の性能を高め、その耐用寿命を延長する。
【００１７】
ピストン本体１２は上側クラウン領域２６および下側クラウン領域２８を有する。下側クラウン領域２８は、上側クラウン領域２６から懸架するピンボス３０の対を与えて、中央の長手方向軸１４を概ね横断して延在するピンボア軸３４に沿って同軸で整列した、横方向に離間されたピンボア３２を与える。ピンボス３０は、支材部分３８を介して、横方向に離間されたスカート部分３６に接合される。スカート部分３６は、ピンボア軸３４の両側にわたって互いに直径方向に間隔をあけて配置されており、シリンダボア内での協働のために輪郭成形された凸状の外側面を有して、ピストン１０がシリンダボアを通って往復運動するときにピストン１０を所望の配向に維持する。
【００１８】
上側燃焼面１６は、窪んだ燃焼ボウル４０を有して、シリンダボアと所望の気体流を与えるように表わされている。少なくとも部分的に、燃焼ボウル４０のため、ピストン本体材料の相対的に薄い領域が、燃焼ボウル４０と冷却空洞２２とアンダークラウン面１８との間に形成される。したがって、使用においては、これらの領域を、冷却空洞２２を通って、および中央の空洞領域がピンボス３０間にある状態でアンダークラウン面１８に対して流れるオイルを介してのように、適切に冷却する必要がある。オイル跳ね、方向付けられた冷却オイル噴射によって、または中央の空洞領域内におけるオイルを介して、アンダークラウン冷却を与えることができるであろう。さらに、上側クラウン領域２６の外側壁４２は、上側燃焼面１６から下方に延在する。外側壁４２は、対応するピストンリング（図示せず）を受けるためのリングベルト領域２０において、複数個の環状リング溝４４として示される少なくとも１つの環状リング溝４４を有して形成され、リングは、典型的にはそれらのそれぞれのリング溝４４内において自由に浮動する。前述の相対的に薄い領域でのように、冷却空洞２２とリングベルト領域２０との間において延在する環状壁は、相対的に薄く、したがって、それも、使用中に適切に冷却される必要がある。
【００１９】
ピストン１０の延長された耐用寿命にわたって使用中の、燃焼ボウル４０を含む上側燃焼面１６およびリングベルト領域２０の適切な冷却を容易にするために、非固着コーティング材料２４は、図６におけるピストン１０’に存在するか、冷却空洞２２に境界をつける表面の少なくとも一部およびアンダークラウン面１８にも接着される。非固着コーティング材料２４は、その上におけるカーボンの堆積に抗する、クロム、クロムダイヤモンド、ニッケル、ダイヤモンド状コーティング、クロム窒化物、ＡｌＣｒＮ、ＡｌＴｉＮ、セラミック、コバルト（例として、および限定ではなく、純コバルト、またはＷＣ−１７ＣｏもしくはＣｏ−１８Ｃｒ−３０Ｍｏのようなコバルトの合金を含む）およびポリマー材料からなる群からを含む材料から選択される。図１および図２において示される実施の形態においては、非固着コーティング材料２４は、環状の冷却空洞２２に境界をつける表面全体について、または冷却空洞２２の上側パーツに沿ってのみ接着され、コーティング材料２４は、リングベルト領域２０の長さに実質的に沿って、および燃焼ボウル４０の上方向に延在する部分に沿っても延在する。したがって、カーボンデポジットがこれらの領域において堆積することが防止され、それによって、そうでなければ冷却空洞２２を通って循環するオイルの冷却効果を阻害するカーボンデポジットを含む断熱層が形成されるのを防止する。したがって、適切な冷却が循環されるオイルを介して起こることを可能にすることによって、冷却された領域の全体にわたるピストン本体１２の材料は、意図しない焼き戻しを介して弱められるようになることが防止される。これにより、ピストン本体１２の材料はその高い強度と亀裂伝播に対する抵抗とを保持する。さらに、ピストンリングおよびリング溝４４はその上でのカーボン堆積を防止するために適切に冷却され、それによってリングがそれらのそれぞれのリング溝４４において動かなくなるようになることなく浮動し、意図されるように機能することを可能にする。
【００２０】
冷却空洞２２に非固着コーティング材料２４の層が存在するかまたは接着されるのに加えて、アンダークラウン面１８には、非固着コーティング材料２４の層が図６のピストン１０’に存在するかそれに接着され、完全にそれに沿って延在するように示されている。したがって、カーボンデポジットがアンダークラウン面１８上に堆積することが防止され、それによって、そうでなければアンダークラウン面１８に対して跳ねるオイルの冷却効果を阻害するであろうカーボンデポジットの断熱層が形成されるのを防止する。したがって、燃焼ボウル４０全体を含む上側燃焼面１６の適切な冷却を可能にすることによって、この領域におけるピストン本体１２の材料も、意図しない焼き戻しを介して弱められるようになることを防止される。したがって、上側燃焼面１６の材料はその高い強度および亀裂伝播に対する抵抗を保持する。
【００２１】
この発明の別の局面に従って構築されたピストン１１０が図３に示され、そこでは、同じ参照番号が、１００の係数だけずらして、上で論じた同様の特徴を特定するために用いられている。ピストン１１０は、燃焼ボウル１４０がそこに窪まされるとして表わされる上側燃焼面１１６と、上側燃焼面１１６の下のアンダークラウン面１１８とを含むピストン本体１１２を有する。ピストン本体１１２はまた上側燃焼面１１６に近接するリングベルト領域１２０を含み、閉じられているかまたは実質的に閉じられている冷却空洞１２２が、径方向に内方向に、かつリングベルト領域１２０と実質的に径方向に整列して構成される。非固着コーティング材料１２４が、アンダークラウン面１１８および冷却空洞１２２の少なくとも一部の少なくとも一方に接着されるとして示され、非固着コーティング材料１２４は、上述のように、その上におけるカーボンデポジットの堆積を阻害する。
【００２２】
ピストン本体１１２は、上側クラウン領域１２６と呼ばれる上側パーツと、下側クラウン領域１２８と呼ばれ、横方向に離間したピンボア１３２を有するピンボス１３０の対に延在する下側パーツとを有する。上に論じられたピストン１０とは異なり、上側および下側クラウン領域１２６、１２８は、別個の材料片から構築され、続いて、溶接または他の接合プロセスを介してのように、互いに固定される。
【００２３】
第１の溶接継手５０は、ピストン１１０の別々に形成された上側および下側クラウン領域１２６、１２８の一部を一体にする。第１の溶接継手５０は、燃焼ボウル１４０の環状の谷部５２より上において燃焼ボウル１４０の直立壁部を通って延在する。したがって、第１の溶接継手５０は谷部５２より上において燃焼ボウル１４０に対して開いている。燃焼ボウル１４０の壁部を通って延在する第１の溶接継手５０に加えて、第２の溶接継手５４がリングベルト領域１２０において外側壁１４２を通って延在する。上側クラウン領域１２６は、したがって、径方向に内側の、下方に面する接合面５６と、リングベルト領域１２０の、径方向に外側の、下方に面する上側接合面５７とを含む、上側接合面の対を含んでもよい。一方、下側クラウン領域１２８は、したがって、径方向に内側の、上方向に面する下側接合面５８と、径方向に外側の、上方向に面する下側接合面５９とを含む、下側接合面の対を含んでもよい。関連付けられた、下側および上側接合面５６、５７；５８、５９は、誘導溶接、摩擦溶接、抵抗溶接、荷電キャリア光線、電子ビーム溶接、レーザ溶接、撹拌溶接、鑞付け、はんだ付け、熱拡散または冷却拡散などのような、選択された接合プロセスによって一体にされてもよい。
【００２４】
上側クラウン領域１２６は、ピストン１１０の中央の長手方向軸１１４に沿ってとられた断面において概ねＵ字形を有する、冷却空洞１２２の上側部分を与える。下側クラウン領域１２８は、中央の長手方向軸１１４に沿ってとられた断面図において概ねＵ字形を有する冷却空洞１２２の下側部分、ならびに上側燃焼面１１６およびアンダークラウン面１１８の壁部も与える。したがって上側クラウン領域１２６を下側クラウン領域１２８に接合する前に、非固着コーティング材料１２４は、アンダークラウン面１１８、および／または図３において両方の概ねＵ字形の表面として示される、冷却空洞１２２に境界をつける概ねＵ字形の表面の一方もしくは両方を含む、別個の上側および下側パーツ１２６、１２８の所望の表面に接着することができる。したがって、非固着コーティング材料１２４が両方の概ねＵ字形の表面に接着された状態で、冷却空洞１２２の全体または上側パーツがコーティングされ、したがって、上側燃焼面およびリングベルト領域１２０の両方に沿って走る直立表面全体がコーティングされる。したがって、カーボンデポジットがこれらの領域において断熱層を形成することが防止され、したがってこれらの領域が冷却空洞１２２においてオイルを循環させることにより適切に冷却されることを可能にする。
【００２５】
この発明の別の局面に従って構築されたピストン２１０が図４に示され、そこでは、同じ参照番号が、２００の係数だけずらして、上で論じた同様の特徴を特定するために用いられている。ピストン２１０は、燃焼ボウル２４０がそこに窪まされるとして表わされる上側燃焼面２１６と、上側燃焼面２１６の下のアンダークラウン面２１８とを含むピストン本体２１２を有する。ピストン本体２１２は、また、上側燃焼面２１６に近接するリングベルト領域２２０を含む。全体として、ピストン本体２１２は図３において示されたピストン本体１１２と同様に構成されるが、別個の材料片から構築されるというよりはむしろ、それは１つの単一体の材料片として構築される。また、閉じられているかまたは実質的に閉じられている冷却空洞を有するというよりはむしろ、ピストン本体２１２は、径方向に内方向に、かつリングベルト領域２２０と実質的に径方向に整列して構成される「開いている」冷却空洞２２２を有する。「開いている」と称されることによって、冷却空洞２２２がその下側部分に沿って開いていることを意味し、したがって、先の実施の形態におけるように床部を含まない。非固着コーティング材料２２４は、両方として示される、アンダークラウン面２１８および冷却空洞２２２の少なくとも一方に接着されるとして示され、非固着コーティング材料２２４は、上述のように、その上におけるカーボンデポジットの堆積を阻害する。図示されるように、非固着コーティング材料２２４は、アンダークラウン面２１８、および冷却空洞２２２に境界をつける表面に沿って、連続的な中断されないコーティング層として延在する。コーティングは、溶射法を介して適用される場合、コーティングは、噴射方向に垂直な空洞領域に沿って優先的に接着される。
【００２６】
この発明の別の局面に従って構築されたピストン３１０が図５に示され、そこでは、同じ参照番号が、３００の係数だけずらして、上で論じた同様の特徴を特定するために用いられている。ピストン３１０は、燃焼ボウル３４０がそこに窪まされるとして表わされる上側燃焼面３１６と、上側燃焼面３１６の下のアンダークラウン面３１８とを含むピストン本体３１２を有する。ピストン本体３１２はまた上側燃焼面３１６に近接するリングベルト領域３２０を含み、閉じられているか実質的に閉じられている冷却空洞３２２が、径方向に内方向に、かつリングベルト領域３２０と実質的に径方向に整列して構成される。非固着コーティング材料３２４が、アンダークラウン面３１８および冷却空洞３２２の少なくとも一部の少なくとも一方に接着されるとして示され、非固着コーティング材料３２４は、上述のように、その上におけるカーボンデポジットの堆積を阻害する。
【００２７】
ピストン本体３１２は、図３のピストン本体１１２について論じられたように、上側クラウン領域３２６と呼ばれる上側パーツと、横方向に離間したピンボア３３２を有するピンボス３３０の対に延在する下側クラウン領域３２８と呼ばれる下側パーツとを有する。上側および下側クラウン領域３２６、３２８は、別個の材料片から構築され、続いて、互いに固定される。
【００２８】
第１の溶接継手３５０は、ピストン３１０の別々に形成された上側および下側クラウン領域３２６、３２８の一部を一体にする。しかしながら、ピストン１１０とは異なり、第１の溶接継手３５０は、燃焼ボウル３４０の環状の谷部３５２より上で燃焼ボウル３４０の直立壁部を通って延在せず、第１の溶接継手３５０は燃焼ボウル３４０の下に形成される。燃焼ボウル３４０は、完全に、燃焼ボウルの直立壁部を含む上側クラウン領域３２６の材料から形成される。第１の溶接継手３５０に加えて、第２の溶接継手３５４はリングベルト領域３２０において外側壁３４２を通って延在する。上側クラウン領域３２６は、したがって、燃焼ボウル３４０より下を延在する、径方向に内側の、下方に面する接合面３５６と、リングベルト領域３２０内の、径方向に外側の、下方に面する上側接合面３５７とを含む、上側接合面の対を含んでもよい。一方、下側クラウン領域３２８は、したがって、径方向に内側の、上方向に面する下側接合面３５８と、径方向に外側の、上方向に面する下側接合面３５９とを含む、下側接合面の対を含んでもよい。関連付けられた、下側および上側接合面３５６、３５７；３５８、３５９は、誘導加熱溶接、摩擦溶接、抵抗溶接、荷電キャリア光線、電子ビーム溶接、レーザ溶接、撹拌溶接、鑞付け、はんだ付け、熱拡散または冷却拡散などのような、選択された接合プロセスによって一体にされてもよい。
【００２９】
上側クラウン領域３２６は、ピストン３１０の中央の長手方向軸３１４に沿ってとられた断面において概ねＵ字形を有する、冷却空洞３２２の上側部分を与える。下側クラウン領域３２８は、中央の長手方向軸３１４に沿ってとられた断面において概ねＵ字形を有する、冷却空洞３２２の下側部分を与える。したがって上側クラウン領域３２６を下側クラウン領域３２８に接合する前に、非固着コーティング材料３２４は、アンダークラウン面３１８、および／または図５において冷却空洞３２２の上側部分に境界をつける概ねＵ字形の表面のみとして示される、冷却空洞３２２に境界をつける概ねＵ字形の表面の一方もしくは両方を含む、別個の上側および下側パーツ３２６、３２８の所望の表面に接着することができる。したがって冷却空洞３２２の上側部分のみが、燃焼ボウル３４０に沿って延在する部分を含み、下側パーツ３２８によって与えられる、冷却空洞３２２の下側部分は、コーティング材料３２４がないまま残る。したがって、製造においては、非固着コーティング材料３２４は上側パーツ３２６上で所望の表面に接着することができ、一方で下側パーツ３２８はコーティングされないまま残り得る。したがって、非固着コーティング材料３２４は、必要とされるように、無駄なく、所望の領域に適用される。
【００３０】
明らかに、この発明の多くの修正例および変形例が上記の教示に鑑みて可能である。したがって、特許請求の範囲内で、この発明は、具体的に説明されたのとは異なる態様で実施されてもよいことが理解されるべきである。
【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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【図６】
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