JP2003013799A - Aluminum alloy-made piston for internal combustion engine and its manufacturing method - Google Patents

Aluminum alloy-made piston for internal combustion engine and its manufacturing method

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JP2003013799A
JP2003013799A JP2001195378A JP2001195378A JP2003013799A JP 2003013799 A JP2003013799 A JP 2003013799A JP 2001195378 A JP2001195378 A JP 2001195378A JP 2001195378 A JP2001195378 A JP 2001195378A JP 2003013799 A JP2003013799 A JP 2003013799A
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JP
Japan
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anodic oxide
piston
oxide film
internal combustion
aluminum alloy
Prior art date
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Application number
JP2001195378A
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Japanese (ja)
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Hajime Miyasaka
一 宮坂
Ryotaro Takada
亮太郎 高田
Koji Kobayashi
幸司 小林
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum alloy-made piston for internal combustion engine capable of uniformly holding an oil film all over a skirt part and capable of restraining surface pressure in contact with a cylinder. SOLUTION: The aluminum alloy-made piston 10 for the internal combustion engine is constituted by forming a streak 22 on an outer surface 21a of the skirt part 20, applying an anodic oxide film 50 on a surface of this streak 22 by using an electrolytic solution mixed with phosphate and fluoride and impregnating a lubricant 54 in fine holes 52 of this anodic oxide film 50. The aluminum alloy-made piston 10 for the internal combustion engine is constituted by forming a portion H1 corresponding to a top part 22a of the streak 22 into a smooth surface on the anodic oxide film 50.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアルミ合金製のピス
トンに陽極酸化皮膜を被せた内燃機関用のピストン及び
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston for an internal combustion engine in which a piston made of an aluminum alloy is covered with an anodic oxide film, and a method for manufacturing the piston.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の燃費やエンジン出力を向上させ
るためにピストンの摺動抵抗を減少させる方法が知られ
ている。このピストンの一例として、特開平11−33
6895号公報「ピストン及びピストンの加工方法」が
提案されている。この技術はピストンのスカート部に陽
極酸化皮膜を形成し、陽極酸化皮膜に化成処理皮膜を形
成することで、ピストンの摺動抵抗を減少させるもので
ある。
2. Description of the Related Art A method of reducing sliding resistance of a piston is known in order to improve fuel efficiency and engine output of a vehicle. As an example of this piston, Japanese Patent Laid-Open No. 11-33
Japanese Patent No. 6895 “Piston and Method for Processing Piston” has been proposed. This technique reduces the sliding resistance of the piston by forming an anodized film on the skirt of the piston and forming a chemical conversion treatment film on the anodized film.

【0003】一方、摺動抵抗を減少させるために、ピス
トンのスカート部に条痕を形成する方法も知られてお
り、条痕を上記公報の技術と併用すること(すなわち、
条痕に皮膜を被せること)で摺動抵抗をより減少するこ
とができる。以下、条痕に皮膜を被せた例を、次図で詳
しく説明する。
On the other hand, there is also known a method of forming a striation on a skirt portion of a piston in order to reduce sliding resistance, and the striation is used in combination with the technique disclosed in the above publication (that is,
The sliding resistance can be further reduced by coating the streaks with a film. Hereinafter, an example in which the streak is covered with a film will be described in detail with reference to the following drawings.

【0004】図16(a),(b)は従来の内燃機関用
ピストンのスカート部の断面図であり、(a)はスカー
ト部に条痕を形成した例を示し、(b)は条痕に皮膜を
被せた例を示す。 (a)において、ピストン130のスカート部131に
条痕132・・・(・・・は複数個を示す)を形成する。条痕
132・・・の凹部133・・・を深さA1に一定に確保し、
凹部133・・・に油を溜めることにより、スカート部1
31全体に油膜を均一に保持することができる。このた
め、ピストン130の摺動抵抗を減少することができ
る。 (b)において、条痕132・・・を形成したスカート部
131に陽極酸化皮膜135を形成し、陽極酸化皮膜1
35に化成処理皮膜136を形成する。
16 (a) and 16 (b) are cross-sectional views of a skirt portion of a conventional piston for an internal combustion engine, FIG. 16 (a) shows an example in which a skirt portion has a ridge, and FIG. 16 (b) shows a ridge. The following shows an example in which a film is covered on. In (a), striations 132 ... (... indicates a plurality) are formed on the skirt portion 131 of the piston 130. The recesses 133 ... of the scratches 132 ... are constantly secured at the depth A1,
By collecting oil in the recesses 133 ...
The oil film can be uniformly held on the entire 31. Therefore, the sliding resistance of the piston 130 can be reduced. In (b), the anodic oxide film 135 is formed on the skirt portion 131 having the streaks 132 ...
A chemical conversion coating 136 is formed on 35.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、条痕132・・
・に陽極酸化皮膜135及び化成処理皮膜136を形成
することで、化成処理皮膜136の凹部137・・・を条
痕132の凹部133・・・に合せて一定ピッチに形成す
ることはできない。加えて、化成処理皮膜136の凹部
137・・・は深さA2も不均一なので、スカート部13
1全体に油膜を均一に保持することはできない。従っ
て、条痕132・・・に皮膜135,136を被せても、
ピストン130の摺動抵抗を大きく減らすことはできな
い。
However, the streak 132 ...
By forming the anodic oxide coating 135 and the chemical conversion coating 136 on, it is impossible to form the recesses 137 ... of the chemical conversion coating 136 at a constant pitch in conformity with the recesses 133 of the striations 132. In addition, since the recesses 137 ... of the chemical conversion coating 136 also have a non-uniform depth A2, the skirt portion 13
The oil film cannot be held uniformly over the entire area. Therefore, even if the coatings 135 and 136 are applied to the scratches 132 ...
The sliding resistance of the piston 130 cannot be greatly reduced.

【0006】また、化成処理皮膜136の頂部138
a,138b(その他の頂部は符号を付さない)は不均
一に突出するので、ピストン130をシリンダ内で往復
運動する際に、特に高く突出した頂部138aがシリン
ダに接触する際の面圧が高くなる。よって、摺動抵抗が
高くなることが考えられる。
Further, the top portion 138 of the chemical conversion coating 136
Since a and 138b (the other tops are not labeled) project unevenly, when the piston 130 reciprocates in the cylinder, the surface pressure when the top 138a protruding particularly high comes into contact with the cylinder. Get higher Therefore, it is considered that the sliding resistance becomes high.

【0007】そこで、本発明の目的は、スカート部の全
域に油膜を均一に保持することができ、かつシリンダに
接触する際の面圧を抑えることができるアルミ合金製内
燃機関用ピストン及びその製造方法を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide an aluminum alloy piston for an internal combustion engine, which can hold an oil film uniformly over the entire area of the skirt, and can suppress the surface pressure at the time of contact with the cylinder, and the manufacture thereof. To provide a method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項1は、スカート部の外表面に条痕を形
成し、この条痕の表面にりん酸塩並びにふっ化物を混合
した電解液を用いて陽極酸化皮膜を被せ、この陽極酸化
皮膜の微細な孔に潤滑材を含浸させたアルミ合金製内燃
機関用ピストンであって、陽極酸化皮膜において条痕の
頂部に相当する部位をカットしつつ丸める処理を施した
ものであることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the first aspect of the present invention is to form a streak on the outer surface of the skirt portion, and to mix the phosphate and the fluoride on the surface of the streak. A piston for an aluminum alloy internal combustion engine, which is coated with an anodic oxide film using the electrolyte solution and impregnated with fine holes in the anodic oxide film with a lubricant, and which corresponds to the top of the streak in the anodic oxide film. It is characterized by being subjected to a process of rounding while cutting.

【0009】電解液にりん酸塩並びにふっ化物を混合す
ることで、陽極酸化皮膜を平坦に形成する。これによ
り、陽極酸化皮膜を条痕の形状に倣わせて形成して、陽
極酸化皮膜の表面を条痕と略同じ形状にすることができ
る。このため、陽極酸化皮膜の表面全域に油膜を均一に
保持することができる。
By mixing phosphate and fluoride in the electrolytic solution, an anodic oxide film is formed flat. Thereby, the anodic oxide film can be formed so as to follow the shape of the streak, and the surface of the anodic oxide film can be made substantially the same shape as the streak. Therefore, the oil film can be uniformly held on the entire surface of the anodized film.

【0010】加えて、りん酸塩には陽極酸化皮膜の微細
な孔の孔径を大きくする作用がある。このため、微細な
孔に多量の潤滑剤を含浸させ、その潤滑剤を孔内に確実
に固着させることができる。さらに、条痕の頂部に相当
する陽極酸化皮膜をカットしつつ丸める処理を施すこと
により、その部位を滑らかな面にすることができる。こ
のため、ピストンがシリンダに接触した際の面圧を抑え
ることができる。
In addition, phosphate has the effect of increasing the pore size of the fine pores in the anodized film. Therefore, a large amount of lubricant can be impregnated in the fine holes, and the lubricant can be reliably fixed in the holes. Further, by performing a rounding treatment while cutting the anodic oxide film corresponding to the top of the streak, that portion can be made a smooth surface. Therefore, it is possible to suppress the surface pressure when the piston contacts the cylinder.

【0011】請求項2は、ピストンスカート部の外表面
に条痕を加工する工程と、この条痕の表面にりん酸塩並
びにふっ化物を混合した電解液を用いて陽極酸化皮膜を
被せる工程と、この陽極酸皮膜の微細な孔に潤滑材を含
ませる工程と、陽極酸化皮膜において条痕の頂部に相当
する部位をカットしつつ丸めるラップ処理あるいは砥粒
流動加工を施す工程とからなる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a step of processing a streak on the outer surface of the piston skirt portion, and a step of coating the surface of the streak with an anodic oxide film by using an electrolyte mixed with phosphate and fluoride. A step of incorporating a lubricant into the fine pores of the anodic oxide film, and a step of lapping or abrasive grain fluidization processing for cutting and rounding a portion of the anodized film corresponding to the top of the streaks.

【0012】条痕に陽極酸化皮膜を被せた後、条痕の頂
部に相当する陽極酸化皮膜にラップ処理あるいは砥粒流
動加工を施すことで、陽極酸化皮膜をカットしつつ丸め
るようにした。このため、ラップ処理あるいは砥粒流動
加工だけで、条痕の頂部に相当する陽極酸化皮膜を滑ら
かな面に仕上げて、ピストンがシリンダに接触した際の
面圧を抑えることができる。
After the streaks were covered with the anodic oxide film, the anodic oxide film corresponding to the tops of the streaks was subjected to lapping treatment or abrasive grain flow processing so that the anodic oxide film was cut and rounded. For this reason, the anodic oxide film corresponding to the tops of the scratches can be finished into a smooth surface only by lapping or abrasive grain flow processing, and the surface pressure when the piston contacts the cylinder can be suppressed.

【0013】請求項3は、ピストンスカート部の外表面
に条痕を加工する工程と、この条痕の頂部をカットしつ
つ丸める工程と、条痕の表面にりん酸塩並びにふっ化物
を混合した電解液を用いて陽極酸化皮膜を被せる工程
と、この陽極酸皮膜の微細な孔に潤滑材を含ませる工程
と、丸めた条痕に相当する陽極酸化皮膜の部位にラップ
処理あるいは砥粒流動加工を施す工程とからなる。
According to a third aspect of the present invention, a step of forming a streak on the outer surface of the piston skirt, a step of rounding while cutting the top of the streak, and a phosphate and a fluoride are mixed on the surface of the streak. The process of covering the anodized film with an electrolytic solution, the process of including a lubricant in the fine holes of this anodized film, and the lapping process or abrasive grain flow processing on the part of the anodized film corresponding to the rounded scratches. And the step of applying.

【0014】条痕に陽極酸化皮膜を被せる前に、条痕の
頂部をカットしつつ丸めることで、条痕に陽極酸化皮膜
を丸めた状態に被せることができる。このため、陽極酸
化皮膜を僅かに研磨するだけで、陽極酸化皮膜を滑らか
な面に仕上げることができるので、ラップ処理や砥粒流
動加工を行う時間を短くすることができる。
Before covering the striations with the anodic oxide coating, the tops of the striations may be cut and rounded to cover the striations with the anodized film rolled. Therefore, the anodized film can be finished into a smooth surface by only slightly polishing the anodized film, so that the time for performing the lapping process and the abrasive grain fluidizing process can be shortened.

【0015】請求項4は、ラップ処理をバフラップなど
の軟質のラップ盤でラップ処理を実施することを特徴と
する。軟質のラップ盤は被ラップ面の凹凸に倣わせて研
磨することが可能である。このため、軟質のラップ盤で
ラップ処理を行うことで、条痕の頂部に相当する部位を
好適にカットしつつ丸めることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the lapping process is performed by using a soft lapping machine such as a buff lapping machine. A soft lapping machine can be polished by following the irregularities of the surface to be wrapped. Therefore, by performing the lapping process with a soft lapping machine, it is possible to appropriately cut and round the portion corresponding to the top of the striation.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図1は本発明に係るアルミ合金
製内燃機関用ピストン(第1実施形態)の斜視図であ
る。アルミ合金製内燃機関用ピストン10は、Si(シ
リコン)系アルミニウム合金で形成した部材であって、
ピストン頭部12にピストンリング溝13,14及びオ
イルリング溝15を形成し、オイルリング溝15の下側
に一対のスカート部20,25を形成し、スカート部2
0,25の外表面21a(スカート部25の外表面は図
示しない)に条痕22を形成し、一対のスカート部2
0,25の間に一対のピンボス部35,37(ピンボス
部37は図2参照)を形成した部材である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of an aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention. The aluminum alloy internal combustion engine piston 10 is a member formed of a Si (silicon) -based aluminum alloy,
The piston head grooves 12 and 14 and the oil ring groove 15 are formed on the piston head 12, and the pair of skirt portions 20 and 25 are formed below the oil ring groove 15.
The ridges 22 are formed on the outer surfaces 21a of the skirt portions 0, 25 (the outer surface of the skirt portion 25 is not shown).
This is a member in which a pair of pin boss portions 35, 37 (see FIG. 2 for the pin boss portion 37) are formed between 0 and 25.

【0017】スカート部20,25は、条痕22を形成
した各外表面21aに、りん酸塩並びにふっ化物を混合
した電解液で陽極酸化皮膜(特殊な陽極酸化皮膜)5
0,50(スカート部25の陽極酸化皮膜50は図2に
示す)をそれぞれ被せ、特殊な陽極酸化皮膜50,50
の微細な孔に潤滑剤54(図4に示す)を含浸させた部
材である。なお、陽極酸化皮膜50を被せた領域を「網
目」で示す。
The skirt portions 20 and 25 are anodized film (special anodized film) 5 made of an electrolyte solution in which phosphate and fluoride are mixed on each outer surface 21a having the scratches 22 formed thereon.
0, 50 (the anodic oxide film 50 of the skirt portion 25 is shown in FIG. 2), respectively, to form a special anodic oxide film 50, 50.
Is a member in which the lubricant 54 (shown in FIG. 4) is impregnated. The area covered with the anodic oxide film 50 is indicated by "mesh".

【0018】図2は図1の2矢視図であり、この図でア
ルミ合金製内燃機関用ピストンの形状を詳しく説明す
る。アルミ合金製内燃機関用ピストン10は、コンロッ
ド(図示しない)側から見たときに、一対のスカート部
20,25を対向する一対で構成し、これら一対のスカ
ート部20,25の対向する端部(一端)20a,25
a同士を壁部30で連結し、スカート部20,25の対
向する端部(他端)20b,25b同士を壁部32で連
結することで、これら壁部30,32とスカート部2
0,25とで略矩形を形成させ、且つ壁部30,32の
中央にピンボス部35,37を膨出形成した部材であ
る。
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow 2 in FIG. 1, in which the shape of the aluminum alloy piston for an internal combustion engine will be described in detail. When viewed from the connecting rod (not shown) side, the piston 10 for an internal combustion engine made of an aluminum alloy comprises a pair of skirt portions 20 and 25 that face each other, and end portions of the pair of skirt portions 20 and 25 that face each other. (One end) 20a, 25
By connecting a with each other by the wall portion 30 and connecting opposite ends (other ends) 20b, 25b of the skirt portions 20, 25 with the wall portion 32, the wall portions 30, 32 and the skirt portion 2 are connected.
It is a member in which a substantially rectangular shape is formed with 0 and 25, and pin boss portions 35 and 37 are bulged in the centers of the wall portions 30 and 32.

【0019】加えて、アルミ合金製内燃機関用ピストン
10は、壁部30,32がスカート部20,25に交わ
る部位(すなわち、スカート部20,25の一端20
a,25a及び他端20b,25b)において、これら
の部位の内壁40〜43を円弧状に形成し、スカート部
20,25の肉厚t1を壁部30,32の肉厚t2より
薄く設定した。
In addition, in the piston 10 for an aluminum alloy internal combustion engine, the portion where the wall portions 30 and 32 intersect the skirt portions 20 and 25 (that is, one end 20 of the skirt portions 20 and 25).
a, 25a and the other ends 20b, 25b), the inner walls 40 to 43 of these portions are formed in an arc shape, and the wall thickness t1 of the skirt portions 20 and 25 is set to be thinner than the wall thickness t2 of the wall portions 30 and 32. .

【0020】スカート部20,25の対向する一端20
a,25aを壁部30で連結し、他端20b,25bを
壁部32で連結することで、壁部30,32及びスカー
ト部20,25で略矩形を形成する。このため、スカー
ト部20,25の幅Wをピンボス部35,37の幅W1
より小さくすることができる。従って、スカート部2
0,25を幅狭まとすることで、アルミ合金製内燃機関
用ピストン10の軽量化を図ることができる。また、ス
カート部20,25の肉厚t1を壁部30,32の肉厚
t2より薄く設定したので、アルミ合金製内燃機関用ピ
ストン10をより軽量にすることができる。
Opposing ends 20 of the skirt portions 20, 25
By connecting a and 25a with the wall portion 30 and connecting the other ends 20b and 25b with the wall portion 32, the wall portions 30 and 32 and the skirt portions 20 and 25 form a substantially rectangular shape. Therefore, the width W of the skirt portions 20 and 25 is set to the width W1 of the pin boss portions 35 and 37.
Can be smaller. Therefore, the skirt portion 2
By narrowing the width of 0 and 25, the weight of the aluminum alloy piston 10 for the internal combustion engine can be reduced. Further, since the wall thickness t1 of the skirt portions 20 and 25 is set to be smaller than the wall thickness t2 of the wall portions 30 and 32, the weight of the aluminum alloy internal combustion engine piston 10 can be reduced.

【0021】一方、スカート部20,25及び壁部3
0,32で略矩形を形成することにより、スカート部2
0,25を壁部30,32で補強することができる。従
って、スカート部20,25の剛性を高めることができ
る。また、壁部30,32がスカート部20,25に交
わるスカート部の一端20a,25a及び他端20b,
25bの内壁40〜43を円弧状に形成したので、スカ
ート部の一端20a,25a及び他端20b,25bに
応力が集中することを防ぐことができる。従って、スカ
ート部20,25の剛性をより高めることができる。
On the other hand, the skirt portions 20 and 25 and the wall portion 3
By forming a substantially rectangular shape with 0 and 32, the skirt portion 2
The walls 0 and 25 can be reinforced by the walls 30 and 32. Therefore, the rigidity of the skirt portions 20 and 25 can be increased. In addition, one end 20a, 25a and the other end 20b of the skirt where the walls 30, 32 intersect the skirt 20, 25,
Since the inner walls 40 to 43 of 25b are formed in an arc shape, it is possible to prevent stress from being concentrated on the one ends 20a, 25a and the other ends 20b, 25b of the skirt portion. Therefore, the rigidity of the skirt portions 20 and 25 can be further increased.

【0022】一対のスカート部20,25は、幅W及び
長さL(図1に示す)の網目で示した外表面21aに条
痕22・・・(図1に示す)を形成し、スカート部20,
25の各外表面21aに特殊な陽極酸化皮膜50,50
をそれぞれ被せ、特殊な陽極酸化皮膜50,50の微細
な孔に潤滑剤を含浸させたものである。なお、特殊な陽
極酸化皮膜及び潤滑剤については図4でさらに詳しく説
明する。
The pair of skirt portions 20 and 25 form a ridge 22 (shown in FIG. 1) on the outer surface 21a shown by a mesh having a width W and a length L (shown in FIG. 1) to form a skirt. Part 20,
A special anodic oxide coating 50, 50 on each outer surface 21a of 25
And the fine pores of the special anodic oxide coatings 50, 50 are impregnated with a lubricant. The special anodic oxide film and the lubricant will be described in more detail with reference to FIG.

【0023】図3は図1の3矢視図であり、スカート部
20,25の下端23,28(下端28は図1も参照)
をピンボス部35,37の下端36,38より下方に延
した状態を示す。スカート部20,25の下端23,2
8をピンボス部35,37の下端36,38より下方に
延すことにより、アルミ合金製内燃機関用ピストン10
がシリンダ内を移動している際に、スカート部20,2
5をシリンダに接触させることでピストン10の姿勢を
正規の状態に容易に保つことができる。
FIG. 3 is a view from the arrow 3 of FIG. 1, and the lower ends 23 and 28 of the skirt portions 20 and 25 (see also FIG. 1 for the lower end 28).
Shows a state in which is extended downward from the lower ends 36 and 38 of the pin boss portions 35 and 37. Lower ends 23,2 of the skirts 20,25
8 is extended downward from the lower ends 36 and 38 of the pin boss portions 35 and 37, so that the aluminum alloy internal combustion engine piston 10
While moving in the cylinder, the skirts 20, 2
By bringing 5 into contact with the cylinder, the posture of the piston 10 can be easily maintained in a normal state.

【0024】図4は本発明に係るアルミ合金製内燃機関
用ピストンの特殊な陽極酸化皮膜の表面を拡大した断面
図である。なお、潤滑剤54として熱硬化性樹脂を使用
した例を説明する。特殊な陽極酸化皮膜50は、膜厚t
3が略一定で皮膜面21を平坦に形成し、皮膜面21に
微細な孔52・・・(・・・は複数個を示す。以下同様。)を
備えたものである。孔52・・・は孔径d1が比較的大き
い孔である。このため、孔52・・・に十分な量の潤滑剤
(熱硬化性樹脂)54を含浸することができ、含浸した
熱硬化性樹脂54を孔52・・・内に確実に固着すること
ができる。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the surface of the special anodic oxide coating of the aluminum alloy internal combustion engine piston according to the present invention. An example in which a thermosetting resin is used as the lubricant 54 will be described. The special anodic oxide film 50 has a film thickness t
3, the coating surface 21 is formed flat and the coating surface 21 is provided with fine holes 52 ... (... indicates a plurality of holes. The same applies hereinafter). The holes 52 ... Are holes having a relatively large hole diameter d1. Therefore, the holes 52 ... Can be impregnated with a sufficient amount of the lubricant (thermosetting resin) 54, and the impregnated thermosetting resin 54 can be reliably fixed in the holes 52. it can.

【0025】このように、熱硬化性樹脂54を陽極酸化
皮膜50の微細な孔52・・・に固着させることで、陽極
酸化皮膜50で耐摩耗性を高めるとともに、潤滑剤54
で摺動抵抗を減らすことができる。加えて、特殊な陽極
酸化皮膜50は、皮膜面21を平坦にすることで、摺動
抵抗をさらに減らすことができる。
As described above, by fixing the thermosetting resin 54 to the fine holes 52 ... Of the anodic oxide film 50, the wear resistance of the anodic oxide film 50 is enhanced and the lubricant 54 is also added.
The sliding resistance can be reduced with. In addition, the special anodic oxide coating 50 can further reduce the sliding resistance by making the coating surface 21 flat.

【0026】図5は図3の5−5線断面図である。特殊
な陽極酸化皮膜50は、電解液にりん酸塩並びにふっ化
物を混合することで、Siを溶かして平坦に形成するこ
とができる。これで、陽極酸化皮膜50をスカート部2
0の条痕22・・・の形状に倣わせて形成して、陽極酸化
皮膜50の表面を条痕22・・・と略同じ形状にすること
ができる。
FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG. The special anodic oxide film 50 can be formed flat by dissolving Si by mixing phosphate and fluoride in the electrolytic solution. The anodic oxide film 50 is now applied to the skirt 2
It is possible to form the surface of the anodic oxide film 50 to have substantially the same shape as that of the scratches 22 ...

【0027】さらに、陽極酸化皮膜50を条痕22・・・
の形状に倣わせて形成することで、陽極酸化皮膜50の
表面全域に油膜を均一に保持することができる。また、
図4で説明したように、陽極酸化皮膜の微細な孔の孔径
を大きくすることで、微細な孔52に多量の潤滑剤54
を含浸させ、その潤滑剤54を孔52内に確実に固着さ
せることができる。
Further, the anodic oxide film 50 is provided with streaks 22 ...
The oil film can be uniformly held over the entire surface of the anodized film 50 by forming the oil film so as to follow the shape of the above. Also,
As described with reference to FIG. 4, by enlarging the diameter of the fine holes of the anodized film, a large amount of the lubricant 54 is added to the fine holes 52.
Can be impregnated and the lubricant 54 can be reliably fixed in the hole 52.

【0028】加えて、特殊な陽極酸化皮膜50は、条痕
22の頂部22aに相当する平坦部位50aの陽極酸化
皮膜をカットしつつ丸める処理(特に角部位50b,5
0bを丸める)を施すことにより、その平坦部位50a
及び角部位50b,50bの部位H1(すなわち、条痕
22の頂部22aに相当する部位)を滑らかな面にする
ことができる。
In addition, the special anodic oxide coating 50 is formed by cutting and rounding the anodic oxide coating on the flat portion 50a corresponding to the top portion 22a of the streak 22 (particularly the corner portions 50b, 5).
0b is rounded) so that the flat portion 50a
Also, the portion H1 of the corner portions 50b, 50b (that is, the portion corresponding to the top portion 22a of the streak 22) can be a smooth surface.

【0029】よって、ピストン10がシリンダ(図示し
ない)に接触する際の面圧を抑えることができる。この
ように、陽極酸化皮膜50の表面全域に油膜を均一に保
持し、潤滑剤54を確実に固着させ、加えて面圧を抑え
ることができるので、ピストン10をスムーズに摺動さ
せることができる。
Therefore, the surface pressure when the piston 10 contacts a cylinder (not shown) can be suppressed. In this way, the oil film is uniformly held on the entire surface of the anodized film 50, the lubricant 54 can be firmly fixed, and the surface pressure can be suppressed. Therefore, the piston 10 can be slid smoothly. .

【0030】以下、図6で普通の陽極酸化皮膜の形成方
法を比較例として説明する。図6(a)〜(c)は内燃
機関用ピストンのスカート部に普通の陽極酸化皮膜を形
成した比較例を示す説明図である。(a)は、硫酸電解
液で生成した普通の陽極酸化皮膜を示す。母材としての
アルミ合金製内燃機関用ピストンのスカート部100に
Si粒111・・・が分布し、そのうちの表面近傍のSi
粒112・・・が陽極酸化皮膜113に悪影響を及ぼし
て、陽極酸化皮膜113が全体的に凹凸となっている。
Hereinafter, a method for forming an ordinary anodic oxide film will be described as a comparative example with reference to FIG. FIGS. 6A to 6C are explanatory views showing a comparative example in which a normal anodic oxide film is formed on the skirt portion of a piston for an internal combustion engine. (A) shows an ordinary anodic oxide film formed with a sulfuric acid electrolyte. Si particles 111 ... Are distributed in the skirt portion 100 of the piston for an internal combustion engine made of an aluminum alloy as a base material, of which Si near the surface is
.. have a bad influence on the anodic oxide coating 113, so that the anodic oxide coating 113 is uneven as a whole.

【0031】(b)は、(a)の拡大図であり、たまた
ま表面に出ていたSi粒115の部分には陽極酸化皮膜
を形成できずに大きな窪みD1となり、また、表面にご
く近いSi粒116の部分には陽極酸化皮膜117が形
成できたけれども、膜厚は周囲の陽極酸化皮膜113と
比べると小さく、窪みD2ができている。すなわち、S
iを含むアルミニウム合金製ピストン100を硫酸電解
液で陽極酸化処理をしても、平坦な陽極酸化皮膜113
が得られないことが分かった。また、硫酸電解液では、
微細な孔118・・・の孔径をd2とすると、d2は一般
的に15nm程度と小さいことが分かった。
(B) is an enlarged view of (a), in which the anodic oxide film could not be formed on the portions of the Si particles 115 that happened to appear on the surface, resulting in a large depression D1 and Si very close to the surface. Although the anodic oxide film 117 could be formed on the portion of the grain 116, the film thickness was smaller than that of the surrounding anodic oxide film 113, and a depression D2 was formed. That is, S
Even if the aluminum alloy piston 100 containing i is anodized with a sulfuric acid electrolyte, a flat anodized film 113 is formed.
I found that I could not get. Also, with sulfuric acid electrolyte,
It was found that when the diameter of the fine holes 118 ... Is d2, d2 is generally as small as about 15 nm.

【0032】(c)は、液状の熱硬化性樹脂を微細な孔
118・・・に含浸させ、含浸した液状の熱硬化性樹脂を
加熱して硬化樹脂119・・・に変えた状態を示す。樹脂
は摩擦抵抗が小さいので、陽極酸化皮膜113,117
に硬化樹脂119・・・を含浸させることで、Si系アル
ミニウム合金製ピストンがシリンダ内を高速で往復移動
するときの摺動抵抗は比較的小さくなる。
(C) shows a state in which the liquid thermosetting resin is impregnated into the fine holes 118 ... And the impregnated liquid thermosetting resin is heated to be changed into the cured resin 119. . Since the resin has a small frictional resistance, the anodic oxide coating 113, 117
By impregnating the cured resin 119 ... With, the sliding resistance when the Si-based aluminum alloy piston reciprocates in the cylinder at a high speed becomes relatively small.

【0033】しかし、(b)に示したように、陽極酸化
皮膜113に窪みD1,D2が発生して陽極酸化皮膜1
13を平坦に生成することが困難であり、また、陽極酸
化皮膜113に発生した微細な孔118・・・の孔径d2
が小さいので陽極酸化皮膜113に樹脂119を十分に
含有することができない。このため、陽極酸化皮膜11
3に樹脂119を含浸させても摩擦抵抗を所望の値まで
小さくすることはできない。
However, as shown in (b), the depressions D1 and D2 are generated in the anodized film 113, and the anodized film 1 is formed.
13 is difficult to generate flat, and the hole diameter d2 of the fine holes 118 ...
Therefore, the resin 119 cannot be sufficiently contained in the anodized film 113. Therefore, the anodized film 11
Even if 3 is impregnated with resin 119, the frictional resistance cannot be reduced to a desired value.

【0034】以下、図4の断面拡大図に示した特殊な陽
極酸化皮膜を形成する方法、すなわちアルミ合金製内燃
機関用ピストンの製造方法を説明する。図7は本発明に
係るアルミ合金製内燃機関用ピストン(第1実施形態)
の特殊な陽極酸化皮膜処理方法を説明するフローチャー
トであり、アルミ合金製内燃機関用ピストンの製造方法
を示す。なお、図中ST××はステップ番号を示す。 ST10;アルミ合金製内燃機関用ピストン(すなわ
ち、Si系アルミニウム合金としてのAC8Cアルミニ
ウム合金製ピストン)のスカート部の外表面に条痕を形
成する。
The method for forming the special anodic oxide film shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 4, that is, the method for manufacturing the aluminum alloy piston for the internal combustion engine will be described below. FIG. 7 shows an aluminum alloy internal combustion engine piston according to the present invention (first embodiment).
3 is a flow chart for explaining the special anodic oxide film treatment method, and shows a method for manufacturing an aluminum alloy piston for an internal combustion engine. In the figure, STXX indicates a step number. ST10: A streak is formed on the outer surface of the skirt portion of the aluminum alloy internal combustion engine piston (that is, the AC8C aluminum alloy piston as the Si-based aluminum alloy).

【0035】ST11;条痕を形成したスカート部の外
表面を脱脂する。 ST12;りん酸塩としてのりん酸3ナトリウム及びふ
っ化物としてのふっ化カリウムの混合水溶液中で電気分
解して、スカート部の外側表面に特殊な陽極酸化皮膜を
生成する。この陽極酸化皮膜の表面に微細な孔が生成す
る。 ST13;ふっ素樹脂を含有する液状の熱硬化性樹脂
(ふっ素系樹脂)を準備し、この液状の熱硬化性樹脂を
陽極酸化皮膜の微細な孔に含浸させる。
ST11: Degrease the outer surface of the skirt portion having the striations. ST12: Electrolyze in a mixed aqueous solution of trisodium phosphate as a phosphate and potassium fluoride as a fluoride to form a special anodic oxide film on the outer surface of the skirt. Fine pores are generated on the surface of this anodized film. ST13: A liquid thermosetting resin (fluorine-based resin) containing a fluororesin is prepared, and the liquid thermosetting resin is impregnated into the fine pores of the anodized film.

【0036】ST14;微細な孔に含浸した液状の熱硬
化性樹脂を加熱することにより硬化させる。これで、本
発明に係るアルミニウム合金製ピストンの陽極酸化処理
が完了する。 ST15;陽極酸化処理の条痕に相当する部位にラップ
処理あるいは砥粒流動加工を施すことで、その部位をカ
ットしつつ丸める。 以下、Si系アルミニウム合金の陽極酸化処理方法のS
T10〜ST15を図8〜図11で詳しく説明する。
ST14: The liquid thermosetting resin impregnated in the fine pores is heated to be cured. This completes the anodic oxidation treatment of the aluminum alloy piston according to the present invention. ST15: Lapping treatment or abrasive grain fluidization processing is applied to the portion corresponding to the streaks of the anodizing treatment, so that the portion is rounded while being cut. Hereinafter, S of the method of anodizing the Si-based aluminum alloy
T10 to ST15 will be described in detail with reference to FIGS.

【0037】図8は本発明に係るアルミ合金製内燃機関
用ピストン(第1実施形態)の特殊な陽極酸化皮膜処理
方法の第1説明図であり、ST10を示す。アルミ合金
製内燃機関用ピストン(すなわち、Si系アルミニウム
合金としてのAC8Cアルミニウム合金製ピストン)の
スカート部20の外表面21aに条痕22を形成する。
FIG. 8 is a first explanatory view of a special anodic oxide film treatment method for an aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention, showing ST10. A striation 22 is formed on an outer surface 21a of a skirt portion 20 of an aluminum alloy internal combustion engine piston (that is, an AC8C aluminum alloy piston as a Si-based aluminum alloy).

【0038】図9(a),(b)は本発明に係るアルミ
合金製内燃機関用ピストン(第1実施形態)の特殊な陽
極酸化皮膜処理方法の第2説明図である。なお、理解を
容易にするためスカート部20の外表面を横向きに配置
した状態で説明する。(a)は、ST11(脱脂)後の
状態を示す図であり、アルミ合金製内燃機関用ピストン
のスカート部20の外表面21aを脱脂した状態を示
す。スカート部20の外表面21aの近傍にはアルミニ
ウムにSi粒55,56,57が分散している。
9 (a) and 9 (b) are second explanatory views of a special anodic oxide film treatment method for the aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with the outer surface of the skirt portion 20 arranged laterally. (A) is a figure which shows the state after ST11 (degreasing), and has shown the state which degreased the outer surface 21a of the skirt part 20 of the piston for aluminum alloy internal combustion engines. In the vicinity of the outer surface 21a of the skirt portion 20, Si particles 55, 56, 57 are dispersed in aluminum.

【0039】(b)は、ST12(特殊な陽極酸化皮膜
処理)後の状態を示す図であり、りん酸3ナトリウム及
びふっ化カリウムの混合水溶液中で電気分解して陽極酸
化皮膜50を生成した状態を示す。りん酸3ナトリウム
の腐食作用でスカート部20の外表面21a((a)に
示す)が溶解して、Si粒55,56,57が露出す
る。露出したSi粒55,56,57がふっ化カリウム
の作用で溶解して小さくなる。
(B) is a diagram showing a state after ST12 (special anodic oxide film treatment), which was electrolyzed in a mixed aqueous solution of trisodium phosphate and potassium fluoride to form an anodic oxide film 50. Indicates the status. Due to the corrosive action of trisodium phosphate, the outer surface 21a (shown in (a)) of the skirt portion 20 is dissolved and the Si grains 55, 56, 57 are exposed. The exposed Si particles 55, 56, 57 are dissolved and become smaller by the action of potassium fluoride.

【0040】このため、スカート部20の外表面21a
にSi粒55,56,57が存在するにも拘らず、陽極
酸化皮膜50が良好に成長する。この結果、陽極酸化皮
膜50の皮膜面21が揃うので、面粗度は小さくなり、
膜厚t3はほぼ一定となる。また、電解液にはりん酸3
ナトリウムを含むため、りん酸3ナトリウムの孔径を大
きくする作用で、微細な孔52・・・の孔径d1は略10
0nmと十分に大きくなる。
Therefore, the outer surface 21a of the skirt portion 20 is
Despite the presence of Si grains 55, 56, 57, the anodic oxide film 50 grows well. As a result, the film surfaces 21 of the anodic oxide film 50 are aligned, so that the surface roughness becomes small,
The film thickness t3 becomes almost constant. Also, phosphoric acid 3
Since it contains sodium, the pore diameter d1 of the fine pores 52 ...
It is sufficiently large as 0 nm.

【0041】図10(a),(b)は本発明に係るアル
ミ合金製内燃機関用ピストン(第1実施形態)の特殊な
陽極酸化皮膜処理方法の第3説明図である。(a)は、
ST13(樹脂含浸処理)後の状態を示す図であり、ふ
っ素樹脂を含有する液状の熱硬化性樹脂53を準備し、
この液状の熱硬化性樹脂53を陽極酸化皮膜50の孔5
2・・・に含浸した状態を示す。孔52・・・の孔径d1が1
00nmと大きいので、多量の熱硬化性樹脂53を孔5
2・・・内に含浸させることができる。なお、熱硬化性樹
脂53は溶媒希釈しなくても液状をなす樹脂である。
FIGS. 10 (a) and 10 (b) are third explanatory views of a special anodic oxide film treatment method for an aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention. (A) is
It is a figure which shows the state after ST13 (resin impregnation process), The liquid thermosetting resin 53 containing a fluororesin was prepared,
This liquid thermosetting resin 53 is applied to the holes 5 of the anodized film 50.
2 shows the impregnated state. The hole diameter d1 of the holes 52 ... Is 1
Since it is as large as 00 nm, a large amount of thermosetting resin 53 is formed in the holes 5.
2 ... Can be impregnated into the inside. The thermosetting resin 53 is a resin that is in a liquid state without being diluted with a solvent.

【0042】(b)は、ST14(樹脂硬化処理)後の
状態を示す図であり、オーブンのコイル58から矢印の
如く熱を伝えることにより液状の熱硬化性樹脂53を加
熱する状態を示す。液状の熱硬化性樹脂53が硬化して
熱硬化性樹脂(潤滑剤)54となる。これで、図4に示
す特殊な陽極酸化皮膜50に熱硬化性樹脂54を含浸さ
せた状態になる。
(B) is a diagram showing a state after ST14 (resin curing treatment), showing a state of heating the liquid thermosetting resin 53 by transmitting heat from the coil 58 of the oven as shown by an arrow. The liquid thermosetting resin 53 cures to become a thermosetting resin (lubricant) 54. As a result, the special anodic oxide coating 50 shown in FIG. 4 is impregnated with the thermosetting resin 54.

【0043】図11(a),(b)は本発明に係るアル
ミ合金製内燃機関用ピストン(第1実施形態)の特殊な
陽極酸化皮膜処理方法の第4説明図である。(a)は、
スカート部20の条痕22に陽極酸化皮膜50を被せた
状態を示す。陽極酸化皮膜50の皮膜面21が揃うの
で、面粗度は小さくなり、膜厚t3はほぼ一定となる。
FIGS. 11 (a) and 11 (b) are fourth explanatory views of a special anodic oxide film treatment method for an aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention. (A) is
The state where the anodic oxide film 50 is covered on the scratches 22 of the skirt portion 20 is shown. Since the film surfaces 21 of the anodic oxide film 50 are uniform, the surface roughness is small and the film thickness t3 is substantially constant.

【0044】(b)は、ST15後の状態を示す図であ
り、図5と同じ図である。陽極酸化皮膜50において、
条痕22の頂部22aに相当する平坦部位50aをカッ
トしつつ丸める(特に角部位50b,50bを丸める)
ラップ処理あるいは砥粒流動加工を施すことにより、そ
の平坦部位50aを滑らかな面にする。このため、ピス
トン10がシリンダに接触する際の面圧を抑えることが
できる。
(B) is a diagram showing a state after ST15, which is the same diagram as FIG. In the anodized film 50,
The flat portion 50a corresponding to the top portion 22a of the streak 22 is cut and rounded (in particular, the corner portions 50b and 50b are rounded).
The flat portion 50a is made into a smooth surface by performing lapping treatment or abrasive grain flow processing. Therefore, the surface pressure when the piston 10 contacts the cylinder can be suppressed.

【0045】ここで、ラップ処理としては、バフラップ
(一例として起毛バフラップ)などの軟質のラップ盤で
実施する。起毛バフラップなどの軟質ラップ盤は被ラッ
プ面の凹凸にある程度倣わせて研磨することが可能であ
る。このため、軟質ラップ盤でラップ処理を行うこと
で、条痕の頂部に相当する部位をカットしつつ丸めるこ
とができる。なお、起毛バフラップに代えて、砥粒流動
加工を採用しても同様の効果を得ることができる。砥粒
流動加工とは、研磨材を混練した半固体状で粘弾性をも
つ材料を準備し、この材料を加工箇所に機械的に押し込
んで圧接移動をさせることにより、この材料で所望の面
を加工する方法をいう。
Here, the lapping process is carried out by using a soft lapping machine such as a buff wrap (buff wrap as an example). A soft lapping machine such as a raised buff flap can be polished by following the irregularities of the surface to be wrapped to some extent. Therefore, by performing the lapping process with the soft lapping machine, the portion corresponding to the top of the striation can be cut and rounded. It should be noted that similar effects can be obtained by adopting abrasive grain fluidization processing instead of the raised buff flap. Abrasive grain flow processing is a semi-solid viscoelastic material prepared by kneading an abrasive, and mechanically pushing this material into the processing area to move it under pressure to move the desired surface with this material. The method of processing.

【0046】本発明によれば、りん酸3ナトリウムには
微細な孔52・・・の孔径を大きくする作用がある。この
ため、陽極酸化皮膜50の微細な孔52・・・を大きな孔
径d1にすることができる。従って、陽極酸化皮膜50
に多量の熱硬化性樹脂54を含浸することができ、且つ
含浸した熱硬化性樹脂54を孔52・・・内に確実に固着
することができる。この結果、摺動抵抗を減らすことが
でき、かつ耐久性を高めることができる。一方、ふっ化
カリウムにはSiを溶解する作用と増膜作用とがある。
このため、陽極酸化皮膜50の皮膜面21を平坦にする
ことができるので、摺動抵抗をより減らすことができ
る。
According to the present invention, trisodium phosphate has the effect of increasing the pore size of the fine pores 52 ... Therefore, the fine holes 52 ... Of the anodized film 50 can have a large hole diameter d1. Therefore, the anodized film 50
It is possible to impregnate a large amount of the thermosetting resin 54, and it is possible to securely fix the impregnated thermosetting resin 54 in the holes 52. As a result, sliding resistance can be reduced and durability can be improved. On the other hand, potassium fluoride has the function of dissolving Si and the function of increasing the film thickness.
Therefore, the coating surface 21 of the anodic oxide coating 50 can be made flat, so that the sliding resistance can be further reduced.

【0047】さらに、熱硬化性樹脂54に含有したふっ
素樹脂は、耐摩耗性や耐熱性に優れており、熱硬化性樹
脂54を耐摩耗性や耐熱性に優れた樹脂にすることがで
きる。従って、熱硬化性樹脂54を、例えば100℃〜
300℃以上の高温において使用することができるの
で、ピストンのような高温状態で使用する部材に好適で
ある。
Further, the fluororesin contained in the thermosetting resin 54 has excellent wear resistance and heat resistance, and the thermosetting resin 54 can be made a resin having excellent wear resistance and heat resistance. Therefore, the thermosetting resin 54, for example, 100 ℃ ~
Since it can be used at a high temperature of 300 ° C. or higher, it is suitable for a member used in a high temperature state such as a piston.

【0048】加えて、条痕22に陽極酸化皮膜50を被
せた後、条痕22の頂部22aに相当する平坦部位50
a及び角部位50b,50bにラップ処理あるいは砥粒
流動加工を施すことで、平坦部位50a及び角部位50
b,50bをカットしつつ丸めるようにした。このた
め、ラップ処理あるいは砥粒流動加工だけで、条痕22
の頂部22aに相当する部位を滑らかな面に仕上げて、
ピストン10がシリンダに接触する際の面圧を抑えるこ
とができる。
In addition, after covering the scratches 22 with the anodic oxide film 50, a flat portion 50 corresponding to the top 22a of the scratches 22 is formed.
The flat portion 50a and the corner portion 50a are formed by lapping or abrasive grain fluidizing processing on the a and the corner portion 50b, 50b.
b and 50b were cut and rounded. Therefore, the scratches 22 can be formed only by the lapping process or the abrasive grain fluidizing process.
Finish the part corresponding to the top 22a of the to a smooth surface,
It is possible to suppress the surface pressure when the piston 10 contacts the cylinder.

【0049】ここで、一例として陽極酸化皮膜50の膜
厚6μmとすると、陽極酸化皮膜の研磨量は1〜5μm
に抑えることが好ましい。研磨量が1μmより小さいと
面圧を抑えることが難しくなり、研磨量が5μmを越え
ると陽極酸化皮膜50の膜厚が薄くなりすぎるからであ
る。
As an example, assuming that the thickness of the anodic oxide coating 50 is 6 μm, the polishing amount of the anodic oxide coating is 1 to 5 μm.
It is preferable to suppress This is because if the polishing amount is less than 1 μm, it becomes difficult to suppress the surface pressure, and if the polishing amount exceeds 5 μm, the thickness of the anodic oxide film 50 becomes too thin.

【0050】[0050]

【実施例】本発明に係る実施例及び比較例を表1、表2
及び図12に基づいて説明する。 共通条件: 供試材 AC8C(JIS H 5202 アルミニウム
合金鋳物) 成分は表1に示すが、約10%のSiを含む鋳物であ
る。
[Examples] Tables 1 and 2 show examples and comparative examples according to the present invention.
And it demonstrates based on FIG. Common conditions: Specimen material AC8C (JIS H 5202 aluminum alloy casting) The composition is shown in Table 1, but is a casting containing about 10% Si.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】実施例:アルミ合金製内燃機関用ピストン
のスカート部の外表面を脱脂した後、0.4モル/lり
ん酸3ナトリウム及び0.125モル/lふっ化カリウ
ムの混合電解液で、電解液温度を22℃、電圧を70V
として30分間電気分解して、スカート部の外表面に特
殊な陽極酸化皮膜を生成した。特殊な陽極酸化皮膜の微
細な孔は孔径d1(図10(a)参照)が100nmと
大きく、陽極酸化皮膜の表面最大粗さRmaxは2〜3
μmと平坦である。なお、Rmaxは、JIS B 06
01で定義する表面粗さの最大高さであるが、便宜上
「表面最大粗さRmax」を表記した。
Example: After degreasing the outer surface of the skirt of a piston for an internal combustion engine made of an aluminum alloy, with a mixed electrolyte of 0.4 mol / l trisodium phosphate and 0.125 mol / l potassium fluoride, Electrolyte temperature 22 ℃, voltage 70V
As a result, electrolysis was performed for 30 minutes to form a special anodic oxide film on the outer surface of the skirt. The fine pores of the special anodic oxide film have a large pore diameter d1 (see FIG. 10 (a)) of 100 nm, and the maximum surface roughness Rmax of the anodic oxide film is 2-3.
It is as flat as μm. In addition, Rmax is JIS B 06
Although it is the maximum height of the surface roughness defined by 01, "maximum surface roughness Rmax" is shown for convenience.

【0054】次に、生成した陽極酸化皮膜を10mmH
gの減圧状態で、パーフロロオクチルエチルメタクレー
ト(熱硬化性樹脂)液中に5分間浸漬した後、大気開放
して98℃の温水に10分間浸漬した。温水から取り出
した後、オーブンで5分間加熱してパーフロロオクチル
エチルメタクレートを硬化した。
Next, the produced anodic oxide film is coated with 10 mmH.
After being dipped in a perfluorooctylethylmethacrylate (thermosetting resin) liquid for 5 minutes under a reduced pressure of g, the atmosphere was opened to dipping in hot water at 98 ° C. for 10 minutes. After taking out from warm water, it was heated in an oven for 5 minutes to cure the perfluorooctylethylmethacrylate.

【0055】次いで、条痕の頂部に相当する部位にラッ
プ処理あるいは砥粒流動加工を施すことで、その部位を
カットしつつ丸めるようにした。これにより、条痕の頂
部に相当する部位を滑らかな面に仕上げることができ
る。このピストンをエンジンに組込んでならし運転をお
こない、そのときのエンジン出力特性を測定した。その
結果、ならし運転の当初から所望のエンジン出力特性を
得ることができることが判かった。その理由は、条痕の
頂部に相当する部位を滑らかな面に仕上げることで、ピ
ストンがシリンダに接触する際の面圧を抑えて、初期摺
動抵抗を低くすることができるからである。なお、パー
フロロオクチルエチルメタクレートの化学式は以下の通
りである。
Then, a portion corresponding to the top of the streak was subjected to lapping treatment or abrasive grain flow processing so that the portion was cut and rounded. As a result, the portion corresponding to the top of the streak can be finished into a smooth surface. This piston was incorporated into the engine to perform break-in operation, and the engine output characteristics at that time were measured. As a result, it was found that the desired engine output characteristics could be obtained from the beginning of the break-in operation. The reason is that the surface pressure when the piston contacts the cylinder can be suppressed and the initial sliding resistance can be reduced by finishing the portion corresponding to the top of the striations into a smooth surface. The chemical formula of perfluorooctylethylmethacrylate is as follows.

【0056】[0056]

【化1】 [Chemical 1]

【0057】比較例:実施例と同様に、アルミ合金製内
燃機関用ピストンのスカート部の外表面を脱脂した後、
0.4モル/lりん酸3ナトリウム及び0.125モル
/lふっ化カリウムの混合電解液で、電解液温度を22
℃、電圧を70Vとして30分間電気分解して、スカー
ト部の外表面に特殊な陽極酸化皮膜を生成した。特殊な
陽極酸化皮膜の微細な孔は孔径d1(図10(a)参
照)が100nmと大きく、陽極酸化皮膜の表面最大粗
さRmaxは2〜3μmと平坦である。なお、Rmax
は、JIS B 0601で定義する表面粗さの最大高さ
であるが、便宜上「表面最大粗さRmax」を表記し
た。
Comparative Example: Similar to the example, after degreasing the outer surface of the skirt portion of the aluminum alloy internal combustion engine piston,
A mixed electrolyte solution of 0.4 mol / l trisodium phosphate and 0.125 mol / l potassium fluoride was used and the electrolyte temperature was adjusted to 22
Electrolysis was carried out for 30 minutes at a voltage of 70 V at 70 ° C. to form a special anodic oxide film on the outer surface of the skirt. The fine pores of the special anodic oxide coating have a large pore diameter d1 (see FIG. 10 (a)) of 100 nm, and the maximum surface roughness Rmax of the anodic oxide coating is as flat as 2-3 μm. Note that Rmax
Is the maximum height of the surface roughness defined by JIS B 0601, but for convenience, "surface maximum roughness Rmax" is shown.

【0058】次に、生成した陽極酸化皮膜を10mmH
gの減圧状態で、パーフロロオクチルエチルメタクレー
ト(熱硬化性樹脂)液中に5分間浸漬した後、大気開放
して98℃の温水に10分間浸漬した。温水から取り出
した後、オーブンで5分間加熱してパーフロロオクチル
エチルメタクレートを硬化した。
Next, the produced anodic oxide film is treated with 10 mmH.
After being dipped in a perfluorooctylethylmethacrylate (thermosetting resin) liquid for 5 minutes under a reduced pressure of g, the atmosphere was opened to dipping in hot water at 98 ° C. for 10 minutes. After taking out from warm water, it was heated in an oven for 5 minutes to cure the perfluorooctylethylmethacrylate.

【0059】このピストンをエンジンに組込んでならし
運転をおこない、そのときのエンジン出力特性を測定し
た。その結果、所望のエンジン出力特性を得るまでに
は、ならし運転を比較的長い時間実施する必要があるこ
とが判かった。その理由は、陽極酸化皮膜において条痕
の頂部に相当する部位が頂部として存在しているため、
ピストンがシリンダに接触する際の面圧が高くなり、初
期摺動抵抗が高くなるからである。
This piston was incorporated into an engine to perform a break-in operation, and the engine output characteristics at that time were measured. As a result, it has been found that it is necessary to carry out the break-in operation for a relatively long time before the desired engine output characteristic is obtained. The reason is that in the anodized film, there is a portion corresponding to the top of the streak as the top,
This is because the surface pressure when the piston comes into contact with the cylinder becomes high and the initial sliding resistance becomes high.

【0060】図12(a)〜(c)は本発明に係るアル
ミ合金製内燃機関用ピストンの特殊な陽極酸化皮膜を説
明する断面図であり、(a)〜(b)は表1の比較例、
(c)は表1の実施例を示す。(a)は、アルミ合金製
内燃機関用ピストン120のスカート部121に条痕1
22を形成し、条痕122に特殊な陽極酸化皮膜50を
形成し、陽極酸化皮膜50の微細な孔に潤滑剤を含浸さ
せた状態を示す。
12 (a) to 12 (c) are sectional views for explaining a special anodic oxide film of the aluminum alloy internal combustion engine piston according to the present invention, and FIGS. 12 (a) to 12 (b) are comparisons of Table 1. Example,
(C) shows an example of Table 1. (A) shows a scratch 1 on the skirt 121 of the piston 120 for an internal combustion engine made of an aluminum alloy.
22 shows a state in which 22 is formed, a special anodic oxide film 50 is formed on the scratches 122, and the fine holes of the anodic oxide film 50 are impregnated with a lubricant.

【0061】特殊な陽極酸化皮膜50は条痕122に沿
って均一の厚さ(t3)で陽極酸化皮膜50を被せるこ
とが可能であり、陽極酸化皮膜50において条痕122
の頂部122aに相当する部位50cが、条痕122の
頂部122aと同様に突出する。従って、ピストン12
0がシリンダ59内で矢印の如く往復運動する際に、
陽極酸化皮膜50の頂部50cに大きな面圧がかかる。
The special anodic oxide film 50 can be covered with the anodic oxide film 50 with a uniform thickness (t3) along the scratches 122.
A portion 50c corresponding to the top portion 122a of the ridge 122 protrudes similarly to the top portion 122a of the streak 122. Therefore, the piston 12
When 0 reciprocates in the cylinder 59 as shown by the arrow,
A large surface pressure is applied to the top portion 50c of the anodized film 50.

【0062】(b)において、陽極酸化皮膜50の頂部
50cや条痕122の頂部122a((a)に示す)が
部位H2に渡って摩耗する。これにより、条痕122の
部位122bが露出してしまい、この部位122bを陽
極酸化皮膜50で保護することができない。
In (b), the top 50c of the anodic oxide film 50 and the top 122a (shown in (a)) of the scratch 122 are worn over the portion H2. As a result, the part 122b of the streak 122 is exposed, and this part 122b cannot be protected by the anodized film 50.

【0063】(c)において、アルミ合金製内燃機関用
ピストン10のスカート部20に条痕22を形成し、条
痕22に特殊な陽極酸化皮膜50を形成し、陽極酸化皮
膜50の微細な孔に潤滑剤を含浸させた。この状態で
は、特殊な陽極酸化皮膜50は条痕22に沿って均一の
厚さ(t3)で陽極酸化皮膜50を被せることが可能で
あり、比較例と同様に、陽極酸化皮膜50において条痕
22の頂部22aに相当する部位50c((a)参照)
が、条痕22の頂部22aと同様に突出する。次に、陽
極酸化皮膜50の部位50cにラップ処理或は砥粒流動
を施して、その部位50cをカットしつつ丸めるように
することで、部位H1を平坦部位50a及び角部位50
b,50bからなる滑らかな面に形成した。
In (c), a striation 22 is formed on the skirt portion 20 of the piston 10 for an internal combustion engine made of an aluminum alloy, a special anodic oxide film 50 is formed on the striation 22, and fine holes in the anodic oxide film 50 are formed. Was impregnated with lubricant. In this state, the special anodic oxide film 50 can be covered with a uniform thickness (t3) along the streak 22. As in the comparative example, the anodic oxide film 50 has a streak. Part 50c corresponding to the top 22a of 22 (see (a))
But protrudes in the same manner as the top portion 22a of the streak 22. Next, the portion 50c of the anodic oxide film 50 is subjected to lapping or abrasive grain flow so that the portion 50c is cut and rounded to make the portion H1 flat and corner portions 50a and corner portions 50a.
It was formed on a smooth surface composed of b and 50b.

【0064】従って、ピストン10がシリンダ59内で
矢印の如く往復運動する際に、陽極酸化皮膜50の滑
らかな面(すなわち、平坦部位50a及び角部位50
b,50b)に大きな面圧がかかることを抑えることが
できる。従って、ピストンの摺動抵抗を減少させて円滑
に運動させることができる。
Therefore, when the piston 10 reciprocates in the cylinder 59 as shown by the arrow, the smooth surface of the anodized film 50 (that is, the flat portion 50a and the corner portion 50).
It is possible to prevent a large surface pressure from being applied to b, 50b). Therefore, the sliding resistance of the piston can be reduced and the piston can be smoothly moved.

【0065】次に、第2〜第4実施形態を図13〜図1
5に基づいて説明する。なお、第1実施形態と同一部材
については同一符号を付して説明を省略する。図13は
本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピストン(第2実
施形態)の側面図である。アルミ合金製内燃機関用ピス
トン60は、ピンボス部35の下端36及びピンボス部
37の下端38より一対のスカート部62(奥側のスカ
ート部は図示しない)の下端63をδ寸法だけ上方に上
げたものである。このため、一対のスカート部62を、
第1実施形態のスカート部20,25より小さくするこ
とができる。従って、アルミ合金製内燃機関用ピストン
60をよりアルミ合金製内燃機関用ピストン10より軽
量にすることができる。
Next, the second to fourth embodiments will be described with reference to FIGS.
It will be described based on 5. The same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. FIG. 13 is a side view of an aluminum alloy internal combustion engine piston (second embodiment) according to the present invention. In the piston 60 for an internal combustion engine made of an aluminum alloy, the lower ends 63 of a pair of skirts 62 (the skirts on the inner side are not shown) are moved upward from the lower end 36 of the pin boss portion 35 and the lower end 38 of the pin boss portion 37 by a δ dimension. It is a thing. Therefore, the pair of skirts 62 are
It can be made smaller than the skirt portions 20 and 25 of the first embodiment. Therefore, the aluminum alloy internal combustion engine piston 60 can be made lighter than the aluminum alloy internal combustion engine piston 10.

【0066】図14は本発明に係るアルミ合金製内燃機
関用ピストン(第3実施形態)の側面図である。アルミ
合金製内燃機関用ピストン70は、スカート部72を略
逆台形、すなわち下端73からピストン頭部74に向け
てスカート幅をW3からW4に徐々に大きく形成したも
のである。スカート部72を略逆台形に形成することに
より、スカート部72の剛性を高めることができる。
FIG. 14 is a side view of an aluminum alloy internal combustion engine piston (third embodiment) according to the present invention. In the piston 70 for an internal combustion engine made of an aluminum alloy, the skirt portion 72 has a substantially inverted trapezoidal shape, that is, the skirt width gradually increases from W3 to W4 from the lower end 73 toward the piston head 74. By forming the skirt portion 72 into a substantially inverted trapezoidal shape, the rigidity of the skirt portion 72 can be increased.

【0067】図15(a)〜(d)は本発明に係るアル
ミ合金製内燃機関用ピストン(第4実施形態)の断面図
である。(a)において、アルミ合金製内燃機関用ピス
トン80のスカート部20に条痕22を形成する。
(b)において、条痕22の頂部22a((a)に示
す)をラップ処理あるいは砥粒流動加工でカットしつつ
丸めることにより、条痕22の頂部22aを、平坦部位
22b及び角部位22c,22cの部位H3に渡って滑
らかな面に成形する。
FIGS. 15 (a) to 15 (d) are sectional views of an aluminum alloy internal combustion engine piston (fourth embodiment) according to the present invention. In (a), a striation 22 is formed in the skirt portion 20 of the aluminum alloy internal combustion engine piston 80.
In (b), the top 22a (shown in (a)) of the streak 22 is rounded while being cut by lapping or abrasive grain flow processing, so that the top 22a of the streak 22 is flattened 22b and corners 22c, A smooth surface is formed over the portion H3 of 22c.

【0068】ここで、一例として条痕の頂部22aから
谷部までの深さA3((a)に示す)が20μmとする
と、研磨量は5〜15μmに抑える必要があり、特に9
μmに抑えることが好ましい。研磨量が5μmより小さ
いと面圧を下げることが難しく、研磨量が15μmを越
えると条痕としての役割を果たさなくなる。
Here, as an example, if the depth A3 (shown in (a)) from the top 22a to the valley of the scratch is 20 μm, the polishing amount needs to be suppressed to 5 to 15 μm, especially 9 μm.
It is preferable to suppress it to μm. When the polishing amount is less than 5 μm, it is difficult to reduce the surface pressure, and when the polishing amount exceeds 15 μm, it cannot serve as a scratch.

【0069】(c)において、条痕22に特殊な陽極酸
化皮膜50を形成し、陽極酸化皮膜50の微細な孔に潤
滑剤を含浸させる。特殊な陽極酸化皮膜50は、皮膜面
21が揃うので、面粗度は小さくなり、膜厚t3はほぼ
一定となる。よって、条痕22の平坦部位22b及び角
部位22c,22cの部位H3に沿って、陽極酸化皮膜
50の平坦部位51a及び角部位51b,51bをある
程度滑らかな面に成形することができる。
In (c), a special anodic oxide film 50 is formed on the scratches 22, and the fine holes of the anodic oxide film 50 are impregnated with a lubricant. Since the special anodic oxide coating 50 has the same coating surface 21, the surface roughness is small and the film thickness t3 is substantially constant. Therefore, the flat portion 51a and the corner portions 51b and 51b of the anodic oxide film 50 can be formed to be smooth to some extent along the flat portion 22b of the streak 22 and the portion H3 of the corner portions 22c and 22c.

【0070】(d)において、陽極酸化皮膜50の平坦
部位51a及び角部位51b,51bをラップ処理ある
いは砥石粒流動することで、陽極酸化皮膜50の平坦部
位51a及び角部位51b,51bの部位H4(すなわ
ち、丸めた条痕の部位H3に相当する陽極酸化皮膜50
の部位)を十分に滑らかな面に成形することができる。
このため、ピストン10がシリンダ59に接触する際の
面圧を抑えることができる。
In (d), the flat portion 51a and the corner portions 51b and 51b of the anodic oxide coating 50 are subjected to lapping treatment or flow of grindstones, so that the flat portion 51a and the corner portions 51b and 51b of the anodic oxide coating 50 have a portion H4. (That is, the anodic oxide film 50 corresponding to the portion H3 of the rounded streak
Can be formed into a sufficiently smooth surface.
Therefore, it is possible to suppress the surface pressure when the piston 10 contacts the cylinder 59.

【0071】ここで、一例として陽極酸化皮膜50の膜
厚6μmとすると、陽極酸化皮膜の研磨量は1〜5μm
に抑える必要があり、特に1μmに抑えることが好まし
い。研磨量が1μmより小さいと角部位を丸めることが
難しくなり、研磨量が5μmを越えると陽極酸化皮膜5
0の膜厚が薄くなりすぎる。
As an example, if the thickness of the anodic oxide film 50 is 6 μm, the polishing amount of the anodic oxide film is 1 to 5 μm.
It is necessary to suppress the thickness to 1 μm, and it is particularly preferable to suppress the thickness to 1 μm. If the polishing amount is less than 1 μm, it becomes difficult to round the corners, and if the polishing amount exceeds 5 μm, the anodized film 5
The film thickness of 0 becomes too thin.

【0072】ここで、ラップ処理としては、バフラップ
(一例として起毛バフラップ)などの軟質のラップ盤で
実施する。軟質のラップ盤は被ラップ面の凹凸にある程
度倣わせて研磨することが可能である。このため、軟質
のラップ盤でラップ処理を行うことで、条痕の頂部に相
当する部位をカットしつつ丸めることができる。
Here, the lapping process is carried out by using a soft lapping machine such as a buff wrap (buff wrap as an example). A soft lapping machine can be polished by following the irregularities of the surface to be wrapped to some extent. Therefore, by performing a lapping process with a soft lapping machine, the portion corresponding to the top of the striation can be cut and rounded.

【0073】起毛バフラップを使用することで、条痕の
頂部に相当する部位に限らないで、条痕の谷部に相当す
る部位まで研磨することが可能になる。よって、平坦部
位の角部位を丸みを持たせるように研磨することができ
る。なお、起毛バフラップに代えて、砥粒流動加工を採
用しても同様の効果を得ることができる。砥粒流動加工
とは、研磨材を混練した半固体状で粘弾性をもつ材料を
準備し、この材料を加工箇所に機械的に押し込んで圧接
移動をさせることにより、この材料で所望の面を加工す
る方法をいう。
By using the raised buff flap, it is possible to grind not only the portion corresponding to the top of the striation but also the portion corresponding to the trough of the striation. Therefore, the corner portion of the flat portion can be polished so as to have roundness. It should be noted that similar effects can be obtained by adopting abrasive grain fluidization processing instead of the raised buff flap. Abrasive grain flow processing is a semi-solid viscoelastic material prepared by kneading an abrasive, and mechanically pushing this material into the processing area to move it under pressure to move the desired surface with this material. The method of processing.

【0074】第4実施形態によれば、条痕22に陽極酸
化皮膜50を被せる前に、条痕22の頂部22aをカッ
トしつつ丸めることで、丸めた部位22a,22b,2
2bに陽極酸化皮膜50を丸めた状態に被せることがで
きる。このため、陽極酸化皮膜50を僅かに研磨するだ
けで、陽極酸化皮膜50の平坦部位51a及び角部位5
1b,51bを滑らかな面に仕上げることができるの
で、ラップ処理あるいは砥粒流動加工を行う時間を短く
することができる。従って、短いならし運転で所望のエ
ンジン出力特性を得ることができるピストンを比較的簡
単に製造することができる。
According to the fourth embodiment, the top portion 22a of the scratch 22 is cut and rounded before the scratch 22 is covered with the anodic oxide film 50, whereby the rounded portions 22a, 22b, 2 are formed.
It is possible to cover the 2b with the anodized film 50 in a rolled state. Therefore, even if the anodic oxide coating 50 is slightly polished, the flat portion 51a and the corner portion 5 of the anodic oxide coating 50 can be formed.
Since the surfaces 1b and 51b can be finished to have a smooth surface, the time required for the lapping process or the abrasive grain fluidizing process can be shortened. Therefore, a piston that can obtain a desired engine output characteristic in a short run-in operation can be manufactured relatively easily.

【0075】なお、前記実施形態では、りん酸塩として
りん酸3ナトリウムを使用した例を示したが、その他に
りん酸ナトリウムなどを使用してもよい。また、ふっ化
物としてふっ化カリウムを使用した例を示したが、その
他にふっ化ナトリウムなどを使用してもよく、アルカリ
金属系ふっ化物であれば同等の作用効果がある。
In the above embodiment, the example in which trisodium phosphate is used as the phosphate is shown, but sodium phosphate or the like may be used instead. Although an example using potassium fluoride as the fluoride is shown, sodium fluoride may be used in addition to the above, and alkali metal fluorides have the same action and effect.

【0076】さらに、液状の熱硬化性樹脂としてパーフ
ロロオクチルエチルメタクレート液を使用した例を説明
したが、ふっ素を含んだその他の熱硬化性樹脂を使用し
てもよい。また、潤滑剤として熱硬化性樹脂を使用した
例を説明したが、光硬化性樹脂などのその他の樹脂を使
用しても同様の効果を得ることができる。光硬化性樹脂
は、例えば紫外線硬化性樹脂や可視光硬化性樹脂が該当
する。さらに、前記実施形態では、条痕22の凹部を湾
曲形に形成した例について説明したが、その他に条痕の
凹部を略台形などに形成してもよく、凹部の形状は任意
である。
Further, the example in which the perfluorooctylethylmethacrylate liquid is used as the liquid thermosetting resin has been described, but other thermosetting resins containing fluorine may be used. Further, although the example in which the thermosetting resin is used as the lubricant has been described, the same effect can be obtained by using another resin such as a photocurable resin. The photocurable resin is, for example, an ultraviolet curable resin or a visible light curable resin. Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the concave portion of the striation 22 is formed in a curved shape has been described, but the concave portion of the striation may be formed in a substantially trapezoidal shape, and the shape of the concave portion is arbitrary.

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項1は、電解液にりん酸塩並びにふっ化物を
混合することで、陽極酸化皮膜を平坦に形成する。これ
により、陽極酸化皮膜を条痕の形状に倣わせて形成し
て、陽極酸化皮膜の表面を条痕と略同じ形状にすること
ができる。このため、陽極酸化皮膜の表面全域に油膜を
均一に保持することができる。加えて、りん酸塩には陽
極酸化皮膜の微細な孔の孔径を大きくする作用がある。
このため、微細な孔に多量の潤滑剤を含浸させ、その潤
滑剤を孔内に確実に固着させることができる。
The present invention has the following effects due to the above configuration. A first aspect of the present invention forms a flat anodic oxide film by mixing phosphate and fluoride in the electrolytic solution. Thereby, the anodic oxide film can be formed so as to follow the shape of the streak, and the surface of the anodic oxide film can be made substantially the same shape as the streak. Therefore, the oil film can be uniformly held on the entire surface of the anodized film. In addition, the phosphate has the effect of increasing the pore size of the fine pores in the anodized film.
Therefore, a large amount of lubricant can be impregnated in the fine holes, and the lubricant can be reliably fixed in the holes.

【0078】さらに、条痕の頂部に相当する陽極酸化皮
膜をカットしつつ丸める処理を施すことにより、その部
位を滑らかな面にすることができる。このため、ピスト
ンがシリンダに接触した際の面圧を抑えることができ
る。このように、油膜を均一に保持し、潤滑剤を確実に
固着させ、加えて面圧を抑えることができるので、短い
ならし運転で所望のエンジン出力特性を得ることができ
る。
Furthermore, by performing a process of cutting and rolling the anodic oxide film corresponding to the top of the streaks, that part can be made a smooth surface. Therefore, it is possible to suppress the surface pressure when the piston contacts the cylinder. In this way, the oil film can be held uniformly, the lubricant can be reliably fixed, and the surface pressure can be suppressed, so that the desired engine output characteristics can be obtained in a short run-in operation.

【0079】請求項2は、条痕に陽極酸化皮膜を被せた
後、条痕の頂部に相当する陽極酸化皮膜にラップ処理あ
るいは砥粒流動加工を施すことで、陽極酸化皮膜をカッ
トしつつ丸めるようにした。このため、ラップ処理ある
いは砥粒流動加工だけで、条痕の頂部に相当する陽極酸
化皮膜を滑らかな面に仕上げて、ピストンがシリンダに
接触した際の面圧を抑えることができる。従って、短い
ならし運転で所望のエンジン出力特性を得ることができ
るピストンを比較的簡単に製造することができる。
According to a second aspect of the present invention, after the streaks are covered with an anodic oxide film, the anodic oxide film corresponding to the top of the streaks is subjected to lapping treatment or abrasive grain fluidization processing, thereby cutting and rolling the anodic oxide film. I did it. For this reason, the anodic oxide film corresponding to the tops of the scratches can be finished into a smooth surface only by lapping or abrasive grain flow processing, and the surface pressure when the piston contacts the cylinder can be suppressed. Therefore, a piston that can obtain a desired engine output characteristic in a short run-in operation can be manufactured relatively easily.

【0080】請求項3は、条痕に陽極酸化皮膜を被せる
前に、条痕の頂部をカットしつつ丸めることで、条痕に
陽極酸化皮膜を丸めた状態に被せることができる。この
ため、陽極酸化皮膜を僅かに研磨するだけで、陽極酸化
皮膜を滑らかな面に仕上げることができるので、ラップ
処理や砥粒流動加工を行う時間を短くすることができ
る。従って、短いならし運転で所望のエンジン出力特性
を得ることができるピストンを比較的簡単に製造するこ
とができる。
According to the third aspect of the present invention, the anodic oxide film can be covered in a rolled state by cutting and rolling the top of the ridge before covering the ridge with the anodized film. Therefore, the anodized film can be finished into a smooth surface by only slightly polishing the anodized film, so that the time for performing the lapping process and the abrasive grain fluidizing process can be shortened. Therefore, a piston that can obtain a desired engine output characteristic in a short run-in operation can be manufactured relatively easily.

【0081】請求項4は、軟質のラップ盤は被ラップ面
の凹凸に倣わせて研磨することが可能である。このた
め、軟質のラップ盤でラップ処理を行うことで、条痕の
頂部に相当する部位を好適にカットしつつ丸めることが
できる。従って、軟質のラップ盤を使用することによ
り、条痕の頂部に相当する部位を比較的簡単に滑らかな
面を形成することができる。
According to the present invention, the soft lapping machine can be polished by following the irregularities of the surface to be lapped. Therefore, by performing the lapping process with a soft lapping machine, it is possible to appropriately cut and round the portion corresponding to the top of the striation. Therefore, by using a soft lapping machine, it is possible to relatively easily form a smooth surface at the portion corresponding to the top of the striation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピストン
(第1実施形態)の斜視図
FIG. 1 is a perspective view of an aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention.

【図2】図1の2矢視図FIG. 2 is a view on arrow 2 of FIG.

【図3】図1の3矢視図FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow 3 in FIG.

【図4】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピストン
の特殊な陽極酸化皮膜の表面を拡大した断面図
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the surface of a special anodic oxide coating on the aluminum alloy internal combustion engine piston according to the present invention.

【図5】図3の5−5線断面図5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG.

【図6】内燃機関用ピストンのスカート部に普通の陽極
酸化皮膜を形成した比較例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a comparative example in which a normal anodic oxide film is formed on a skirt portion of a piston for an internal combustion engine.

【図7】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピストン
(第1実施形態)の特殊な陽極酸化皮膜処理方法を説明
するフローチャート
FIG. 7 is a flowchart illustrating a special anodic oxide film treatment method for an aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention.

【図8】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピストン
(第1実施形態)の特殊な陽極酸化皮膜処理方法の第1
説明図
FIG. 8 is a first example of a special anodic oxide film treatment method for an aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention.
Illustration

【図9】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピストン
(第1実施形態)の特殊な陽極酸化皮膜処理方法の第2
説明図
FIG. 9 is a second special anodic oxide film treatment method for an aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention.
Illustration

【図10】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピスト
ン(第1実施形態)の特殊な陽極酸化皮膜処理方法の第
3説明図
FIG. 10 is a third explanatory view of a special anodic oxide film treatment method for an aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention.

【図11】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピスト
ン(第1実施形態)の特殊な陽極酸化皮膜処理方法の第
4説明図
FIG. 11 is a fourth explanatory diagram of a special anodic oxide film treatment method for an aluminum alloy internal combustion engine piston (first embodiment) according to the present invention.

【図12】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピスト
ンの特殊な陽極酸化皮膜を説明する断面図
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a special anodic oxide film of the aluminum alloy internal combustion engine piston according to the present invention.

【図13】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピスト
ン(第2実施形態)の側面図
FIG. 13 is a side view of an aluminum alloy internal combustion engine piston according to the present invention (second embodiment).

【図14】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピスト
ン(第3実施形態)の側面図
FIG. 14 is a side view of an aluminum alloy internal combustion engine piston (third embodiment) according to the present invention.

【図15】本発明に係るアルミ合金製内燃機関用ピスト
ン(第4実施形態)の断面図
FIG. 15 is a sectional view of an aluminum alloy internal combustion engine piston (fourth embodiment) according to the present invention.

【図16】従来の内燃機関用ピストンのスカート部の断
面図
FIG. 16 is a sectional view of a skirt portion of a conventional piston for an internal combustion engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,60,70,80…アルミ合金製内燃機関用ピス
トン、20,25,62,72…スカート部、21a…
スカート部の外表面、22…条痕、22a…条痕の頂
部、22b…平坦部位、22c…角部位、50…陽極酸
化皮膜、50a…平坦部位、50b…角部位、51a…
平坦部位、51b…角部位、52…微細な孔、54…潤
滑剤、H1,H4…部位、H3…丸めた条痕の部位。
10, 60, 70, 80 ... Aluminum alloy internal combustion engine piston, 20, 25, 62, 72 ... Skirt portion, 21a ...
Outer surface of skirt part, 22 ... streak, 22a ... Streak top part, 22b ... Flat part, 22c ... Corner part, 50 ... Anodized film, 50a ... Flat part, 50b ... Corner part, 51a ...
Flat parts, 51b ... Corner parts, 52 ... Fine holes, 54 ... Lubricant, H1, H4 ... Parts, H3 ... Rounded streak parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02F 3/10 F02F 3/10 B F16J 1/00 F16J 1/00 1/01 1/01 1/08 1/08 (72)発明者 小林 幸司 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 3J044 AA12 AA18 BA04 BB05 BB12 BB39 BC04 CA14 DA09 EA02─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02F 3/10 F02F 3/10 B F16J 1/00 F16J 1/00 1/01 1/01 1/08 1 / 08 (72) Inventor Koji Kobayashi 1-10-1 Shin-Sayama, Sayama City, Saitama Prefecture F-term in Honda Engineering Co., Ltd. (reference) 3J044 AA12 AA18 BA04 BB05 BB12 BB39 BC04 CA14 DA09 EA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スカート部の外表面に条痕を形成し、こ
の条痕の表面にりん酸塩並びにふっ化物を混合した電解
液を用いて陽極酸化皮膜を被せ、この陽極酸化皮膜の微
細な孔に潤滑材を含浸させたアルミ合金製内燃機関用ピ
ストンであって、 前記陽極酸化皮膜において条痕の頂部に相当する部位を
カットしつつ丸める処理を施したものであることを特徴
とするアルミ合金製内燃機関用ピストン。
1. A streak is formed on the outer surface of a skirt, and an anodic oxide film is coated on the surface of the streak with an electrolyte solution containing a mixture of phosphate and fluoride. An aluminum alloy piston for an internal combustion engine, the hole of which is impregnated with a lubricant, characterized in that the anodized film is subjected to a rounding treatment while cutting the portion corresponding to the top of the striation. Alloy pistons for internal combustion engines.
【請求項2】 ピストンスカート部の外表面に条痕を加
工する工程と、 この条痕の表面にりん酸塩並びにふっ化物を混合した電
解液を用いて陽極酸化皮膜を被せる工程と、 この陽極酸皮膜の微細な孔に潤滑材を含ませる工程と、 前記陽極酸化皮膜において条痕の頂部に相当する部位を
カットしつつ丸めるラップ処理あるいは砥粒流動加工を
施す工程と、からなるアルミ合金製内燃機関用ピストン
の製造方法。
2. A step of forming a streak on the outer surface of the piston skirt portion, a step of covering the surface of the streak with an anodic oxide film by using an electrolyte mixed with phosphate and fluoride, Made of an aluminum alloy, which comprises a step of containing a lubricant in the fine holes of the acid film, and a step of performing lapping or abrasive fluidizing processing for rounding while cutting the portion corresponding to the top of the streaks in the anodized film. Manufacturing method of piston for internal combustion engine.
【請求項3】 ピストンスカート部の外表面に条痕を加
工する工程と、 この条痕の頂部をカットしつつ丸める工程と、 条痕の表面にりん酸塩並びにふっ化物を混合した電解液
を用いて陽極酸化皮膜を被せる工程と、 この陽極酸皮膜の微細な孔に潤滑材を含ませる工程と、 前記丸めた条痕に相当する陽極酸化皮膜の部位にラップ
処理あるいは砥粒流動加工を施す工程と、からなるアル
ミ合金製内燃機関用ピストンの製造方法。
3. A step of processing a streak on the outer surface of the piston skirt, a step of rounding while cutting the top of the streak, and an electrolytic solution in which phosphate and fluoride are mixed on the surface of the streak. A step of applying an anodic oxide film by using it, a step of including a lubricant in the fine holes of this anodic acid film, and a lapping process or abrasive grain flow processing on the part of the anodic oxide film corresponding to the rounded streaks A process for producing a piston for an internal combustion engine made of an aluminum alloy, which comprises:
【請求項4】 前記ラップ処理をバフラップなどの軟質
のラップ盤で実施することを特徴とする請求項2又は請
求項3記載のアルミ合金製内燃機関用ピストンの製造方
法。
4. The method for manufacturing an aluminum alloy piston for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, wherein the lapping process is performed with a soft lapping machine such as a buff lapping machine.
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