JP6587978B2 - エンジンのピストン - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのピストンに係り、詳しくは、凹部へのエンジンオイルの供給を改善することができるエンジンのピストンに関するものである。

従来、図１０に示すように、エンジンのピストンとして、スカート部１０１の表面に、樹脂皮膜１０２と凹部１０３とを備えたものがある。(例えば、特許文献１参照)

この種のピストンによれば、樹脂皮膜１０２でスカート部１０１のプロフィールが最適化され、ピストンスラップ音が低減されるとともに、凹部１０３に溜まったエンジンオイルでスカート部１０１の摩擦が低減される利点がある。

しかしながら、この従来技術では、図１０に示すように、一連の樹脂皮膜１０２にスポット状に複数の凹部１０３が配置されているため、エンジンオイルによるスカート部の摩擦低減機能が不十分であった。

即ち、図１０に示すように、一連の樹脂皮膜１０２にスポット状に複数の凹部１０３が配置されているため、凹部１０３が樹脂皮膜１０２に囲まれ、凹部１０３へのエンジンオイルの供給が困難である。このため、凹部１０３に十分な量のエンジンオイルが保持されず、エンジンオイルによるスカート部１０１の摩擦低減機能が不十分であった。

特許第４７４９３９９号公報(図１参照)

本発明の目的は、樹脂皮膜が施されているピストンにおいて、さらなる鋭意研究により、凹部へのエンジンオイルの供給を改善することができる、エンジンのピストンを提供する点にある。

請求項１に係る発明は、スカート部１の表面１ａに樹脂皮膜２と凹部３とを備えたエンジンのピストンにおいて、
前記スカート部１の表面１ａに斑点状の樹脂皮膜２ａが分散配置され、隣り合う前記斑点状の樹脂皮膜２ａどうしの間の前記スカート部１の表面１ａと、前記隣り合う樹脂皮膜２ａ，２ａとにより形成される凹部３で網目状溝４が形成され、
前記スカート部１におけるピストン周方向の端部には、ピストン移動方向６に延びる外縁形状の樹脂皮膜２ｂが形成され、
前記外縁形状の樹脂皮膜２ｂは、前記外縁形状の樹脂皮膜２ｂ及びこれと隣り合う前記斑点状の樹脂皮膜２ａとの間にも前記網目状溝４が形成されるように、ピストン周方向で内向きの突起部１０，２８，２２を有する状態に形成されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のエンジンのピストンにおいて、
前記外縁形状の樹脂皮膜２ｂのピストン移動方向６の長さが、前記スカート部１のピストン周方向８の端部でのピストン移動方向６長さの全域に亘る程度に設定されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のエンジンのピストンにおいて、
前記外縁形状の樹脂皮膜２ｂは、そのピストン移動方向６の中央部がピストン周方向８に突出する孕み出し形状に設定されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のエンジンのピストンにおいて、
前記斑点状の樹脂皮膜２ａが六角形状又は／及び鼓形状に形成されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のエンジンのピストンにおいて、
前記スカート部１のピストン移動方向６の端部に、前記スカート部１の表面１ａを落とし込んでなる凹入ポケット部２３が形成されていることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のエンジンのピストンにおいて、
前記スカート部１の表面１ａにおけるピストンピンの軸心Ｐ方向と交差する方向の部分に形成されている前記斑点状の樹脂皮膜２ａは、ショットピーニング加工済みの前記ピストン１２の粗表面２４に形成されていることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載のエンジンのピストンにおいて、
スラスト側１２ａの前記スカート部１におけるクランク軸から遠い側の端部、及び／又は反スラスト側１２ｂの前記スカート部１におけるクランク軸に近い側の端部に、ピストン周方向８に延びる周縁形状の樹脂皮膜２ｃが形成されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スカート部の広域に亘って、エンジンオイルの保持領域を形成することができる。スカート部の表面に、斑点状の樹脂皮膜が分散配置され、斑点状の樹脂皮膜どうしの間に形成される凹部で網目状溝が形成されているので、スカート部の広域に亘って、エンジンオイルの保持領域を形成することができる。
スカート部の表面が複数個に分かれてテクスチャリングされることにより、エンジオイルのピストン移動方向通路を設けることができ、エンジンオイルを各部により有効に供給することができる。凹部によって網目状溝が形成されているので、ピストンの往復運動を利用して凹部にオイルを積極的に供給することができる。

スカート部における樹脂皮膜のコーティングでなる網目状溝のピストン周方向の両端部が、外縁状の樹脂皮膜で閉塞又は狭められているから、スカート部に導入されたエンジンオイルがピストン周方向に逃げ難くなり、スカート部に（主に網目状溝に）オイルが保持され易くなる。
オイルをスカート部に効率良く保持できるので、オイルによる流体膜には正圧が発生し、摺動面を浮上させ、フリクション低減が図れ、従って、燃費低減の効果が期待できる。また、エンジンの耐焼き付き性も向上するようになる。特に、寒冷時でもオイル保持ができる利点もある。
その結果、樹脂皮膜が施されているピストンにおいて、さらなる鋭意研究により、凹部へのエンジンオイルの供給を改善することができる、エンジンのピストンを提供することができる。

請求項２の発明によれば、外縁形状の樹脂皮膜のピストン移動方向の長さが、スカート部のピストン周方向の端部でのピストン移動方向長さの全域に亘る程度に設定されているから、スカート部に導入されたエンジンオイルがピストン周方向により逃げ難くなり、スカート部でのエンジンオイルの保持効果が強化される利点がある。

請求項３の発明によれば、外縁形状の樹脂皮膜のピストン移動方向の中央部が、ピストン周方向に突出する孕み出し形状に設定されているから、ピストンの摺動移動に伴って、孕み出しによる傾斜辺がガイドとなって、エンジンオイルをピストン周方向でスカート部の中央部に寄せる作用が生じる。従って、ピストン移動に伴って、スカート部にあるエンジンオイルは、スカート部におけるシリンダとの当りの強い箇所に誘導でき、潤滑性能の向上に寄与できる利点が得られる。

請求項４の発明によれば、斑点状の樹脂皮膜が六角形状に設定されていれば、ピストン上下移動により、エンジンオイルが良好に網目状溝に供給されて円滑な潤滑作用が得られる。
また、斑点状の樹脂皮膜が鼓形状に形成されていれば、ピストン移動に伴い、ピストン周方向で隣り合う斑点状の樹脂皮膜どうしの間の凹部を移動する潤滑油は、凹部の開口部から出て、ピストン移動方向で相隣る斑点状の樹脂皮膜の端部にぶつかって受止められたり、跳ね返されたりし、エンジンオイルの保持機能に優れる利点がある。

請求項５の発明によれば、スカート部のピストン移動方向の端部に、スカート部の表面を落とし込んで形成されている凹入ポケット部には、オイルを溜めておくことができる。従って、スカート部のオイルポケットとして機能させることが可能になり、より一層潤滑性能向上に寄与できる利点がある。

請求項６の発明によれば、スカート部の表面におけるピストンピンの軸心方向と交差する方向の部分に形成されている斑点状の樹脂皮膜は、ショットピーニング加工済み表面に形成されているから、通常の表面にコーティングされている斑点状の樹脂皮膜に比べて剥がれ難くなり、耐摩耗性向上に寄与できる効果がある。

請求項７の発明によれば、周縁形状の樹脂皮膜は、スカート部の網目状溝のピストン移動方向端をピストン周方向に覆う連続壁として機能し、網目状溝に取り込んだオイルをピストン移動方向に逃がし難くし、従って、耐摩耗性向上に寄与できる効果がある。
この場合、周縁形状の樹脂皮膜は、スラスト側のスカート部においてはクランク軸から遠い側の端部に設け、反スラスト側のスカート部においてはクランク軸に近い側の端部に設けるのが、強くシリンダに押し付けられる箇所にエンジンオイルが保持され易くなって好都合である。

シリンダに内嵌されたピストンなどを示す縦断面図 実施形態１による樹脂皮膜を示し、（ａ）はピストンの側面図、（ｂ）は要部のコーティングパターンを示す図 実施形態２による樹脂皮膜を示し、（ａ）はピストンの側面図、（ｂ）は要部のコーティングパターンを示す図 （ａ）図２のピストンのスカート部の上端部に凹部が形成された第１別構造のピストン、（ｂ）はさらに凹部のサイドに廻り込む樹脂皮膜を有する第２別構造のピストン 実施形態３による樹脂皮膜を示し、（ａ）はピストンの側面図、（ｂ）は要部のコーティングパターンを示す図 （ａ）図２のピストンのスカート部の下端部に凹部が形成された第２別構造のピストン、（ｂ）は凹部の断面図 （ａ）図２のピストンにショットピーニング加工されたピストンの側面図、（ｂ）図２のピストンに縦のオイル溝が形成されたピストンの側面図 （ａ）図２のピストンのスカート部下端に樹脂皮膜壁を持つピストンの側面図、（ｂ）図２のピストンのスカート部上端に樹脂皮膜壁を持つピストンの側面図 （ａ）断面開花形状のオイル孔を持つピストンの側面図、（ｂ）オイル孔部分の断面図 従来技術に係るエンジンのピストンの側面図

以下に、本発明によるピストンの実施の形態を、立形ディーゼルエンジンのピストンについて、図面を参照しながら説明する。各図において、簡単のため、円筒面であるスカート部１の樹脂皮膜２は、いずれも展開した形状として描いてある。以下、潤滑油であるエンジンオイルは、単にオイルと略称する。

立形ディーゼルエンジン及びそのピストンは、図１に示すように、シリンダ１４の上部にシリンダヘッド１５が組み付けられており、ピストン１２は、シリンダ１４に内嵌され、ピストン１２にコンロッド１６を介してクランク軸１７が連動連結されている。
シリンダヘッド１５には、吸気弁１８と排気弁１９と燃料インジェクタ２０が取り付けられている。

図１及び図２に示されるように、このピストン１２は、ピストンリング１３（図２では図示省略）が装備されるピストンヘッド部１２Ａと、その下方のピストンロワー部１２Ｂとを有している。ピストンロワー部１２Ｂは、ピストンヘッド部１２Ａのような円筒形ではなく、ピストン移動方向６の方向視で円弧面を呈するスカート部１の一対と、それらの間のピン連結部１２ｐとを備える異形部分である。スカート部１は、スラスト側１２ａと反スラスト側１２ｂとのそれぞれに位置する状態に形成されている。

スカート部１は、図１，２に示されるように、ピストン移動方向６でクランク軸側の端縁が傾斜している周方向端部１Ａ，１Ａと、それらの間で、かつ、クランク軸側に突出した周方向中央部１Ｂとを有する形状に形成されている。つまり、スカート部１は、ピストン周方向８で中央に寄るに従って下方に延びる形状に設定されている。図１は、ピストン１２が下方に移動中の状態を描いたものである。なお、２６は、ピストンリング１３（図１を参照）を装着するための周溝であり、２７はオイル孔である。

ピストン１２のスカート部１の表面１ａには、樹脂皮膜２と、樹脂皮膜２により形成される凹部３とを備えている。ピストン１２本体の素材には、鋳鉄またはアルミ合金等の金属が用いられている。樹脂皮膜２には、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂が用いられている。樹脂皮膜２には、遷移金属酸化物、グラファイト等の無機固体潤滑剤が含まれている。
次に、スカート部１に施されている樹脂皮膜２や凹部３、或いは樹脂皮膜２のコーティングパターンなどについて説明する。

〔実施形態１〕
図２（ａ），（ｂ）に示されるように、スカート部１の表面１ａに斑点状の樹脂皮膜２ａ（樹脂皮膜２の一例）が分散配置され、隣り合う斑点状の樹脂皮膜２ａどうしの間のスカート部１の表面１ａと、隣り合う斑点状の樹脂皮膜２ａ，２ａとにより形成される凹部３により網目状溝４が形成されている。網目状溝４は、斑点状の樹脂皮膜２ａ，２ａの間に形成され、その内底面は、斑点状の樹脂皮膜２ａで覆われていないスカート部１の金属表面１ａで形成されている。

スカート部１に形成されている斑点状の樹脂皮膜２ａ及び凹部３は、ピストン１２のスラスト側１２ａと反スラスト側１２ｂとに存在している。スラスト側１２ａとは、爆発工程においてクランク軸１７の回転方向とコンロッド１６の傾斜とによりピストン１２が下降する時に、爆発圧力でピストン１２がシリンダ１４に押し付けられる側を言い、反スラスト側１２ｂはその反対側を言う。

図２（ａ）に示されるように、斑点状の樹脂皮膜２ａは六角形状（正六角）に形成されており、隣り合う斑点状の樹脂皮膜２ａ，２ａが若干の隙間（＝凹部３＝網目状溝４）を空けて縦横に規則正しく配列する状態でピストン１２の表面１ａに形成されている。
従って、隣り合う斑点状の樹脂皮膜２ａ，２ａは、ピストン移動方向６及びピストン周方向８には互いに重なる状態に配列されている。図２（ａ）の例では、斑点状の樹脂皮膜２ａはピストン移動方向６に、周方向端部１Ａでは５個（又は６個）並び、周方向中央部１Ｂでは７個（又は６個）並んでいる。つまり、多数の亀の甲形状の樹脂皮膜２ａが縦横に配列されている樹脂皮膜２のコーティングパターンである。

斑点状の樹脂皮膜２ａの複数が、スカート部１のピストン周方向８に所定間隔を置いて配置されて樹脂皮膜列５を形成しており、その樹脂皮膜列５の複数がピストン周方向に半ピッチずらしてピストン移動方向６に配列されており、それによって千鳥格子状に複数列配置されている。
樹脂皮膜列５の隣り合う斑点状の樹脂皮膜２ａ，２ａどうしの間に形成される溝部分７（＝凹部３）のピストン移動方向６側の両端開口部７ａ，７ｂは、ピストン移動方向６で隣り合う樹脂皮膜列５の斑点状の樹脂皮膜２ａ、詳しくは、斑点状の樹脂皮膜２ａにおけるピストン周方向８の中心に対向する構成とされている。

そして、図２に示されるように、スカート部１におけるピストン周方向８の双方の端部（＝周方向端部１Ａの端部）には、ピストン移動方向６に延びる外縁形状の樹脂皮膜２ｂが形成されている。外縁形状の樹脂皮膜２ｂは、ピストン移動方向６に長い矩形の帯状部分９に、斑点状の樹脂皮膜２ａの横半分部１０をピストン移動方向６に一つ飛びで３つ足して一体化したような、ピストン移動方向６に長くて大きい樹脂皮膜２に形成されている。

外縁形状の樹脂皮膜２ｂのピストン移動方向６の長さである縦長さＬは、スカート部１のピストン周方向の端部でのピストン移動方向長さの全域に亘る程度に設定されている。詳しくは、縦長さＬは、ピストン移動方向６に並ぶ５つの樹脂皮膜列５に亘る長さであって、周方向端部１Ａの端部におけるピストン１２の表面１ａのピストン移動方向６の全長Ｄ〔図２（ａ）参照〕より少し短い長さである。

実施形態１によるピストン１２においては、スカート部１の広域に亘って、オイルの保持領域を形成することができる。スカート部１の表面１ａに、斑点状の樹脂皮膜２ａの多数が分散配置され、斑点状の樹脂皮膜２ａどうしの間に形成される凹部３で網目状溝４が形成されているので、スカート部１の広域に亘って、オイルの保持領域を形成することができる。

スカート部１のピストン周方向８で隣り合う斑点状の樹脂皮膜２ａどうしの間に形成される凹部３が、ピストン移動方向６で別の斑点状の樹脂皮膜２ａと隣り合う状態に設定されているので、ピストン１２の往復移動によって凹部３の両端開口部から流出するオイルがピストン移動方向６で隣の斑点状の樹脂皮膜２ａに衝突し、凹部３からのエンジンオイルの流出が抑制され、網目状溝４のオイル保持機能を高めることができる。

スカート部１の表面１ａが複数個に分かれてテクスチャリングされることにより、オイルの上下方向（ピストン移動方向６）通路を設けることができ、オイルを各部により有効に供給することができる。ピストン移動方向６で隣り合う樹脂皮膜列５，５どうしをピストン周方向８に互いに位置ずれさせて千鳥格子状に配置してあるので、ピストン１２の往復運動を利用して凹部３にオイルを積極的に供給することができる。

そして、スカート部１における樹脂皮膜２，２ａ，２ｂのコーティングでなる網目状溝４のピストン周方向８の両端部が、外縁状の樹脂皮膜２ｂで閉鎖されているから、スカート部１に導入されたオイルがピストン周方向に逃げ難くなり、スカート部１に（主に網目状溝４に）オイルが保持され易くなる。スカート部１のピストン周方向８の両端部の剛性が大きい箇所である場合には、樹脂皮膜２をシリンダライナと接触させられる。
また、オイルをスカート部１に効率良く保持できるので、オイルによる流体膜には正圧が発生し、摺動面を浮上させ、フリクション低減が図れ、従って、燃費低減の効果が期待できる。また、エンジンの耐焼き付き性も向上するようになる。特に、寒冷時でもオイル保持ができる利点もある。

〔実施形態２〕
樹脂皮膜２のピストン１２の樹脂コーティングパターンは、図３に示されるものでも良い。多数の斑点状の樹脂皮膜２ａは、図３（ａ），（ｂ）に示されるように、鼓形状、詳しくは、ピストン移動方向６にやや長い鼓形状に形成されている。実施形態１のものと同様に、斑点状の樹脂皮膜２ａがピストン周方向８に規則正しく並んで形成される樹脂皮膜列５の複数が、ピストン周方向に半ピッチずらしてピストン移動方向６に配列され、千鳥格子状に複数列配置されている。

従って、図３（ｂ）に示されるように、樹脂皮膜列５の隣り合う斑点状の樹脂皮膜２ａ，２ａどうしの間に形成される溝部分７（＝凹部３）のピストン移動方向６側の両端開口部７ａ，７ｂが、ピストン移動方向６で隣り合う隣の樹脂皮膜列５の斑点状の樹脂皮膜２ａに、詳しくは、その樹脂皮膜２ａにおけるピストン周方向８の中心に対向する構成となっている。
そして、実施形態２のピストン１２では、斑点状の樹脂皮膜２ａのピストン移動方向６でのＶ字状端部における左右の端面１１，１１のなす挟角θは１２０度（又は１２０度±２０度）に設定されている。なお、θの値は、６０度≦θ＜１８０度、とすることで効果が得られるが、より良い効果を狙うには「１２０度±２０度」が良い。

実施形態２によるピストン１２においては、ピストン１２の移動（昇降）に伴い、ピストン周方向８で隣り合う斑点状の樹脂皮膜２ａ，２ａどうしの間の凹部３、即ち溝部分７を移動する潤滑油は開口部７ａから出て、ピストン移動方向６で相隣る斑点状の樹脂皮膜２ａ端部にぶつかって受止められるとともに、一対の端面１１，１１により跳ね返される。
隣り合う斑点状の樹脂皮膜２ａの端部どうしによりなる、ピストン周方向８に延びるギザギザ状の凹部は、潤滑油の保持機能に優れるオイル溜め溝に構成されている。

図３（ａ），（ｂ）に示されるように、スカート部１におけるピストン周方向８の端部に、ピストン移動方向６に延びる外縁形状の樹脂皮膜２ｂが形成されている。外縁形状の樹脂皮膜２ｂのピストン移動方向の長さＬは、スカート部１のピストン周方向８の端部でのピストン移動方向６の長さＤの全域に亘る程度に設定されている。
この場合の外縁形状の樹脂皮膜２ｂも、ピストン移動方向６で並ぶ複数列（１０列）の樹脂皮膜列５のピストン周方向８で端の斑点状の樹脂皮膜２ａを繋ぎ、かつ、斑点状の樹脂皮膜２ａを包含したようなピストン周方向８で内向きの突起部２８を有する縦長形状のものに形成されている。

〔実施形態３〕
図４（ａ）に示されるように、図２（ａ）のピストン１２において、スカート部１の上端部に樹脂皮膜２のない部分を設けた構成のものでも良い。即ち、最上列の樹脂皮膜列５を、スカート部１の上端縁から少し（斑点状の樹脂皮膜２ａの一つ分程度の上下幅）下方に離して設けたピストン１２である。樹脂皮膜２の無いピストン周方向８に長い表面１ａによる帯状裸面部２１が形成されている。

また、図４（ｂ）に示されるように、外縁形状の樹脂皮膜２ｂに、その帯状部分９を上方に延ばした延長帯部９ａを設け、帯状裸面部２１のピストン周方向８の両側がピストン周方向８に遮断されるように構成されたピストン１２でも良い。
スカート部１の上端部に樹脂皮膜２の無い部分である帯状裸面部２１を設けてあるので、網目状溝４など樹脂皮膜２の部分に帯状裸面部２１からオイルが導入され易くなる。図４（ｂ）のように、ピストン周方向８に樹脂皮膜２の壁である延長帯部９ａを有する帯状裸面部２１を設ければ、オイルの樹脂皮膜２への取り込み易さがより良くなる。

〔実施形態４〕
図５（ａ）に示されるように、スカート部１のピストン周方向８の両端部にある外縁形状の樹脂皮膜２ｂは、そのピストン移動方向６の中央部がピストン周方向８に、詳しくは、互いの存在方向である内向きに突出する孕み出し形状に設定されているピストン１２でも良い。図示の外縁形状の樹脂皮膜２ｂは、上下対称で３箇所の角部が削られた略三角形に形成されており、隣接する斑点状の樹脂皮膜２ａは、それぞれ外縁形状の樹脂皮膜２ｂとの間に隙間である凹部３が形成されるように、亀の甲の一部が削り取られたような形状とされている。

前記の孕み出し形状の外縁形状の樹脂皮膜２ｂを有するピストン１２では、図５（ｂ）に示されるように、上下摺動移動に伴って、上下の傾斜辺２２，２２がオイルをピストン周方向８でスカート部１の中央部に、即ち、シリンダ１４（図１参照）との当りの強い部分に誘導できる、という利点が得られる。網目状溝４の幅がピストン移動方向６の中央部にいくほど狭くなり、流路が絞られる構成である。

〔実施形態５〕
図６（ａ）に示されるように、スカート部１のピストン移動方向６の端部に、スカート部１の表面１ａを落とし込んでなる凹入ポケット部２３が形成されているピストン１２でも良い。凹入ポケット部２３は、図６（ｂ）にも示されるように、スカート部１の周方向中央部１Ｂの下端部で樹脂皮膜２の圏外に、ピストン周方向８に長い状態で形成され、下側の凹み傾斜角度αが、上側の凹み傾斜角度βよりも大きい湾曲状の断面形状を呈している。

凹入ポケット部２３にはオイルを溜めておくことができるので、スカート部１のオイルポケットとして機能させることが可能である。凹入ポケット部２３の傾斜角度をα＞βとしてあるので、ピストン１２が上昇移動するときに凹入ポケット部２３へオイルを溜めやすく、下降移動するときに溜めたオイルをスカート部１に供給できる良さがある。図示は省略するが、凹入ポケット部２３をスカート部１の上端部に設ける場合には、前述の角度設定を逆にしてα＜βとするのが望ましい。

〔実施形態６〕
図７（ａ）に示されるように、スカート部１の表面１ａにおけるピストンピン（図示省略）の軸心Ｐ方向と交差する方向の部分に形成されている斑点状の樹脂皮膜２ａは、ショットピーニング加工済みのピストン１２の表面、即ち粗表面２４に形成された構成のピストン１２でも良い。詳しくは、スカート部１における仮想線で囲まれた部分、つまりは周方向中央部１Ｂの表面１ａにショットピーニング加工による粗表面２４が形成されている。

ショットピーニング加工による粗表面２４にコーティングされている斑点状の樹脂皮膜２ａは、通常の表面１ａにコーティングされている斑点状の樹脂皮膜２ａに比べて剥がれ難くなり、耐摩耗性向上に寄与できる効果がある。

〔実施形態７〕
図７（ｂ）に示されるように、スカート部１の各周方向端部１Ａにおける周方向中央部１Ｂ寄りの端部に、ピストン移動方向６に延びる条溝２５が形成されているピストン１２でも良い。各条溝２５は、表面１ａを凹ませてなる細長い縦溝である。条溝２５の上端は、ピストンリング装着用の溝である周溝２６の部位に形成されているオイル孔２７に連なり、下端は、ピストン移動方向６の途中部位、詳しくは、周方向端部１Ａの上下中央より若干下端に寄った位置まで延ばされている。

この実施形態７のピストン１２では、ピストン１２の昇降移動に伴い、条溝２５を通って樹脂皮膜２の部位へ積極的にオイルを供給させることが可能になる。従って、油膜切れがより生じ難くなり、燃費向上や騒音防止に寄与可能となる利点がある。

〔実施形態８〕
図８（ａ）に示されるように、反スラスト側１２ｂのスカート部１におけるクランク軸１７（図１参照）に近い側の端部に、ピストン周方向８に延びる周縁形状の樹脂皮膜２ｃが形成されているピストン１２でも良い。また、図８（ｂ）に示されるように、スラスト側１２ａのスカート部１におけるクランク軸１７（図１参照）から遠い側の端部に、ピストン周方向８に延びる周縁形状の樹脂皮膜２ｃが形成されているピストン１２でも良い。

スカート部１の下端部に形成されている周縁形状の樹脂皮膜２ｃは、図８（ａ）に示されるように、各周方向端部１Ａの下端縁及び周方向中央部１Ｂの下端縁のそれぞれに沿う形状に形成されている。スカート部１の上端部に形成されている周縁形状の樹脂皮膜２ｃは、図８（ｂ）に示されるように、斑点状の樹脂皮膜２ａに合致するギザギザ形状の下縁と、直線状の上縁とを有する形状に設定されている。各周縁形状の樹脂皮膜２ｃは、ピストン周方向８の長さが、スカート部１のピストン周方向８長さの全長に亘る程度のものに設定されている。

図８（ａ）の周縁形状の樹脂皮膜２ｃは、スカート部１の網目状溝４の下端をピストン周方向に覆う下端連続壁としても機能し、網目状溝４に取り込んだオイルを下方に逃がし難くすることができる。また、図８（ｂ）の周縁形状の樹脂皮膜２ｃは、網目状溝４の上端をピストン周方向に覆う上端連続壁としても機能し、網目状溝４に取り込んだオイルを上方に逃がし難くすることができる。

〔実施形態９〕
図９（ａ）に示されるように、下端の周溝２６の部位に形成されているオイル孔２７が、下方に延ばした孔形状とされたピストン１２でも良い。径外側に上下に長い開口部を備えたオイル孔２７は、スカート部１の上端部に亘っており、図９（ｂ）に示されるように、断面形状は、下側が凹湾曲状に広がる傾斜面２７ａに形成されている。

下に長いオイル孔２７により、そのオイル孔２７から樹脂皮膜２の部位にオイル供給がされ易くなる効果が期待できる。また、オイル孔２７における樹脂皮膜２側となる孔壁面が凹湾曲状の傾斜面２７ａとされているので、オイル孔２７から樹脂皮膜２部位へのオイル供給が促進される利点もある。

１ スカート部
１ａ 表面
２ 樹脂皮膜
２ａ 斑点状の樹脂皮膜
２ｂ 外縁形状の樹脂皮膜
２ｃ 周縁形状の樹脂皮膜
３ 凹部
４ 網目状溝
６ ピストン移動方向
８ ピストン周方向
１０ 突起部（横半分部）
１２ａ スラスト側
１２ｂ 反スラスト側
２２ 突起部（傾斜辺）
２３ 凹入ポケット部
２４ 粗表面（ショットピーニング加工済みの表面）
２８ 突起部
Ｐ ピストンピンの軸心
Ｑ 交差する方向

Claims (7)

1. スカート部の表面に樹脂皮膜と凹部とを備えたエンジンのピストンであって、
   前記スカート部の表面に斑点状の樹脂皮膜が分散配置され、隣り合う前記斑点状の樹脂皮膜どうしの間の前記スカート部の表面と、前記隣り合う樹脂皮膜とにより形成される凹部で網目状溝を形成するとともに、
   前記スカート部におけるピストン周方向の端部には、ピストン移動方向に延びる外縁形状の樹脂皮膜が形成され、
   前記外縁形状の樹脂皮膜は、前記外縁形状の樹脂皮膜及びこれと隣り合う前記斑点状の樹脂皮膜との間にも前記網目状溝が形成されるように、ピストン周方向で内向きの突起部を有する状態に形成されているエンジンのピストン。
   
2. 前記外縁形状の樹脂皮膜のピストン移動方向の長さが、前記スカート部のピストン周方向の端部でのピストン移動方向長さの全域に亘る程度に設定されている請求項１に記載のエンジンのピストン。
3. 前記外縁形状の樹脂皮膜は、そのピストン移動方向の中央部がピストン周方向に突出する孕み出し形状に設定されている請求項２に記載のエンジンのピストン。
4. 前記斑点状の樹脂皮膜が六角形状又は／及び鼓形状に形成されている請求項１〜３の何れか一項に記載のエンジンのピストン。
5. 前記スカート部のピストン移動方向の端部に、前記スカート部の表面を落とし込んでなる凹入ポケット部が形成されている請求項１〜４の何れか一項に記載のエンジンのピストン。
6. 前記スカート部の表面におけるピストンピンの軸心方向と交差する方向の部分に形成されている前記斑点状の樹脂皮膜は、ショットピーニング加工済みの前記ピストンの表面に形成されている請求項１〜５の何れか一項に記載のエンジンのピストン。
7. スラスト側の前記スカート部におけるクランク軸から遠い側の端部、及び／又は反スラスト側の前記スカート部におけるクランク軸に近い側の端部に、ピストン周方向に延びる周縁形状の樹脂皮膜が形成されている請求項１〜６の何れか一項に記載のエンジンのピストン。

Images