JP5122420B2 - Piston sliding part lubrication structure - Google Patents
Piston sliding part lubrication structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP5122420B2 JP5122420B2 JP2008278586A JP2008278586A JP5122420B2 JP 5122420 B2 JP5122420 B2 JP 5122420B2 JP 2008278586 A JP2008278586 A JP 2008278586A JP 2008278586 A JP2008278586 A JP 2008278586A JP 5122420 B2 JP5122420 B2 JP 5122420B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- skirt
- coating
- lubrication
- low friction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、ピストン摺動部の潤滑構造に関するものである。 The present invention relates to a lubricating structure for a piston sliding portion.
図4に示す如く、自動車等における一般的なエンジンでは、シリンダ1内に収容されたピストン2がピストンピン3を介しコンロッド4の小端部4aにより揺動自在に支持されており、該コンロッド4の大端部4bがクランクピン5を介しクランクシャフト6と連結されている。
As shown in FIG. 4, in a general engine in an automobile or the like, a
そして、クランクピン5はクランクアーム6aによりクランクシャフト6の中心からずらした位置に支持されており、クランクピン5がクランクシャフト6の中心回りに円軌道(図4中の一点鎖線を参照)を描いて移動するようになっているので、コンロッド4がピストンピン3を中心に揺動しつつピストン2がシリンダ1内を昇降することになる。
The
一般的に、ピストン2がアルミ製である場合には、スチール製のシリンダライナ1aに対する熱膨張差が大きくなるため、ピストン2側が大きく熱膨張して焼付きを起こすような事態を未然に回避し得るようピストンクリアランスを多く確保する必要があるが、ピストンクリアランスを多く確保してしまうと、ピストンスラップ時に打音が生じてしまうという不具合が生じる。
In general, when the
このため、従来においては、ピストン2のスカート7(ピストン2のピストンリング装着部より下の部分)の外周面に耐焼付き性及び低摩擦特性を有する低摩擦コーティングを施してピストンクリアランスを詰め、これによりピストンスラップ時の打音低減とピストン2の摩擦低減を図るようにしている。
For this reason, conventionally, a low friction coating having seizure resistance and low friction characteristics is applied to the outer peripheral surface of the
尚、この種のピストン摺動部の潤滑構造に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献1等がある。
しかしながら、爆発圧力Aにより下方に押し下げられるピストン2は、コンロッド4の傾斜によりピストン2の図中左側が強くシリンダ1の内壁に押し付けられ、このような側圧を受けるスラスト側において、金属接触が発生する混合潤滑の状態が支配的となり、反スラスト側では、油膜を挟んで摩擦面同士が離れて滑る流体潤滑の状態が支配的となるが、流体潤滑が支配的な反スラスト側にまで全域に低摩擦コーティングを施してしまうことで摺動抵抗が増し、これにより燃費の更なる向上を図り得る余地が損なわれているという事実を見い出すに到った。
However, the
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来よりも摩擦力を大幅に減少させて燃費の向上を図り得るようにした新規なピストン摺動部の潤滑構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a novel piston sliding portion lubrication structure capable of significantly reducing frictional force and improving fuel efficiency as compared with the prior art. Yes.
本発明は、エンジンのシリンダ内で往復動するピストンのスカート表面に低摩擦コーティングを施したピストン摺動部の潤滑構造であって、ピストンのスカートにおける反スラスト側の外周面に、前記スカートの摺動方向に向かって延びる縞模様を成すように低摩擦コーティングを施し、そのコーティング部の相互間に前記スカートの摺動方向に潤滑油を逃がす非コーティング部を残し、ピストンのスカートにおけるスラスト側の外周面全域に低摩擦コーティングを施したことを特徴とするものである。 The present invention relates to a lubrication structure of a piston sliding portion subjected to low-friction coating on the skirt surface of the piston reciprocating in a cylinder of the engine, the outer peripheral surface of the anti-thrust side that put the piston skirt, said skirt subjecting a low friction coating to form a striped pattern extending toward the sliding direction of, and the remaining uncoated portion releasing the lubricating oil to the sliding direction of the skirt between each other of the coating unit, the thrust of the piston skirt it is characterized in that it has facilities for low friction coating on the outer peripheral surface entire side.
而して、このようにすれば、コーティング部と非コーティング部との境界にコーティング厚さ分の段差が生じ、実質的なシリンダライナ側との潤滑面が各コーティング部の存在する領域だけに限定され、これによりピストンのスカートにおける潤滑面積が低減されて摩擦力が大幅に減少することになる。 Thus, in this way, a step corresponding to the coating thickness occurs at the boundary between the coating part and the non-coating part, and the substantial lubrication surface with the cylinder liner side is limited only to the area where each coating part exists. As a result, the lubrication area in the piston skirt is reduced, and the frictional force is greatly reduced.
即ち、各コーティング部の相互間に残る非コーティング部は、スカートの摺動方向に開放されていて潤滑油を自由に逃がし得るようになっているため、各非コーティング部では、流体潤滑の状態にすらならず、潤滑油の粘度も殆ど影響しない非常に摩擦抵抗の少ない状態となるため、実質的なシリンダライナ側との潤滑面は、各コーティング部の存在する領域だけに限定されることになる。 That is, the non-coating parts remaining between the coating parts are open in the sliding direction of the skirt so that the lubricating oil can be released freely. It is not even the viscosity of the lubricating oil, and it has a very low frictional resistance, so the actual lubrication surface with the cylinder liner side is limited only to the area where each coating part exists. .
しかも、各コーティング部とシリンダライナとの間は、油膜を挟んで摩擦面同士が離れて滑っている状態の流体潤滑の状態となるが、各コーティング部の存在する領域では、ピストンクリアランスが詰まってピストンの摺動時における油膜厚さが薄くなり、これにより摩擦係数が小さく抑えられて摩擦力がより少なくなる。 Moreover, between each coating part and the cylinder liner, fluid lubrication occurs with the friction surfaces slipping apart with an oil film in between, but the piston clearance is clogged in the area where each coating part exists. The oil film thickness when the piston is slid is reduced, which reduces the friction coefficient and reduces the friction force.
尚、スカートの周方向複数箇所に各コーティング部が存在してピストンクリアランスが詰まっているので、従来通りの適切なコーティング厚を確保すれば、ピストンスラップ時の打音を従来と同等レベルに低減することが可能となる。 In addition, the piston clearance is clogged because there are coating parts at multiple locations in the circumferential direction of the skirt, so if you ensure the appropriate coating thickness as before, the hitting sound at the time of piston slap will be reduced to the same level as before It becomes possible.
また、ピストンのスカートにおけるスラスト側の外周面全域に低摩擦コーティングを施しているので、金属接触が発生する混合潤滑の状態が支配的となる前記スカートのスラスト側において、その全域が低摩擦コーティングで被覆されていることにより従来通りの耐焼付き性及び低摩擦特性を発揮させることが可能となる。 Also, since the facilities a low friction coating on the entire area of outer peripheral surface of the thrust side of the skirt of the piston, the thrust side of said skirt state of mixed lubrication metal contact occurs is dominant, the entire area is low By being coated with the friction coating, it is possible to exhibit seizure resistance and low friction characteristics as usual.
上記した本発明のピストン摺動部の潤滑構造によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the above-described lubricating structure of the piston sliding portion of the present invention, various excellent effects as described below can be obtained.
(I)本発明の請求項1に記載の発明によれば、ピストンのスカートにおける少なくとも反スラスト側の外周面に、前記スカートの摺動方向に向かって延びる縞模様を成すように低摩擦コーティングを施し、そのコーティング部の相互間に前記スカートの摺動方向に潤滑油を逃がす非コーティング部を残したことによって、ピストンのスカートにおける潤滑面積を低減して摩擦力を大幅に減少することができるので、従来よりも摩擦損失を削減して燃費を著しく向上することができる。
(I) According to the invention described in
(II)本発明の請求項1に記載の発明によれば、金属接触が発生する混合潤滑の状態が支配的となるピストンのスカートにおけるスラスト側において、その全域を低摩擦コーティングで被覆して従来通りの耐焼付き性及び低摩擦特性を発揮させることができる。 (II) According to the first aspect of the present invention, on the thrust side of the piston skirt where the state of mixed lubrication in which metal contact occurs is dominant, the entire region is covered with a low friction coating. The seizure resistance and the low friction characteristic can be exhibited.
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図3は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図4と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。 1 to 3 show an example of an embodiment for carrying out the present invention, and the portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4 represent the same items.
図1及び図2に示す如く、本形態例においては、ピストン2のスカート7における反スラスト側の外周面に、前記スカート7の摺動方向に向かって延びる縞模様を成すように低摩擦コーティングを施し、そのコーティング部8の相互間に前記スカート7の摺動方向に潤滑油を逃がす非コーティング部9を残す一方、ピストン2のスカート7におけるスラスト側の外周面全域に低摩擦コーティングを施すようにしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, a low friction coating is formed on the outer peripheral surface of the
而して、このようにすれば、コーティング部8と非コーティング部9との境界にコーティング厚さ分の段差g(図2参照)が生じ、実質的なシリンダライナ1a側との潤滑面が各コーティング部8の存在する領域だけに限定され、これによりピストン2のスカート7における潤滑面積が低減されて摩擦力が大幅に減少することになる。
Thus, in this way, a step g (see FIG. 2) corresponding to the coating thickness is generated at the boundary between the coating portion 8 and the
即ち、各コーティング部8の相互間に残る非コーティング部9は、スカート7の摺動方向に開放されていて潤滑油を自由に逃がし得るようになっているため、各非コーティング部9では、流体潤滑の状態にすらならず、潤滑油の粘度も殆ど影響しない非常に摩擦抵抗の少ない状態となるため、実質的なシリンダライナ1a側との潤滑面は、各コーティング部8の存在する領域だけに限定されることになる。
That is, the
しかも、ピストン2のスカート7における反スラスト側では、各コーティング部8とシリンダライナ1aとの間が、油膜を挟んで摩擦面同士が離れて滑っている状態の流体潤滑の状態となるが、各コーティング部8の存在する領域では、ピストンクリアランスが詰まってピストン2の摺動時における油膜厚さが薄くなり、これにより摩擦係数が小さく抑えられて摩擦力がより少なくなる。
Moreover, on the anti-thrust side of the
即ち、図3に縦軸を摩擦係数とし横軸を油膜厚さとしたストライベック線図で示す通り、流体潤滑の領域では、油膜厚さが薄くなるほど摩擦係数μが小さくなるため、各コーティング部8の存在によりピストンクリアランスが詰まって油膜厚さが薄くなれば、その摩擦係数μが小さくなって摩擦力が少なくなる。 That is, as shown in the Stribeck diagram in FIG. 3 where the vertical axis represents the friction coefficient and the horizontal axis represents the oil film thickness, the friction coefficient μ decreases as the oil film thickness decreases in the fluid lubrication region. If the piston clearance becomes clogged due to the presence of oil and the oil film thickness becomes thin, the friction coefficient μ decreases and the frictional force decreases.
尚、スカート7の周方向複数箇所に各コーティング部8が存在してピストンクリアランスが詰まっているので、従来通りの適切なコーティング厚を確保すれば、ピストンスラップ時の打音を従来と同等レベルに低減することが可能となる。
In addition, since each coating part 8 exists in a plurality of locations in the circumferential direction of the
従って、上記形態例によれば、ピストン2のスカート7における少なくとも反スラスト側の外周面に、前記スカート7の摺動方向に向かって延びる縞模様を成すように低摩擦コーティングを施し、そのコーティング部8の相互間に前記スカート7の摺動方向に潤滑油を逃がす非コーティング部9を残したことによって、ピストン2のスカート7における潤滑面積を低減して摩擦力を大幅に減少することができるので、従来よりも摩擦損失を削減して燃費を著しく向上することができる。
Therefore, according to the above embodiment, the low friction coating is applied to the outer peripheral surface of at least the anti-thrust side of the
また、本形態例においては、ピストン2のスカート7におけるスラスト側の外周面全域に低摩擦コーティングを施しているので、金属接触が発生する混合潤滑の状態が支配的となる前記スカート7のスラスト側において、その全域を低摩擦コーティングで被覆して従来通りの耐焼付き性及び低摩擦特性を発揮させることができる。
In the present embodiment, since the low friction coating is applied to the entire outer peripheral surface on the thrust side of the
即ち、図3のストライベック線図で示す通り、流体潤滑の領域においては、油膜厚さが薄くなるに従い摩擦係数μが小さくなるが、所定の油膜厚さを越えて金属接触が発生する混合潤滑に移行してしまうと、油膜厚さが薄くなるに従い摩擦係数μが急激に増加してしまう。 That is, as shown in the Stribeck diagram of FIG. 3, in the fluid lubrication region, the friction coefficient μ decreases as the oil film thickness decreases, but the mixed lubrication in which metal contact occurs beyond a predetermined oil film thickness. , The friction coefficient μ increases rapidly as the oil film thickness decreases.
このため、混合潤滑が支配的なスラスト側にあっては、非コーティング部9を残してしまうことにより該非コーティング部9がシリンダライナ1a側と金属接触を起こして焼付きや摩耗損失を招いてしまうデメリットの方が大きいと考えられ、このようなデメリットを回避することを優先している。
For this reason, on the thrust side where mixed lubrication is dominant, leaving the
尚、本発明のピストン摺動部の潤滑構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the piston sliding portion lubrication structure of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 シリンダ
2 ピストン
7 スカート
8 コーティング部
9 非コーティング部
1
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008278586A JP5122420B2 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Piston sliding part lubrication structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008278586A JP5122420B2 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Piston sliding part lubrication structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010106724A JP2010106724A (en) | 2010-05-13 |
JP5122420B2 true JP5122420B2 (en) | 2013-01-16 |
Family
ID=42296417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008278586A Active JP5122420B2 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Piston sliding part lubrication structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5122420B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010051319A1 (en) * | 2010-11-13 | 2012-05-16 | Mahle International Gmbh | Piston for an internal combustion engine |
JP5840881B2 (en) * | 2011-07-13 | 2016-01-06 | 日野自動車株式会社 | Piston sliding part lubrication structure |
JP6259585B2 (en) * | 2013-04-30 | 2018-01-10 | 日野自動車株式会社 | Piston sliding part lubrication structure |
JP6153803B2 (en) * | 2013-07-25 | 2017-06-28 | 日野自動車株式会社 | Piston sliding part lubrication structure |
JP6066897B2 (en) * | 2013-12-24 | 2017-01-25 | 株式会社クボタ | Engine combustion equipment |
JP5997246B2 (en) | 2014-12-24 | 2016-09-28 | 株式会社豊田自動織機 | Piston of internal combustion engine |
JP6443759B2 (en) * | 2015-05-25 | 2018-12-26 | スズキ株式会社 | Piston of internal combustion engine |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0296453U (en) * | 1989-01-20 | 1990-08-01 | ||
JP2554430Y2 (en) * | 1990-07-12 | 1997-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | Piston for internal combustion engine |
JP2001280496A (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Kubota Corp | Piston with lubricant coating for engine |
JP2002235602A (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Honda Motor Co Ltd | Piston |
JP4018419B2 (en) * | 2002-03-29 | 2007-12-05 | 本田技研工業株式会社 | Piston of internal combustion engine |
US7171936B2 (en) * | 2003-10-23 | 2007-02-06 | Mahle Technology, Inc. | Piston having a patterned coating and method of applying same |
-
2008
- 2008-10-29 JP JP2008278586A patent/JP5122420B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010106724A (en) | 2010-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5122420B2 (en) | Piston sliding part lubrication structure | |
JP6231781B2 (en) | Different thickness coatings for cylinder liners | |
CN101839187B (en) | Internal combustion engine piston | |
JP2009030521A (en) | Piston | |
JP5840881B2 (en) | Piston sliding part lubrication structure | |
JP2013528757A (en) | Oil control ring with iron body for internal combustion engine | |
JP2018507993A (en) | Thrust washer | |
JP6153803B2 (en) | Piston sliding part lubrication structure | |
JP6032552B2 (en) | Half thrust bearing | |
JP6259585B2 (en) | Piston sliding part lubrication structure | |
JP2005264978A (en) | Pressure ring | |
JP6820283B2 (en) | piston ring | |
JP7045383B2 (en) | piston ring | |
JP2006016982A (en) | Piston for internal combustion engine | |
US20080017025A1 (en) | Variable Tension Ring Mechanism | |
JPS5823256A (en) | Piston ring | |
JP4889975B2 (en) | Piston device | |
US20170299056A1 (en) | Oil Ring for a Piston Assembly | |
JP2011052607A (en) | Piston of internal combustion engine | |
JP6918052B2 (en) | Piston ring and piston for internal combustion engine with piston ring | |
JP2581702B2 (en) | Sliding member of internal combustion engine | |
JP2007146808A (en) | Piston and piston assembly | |
JP2008115936A (en) | Connecting rod | |
JP2018145861A (en) | Piston structure | |
JP2002235602A (en) | Piston |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110921 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120803 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120807 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121016 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121024 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151102 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5122420 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |