CN108884779A - 内燃机用活塞 - Google Patents

Abstract

本发明提供降低裙部的摩擦阻力的内燃机用活塞。裙部(12)以预定图案形成含有二硫化钼等固体润滑剂的树脂构成的固体润滑剂树脂层(15)，未形成固体润滑剂树脂层(15)的部分为引导槽(20)。裙部(12)中央部分的固体润滑剂树脂层(15)形成有预定的引导槽未形成区域(15a)，从引导槽未形成区域(15a)宽度方向两端侧朝向裙部(12)宽度方向两端侧形成引导槽(20)，引导槽(20)的端部延伸设置到固体润滑剂树脂层(15)的端缘并成为敞开端(20e)。引导槽(20)从引导槽未形成区域(15a)朝向固体润滑剂树脂层(15)的端缘，以推力侧裙部(12a)中向上、反推力侧裙部(12b)中向下的方式倾斜形成。

Description

内燃机用活塞

技术领域

本发明涉及一种内燃机用活塞，更具体地说，涉及一种具有裙部的内燃机用活塞，该裙部具有能够降低与缸内壁的摩擦阻力的结构。

背景技术

参照图5，简单地说明已知的普通的内燃机用活塞10的结构。另外，在本说明书中，将发动机的头部侧(燃烧室侧)设为“上”并将其相反侧(曲轴箱侧)设为“下”来进行说明，但是并非必须与发动机的上下一致。

如图5的(A)所示，内燃机所使用的普通的活塞10包括被称为冠部11的上部部分和设置在该冠部11下方的裙部12，活塞10在冠部11的顶部接受燃烧气体的气压而在缸50内下降，使借助活塞销13和连杆51连接的曲轴(未图示)转动，并且在四冲程发动机中，活塞10伴随曲轴的转动而在缸50内升降，从而进行排气、吸入和压缩的各冲程。

由于该活塞10的直径形成为略小于缸50的内径，所以在上升、下降的冲程中产生摆动，但是通过使设置在冠部11下方的所述裙部12与缸50的内壁滑动接触，从而抑制了活塞10的摆动，活塞10能够在缸内顺畅地上下运动。

如此，由于活塞10在裙部12与缸50的内壁滑动接触的状态下在缸50内上下运动，所以在将燃烧产生的气压转换为机械运动时，裙部12与缸内壁之间的摩擦阻力会导致产生能量损失。

因此，降低活塞10的裙部12与缸50的内壁之间的摩擦阻力关系到发动机的燃料消耗降低和输出增加，所以以往提出了用于降低这种摩擦阻力的各种方案。

作为用于降低这种摩擦阻力的方法之一，提出了一种活塞，在裙部的表面以预定图案形成具有润滑性的涂层，伴随涂层的形成降低了摩擦阻力，并且使形成在未形成涂层的部分的凹部作为保持润滑油的储油部发挥功能，由此提高了润滑性(专利文献1)。

此外，考虑到热膨胀，活塞形成为活塞销的轴线方向为短径的椭圆形状，在低转动速度或低负荷下的发动机工作时等情况下，在活塞的热膨胀不充分的状态下，因在裙部的宽度方向两端侧形成有厚油膜而导致剪切阻力增大，此外，在高转动速度或高负荷下的运转时，如果活塞的热膨胀加剧，则裙部的中央侧与缸内壁之间的间隔变窄而使油膜变薄，有可能产生磨损或烧损，鉴于上述问题，还提出了如下的活塞110：活塞110的裙部112以预定图案形成有固体润滑剂树脂层115，并且在未形成该固体润滑剂树脂层115的部分形成具有疏油性树脂的槽底的引导槽120，从而由该引导槽120将位于裙部112的宽度方向两端侧的润滑油导入中央侧(专利文献2)。

专利文献1：日本专利公开公报特开2005-320934号

专利文献2：日本专利公开公报特开2009-30521号

润滑状态通常具有“边界润滑”、“混合润滑”和“流体润滑”的状态，其中的“边界润滑”是如下的状态：虽然在摩擦面上存在一些润滑油，但是油膜薄而产生摩擦面的凸部彼此接触(固体接触)的状态，虽然该润滑状态与干燥接触(无润滑剂的状态下的接触)相比摩擦系数下降，但是依然处于摩擦系数高的状态。

此外，“混合润滑”是如下的润滑状态：在与所述“边界润滑”相比存在于摩擦面的油膜的厚度增大的状态下，摩擦面的凸部彼此不容易接触(固体接触)而降低了摩擦阻力，但是仍然局部产生摩擦面的凸部彼此的接触(固体接触)。

对此，如果摩擦面的润滑油的量进一步增大，利用油膜使摩擦面之间完全分离而不产生固体接触，则成为仅施加流体的剪切阻力作为摩擦阻力的“流体润滑”状态。

如果将表示以上的各润滑状态的摩擦系数与“滑动接触速度×粘度/面压”之间的关系的斯特里贝克曲线图与各润滑状态的示意图一起示出，则如图6所示，在产生了固体接触的边界润滑和混合润滑中，形成于摩擦面之间的油膜越变厚而减少固体接触的部分，则摩擦系数越下降。

在此，如上所述，内燃机用的活塞10的外径形成为略小于缸50的内径。

此外，如图5的(A)所示，活塞10借助活塞销13和连杆51连接于曲轴，所以因连杆51的倾斜，处在与活塞销13的轴线13c正交方向的两端侧的活塞侧面[图5的(A)、(B)的图中左右侧]中的哪一侧成为被按压于缸50的内壁的状态(承受侧压的状态)的情况会发生变化。

并且，将刚刚到达上死点之后承受这种侧压的一侧称为“推力侧”，将与其相反侧称为“反推力侧”，在活塞10下降时，推力侧的裙部12a被按压于缸50的内壁，而在活塞10上升时，反推力侧的裙部12b被按压于缸50的内壁，由于该活塞10在这样的承受侧压的状态(面压升高的状态)下在缸50内移动，所以该部分的摩擦阻力(摩擦系数)增大(参照图6)。

因此，如果得到活塞10下降时能够降低推力侧裙部12a的摩擦阻力而上升时能够降低反推力侧裙部12b的摩擦阻力的结构，则在降低活塞10整体的摩擦阻力的方面是有效的。

在此，在所述专利文献2记载的发明中，可以认为通过从裙部112的宽度方向两端侧朝向中央侧引导润滑油，从而使处于“流体润滑”状态的裙部112的宽度方向两端侧所形成的油膜变薄来实现剪切阻力的减小，并且通过将该润滑油导入处于“边界润滑”或“混合润滑”状态的裙部112的中央侧而成为流体润滑状态，或接近流体润滑状态，由此实现裙部112的摩擦阻力的降低。

并且，在专利文献2的实施例记载的结构中，如图7所示，在裙部112的宽度方向中央的预定范围W内，从该范围W的宽度方向的两端侧朝向中央侧，形成向裙部的下摆侧倾斜(向下倾斜)的引导槽120，通过形成该引导槽120，在活塞110下降时，利用润滑油的自重或排放气体(窜气)，使油环(未图示)从缸内壁刮掉的润滑油流入引导槽120并导入裙部112的中央侧(专利文献2的[0057]、[0058]段)。

但是，可以认为这样的专利文献2记载的结构所产生的降低活塞110的摩擦阻力的效果具有限度。

即，在汽车等通常使用的四冲程发动机中，在吸入、压缩、燃烧和排气的各冲程中，活塞110反复进行吸入时下降、压缩时上升、燃烧时下降、排气时上升的各动作。

但是，按照所述专利文献2中记载的润滑原理，在油环从缸壁面刮掉润滑油的活塞110下降时，特别是仅在产生排放气体的燃烧冲程中的下降时，能够将润滑油导入裙部112的中央侧，然而在压缩冲程和排气冲程时的活塞110上升时、以及虽然是活塞110下降时但是未产生排放气体的吸入冲程中，不能期待润滑性的提高。

并且，燃烧冲程中的活塞下降时，利用燃烧室内的燃烧压力将推力侧的裙部强力地按压于缸50的内壁，与缸50内壁之间的面压升高，所以如图5的(B)的放大图中的箭头所示，位于该部分的润滑油被朝向裙部12a的宽度方向两端侧压出。

此外，如专利文献2中的实施例所记载的那样，在形成有从裙部112的宽度方向两端侧朝向中央侧向下倾斜的图案的引导槽120的情况下，可以认为发挥如下功能：当活塞110下降时，引导槽120内的润滑油从裙部112的中央侧朝向宽度方向两端侧流动，从而排出位于裙部112的中央侧的润滑油。

因此，即使对推力侧裙部12a设置专利文献2记载的结构的引导槽120，也难以在燃烧冲程中的活塞110下降时，与前述的润滑油的流动方向相反地将润滑油导入推力侧裙部12a的宽度方向中央侧与缸内壁之间，在专利文献2记载的结构中，可以认为即使活塞110下降时能够降低反推力侧裙部112b的摩擦阻力，也非常需要进一步降低摩擦阻力，并且其降低推力侧裙部12a的摩擦阻力的效果较低。

发明内容

鉴于上述问题点，本发明的发明人研究了能够降低因侧压而与缸内壁滑动接触的一侧的裙部的摩擦阻力的结构，通过大量的试错和反复进行改变引导槽图案的滑动实验，其结果开发出了有效地降低摩擦阻力的引导槽的图案。

本发明是根据发明人进行的上述实验的结果而得到的，本发明的目的在于提供一种内燃机用的活塞，利用形成在活塞的裙部上的引导槽的图案，能够大幅度降低活塞的裙部、特别是活塞的裙部被按压于缸内壁的状态下的摩擦阻力，因此，仅通过更换活塞而不需要改变其他结构，就能够实现发动机的燃料消耗降低和输出上升。

以下，与发明的实施方式中使用的附图标记一起记载了解决课题的手段。该附图标记用于使权利要求的记载与发明的实施方式的记载的对应关系明确化，当然并非用于限制本发明的技术范围的解释。

为了实现上述目的，本发明的内燃机用活塞10在裙部12通过将含有二硫化钼等固体润滑剂的树脂构成的固体润滑剂树脂层15(图1～3中的灰色部分)以预定图案形成，从而在未形成所述固体润滑剂树脂层15的部分形成有润滑油的引导槽20，所述内燃机用活塞10的特征在于，所述裙部12的宽度方向中央部分的预定范围的所述固体润滑剂树脂层15设置有未形成所述引导槽20的引导槽未形成区域15a，设置有从该引导槽未形成区域15a的宽度方向两端侧朝向所述裙部12的宽度方向两端侧的所述引导槽20，并且使所述引导槽20的端部延伸设置到所述固体润滑剂树脂层15的端缘并成为敞开端20e，将所述固体润滑剂树脂层15和所述引导槽20至少形成于推力侧裙部12a，并且使所述引导槽20为从所述引导槽未形成区域15a侧朝向所述固体润滑剂树脂层15的端缘向上倾斜的形状[参照权利要求1：图1的(A)、图2的(A)、图3的(A)]。

将所述固体润滑剂树脂层15和所述引导槽20也形成于反推力侧裙部12b，并且使形成于反推力侧裙部12b的引导槽20为从所述引导槽未形成区域15a朝向所述固体润滑剂树脂层15的端缘向下倾斜的形状[参照权利要求2：图1的(B)、图2的(B)、图3的(B)]。

此外，也可以是在所述裙部12(12a、12b)的宽度方向两端以预定宽度设置有未形成固体润滑剂树脂层15的部分，使该部分成为润滑油的导入槽21，并且使所述引导槽20的所述敞开端20e与所述导入槽21连通(权利要求3)。

在这种情况下，优选的是，假设与活塞销的轴线13c正交且沿着所述活塞10的直径方向延伸的基准线Lb，将该基准线Lb设为0°，以所述活塞销的轴线13c与所述基准线Lb的交点X为中心，在相对于该基准线为±5°～±45°的范围，更优选为±10°～±40°的范围内设置所述引导槽未形成区域15a(权利要求4)。

利用以上说明的本发明的结构，按照本发明的内燃机用活塞10，以预定图案形成有固体润滑剂树脂层15，并且在未形成固体润滑剂树脂层15的部分设置有以所希望的图案形成的引导槽20，利用这样的比较简单的结构，能够大幅度降低活塞10的摩擦阻力，其结果，不需要对发动机的其他结构进行变更而仅变更活塞10，就能够实现发动机的燃料消耗降低和输出提高。

附图说明

图1表示本发明的内燃机用活塞，(A)是推力侧的侧视图，(B)是反推力侧的侧视图。

图2表示本发明的内燃机用活塞的变形例，(A)是推力侧的侧视图，(B)是反推力侧的侧视图。

图3是在空转摩擦试验中使用的本发明的活塞，(A)是推力侧的侧视图，(B)是反推力侧的侧视图。

图4是表示空转摩擦试验结果的坐标图。

图5是已知的活塞的简要说明图，(A)是主视图，(B)是俯视图。

图6是说明润滑状态的说明图(斯特里贝克曲线图)。

图7是以往的活塞(与专利文献2的图6对应)的说明图。

图8是引导槽未形成区域的形成范围的说明图。

附图标记说明

10 (内燃机用)活塞

11 冠部

12 裙部

12a 推力侧裙部

12b 反推力侧裙部

13 活塞销

13c (活塞销的)轴线

15 固体润滑剂树脂层

15a 引导槽未形成区域

20 引导槽

20e (引导槽的)敞开端

21 导入槽

50 缸

51 连杆

110 (内燃机用)活塞

112 裙部

115 固体润滑剂树脂层

120 引导槽

具体实施方式

接着参照附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，与在现有技术的说明中出现的部件和部分对应的部件和部分使用相同的部件名称和附图标记来进行说明。

[对象(内燃机用活塞)]

在本发明中作为对象的内燃机用活塞10只要用于内燃机则没有特别限定，汽油发动机用活塞和柴油发动机用活塞都能作为对象。

此外，内燃机用活塞的材质通常使用铝-硅合金等，但是在本发明中作为对象的内燃机用活塞的材质没有特别限定，内燃机用活塞的材质能够将已知的各种材质作为对象。

[固体润滑剂树脂]

所述内燃机用活塞10的裙部12以预定图案形成有固体润滑剂树脂层15，在未形成固体润滑剂树脂层15的部分形成有后述的润滑油的引导槽20。

至少在活塞10的裙部12(12a、12b)中的推力侧裙部12a形成有该固体润滑剂树脂层15和引导槽20，优选的是，不仅在推力侧裙部12a，也在反推力侧裙部12b形成固体润滑剂树脂层15和引导槽20。

该固体润滑剂树脂是通过将二硫化钼、石墨(Graphite)、氟树脂[四氟乙烯(PTFE)等]、二硫化钨、金属氧化物等固体润滑剂中的一种或多种分散于由环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂等树脂中的一种或多种构成的树脂制的粘合剂中而制备的，在利用已知的方法将该固体润滑剂树脂以预定图案涂布于活塞10的裙部12之后，通过进行干燥、硬化而形成固体润滑剂树脂层15。

本发明中使用的固体润滑剂树脂的构成没有特别限定，只要是内燃机的活塞能使用的具有耐热性的固体润滑剂树脂即可，能够使用市售的各种固体润滑剂树脂，在本实施方式中，作为一例使用包含50～70质量％的二硫化钼的固体润滑剂树脂，其是通过将平均粒径为0.1～10.0μm的二硫化钼作为固体润滑剂分散于聚酰胺酰亚胺树脂的粘合剂中而制备的。

以下述方式形成固体润滑剂树脂层15：采用浸渍、喷涂和其他已知的各种印刷或涂布技术，以由预定图案形成后述的引导槽20的方式，将所述固体润滑剂树脂涂布于进行了脱脂、化学转化处理、喷砂、干燥等必要的前处理的活塞10的裙部12的表面上，此后通过烧结干燥等而将涂布的固体润滑剂树脂固定。

形成的固体润滑剂树脂层15的膜厚能够根据各种条件适当调整，作为一例是3～25μm左右。

[引导槽]

如上所述，在想要降低活塞的摩擦阻力的情况下，降低被按压于缸内壁的一侧的裙部的摩擦阻力是有效的，作为一例，在燃烧冲程中的下降时，由于推力侧裙部12a在被按压于缸内壁的状态下进行滑动接触，所以降低推力侧裙部12a的摩擦阻力是有效的。

并且，这种摩擦阻力的降低可以通过下述方式实现：使形成在推力侧裙部12a的宽度方向中央部与缸内壁之间的油膜较厚，从而接近流体润滑状态或成为流体润滑状态。

另一方面，在燃烧冲程中的下降时，推力侧裙部12a因燃烧室内的燃烧压力而被以较大的力按压于缸内壁而导致面压较高，因此也如上所述，在活塞10下降时不容易将润滑油导入推力侧裙部12a与缸内壁之间。

在此，本发明的发明人认为：不是在燃烧冲程中的活塞10下降时供给润滑油，而是在作为进入燃烧冲程的前阶段的压缩冲程中，将润滑油导入推力侧裙部12a的中央部分与缸内壁之间，从而成为润滑油大量存在的状态，在这种状态下，通过开始燃烧冲程中的活塞10的下降，应当能够降低摩擦阻力。

并且，在压缩冲程中的活塞上升时，成为反推力侧裙部12b被按压于缸内壁的状态，能够比较容易地向推力侧裙部12a的中央部分与缸内壁之间导入润滑油，从而能够在该部分形成较厚的油膜。

在上述假设下，在本申请的活塞10中，在推力侧裙部12a的宽度方向的中央部分、即与缸内壁滑动接触的部分的固体润滑剂树脂层15上，形成有未设置引导槽20的引导槽未形成区域15a。

图8中将引导槽未形成区域15a的形成范围的说明图与本申请的引导槽20的形成图案的一例一起图示。

采用如下结构：如图8所示，在俯视观察活塞10时，假设与活塞销的轴线13c正交且沿着活塞10的直径方向延伸的基准线Lb，将该基准线Lb设为0°，将所述活塞销的轴线13c与所述基准线Lb的交点X设为中心，在基准线Lb的+θ侧和-θ侧分别为5°～45°(合计10°～90°)的范围，优选分别为10°～40°(合计20°～80°)的范围，在本实施方式中分别为20°的合计40°的范围，形成该引导槽未形成区域15a，使该部分成为平滑的面，并且形成从所述引导槽未形成区域15a的宽度方向两端侧朝向推力侧裙部12a的宽度方向两端侧向上倾斜的引导槽20，使该引导槽20延伸至固体润滑剂树脂层15的周向边缘部，并将引导槽20的端部形成为敞开端20e。

如此，通过形成从引导槽未形成区域15a的宽度方向两端朝向推力侧裙部12a的宽度方向两端侧向上倾斜的引导槽20，并将引导槽20的端部形成为敞开端20e，从而在压缩冲程中如果活塞10上升，则位于推力侧裙部12a的宽度方向两端侧的润滑油经由敞开端20e流入引导槽20内，并且在引导槽20内朝向引导槽未形成区域15a侧移动，导入引导槽未形成区域15a与缸内壁之间而使该部分的油膜增大，从而能够在引导槽未形成区域15a与缸内壁之间大量存在润滑油的状态下，在该压缩冲程接下来的燃烧冲程中开始活塞的下降。

并且，通过在推力侧裙部12a的宽度方向中央部形成有未形成引导槽20的引导槽未形成区域15a，并且使与缸内壁滑动接触的部分为平坦面，从而在引导槽未形成区域15a不存在能够释放润滑油的引导槽20，此外，通过从该宽度方向的两侧同时导入润滑油，从而导入该部分的润滑油不容易流走，且由于不存在槽等凹部而不会产生积存于凹部从而无助于油膜增大的润滑油，由此，可以认为通过将导入的润滑油用于使引导槽未形成区域15a与缸内壁之间的间隔增大(油膜厚度增大)，从而成为容易使油膜厚度增大的结构。

另一方面，反推力侧裙部12b与推力侧裙部12a相反，在压缩冲程或排气冲程中的活塞10上升时被按压于缸内壁，所以如果在燃烧冲程或吸入冲程时的活塞下降时，将润滑油导入反推力侧裙部的引导槽未形成区域15a与缸内壁面之间，在润滑油大量存在的状态下使活塞10开始上升，则也能够大幅度降低活塞10上升时的摩擦阻力。

因此，反推力侧裙部12b的结构如下：形成有从引导槽未形成区域15a的宽度方向两端侧朝向反推力侧裙部12b的宽度方向两端侧向下倾斜的引导槽20，并且使该引导槽20的端部也延伸至固体润滑剂树脂层15的周向边缘部而成为敞开端20e。

利用这种结构，在活塞10下降时，润滑油经由敞开端20e流入设置于反推力侧裙部12b的引导槽20[参照图1的(B)]，并且流入的润滑油流入引导槽未形成区域15a，使引导槽未形成区域15a与缸内壁之间的油膜的厚度增大，由此能够在润滑油大量存在的状态下，在燃烧冲程或吸入冲程接下来的排气冲程或压缩冲程中使活塞开始上升。

如此，在本发明的活塞10中，通过将形成于推力侧裙部12a的引导槽20和形成于反推力侧裙部12b的引导槽20形成为使它们的倾斜方向为上下翻转的方向，从而不仅能够降低活塞10下降时的摩擦阻力，还能够降低上升时的摩擦阻力。

另外，为了在推力侧裙部12a和反推力侧裙部12b中都容易向引导槽20的敞开端20e导入润滑油，在本发明的活塞10中采用如下结构：进一步在各裙部12(12a、12b)的宽度方向两端以预定宽度设置有未形成固体润滑剂树脂层15的部分，使该部分成为润滑油的导入槽21，并且使所述引导槽20的敞开端20e与该导入槽21连通。

通过如此构成，不仅容易将引导槽20的敞开端20e附近存在的润滑油导入引导槽20，而且容易将与敞开端20e连通的导入槽21周边存在的润滑油导入引导槽20，从而能够更顺畅地向引导槽20导入润滑油。

另外，在图1的(A)、(B)所示的例子中，以形成在图中左侧的引导槽20与形成在图中右侧的引导槽20相对于裙部12(12a、12b)的宽度方向的中心成对的方式，设置四对引导槽，但是形成的引导槽20的数量可以多于该数量或少于该数量。

此外，在图1的(A)、(B)所示的例子中，各成对的引导槽20以相对于裙部12(12a、12b)的中心呈左右对称的方式设置在同一高度，但是也可以由配置在左右不同高度的槽来成对。

此外，在图1所示的实施方式中，将所述引导槽未形成区域15a设置为沿着高度方向具有固定宽度的带状部分，但是该引导槽未形成区域15a的形状并不限定于图1所示的形状，只要至少设置在与所述缸内壁接触的部分即可，作为一例，如图3的(A)、(B)所示，可以在上下、例如以活塞销13的轴线为边界的上下形成为不同的宽度。

在这种情况下，与缸内壁滑动接触的范围因活塞10的摆动，在推力侧裙部12a中如图2的(A)中虚线所示，在裙部12a的下侧具有滑动接触宽度变大的倾向，并且在反推力侧的裙部12b中如图2的(B)中虚线所示，在裙部12b的上侧具有滑动接触宽度变大的倾向，因此可以在推力侧和反推力侧以上下倒转的图案来形成引导槽未形成区域15a，此外，可以在推力侧裙部12a和反推力侧裙部12b中的任意一方设置参照图1说明的固定宽度的引导槽未形成区域15a，而在另一方形成图2所示的上下宽度不同的引导槽未形成区域15a。

因此，在这样的沿着上下方向使引导槽未形成区域15a的形成宽度变化的结构下，裙部的上侧和下侧所形成的引导槽20具有不同的长度。

[实施例]

接着，以下表示使用在裙部12(12a、12b)以所述图案形成有引导槽20的本发明的活塞10进行的空转摩擦试验结果。

[空转摩擦试验]

(1)试验目的

确定以本发明的图案形成有引导槽的活塞的摩擦阻力降低。

(2)试验方法

使用汽车用的发动机(直列4缸、2.5升、汽油发动机)，分别利用外部电机，使安装有在裙部以本发明的图案形成引导槽的活塞(实施例)的上述发动机、以及安装有在裙部未设置引导槽的仅形成有固体润滑剂树脂层的活塞(比较例)的上述发动机工作，测定所述外部电机的输出转矩，并且进行将测定的转矩差评价为摩擦阻力之差的空转摩擦测定。

(3)实施例和比较例

(3-1)实施例

图3表示空转摩擦测定所使用的本发明的活塞(实施例)的引导槽的形成图案。图中，灰色部分是固体润滑剂树脂层的形成部分，因此，表示为白色的部分是槽(引导槽20、导入槽21)的形成部分。

另外，在图3中，(A)表示形成于推力侧裙部的引导槽的图案，(B)表示形成于反推力侧裙部的引导槽的图案。

(3-2)比较例

比较例是在推力侧和反推力侧的裙部均未设置引导槽的活塞，在裙部的整个表面形成有固体润滑剂树脂层。

(4)试验结果

图4表示使用以上说明的实施例和比较例的各活塞进行的空转摩擦试验的结果。

从图4的坐标图可以确认：在测定的转动速度的整个范围内，与比较例相比，安装有实施例的活塞的情况下能够在低转矩下动作，因此，活塞的摩擦阻力下降。

该转矩差平均为4％左右，最大超过5％。

在此，考虑到活塞环的摩擦阻力占据活塞系统的摩擦阻力的大部分，所以利用裙部的结构变更，活塞整体确认到上述数值的摩擦阻力下降是良好的结果，从而确认到由本发明的图案形成引导槽所产生的裙部的摩擦阻力降低的效果极大。

Claims (4)

1.一种内燃机用活塞，在裙部通过将含有固体润滑剂的树脂构成的固体润滑剂树脂层以预定图案形成，从而在未形成所述固体润滑剂树脂层的部分形成润滑油的引导槽，

所述内燃机用活塞的特征在于，

所述裙部的宽度方向中央部分的预定范围的所述固体润滑剂树脂层设置有未形成所述引导槽的引导槽未形成区域，

设置有从所述引导槽未形成区域的宽度方向两端侧朝向所述裙部的宽度方向两端侧的所述引导槽，并且使所述引导槽的端部延伸设置到所述固体润滑剂树脂层的端缘并成为敞开端，

将所述固体润滑剂树脂层和所述引导槽至少形成于推力侧裙部，并且使所述引导槽为从所述引导槽未形成区域侧朝向所述固体润滑剂树脂层的端缘向上倾斜的形状。

2.根据权利要求1所述的内燃机用活塞，其特征在于，将所述固体润滑剂树脂层和所述引导槽也形成于反推力侧裙部，并且使形成于反推力侧裙部的引导槽为从所述引导槽未形成区域侧朝向所述固体润滑剂树脂层的端缘向下倾斜的形状。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机用活塞，其特征在于，在所述裙部的宽度方向两端以预定宽度设置有未形成固体润滑剂树脂层的部分，使该部分成为润滑油的导入槽，并且使所述引导槽的所述敞开端与所述导入槽连通。

4.根据权利要求3所述的内燃机用活塞，其特征在于，假设与活塞销的轴线正交且沿着所述活塞的直径方向延伸的基准线，将所述基准线设为0°，以所述活塞销的轴线与所述基准线的交点为中心，在相对于所述基准线为±5°～±45°的范围内设置所述引导槽未形成区域。