(57)【要約】【課題】ピストン本体１９の頂面にクラックや剥離、燃料浸み込みを生じない断熱層を形成する。【解決手段】シリコーン系樹脂と中空状粒子とを含む断熱材５１をピストン本体１９の頂面に載せ、断熱材５１をピストン本体１９の頂面形状に倣った形状になるように成形型４５によってピストン本体１９の頂面に押し付けて断熱層を形成する。断熱層をその表面側から成形型４５によって加熱し、該断熱層の表面の少なくとも一部のシリコーン系樹脂を酸化させる。【選択図】図５
2014040819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状粒子を含有する断熱層がピストン本体の頂面に形成されているエンジン用ピストンの製造方法であって、
シリコーン系樹脂と中空状粒子とを含む断熱材を上記ピストン本体の頂面に載せる工程と、
上記断熱材を上記ピストン本体の頂面形状に倣った形状になるように成形型によって上記ピストン本体の頂面に押し付けることにより、上記断熱層を形成する工程とを備え、
上記断熱層を形成する工程において、上記断熱層をその表面側から上記成形型によって加熱し、該断熱層の表面の少なくとも一部のシリコーン系樹脂を酸化させることを特徴とするエンジン用ピストンの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記断熱層を形成する工程では、上記ピストン本体のピストンピンボスの中心位置を基準として、上記ピストン本体の頂面に向かって上記成形型を所定ストローク相対移動させることを特徴とするエンジン用ピストンの製造方法。
【請求項３】
請求項１において、
上記断熱層を形成する工程では、上記成形型と上記ピストン本体の頂面とが所定クリアランスを隔てて対峙した状態になるように、上記ピストン本体の頂面に向かって上記成形型を相対移動させることを特徴とするエンジン用ピストンの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
上記成形型の上記断熱材に接触する表面の温度は３００℃以上４００℃以下であることを特徴とするエンジン用ピストンの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
上記断熱材を上記ピストン本体の頂面に載せる工程では、上記断熱材の量を上記断熱層の形成に必要な量よりも多目にし、
上記断熱層を形成する工程において、上記ピストン本体と上記成形型との間から上記断熱材が側方へはみ出す前に、又は側方へはみ出して垂れる前に、上記ピストン本体と上記成形型とを上記ピストン本体が上になるように反転させることを特徴とするエンジン用ピストンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストン本体の頂面に断熱層が形成されているエンジン用ピストンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの熱効率を高める方法に関して、１９８０年代に、エンジンの燃焼室に臨む面に断熱層を設けることが提案され（例えば、特許文献１）、その後も、セラミックス焼結体からなる断熱層や、低熱伝導性を有するＺｒＯ２粒子を含む溶射層からなる断熱層が提案されている。
【０００３】
しかしながら、セラミックス焼結体は、熱応力や熱衝撃によるクラックや剥離の発生といった問題に直面した。このため、特に、ピストンの頂面、シリンダライナの内周面、シリンダヘッドの下面といった比較的大きな面積を有する部分へ、セラミックス焼結体からなる断熱層が適用されたものは実用に至っていない。
【０００４】
一方、溶射層それ自体は、シリンダライナ及びロータリーエンジンのトロコイド面へ採用された実績があるが、これは耐摩耗性の向上を目的としたものであり、断熱性の向上を目的としたものではない。溶射層を断熱層とするためには、上記のようにＺｒＯ２（ジルコニア）を主体とする低熱伝導材料を溶射することが好ましいが、ジルコニア系の層は、サーメット系の層よりも粒子間の密着性が劣り、熱応力や繰返しの応力による疲労等によってクラックが生じ易いという問題がある。
【０００５】
これに対して、特許文献２では、粒子状の第１の断熱材と膜状の第２の断熱材とよりなる断熱用薄膜をピストン頂面に設けることが提案されている。この特許文献２には、第２の断熱材が第１の断熱材を接着する機能を担うこと、第２の断熱材として、ジルコニア（ＺｒＯ２）、シリコン、チタン、またはジルコニウム等のセラミックや、炭素・酸素を主成分とするセラミック、または高強度且つ高耐熱性のセラミック繊維等を用いること、並びに第２の断熱材は母材に対してコーティング又は接合することが記載されている。
【０００６】
また、特許文献３には、ピストン頂面に断熱用薄膜を形成するにあたり、ピストン本体の頂面に有機硅素化合物と多数の粒状樹脂との混合物を塗布して薄膜を形成し、この薄膜を加熱することによって、内部に多数の気泡を形成することが記載されている。すなわち、薄膜を６００〜８００℃以上の温度に加熱することによって、粒状樹脂をガス化させるとともに、前記有機化合物の熱分解により発生するガスを薄膜から抜き、ガス抜き後の薄膜をさらに高い温度（１０００〜１２００℃以上）に加熱するという方法である。よって、有機硅素化合物の上記熱分解によって生成する珪素化合物（ＳｉＯ２及びＳｉＣ）が焼結することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第８９／０３９３０号パンフレット
【特許文献２】特開２００９−２４３３５２号公報
【特許文献３】特開２０１０−７０７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２では、第２の断熱材を母材にコーティング又は接合する記載されているだけで、その断熱用薄膜を得る方法について詳細には述べられていない。第２の断熱材としてセラミック材が用いられていることに鑑みれば、その断熱用薄膜はセラミックス焼結体に類すると推測される。特許文献２は、燃焼圧等による変形やクラックの発生の対策については開示しない。特許文献３に開示された方法においても、得られる断熱用薄膜はセラミックス焼結体に類するものであり、燃焼圧等による変形やクラックの発生の対策にはならないと考えられる。
【０００９】
特に、近年はアルミ合金製ピストンが主流になっており、セラミックス系の断熱用薄膜では、両者の熱膨張率差が大きいことから、上記クラックや剥離の問題が顕著になる。このクラックを生じた場合、断熱用薄膜の剥離に至らないケースでも、エンジンの燃料噴射弁から噴射された燃料の断熱用薄膜への浸み込みという問題を招く。すなわち、この燃料の浸み込みにより、燃料の損失が増大しエンジンの熱効率が低下するとともに、エンジンの空燃比が一時的に設定値からずれて燃焼性の悪化を招く懸念がある。
【００１０】
また、上述の如く、断熱用薄膜を焼成等のために高温度に加熱すると、同時にピストン本体が高温度に加熱されてその金属組織が変化し、その機械的強度が低下するという問題がある。特に、ピストン本体がアルミ合金製であるときは、比較的低い温度でピストン本体の金属組織が変化することから、当該機械的強度低下の問題が顕著になる。
【００１１】
そこで、本発明は、上記断熱用薄膜のクラックや剥離の問題、燃料浸み込みの問題、並びにピストン本体の機械的強度低下の問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために、シリコーン系樹脂と中空状粒子とを含む断熱材を成形型によってピストン本体の頂面に押し付けて断熱層を形成し、その成形型によって断熱層表面を加熱して表面のシリコーン樹脂の少なくとも一部を酸化させるようにした。
【００１３】
すなわち、ここに提示するエンジン用ピストンの製造方法は、中空状粒子を含有する断熱層をピストン本体の頂面に形成する方法であって、
シリコーン系樹脂と中空状粒子とを含む断熱材を上記ピストン本体の頂面に載せる工程と、
上記断熱材を上記ピストン本体の頂面形状に倣った形状になるように成形型によって上記ピストン本体の頂面に押し付けることにより、上記断熱層を形成する工程とを備え、
上記断熱層を形成する工程において、上記断熱層をその表面側から上記成形型によって加熱し、該断熱層の表面の少なくとも一部のシリコーン系樹脂を酸化させることを特徴とする。
【００１４】
この方法によれば、成形型によってピストン本体の頂面にこの頂面形状に倣った断熱層を形成することができる。ここに、本発明とは違って、断熱材をスプレー等でピストン本体頂面に塗布する場合、重ね塗りでの断熱層厚さ制御が難しく、製品間で断熱層厚さにバラツキを生じ易い。また、ピストン本体頂面に凹凸部がある場合は、スプレー方向に対して直角でない面の断熱層厚さが薄くなる傾向にあるため、所期の厚さを得ることは難しい。溶射によって断熱材をピストン本体頂面に施工する場合も、スプレーと同様に溶射によって断熱層の厚さを制御することは難しく、所期の厚さにするには後加工が必要になる。これに対して、本発明によれば、断熱層の形成に成形型を用いるから、製品間の断熱層厚さのバラツキが小さくなり、品質が高くなる。
【００１５】
そうして、本発明の重要な特徴は、成形型によって断熱層の表面を形成する断熱材の少なくとも一部のシリコーン系樹脂を酸化させる点にある。すなわち、本発明は、上記断熱層を形成する工程において、上記断熱層をその表面側から加熱することにより、この断熱層のシリコーン系樹脂の架橋を進行させ、さらに、断熱層の表面の少なくとも一部のシリコーン系樹脂を酸化させる。
【００１６】
従って、断熱層の少なくとも一部のシリコーン系樹脂が酸化した表面は内部（ピストン本体側）に比べて強度が大きくなる（硬度が高くなる）とともに、耐熱性が高くなる。よって、エンジンの燃焼熱や燃焼圧等による断熱層の変形ないし損壊の防止に有利になる。一方、断熱層の内部には、表面に比べて熱伝導率が低いシリコーン系樹脂と中空状粒子とが含まれるから、当該断熱層による所期の断熱効果が得られ、エンジンの冷却損失の低減に有利になる。また、上記断熱層表面とピストン本体とに熱膨張差があっても、その熱膨張差が断熱層内部の相対的に硬度が低いシリコーン系樹脂によって吸収されるから、クラックの発生や剥離の防止に有利になる。
【００１７】
しかも、成形型によって断熱層をその表面側から加熱するから、その加熱によってピストン本体が受ける熱影響は小さい。すなわち、ピストン本体の耐熱温度が高くない場合でも、ピストン本体の強度低下を招くことが避けられる。加えて、成形型を断熱層に接触させ、この成形型からの伝熱によって断熱層を加熱するから、断熱層を火炎で加熱する場合に比べて熱エネルギーの利用効率が高くなり、省エネに有利になる。
【００１８】
本発明の好ましい態様は、上記断熱層を形成する工程において、上記ピストン本体のピストンピンボスの中心位置を基準として、上記ピストン本体の頂面に向かって上記成形型を所定ストローク相対移動させることを特徴とする。
【００１９】
すなわち、エンジンの圧縮比は、ピストンのストローク長に依存し、その設定においてはピストン上死点におけるピストンピンボスの中心位置からのピストン頂面高さが重要になる。これに対して、上記態様では、ピストンピンボスの中心位置を基準として、成形型をピストン本体に向かって所定ストローク相対移動させるから、所期の圧縮比を得る上で有利になる。ピストンピンボスの中心位置を基準として断熱層の頂面高さを決めるということであり、このような成形型のストローク管理により、製品間の圧縮比のバラツキ防止に有利になる。
【００２０】
本発明の別の好ましい態様は、上記断熱層を形成する工程において、上記成形型と上記ピストン本体の頂面とが所定クリアランスを隔てて対峙した状態になるように、上記ピストン本体の頂面に向かって上記成形型を相対移動させることを特徴とする。
【００２１】
すなわち、この態様は、成形型とピストン本体の頂面とクリアランスを管理するということであり、所期の厚さの断熱層を得る、換言すれば、所期の断熱効果を有する断熱層を得る上で有利になる。
【００２２】
また、本発明の別の好ましい態様では、上記成形型の上記断熱材に接触する表面の温度を３００℃以上４００℃以下とする。これにより、断熱層表面のシリコーン系樹脂を比較的短時間に酸化させることができる一方、ピストン本体がＴ６処理やＴ７処理等を行なったアルミ合金製であっても、その軟化を抑えることができる。ピストン本体をその内側から冷却するようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明の別の好ましい態様は、上記断熱材を上記ピストン本体の頂面に載せる工程では、上記断熱材の量を上記断熱層の形成に必要な量よりも多目にし、
上記断熱層を形成する工程において、上記ピストン本体と上記成形型との間から上記断熱材が側方へはみ出す前に、又は側方へはみ出して垂れる前に、上記ピストン本体と上記成形型とを上記ピストン本体が上になるように反転させることを特徴とする。
【００２４】
すなわち、成形型によって断熱材をピストン本体の頂面に押し付けて断熱層を形成するには、ピストン本体の頂面に載せる断熱材は、例えば、流動性のあるペースト状ないし半固形状であることが好ましい。その場合、ピストン本体と成形型との間から側方へはみ出した断熱材が垂れてピストン本体の側面を付着すると、その付着した断熱材の除去に手数がる。
【００２５】
そこで、当該態様では、断熱材が側方へはみ出す前に、又は側方へはみ出して垂れる前に、ピストン本体と成形型とをピストン本体が上になるように反転させる。これにより、側方にはみ出した断熱材が垂れることがあっても、その断熱材は成形型の方に付着し、ピストン本体に付着することが防止される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、シリコーン系樹脂と中空状粒子とを含む断熱材を成形型によってピストン本体の頂面に押し付けて断熱層を形成するとともに、その成形型によって断熱層を表面側から加熱し、該断熱層表面の少なくとも一部のシリコーン系樹脂を酸化させるようにしたから、表面の強度の高く且つクラックや剥離を生じ難い低熱伝導率の断熱層を、製品間での厚さのバラツキを招くことなく得ることができ、しかも、ピストン本体の軟化を避けることが容易になり、省エネにも有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態に係るエンジンの構造を示す断面図である。
【図２】同エンジンのピストンの頂部を拡大した断面図である。
【図３】同ピストンの頂部の一部の拡大断面図である。
【図４】同ピストンの製造装置の構成を示す一部断面にした正面図である。
【図５】同製造装置の断熱材加圧前の状態を示す一部断面にした正面図である。
【図６】同製造装置の断熱材加圧後の状態を示す一部断面にした正面図である。
【図７】ピストン本体及び成形型を反転させた状態を示す一部断面にした正面図である。
【図８】別の実施形態に係る図５と同様の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２９】
＜エンジンの構成＞
図１に示す直噴エンジンＥにおいて、１はピストン、３はシリンダブロック、５はシリンダヘッド、７はシリンダヘッド５の吸気ポート９を開閉する吸気バルブ、１１は排気ポート１３を開閉する排気バルブ、１５は燃料噴射弁である。ピストン１がシリンダブロック３のシリンダボア内を往復動する。
【００３０】
エンジンの燃焼室は、ピストン１の頂面、シリンダブロック３、シリンダヘッド５、吸排気バルブ７，１１の傘部前面（燃焼室に臨む面）で形成される。ピストン１の頂面には凹陥状のキャビティ１７が形成されている。同図において、２７はピストンリングである。なお、点火プラグの図示は省略している。
【００３１】
上記エンジンは、好ましくは、例えば、幾何学的圧縮比ε＝２０〜５０とされ、少なくとも部分負荷域での空気過剰率λ＝２．５〜６．０で運転されるリーンバーンエンジンである。このようなエンジンでは、圧縮比ε及び空気過剰率λに見合う所期の熱効率を得るために、冷損を大幅に低減させること、すなわち、エンジンの断熱性を高くすることが求められる。
【００３２】
図示は省略するが、上記エンジンの吸気系には吸気を冷却するインタークーラーが設けられている。これにより、圧縮開始時の筒内ガス温度が低くなり、燃焼時のガス圧及び温度の上昇が抑えられ、冷損低減（図示熱効率の改善）に有利になる。
【００３３】
＜ピストン１の断熱層＞
本発明では、エンジンの断熱性向上のために、図２に示すようにピストン本体１９の頂面に断熱層２１が形成されている。ピストン本体１９の頂面１９ａの中央には上記キャビティ１７に対応する凹陥部が形成されている。断熱層２１は、ピストン本体１９の頂面１９ａの全体を覆う低熱伝導性の基層２３と、この基層２３の表面を覆う高硬度の表面層２５とを備えている。なお、説明の便宜上、図面は基層２３と表面層２５とが境界をもって接しているように描いているが、後述の説明から明らかになるように、表面層２５は、シリコーン系樹脂の酸化度合いが表面から内部に向かって連続的に小さくなって基層２３に続いており、実際には両層２３，２５に明瞭なる境界はない。この点は図３も同じである。
【００３４】
本例のピストン本体１９はＴ７処理又はＴ６処理を施してなるアルミ合金製である。断熱層２１は、図３に示すように、無機酸化物の中空状粒子３１を含む、シリコーン系樹脂を主体とする層である。
【００３５】
すなわち、基層２３は、三次元架橋構造のシリコーン系樹脂よりなる母材（マトリックス）３３に多数の中空状粒子３１が分散してなる。基層２３は、母材３３が熱伝導率の低いシリコーン系樹脂３３で構成され、且つ中空状粒子３１を含むことで熱伝導性の低い空気が多く存在することから、低熱伝導性の層になっている。
【００３６】
一方、表面層２５は、母材３５に同じく多数の中空状粒子３１が分散してなるが、その母材３５は、原材料はシリコーン系樹脂であるものの、その少なくとも一部が酸化してＳｉ系酸化物（例えば、ＳｉＯ２）になっている。特に母材３５の表面ではシリコーン系樹脂の酸化度が高く、基層２３に近づくほど酸化度が低くなっている。このように、表面層２５は、母材３５がＳｉ系酸化物を主体とするから、耐熱性が高く且つ高硬度の層になっており、さらに、中空状粒子３１を含むことから、熱伝導性も低い。
【００３７】
上述の如く、断熱層２１は、Ｓｉ系酸化物を主体とする耐熱性が高く且つ高硬度の表面層２５によって、シリコーン系樹脂を主体とする低熱伝導性の基層２３が保護された構成になっている。そのため、断熱層２１は、極めて厳しい熱と圧力環境に曝されても、硬度が増加した表面層２５により、基層２３の変形ないし損傷が防止され、優れた断熱性能を発揮する。また、表面層２５とピストン本体１９との熱膨張差が基層２３の低硬度のシリコーン系樹脂によって吸収されるため、クラックの発生や剥離が防止される。
【００３８】
無機酸化物の中空状粒子３１としては、アルミナバブル、フライアッシュバルーン、シラスバルーン、シリカバルーン、エアロゲルバルーン等のセラミック系中空状粒子を採用することが好ましい。各々の材質及び粒径は表１の通りである。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
例えば、フライアッシュバルーンの化学組成は、ＳｉＯ２；４０．１〜７４．４％、Ａｌ２Ｏ３；１５．７〜３５．２％、Ｆｅ２Ｏ３；１．４〜１７．５％、ＭｇＯ；０．２〜７．４％、ＣａＯ；０．３〜１０．１％（以上は質量％）である。シラスバルーンの化学組成は、ＳｉＯ２；７５〜７７％、Ａｌ２Ｏ３；１２〜１４％、Ｆｅ２Ｏ３；１〜２％、Ｎａ２Ｏ；３〜４％、Ｋ２Ｏ；２〜４％、IgLoss；２〜５％（以上は質量％）である。なお、中空状粒子３１の粒子径は平均で１０（μｍ）、最大でも５０（μｍ）以下が好ましく、その含有率は、信頼度という点から、５０％以下が好ましい。
【００４１】
シリコーン系樹脂としては、例えば、メチルシリコーン樹脂、メチルフェニルシリコーン樹脂に代表される、分岐度の高い３次元ポリマーからなるシリコーン樹脂を好ましく用いることができる。シリコーン樹脂の具体例としては、例えばポリアルキルフェニルシロキサンを挙げることができる。
【００４２】
＜ピストン１の製造方法＞
図４は上記ピストン１を製造する（ピストン本体１９に断熱層２１を形成する）ための装置構成を示す。同図において、４１はピストン本体１９を支持する支持台、４３ａ，４３ｂは位置検出手段としての透過型レーザセンサを構成する投光器及び受光器、４５は成形型である。
【００４３】
支持台４１は、ピストンスカートのインロー部に嵌る嵌合部４１ａを備え、ピストン本体１９をぐらつくことなく支持する。レーザセンサは、支持台４１に支持されたピストン本体１９のピストンピンボス４７の中心位置（ピストンピン孔４７ａの中心軸線Ｌの位置）を検出するものであり、投光器４３ａと受光器４３ｂとよりなる。
【００４４】
成形型４５は、その下面にピストン本体１９の頂面１９ａに倣った成形面４５ａを有し、支持台４１の上方の昇降するスライダ４９に取り付けられている。成形型４５には、成形面４５ａを所定温度にするための加熱手段として高周波誘導加熱装置（図示省略）が設けられている。なお、加熱手段は、高周波誘導加熱方式に限るものではない。例えば、成形型４５の内部に電気ヒータを埋設して成形型４５を加熱するようにしてもよい。
【００４５】
成形型４５は、その成形面４５ａからの伝熱でシリコーン系樹脂を酸化させることができるように、その成形面４５ａがシリコーン系樹脂の酸化温度以上の温度になるように、好ましくは３００℃以上４００℃以下になるように加熱する。また、成形型４５は、断熱材の加熱のためにある程度の熱容量が必要であるため、ステンレス鋼、その他の鋼材で製作することが好ましい。
【００４６】
断熱層２１の形成にあたっては、図５に示すように、ピストン本体１９のインロー部を支持台４１の嵌合部４１ａに嵌めてピストン本体１９を支持台４１に支持する。シリコーン系樹脂と中空状粒子とを混合してなるペースト状の断熱材５１をピストン本体１９の頂面１９ａの中央凹陥部に載せる。レーザセンサ４３ａ，４３ｂによってピストン本体１９のピストンピンボス４７の中心位置を検出し、その位置情報をスライダ４９の駆動制御部にインプットする。図５等において、５３はレーザ光を示す。
【００４７】
上記位置情報に基づいて、成形型４５の下降ストロークを設定する。すなわち、成形型４５の成形面４５ａが所定のエンジン圧縮比を得ることができるピストン頂面高さに位置付けられるように、下降ストロークを設定する。この設定には、成形型４５の加熱による膨張量（成形面４５ａの変位量）を加味する。そうして、成形面４５ａが所定温度に加熱された成形型４５を、スライダ４９によって上記設定ストローク下降させる。このようなストローク管理により、所望のエンジン圧縮比となるピストンを得ることができる。
【００４８】
図６に示すように、断熱材５１は、成形型４５の下降によってピストン本体１９の頂面１９ａに押し付けられ、頂面１９ａの全体にわたって広がる。成形型４５が加熱されているため、断熱材５１は成形型４５の熱を受けてシリコーン系樹脂が架橋していき膜状になる。すなわち、ピストン本体１９の頂面１９ａに、この頂面形状に倣った断熱層２１が形成される。
【００４９】
ここに、成形型４５の熱は断熱層２１にその表面から伝わるため、断熱層２１にはその表面から内部に向かって温度が漸次低くなる温度勾配ができる。そうして、成形型４５の成形面４５ａはシリコーン系樹脂の酸化温度以上の温度に加熱されているため、この成形面４５ａに接触している断熱層２１の表面のシリコーン系樹脂が酸化していく。これにより、断熱層２１の表面側には、図４に示す上述のＳｉ系酸化物を主体とする母材３５に中空状粒子３１が分散した表面層２５が形成される。
【００５０】
一方、断熱層２１の内部では、シリコーン系樹脂の架橋が進むものの、上記温度勾配により、シリコーン系樹脂が酸化するほどには温度が上がらず、図３に示す上述の三次元架橋構造のシリコーン系樹脂を母材３３として中空状粒子３１が分散した基層２３が形成される。また、基層２３はシリコーン系樹脂の架橋が進む過程で当該三次元架橋構造のシリコーン系樹脂を介してピストン本体１９に結合した状態になる。
【００５１】
断熱層２１の表面のシリコーン系樹脂を成形型４５で酸化させつつ内部のシリコーン系樹脂の酸化を抑制するために、ピストン本体１９をピストンスカートの内側から水冷又は空冷によって冷却するようにしてもよい。
【００５２】
ところで、ピストン本体１９の頂面１９ａに余すことなく断熱層２１を形成するためには、ピストン本体１９の頂面１９ａに載せる断熱材５１の量を断熱層２１の形成に必要な量よりも多目にすることが好ましい。その場合、成形型４５によってピストン本体１９の頂面１９ａに押し付けられた断熱材５１の一部がピストン本体１９と成形型４５との間から側方へはみ出してピストン本体１９の側面に垂れてしまう。
【００５３】
そこで、断熱材５１が側方へはみ出す前に、又は側方へはみ出して垂れる前に、図７に示すように、ピストン本体１９と成形型４５とをピストン本体１９が上になるように反転させる。これにより、側方にはみ出した断熱材５１は、成形型４５の側面に付着し、ピストン本体１９の側面に付着することが防止される。よって、ピストン本体１９の後処理に余分な工数をかける必要がなくなる。
【００５４】
図８はピストンの製造方法の別の形態を説明する図面である。この製造方法では、ピストン本体１９を支持台４１に支持した後、ピストンピンボス４７の中心位置ではなく、ピントン本体１９の頂面１９ａの位置を位置検出手段としてのレーザセンサ４３ａ，４３ｂによって検出する。その位置情報をスライダ４９の駆動制御部にインプットする。一方、成形型４５又はスライダ４９に装着した位置検出手段としての反射型レーザセンサ５５により、支持台４１からのレーザの反射を利用して成形型４５の成形面４５ａの位置を検出する。その位置情報をスライダ４９の駆動制御部にインプットする。
【００５５】
上記ピントン本体１９の頂面１９ａの位置情報と成形型４５の成形面４５ａの位置情報とに基づいて、頂面１９ａと成形面４５とが所定クリアランスを隔てて対峙した状態になるように、加熱された成形型４５をスライダ４９によって下降させる。この場合の所定クリアランスは、断熱層２１の厚さに対応する。よって、所望厚さの（所望の断熱効果を有する）断熱層２１を形成することができる。
【００５６】
＜その他の実施形態＞
本発明は、上記実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００５７】
上記実施形態では、シリコーン系樹脂に関して、ポリアルキルフェニルシロキサン等のシリコーン樹脂を例示したが、これに限らず、シロキサン結合の骨格を少なくとも一部に有する樹脂であればよい。
【００５８】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００５９】
１    ピストン
３    シリンダブロック
５    シリンダヘッド
７    吸気バルブ
１１  排気バルブ
１９  ピストン本体
１９ａ  頂面
２１  断熱層
２３  基層
２５  表面層
３１  中空状粒子
３３  基層の母材（シリコーン系樹脂）
３５  表面層のＳｉ系酸化物を主体とする母材
４５  成形型
４５ａ  成形面
Ｅ    エンジン
【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６】
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【図７】
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【図５】
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【図８】
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