内燃机用活塞制造技术

提供能降低裙部和气缸内面的摩擦阻力并且能提高燃料效率的活塞。本发明专利技术是内燃机用活塞（1），在沿着气缸内面（12）滑动时，在裙部（6）的中央产生高表面压力部（14），在高表面压力部（14）的两侧产生低表面压力部（15），上述内燃机用活塞（1）的特征在于，在多个部分中的高表面压力部（14）设置有水平槽（16），在多个部分中的低表面压力部（15）设置有朝向高表面压力部（14）侧向下倾斜并且与水平槽（16）的端部连接的倾斜槽（17）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机用活塞
本专利技术涉及内燃机用活塞（以下，有只称为“活塞”的情况），特别是涉及形成于活塞的裙部的槽的构成。
技术介绍
一般的内燃机是将收纳在气缸内的活塞的升降运动经由连杆传递给曲轴，使曲轴旋转。另外，通常在上述活塞的外周部形成有裙部。另外，活塞根据内燃机的运转条件在涵盖斯特里贝克曲线的边界润滑区域-混合润滑区域-流体润滑区域的大范围的润滑条件下工作。因此，在活塞的推力侧和反推力侧润滑状况不同，根据活塞的部位润滑状况也不同。这样的润滑状况的差异也在上述裙部内产生。即，在活塞沿着气缸内面滑动时，在裙部的表面压力不同的多个部分产生，该多个部分中的表面压力高的部分（高表面压力部）的油膜呈薄的状态，特别是，在活塞到达上止点时油膜最薄。伴随于此，产生易于发生烧结、磨损的问题。因此，以使润滑油保持在裙部为目的，提出利用激光、切削加工方式的图案化在裙部的外周面形成润滑油积存的方法。另外，为了提高产生微观上的固体接触（裙部和气缸内面的接触）的边界润滑区域、混合润滑区域的耐烧结性和滑动特性，提出在裙部的外周面进行表面处理的方法。而且，还提出在裙部的外周面同时进行上述图案化和表面处理的方法，作为廉价而简便的方法的例子，存在对树脂涂层进行图案化的方法。另外，提出进行图案化使得在活塞滑动时将润滑油从裙部的外周面的两端部（低表面压力部）导向中央部（高表面压力部）的方法（参照专利文献1和2）。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2009-30521号公报专利文献2:特表2007-509279号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，专利文献1和2中记载的活塞使润滑油保持在裙部的外周面的中央部的功能低。因此，有可能在活塞滑动时裙部的外周面的中央部的油膜变薄，裙部和气缸内面的摩擦阻力增大，导致燃料效率降低。另外，在专利文献2所记载的活塞中，虽然在裙部的中央设置有润滑油的存储通道(参照同文献的图3和图3A)，但是润滑油的存储量不足。而且，由于该存储通道与活塞的滑动方向(上下方向)平行地设置，因此有伴随着活塞的滑动而存储通道内润滑油易于减少的问题。因此，本专利技术考虑了上述事情，其目的在于提供能降低裙部和气缸内面的摩擦阻力并且能提高燃料效率的活塞。用于解决问题的方案本专利技术是内燃机用活塞，在沿着气缸内面滑动时，在裙部的中央产生高表面压力部，在该高表面压力部的两侧产生低表面压力部，上述内燃机用活塞的特征在于，在上述活塞的上端设置有顶部，并且在上述顶部的外周设置有环槽，在上述高表面压力部设置有与上述环槽平行地设置的水平槽，在上述低表面压力部设置有朝向上述高表面压力部侧向下倾斜并且与上述水平槽的端部连接的倾斜槽，上述水平槽和上述倾斜槽在上述高表面压力部和上述低表面压力部之间的边界相互连接，上述裙部设置有涂层，并且上述水平槽和上述倾斜槽是通过对所述涂层进行图案化而形成的，从而被上述涂层围绕。通过采用这样的构成，能在活塞上升时，使润滑油从低表面压力部顺利地流入高表面压力部，在活塞下降时，使润滑油的一部分留在高表面压力部。因此，在活塞到达上止点时，使一定量的润滑油保持在高表面压力部，能抑制高表面压力部和气缸内面的固体接触。伴随于此，能降低高表面压力部和气缸内面的摩擦阻力，并且能提高燃料效率。另外，也可以是，在上述水平槽中设置有至少朝向上下任一方且部分扩张的保持部。通过采用这样的构成，能在活塞升降时使一定量的润滑油保持在上述保持部，进一步提高使润滑油保持在高表面压力部的功能。伴随于此，能进一步有效地抑制高表面压力部和气缸内面的固体接触，能进一步降低高表面压力部和气缸内面的摩擦阻力。而且，也可以是，在上述倾斜槽中设置有至少朝向上下任一方且部分扩张的保持部。通过采用这样的构成，能在活塞升降时不仅使一定量的润滑油保持在高表面压力部，还保持在低表面压力部，进一步提高使润滑油保持在裙部的功能。另外，也可以是，上述水平槽和上述倾斜槽在上下有多层，各层之间设有规定的间隔，在上述各水平槽之间和上述各倾斜槽之间设置有独立于上述水平槽和上述倾斜槽的凹部。通过采用这样的构成，能总是使一定量的润滑油保持在凹部，进一步提高使润滑油保持在裙部的功能。专利技术效果根据本专利技术，能提供能降低裙部和气缸内面的摩擦阻力并且提高燃料效率的活塞。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式的活塞的侧视图。图2涉及本专利技术的第1实施方式的活塞的裙部，（a）是示出活塞上升时的润滑油的流动的侧视图，（b）是示出活塞下降时的润滑油的流动的侧视图。图3是示出本专利技术的第2实施方式的活塞的侧视图。图4是图3的主要部分放大图。图5是示出本专利技术的第3实施方式的活塞的侧视图。图6是示出本专利技术的第4实施方式的活塞的侧视图。具体实施方式下面基于附图说明本专利技术的活塞1的优选实施方式。＜第1实施方式＞首先，使用图1、图2说明本专利技术的第1实施方式。此外，在本实施方式中对为了方便说明而将图1的左侧作为活塞1的正面侧（前侧）的情况进行说明。如图1所示，活塞1能升降地收纳在内燃机的气缸2内。活塞1由铝合金材料等形成为有盖圆筒形状。活塞1具备：设置在活塞1的上端的顶部3；从顶部3的前后两侧向下方延伸的前后一对销毂部5；以及从顶部3的外周向下方延伸的左右一对裙部6（在图1中，只表示跟前侧的裙部6）。在顶部3的上方，在气缸2和气缸盖7之间形成有燃烧室8。在顶部3的外周设置有环状的环槽10，在该环槽10中装配有活塞环（未图示）。在各销毂部5在水平方向设置有销孔11。虽省略了图示，但在销孔11中装配有活塞销，通过该活塞销将连杆连接到活塞1，连杆连接着曲轴。并且构成为：活塞1的升降运动经由连杆变换为曲轴的旋转。各裙部6沿着气缸内面12弧状地弯曲。在裙部6的外周面13施加有树脂涂层。该树脂涂层是例如通过利用喷雾式、丝网印刷式、移印式等方式将使二硫化钼、石墨、PTFE等固体润滑剂分散在聚酰胺亚胺等热硬化性树脂中的药剂涂敷在裙部6的外周面13而形成的，药剂的涂敷部分为凸部，药剂的非涂敷部分为凹部（润滑油积存）。此外，在图1和图2中，在药剂的涂敷部分S（树脂涂层部分S）附上多个点（在图3以后中也是同样）。在伴随着内燃机的运转而活塞1滑动时，裙部6的外周面13不会具有均匀的应力分布，产生表面压力不同的多个部分。例如，在本实施方式的裙部6的情况下，该多个部分中的表面压力高的部分（以下称为“高表面压力部14”）产生在裙部6的前后方向中央，上述多个部分中的表面压力低的部分（以下称为“低表面压力部15”）产生在高表面压力部14的前后两侧。此外，在图1、图2中所表示的双点划线X、X示出高表面压力部14和低表面压力部15的边界（在图3以后中也是同样）。在裙部6的高表面压力部14，沿着水平方向（在本实施方式中为前后方向）设置有水平槽16。水平槽16与顶部3的环槽10大致平行地设置。水平槽16是通过对上述树脂涂层进行图案化而形成的。即，不施加树脂涂层的部分（药剂的非涂敷部分）成为水平槽16。水平槽16在上下有多层，各层之间设有规定的间隔。在裙部6的低表面压力部15设置有朝向高表面压力部14侧向下倾斜的倾斜槽17。倾斜槽17相对于水平方向的倾斜角度为5度～60度，更优选为10度～30度。倾斜槽17与上述水平槽16相同，均是通过对树脂涂层进行图案化而形成的。即，不施加树脂涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.09 JP 2011-1740621.一种内燃机用活塞，在沿着气缸内面滑动时，在裙部的中央产生高表面压力部，在该高表面压力部的两侧产生低表面压力部，上述内燃机用活塞的特征在于，在上述活塞的上端设置有顶部，并且在上述顶部的外周设置有环槽，在上述高表面压力部设置有与上所述环槽平行地设置的水平槽，在上述低表面压力部设置有朝向上述高表面压力部侧向下倾斜并且与上述水平槽的端部连接的倾斜槽，上述水平槽和上述倾斜槽在上述高表面压力部和上述低表面压力部之间的边界相互连...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木伸行，广松武，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：
国别省市：