(57)【要約】【課題】スカート部１０の外表面１１のフリクションを低減させる。【解決手段】旋削用工具は、旋削加工機に取り付けられ、ピストンの軸方向に交差するように延びる取付け部２１と、取付け部２１の先端に設けられた切れ刃部２３と、を備えており、切れ刃部２３の先端には、ピストンのスカート部の凹溝部を加工する円弧刃先部２４と、凹溝部と凹溝部との間に設けられるプラトー部を加工する線状刃先部２５とが設けられ、円弧刃先部２４と線状刃先部２５は、軸方向に平行に並んで配置されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダボアの内壁面を摺動するピストンのスカート部の外表面には、周方向に延びる複数の溝部が設けられ、該複数の溝部は、軸方向に間隔を空けて配置され、軸方向に隣り合う前記溝部の間には、中間面部が設けられており、
前記スカート部の前記外表面の前記溝部及び前記中間面部を旋削加工するための旋削用工具において、
旋削加工機に取り付けられ、前記軸方向に交差するように延びる取付け部と、前記取付け部の先端に設けられた切れ刃部と、を備えており、
前記切れ刃部の先端には、前記溝部を加工する円弧刃先部と、前記軸方向に平行に延び、前記中間面部を加工する線状刃先部とが設けられ、
前記円弧刃先部と前記線状刃先部は、並んで配置されていることを特徴とする旋削用工具。
【請求項２】
前記線状刃先部と前記円弧刃先部とは、互いに間隔を空けて配置され、
前記線状刃先部の幅は、前記中間面部の幅よりも大きく設定され、
前記円弧刃先部が所定の溝部を加工するときに、前記線状刃先部は、前記所定の溝部に隣接する前記中間面部の隣に位置する別の中間面部を加工可能に設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の旋削用工具。
【請求項３】
前記軸方向は、前記旋削加工機の工具送り方向に平行であり、
前記工具取付け部には、前記旋削加工機に取り付けるための取付け孔が設けられ、
前記線状刃先部は、前記取付け孔の孔中心に対して、前記工具送り方向の前方側に配置されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の旋削用工具。
【請求項４】
エンジンのシリンダボアの内壁面を摺動して往復移動するピストンのスカート部の外表面を、旋削加工機に設置された旋削用工具によって加工する、ピストン製造方法において、
前記旋削加工機に設置される旋削用工具の切れ刃部には、前記外表面に向かって突出する円弧刃先部と、該円弧刃先部に対して前記旋削加工機の工具送り方向に並んで配置され、工具送り方向に平行に延びる線状刃先部とが設けられ、
当該ピストン製造方法は、
前記外表面に、前記工具送り方向に平行な方向に互いに間隔を空けて配置され周方向に延びる複数の溝部を、前記円弧刃先部により加工する溝部加工工程と、
隣り合う前記溝部の間に位置し前記工具送り方向に平行な方向に延びる中間面部を、前記線状刃先部により加工する中間面部加工工程と、を同時に行い、
前記工具送り方向は、前記円弧刃先部から前記線状刃先部に向かう方向であることを特徴とする、ピストン製造方法。
【請求項５】
前記溝部加工工程及び前記中間面部加工工程の後に、前記溝部加工工程及び前記中間面部加工工程での切込み量よりも小さい切込み量で前記中間面部を旋削加工する最終仕上げ加工工程を、有することを特徴とする請求項４に記載にピストン製造方法。
【請求項６】
エンジンのシリンダボアの内壁面を摺動するスカート部の外表面を有し、
前記外表面には、周方向に延びる複数の溝部が、軸方向に間隔を空けて設けられ、軸方向に隣り合う溝部の間を軸方向に延びる中間面部が設けられている、ピストンにおいて、
前記外表面が前記シリンダボアから受ける内圧は、前記外表面の軸方向の端部よりも軸方向の中間部が大きくなるよう設定されており、
前記外表面の前記中間部に位置する前記溝部の深さは、前記外表面の軸方向の端部に位置する前記溝部の深さよりも深く、前記中間部に位置する前記中間面部の軸方向の幅は、前記外表面の軸方向の端部に位置する前記幅よりも長く設定されていることを特徴とする、ピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋削用工具、ピストン製造方法及びピストンに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の内燃機関用のピストンは、シリンダボアの内側を往復移動する。当該ピストンは、シリンダヘッド部の下方側に配置されたスカート部を有しており、スカート部の外表面は、ピストンがシリンダボアの内側を往復するときに、シリンダボアの内壁面を摺動する。
【０００３】
スカート部の外表面には、例えば特許文献１に開示されているように、耐焼付き性を向上させるために、条痕が形成されている。ここで、条痕とは、外表面において、周方向に延びるように形成された凹溝である。条痕にオイルが溜ることにより、スカート部の外表面と、シリンダボアの内壁面との間で、良好な潤滑状態が保たれる。その結果、ピストンが高速で往復動しても、オイル切れが発生することなく、スカート部の外表面とシリンダボアの内壁面との間で、焼付きの発生が防止される。
【０００４】
一方で、ピストンのスカート部の外表面と、シリンダボアの内壁面との間の面圧は、通常、相対的に高い高面圧領域と、相対的に低い低面圧領域とが形成されてしまう。特許文献１には、スカート部の外表面とシリンダボアの内壁面との内圧の分布に応じて、条痕の凹溝の深さを変えるように構成されたスカート部について開示されている。この例の条痕は、所定のノーズＲの刃先部を有する条痕溝形成工具を用いて、スカート部の条痕を加工している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２３６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記例では、凹溝と凹溝との間に設けられる中間面部（プラトー部）の端に旋削加工時に発生するバリに起因する凸部が形成されることがある。当該凸部は、ピストンの摺動時にフリクションが増大する要因となる。また、上記例の条痕溝形成工具では、プラトー部を加工するために、送り速度を低く設定する必要があるため、加工時間が増大してしまう。
【０００７】
そのため、上記例では、フリクションを低減させるための条痕を有するピストンのスカート部の加工において、生産性を向上させる上で、改善の余地があった。また、上記のピストンのスカート部の外表面と、シリンダボアの内壁面との間の面圧を均一化させるための条痕の加工についても改善の余地があった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、スカート部の外表面の凹溝部と凹溝部との間に設けられる中間面部の端に凸部が発生することを抑制し、スカート部の外表面がシリンダボアの内壁面を往復するときのフリクションを低減させ、さらに、スカート部の外表面と、シリンダボアの内壁面との間の面圧の均一化をできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る旋削用工具は、エンジンのシリンダボアの内壁面を摺動するピストンのスカート部の外表面には、周方向に延びる複数の溝部が設けられ、該複数の溝部は、軸方向に間隔を空けて配置され、軸方向に隣り合う前記溝部の間には、中間面部が設けられており、前記スカート部の前記外表面の前記溝部及び前記中間面部を旋削加工するための旋削用工具において、旋削加工機に取り付けられ、前記軸方向に交差するように延びる取付け部と、前記取付け部の先端に設けられた切れ刃部と、を備えており、前記切れ刃部の先端には、前記溝部を加工する円弧刃先部と、前記軸方向に平行に延び、前記中間面部を加工する線状刃先部とが設けられ、前記円弧刃先部と前記線状刃先部は、並んで配置されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スカート部の外表面の凹溝部と凹溝部との間に設けられる中間面部の端に凸部が発生することを抑制し、スカート部の外表面がシリンダボアの内壁面を往復するときのフリクションを低減させ、さらに、スカート部の外表面と、シリンダボアの内壁面との間の面圧を均一化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るピストンの正面図である。
【図２】（Ａ）は図１のスカート部の拡大正面図で、（Ｂ）はスカート部の外表面の条痕を模式的に示す拡大正面図である。
【図３】（Ａ）は本発明に係る旋削用工具の平面図で、（Ｂ）は側面図である。
【図４】図３の切れ刃部の拡大平面図である。
【図５】図３の旋削用工具を用いて条痕を加工する状態を模式的に示す平面図である。
【図６】図２の外表面を加工する工程を模式的に示す平面図である。
【図７】従来の旋削用工具を用いて条痕を加工する状態を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る旋削用工具２０の一実施形態について、図面（図１〜図７）を参照しながら説明する。ここで、当該旋削用工具２０を用いたピストン１の製造方法、及び当該方法により形成されたピストン１についても合わせて説明する。なお、図において、矢印Ｕは、上下に往復移動するときの上方を示している。
【００１３】
先ず、ピストン１について説明する。本実施形態のピストン１は、本実施形態の旋削用工具２０を用いるピストン１の製造方法によって製作される。当該ピストン１は、シリンダボア（図示せず）の内部を往復移動する部材で、アルミニウム合金等の軽合金によって形成されている。
【００１４】
本実施形態のピストン１は、図１に示すように、ピストンヘッド部２とスカート部１０とを備えている。ピストンヘッド部２は、円筒状で、外周面には、第１のオイルリング溝３ａと、第２のオイルリング溝３ｂが設けられている。第２のオイルリング溝３ｂは、第１のオイルリング溝３ａの下方側に、配置されている。
【００１５】
スカート部１０は、シリンダヘッド部の下方に配置されており、ピンボス部４を間に置いて両側に配置されている。スカート部１０の外表面１１がシリンダボアの内壁面上を摺動しながら、ピストン１はシリンダボアの内部を往復移動する。
【００１６】
スカート部１０の外表面１１には、当該外表面１１とシリンダボアの内壁面との間で耐焼付き性を向上させるために、条痕１５が形成されている。ここで、条痕１５の形状について説明する。条痕１５は、スカート部１０の外表面１１において周方向に延びるように形成された断面Ｕ字状の複数の凹溝部１７を有している。複数の凹溝部１７は、軸方向に間隔を空けて配置されている。凹溝部１７の深さは数μｍから数十μｍ、隣接する条痕１５の凹溝部１７の間隔（すなわち条痕１５の溝ピッチ）は数十μｍから数百μｍに設定される。また、軸方向に隣り合う凹溝部１７の間には、断面の径方向外側端が軸方向に直線的に延びるプラトー部（中間面部）１８が設けられている。
【００１７】
ここで、凹溝部１７について説明する。ピストン１のスカート部１０の外表面１１と、シリンダボアの内壁面との間の面圧は、相対的に高い高面圧領域と、相対的に低い低面圧領域とが形成される。本実施形態では、スカート部１０の外表面１１がシリンダボアから受ける内圧は、外表面１１の軸方向の端部（図２における外表面１１の上部及び下部）よりも、中間部の方が大きい。
【００１８】
図２において、Ａ１及びＡ３で示す領域は、低面圧領域であり、Ａ２で示す領域は、高面圧領域である。なお、図２では、Ａ１及びＡ３で示す低面圧領域に、２つの凹溝部１７及び２つのプラトー部１８を模式的に示している。また、Ａ２で示す高低面圧領域に、３つの凹溝部１７、すなわち、軸方向に並ぶ第１の凹溝部１７ａ、第２の凹溝部１７ｂ及び第３の凹溝部１７ｃ、並びに、第１の凹溝部１７ａと第２の凹溝部１７ｂとの間の第１のプラトー部１８ａ及び第２の凹溝部１７ｂと第３の凹溝部１７ｃとの間の第２のプラトー部１８ｂを、模式的に示している。
【００１９】
図２に示すように、Ａ２で示す高面圧領域の第１〜第３の凹溝部１７ａ〜１７ｃの溝深さは、Ａ１及びＡ３で示す低面圧領域の凹溝部１７の溝深さよりも深い。この例では、第１〜第３の凹溝部１７ａ〜１７ｃの溝深さは、約１０μｍで、Ａ１及びＡ３で示す低面圧領域の凹溝部１７の溝深さは、７〜９μｍ程度に設定されている。
【００２０】
スカート部１０の外表面１１の条痕１５は、図示しない旋削加工機（以下、旋盤と称す。）を用いて、旋削加工により形成される。ここで、旋盤の工具ホルダ（図示せず）に設置される旋削用工具２０について説明する。
【００２１】
本実施形態の旋削用工具２０は、図３に示すように、取付け部２１と切れ刃部２３とを備えている。取付け部２１は、旋盤の工具ホルダに取り付けられ、ピストン１の軸方向に直交するように延びている。取付け部２１は、略直方体状で、上下方向に貫通する取付け孔２２が設けられている。当該取付け孔２２に、工具設置用ボルト等（図示せず）を貫通させて、工具ホルダに、旋削用工具２０が設置される。なお、旋盤の主軸の軸方向と、ピストン１の軸方向は同軸上（同一直線上）に配置され、旋削用工具２０の工具送り方向は、旋盤の軸方向に対して平行である。
【００２２】
切れ刃部２３は、取付け部２１の先端に設けられている。本実施形態の切れ刃部２３は、図４に示すように、円弧刃先部２４及び線状刃先部２５が設けられている。円弧刃先部２４は、条痕１５の凹溝部１７を旋削加工により形成するための部分で、円弧刃先部２４のＲ形状（ノーズＲ）は、凹溝部１７の曲率半径に対応している。この例のノーズＲは、０．５ｍｍに設定されている。線状刃先部２５は、ピストン１の軸方向に平行に延び、プラトー部１８を加工する。円弧刃先部２４と線状刃先部２５は、ピストン１の軸方向に平行な方向で、後述する工具送り方向に並んで配置されている。
【００２３】
円弧刃先部２４の先端は、図４に示すように、線状刃先部２５の端部よりも、スカート部１０に近づく方向に突出している。また、図４に示す円弧刃先部２４の先端と線状刃先部２５の端部との距離Ｄが、凹溝部１７の最大溝深さに相当する。
【００２４】
また、図３及び図４に示すように、線状刃先部２５と円弧刃先部２４は、ピストン１の軸方向に平行な方向に間隔を空けて配置されている。当該間隔は、旋削用加工で旋削加工をするときに、切り屑を排出させるための逃げ部２６であり、当該逃げ部２６を設けることにより、排出性を良好にする。
【００２５】
また、本実施形態では、図４及び図５において距離Ｘ２で示される線状刃先部２５の軸方向に平行な幅は、図２及び図５において距離Ｘ１で示される外表面１１の１つのプラトー部１８の軸方向の幅よりも大きく設定されている。
【００２６】
図５は、本実施形態の旋削用工具２０を用いて加工している状態の一例を示している。図５の（Ａ）に示す実線Ｓ０は加工前の表面を示し、破線Ｓ１はスカート部１０の外表面１１の仕上げ外周面を仮想的に示している。図５の（Ｂ）は、工具送りの状況を模式的に示しており、図５の（Ｂ）で示す上方側の切れ刃部２３に対して下方側に示す切れ刃部２３は、スカート部１０が１回転した後の工具位置を示している。図５の（Ｃ）は、（Ｂ）のスカート部１０が１回転した後の工具位置と、この時点で加工された加工面を示している。図５の（Ｄ）は、条痕１５が加工された状態を示している。
【００２７】
また、円弧刃先部２４が所定の凹溝部１７を加工するときに、線状刃先部２５は、所定の凹溝部１７に隣接するプラトー部１８の隣に位置する別のプラトー部１８を加工可能に設定されている。詳細には、条痕１５は、図５の（Ｂ）に示すように、円弧刃先部２４は、線状刃先部２５が第２のプラトー部１８ｂを加工すると同時に、第１の凹溝部１７ａを加工可能に設定されている。
【００２８】
また、本実施形態の線状刃先部２５は、図４に示すように、取付け孔２２の孔中心に対して、軸方向にずれて配置されている。この例では、線状刃先部２５は、旋削用工具２０が工具ホルダに設置されている状態で、工具送り方向の前方側に配置されている。すなわち、旋盤の作業者が旋削用工具２０を上方から見たときに、線状刃先部２５は、孔中心に対して、左側に配置される。
【００２９】
本実施形態のように、線状刃先部２５を有する旋削用工具２０で、プラトー部１８を旋削加工することにより、線状刃先部２５の形状が、スカート部１０のプラトー部１８に転写されるため、図７の（Ａ）に示すように、ノーズＲを有する従来の旋削用工具２９で旋削した場合に比べ、表面粗さを小さくすることが可能となる。
【００３０】
また、線状刃先部２５に隣接するように逃げ部２６が設けられているため、線状刃先部２５の両端から切り屑が効率よく排出される。そのため、図７の（Ｂ）に示すように、従来の旋削用工具２９で凹溝部１７を所定の送り速度Ｆ３で加工する場合に比べて、プラトー部１８の軸方向端等にバリが発生することを抑制することができる。その結果、ピストン１のフリクションを低減させることが可能となる。
【００３１】
また、図７の（Ａ）に示すように、プラトー部１８を、ノーズＲを有する従来の旋削用工具２９で加工する必要がないため、プラトー部１８にノーズＲに起因する凹凸が形成されることがなく、プラトー部１８の表面粗さを低減させることも可能である。さらに、後述するノーズＲを有する工具を用いた荒加工工程で加工した表面に発生するバリを、線状刃先部２５で除去することが可能である。
【００３２】
ノーズＲを有する従来の旋削用工具２９でプラトー部１８を加工する場合、図７の（Ａ）に示すように、当該ノーズＲに起因する凹凸を小さくするために、送り速度Ｆ４を小さくする必要があった。これに対して、プラトー部１８を線状刃先部２５で加工するために、送り速度を上記の送り速度Ｆ１よりも大きくすることができる。その結果、スカート部１０の条痕１５の加工時間が短縮される。さらに、凹溝部１７と、プラトー部１８とを、旋盤の主軸が１回転するときの工具送りする間に、加工することができるため、加工時間の更なる短縮が可能となる。
【００３３】
線状刃先部２５の幅を、プラトー部１８の軸方向の幅よりも大きく設定するために、プラトー部１８の軸方向端のバリの発生を抑制することが可能となる。
【００３４】
例えば、円弧刃先部２４が所定の凹溝部１７を加工するときに、線状刃先部２５が、所定の凹溝部１７に隣接するプラトー部１８を加工するように、円弧刃先部２４と線状刃先部２５の位置関係が設定されるとき、例えば、第１の凹溝部１７ａと第１のプラトー部１８ａとを同時に加工するように、円弧刃先部２４と線状刃先部２５の位置関係が設定されるときには、円弧刃先部２４と線状刃先部２５との間にＲ形状が形成されるため、プラトー部１８の軸方向の幅が小さくなってしまう可能性がある。この場合、設計の自由度が低下する。
【００３５】
これに対して、本実施形態では、線状刃先部２５の軸方向の幅を、プラトー部１８の軸方向の幅よりも大きく設定し、且つ、円弧刃先部２４と線状刃先部２５の位置関係を上記のように設定することにより、プラトー部１８の軸方向の幅を、長く設定することが可能となり、設計の自由度が向上する。
【００３６】
また、逃げ部２６を設けることにより、切り屑の排出性が向上する。その結果、プラトー部１８の軸方向端のバリの発生を抑制することが可能となり、さらに、プラトー部１８に加工痕等の傷の発生が低減でき、表面品質が向上する。なお、逃げ部２６は、設けなくてもよい。
【００３７】
また、条痕１５の凹溝部１７の溝深さは、浅い方がフリクションを低減させることができるため、フリクションの低減を目的とする場合、溝深さは浅い方が望ましい。しかし、高面圧領域では、より高い耐焼付き性が求められる。よって、本実施形態では、高面圧領域の凹溝部１７の溝深さを、低面圧領域の凹溝部１７の溝深さよりも深く設定している。これにより、低面圧領域に比べて、高面圧領域に多くのオイルを保持させることが可能となる。
【００３８】
続いて、本実施形態の旋削用工具２０を用いて、ピストン１のスカート部１０の条痕１５の加工方法について説明する。
【００３９】
当該スカート部１０の外表面１１の加工は、複数の凹溝部１７を、円弧刃先部２４により加工する凹溝部加工工程と、工具送り方向に隣り合う凹溝部１７の間に位置し工具送り方向に延びるプラトー部１８を、線状刃先部２５により加工するプラトー部加工工程（中間面部加工工程）と、を同時に行う。このとき、工具送り方向は、円弧刃先部２４から線状刃先部２５に向かう方向に設定される。
【００４０】
本実施形態のスカート部１０の加工は、荒加工工程、中仕上げ加工工程及び最終仕上げ加工工程の３工程を有する。凹溝部加工工程及びプラトー部加工工程は、中仕上げ加工工程に含まれる。また、最終仕上げ加工工程は、プラトー部１８のみを加工する工程である。
【００４１】
先ず、荒加工工程について説明する。荒加工工程では、所定のノーズＲを有する従来の工具を用いて、スカート部１０の外表面１１を旋削加工する。スカート部１０の仕上げ外径寸法に対して、切込み代を２００〜３００μｍ程度残すように旋削加工する。すなわち、荒加工工程後は、スカート部１０の仕上げ外径寸法に対して、４００〜６００μｍ程度大きい状態で、凹溝部１７は形成されていない外周面が形成される。
【００４２】
続いて、中仕上げ加工工程について説明する。図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、中仕上げ加工工程を示しており、図６の（Ａ）は、工具送りの状況を模式的に示し、（Ｂ）は、中仕上げ加工後の外表面１１を示している。図６の（Ａ）及び（Ｂ）で示すＣ３は、切込み量の変更量を示している。
【００４３】
中仕上げ加工工程では、本実施形態の旋削用工具２０を用いて、凹溝部１７及びプラトー部１８を加工する。中上げ加工工程では、図２におけるＡ１及びＡ３で示す低面圧領域を加工するための第１の切込み量Ｃ１と、Ａ２で示す高面圧領域を加工するための第２の切込み量Ｃ２が設定されている。第１の切込み量Ｃ１と第２の切込み量Ｃ２は、Ｃ１＜Ｃ２の関係を満たしている。また、第１の切込み量Ｃ１と第２の切込み量Ｃ２との差、すなわちＣ３は、０．１μｍ〜１０μｍの範囲とする。
【００４４】
また、工具の送り方向は、円弧刃先部２４から線状刃先部２５に向かう方向に設定される。すなわち、スカート部１０が旋盤の主軸の軸周りを１回転するときに、線状刃先部２５で、プラトー部１８を加工すると同時に、このプラトー部１８よりも送り方向の後方側に位置する凹溝部１７を、円弧刃先部２４で加工する。本実施形態では、上記したように、線状刃先部２５が第２のプラトー部１８ｂを加工すると同時に、円弧刃先部２４が第１の凹溝部１７ａを加工する。
【００４５】
本実施形態では、旋削用工具２０は、図２におけるスカート部１０の下部（図６におけるＡ３で示す低面圧領域）から、図２におけるスカート部１０の上部に向かって平行移動する。図６の（Ａ）に示すように、先ず、Ａ３で示す低面圧領域では、旋削用工具２０は、第１の切込み量Ｃ１で切削しながら、スカート部１０の下端から工具送り方向にＡ２に示す高面圧領域に向かって平行移動する。
【００４６】
次に、Ａ３の領域とＡ２の領域の境界で、切込み量を、第１の切込み量Ｃ１から第２の切込み量Ｃ２に変更する。変更量は、図６の（Ａ）及び（Ｂ）のＣ３で示す。以後、旋削用工具２０は、Ａ２で示す高面圧領域を、第２の切込み量Ｃ２で切削しながら、工具送り方向にＡ１に示す高面圧領域に向かって移動する。さらに、図示は省略するが、Ａ２の領域とＡ１の領域の境界で、切込み量を、第２の切込み量Ｃ２から第１の切込み量Ｃ１に変更する（元に戻す）。以後、旋削用工具２０は、Ａ１で示す低面圧領域を、第１の切込み量Ｃ１で切削しながら、工具送り方向にスカート部１０の上端に向かって移動する。
【００４７】
本実施形態の旋削用工具２０を用いることにより、凹溝部１７及びプラトー部１８が形成される。上記のように切込み量を変更することにより、中仕上げ加工工程後の加工面には、領域Ａ１とＡ２との境界、及び領域Ａ２とＡ３との境界で、切込み量の変更に対応した段差が形成される。
【００４８】
中仕上げ加工工程で、Ａ２で示す高面圧領域は、凹溝部１７とプラトー部１８がほぼ仕上がった状態になる。Ａ１及びＡ３で示す低面圧領域では、プラトー部１８の外径寸法が、スカート部１０の仕上がり外径寸法に対して大きい状態である。また、Ａ２で示す高面圧領域は凹溝部１７の底は、Ａ１及びＡ３で示す低面圧領域の凹溝部１７の底よりも径方向内側に位置している。
【００４９】
次に、最終仕上げ加工工程について説明する。最終仕上げ加工工程では、スカート部１０の外径寸法を仕上げ寸法に加工する工程であり、主としてプラトー部１８を加工する。図６の（Ｃ）では、仕上げ面をＳ２で示している。図６の（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、最終仕上げ加工工程では、本実施形態の旋削用工具２０の円弧刃先部２４によって、プラトー部１８を加工する。なお、最終仕上げ加工工程では、本実施形態の旋削用工具２０でなく、所定のノーズＲを有する従来の工具を用いてもよい。以上の手順により、図６の（Ｅ）に示すように、スカート部１０の外表面１１に条痕１５が形成される。
【００５０】
また、本実施形態の旋削用工具２０を用いることにより、プラトー部１８の軸方向の幅を調整することが可能である。例えば、Ａ２で示す高面圧領域を加工するときの送り速度Ｆ２を、Ａ１及びＡ３で示す低面圧領域を加工するときの送り速度Ｆ１よりも早くすることで、Ａ１及びＡ３で示す低面圧領域のプラトー部１８の軸方向の幅よりも、Ａ２で示す高面圧領域のプラトー部１８の軸方向の幅を大きくすることが可能である。
【００５１】
本実施形態では、上記したように、高面圧領域の凹溝部１７の溝深さを、低面圧領域の凹溝部１７の溝深さよりも深く設定している。これにより、低面圧領域に比べて、高面圧領域に多くのオイルを含浸させることが可能となる。一方で、凹溝部１７溝深さが深いと、フリクションが大きくなる。これに対して、上記のように送り速度を調整することにより、高面圧領域のプラトー部１８の軸方向の幅を、低面圧領域のプラトー部１８の軸方向の幅よりも長く設定し、フリクションを低減させることが可能である。
【００５２】
また、本実施形態の旋削用工具２０では、プラトー部１８を加工した後に凹溝部１７を加工するため、凹溝部１７を加工するときの切込み量が小さくなり、切削抵抗を低減できる。これにより、バリの発生を抑制し、凹溝部１７の形状精度を向上させることが可能となる。さらに、円弧刃先部２４の工具摩耗を低減でき、工具交換タイミングを延長することができる。
【００５３】
最終仕上げ加工工程により、凹溝部１７を加工するときに発生するバリを、除去することができるため、フリクションを低減させることが可能になる。最終仕上げ加工工程では、中仕上げ加工工程を行うことで、凹溝部１７をほぼ仕上げた状態で、プラトー部１８もある程度加工しているので、最終仕上げ工程の加工時間を短縮することができる。
【００５４】
本実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【００５５】
上記実施形態の旋削用工具２０の工具送り方向は、円弧刃先部２４から線状刃先部２５に向かう方向に設定されているが、逆方向でも加工可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１      ピストン
２      ピストンヘッド部
３ａ    第１のオイルリング溝
３ｂ    第２のオイルリング溝
４      ピンボス部
１０    スカート部
１１    外表面
１５    条痕
１７    凹溝部
１７ａ  第１の凹溝部
１７ｂ  第２の凹溝部
１７ｃ  第３の凹溝部
１８    プラトー部
１８ａ  第１のプラトー部
１８ｂ  第２のプラトー部
２０    旋削用工具
２１    取付け部
２２    取付け孔
２３    切れ刃部
２４    円弧刃先部
２５    線状刃先部
２６    逃げ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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