(57)【要約】【課題】スカートの表面に万遍なく潤滑油を供給できると共に滞留させることなく排出することができる内燃機関のピストンを提供する。【解決手段】ピストン１のスカート３の表面に、潤滑油を溜めることが可能な波状のコーティング部１０をピストン１の周方向に沿って設けると共に該波状のコーティング部１０をピストンの軸方向に間隔をおいて複数設けた内燃機関のピストン１であって、上記波状のコーティング部１０にこれを分断することによりピストン１の往復動によって上記潤滑油がスカート３の表面をピストンの軸方向又は螺旋方向に沿って流通し得る潤滑油通路１３を設けている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンのスカートの表面に、潤滑油を溜めることが可能な波状のコーティング部をピストンの周方向に沿って設けると共に該波状のコーティング部をピストンの軸方向に間隔をおいて複数設けた内燃機関のピストンであって、上記波状のコーティング部にこれを分断することによりピストンの往復動によって上記潤滑油がスカートの表面をピストンの軸方向又は螺旋方向に沿って流通し得る潤滑油通路を設けたことを特徴とする内燃機関のピストン。
【請求項２】
上記波状のコーティング部は、Ｖ字状の第１コーティング部と逆Ｖ字状の第２コーティング部とをピストンの周方向に沿って所定間隔で交互に配置して構成されることにより、上記第１コーティング部と上記第２コーティング部との間にピストンの軸方向に沿って連続した上記潤滑油通路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のピストン。
【請求項３】
上記波状のコーティング部は、Ｖ字状の第１コーティング部と逆Ｖ字状の第２コーティング部とをピストンの周方向に沿って近接した状態で交互に配置して構成されると共に、各波状のコーティング部が順に周方向にずらして配置されることにより、上記第１コーティング部と上記第２コーティング部との間にピストンの螺旋方向に沿って連続した上記潤滑油通路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のピストンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のピストンにおいては、図４に示すように、ピストン１とシリンダブロックのボアすなわちシリンダ内壁（図示省略）との間の潤滑性を向上させるために、ピストン１のスカート３の表面にグラファイトないしは二硫化モリブデンのコーティング部１６が施されている（特許文献１参照）。
【０００３】
エンジンの長時間運転の後、スカート３とシリンダ内壁との摺動によりスカートのコーティング部１６に剥がれ（摩耗）が生じ、摺動抵抗が増大する場合がある。
【０００４】
そのために、図５に示すようにコーティング部１６に複数の穴１７が設けられたものや、図６に示すようにピストンの周方向に沿って連続する波状のコーティング部１８がピストンの軸方向に間隔をおいて複数設けられたものがある。これらによれば、上記穴１７の地肌部分１９や上記波状のコーティング部１８の間の地肌部分２０に潤滑油が保持されるため、コーティング部１６，１８の剥がれがかなり防止される。図５、図６において、矢印Ｃはピストン上昇時の潤滑油の流れ方向を示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１８９８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記ピストン１においては、潤滑油の流れが下流に行くほど地肌部分（穴１７の中、波状コーティング部１８の間）１９，２０の潤滑油量が減って行くため、下流側のコーティング部が未だに剥がれる可能性があり、摺動抵抗が増す可能性が残っている。
【０００７】
また、上記地肌部分１９，２０に潤滑油が溜まることは良いとしても、その潤滑油が滞留して排出されないため、上記地肌部分１９，２０に保持されたまま劣化（酸化、摩耗粉堆積を含む。）して行く。これは、コーティング部１６，１８の異常摩耗につながる悪い状況であり、燃費の悪化やスカッフ（ｓｃｕｆｆ：シリンダ内壁の油膜が切れ、直接接触したスカートやピストンリングによって焼付きの原因となる引っかき傷ができる現象）の発生原因にもなる。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、スカートの表面に万遍なく潤滑油を供給できると共に滞留させることなく排出することができる内燃機関のピストンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のうち、請求項１に係る発明は、ピストンのスカートの表面に、潤滑油を溜めることが可能な波状のコーティング部をピストンの周方向に沿って設けると共に該波状のコーティング部をピストンの軸方向に間隔をおいて複数設けた内燃機関のピストンであって、上記波状のコーティング部にこれを分断することによりピストンの往復動によって上記潤滑油がスカートの表面をピストンの軸方向又は螺旋方向に沿って流通し得る潤滑油通路を設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記波状のコーティング部は、Ｖ字状の第１コーティング部と逆Ｖ字状の第２コーティング部とをピストンの周方向に沿って所定間隔で交互に配置して構成されることにより、上記第１コーティング部と上記第２コーティング部との間にピストンの軸方向に沿って連続した上記潤滑油通路が形成されていることが好ましい。
【００１１】
上記波状のコーティング部は、Ｖ字状の第１コーティング部と逆Ｖ字状の第２コーティング部とをピストンの周方向に沿って近接した状態で交互に配置して構成されると共に、各波状のコーティング部が順に周方向にずらして配置されることにより、上記第１コーティング部と上記第２コーティング部との間にピストンの螺旋方向に沿って連続した上記潤滑油通路が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、潤滑油がピストンの軸方向又は螺旋方向に沿って流通しうる潤滑油通路によりスカートの表面に万遍なく潤滑油を供給できると共に滞留させることなく排出することができる。よって、摺動抵抗が増すこともなく、潤滑油の滞留劣化に起因するコーティング部の異常摩耗の心配もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基いて詳述する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態である内燃機関のピストンを概略的に示す一部断面側面図、図２は図１のＡ部拡大矢視図である。
【００１５】
図１に示すように、内燃機関のピストン１は、例えばアルミ合金により形成された円筒状のクラウン２と、このクラウン２から下方に延び、シリンダブロックのボアであるシリンダ内壁（図示省略）を摺動するスカート３とを備えている。
【００１６】
上記クラウン２の外周部には、上から順に、トップリング溝４、セカンドリング溝５及びオイルリング溝６がそれぞれ周方向に連続した環状に形成されている。上記トップリング溝４及びセカンドリング溝５には、コンプレッションリング（図示省略）がそれぞれ取付けられ、これらのコンプレッションリングはシリンダ内壁とトップリング溝４及びセカンドリング溝５に密着することにより燃焼室（図支省略）を密封することができる。
【００１７】
上記オイルリング溝６には、オイルリング（図示省略）が取付けられ、このオイルリングは上記コンプレッションリングに潤滑油（図示省略）を供給すると共にシリンダ内壁に付着している余分な潤滑油を回収することができる。上記オイルリング溝６の底面には、オイルリングにより回収した潤滑油を捕集してピストン１の内側へ排出するための複数の排油孔７が形成されている。
【００１８】
上記クラウン２から下方に延びるスカート３には前後方向（図１の紙面垂直方向）に貫通するピストンピン孔８が形成されており、このピストンピン孔８にはピストンピン（図示省略）を介してコンロッド（図示省略）が連結されている。
【００１９】
上記スカート３の左右の部分及び上端部の外周面は、シリンダ内壁を摺動する摺動面になっており、この摺動面はピストン１を上方から見た場合、クラウン２の外周面よりも僅かに張り出して形成されている。上記スカート３の表面（摺動面）には、図２に示すように潤滑油を溜めることが可能な波状のコーティング部１０がピストン１の周方向に沿って設けられていると共に該波状のコーティング部１０がピストンの軸方向に所定の間隔ｐ例えば４〜５ｍｍをおいて複数（図示例では４段）設けられ、上記波状のコーティング部１０にこれを分断することによりピストン１の往復動によって上記潤滑油がスカート３の表面をピストン１の軸方向に沿って流通し得る複数の潤滑油通路１３が設けられている。
【００２０】
すなわち、上記波状のコーティング部１０は、本実施の形態ではＶ字状の第１コーティング部１１と逆Ｖ字状の第２コーティング部１２とをピストン１の周方向に沿って所定の間隔ｗ例えば２〜３ｍｍで交互に配置して構成され、第１コーティング部１１と第２コーティング部１２との間にピストン１の軸方向に沿って連続した上記潤滑油通路１３が形成されている。
【００２１】
第１コーティング部１１と第２コーティング部１２は同一の形状及び大きさで上下の向きが逆なだけであり、太さｔは約３ｍｍ、横幅の半分の長さａと高さｈは同じ寸法で例えば５〜８ｍｍである。第１コーティング部１１及び第２コーティング部１２は、スカート３の表面（地金）にコーティング材である例えばグラファイト又は二硫化モリブデンをコーティングして設けられている。第１コーティング部１１の上部に潤滑油が溜まるＶ字溝１１ａが形成され、第２コーティング部１２の下部に潤滑油が溜まる逆Ｖ字溝１２ａが形成されている。
【００２２】
上記潤滑油通路１３によって、潤滑油は、ピストンの上昇時に矢印Ｃで示すように下方に流れ、ピストン１の下降時に矢印Ｄで示すように上方に流れることになる。矢印Ｃには各段の第１コーティング部１１のＶ字溝１１ａに潤滑油を分配供給する分流を示す複数の矢印Ｃａが分岐されている。矢印Ｄには各段の第２コーティング部の逆Ｖ字溝１２ａに潤滑油を分配供給する分流を示す複数の矢印Ｄａが分岐されている。
【００２３】
このように構成された内燃機関のピストン１によれば、ピストン上昇時に潤滑油が潤滑油通路１３を通って矢印Ｃで示すように上方から下方に流れ、その際に、その流れから各第１コーティング部１１のＶ字溝１１ａ内に潤滑油が分流されて供給される一方、第２コーティング部１２の逆Ｖ字溝１２ａ内から矢印Ｄ、Ｄａの逆方向に潤滑油が排出される。
【００２４】
また、ピストン下降時に潤滑油が潤滑油通路１３を通って矢印Ｄで示すように下方から上方に流れ、その際に、その流れから各第２コーティング部１２の逆Ｖ字溝１２ａ内に潤滑油が分流されて供給される一方、第１コーティング１１のＶ字溝１１ａ内から矢印Ｃ、Ｃａの逆方向に潤滑油が排出される。
【００２５】
従って、波状のコーティング部１０により邪魔されることなくピストン１のスカート３の表面に万遍なく潤滑油を供給できると共に滞留させることなく排出することができる。このようにスカート３の表面全体に潤滑油を満遍なく供給することができるので、コーティング部１０が剥がれることがなく、摺動抵抗が増えることはない。また、潤滑油を滞留させることなく排出することができるため、スカート３の表面に劣化した潤滑油や摩耗粉が留まることがなく、コーティング部１０の異常摩耗を防止でき、内燃機関の燃費の向上が図れると共にスカッフの発生を防止することができ、耐久性の向上が図れる。
【００２６】
図３はコーティング部の他の例を示す図である。図３の実施形態では、上記波状のコーティング部１０は、Ｖ字状の第１コーティング部１１と逆Ｖ字状の第２コーティング部１２とをピストン１の周方向に沿って近接した状態で交互に配置して構成されると共に、各波状のコーティング部１０が順に周方向（図示例では右方）に所定寸法ｑ例えば２．５〜４ｍｍずつずらして配置されることにより、上記第１コーティング部１１と上記第２コーティング部１２との間にピストン１の螺旋方向に沿って連続した潤滑油通路１３が形成されている。この場合、ずれ方向に傾斜した第１コーティング部１１の第１斜面１１ｉと第２コーティング部１２の第２斜面１２ｉとの間にピストン１の螺旋方向に沿って連続した潤滑油通路１３が形成されている。
【００２７】
図３の実施の形態によれば、波状のコーティング部１０により邪魔されることなくピストン１のスカート３の表面に万遍なく潤滑油を供給できると共に滞留させることなく排出することができる。このようにスカート３の表面全体に潤滑油を満遍なく供給することができるので、コーティング部１０が剥がれることがなく、摺動抵抗が増えることはない。また、潤滑油を滞留させることなく排出することができるため、スカート３の表面に劣化した潤滑油や摩耗粉が留まることがなく、コーティング部１０の異常摩耗を防止でき、内燃機関の燃費の向上が図れると共にスカッフの発生を防止することができ、耐久性の向上が図れる。
【００２８】
また、図３の実施の形態では、潤滑油通路１３の本数（図示例では２本）が第２の実施形態のもの（図示例では３本）よりも少なくなるが、第１コーティング部１１と第２コーティング部１２とをピストン１の周方向に沿って近接した状態で交互に配置して構成されているため、図２の実施の形態のものと同等の摺動性と耐久性を保つことができる。
以上、本発明の実施の形態ないし実施例を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態ないし実施例に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での種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態である内燃機関のピストンを概略的に示す側面図である。
【図２】図１のＡ部拡大矢視図である。
【図３】コーティング部の他の例を示す図である。
【図４】従来の内燃機関のピストンを概略的に示す側面図である。
【図５】図４のＢ部拡大矢視図である。
【図６】コーティング部の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ピストン
２  クラウン
３  スカート
４  トップリング溝
５  セカンドリング溝
６  オイルリング溝
７  排油孔
８  ピストンピン孔
１０  波状のコーティング部
１１  第１コーティング部
１２  第２コーティング部
１３  潤滑油通路
【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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