CN106065826B - 发动机的活塞 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机的活塞，通过进一步的深刻研究，在具有树脂皮膜的活塞中能够改善发动机油向凹部的供给。在裙部(1)的表面具有树脂皮膜(2)和凹部(3)的发动机的活塞中，在裙部(1)的表面点状地配置有多个树脂皮膜(2)，由树脂皮膜(2)彼此之间所形成的凹部(3)形成网眼状槽(4)，在裙部(1)的活塞周向上相邻的树脂皮膜(2)彼此之间所形成的凹部(3)设定为在活塞移动方向上与树脂皮膜(2)相邻的状态，并且在活塞的径向上观察，树脂皮膜(2)的活塞移动方向上的端部(2A)形成为凹状。

Description

发动机的活塞

技术领域

本发明涉及发动机的活塞，详细地说，涉及能够改善发动机油向凹部的供给的发动机的活塞。

背景技术

以往，如图6所示，作为发动机的活塞，具有如下装置，在裙部101的表面具有树脂皮膜102与凹部103(例如，参照专利文献1)。

根据这种活塞，存在如下优点：利用树脂皮膜102使裙部101的轮廓最优化，从而活塞敲缸声降低，并且通过积存在凹部103的发动机油能够降低裙部101的摩擦。

然而，在该以往的技术中，如图6所示，在连续的树脂皮膜102上点状地配置有多个凹部103，因此，利用发动机油使裙部的摩擦降低的功能不充分。

即，如图6所示，在连续的树脂皮膜102上点状地配置有多个凹部103，因此，凹部103被树脂皮膜102包围，从而难以向凹部103供给发动机油。因此，在凹部103内不能保持足量的发动机油，从而利用发动机油使裙部101的摩擦降低的功能不充分。

专利文献1：日本特许第4749399号公报(参照图1)

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机的活塞，在具有树脂皮膜的活塞中，通过进一步深刻研究，能够改善发动机油向凹部的供给。

技术方案1的发明的发动机的活塞，在裙部1的表面具有树脂皮膜2和凹部3，其特征在于，在所述裙部1的表面点状地配置有多个树脂皮膜2，由所述树脂皮膜2彼此之间所形成的凹部3形成网眼状槽4，在所述裙部1的活塞周向上相邻的所述树脂皮膜2彼此之间所形成的凹部3设定为在活塞移动方向上与树脂皮膜2相邻的状态，并且在活塞的径向上观察，所述树脂皮膜2的活塞移动方向上的端部2A形成为凹状。

技术方案2的发明，如技术方案1所述的发动机的活塞，其特征在于，所述树脂皮膜2的活塞移动方向上的端部2A的凹状设定为V字状。

技术方案3的发明，如技术方案2所述的发动机的活塞，其特征在于，所述V字状的打开角度设定为120度±20度。

技术方案4的发明，如技术方案1所述的发动机的活塞，其特征在于，所述树脂皮膜2的活塞移动方向的端部2A的凹状设定为弯曲状。

技术方案5的发明，如技术方案1～4中任一项所述的发动机的活塞，其特征在于，所述树脂皮膜2设定为活塞移动方向上的长度比活塞周向上的长度长的形状。

根据技术方案1的发明，能够使裙部的大的区域都形成发动机油的保持区域。在裙部的表面点状地配置有多个树脂皮膜，由树脂皮膜彼此之间所形成的凹部形成网眼状槽，因此，能够使裙部的大的区域都形成发动机油的保持区域。

在裙部的活塞周向上相邻的树脂皮膜彼此之间所形成的凹部设定为在活塞移动方向上与树脂皮膜相邻的状态，因此，借助活塞的往复移动而从凹部的两端开口部流出的发动机油与在活塞移动方向上相邻的树脂皮膜碰撞，从而能够抑制从凹部流出发动机油，因此，能够提高网眼状槽的发动机油保持功能。

此外，在活塞的径向上观察，树脂皮膜的活塞移动方向上的端部形成为凹状，因此，通过伴随着活塞移动产生的惯性而在凹部内移动的润滑油与树脂皮膜的凹状端部碰撞，因该凹状的角度而不会向周向溢出移动，从而变为要返回至原来的凹部的挡回移动。

因此，润滑油更被保持于活塞表面，从而能够促进摩擦力降低效果，因此，能够节省燃料。这样，通过对具有树脂皮膜的活塞进行进一步的深刻研究，能够提供可改善发动机油向凹部的供给的发动机的活塞。

作为树脂皮膜的端部的凹状，考虑技术方案2的发明那样的V字状或技术方案4的发明那样的弯曲状。另外，如技术方案3所示，优选地，若V字状的夹角被设定为120度±20度，则润滑油的保持力提高。而且，如技术方案5的发明所示，优选地，树脂皮膜的形状设定为活塞移动方向上的长度比活塞周向上的长度长的形状。

附图说明

图1是表示内嵌于缸体内的活塞等的纵向剖视图。

图2A是活塞的侧视图，图2B是表示树脂皮膜的涂层图案的图。

图3A是图2B的A-A剖视图，图3B是表示利用树脂皮膜与凹部实现的润滑油保持功能的作用图。

图4A是表示实施方式2的树脂皮膜以及凹部的主要部分的图，图4B是表示实施方式3的树脂皮膜以及凹部的主要部分的图。

图5A是表示实施方式4的树脂皮膜以及凹部的主要部分的图，图5B是表示实施方式5的树脂皮膜以及凹部的主要部分的图，图5C是表示实施方式6的树脂皮膜以及凹部的主要部分的图。

图6是以往技术的发动机的活塞的侧视图。

其中，附图标记说明如下：

1 裙部

2 树脂皮膜

2A 端部

3 凹部

4 网眼状槽

具体实施方式

下面，一边参照附图一边对本发明的活塞的实施方式的立式柴油发动机的活塞进行说明。

[实施方式1]

如图1所示，就立式柴油发动机及其活塞而言，在缸体14的上部组装有缸盖15，活塞12内嵌于缸体14内，曲轴17经由连杆16与该活塞12联动连接。

在缸盖15内安装有吸气阀18、排气阀19和喷油器20。

如图1、图2A、图2B所示，在裙部1的表面具有树脂皮膜2与凹部3的发动机的活塞12中，在裙部1的表面点状地配置有多个树脂皮膜2，由在相邻的树脂皮膜2、2彼此之间所形成的凹部3形成网眼状槽4。网眼状槽4形成于树脂皮膜2、2之间，内侧底面由裙部1的未被树脂皮膜2覆盖的金属表面形成。

树脂皮膜2与凹部3形成在活塞12的推力侧12a与反推力侧12b。推力侧12a是指，在压缩冲程中活塞12下降时，活塞12被爆发压力按压于气缸14的一侧，反推力侧12b是指，推力侧12a侧的相反侧。活塞12主体的原料使用铸铁或铝合金等。树脂皮膜2使用聚酰胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂等树脂。在树脂皮膜2中含有过渡金属氧化物、石墨等无机固体润滑剂。

树脂皮膜2形成为活塞移动方向6上的长度比活塞周向8上的长度长的大致矩形，树脂皮膜2的长边方向的两端部2A、2A在活塞径向上观察时为凹状，详细地说，为具有V字状的端面2a、2a的形状。并且，在活塞移动方向6上，树脂皮膜2与凹部3相邻。

即，在裙部1的活塞周向8上相邻的树脂皮膜2、2彼此之间所形成的凹部3被设定为在活塞移动方向6上与树脂皮膜2相邻的状态，并且，在活塞的径向上观察，树脂皮膜2中的活塞移动方向6上的端部2A形成为凹状。

如图2A、2B、图3A、3B所示，树脂皮膜2具有沿着活塞移动方向6的一对纵边2B、2B和由一对端面2a、2a组成的V字状的两端部(短边)2A、2A，树脂皮膜2形成为纵边2B明显大于树脂皮膜2的宽度的大致矩形(横倒的鼓形)。

在图2B中，树脂皮膜2的活塞移动方向6上的长度、活塞周向8上的长度、在活塞移动方向6上相邻的树脂皮膜2、2彼此间的最小间隔、在活塞周向8上相邻的树脂皮膜2、2彼此间的间隔(＝槽部分7的宽度)被设定为40：12：6：5，但并不限定于此。

并且，如图1、图2A、2B所示，具有树脂皮膜列5，该树脂皮膜列5是在裙部1的活塞周向8上以隔开规定间隔的方式配置多个树脂皮膜2而成的列，通过以在活塞周向8上错开半个间距的方式在活塞移动方向6上排列多个该树脂皮膜列5，多个树脂皮膜列5配置成交错格子状。因此，在树脂皮膜列5的相邻的树脂皮膜2、2彼此之间所形成的槽部分7(＝凹部3)的活塞移动侧两端开口部7a、7b，与在活塞移动方向6上相邻的树脂皮膜列5的树脂皮膜2相对，详细地说，与该树脂皮膜2的活塞周向上的中心相对。

并且，如图3A、3B所示，在实施方式1的活塞12中，树脂皮膜2的端部2A中的左右的端面2a、2a的夹角θ被设定为120度(或120度±20度)。此外，通过将θ的值设为60度≤θ＜180度，能够获得效果，但想得到更好的效果，可以设为“120度±20度”。

如图3B所示，伴随着活塞12的移动(升降)而在活塞周向8上相邻的树脂皮膜2、2彼此之间的凹部3即槽部分7移动的润滑油从开口部7a流出，与在活塞移动方向6上相邻的树脂皮膜2的端部2A碰撞而被挡住，并且通过一对端面2a、2a被挡回。

即，通过相邻的树脂皮膜2的端部2A彼此所形成的在活塞周向8上延伸的锯齿状的凹部构成为，润滑油的保持功能优良的储油槽9。

被挡回的润滑油与形成槽部分7的树脂皮膜2的端部2A碰撞再次被挡回或逆流至原来的槽部分7，因此，润滑油的保持功能也被改善。另外，被挡回的润滑油越上槽部分7的横向的树脂皮膜2而在树脂皮膜2与缸体14之间产生正压，从而使活塞12的滑动面从缸壁浮起，由此，摩擦力降低，从而能够节省燃料。

通过裙部1的表面被分为多个而形成纹理，能够设置润滑油的上下方向(活塞移动方向6)通路，从而能够通过各部分有效地供给润滑油。由于使在活塞移动方向6上相邻的树脂皮膜列5、5在活塞周向8上彼此错位而配置为交错格子状，因此，利用活塞12的往复运动能够向凹部3积极地供给润滑油。

[实施方式2]

如图4A所示，在实施方式2的活塞12中，将树脂皮膜2的纵边2B的长度为实施方式1的树脂皮膜(参照图2A、2B)2的纵边2B的长度的大约一半。根据该结构，形成有网眼比实施方式1细的网眼状槽4。

[实施方式3]

如图4B所示，在实施方式3的活塞12中，作为树脂皮膜2中的活塞移动方向6上的端部2A的凹状被设定为弯曲状，具有弯曲状端面10。在该情况下，在端部2A的宽度方向的两端形成有在活塞径向上观察呈凸曲面形状的缘部11。

[实施方式4]

如图5A所示，在实施方式4的活塞12中，作为树脂皮膜2中的活塞移动方向6上的端部2A的凹状，也可以是底面13与该底面13左右的倾斜面21、21所形成的3面结构。

[实施方式5]

如图5B所示，在实施方式5的活塞12中，作为树脂皮膜2中的活塞移动方向6上的端部2A的凹状，也可以是具有V字状的底面22与该底面22左右的凸部23、23的形状。

[实施方式6]

如图5C所示，在实施方式6的活塞12中，作为树脂皮膜2中的活塞移动方向6上的端部2A的凹状，也可以是具有单一的凹曲面24的结构。该情况的凹曲面24可以是圆形、椭圆形等各种形状。

Claims (5)

1.一种发动机的活塞，在裙部的表面具有树脂皮膜和凹部，其特征在于，

在所述裙部的表面点状地配置有多个树脂皮膜，由所述树脂皮膜彼此之间所形成的凹部形成网眼状槽，

在活塞移动方向上，形成有多个在所述裙部的活塞周向上以隔开规定间隔的方式配置多个所述树脂皮膜而成的树脂皮膜列，在活塞移动方向上相邻的所述树脂皮膜列各自相对于相邻的树脂皮膜列在活塞周向上彼此错开配置，

在所述裙部的活塞周向上相邻的所述树脂皮膜彼此之间所形成的凹部具有两端开口部，各开口部设定为在活塞移动方向上与树脂皮膜相邻的状态，并且在活塞的径向上观察，所述树脂皮膜的活塞移动方向上的两端部形成为凹状。

2.如权利要求1所述的发动机的活塞，其特征在于，所述树脂皮膜的活塞移动方向上的端部的凹状设定为V字状。

3.如权利要求2所述的发动机的活塞，其特征在于，所述V字状的打开角度设定为120度±20度。

4.如权利要求1所述的发动机的活塞，其特征在于，所述树脂皮膜的活塞移动方向上的端部的凹状设定为弯曲状。

5.如权利要求1～4中任一项所述的发动机的活塞，其特征在于，所述树脂皮膜设定为活塞移动方向上的长度比活塞周向上的长度长的形状。

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