【手続補正書】
【提出日】令和2年2月18日(2020.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンであって、
前記ピストンの下側から露出する下方クラウン表面を含む上壁と、
前記上壁から垂下し、前記ピストンの中心軸の周りに周方向に延在するリングベルトと、
前記上壁から垂下する一対のピンボスと、
前記リングベルトから垂下し、ストラットによって前記ピンボスに連結される一対のスカートパネルと、
前記下方クラウン表面に沿って延在し、前記スカートパネルおよび前記ストラットおよび前記ピンボスに取り囲まれる内側下方クラウン領域と、
前記下方クラウン表面に沿って延在する一対の外側ポケットとを備え、
各外側ポケットは、前記ピンボスのうちの１つ、前記リングベルトの一部、および１つの前記ピンボスを前記スカートパネルに連結する前記ストラットに取り囲まれ、
少なくとも１つの穴が、前記内側下方クラウン領域から前記外側ポケットのうちの１つまで、前記ピンボスのうちの少なくとも１つおよび／または前記ストラットのうちの少なくとも１つを通って延在する、ピストン。
【請求項２】
前記穴のうちの２つは、前記内側下方クラウン領域と前記外側ポケットのうちの第１のものとの間に位置し、前記穴のうちの２つは、前記内側下方クラウン領域と前記外側ポケットのうちの第２ものとの間に位置する、請求項１に記載のピストン。
【請求項３】
各穴は、第１開口部から第２開口部まで延在し、前記第１開口部は、前記スカートパネルとピンボスとの間の前記ストラットのうちの１つに隣接する前記内側下方クラウン領域に位置し、前記第２開口部は、前記ストラットに隣接する前記ピンボスの側部の前記外側ポケットに位置する、請求項１に記載のピストン。
【請求項４】
前記穴は、前記下方クラウン表面に隣接して位置する、請求項１に記載のピストン。
【請求項５】
前記ピンボスの各々は、ピンボア軸を取り囲むピンボアを提示し、前記穴は、前記中心軸に対しておよび前記ピンボア軸に対してある角度で配置される、請求項１に記載のピストン。
【請求項６】
前記穴のうちの４つを含み、前記穴のうちの２つは、ピンボアの両側の各ピンボスに位置し、前記穴は、前記リングベルトを画定する、請求項１に記載のピストン。
【請求項７】
前記穴は、円筒形であり、少なくとも４ｍｍの直径を有する、請求項１に記載のピストン。
【請求項８】
前記穴は、５ｍｍ〜１０ｍｍまでの範囲にある直径を有する、請求項１に記載のピストン。
【請求項９】
前記中心軸に向かっておよび／または前記穴に向かって冷却オイルを向けるためのデフレクタを含み、前記デフレクタは、少なくとも１つの凹部および／または少なくとも１つのリブを含む、請求項１に記載のピストン。
【請求項１０】
前記デフレクタは、前記ピンボス間に配置される２つのリブを含む、請求項９に記載のピストン。
【請求項１１】
前記ピストンは、材料の単一片で形成される本体を含み、前記本体は、前記上壁と、前記リングベルトと、前記ピンボスと、前記スカートパネルとを含む、請求項１に記載のピストン。
【請求項１２】
前記本体の前記材料は、鋼鉄またはアルミニウムである、請求項１１に記載のピストン。
【請求項１３】
前記ピストンは、冷却空洞床、または冷却空洞を画定するもしくは部分的に画定する他の構成を含まない、請求項１に記載のピストン。
【請求項１４】
材料の単一片で形成される本体を含み、
前記本体の前記材料は、鋼鉄またはアルミニウム系であり、
前記本体は、冷却空洞床、または冷却空洞を画定するもしくは部分的に画定する他の構成を有さず、
前記本体は、上部燃焼表面を提示する前記上壁を含み、
前記上部燃焼表面は、前記中心軸の周りの非平面の表面であり、
前記リングベルトは、頂部ランドと、前記中心軸の周りに周方向にかつ前記ピストンの外径に沿って延在する複数のリング溝とを含み、
前記ピンボスは、前記リングベルトの内側に配置され、ピンボア軸を取り囲む横方向に離間される一対のピンボアを提供し、
前記一対のスカートパネルは、互いに直径方向に対向して位置し、
前記下方クラウン表面は、前記リングベルトの径方向内側に配置され、
前記下方クラウン表面は、囲まれたもしくは部分的に囲まれた冷却空洞、または流体を留めやすい他の構成によって画定されておらず、
前記下方クラウン表面の第１部分が前記内側下方クラウン領域によって提供され、前記下方クラウン表面の第２部分が前記外側ポケットによって提供され、
前記内側下方クラウン領域は、前記中心軸に位置し、前記ピンボスおよび前記スカートパネルおよび前記ストラットに取り囲まれ、
前記内側下方クラウン領域に位置する前記下方クラウン表面は、前記ピストンの底部から見たときに凹状であり、
前記外側ポケットは、前記ピンボスの外側に位置し、
複数の前記穴は、前記内側下方クラウン領域から前記外側ポケットまで、前記ピンボスおよび／または前記ストラットを通って延在し、
前記穴は、前記下方クラウン表面に隣接して位置し、
各穴は、第１開口部から第２開口部まで延在し、
前記第１開口部は、前記内側下方クラウン領域に位置し、前記第２開口部は、前記外側ポケットのうちの隣接するものに位置し、
前記穴は、前記ピストンの前記中心軸および前記ピンボア軸に対してある角度で配置され、
前記穴は、円筒形の形状であり、５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にある直径を有する、請求項１に記載のピストン。
【請求項１５】
前記スカートパネルのうちの１つの内面に沿っておよび／または前記下方クラウン表面に沿って、前記内側下方クラウン領域に配置される少なくとも１つのデフレクタをさらに備え、前記デフレクタは、少なくとも１つのリブを含み、前記少なくとも１つのリブは、一対の凹部間に配置され、前記少なくとも１つのリブは、前記ピンボスに平行に延在し、前記少なくとも１つのリブの両側の各凹部は、細長く、周方向に延在する、請求項１４に記載のピストン。
【請求項１６】
ピストンを製造する方法であって、
上壁を含む本体を提供するステップを含み、前記上壁は、前記ピストンの下側から露出する下方クラウン表面を含み、リングベルトが前記上壁から垂下し、前記ピストンの中心軸の周りに周方向に延在し、一対のピンボスが前記上壁から垂下し、一対のスカートパネルが前記リングベルトから垂下し、ストラットによって前記ピンボスに連結され、内側下方クラウン領域が前記下方クラウン表面に沿って延在し、前記スカートパネルおよび前記ストラットおよび前記ピンボスに取り囲まれ、一対の外側ポケットが前記下方クラウン表面に沿って延在し、各外側ポケットは、前記ピンボスのうちの１つおよび前記リングベルトの一部および１つの前記ピンボスを前記スカートパネルに連結する前記ストラットに取り囲まれ、前記方法はさらに、
前記内側下方クラウン領域から前記外側ポケットのうちの１つまで、前記ピンボスのうちの少なくとも１つおよび／または前記ストラットのうちの少なくとも１つを通る少なくとも１つの穴を形成するステップを備える、方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの穴を形成するステップは、前記内側下方クラウン領域から前記外側ポケットのうちの１つまで、前記ピンボスのうちの少なくとも１つおよび／または前記ストラットのうちの少なくとも１つを通る少なくとも１つの穴をあけることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記本体は、前記ピンボス間に配置される２つのリブを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記本体は、材料の単一片であり、前記本体を提供するステップは、前記本体を鍛造または鋳造することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記穴は、前記鍛造または前記鋳造のステップの間に形成される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの穴を形成するステップは、前記内側下方クラウン領域と前記外側ポケットのうちの第１のものとの間に前記穴のうちの２つを形成することと、前記内側下方クラウン領域と前記外側ポケットの第２のものとの間に前記穴のうち２つを形成することと含む、請求項１６に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ピストン１０の本体部分は、上壁１２を提供する上頭部または頂部セクションを有する。上壁１２は、内燃機関のシリンダボア内の燃焼ガスに直接曝される上部燃焼表面１４を有する。例示の実施形態では、上部燃焼表面１４は、中心軸Ａの周りに、燃焼ボウル、または非平面の、凹状の、もしくは波状の表面を形成する。頂部ランドと、続く複数のリング溝２０とを提供するリングベルト１６は、上壁１２から垂下し、中心軸Ａの周りに周方向に、かつピストン１０の外径に沿って延在する。図１の例示の実施形態では、湾曲したプロファイルを有する少なくとも１つのバルブポケット２２がピストン１０の上壁１２に形成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図に示されるように、ピストン１０は、概ね上壁１２からリングベルト１６の内側に垂下し、横方向に離間される一対のピンボア２６を提供する、一対のピンボス２４をさらに含む。ピンボア２６は、ピンボア軸を取り囲む。ピストン１０は、リングベルト１６から垂下し、互いに直径方向に対向して位置する一対のスカートパネル２８も含む。スカートパネル２８は、ストラット３０によってピンボス２４に連結される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
穴３８は、内側下方クラウン領域３４から外側ポケット３６までの接続を提供するために、下方クラウン表面３２、ピンボス２４、および／またはストラット３０に沿って様々な異なる位置に配置され得る。例示の実施形態では、穴３８は、たとえば下方クラウン表面３２に隣接して、ピストン１０の頂部付近またはより高くに位置する。図１〜図７に示される実施形態では、２つの穴３８が内側下方クラウン領域３４と外側ポケット３６のうちの第１のものとの間に位置し、２つの穴３８が内側下方クラウン領域３４と外側ポケット３６の第２のものとの間に位置する。図３に最もよく示されるように、各穴３８は、第１開口部４０から第２開口部４２まで延在する。第１開口部４０は、スカートパネル２８とピンボス２４との間の、ストラット３０のうちの１つに隣接する内側下方クラウン領域３４に位置する。第２開口部４２は、ストラット３０に隣接する、ピンボス２４の側部の外側ポケット３６に位置する。あるクランク角度でオイルジェットからスプレーする冷却オイルが第１開口部４０の中へかつ穴３８を通って外側ポケット３６へ向けられるように、穴３８は、ピストン１０の中心軸Ａに対しておよびピンボア軸に対してある角度で配置され得る。穴３８の各々の角度は、特定のエンジン設計、オイルジェットの位置、およびクランク角度に依拠する。１つの実施形態によれば、穴３８は、内側下方クラウン領域３４から外側ポケット３６まで上方向に傾けられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図８〜図１０の実施形態によれば、ピストン１０は、冷却オイルを向けるために、内側下方クラウン領域３４に配置される少なくとも１つのデフレクタを含む。デフレクタは、スカートパネル２８のうちの１つの内面に沿っておよび／または下方クラウン表面３２に沿って位置し得る。デフレクタは、１つ以上の凹部４６および／または１つ以上のリブ４８を含むように設計されてもよい。例示の実施形態では、デフレクタは、たとえば一対の凹部４６間に配置される少なくとも１つのリブ４８、またはより特定的には、一対の凹部４６間に配置される２つのリブ４８などのリブ形状の隆起を含む。加えて、別の凹部４６がリブ４８に対向して下方クラウン表面３２に沿って位置してもよい。図１０に示される例示の実施形態では、ピストン１０の右側に位置する単一の凹部４６の長さは、ピストン１０の左側のリブ４８と凹部４６との長さにほぼ等しい。冷却オイルが凹部４６の中へスプレーされる場合、オイルは適切な方向に集められ向けられ得る。１つの実施形態によれば、穴３８の方向に冷却オイルを向けるために、各凹部４６は細長く、大部分においてピストン１０の周方向に延在する。代替的に、または追加的に、凹部４６のうちの１つが、図１０に示されるように、大部分において２つの隆起されたリブ４８間に径方向に延在してもよく、冷却オイルビームスプリッタとしてはたらくため、冷却オイルはピンボス２４間で中心軸Ａへ向かって、少なくともある範囲へ向けられる。また、リブ４８は、スプレーされた冷媒の一部を１つより多い方向に向けるための冷却オイルビームスプリッタとしてはたらき得る。図１０の例示の実施形態では、一対のリブ４８がスカートパネル２８のうちの１つに沿ってピンボス２４間の中心点に、位置し、リブ４８は、ピンボス２４に平行に延在して冷却オイルをピンボス２４間に下方クラウン表面３２の中心軸Ａに向かって向ける。この実施形態では、１つの凹部４６がリブ４８間に位置し、２つの他の凹部４６がストラット３０に隣接してリブ４８の両側に位置する。より特定的には、図１０のこの実施形態では、デフレクタは左の穴３８を通って、かつ外側ポケット３６のうちの１つまたは両方の中へ、かつピンボス２４間のピストン１０の中心軸Ａに向かって、冷却オイルを向ける。この場合、好都合なことに冷却オイルはある角度でスプレーされ得るため、ピストン１０が下死点にあるとき、冷却オイルは１つの凹部４６に向けられるであろう。ピストン１０が下死点から上死点に上がるにつれて、冷却オイルの標的位置は、２つのリブ４８に対向する第２の凹部４６に向かって、ピストン１０にわたって移るであろう。プロセスにおいて、スプレーされたオイルのビームは、２つのリブ４８を横切り、上記に概説された効果を示すであろう。最終的には、ピストン１０が上死点に達したとき、冷却オイルは２つのリブ４８に対向する凹部４６に向けられるであろう。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
代替的には、凹部４６が２つのリブ４８の代わりに設けられてもよく、または凹部４６が２つのリブ４８間のみに設けられてもよい。各凹部４６は好ましくはストラット３０のうちの１つを画定するため、凹部４６は、好都合なことに、凹部４６にアクセスする冷却オイルがピンボス２４またはストラット３０における少なくとも１つの穴３８の方向に、したがって外側ポケット３６の中へ流れるであろうことを保証し得る。少なくとも１つのデフレクタを用いるとき、ピストン１０をピストンの中心軸Ａに対して斜めの角度で冷却オイルをスプレーする冷媒ノズル（図示せず）と結合することが好ましい。これにより、ピストン１０の位置に応じて、ピストン１０の異なるエリアがそのストロークに沿って冷却されることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
当該方法は、内側下方クラウン領域３４から外側ポケット３６まで延在するピストン１０の穴３８を提供することをさらに含む。このステップは、一体の本体を鋳造もしくは鍛造するプロセスの間に穴３８を鋳造すること、または一体の本体を提供した後に穴３８をあけることなどの他の好適な加工を含んでもよい。穴３８は、典型的には、ピンボス２４および／またはストラット３０を通って延在する。穴３８は、下方クラウン表面３２の小さな部分を通って延在してもよい。デフレクタは、鋳造もしくは鍛造プロセスの間、または好適な加工を通じて形成されてもよい。