JP4254634B2 - Piston for internal combustion engine - Google Patents

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JP4254634B2 JP2004193074A JP2004193074A JP4254634B2 JP 4254634 B2 JP4254634 B2 JP 4254634B2 JP 2004193074 A JP2004193074 A JP 2004193074A JP 2004193074 A JP2004193074 A JP 2004193074A JP 4254634 B2 JP4254634 B2 JP 4254634B2
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Description

本発明は、潤滑性能の向上や摩擦損失の低減を図り得る内燃機関用ピストンに関する。   The present invention relates to a piston for an internal combustion engine that can improve lubrication performance and reduce friction loss.

内燃機関に用いられるピストンは、コネクティングロッドやクランクシャフトに連結され、シリンダボア内で上下動することによりクランクシャフトにおいて軸出力を発生させる。一般に、このピストンには、少なくとも一つのコンプレッションリング溝とオイルリング溝とが形成されており、その夫々に、主として燃焼室の気密性を保持するコンプレッションリングとシリンダボア壁面の油膜の最適化を図るオイルリングとが取り付けられている。また、このピストンには、主として横揺れを抑制すると共にシリンダへ熱を逃がすピストンスカートも設けられている。   A piston used in an internal combustion engine is connected to a connecting rod and a crankshaft, and moves up and down in a cylinder bore to generate an axial output in the crankshaft. Generally, at least one compression ring groove and an oil ring groove are formed in the piston, and an oil for mainly optimizing an oil film on the compression ring and the cylinder bore wall surface, which mainly maintains the airtightness of the combustion chamber. A ring is attached. The piston is also provided with a piston skirt that mainly suppresses rolling and releases heat to the cylinder.

ここで、ピストンは、そのコンプレッションリングやオイルリング,ピストンスカートがシリンダボア壁面に接しながら上下動する。これが為、従来、その際の異常摩耗や焼き付きを防止する為に種々の方策が採られている。   Here, the piston moves up and down while its compression ring, oil ring, and piston skirt are in contact with the cylinder bore wall surface. For this reason, conventionally, various measures have been taken to prevent abnormal wear and seizure.

例えば、下記の特許文献1には、ピストンスカートの肩部に深い条痕を形成し、ピストンスカートの下部側に浅い条痕を形成したピストンが開示されている。また、下記の特許文献2には、ピストンのスラスト側にてピストンスカートにおける上部側の外周面粗さが下部側の外周面粗さよりも大きくなるように条痕の形状に差を設けたものが開示されている。更にまた、下記の特許文献3には、ピストンスカートの表面を粗さが平均10μm以下となるよう加工し、その表面に溝幅が30乃至100μmの溝を形成したピストンが開示されている。   For example, the following Patent Document 1 discloses a piston in which a deep streak is formed on the shoulder of the piston skirt and a shallow streak is formed on the lower side of the piston skirt. Further, in Patent Document 2 below, there is provided a difference in the shape of the streak so that the outer peripheral surface roughness of the upper side of the piston skirt is larger than the outer peripheral surface roughness of the lower side on the thrust side of the piston. It is disclosed. Furthermore, Patent Document 3 below discloses a piston in which the surface of the piston skirt is processed so that the average roughness is 10 μm or less, and grooves having a groove width of 30 to 100 μm are formed on the surface.

尚、下記の特許文献4には、ピストンスカートの外周面での詳細な位置関係について言及されていないが、ピストンの摺動面において深さが規則的に変化する微細な凹部を形成し、その凹部間にプラトー状の凸部を設ける技術が開示されている。   In addition, although the following Patent Document 4 does not mention the detailed positional relationship on the outer peripheral surface of the piston skirt, a fine concave portion whose depth regularly changes on the sliding surface of the piston is formed. A technique for providing a plateau-like convex portion between concave portions is disclosed.

実開平2−80748号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-80748 特開平4−76254号公報JP-A-4-76254 特開2000−88101号公報JP 2000-88101 A 特開2002−235852号公報JP 2002-235852 A

ここで、ピストンスカートの外周面とシリンダボア壁面との間の面圧は、ピストンスカートの最上部及び最下部、中間部、下部(中間部と最下部との間)、上部(最上部と中間部との間)の順に大きくなっていく。   Here, the surface pressure between the outer peripheral surface of the piston skirt and the cylinder bore wall surface is the uppermost and lowermost, middle, lower (between the middle and lowermost), upper (upper and middle) of the piston skirt. It increases in the order of

これが為、上記特許文献1,2のピストンは、ピストンスカートの上部においては条痕にオイルを溜めて所望の潤滑性能を得ることができたとしても、ピストンスカートの下部においてはオイルが溜まり難く潤滑性能が悪化してしまい異常摩耗や焼き付きが起こり得る虞があった。更に、これら特許文献1,2のピストンにおいてはピストンスカートの中間部の表面粗さが粗いので、その中間部において摩擦や摩耗が大きくなってしまう、という不都合もあった。   For this reason, the pistons of the above-mentioned Patent Documents 1 and 2 are lubricated in such a way that oil is not collected in the lower part of the piston skirt even if the oil is accumulated in the striations in the upper part of the piston skirt to obtain a desired lubricating performance. There was a possibility that the performance deteriorated and abnormal wear or seizure could occur. Further, in the pistons of these Patent Documents 1 and 2, since the surface roughness of the intermediate portion of the piston skirt is rough, there is a disadvantage that friction and wear increase in the intermediate portion.

また、上記特許文献3のピストンにおいては、ピストンスカートの上部や下部においてオイルを溜めることができたとしても、その反面、ピストンスカートの中間部において摩擦や摩耗が大きくなってしまう。   Moreover, in the piston of the above-mentioned patent document 3, even if oil can be accumulated in the upper part and the lower part of the piston skirt, friction and wear increase in the middle part of the piston skirt.

更に、上記特許文献4のピストンにおいては、ピストンスカートの中間部における摩擦の低減や摩耗の抑制が図れても、ピストンスカートの上部や下部においてオイルを溜めることができず、潤滑性能が悪化してしまい異常摩耗や焼き付きが起こり得る虞があった。   Further, in the piston of the above-mentioned Patent Document 4, even if the friction in the middle part of the piston skirt is reduced and the wear is suppressed, the oil cannot be accumulated in the upper and lower parts of the piston skirt, and the lubrication performance is deteriorated. As a result, abnormal wear and seizure could occur.

そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、ピストンの潤滑性能の向上と摩擦損失の低減の両立を図り得る内燃機関用ピストンを提供することを、その目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a piston for an internal combustion engine that improves the disadvantages of the conventional example and can achieve both improvement in piston lubrication performance and reduction in friction loss.

記目的を達成する為、請求項記載の発明では、ピストンスカートの外周面の上部と下部に複数本のピストン周方向の粗目の条痕溝を形成し、そのピストンスカートの外周面における前記上部よりも上の最上部と前記下部よりも下の最下部と前記上部及び前記下部の間の中間部に前記粗目の条痕溝よりも細かいオイル溜まりを形成している。 To achieve the above Symbol purpose, in the first aspect of the present invention, to form a plurality of pistons circumferential direction of the coarse streak grooves at the top and bottom of the outer peripheral surface of the piston skirt, the the outer circumferential surface of the piston skirt An oil sump smaller than the coarse streak groove is formed in the uppermost part above the upper part, the lowermost part below the lower part, and the intermediate part between the upper part and the lower part .

この請求項記載の発明によれば、ピストンスカートの外周面とシリンダボア壁面との間において、面圧の高いピストンスカートの上部と下部でオイルが保持され、また、面圧の低いピストンスカートの最上部と最下部と中間部で摩擦が軽減される。 According to the first aspect of the present invention, oil is held between the upper and lower portions of the piston skirt having a high surface pressure between the outer peripheral surface of the piston skirt and the wall surface of the cylinder bore. Friction is reduced at the top, bottom and middle.

また、上記目的を達成する為、請求項記載の発明では、スラスト側のピストンスカートの外周面における上部と下部に複数本のピストン周方向の粗目の条痕溝を形成し、反スラスト側のピストンスカートの外周面にピストン周方向に向けて前記粗目の条痕溝と同等の溝幅で且つ当該粗目の条痕溝よりも浅い溝深さのオイル溜まりとしての複数本の条痕溝又は前記粗目の条痕溝よりも細かいオイル溜まりとしての複数のマイクロディンプルを形成している。 In order to achieve the above object, in the invention described in claim 2 , a plurality of coarse groove grooves in the circumferential direction of the piston are formed in the upper and lower portions of the outer peripheral surface of the piston skirt on the thrust side, A plurality of streak grooves as an oil reservoir having a groove width equivalent to the coarse streak groove and shallower than the rough streak groove on the outer circumferential surface of the piston skirt in the circumferential direction of the piston, or A plurality of micro dimples are formed as oil reservoirs that are finer than the coarse streak grooves .

この請求項記載の発明によれば、相対的に面圧が高いスラスト側のピストンスカートの外周面においては、その中でもより面圧の高いピストンスカートの上部と下部でオイルが保持される一方、そのスラスト側よりも面圧が低い反スラスト側のピストンスカートの外周面においては摩擦が軽減される。具体的に、反スラスト側においては、オイル溜まりが粗目の条痕溝と同等の溝幅で且つ当該粗目の条痕溝よりも浅い溝深さの複数本の条痕溝であれば、潤滑に要する適量なオイルの確保とオイル保持量の少量化によるせん断力の低下によって摩擦の低減を図ることができる。また、マイクロディンプルの場合には、摩擦係数を小さくすることができるので、より有効に摩擦の軽減が図れる。 According to the invention described in claim 2 , on the outer peripheral surface of the piston skirt on the thrust side having a relatively high surface pressure, the oil is held at the upper and lower portions of the piston skirt having a higher surface pressure. Friction is reduced on the outer peripheral surface of the piston skirt on the anti-thrust side whose surface pressure is lower than that on the thrust side. Specifically, on the anti-thrust side, if the oil reservoir has a groove width equal to that of the coarse streak groove and a plurality of streak grooves having a shallower depth than the coarse streak groove, lubrication is possible. Friction can be reduced by reducing the shearing force by securing an appropriate amount of required oil and reducing the amount of oil retained. Further, in the case of micro dimples, the friction coefficient can be reduced, so that friction can be more effectively reduced.

また、上記目的を達成する為、請求項記載の発明では、上記請求項1又は2に記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記粗目の条痕溝におけるピストン下方側の溝側面を、ピストン頂面と略平行にし又はピストン内側に向け且つピストン下方に向けて傾倒させている。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the piston for an internal combustion engine according to the first or second aspect, the groove side surface on the piston lower side of the coarse streak groove is defined as a piston top surface. Or tilted toward the inside of the piston and downward of the piston.

この請求項記載の発明によれば、その粗目の条痕溝に多量のオイルを保持することができ、更に、ピストンの上下動時にもオイルを保持し続けることができる。 According to the third aspect of the present invention, a large amount of oil can be held in the coarse streak groove, and further, the oil can be held even when the piston moves up and down.

本発明に係る内燃機関用ピストンは、面圧が高い箇所ではオイルが保持されるので潤滑性能が向上し、面圧が低い箇所では摩擦が軽減されるので摩擦損失が低減する。このように、本発明に係る内燃機関用ピストンによれば、潤滑性能を向上させつつ摩擦損失を低減させることができるので、異常摩耗や焼き付きを抑制すると共に高回転化による出力の向上や燃料消費量の低減を図ることができる。   The piston for an internal combustion engine according to the present invention retains oil at a location where the surface pressure is high, thereby improving the lubrication performance, and reducing friction at locations where the surface pressure is low, thus reducing friction loss. As described above, according to the piston for an internal combustion engine according to the present invention, it is possible to reduce the friction loss while improving the lubrication performance. The amount can be reduced.

以下に、本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a piston for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.

本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例1を図1から図5−2に基づいて説明する。   Embodiment 1 A piston 1 for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図1の符号1Aは、本実施例1の内燃機関用ピストンを示す。このピストン1Aには、ピストン頂面側から順に第1コンプレッションリング溝2a,第2コンプレッションリング溝2b及びオイルリング溝2cが形成されており、これにより、ピストンヘッド部にトップランド3a,セカンドランド3b及びサードランド3cが形成される。ここで、その第1コンプレッションリング溝2a,第2コンプレッションリング溝2b及びオイルリング溝2cの夫々には、主として燃焼室の気密性を保持するトップリング及びセカンドリング(図示略)とシリンダボア壁面20の油膜の最適化を図るオイルリング(図示略)とが取り付けられる。また、このピストン1Aには、その横揺れを抑制すると共にその熱をシリンダへ逃がすピストンスカート4が設けられている。   1 denotes a piston for an internal combustion engine according to the first embodiment. The piston 1A is formed with a first compression ring groove 2a, a second compression ring groove 2b, and an oil ring groove 2c in this order from the top surface of the piston, whereby the top land 3a and the second land 3b are formed in the piston head portion. And the third land 3c is formed. Here, in each of the first compression ring groove 2a, the second compression ring groove 2b, and the oil ring groove 2c, a top ring and a second ring (not shown) that mainly maintain the airtightness of the combustion chamber, and a cylinder bore wall surface 20 are formed. An oil ring (not shown) is attached to optimize the oil film. The piston 1A is provided with a piston skirt 4 that suppresses the rolling and releases the heat to the cylinder.

ここで、図3−1に示す如くピストン1の下降時には特に爆発行程において最大のスラスト力F1が、また、図3−2に示す如くピストン1の上昇時にはスラスト力F1と反対方向のスラスト力F2(<F1)がピストン1からシリンダボア壁面20に掛かる。以下、ピストン1の下降行程においてスラスト力F1が掛かる側を「スラスト側」といい、ピストン1の上昇行程においてスラスト力F2が掛かる側を「反スラスト側」という。   Here, as shown in FIG. 3A, when the piston 1 descends, the maximum thrust force F1 particularly in the explosion stroke is shown, and when the piston 1 rises as shown in FIG. 3-2, the thrust force F2 opposite to the thrust force F1 is obtained. (<F1) is applied from the piston 1 to the cylinder bore wall surface 20. Hereinafter, the side on which the thrust force F1 is applied in the downward stroke of the piston 1 is referred to as “thrust side”, and the side on which the thrust force F2 is applied in the upward stroke of the piston 1 is referred to as “anti-thrust side”.

そのようなスラスト力F1,F2は本実施例1のピストン1Aが上下動する際にも同様に発生し、これにより、図4に示す如くスラスト側と反スラスト側の夫々において異なる面圧がピストンスカート4の外周面とシリンダボア壁面20との間に掛かる。   Such thrust forces F1 and F2 are similarly generated when the piston 1A of the first embodiment moves up and down. As a result, different surface pressures are generated on the thrust side and the anti-thrust side as shown in FIG. It hangs between the outer peripheral surface of the skirt 4 and the cylinder bore wall surface 20.

この図4の面圧分布図によれば、スラスト側のスラスト力F1が反スラスト側のスラスト力F2よりも大きいことからも明らかなように、スラスト側で反スラスト側よりも高い面圧が掛かっていることが判る。また、そのような相対的に面圧が高いスラスト側におけるピストンスカート4の外周面とシリンダボア壁面20との間においては、ピストンスカート4の最上部4a及び最下部4e、中間部4c、下部(中間部と最下部との間)4d、上部(最上部と中間部との間)4bの順に大きくなる面圧が掛かっていることが判る。   According to the surface pressure distribution diagram of FIG. 4, as apparent from the fact that the thrust force F1 on the thrust side is larger than the thrust force F2 on the antithrust side, a higher surface pressure is applied on the thrust side than on the antithrust side. You can see that Further, between the outer peripheral surface of the piston skirt 4 and the cylinder bore wall surface 20 on the thrust side having a relatively high surface pressure, the uppermost portion 4a and the lowermost portion 4e, the intermediate portion 4c, and the lower portion (intermediate portion) of the piston skirt 4 It can be seen that the surface pressure increases in the order of 4d between the upper part and the lowermost part (4d) and upper part (between the uppermost part and the intermediate part) 4b.

即ち、スラスト側のピストンスカート4の外周面においては、上記の如きスラスト力F1の反力が作用すると共に、上部4bが熱膨張してシリンダボア壁面20を押圧し、更にピストン1Aの傾倒により下部4dがシリンダボア壁面20を押圧するので、その上部4bや下部4dで極端に面圧が高くなる。これが為、その上部4bや下部4dにおいては、異常摩耗や焼き付きが起こり易く、潤沢なオイル量を要する。その一方、最上部4a,中間部4cや最下部4eにおいては、上部4bや下部4dよりも大幅に面圧が低いので、その上部4bや下部4d程のオイル量を要しない。   That is, on the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the thrust side, the reaction force of the thrust force F1 as described above acts, and the upper portion 4b thermally expands to press the cylinder bore wall surface 20, and further, the lower portion 4d by the tilt of the piston 1A. Presses the cylinder bore wall surface 20, so that the surface pressure becomes extremely high at the upper part 4b and the lower part 4d. For this reason, abnormal wear and seizure are likely to occur in the upper part 4b and the lower part 4d, and a large amount of oil is required. On the other hand, in the uppermost part 4a, the intermediate part 4c and the lowermost part 4e, the surface pressure is significantly lower than that of the upper part 4b and the lower part 4d.

そこで、本実施例1におけるスラスト側のピストンスカート4の外周面には、図1及び図2に示す如く、その上部4bと下部4dに夫々ピストン周方向に向けて形成した複数本の粗目(換言すれば溝幅の大きい)の第1条痕溝5aと第2条痕溝5bを設ける。   Therefore, on the outer circumferential surface of the thrust side piston skirt 4 in the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of coarse grains (in other words, formed on the upper portion 4b and the lower portion 4d in the circumferential direction of the piston, respectively). The first streak groove 5a and the second streak groove 5b having a larger groove width are provided.

これにより、ピストン1Aの上下動によってシリンダボア壁面20のオイルが図5−1に示す如く第1及び第2の条痕溝5a,5bに取り込まれるので、その上下動時には、ピストンスカート4の上部4b及び下部4dとシリンダボア壁面20との間におけるオイルの膜厚が厚くなり、かかる部位での異常摩耗や焼き付きを抑制することができる。また、ピストン1Aの上下動により第1及び第2の条痕溝5a,5b内のオイルがピストンスカート4の外周面全体に供給されるので、ピストンスカート4全体の異常摩耗や焼き付きの抑制が可能になる。   As a result, the oil on the cylinder bore wall surface 20 is taken into the first and second streak grooves 5a and 5b by the vertical movement of the piston 1A as shown in FIG. 5A. And the film thickness of the oil between the lower part 4d and the cylinder bore wall surface 20 becomes thick, and it is possible to suppress abnormal wear and seizure at the part. Further, since the oil in the first and second streak grooves 5a and 5b is supplied to the entire outer peripheral surface of the piston skirt 4 by the vertical movement of the piston 1A, the abnormal wear and seizure of the entire piston skirt 4 can be suppressed. become.

更に、その厚めの膜厚によるダンピング効果によって、ピストンスカート4とシリンダボア壁面20との間の衝突音(所謂ピストンスラップ)を低減することもできる。   Furthermore, a collision effect (so-called piston slap) between the piston skirt 4 and the cylinder bore wall surface 20 can be reduced by a damping effect due to the thick film thickness.

ここで、一般に、機関停止から時間が経過すると、ピストンスカートの外周面とシリンダボア壁面20との間のオイルがオイルパン(図示略)に戻されてしまうので、再始動時に異常摩耗が発生し易い。しかしながら、本実施例1にあっては第1及び第2の条痕溝5a,5b内に機関停止後もオイルが保持されているので、再始動時に第1及び第2の条痕溝5a,5bからオイルがピストンスカート4の外周面全体に供給され、その際の異常摩耗を抑制することもできる。   Here, generally, when time elapses after the engine is stopped, the oil between the outer peripheral surface of the piston skirt and the cylinder bore wall surface 20 is returned to the oil pan (not shown), so that abnormal wear is likely to occur during restart. . However, in the first embodiment, since the oil is retained in the first and second streak grooves 5a and 5b after the engine is stopped, the first and second streak grooves 5a, Oil is supplied to the entire outer peripheral surface of the piston skirt 4 from 5b, and abnormal wear at that time can also be suppressed.

このように、その第1及び第2の条痕溝5a,5bは、作動中や停止中に拘らずピストンスカート4に供給されたオイルを保持し得るオイル溜めとして機能する。   Thus, the first and second streak grooves 5a and 5b function as an oil reservoir that can hold the oil supplied to the piston skirt 4 regardless of whether it is operating or stopped.

ここで、上記第1及び第2の条痕溝5a,5bの溝幅や深さは、そのピストン1A自体の形状や適用される内燃機関等に応じて適宜実験やシミュレーション等を行って最適値を求めることが好ましく、例えば一般の市販車輌用として適用されるものであって、後述するマイクロディンプル6や実施例2の第3条痕溝7が20〜30μm程度であれば、200〜300μm位に設定する。尚、その数値は、あくまで例示であり、必ずしもそれに限定するものではない。   Here, the groove widths and depths of the first and second streak grooves 5a and 5b are optimal values obtained by performing experiments and simulations as appropriate according to the shape of the piston 1A itself and the applied internal combustion engine. If the micro dimple 6 described later and the third streak groove 7 of Example 2 are about 20 to 30 μm, it is preferably about 200 to 300 μm. Set to. In addition, the numerical value is an illustration to the last, and it does not necessarily limit to it.

また、本実施例1にあっては第1及び第2の条痕溝5a,5bの断面形状を図2に示す如く弧状に形成しているが、その断面形状は、必ずしも本態様に限定するものではない。   In the first embodiment, the cross-sectional shapes of the first and second streak grooves 5a and 5b are formed in an arc shape as shown in FIG. 2, but the cross-sectional shape is not necessarily limited to this mode. It is not a thing.

続いて、本実施例1にあっては、スラスト側におけるピストンスカート4の外周面の最上部4a,中間部4c及び最下部4eにマイクロディンプル加工を施して、複数のマイクロディンプル6を形成している。   Subsequently, in the first embodiment, the uppermost part 4a, the intermediate part 4c and the lowermost part 4e of the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the thrust side are subjected to microdimple processing to form a plurality of microdimples 6. Yes.

このマイクロディンプル6は、第1及び第2の条痕溝5a,5bの溝幅よりも小径である為に、図5−2に示す如く第1及び第2の条痕溝5a,5bの溝幅と比してオイルの保持量は少ないが、その一方で摩擦係数を小さくすることができる。これが為、ピストンスカート4の外周面の最上部4a,中間部4c及び最下部4eにおいては、シリンダボア壁面20との間における摩擦を低減することができる。また、オイル保持量が少ないので、ピストン1Aが上下動する際のオイルのせん断力を小さくすることができ、これによっても摩擦の低減が図れる。   Since the micro dimple 6 has a smaller diameter than the groove width of the first and second streak grooves 5a and 5b, the grooves of the first and second streak grooves 5a and 5b as shown in FIG. Although the amount of oil retained is small compared to the width, the coefficient of friction can be reduced. For this reason, the friction with the cylinder bore wall surface 20 can be reduced at the uppermost part 4a, the intermediate part 4c and the lowermost part 4e of the outer peripheral surface of the piston skirt 4. Further, since the oil holding amount is small, the shearing force of the oil when the piston 1A moves up and down can be reduced, and this can also reduce the friction.

このように、ピストンスカート4の最上部4a,中間部4c及び最下部4eにおいてはマイクロディンプル6の如き少量のオイルを保持し得る摩擦係数の小さいオイル溜まりが形成されているので、ピストン1Aが上下動する際の摩擦損失を低減することができ、高回転化による出力向上や燃料消費量の低減が可能になる。   In this way, the uppermost part 4a, the intermediate part 4c and the lowermost part 4e of the piston skirt 4 are formed with oil reservoirs having a small friction coefficient, such as micro dimples 6, that can hold a small amount of oil. It is possible to reduce the friction loss when moving, and it is possible to improve the output and reduce the fuel consumption by increasing the rotation speed.

以上示した本実施例1のピストン1Aの如く、潤沢なオイル量を要する面圧の高い箇所(ピストンスカート4の上部4b及び下部4d)にはオイル保持量を多くし得る第1及び第2の条痕溝5a,5bを形成し、それ程のオイル量を要しない面圧の低い箇所(ピストンスカート4の最上部4a,中間部4c及び最下部4e)には摩擦の低減を図り得るマイクロディンプル加工を施すことによって、ピストンスカート4の外周面とシリンダボア壁面20との間の潤滑性能が確保されて異常摩耗や焼き付きを抑制することができると共に、摩擦損失が低減されて出力向上や燃料消費量低減を図ることができる。   As in the piston 1A of the first embodiment described above, the first and second oil holding amounts can be increased in the places where the surface pressure is high (the upper portion 4b and the lower portion 4d of the piston skirt 4) that require a large amount of oil. Micro dimple processing that forms streak grooves 5a and 5b and can reduce friction at locations with low surface pressure that do not require that much oil (uppermost part 4a, intermediate part 4c and lowermost part 4e of piston skirt 4) As a result, lubrication performance between the outer peripheral surface of the piston skirt 4 and the cylinder bore wall surface 20 is ensured, and abnormal wear and seizure can be suppressed, and friction loss is reduced to improve output and reduce fuel consumption. Can be achieved.

尚、本実施例1にあっては、スラスト側のピストンスカート4にのみ第1及び第2の条痕溝5a,5b並びにマイクロディンプル6を形成しているが、同様のものを反スラスト側のピストンスカート4にも形成してもよく、これにより、より有効にピストン1A全体の異常摩耗や焼き付きの抑制が図れ、更により好適に出力向上や燃料消費量低減を図ることができる。   In the first embodiment, the first and second streak grooves 5a and 5b and the microdimple 6 are formed only on the piston skirt 4 on the thrust side. It may also be formed on the piston skirt 4, whereby abnormal wear and seizure of the entire piston 1 </ b> A can be more effectively suppressed, and output can be further improved and fuel consumption can be reduced more suitably.

次に、本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例2を図5−3から図7に基づいて説明する。   Next, a second embodiment of the piston for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図6の符号1Bは、本実施例2の内燃機関用ピストンを示す。このピストン1Bは、前述した実施例1のピストン1Aにおけるスラスト側のピストンスカート4の外周面の最上部4a,中間部4c及び最下部4eにおいて、少量のオイルを保持し得る摩擦係数の小さいオイル溜まりとしての複数のマイクロディンプル6に替えて、図6及び図7に示す複数本の細目(換言すれば溝幅の小さい)の第3条痕溝7をピストン周方向に向けて形成したものであり、他は実施例1のピストン1Aと同様に構成されている。   6 indicates a piston for an internal combustion engine according to the second embodiment. This piston 1B is an oil reservoir with a small friction coefficient that can hold a small amount of oil at the uppermost part 4a, the intermediate part 4c and the lowermost part 4e of the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the thrust side in the piston 1A of the first embodiment. 6 and FIG. 7 is formed with a plurality of fine lines (in other words, a narrow groove width) as the third streak groove 7 in the circumferential direction of the piston. The other configuration is the same as that of the piston 1A of the first embodiment.

ここで、本実施例2の第3条痕溝7は、図5−1〜図5−3に示す如く、ピストンスカート4の外周面の上部4bと下部4dに形成された第1及び第2の条痕溝5a,5bよりも溝幅が小さく、また、実施例1のマイクロディンプル6の径よりも溝幅が小さいものであり、所謂プラトーと呼ばれるものである。   Here, as shown in FIGS. 5A to 5C, the third streak groove 7 according to the second embodiment includes first and second portions formed on the upper portion 4b and the lower portion 4d of the outer peripheral surface of the piston skirt 4. The groove width is smaller than the groove grooves 5a and 5b, and the groove width is smaller than the diameter of the micro dimple 6 of the first embodiment, which is called a plateau.

このように、本実施例2にあっては、面圧の低いピストンスカート4の最上部4a,中間部4c及び最下部4eに複数のマイクロディンプル6に替えて、これよりも細かい複数本の細目の第3条痕溝7を設けている。これが為、かかる部位において、より摩擦係数が小さく、更にオイル保持量も少なくなりオイルのせん断力が小さくなるので、更なる摩擦の低減が図れ、より有効に出力向上や燃料消費量低減を図ることができる。   As described above, in the second embodiment, a plurality of fine details smaller than this are provided in place of the plurality of micro dimples 6 at the uppermost portion 4a, the intermediate portion 4c and the lowermost portion 4e of the piston skirt 4 having a low surface pressure. The third streak groove 7 is provided. For this reason, the friction coefficient is smaller, the oil retention amount is reduced and the shear force of the oil is reduced in such a part, so that the friction can be further reduced and the output can be improved more effectively and the fuel consumption can be reduced more effectively. Can do.

これが為、本実施例2のピストン1Bは、ピストンスカート4の上部4b及び下部4dの第1及び第2の条痕溝5a,5bによって、実施例1のピストン1Aと同様にピストンスカート4の外周面とシリンダボア壁面20との間の潤滑性能を確保して異常摩耗や焼き付きを抑制することができ、また、ピストンスカート4の最上部4a,中間部4c及び最下部4eの第3条痕溝7によって、実施例1のピストン1Aと比して更なる出力向上や燃料消費量低減を図ることができる。   Therefore, the piston 1B of the second embodiment has an outer periphery of the piston skirt 4 similar to the piston 1A of the first embodiment by the first and second streak grooves 5a and 5b of the upper portion 4b and the lower portion 4d of the piston skirt 4. The lubricating performance between the surface and the cylinder bore wall surface 20 can be secured to suppress abnormal wear and seizure, and the third streak groove 7 in the uppermost part 4a, the intermediate part 4c and the lowermost part 4e of the piston skirt 4 can be suppressed. Therefore, the output can be further improved and the fuel consumption can be reduced as compared with the piston 1A of the first embodiment.

尚、本実施例2にあってもスラスト側のピストンスカート4にのみ第1及び第2の条痕溝5a,5b並びに第3条痕溝7を形成しているが、同様のものを反スラスト側のピストンスカート4にも形成してもよく、これにより、より有効にピストン1A全体の異常摩耗や焼き付きの抑制が図れ、更により好適に出力向上や燃料消費量低減を図ることができる。   In the second embodiment, the first and second streak grooves 5a and 5b and the third streak groove 7 are formed only in the piston skirt 4 on the thrust side. It may also be formed on the piston skirt 4 on the side, whereby it is possible to more effectively suppress the abnormal wear and seizure of the entire piston 1A, and it is possible to further improve the output and reduce the fuel consumption.

ここで、前述した実施例1,2においてはピストンスカート4の最上部4a,中間部4c及び最下部4eにマイクロディンプル6又は第3条痕溝7の何れか一方を設けるものとして例示したが、必ずしもかかる態様に限定するものではない。例えば、その最上部4a,中間部4c及び最下部4eにおいてシリンダボア壁面20との間の面圧が異なる場合には、その面圧の大小に応じて適宜マイクロディンプル6又は第3条痕溝7を形成してもよい。即ち、面圧の高い箇所には双方の内でオイル保持量が多いマイクロディンプル6を形成すると共に、面圧の低い箇所には摩擦低減を優先して第3条痕溝7を形成する。これにより、面圧に応じた最適な異常摩耗や焼き付きの抑制対策と出力向上や燃料消費量低減を講じることができる。   Here, in Examples 1 and 2 described above, the uppermost part 4a, the intermediate part 4c and the lowermost part 4e of the piston skirt 4 are exemplified as being provided with either the micro dimple 6 or the third streak groove 7, It is not necessarily limited to such an embodiment. For example, when the surface pressure between the uppermost part 4a, the intermediate part 4c and the lowermost part 4e is different from that of the cylinder bore wall surface 20, the microdimple 6 or the third streak groove 7 is appropriately set according to the size of the surface pressure. It may be formed. That is, the micro dimple 6 having a large amount of oil retention in both of them is formed in a portion where the surface pressure is high, and the third streak groove 7 is formed in a portion where the surface pressure is low giving priority to friction reduction. As a result, it is possible to take optimum measures to suppress abnormal wear and seizure according to the surface pressure, improve output, and reduce fuel consumption.

次に、本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例3を図8及び図9に基づいて説明する。   Next, a third embodiment of the piston for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS.

図8の符号1Cは、本実施例3の内燃機関用ピストンを示す。このピストン1Cは、前述した実施例1,2のピストン1A,1Bに対してスラスト側におけるピストンスカート4の外周面の加工形状を変更したものであり、他は実施例1,2のピストン1A,1Bと同様に構成されている。   Reference numeral 1C in FIG. 8 denotes the piston for the internal combustion engine of the third embodiment. The piston 1C is obtained by changing the machining shape of the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the thrust side with respect to the pistons 1A and 1B of the first and second embodiments. The configuration is the same as 1B.

具体的に、そのピストンスカート4の外周面には、その下端側に多量のオイルを保持し得るピストン周方向に向けた粗目の条痕溝15を形成すると共に、その上側の残りに摩擦を低減し得る実施例1と同様の複数のマイクロディンプル6を形成している。   Specifically, on the outer peripheral surface of the piston skirt 4, a coarse streak groove 15 directed in the circumferential direction of the piston capable of holding a large amount of oil is formed on the lower end side, and friction is reduced on the remaining upper side. A plurality of micro dimples 6 similar to those in the first embodiment are formed.

これにより、ピストン1Cの上下動によってシリンダボア壁面20のオイルが条痕溝15に取り込まれ、ピストンスカート4の下端側とシリンダボア壁面20との間におけるオイルの膜厚が厚くなり、かかる部位での異常摩耗や焼き付きを抑制することができる。また、その厚めの膜厚によるダンピング効果によって、ピストンスカート4とシリンダボア壁面20との間の衝突音を低減することもできる。   Accordingly, the oil on the cylinder bore wall surface 20 is taken into the streak groove 15 by the vertical movement of the piston 1C, and the film thickness of the oil between the lower end side of the piston skirt 4 and the cylinder bore wall surface 20 is increased. Abrasion and seizure can be suppressed. Further, the impact noise between the piston skirt 4 and the cylinder bore wall surface 20 can be reduced by the damping effect due to the thick film thickness.

更に、ピストンスカート4の上側においては全てマイクロディンプル加工が為されているので、ピストンスカート4の広範囲に渡って摩擦損失を低減することができ、大幅な高回転化による出力向上や燃料消費量の低減を図ることができる。   Further, since all the microdimple processing is performed on the upper side of the piston skirt 4, it is possible to reduce the friction loss over a wide range of the piston skirt 4, and to improve the output and fuel consumption by greatly increasing the rotation speed. Reduction can be achieved.

ここで、本実施例3のピストン1Cにおいては、面圧が高いピストンスカート4の上部4bにもオイル保持量の少ないマイクロディンプル加工が為されているので、実施例1,2のピストン1A,1Bに対して上部4bでの潤滑性能の悪化が懸念される。   Here, in the piston 1C of the third embodiment, since the micro dimple processing with a small oil holding amount is also performed on the upper portion 4b of the piston skirt 4 having a high surface pressure, the pistons 1A and 1B of the first and second embodiments are used. On the other hand, there is a concern about deterioration of the lubricating performance in the upper portion 4b.

そこで、本実施例3にあっては、図8及び図9に示す如く、複数のマイクロディンプル6をピストンスカート4の最上部4a,上部4b及び中間部4cに形成すると共に、粗目の条痕溝15をピストンスカート4の下部4d及び最下部4eに形成し、多量のオイルを保持し得る範囲を拡げている。   Therefore, in the third embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, a plurality of micro dimples 6 are formed on the uppermost portion 4a, upper portion 4b and intermediate portion 4c of the piston skirt 4, and coarse streak grooves are formed. 15 is formed in the lower part 4d and the lowermost part 4e of the piston skirt 4 to expand the range in which a large amount of oil can be held.

これにより、ピストンスカート4の下端側により多くのオイルが保持されるので、機関の作動中や再始動時に拘らず、ピストン1Aが上下動した際に条痕溝15内のオイルがピストンスカート4の外周面全体に供給され、ピストンスカート4全体の異常摩耗や焼き付きを抑制することができる。   As a result, more oil is retained on the lower end side of the piston skirt 4, so that the oil in the streak groove 15 is not removed from the piston skirt 4 when the piston 1 </ b> A moves up and down regardless of whether the engine is operating or restarted. It is supplied to the entire outer peripheral surface, and abnormal wear and seizure of the entire piston skirt 4 can be suppressed.

このように、本実施例3のピストン1Cによれば、条痕溝15によって潤滑性能を確保して異常摩耗や焼き付きの抑制を図ることができると共に、ピストンスカート4の広範囲に渡ったマイクロディンプル6によって大幅な摩擦損失の低減が可能になり、実施例1,2のピストン1A,1Bと比してより有効に出力向上や燃料消費量の低減を図ることができる。   Thus, according to the piston 1C of the third embodiment, the lubrication performance can be ensured by the streak groove 15 to suppress abnormal wear and seizure, and the microdimple 6 over the wide range of the piston skirt 4 can be obtained. As a result, the friction loss can be greatly reduced, and the output can be improved and the fuel consumption can be reduced more effectively than the pistons 1A and 1B of the first and second embodiments.

ここで、条痕溝15は実施例1,2のピストン1A,1Bと同様にピストンスカート4の下部4dのみに設けることもできるが、かかる場合には、その溝深さを実施例1,2の第1及び第2の条痕溝5a,5bよりも深くして、より多くのオイルが保持できるようにする。これによっても範囲を拡大した上記の条痕溝15と同様の効果を奏することができる。また、その範囲が拡大された条痕溝15の溝深さを実施例1,2の第1及び第2の条痕溝5a,5bより深くしてもよく、これにより更に多くのオイルが保持できるようになるので、その潤沢なオイルによって更なる潤滑性能の向上を図り得る。   Here, the streak groove 15 can be provided only in the lower part 4d of the piston skirt 4 in the same manner as the pistons 1A and 1B of the first and second embodiments. It is deeper than the first and second streak grooves 5a and 5b so that more oil can be retained. This also has the same effect as the above-described streak groove 15 whose range has been expanded. Moreover, the groove depth of the streak groove 15 whose range is enlarged may be made deeper than the first and second streak grooves 5a and 5b of the first and second embodiments, thereby retaining more oil. Since it becomes possible, the lubrication performance can be further improved by the abundant oil.

また、本実施例3にあってはピストンスカート4の最上部4aから中間部4cにかけてマイクロディンプル6を形成しているが、かかる部位の加工形状としては、シリンダボア壁面20との間の面圧如何で実施例2の細目の第3条痕溝7を形成してもよい。   In the third embodiment, the micro dimples 6 are formed from the uppermost part 4a to the intermediate part 4c of the piston skirt 4. The processing shape of such a part depends on the surface pressure between the cylinder bore wall surface 20 and the like. Thus, the fine third streak groove 7 of Example 2 may be formed.

更に、スラスト側のピストンスカート4にのみ条痕溝15及びマイクロディンプル6(又は第3条痕溝7)を形成しているが、同様のものを反スラスト側のピストンスカート4にも形成してもよく、これにより、より有効にピストン1A全体の異常摩耗や焼き付きの抑制が図れ、更により好適に出力向上や燃料消費量低減を図ることができる。   Further, the groove groove 15 and the micro dimple 6 (or the third groove groove 7) are formed only on the piston skirt 4 on the thrust side, but the same thing is formed on the piston skirt 4 on the anti-thrust side. As a result, the abnormal wear and seizure of the entire piston 1A can be suppressed more effectively, and the output can be improved and the fuel consumption can be reduced more suitably.

次に、本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例4を図10に基づいて説明する。   Next, a fourth embodiment of the piston for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG.

前述した実施例1のピストン1Aにおいては、スラスト側のピストンスカート4の外周面の上部4b及び下部4dに多量のオイルを保持し得る第1及び第2の条痕溝5a,5bを形成し、その最上部4a,中間部4c及び最下部4eに摩擦を低減し得るマイクロディンプル6を形成している。また、前述した実施例2のピストン1Bにおいては、スラスト側のピストンスカート4の外周面の上部4b及び下部4dに第1及び第2の条痕溝5a,5bを形成し、その最上部4a,中間部4c及び最下部4eに摩擦を低減し得る第3条痕溝7を形成している。また、前述した実施例3のピストン1Cにおいては、スラスト側のピストンスカート4の外周面の下部4d及び最下部4eに多量のオイルを保持し得る条痕溝15を形成し、その最上部4a,上部4b及び中間部4cにマイクロディンプル6を形成している。   In the piston 1A of the first embodiment described above, the first and second streak grooves 5a and 5b capable of holding a large amount of oil are formed in the upper part 4b and the lower part 4d of the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the thrust side, Micro dimples 6 capable of reducing friction are formed on the uppermost part 4a, the intermediate part 4c and the lowermost part 4e. In the piston 1B of the second embodiment described above, the first and second streak grooves 5a and 5b are formed in the upper part 4b and the lower part 4d of the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the thrust side, and the uppermost part 4a, A third streak groove 7 capable of reducing friction is formed in the intermediate part 4c and the lowermost part 4e. Further, in the piston 1C of the third embodiment described above, the striation groove 15 capable of holding a large amount of oil is formed in the lower part 4d and the lowermost part 4e of the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the thrust side, and the uppermost part 4a, Micro dimples 6 are formed on the upper part 4b and the intermediate part 4c.

ここで、これら各実施例1,2又は3のピストン1A,1B,1Cにおいて、そのスラスト側のピストンスカート4の加工形状を反スラスト側のピストンスカート4の外周面にも形成することにより、ピストン1A,1B,1C全体の異常摩耗や焼き付きの抑制と、より好適な出力向上や燃料消費量低減を図れる。しかしながら、その反面、面圧の低い反スラスト側においては、潤滑に要する以上のオイル量が保持されるので、ピストン1A,1B,1Cが上下動する際のオイルのせん断力が大きくなり、摩擦損失の増加という虞がある。   Here, in each of the pistons 1A, 1B, and 1C of the first, second, and third embodiments, the processing shape of the piston skirt 4 on the thrust side is also formed on the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the anti-thrust side. It is possible to suppress abnormal wear and seizure of the entire 1A, 1B, and 1C, and to further improve output and reduce fuel consumption. However, on the other hand, on the anti-thrust side where the surface pressure is low, the amount of oil more than that required for lubrication is maintained, so that the shearing force of the oil when the pistons 1A, 1B, 1C move up and down increases, resulting in friction loss. May increase.

そこで、本実施例4にあっては、スラスト側のピストンスカート4の外周面に実施例1と略同等の加工形状を設け、反スラスト側のピストンスカート4の外周面に実施例3と略同等の加工形状を設ける。図10に本実施例4の内燃機関用ピストン1Dを例示する。   Therefore, in the fourth embodiment, a processed shape substantially the same as that of the first embodiment is provided on the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the thrust side, and the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the opposite thrust side is substantially the same as that of the third embodiment. The machining shape is provided. FIG. 10 illustrates an internal combustion engine piston 1D according to the fourth embodiment.

このピストン1Dは、スラスト側のピストンスカート4の外周面において、その上部4b及び下部4dに実施例1における第1及び第2の条痕溝5a,5bを形成し、その最上部4a,中間部4c及び最下部4eに実施例1におけるマイクロディンプル6を形成している。また、反スラスト側のピストンスカート4の外周面においては、下部4d及び最下部4eに多量のオイルを保持し得るピストン周方向の条痕溝25を形成し、その最上部4a,上部4b及び中間部4cに実施例3におけるマイクロディンプル6を形成している。   This piston 1D is formed with first and second streak grooves 5a and 5b in the first embodiment at the upper part 4b and the lower part 4d on the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the thrust side, and the uppermost part 4a and the intermediate part. The micro dimples 6 in the first embodiment are formed in 4c and the lowermost part 4e. Further, on the outer peripheral surface of the piston skirt 4 on the anti-thrust side, a groove groove 25 in the circumferential direction of the piston capable of holding a large amount of oil is formed in the lower part 4d and the lowermost part 4e, and the uppermost part 4a, upper part 4b and intermediate The micro dimple 6 in the third embodiment is formed in the portion 4c.

ここで、反スラスト側の条痕溝25は、実施例3と同様に、ピストンスカート4の下部4d及び最下部4eの範囲に形成されている。これが為、その条痕溝25は、かかる部位で保持されるオイルの量を少量化する為に、例えば、その溝幅をスラスト側の第1及び第2の条痕溝5a,5bと同等にする一方、その溝深さをスラスト側の第1及び第2の条痕溝5a,5bよりも浅くすることが好ましい。   Here, the anti-thrust side streak groove 25 is formed in the range of the lower portion 4d and the lowermost portion 4e of the piston skirt 4 as in the third embodiment. For this reason, in order to reduce the amount of oil retained in the part, the groove groove 25 has, for example, the groove width equal to that of the first and second groove grooves 5a and 5b on the thrust side. On the other hand, it is preferable to make the groove depth shallower than the first and second groove grooves 5a and 5b on the thrust side.

このような本実施例4のピストン1Dによれば、面圧の高いスラスト側において、実施例1と同様の潤滑性能と摩擦を保ちつつ、異常摩耗や焼き付きの抑制と出力向上や燃料消費量低減を図ることができる一方、面圧の低い反スラスト側においては、潤滑に要する適量なオイルを確保すると共にオイル保持量の少量化によるせん断力の低下によって摩擦の低減を図ることができる。これが為、本実施例4のピストン1Dの如くスラスト側及び反スラスト側のピストンスカート4を加工することによって、ピストン1D全体において、異常摩耗や焼き付きを抑制しつつ、より有効に摩擦損失を低減させることができる。   According to the piston 1D of the fourth embodiment, on the thrust side having a high surface pressure, while maintaining the same lubricating performance and friction as the first embodiment, the abnormal wear and seizure are suppressed, the output is improved, and the fuel consumption is reduced. On the other hand, on the anti-thrust side where the surface pressure is low, it is possible to secure an appropriate amount of oil required for lubrication and reduce friction by reducing the shearing force by reducing the amount of oil retained. Therefore, by processing the piston skirt 4 on the thrust side and the anti-thrust side like the piston 1D of the fourth embodiment, the friction loss is more effectively reduced while suppressing abnormal wear and seizure in the entire piston 1D. be able to.

ここで、本実施例4にあってはスラスト側の最上部4a,中間部4c及び最下部4e並びに反スラスト側の最上部4a,上部4b及び中間部4cにマイクロディンプル6を形成しているが、その何れか又は全ての部位において、マイクロディンプル6に替えて実施例2の第3条痕溝7を形成してもよい。   Here, in the fourth embodiment, the micro dimples 6 are formed in the uppermost portion 4a, the intermediate portion 4c and the lowermost portion 4e on the thrust side, and the uppermost portion 4a, the upper portion 4b and the intermediate portion 4c on the anti-thrust side. The third streak groove 7 of the second embodiment may be formed in place of the micro dimple 6 in any or all of the parts.

次に、本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例5を図11に基づいて説明する。   Next, a fifth embodiment of the piston for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例5のピストンは、前述した各実施例1,2,3又は4のピストン1A,1B,1C,1Dにおいて、第1及び第2の条痕溝5a,5b,条痕溝15,25におけるピストン下方側の溝側面をオイルが溜まり易い形状にしたものである。   The piston of the fifth embodiment is the same as the piston 1A, 1B, 1C, 1D of each of the first, second, third, or fourth embodiments described above, and the first and second streak grooves 5a, 5b, the streak grooves 15, 25. The side surface of the groove on the lower side of the piston is shaped so that oil is easily collected.

具体的には、その溝側面をピストン頂面と略平行に形成する又はピストン内側に向け且つピストン下方に向けて傾倒させることによって、この溝側面でオイルを保持する。この種の溝側面を有する形状としては、例えば、断面が鋸歯形状に形成されたもの等、多様な形状のものが考えられる。   Specifically, the groove side surface is formed substantially parallel to the piston top surface or tilted inward and downward of the piston to hold the oil on the groove side surface. As the shape having this type of groove side surface, for example, various shapes such as those having a sawtooth cross section are conceivable.

図11には、その鋸歯形状の条痕溝が形成された本実施例5のピストンを例示する。この図11のピストン1Eは、前述した実施例1のピストン1Aの第1及び第2の条痕溝5a,5bを図11に示す鋸歯形状の第1及び第2の条痕溝35a,35bに変更したものであり、そのピストン下方側の夫々の溝側面をピストン頂面と略平行に形成したものである。   FIG. 11 illustrates the piston of the fifth embodiment in which the sawtooth-shaped streak groove is formed. In the piston 1E of FIG. 11, the first and second streak grooves 5a and 5b of the piston 1A of the first embodiment described above are replaced with the sawtooth-shaped first and second streak grooves 35a and 35b shown in FIG. In this modification, each groove side surface on the lower side of the piston is formed substantially parallel to the piston top surface.

このように、多量のオイルを保持させることを目的とした条痕溝(ここでは第1及び第2の条痕溝35a,35b)におけるピストン下方側の溝側面を本実施例5の如く形成することによって、ピストン下方側へのオイルの漏れを抑制することができ、ピストン1Eが上下動してもオイルを溜めた状態を維持することができる。   In this manner, the groove side surface on the piston lower side in the groove groove (here, the first and second groove grooves 35a and 35b) intended to hold a large amount of oil is formed as in the fifth embodiment. Thus, oil leakage to the lower side of the piston can be suppressed, and even when the piston 1E moves up and down, the state in which the oil is accumulated can be maintained.

これが為、より確実なるピストンスカート4全体へのオイル供給が可能になり、異常摩耗や焼き付きを抑制することができる。また、特にピストン上方側に位置している第1条痕溝35aのオイルはピストンリング(トップリング,セカンドリング及びオイルリング(図示略))へも供給することができるので、かかる部位での潤滑性能の改善による摩擦損失の低減等の効果をも奏することができる。   For this reason, more reliable oil supply to the entire piston skirt 4 is possible, and abnormal wear and seizure can be suppressed. In particular, the oil in the first streak groove 35a located on the upper side of the piston can also be supplied to the piston ring (top ring, second ring, and oil ring (not shown)), so that lubrication at such a site is possible. Effects such as a reduction in friction loss due to improved performance can also be achieved.

次に、本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例6を図12に基づいて説明する。   Next, a sixth embodiment of the piston for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例6のピストン1Fは、前述した各実施例1〜5のピストン1A,1B,1C,1D,1Eにおいて、ピストンヘッド部におけるセカンドランド3b及びサードランド3cの外周面に、実施例5のピストンスカート4に設けた鋸歯形状の第1及び第2の条痕溝35a,35bと同形状のピストン周方向の条痕溝8を形成したものである。   In the piston 1F of the sixth embodiment, the pistons 1A, 1B, 1C, 1D, and 1E of the first to fifth embodiments are arranged on the outer peripheral surfaces of the second land 3b and the third land 3c in the piston head portion. In the piston skirt 4, the first and second streak grooves 35 a and 35 b having the same shape as the saw-tooth shape are formed in the piston circumferential groove 8.

これにより、本実施例6のピストン1Fは、ピストンヘッド部においてもオイルを条痕溝8に保持することができ、上下動する際にトップリング9a,セカンドリング9b及びオイルリング9cへのオイル供給が可能になる。これが為、このピストン1Fによれば、トップリング9a,セカンドリング9b及びオイルリング9cとシリンダボア壁面20との間の潤滑性能が向上し、これらの異常摩耗を抑制することができる。   As a result, the piston 1F of the sixth embodiment can retain oil in the streak groove 8 even in the piston head portion, and supply oil to the top ring 9a, the second ring 9b, and the oil ring 9c when moving up and down. Is possible. Therefore, according to the piston 1F, the lubrication performance between the top ring 9a, the second ring 9b, the oil ring 9c, and the cylinder bore wall surface 20 is improved, and abnormal wear can be suppressed.

また、その条痕溝8に保持されたオイルは上下動時にシリンダボア壁面20を経てピストンスカート4へも供給されるので、このピストン1Fは、より有効なる異常摩耗や焼き付きの抑制と摩擦の低減を図ることができる。   In addition, since the oil retained in the streak groove 8 is also supplied to the piston skirt 4 through the cylinder bore wall surface 20 when moving up and down, the piston 1F can more effectively suppress abnormal wear and seizure and reduce friction. Can be planned.

ここで、本実施例6の条痕溝8は、少なくともスラスト側に設けることにより上記の効果を奏することができるが、より有効な効果を得る為に反スラスト側又はピストン周方向全体に設けることが好ましい。   Here, the streak groove 8 of the sixth embodiment can provide the above-described effect by providing it at least on the thrust side, but it is provided on the anti-thrust side or the entire piston circumferential direction in order to obtain a more effective effect. Is preferred.

以上のように、本発明に係る内燃機関用ピストンは、その潤滑性能の向上と摩擦損失の低減を両立させ得る技術として有用である。   As described above, the piston for an internal combustion engine according to the present invention is useful as a technique capable of achieving both improvement in lubrication performance and reduction in friction loss.

本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例1をピストンスカート側から見た側面図である。It is the side view which looked at Example 1 of the piston for internal-combustion engines concerning the present invention from the piston skirt side. 図1のX−X線から見た実施例1の内燃機関用ピストンにおけるピストンスカートの断面図である。It is sectional drawing of the piston skirt in the piston for internal combustion engines of Example 1 seen from the XX line of FIG. ピストン下降時においてピストンとシリンダボア壁面との間に掛かるスラスト力を説明する図である。It is a figure explaining the thrust force applied between a piston and a cylinder bore wall surface when a piston descends. ピストン上昇時においてピストンとシリンダボア壁面との間に掛かるスラスト力を説明する図である。It is a figure explaining the thrust force applied between a piston and a cylinder bore wall surface when a piston raises. ピストンスカートとシリンダボア壁面との間の油圧分布について説明する図である。It is a figure explaining the hydraulic pressure distribution between a piston skirt and a cylinder bore wall surface. ピストンスカートに形成された粗目の条痕溝とオイルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the coarse groove groove | channel formed in the piston skirt, and oil. ピストンスカートに形成されたマイクロディンプルとオイルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the micro dimple formed in the piston skirt, and oil. ピストンスカートに形成された細目の条痕溝とオイルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the fine streak groove formed in the piston skirt, and oil. 本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例2をピストンスカート側から見た側面図である。It is the side view which looked at Example 2 of the piston for internal-combustion engines concerning the present invention from the piston skirt side. 図6のY−Y線から見た実施例2の内燃機関用ピストンにおけるピストンスカートの断面図である。It is sectional drawing of the piston skirt in the piston for internal combustion engines of Example 2 seen from the YY line of FIG. 本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例3をピストンスカート側から見た側面図である。It is the side view which looked at Example 3 of the piston for internal combustion engines concerning the present invention from the piston skirt side. 図8のZ−Z線から見た実施例3の内燃機関用ピストンにおけるピストンスカートの断面図である。It is sectional drawing of the piston skirt in the piston for internal combustion engines of Example 3 seen from the ZZ line of FIG. 本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例4をピストンピン孔側から見た側面図である。It is the side view which looked at Example 4 of the piston for internal combustion engines concerning the present invention from the piston pin hole side. 本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例5について示すピストンスカートの断面図である。It is sectional drawing of the piston skirt shown about Example 5 of the piston for internal combustion engines which concerns on this invention. 本発明に係る内燃機関用ピストンの実施例6について示すピストンヘッド部の断面図である。It is sectional drawing of the piston head part shown about Example 6 of the piston for internal combustion engines which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1A,1B,1C,1D,1E,1F ピストン
3a トップランド
3b セカンドランド
3c サードランド
4 ピストンスカート
4a ピストンスカートの最上部
4b ピストンスカートの上部
4c ピストンスカートの中間部
4e ピストンスカートの最下部
4d ピストンスカートの下部
5a,35a 第1条痕溝
5b,35b 第2条痕溝
6 マイクロディンプル
7 第3条痕溝
8 条痕溝
15,25 条痕溝
20 シリンダボア壁面
1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F Piston 3a Top land 3b Second land 3c Third land 4 Piston skirt 4a Top part of piston skirt 4b Top part of piston skirt 4c Middle part of piston skirt 4e Bottom part of piston skirt 4d Piston skirt 5a, 35a 1 streak groove 5b, 35b 2 streak groove 6 micro dimple 7 3 streak groove 8 streak groove 15, 25 streak groove 20 cylinder bore wall surface

Claims (3)

ピストンスカートの外周面の上部と下部に複数本のピストン周方向の粗目の条痕溝を形成し、該ピストンスカートの外周面における前記上部よりも上の最上部と前記下部よりも下の最下部と前記上部及び前記下部の間の中間部に前記粗目の条痕溝よりも細かいオイル溜まりを形成したことを特徴とする内燃機関用ピストン。A plurality of piston circumferential coarse grooves are formed in the upper and lower portions of the outer peripheral surface of the piston skirt, and the uppermost portion above the upper portion and the lowermost portion below the lower portion in the outer peripheral surface of the piston skirt. A piston for an internal combustion engine, wherein an oil reservoir smaller than the coarse streak groove is formed in an intermediate portion between the upper portion and the lower portion. スラスト側のピストンスカートの外周面における上部と下部に複数本のピストン周方向の粗目の条痕溝を形成し、反スラスト側のピストンスカートの外周面にピストン周方向に向けて前記粗目の条痕溝と同等の溝幅で且つ当該粗目の条痕溝よりも浅い溝深さのオイル溜まりとしての複数本の条痕溝又は前記粗目の条痕溝よりも細かいオイル溜まりとしての複数のマイクロディンプルを形成したことを特徴とする内燃機関用ピストン。A plurality of coarse piston grooves in the circumferential direction of the piston are formed in the upper and lower portions of the outer peripheral surface of the piston skirt on the thrust side, and the coarse striations are formed on the outer peripheral surface of the piston skirt on the anti-thrust side in the circumferential direction of the piston. A plurality of micro-dimples as an oil reservoir having a groove width equivalent to that of the groove and a groove depth shallower than the coarse groove groove or a plurality of micro-dimples as an oil reservoir finer than the coarse groove groove. A piston for an internal combustion engine characterized by being formed. 前記粗目の条痕溝におけるピストン下方側の溝側面をピストン頂面と略平行にし又はピストン内側に向け且つピストン下方に向けて傾倒させたことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関用ピストン。3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a groove side surface of the coarse streak groove on the lower side of the piston is made substantially parallel to the top surface of the piston or inclined toward the inside of the piston and toward the lower side of the piston. Piston.
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