内燃机的活塞制造技术

一种内燃机的活塞，在向活塞的轴线方向施加的负荷较小的情况下能够降低因润滑油导致的活塞的滑动阻力。在发动机的活塞中，裙部具有：中央裙部，其上形成有中央树脂覆膜层，在活塞顶部的轴线方向的中央部具有最大外径；上部裙部，其上形成有上部树脂覆膜层，其外径从中央裙部朝向轴线方向逐渐变小，使其在中央裙部的上部边界的上方弯曲；以及下部裙部，其上形成有下部树脂覆膜层，其外径从中央裙部朝向轴线方向逐渐变小，使其在中央裙部的下部边界的下方弯曲，树脂覆膜层的中央树脂覆膜层的表面形成为平滑面，在上部树脂覆膜层和下部树脂覆膜层中形成有保持油的凹部。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的活塞
本专利技术涉及内燃机的活塞，特别涉及具有相对于气缸膛的内壁隔着树脂覆膜层滑动的裙部的内燃机的活塞。
技术介绍
以往，相对于内燃机的气缸膛的内壁可自由地做往复运动地设置的活塞为了抑制往复运动时的活塞的摆头运动而具有裙部。在这种具有裙部的活塞中，当与气缸膛的内壁相对的裙部的表面的摩擦阻力大时，活塞在往复运动时的滑动阻力会增大而产生燃料效率恶化、磨损等问题。因此，作为现有的活塞，有如下活塞（例如，参照日本专利4749398号）：在裙部的表面形成树脂覆膜层，在该树脂覆膜层的整个表面有规则地排列作为润滑油池的凹部，从而降低活塞的滑动阻力。然而，在这种现有的活塞中，在树脂覆膜层的整个表面有规则地排列有作为润滑油池的凹部，从而润滑油会储存于整个树脂覆膜层。因此，在如内燃机的曲轴的转速为低转速时或/和冲程状态在膨胀冲程状态以外时诸如向活塞的轴线方向施加的负荷较小的情况下，活塞的滑动阻力会变大。具体地说，裙部形成为在活塞的轴线方向中央部具有最大外径的酒桶状，在向活塞的轴线方向施加的负荷较小的情况下，为了降低裙部和气缸膛的接触压力，该最大外径部与气缸膛抵接，从而抑制了活塞的摆头运动。因此，在如上述这样向活塞的轴线方向施加的负荷较小的情况下，活塞以最大外径部刮动润滑油的方式相对于气缸膛的内壁往复运动，该润滑油成为阻力，活塞的轴线方向的阻力即活塞的剪切阻力会变大。其结果是，活塞的滑动阻力会变大。特别是，在如内燃机从冷机状态进行预热运转时这样润滑油的粘性高的情况下，活塞的往复运动时润滑油的阻力会进一步变大，因此活塞的滑动阻力会进一步变大。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述这样的问题而完成的，其目的在于，提供在向活塞的轴线方向施加的负荷较小的情况下能够降低因润滑油而导致的活塞的滑动阻力的内燃机的活塞。为了解决上述问题，本专利技术的第1方式包括：活塞主体，其设置为相对于气缸膛的内壁可自由地做往复运动，在外周部具有活塞环；以及裙部，其设置于上述活塞主体的下方，在与上述气缸膛的内壁相对的面形成有树脂覆膜层，上述裙部具有：中央裙部，其在上述活塞主体的轴线方向的中央部具有最大外径；上部裙部，其外径从作为上述中央裙部的上端边界线的上部边界开始朝向上述轴线方向逐渐变小，使其在上述中央裙部的上述上部边界的上方弯曲；以及下部裙部，其外径从作为上述中央裙部的下端边界线的下部边界朝向上述轴线方向逐渐变小，使其在上述中央裙部的上述下部边界的下方弯曲，形成于上述中央裙部的上述树脂覆膜层的表面形成为平滑面，在形成于上述上部裙部和上述下部裙部的上述树脂覆膜层的表面形成有保持润滑油的保持部。为了解决上述问题，在本专利技术的第2方式中也可以是与下部裙部的保持部的总容积相比，上部裙部的保持部的总容积形成得较大。这样，根据上述的第1方式，位于中央裙部的树脂覆膜层的表面形成为平滑面，因此能够减少位于中央裙部的树脂覆膜层所保持的润滑油量。因此，在内燃机的转速为低转速时或/和冲程状态在膨胀冲程状态以外时的诸如向活塞的轴线方向施加的负荷较小的情况下，活塞和气缸膛的内壁的接触压力小，此时，当形成于中央裙部的树脂覆膜层与气缸膛的内壁接触时，能够减少介于气缸膛的内壁和形成于中央裙部的树脂覆膜层之间的润滑油量。因此，能够减小中央裙部从润滑油受到的阻力，减小活塞的剪切阻力，能够降低活塞的滑动阻力。另外，在内燃机的转速为高转速时或/和冲程状态在膨胀冲程状态时的诸如向活塞的轴线方向施加的负荷较大的情况下，活塞和气缸膛的内壁的接触压力变大，由于裙部发生变形，除了形成于中央裙部的树脂覆膜层与气缸膛的内壁接触以外，形成于上部裙部和下部裙部的树脂覆膜层也与气缸膛的内壁接触。在第1方式的活塞中，在形成于上部裙部和下部裙部的树脂覆膜层的表面形成有保持润滑油的多个保持部，因此，能够从保持部向气缸膛的内壁和形成于上部裙部和下部裙部的树脂覆膜层之间的部分供给润滑油来提高润滑性能，从而能够降低活塞的滑动阻力。其结果是，能够在内燃机的运转状态的整个范围内防止内燃机的燃料效率恶化。根据上述的第2方式，与形成于上部裙部的树脂覆膜层的保持部的总容积相比，形成于下部裙部的树脂覆膜层的保持部的总容积形成得较大，因此，能够使向气缸膛的内壁和形成于与上部裙部相比变形量较大且对气缸膛的内壁的接触压力较大的下部裙部的树脂覆膜层之间供给润滑油的油量大于向气缸膛的内壁和形成于上部裙部的树脂覆膜层之间供给润滑油的油量。因此，在活塞的往复运动时能够向整个裙部供给充分的量的润滑油，能够降低活塞的往复运动时的滑动阻力。除此以外，还能够抑制树脂覆膜层的磨损，使树脂覆膜层的耐久性提高。附图说明图1是示出本专利技术的内燃机的活塞的一个实施方式的图，是内燃机的主要部分构成图。图2是示出本专利技术的内燃机的活塞的一个实施方式的图，是示出活塞和气缸膛的图。图3是示出本专利技术的内燃机的活塞的一个实施方式的图，是从图2的A方向观看的活塞的构成图。图4是示出本专利技术的内燃机的活塞的一个实施方式的图，是图3的B方向的向视图。图5是示出本专利技术的内燃机的活塞的一个实施方式的图，是图3的C-C方向的向视截面图。图6是示出本专利技术的内燃机的活塞的一个实施方式的图，是增强了活塞的裙部的酒桶形状的图3的D-D方向的向视截面图。具体实施方式以下，使用附图来说明本专利技术所涉及的内燃机的活塞的实施方式。图1～图6是示出本专利技术所涉及的一个实施方式的内燃机的活塞的图。首先，说明构成。在图1中，作为内燃机的发动机1是包含一体地设置有曲轴箱2的气缸体3和装配于气缸体3上部的气缸盖4而构成的。在气缸体3的气缸膛6内收纳有活塞7，该活塞7例如由铝合金等构成。活塞7相对于气缸膛6可在上下方向做往复运动。并且，活塞7经由连杆8与曲轴5连结，活塞7的往复运动经由连杆8变换为曲轴5的旋转运动。在此，气缸膛6按气缸数设置于发动机1，如果是4气缸，则在发动机1中是设置有4个气缸膛6。在本实施方式中，只要是气缸膛中收纳有活塞的发动机即可，可以是任何方式的内燃机。如图2～图5所示，活塞7是包含以下部分而构成的：作为活塞主体的活塞顶部9；一对侧壁部12，其具有形成有活塞销安装孔10的活塞销孔座部11；以及一对裙部13，其隔着活塞销孔座部11相对而圆周方向端部与一对侧壁部12连续，并且从活塞顶部9向下方延伸。另外，如图1所示，活塞销14旋转自如地插通活塞销安装孔10，活塞7和连杆8经由该活塞销14连结。在图2、图3中，在活塞顶部9的外周部从活塞顶部9的上方按顺序形成有第1压缩环槽15、第2压缩环槽16和油环槽17。在图1、图2所示的环状的活塞环24嵌合于第1压缩环槽15和第2压缩环槽16以及油环槽17。第1压缩环槽15和第2压缩环槽16与气缸膛6的内壁6a滑动接触，从而具有将形成于活塞7的上方的气缸膛6的图1所示的燃烧室18密闭的功能。另外，油环伴随着活塞7的上下运动与气缸膛6的内壁6a滑动接触，从而具有将作为附着于气缸膛6的内壁6a的润滑油的油刮落的功能。另外，在油环槽17的底部形成有多个回油孔19，该回油孔19形成于活塞顶部9的推力侧和反推力侧，从油环槽17的底部朝向活塞7的活塞顶部9的内周面开口。在此，所谓推力侧，是活塞7在气缸膛6内下降的冲程中，曲轴5的旋转力使得与曲轴5的轴线方向正交的方向的推力向气缸膛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的活塞，包括：活塞主体，其设置为相对于气缸膛的内壁可自由地做往复运动，在外周部具有活塞环；以及裙部，其设置于上述活塞主体的下方，在与上述气缸膛的内壁相对的面形成有树脂覆膜层，上述裙部具有：中央裙部，其在上述活塞主体的轴线方向的中央部具有最大外径；上部裙部，其外径从作为上述中央裙部的上端边界线的上部边界开始朝向上述轴线方向逐渐变小，使其在上述中央裙部的上述上部边界的上方弯曲；以及下部裙部，其外径从作为上述中央裙部的下端边界线的下部边界朝向上述轴线方向逐渐变小，使其在上述中央裙部的上述下部边界的下方弯曲，形成于上述中央裙部的上述树脂覆膜层的表面形成为平滑面，在形成于上述上部裙部和上述下部裙部的上述树脂覆膜层的表面形成有保持润滑油的保持部。

【技术特征摘要】
2013.04.30 JP 2013-0954671.一种内燃机的活塞，包括：活塞主体，其设置为相对于气缸膛的内壁可自由地做往复运动，在外周部具有活塞环；以及裙部，其设置于上述活塞主体的下方，在与上述气缸膛的内壁相对的面形成有树脂覆膜层，上述裙部具有：中央裙部，其在上述活塞主体的轴线方向的中央部具有最大外径；上部裙部，其外径从作为上述中央裙部的上端边界线的上部边界开始朝向上述轴线方向逐渐变小，使其在上述中央裙部的上述上部边界的上方弯曲；以及下部裙部，其外径从作为上述中央裙部的下端边界线的下部边界朝向上述轴线方向逐渐变小，使其在上述中央裙部的上述下部边界的下方弯曲，上述内燃机的活塞的特征在于，上述树脂覆膜层具有：中央树脂覆膜层，其形成于上述中央裙部；上部树脂覆膜层，其形成于上述上部裙部；以及下部树脂覆膜层，其形成于上述下部裙部的表面，形成于上述中央裙部的上述中央树脂覆膜层的表面形成为平滑面，在形成于上述上部裙部的上述上部树脂覆膜层的表面形成有保持润滑油的多个凹部(22)，在形成于上述下部裙部的上述下部树脂覆膜层的表面形成有保持润滑油的多个凹部(23)，与形成于上述上部树脂覆膜层...

【专利技术属性】
技术研发人员：小口直洋，星野淳一，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP