(57)【要約】【課題】摺動面間の摺動抵抗を低減すると共に、低い摺動抵抗を維持する。【解決手段】ピストン５は、ピストン本体１２０と、気筒の内周壁２Ａ、２Ｂと対峙する摺動面１３１Ｓを各々備えるスラスト側スカート部１３０Ａ、反スラスト側スカート部１３０Ｂとを含む。摺動面１３１Ｓは、気筒軸方向ＡＸの断面において、気筒２の内周壁２Ａ、２Ｂ側へ張り出す張出形状部Ｍを有する。張出形状部Ｍは、最も張り出した部分となる頂部Ｐと、最も内周壁２Ａ、２Ｂに対して離間した位置となる裾部Ｑとを含む。頂部Ｐにおける隙間を最小隙間ｈ１とし、裾部Ｑにおける前記隙間を最大隙間ｈ２とするとき、ｈ１＝０．５μｍ〜４０μｍ、ｈ２／ｈ１＝１．５〜５．０の範囲に設定されている。張出形状部Ｍの頂部Ｐが存在する領域は、張出形状部Ｍの他の領域に比べて大きい可撓性を有している。【選択図】図９
2018145890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１摺動面を有する第１部材と、
前記第１摺動面と隙間を置いて対峙する第２摺動面を有し、前記第１部材に対して所定の摺動方向に相対移動する第２部材と、と備え、
前記第１摺動面及び前記第２摺動面の少なくとも一方は、前記摺動方向に沿った断面において、前記対峙する方向へ張り出す張出形状部を有し、
前記張出形状部は、最も張り出した部分となる頂部と、この頂部の少なくとも前記摺動方向の下流側に配置され最も相手方摺動面に対して離間した位置となる裾部とを含み、
前記張出形状部において、前記頂部における前記隙間を最小隙間ｈ１とし、前記裾部における前記隙間を最大隙間ｈ２とするとき、
ｈ１＝０．５μｍ〜４０μｍ、
ｈ２／ｈ１＝１．５〜５．０、
の範囲に設定され、
前記張出形状部の前記頂部が存在する領域は、前記張出形状部の他の領域に比べて、前記対峙する方向において大きい可撓性を有している、摺動構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の摺動構造体において、
前記張出形状部が、所定の剛性を有する剛性部材にて形成され、
前記可撓性の施与のため、所定の弾性を有する弾性部材が、前記頂部が存在する領域において前記剛性部材の内部に埋め込まれている、摺動構造体。
【請求項３】
請求項２に記載の摺動構造体において、
前記弾性部材が多孔質体からなる、摺動構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の摺動構造体において、
前記最小隙間ｈ１が、０．５μｍ〜１．５μｍの範囲に設定されている、摺動構造体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の摺動構造体において、
前記第１部材が、軸受け部材であり、
前記第２部材が、前記軸受け部材で回転自在に軸支される軸部材であって、
前記軸受け部材の内周面又は前記軸部材の外周面の少なくとも一方に、前記張出形状部が設けられている、摺動構造体。
【請求項６】
気筒内を往復動するピストン及びクランク機構を備えた往復動ピストンエンジンであって、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の摺動構造体を備え、
前記第１部材が、前記気筒を区画するシリンダであり、
前記第２部材が、前記気筒内を往復動するピストンのスカート部であって、
前記スカート部の、前記気筒の内周壁と対峙する外周壁に前記張出形状部が設けられている、往復動ピストンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の部材が他方の部材に対して相対的に摺動移動する摺動構造体、及びこれが適用された往復動ピストンエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一方の部材が他方の部材に対して相対的に摺動移動する摺動構造体の一つとして、往復動ピストンエンジンを例示することができる。ピストンは、エンジンの気筒内を往復動する。ピストンは、燃焼室を区画する冠面を備えたピストン本体と、このピストン本体の下方に配置されたスカート部とを備える。このスカート部は、ピストン本体の往復動作時に気筒に対して相対的に摺動移動し、この際にスカート部の表面（外周壁）と気筒の内壁面とは、互いに対峙する摺動面となる。
【０００３】
スカート部は、ピストンの往復動作時における２次運動により生じる当該ピストンの首振りを規制するために設けられている。すなわち、ピストンに傾きが生じた場合に、気筒の内壁面にスカート部の外周壁が摺動接触することにより、ピストンの姿勢が矯正される。このため、スカート部を備えるピストンでは、気筒の内壁面とスカート部の外周壁との間の摺動抵抗を小さくすることが求められる。ピストンの往復動作時の摺動抵抗が大きいと、燃費性能の悪化やスカート部の磨耗の問題が発生する。特許文献１では、スカート部の外周壁の摩擦抵抗を低減するために、スカート部の外周壁に摩擦係数の低い樹脂からなる被膜層を設ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１８３５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、スカート部に樹脂被膜層を具備させることで摩擦抵抗を低減したとしても、ピストンの首振り時には気筒の内壁面とスカート部の外周壁との摺動接触が生じる。そして、摺動接触によって、スカート部の摺動面である外周壁には磨耗が不可避的に発生する。従って、摺動面に磨耗が生じたとしても、低い摺動抵抗を維持することが求められる。
【０００６】
本発明の目的は、摺動面間の摺動抵抗を低減すると共に、低い摺動抵抗を維持することができる摺動構造体、及びこれが適用された往復動ピストンエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面に係る摺動構造体は、第１摺動面を有する第１部材と、前記第１摺動面と隙間を置いて対峙する第２摺動面を有し、前記第１部材に対して所定の摺動方向に相対移動する第２部材と、と備え、前記第１摺動面及び前記第２摺動面の少なくとも一方は、前記摺動方向に沿った断面において、前記対峙する方向へ張り出す張出形状部を有し、前記張出形状部は、最も張り出した部分となる頂部と、この頂部の少なくとも前記摺動方向の下流側に配置され最も相手方摺動面に対して離間した位置となる裾部とを含み、前記張出形状部において、前記頂部における前記隙間を最小隙間ｈ１とし、前記裾部における前記隙間を最大隙間ｈ２とするとき、
ｈ１＝０．５μｍ〜４０μｍ、
ｈ２／ｈ１＝１．５〜５．０、
の範囲に設定され、前記張出形状部の前記頂部が存在する領域は、前記張出形状部の他の領域に比べて、前記対峙する方向において大きい可撓性を有していることを特徴とする。
【０００８】
この摺動構造体によれば、前記張出形状部が備える前記頂部における最小隙間ｈ１が上記の数値範囲に設定されると共に、最小隙間ｈ１と最大隙間ｈ２との隙間比ｈ２／ｈ１が上記の数値範囲に設定される。このため、前記第２部材の相対移動時に、第１摺動面と第２摺動面との間に流入する流体によって、前記第２摺動面を前記第１摺動面から浮揚させることが可能となる。すなわち、摺動浮揚が実現される。従って、前記第１部材と前記第２部材との間の摺動抵抗を格段に低減することができる。
【０００９】
さらに、前記張出形状部の前記頂部が存在する領域は、前記張出形状部の他の領域に比べて、前記対峙する方向において大きい可撓性を有する。つまり、前記頂部が存在する領域は前記可撓性の施与によって易変形性とされている。このため、第１、第２摺動面が、前記摺動方向と直交する方向に荷重（入力荷重）をもって互いに接触した場合、接触エネルギーが変形エネルギーに変換され、前記頂部が縮む方向に変形することになる。一方、前記張出形状部の他の領域は、前記頂部が存在する領域のような可撓性を具備しないので、容易に変形はせず、相手方の摺動面と接触して接触エネルギーを受けることになる。このため、当該領域は磨耗し得る。しかし、たとえ前記磨耗が生じ得る状況となったとしても、前記最小隙間ｈ１を作る前記頂部は前記変形によって実質的に磨耗しない。従って、前記摺動浮揚を実現するための前記最小隙間ｈ１並びに前記隙間比は保たれ、低い摺動抵抗を維持することができる。
【００１０】
上記の摺動構造体において、前記張出形状部が、所定の剛性を有する剛性部材にて形成され、前記可撓性の施与のため、所定の弾性を有する弾性部材が、前記頂部が存在する領域において前記剛性部材の内部に埋め込まれていることが望ましい。
【００１１】
この摺動構造体によれば、前記張出形状部において、前記頂部が存在する領域を他の領域に比べて大きい可撓性を具備する構造を簡易に形成することができる。
【００１２】
この場合、前記弾性部材が多孔質体からなることが望ましい。
【００１３】
この摺動構造体によれば、前記弾性部材の制作時に、気孔率を調整することで所望の弾性（可撓性）を得ることができる。従って、第１、第２摺動面に作用する入力荷重に適した弾性部材を容易に制作することができる。
【００１４】
上記の摺動構造体において、前記最小隙間ｈ１が、０．５μｍ〜１．５μｍの範囲に設定されていることが望ましい。
【００１５】
この摺動構造体によれば、第１摺動面と第２摺動面との間に流入させる流体を、最も前記流入が容易な空気とした上で、大きな浮揚力を発生させることが可能となる。
【００１６】
上記の摺動構造体において、前記第１部材が、軸受け部材であり、前記第２部材が、前記軸受け部材で回転自在に軸支される軸部材であって、前記軸受け部材の内周面又は前記軸部材の外周面の少なくとも一方に、前記張出形状部が設けられていることが望ましい。
【００１７】
この摺動構造体によれば、軸受け部分において、前記軸部材の摺動浮揚が実現されると共に、この摺動浮揚を実現するための前記最小隙間ｈ１並びに前記隙間比は保たれ、低い摺動抵抗を維持することができる。
【００１８】
本発明の他の局面に係る往復動ピストンエンジンは、気筒内を往復動するピストン及びクランク機構を備えた往復動ピストンエンジンであって、上記の摺動構造体を備え、前記第１部材が、前記気筒を区画するシリンダであり、前記第２部材が、前記気筒内を往復動するピストンのスカート部であって、前記スカート部の、前記気筒の内周壁と対峙する外周壁に前記張出形状部が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
この往復動ピストンエンジンによれば、ピストンの往復移動時に、スカート部の摺動浮揚が実現される。また、スカート部の外周壁に磨耗が生じる状況となっても、前記張出形状部の頂部は磨耗しない。従って、前記摺動浮揚を実現するための前記最小隙間ｈ１並びに前記隙間比は保たれ、低い摺動抵抗を維持することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一方の部材が他方の部材に対して相対的に摺動移動する摺動面間の摺動抵抗を低減すると共に、低い摺動抵抗を維持することができる摺動構造体、及びこれが適用された往復動ピストンエンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係る摺動構造体及び往復動ピストンエンジンの一例であるエンジン本体を示す概略図である。
【図２】図２は、往復動ピストンエンジンのクランク軸方向の断面図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、図３のピストン部分の拡大図であって、本発明の第１実施形態に係るスカート部を、摺動面の張出形状部を誇張して描いた図である。
【図５Ａ】図５Ａは、スカート部の摺動面のプロファイルを誇張して示す模式的な断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、最適な摺動面のプロファイルを説明するための模式図である。
【図６】図６は、摺動面と気筒内周壁との間の最小隙間と最大隙間との比である隙間比と、負荷容量係数との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、スカート部の摺動面と気筒内周壁との間の最小隙間と、摩擦係数との関係を示すグラフである。
【図８】図８（Ａ）は、隙間比が適正である場合のスカート部の浮揚状態を示す図、図８（Ｂ）は、隙間比が不適正である場合のスカート部の浮揚状態を示す図である。
【図９】図９は、弾性部材を含むスカート部の一例を示す模式的な断面図である。
【図１０】図１０は、弾性部材を含むスカート部が複数形成される例を示す模式的な断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、弾性部材を含むスカート部の製法例を示す模式図である。
【図１２】図１２は、スカート部の摺動面のプロファイルのバリエーションを示す、模式的な断面図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、スカート部の磨耗状況の説明図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、本発明の張出形状部が適用可能な第２実施形態のピストンの正面図、図１４（Ｂ）は、前記ピストンの側面図である。
【図１５】図１５は、図１４（Ａ）のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】図１６は、図１４（Ａ）のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の張出形状部が適用可能な第３実施形態のピストンの例を示す正面図である。
【図１８】図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。
【図１９】図１９は、図１８のＩＸＸＡ−ＩＸＸＡ線断面及びＩＸＸＢ−ＩＸＸＢ線断面を複合的に示す断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第４実施形態であって、張出形状部が軸受け部に適用される場合の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［エンジンの構造］
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。先ずは、本発明に係る摺動構造体が適用される往復動ピストンエンジンのエンジン本体１について、図１に基づいて説明する。ここに示されるエンジン本体１は、自動車等の車両の走行駆動用の動力源として前記車両に搭載されるエンジンであって、気筒内を往復動するピストン及びクランク機構を備えた往復動ピストン型の多気筒エンジンである。エンジン本体１に供給される燃料は、本実施形態では、ガソリンを主成分とするものである。
【００２３】
エンジン本体１は、シリンダブロック３、シリンダヘッド４及びピストン５を備える。シリンダブロック３は、図１の紙面に垂直な方向に並ぶ複数の気筒２（後述の図２、図３で４気筒エンジンを示す）を有している。気筒２内では、前記燃料と空気との混合気が燃焼する。シリンダヘッド４は、シリンダブロック３の上面に取り付けられ、気筒２の上部開口を塞いでいる。
【００２４】
ピストン５は、各気筒２に往復摺動可能に収容されており、コンロッド８を介してクランク軸７と連結されている。ピストン５の往復運動に応じて、クランク軸７はその中心軸回りに回転する。このピストン５の構造については、後記で詳述する。なお、図１では、クランク軸７が時計方向に回転するものとし、ピストン５が摺動する気筒２の内周壁として、スラスト側内周壁２Ａと反スラスト側内周壁２Ｂとを示している。
【００２５】
ピストン５の上方には燃焼室６が形成されている。シリンダヘッド４には、燃焼室６と連通する吸気ポート９及び排気ポート１０が形成されている。シリンダヘッド４の底面には、吸気ポート９の下流端である吸気側開口部４Ａと、排気ポート１０の上流端である排気側開口部４Ｂとが形成されている。吸気ポート９の上流端は吸気通路９Ａに、排気ポート１０の下流端は排気通路１０Ａに各々接続されている。シリンダヘッド４には、吸気側開口部４Ａを開閉する吸気バルブ１１と、排気側開口部４Ｂを開閉する排気バルブ１２とが組み付けられている。本実施形態のエンジンは、ダブルオーバーヘッドカムシャフト式（ＤＯＨＣ）エンジンである。吸気側開口部４Ａと排気側開口部４Ｂとは、各気筒２につき２つずつ設けられるとともに、吸気バルブ１１および排気バルブ１２も２つずつ設けられている。
【００２６】
吸気バルブ１１及び排気バルブ１２は、いわゆるポペットバルブであり、各々開口部４Ａ、４Ｂを開閉する傘状の弁体と、この弁体から垂直に延びるステムとを含む。前記弁体は、燃焼室６に臨むバルブ面を有する。本実施形態において、燃焼室６は、気筒２の内壁面、ピストン５の冠面、シリンダヘッド４の底面、吸気バルブ１１及び排気バルブ１２の各バルブ面によって区画されている。
【００２７】
シリンダヘッド４には、吸気バルブ１１、排気バルブ１２を各々駆動する吸気側動弁機構１３、排気側動弁機構１４が配設されている。これら動弁機構１３、１４によりクランク軸７の回転に連動して、吸気バルブ１１及び排気バルブ１２の各ステムが駆動される。これらステムの駆動により、吸気バルブ１１の弁体が吸気側開口部４Ａを開閉し、排気バルブ１２の弁体が排気側開口部４Ｂを開閉する。
【００２８】
吸気側動弁機構１３には、吸気側可変バルブタイミング機構（吸気側ＶＶＴ）１５が組み込まれている。吸気側ＶＶＴ１５は、吸気カム軸に設けられた電動式のＶＶＴであり、クランク軸７に対する吸気カム軸の回転位相を所定の角度範囲内で連続的に変更することにより、吸気バルブ１１の開閉タイミングを変更する。同様に、排気側動弁機構１４には、排気側可変バルブタイミング機構（排気側ＶＶＴ）１６が組み込まれている。排気側ＶＶＴ１６は、排気カム軸に設けられた電動式のＶＶＴであり、クランク軸７に対する排気カム軸の回転位相を所定の角度範囲内で連続的に変更することにより、排気バルブ１２の開閉タイミングを変更する。
【００２９】
シリンダヘッド４には、燃焼室６内の混合気に点火エネルギーを供給する点火プラグ１７が各気筒２につき１つずつ取り付けられている。点火プラグ１７は、その点火点が燃焼室６内に臨む姿勢でシリンダヘッド４に取り付けられている。点火プラグ１７は、図外の点火回路からの給電に応じてその先端から火花を放電して、燃焼室６内の混合気に点火する。
【００３０】
シリンダヘッド４には、先端部から燃焼室６内にガソリンを主成分とする燃料を噴射するインジェクタ１８が、各気筒２につき１つずつ取り付けられている。インジェクタ１８は、図略の燃料供給管を通じて供給された燃料を噴射する。前記燃料供給管の上流側には、クランク軸７と連動連結されたプランジャー式のポンプ等からなる高圧燃料ポンプ（図示せず）が接続されている。この高圧燃料ポンプと前記燃料供給管との間には、全気筒２に共通の蓄圧用のコモンレール（図示せず）が設けられている。このコモンレール内で蓄圧された燃料が各気筒２のインジェクタ１８に供給されることにより、各インジェクタ１８からは、高い圧力の燃料が燃焼室６内に噴射される。
【００３１】
上述のピストン５及びクランク軸７について、より具体的な例を示す。図２は、往復動ピストンエンジンのクランク軸方向の断面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図２、図３では、シリンダヘッド４に取り付けられる付属品（吸気、排気バルブ１１、１２など）の記載が省かれている。ここでは４気筒エンジンを例示しており、４つの気筒２に、それぞれピストン５が往復動可能に収容されている。各ピストン５はコンロッド８によってクランク軸７と結合されている。すなわち、コンロッド８の上端のスモールエンド８Ａとピストン５とが、ピストンピン４０を介して連結されている。シリンダブロック３の下方には、クランク軸７を支持するロアシリンダブロック３Ａと、オイルパン３Ｂとが配置されている。
【００３２】
クランク軸７は、クランクジャーナル７１、クランクピン７２及びクランクアーム７３を備える。クランクジャーナル７１は、クランク軸７の回転軸となる部分であり、ロアシリンダブロック３Ａの軸受け部分に嵌め込まれた軸受けメタル７Ａにより軸支されている。クランクピン７２は、コンロッド８の下端のビッグエンド８Ｂと連結される部分である。クランクアーム７３は、クランクジャーナル７１とクランクピン７２とを繋ぐ部分である。クランクアーム７３の、クランクピン７２との接続側端部とは反対側の端部には、バランスウェイト７４が備えられている。ピストン５の往復運動はコンロッド８によりクランク軸７に伝達され、クランク軸７をクランクジャーナル７１回りに回転させる。
【００３３】
図２、図３に示す往復動ピストンエンジンでは、一方の部材に対して他方の部材が相対的に摺動移動する摺動構造体が存在する。具体的には、気筒２と当該気筒２内において往復動するピストン５とにより構成される摺動構造体、クランクジャーナル７１と軸受けメタル７Ａとにより構成される摺動構造体、コンロッド８のビッグエンド８Ｂと、ビッグエンド８Ｂの孔内で相対回転するクランクピン７２とにより構成される摺動構造体などである。以下に示す第１〜第３実施形態では、気筒２とピストン５（スカート部）との摺動構造体に本発明が適用される例を示す。第４実施形態では、クランクジャーナル７１と軸受けメタル７Ａの摺動構造体のような、軸受け部材と軸部材との摺動構造体に本発明が適用される例を示す。
【００３４】
［摺動構造体の第１実施形態］
＜ピストンの構造＞
図４は、第１実施形態に係る摺動構造体を構成する気筒２（第１部材）及びピストン５（第２部材）の断面図であって、図３のピストン５の部分の拡大図である。ピストン５は、例えばアルミニウムの鋳造品からなり、ピストン本体１２０と、ピストン本体１２０の気筒軸方向ＡＸの下方に配置されるスカート部１３０（第２部材）とを含む。ピストン本体１２０とスカート部１３０とは一体成形物である。ピストン本体１２０は、コンロッド８の上端のスモールエンド８Ａと、ピストンピン４０により連結されている。スカート部１３０は、シリンダブロック３（第１部材）により区画される気筒２の、スラスト側内周壁２Ａ（図１：第１摺動面の一例）と対峙するスラスト側スカート部１３０Ａと、反スラスト側内周壁２Ｂ（第１摺動面）と対峙する反スラスト側スカート部１３０Ｂとの一対からなる。
【００３５】
ピストン本体１２０は、円柱状のヘッド部１２１と、ヘッド部１２１から下方へ延出した一対のピストンボス１２２とを含む。ヘッド部１２１は、冠面１２３及び周壁１２４を含む。冠面１２３は、ヘッド部１２１の上面であり、燃焼室６の底面を形成する面である。冠面１２３は、インジェクタ１８から燃料の噴射を受けるキャビティを有する。冠面１２３には、吸気バルブ１１及び排気バルブ１２との干渉を避けるための吸気／排気バルブリセスなどの凹部が備えられていても良い。また、山型の凸部を有する冠面１２３として、ペントルーフ型の燃焼室６に対応するようにしても良い。
【００３６】
一対のピストンボス１２２は、冠面１２３の反対側の面から鉛直下方に延び出している。周壁１２４は、気筒２の内周壁と対峙するヘッド部１２１の外周面であり、気筒２の内周壁よりも僅かに小さい外径を有する円筒面である。周壁１２４には、気筒軸方向ＡＸに並ぶ複数のリング溝１２５が凹設されている。リング溝１２５には、燃焼室６の気密性を保つためのピストンリング（図示せず）が嵌め込まれる。ピストンボス１２２は、ピストンピン４０が挿通されるピストンピン孔を備えている。
【００３７】
スラスト側、反スラスト側スカート部１３０Ａ、１３０Ｂは各々、スカート本体部１３１と繋ぎ部１３２とを備えている。これらスカート部１３０Ａ、１３０は、同じ形状を備えている。スカート本体部１３１は、気筒２の内周壁２Ａ、２Ｂの形状に沿って、周方向に円弧型、気筒軸方向ＡＸに平板状の部材である。繋ぎ部１３２は、スカート本体部１３１とピストンボス１２２とを一体的に繋ぐ部分である。
【００３８】
各スカート本体部１３１は、スラスト側内周壁２Ａ又は反スラスト側内周壁２Ｂと対峙する面に、摺動面１３１Ｓ（第２摺動面）を備えている。摺動面１３１Ｓは、気筒２の内周壁２Ａ、２Ｂ（第１摺動面）と隙間Ｇを置いて対峙する面である。また、摺動面１３１Ｓは、ピストン５の往復動作時に、内周壁２Ａ、２Ｂに対して気筒軸方向ＡＸ（所定の摺動方向）に相対移動し、内周壁２Ａ、２Ｂと摺接、若しくは内周壁２Ａ、２Ｂとの間に空気等の流体を介して浮揚（対向）する面である。この摺動面１３１Ｓは、気筒軸方向ＡＸの断面において、内周壁２Ａ、２Ｂと対峙する方向へ張り出す張出形状部Ｍを有している。本実施形態では、張出形状部Ｍは弓形形状を有している。なお、図４では理解を容易にするために、摺動面１３１Ｓの弓形形状を大きく誇張して描いており、実際には目視では判別困難なミクロンオーダーの張り出しを有する弓形形状である。
【００３９】
＜摺動面のプロファイル＞
続いて、スカート本体部１３１の摺動面１３１Ｓ（張出形状部Ｍ）のプロファイルについて詳細に説明する。図５Ａは、摺動面１３１Ｓのプロファイルを誇張して示す、スカート本体部１３１の気筒軸方向ＡＸ（説明の便宜上、「上」、「下」の方向表示を付している）の模式的な断面図である。図５Ａでは、一対のスカート部のうち、スラスト側スカート部１３０Ａを示している。
【００４０】
弓形形状を有する摺動面１３１Ｓは、気筒軸方向ＡＸの中央部に、最も内周壁２Ａ側に張り出した頂部Ｐを有し、気筒軸方向ＡＸの両端部（上下端部）に最も内周壁２Ａ側への張り出しが小さい裾部Ｑ（Ｑ１、Ｑ２）を有している。つまり裾部Ｑは、摺動面１３１Ｓのうち、ピストン５に首振りが生じていない状態において、相手方摺動面である内周壁２Ａに対して最も離間した位置となる。裾部Ｑは、少なくとも頂部Ｐの摺動方向の下流側に配置されるが、本実施形態ではピストン５が往復動するため、頂部Ｐの両側に裾部Ｑ１、Ｑ２が配置されている。上側の裾部Ｑ１は、ピストン５が上方に移動して摺動面３１Ｓが上方に摺動する際にこの摺動方向の下流端となる部分であり、下側の裾部Ｑ２は、ピストン５が下方に移動して摺動面３１Ｓが下方に摺動する際にこの摺動方向の下流端となる部分である。なお、スカート本体部１３１の頂部Ｐが存在する領域の内部には、可撓性を具備させるために弾性部材１４０（図９参照）が埋め込まれている。この点については後述する。
【００４１】
スカート部１３０は、本来的には、ピストン５の往復動作時における２次運動によってピストン本体１２０の首振りが発生しないよう、気筒２の内周壁２Ａと摺動することが予定されている。しかし、本実施形態では、ピストン５の往復動作時に、摺動面１３１Ｓと内周壁２Ａとの間に隙間Ｇが形成されることが予定されている。つまり、摺動面１３１Ｓは、流体Ｆを介して内周壁２Ａから浮揚する。これにより、スカート部１３０の摺動抵抗を極小化することを可能とする。なお、流体Ｆは、例えば空気、水、或いは０Ｗ−２０クラスの低粘度オイルであり、特に好ましくは空気である。
【００４２】
隙間Ｇが存在している場合、ピストン５の往復動に伴いスカート部１３０Ａに速度ｕが与えられると、周辺に存在する流体Ｆが摺動面間（摺動面１３１Ｓと内周壁２Ａとの間）に引き込まれる。行き場を失った流体Ｆは、前記摺動面間を拡大させる方向に抗力を生じさせる。この抗力が、摺動面１３１Ｓを内周壁２Ａから浮揚させるように作用する。より具体的には、ピストン５の上昇中であって、スカート部３０に上向きに速度ｕ１が与えられたときには、上側の裾部Ｑ１の上方から頂部Ｐに向かって流体Ｆが隙間Ｇに入り込む。これにより、摺動面１３１Ｓと内周壁２Ａとの間に摺動浮揚力が生じる。一方、ピストン５の下降中であって、スカート部３０に下向きに速度ｕ２が与えられたときには、下側の裾部Ｑ２の下方から頂部Ｐに向かって流体Ｆが隙間Ｇに入り込む。これにより、摺動面１３１Ｓと内周壁２Ａとの間に摺動浮揚力が生じる（以下、摺動浮揚という）。摺動面１３１Ｓは、このような摺動浮揚が良好に発現するプロファイルに設定される。
【００４３】
図５Ａに示すように、摺動面１３１Ｓの頂部Ｐと内周壁２Ａとの間の隙間を最小隙間ｈ１、裾部Ｑと内周壁２Ａとの間の隙間を最大隙間ｈ２とし、さらに両者の差分ｈ２−ｈ１を山高さＤ、両者の比率ｈ２／ｈ１を隙間比ｍとする。良好な摺動浮揚を達成するには、流体Ｆの性質に応じて最小隙間ｈ１を設定すると共に、その最小隙間ｈ１に応じた山高さＤ（隙間比ｍ）を設定することが肝要となる。最大隙間ｈ２及び山高さＤは、ｈ１及びｍが設定されることにより、自ずと決定される。
【００４４】
＜摺動面のプロファイル＞
摺動面１３１Ｓを上記の弓形形状とすれば、ピストン５の往復動時に摺動面１３１Ｓと気筒２の内周壁２Ａとが接触するのを抑制して、これらの摺動抵抗を小さくし機械損失を低減することができる。例えば、ピストン５が、その往復動時にいわゆる首振り運動を行って気筒２の中心軸に対して傾いた場合でも、ピストン５の摺動面１３１Ｓと気筒２の内周壁２Ａとが接触することを抑制できる。ただし、本発明者らは、摺動面１３１Ｓを単純に弓形形状にしただけでは十分な摺動浮揚の作用を得ることができず、この作用を効果的に得ることのできる摺動面１３１Ｓのプロファイルがあることを突き止めた。
【００４５】
図５Ｂは、摺動面Ｓａを有する摺動部材Ｃ１が、被摺動面Ｓｂに沿って矢印Ｙ１０で示す方向に摺動することを示した模式図である。摺動面Ｓａは、被摺動面Ｓｂ側に張り出す張出形状を有しており、最も張り出した部分となる頂部Ｐａと、頂部Ｐａの摺動方向（矢印Ｙ１０で示す方向）の下流側に配置されて被摺動面Ｓｂに対して最も離間する裾部Ｑａとを有し、摺動方向の下流側に向かって被摺動面Ｓｂから徐々に離間する形状を有している。
【００４６】
摺動部材Ｃ１が速度Ｕで摺動しているとき、摺動面Ｓａと被摺動面Ｓｂとの間に生じる摺動浮揚力Ｗは、次の式（１）により求めることができる。
【数１】
2018145890.tif 000003
【００４７】
式（１）において、ηは摺動面Ｓａと被摺動面Ｓｂとの間に介在する流体Ｆの粘度であり、Ｂは摺動面の摺動方向の長さ（図５Ｂにおける頂部Ｐａから裾部Ｑａまでの長さ）であり、Ｃは摺動面の摺動方向と直交する方向の長さ（図５Ｂの紙面と直交する方向の長さ）であり、Ｕは摺動面Ｓａの摺動速度である。ｈ１は、最小隙間であって、頂部Ｐａと被摺動面Ｓｂとの間の離間距離、つまり、摺動面Ｓａと被摺動面Ｓｂとの間の隙間寸法の最小値である。ｍは、上述の隙間比であって、裾部Ｑａと被摺動面Ｓｂとの離間距離、つまり、摺動面Ｓａと被摺動面Ｓｂとの間の隙間寸法の最大値を最大隙間ｈ２としたときの、最小隙間ｈ１と最大隙間ｈ２との比率であり、ｍ＝ｈ２／ｈ１で表される。
【００４８】
式（１）において、第２項目を負荷容量係数Ｋｗとすると（Ｋｗ＝６／（ｍ−１）２｛ｌｎｍ−２（ｍ−１）／（ｍ＋１）｝）、浮揚力Ｗはこの負荷容量係数Ｋｗに比例する。
【００４９】
図６は、負荷容量係数Ｋｗと隙間比ｍとの関係を示したグラフである。このグラフに示されるように、摺動浮揚力Ｗは、隙間比ｍが２．２のときに最大となり、隙間比ｍがこの値から離間するほど小さくなる。この知見より、隙間比ｍを２．２近傍に設定すれば高い摺動浮揚力Ｗを得ることができる。具体的には、隙間比ｍを１．５以上５．０以下とすることで、摺動浮揚力Ｗを、図６のラインＬ１以上とすることができる。この場合、摺動浮揚力Ｗとして、その最大値（隙間比ｍが２．２のときの値）の６０％以上となる高い値を得ることができる。
【００５０】
ここで、式（１）に基づくと、最小隙間ｈ１が小さいほど摺動浮揚力は大きくなる。従って、最小隙間ｈ１は小さい方が好ましいように思われる。これに対して、本発明者らは、最小隙間ｈ１について、摺動面Ｓａと被摺動面Ｓｂとの間に生じる摩擦係数μを小さく抑えることのできる最適な範囲が存在することを突き止めた。摩擦係数μの大小は、摺動面Ｓａの摺動浮揚時における摩擦の大小に相当し、摩擦係数μが小さいほど良好な摺動浮揚が実現できることを示す。
【００５１】
図７は、流体Ｆを空気、水、オイルとしたときの、摩擦係数μと最小隙間ｈ１との関係を示したグラフである。流体Ｆとして例示した空気の粘度は１．８×１０−５［Ｐａ・ｓ］、水の粘度は８．９×１０−４［Ｐａ・ｓ］、低粘度オイル０Ｗ−２０の粘度は６．８×１０−３［Ｐａ・ｓ］である。図７のグラフは、エンジン稼働時にピストン５の往復動に伴って所定の被摺動面に沿って摺動する摺動面Ｓａに加えられる荷重の最大値と、式（１）で求められる摺動浮揚力Ｗとが釣り合い、摺動面Ｓａが浮揚するときの最小隙間ｈ１と摩擦係数μとの関係を示している。なお、図７のグラフは、最小隙間ｈ１の変化に伴って隙間比ｍも変化することを示している。
【００５２】
より詳細には、式（１）において、Ｕに、エンジン回転数が代表的な所定の回転数のときの対象となる摺動面Ｓａの平均移動速度を代入し、ηに、流体Ｆの粘度を代入し、摺動浮揚力Ｗに、前記荷重の最大値を代入する。そして、これら値を代入した式（１）から、最大隙間ｈ２と最小隙間ｈ１との差（ｈ２−ｈ１）を所定値としたときの、最小隙間ｈ１の値を算出するとともに、この最小隙間ｈ１等を用いて摩擦係数μを算出する。また、前記所定値の値を振って、最小隙間ｈ１の値を変化させて、各値に対応する摩擦係数μを求めている。例えば、市街地走行を行うときを対象とすると、前記Ｕに対応するエンジン回転数として１３５０ｒｐｍを用い、摺動面Ｓａに加えられる入力荷重を１１７５Ｎとすることができる。
【００５３】
図７には、流体Ｆの各々について、最適な最小隙間ｈ１における摩擦係数μ、つまり最も低い摩擦係数μに比較して、＋２０％だけ摩擦係数μが増加するラインＬ２、Ｌ３、Ｌ４をそれぞれ付記している。この＋２０％のまでの範囲が、極めて良好な摺動浮揚が実現できる範囲である。具体的には、流体Ｆが空気の場合、最小隙間ｈ１は０．７μｍ〜１．３μｍ、水の場合は４．９μｍ〜８．９μｍ、０Ｗ−２０の場合は１８μｍ〜２６μｍとなる。これらが理想的な範囲であるが、当該範囲から若干外れても良好な摺動浮揚を得ることができるので、好ましい最小隙間ｈ１の範囲は、それぞれ、
空気の場合：  ０．５μｍ〜１．５μｍ
水の場合  ：  ３μｍ〜１１μｍ
０Ｗ−２０の場合：  １５μｍ〜３０μｍ
と設定することができる。
【００５４】
上記の結果より、摺動浮揚を達成するために現状で利用可能な流体Ｆの範疇（空気、水、低粘度オイル）において、良好な摺動浮揚が実現できる最小隙間ｈ１の範囲は、０．５μｍ〜３０μｍと設定することができる。この範囲は、エンジン本体１の運転時において確保されるべき最小隙間ｈ１の範囲である。エンジン本体１が運転されると、ピストン５は高熱を帯びて熱膨張する。シリンダブロック３とピストン５とが同じ材質である場合でも、両者は熱分布が異なるのでピストン５の方が大きく熱膨張する。従って、運転時において最小隙間ｈ１の上限値＝３０μｍを確保できるよう、常温を基準とする設計値としては、前記上限値をより大きく設定することが妥当である。この点に鑑み、本実施形態では、常温での最小隙間ｈ１の範囲を０．５μｍ〜４０μｍと設定する。
【００５５】
摺動浮揚において、摺動抵抗の低減の観点から最も望ましい流体Ｆは空気である。空気を隙間Ｇに流入させれば（空気浮揚）、ピストン５の往復動作時における摩擦を小さくすることができるからである。空気浮揚を採用する場合は、エンジン本体１の運転時に最小隙間ｈ１＝０．５μｍ〜１．５μｍが確保されるよう、ピストン５の熱膨張を考慮して、常温における最小隙間ｈ１の設計値を定めることが望ましい。
【００５６】
ここで、摺動面１３１Ｓは、平滑度が高い面であることが望ましい。最小隙間ｈ１は、０．５μｍ〜４０μｍという微小な長さの範囲で選ばれることから、摺動面１３１Ｓが粗い面であると、最小隙間ｈ１の精度が低下する。従って、摺動面１３１Ｓは、その表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が０．４μｍ以下となるような平滑面であることが望ましい。
【００５７】
また、摺動面１３１Ｓを有するスカート本体部１３１と内周壁２Ａの構成部材（シリンダブロック３又はライナー）とは、同一材質とすることが望ましい。これにより、熱膨張差に起因する隙間Ｇの長さ変動、つまり最小隙間ｈ１及び最大隙間ｈ２の変動を抑止することができる。例えば、両者を、鋳型に鋼湯を注型して形成される鋳鋼にて形成することが望ましい。或いは、少なくとも往復動するスカート部１３０（ピストン５）を、線膨張係数の小さい金属、例えばステンレス鋼（鍛造品）にて形成すれば、隙間Ｇの長さ変動を抑制できるので好ましい。
【００５８】
図５Ａでは、摺動面１３１Ｓが弓形形状からなる張出形状部Ｍを備える例を示している。しかし、摺動面１３１Ｓは、気筒軸方向ＡＸの断面において、内周壁２Ａに向けて張り出す張出形状を備える限りにおいて、その態様を問わない。すなわち、最小隙間ｈ１を形成する部分（頂部Ｐ）と、最大隙間ｈ２を形成する部分（裾部Ｑ）とを有していれば、それら両部分の間の形状は必ずしも弓形の曲面形状でなくとも良く、種々の形状を備えていても良い。例えば、頂部Ｐと裾部Ｑとの間の一部又は全部が、気筒軸方向ＡＸの断面において直線的に傾斜した面、階段状に傾斜した面であっても良い。
【００５９】
図８（Ａ）は、隙間比ｍが適正値（ｍ＝２．２）である場合のスカート部１３０Ａの浮揚状態を示す図、図８（Ｂ）は、隙間比ｍが適正値よりも大きい場合のスカート部１３０Ａの浮揚状態を示す図である。最小隙間ｈ１が流体Ｆの種別に応じて上記の範囲内に設定され、且つ、隙間比ｍが適正値に設定され、ピストン５の往復動に伴いスカート部１３０Ａに速度ｕが与えられると、図８（Ａ）に示す通り、周辺の流体Ｆが摺動面１３１Ｓと内周壁２Ａとの間の隙間Ｇに流入する。流入した流体Ｆは、行き場を失うことになる（堰き止め効果）。この流体Ｆの堰き止め効果により、摺動面１３１Ｓを内周壁２Ａから離間させる抗力（浮揚力）が発生し、摺動面１３１Ｓが内周壁２Ａから浮揚する。
【００６０】
これに対し、隙間比ｍが適正値よりも大きい場合、すなわち、最大隙間ｈ２が過度に大きい場合、図８（Ｂ）に示すように、周辺の流体Ｆは隙間Ｇに流入するものの、上記の堰き止め効果が過剰となって隙間Ｇに流入できない流体ＦＡの割合が多くなる。このため、隙間Ｇへの流体Ｆの流入量が小さくなり、これに伴い浮揚力も小さくなる。従って、良好な摺動浮揚を実現できない。一方、隙間比ｍが適正値よりも大きい場合、摺動面１３１Ｓが平板に近づくこととなる。このため、同様に隙間Ｇへの流体Ｆの流入量が小さくなり、浮揚力も小さくなる。
【００６１】
＜張出形状部への可撓性付与構造＞
本実施形態では、スカート本体部１３１の張出形状部Ｍが部分的に可撓性を有する。図９は、部分的に可撓性が付与された張出形状部Ｍの一例を示す模式的な断面図である。張出形状部Ｍの頂部Ｐが存在する領域は、張出形状部Ｍの他の領域に比べて、径方向Ｒ（対峙する方向）において大きい可撓性を有している。この可撓性の施与のため、所定の弾性を有する弾性部材１４０が、頂部Ｔが存在する領域において張出形状部Ｍ（スカート本体部１３１）の内部に埋め込まれている。張出形状部Ｍの、弾性部材１４０を覆う他の部分は、所定の剛性を有する剛性部材にて形成されている。
【００６２】
摺動面１３１Ｓが、気筒軸方向ＡＸに幅ｃ１（一対の裾部Ｑ間の距離）を有するとすると、その幅ｃ１の気筒軸方向ＡＸの中心に頂部Ｐが存在する。弾性部材１４０は、摺動面１３１Ｓのうち、頂部Ｐおよびその周辺を含む幅ｃ２の領域の背面に埋め込まれている。頂部Ｐの形態にも依るが、好ましい幅ｃ１と幅ｃ２との比は、ｃ１：ｃ２＝１：０．１〜０．４程度、特にｃ１：ｃ２＝１：０．２５程度である。これにより、摺動面１３１Ｓのうち幅ｃ２の領域は、他の領域に比べて易変形性となり、径方向Ｒに可撓性を具備することになる。このような工夫を施すのは、頂部Ｐ及びその周辺領域が内周壁２Ａに圧接された場合に、頂部Ｐ付近をスカート本体部１３１内に没入させ、その磨耗を抑止するためである。
【００６３】
弾性部材１４０としては、少なくとも径方向Ｒに弾性を有する部材であって、気筒２内の温度への耐熱性を有する部材であれば、種々の材質のものを採用することができる。例えば、スカート本体部１３１の素材（例えば鋳鋼）よりも大きい弾性を有するように調製された金属やセラミックスを、弾性部材１４０として用いることができる。好ましい弾性部材１４０は、金属やセラミックスの多孔質体である。
【００６４】
金属の多孔質体は、例えば発泡剤を混練した金属材料を発泡成形してなる発泡金属である。前記金属材料としては、例えば銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルクロム合金などを用いることができる。セラミックスの多孔質体としては、例えば炭化ケイ素、アルミナ又はジルコニアの多孔質体を用いることができる。セラミックス多孔質体は、例えば多孔質基材に金属アルコキシドの溶液を含浸させ、これを所定温度で焼成処理することにより作成することができる。このように、弾性部材１４０を金属やセラミックスの多孔質体とすれば、弾性部材１４０の制作時に、気孔率を調整することで所望の弾性（可撓性）を得ることができる。従って、摺動面１３１Ｓに作用する入力荷重ｗに適した弾性部材１４０を容易に制作することができる。
【００６５】
図１０は、スカート部の変形例を示す図であって、ツイン型スカート部１３００を示す模式的な断面図である。ツイン型スカート部１３００は、それぞれ頂部付近に弾性部材１４０を含む２つのスカート本体部１３１が、気筒軸方向ＡＸに配列された構造を有している。つまり、ツイン型スカート部１３００は、張出形状部Ｍを有する摺動面１３１Ｓが、気筒軸方向ＡＸに直列に並ぶ構造を有している。個々の摺動面１３１Ｓにおいて、好ましい幅ｃ１と幅ｃ２との比は上記と同じである。なお、摺動面１３１Ｓが、気筒軸方向ＡＸに３又はそれ以上に直列に並ぶ構造としても良い。
【００６６】
本実施形態のスカート部１３０は、弾性部材１４０がスカート本体部１３１の内部に埋め込まれた構造を備える。このようなスカート部１３０の製法の一例を、図１１（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて説明する。先ず、図１１（Ａ）に示すように、スカート本体部１３１において張出形状部Ｍが形成されるベースとなる基部１３３の表面全体に、弾性部材膜１４１を形成する。基部１３３は、弾性部材膜１４１よりも高い剛性を有する部材である。弾性部材膜１４１は、弾性部材１４０の構成部材であって、例えば金属又はセラミックス等の多孔質体からなる。弾性部材１４０は、基部１３３への弾性部材膜１４１の材料の塗布、弾性部材膜１４１の成形片の接着又は溶着等により形成することができる。
【００６７】
次に、図１１（Ｂ）に示すように、弾性部材膜１４１の不要部分を除去し、弾性部材１４０に相当する部分だけを基部１３３上に残存させる。つまり、基部１３３の気筒軸方向の中央に、幅ｃ２の弾性部材１４０を形成する。続いて、図１１（Ｃ）に示すように、弾性部材１４０及び基部１３３の表面を覆うように、コート層１３４を設ける。コート層１３４の材料は、基部１３３と同じ材料とすることが望ましい。そして、図１１（Ｄ）に示すように、コート層１３４の表面に切削、研磨等の加工を行うことにより、弓形の張出形状部Ｍを形成する。当該張出形状部Ｍの表面が摺動面１３１Ｓとなる。
【００６８】
＜可撓性を有する張出形状部の意義＞
摺動面１３１Ｓの頂部Ｐが存在する領域に可撓性を具備させることにより、頂部Ｐを磨耗させないようにすることができる。頂部Ｐが磨耗しないということは、上述の最小隙間ｈ１を維持できることに繋がる。つまり、好ましい最小隙間ｈ１＝０．５μｍ〜４０μｍ、及び隙間比ｍ＝１．５〜５．０を維持し、良好な摺動浮揚を発現させ続けることができるようになる。
【００６９】
図１２は、スカート部１３０の摺動面１３１Ｓのプロファイルのバリエーションを示す、模式的な断面図である。摺動面１３１Ｓのプロファイルにおいて重要になるのは、頂部Ｐと裾部Ｑの高低差である山高さＤである。山高さＤは、頂部Ｐにおける隙間幅である最小隙間ｈ１と、裾部Ｑにおける隙間幅である最大隙間ｈ２により決まり、結局、隙間比ｍ＝ｈ２／ｈ１が意味を持つ。図８（Ａ）、（Ｂ）において説明した通り、隙間比ｍによって隙間Ｇに流入する流体Ｆの堰き止め効果が変わり、浮揚力が変化するからである。
【００７０】
一方、隙間比ｍが適正範囲に維持される限りにおいて、前記堰き止め効果は頂部Ｐと裾部Ｑとを繋ぐ形状には大きく影響を受けない。図１２の断面ラインｆ１、ｆ２、ｆ３は、それぞれ断面形状を異にする摺動面１３１Ｓであるが、最小隙間ｈ１及び最大隙間ｈ２が同一（隙間比ｍが同一）であるので、前記堰き止め効果については大差がない。断面ラインｆ１は、頂部Ｐを中心とする所定幅の中央領域が平坦な形状を有する。断面ラインｆ２は、上掲の弓形形状に相当する。断面ラインｆ３は、頂部Ｐと裾部Ｑとの間において、断面ラインｆ２よりも大きく凹没した形状を有している。このことから、例えばスカート部１３０の使用初期において断面ラインｆ２を有する摺動面１３１Ｓが、断面ラインｆ３を有するように磨耗したとしても、初期の浮揚力を維持できると言うことができる。
【００７１】
図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、弾性部材１４０を備えたスカート本体部１３１の磨耗状況の説明図である。図１３（Ａ）は、使用初期状態のスカート本体部１３１の断面形状を示している。図中には、頂部Ｐの存在する領域であって弾性部材１４０が埋め込まれている中央領域Ａ１と、中央領域Ａ１の両側の側部領域Ａ２（他の領域）とを示している。摺動面１３１Ｓと内周壁２Ａとの間の隙間は、頂部Ｐにおいて最小隙間ｈ１、裾部Ｑにおいて最大隙間ｈ２である。
【００７２】
摺動面１３１Ｓは、上述の通り摺動浮揚するが、エンジンの運転条件によっては、また大きな荷重ｗがスカート部１３０に付加された場合等には浮揚せず、内周壁２Ａに接触する。図１３（Ｂ）は、摺動面１３１Ｓが内周壁２Ａに荷重ｗを伴って接触している状態を示している。この場合、頂部Ｐの存在する中央領域Ａ１は、弾性部材１４０によって径方向Ｒの可撓性が付与されているので、径方向Ｒに縮むことになる。つまり、摺動面１３１Ｓの内周壁２Ａへの接触により生じる接触エネルギーが、摩擦エネルギーではなく、変形エネルギーに変換される。一方、側部領域Ａ２は中央領域Ａ１よりも高い剛性を有しているので、前記接触によっては縮まない。このため、側部領域Ａ２の、中央領域Ａ１に近い部分が内周壁２Ａと強く摩擦する摩擦部分Ｂとなる。摩擦部分Ｂは、前記接触が多数回発生すると磨耗することになる。
【００７３】
図１３（Ｃ）は、前記磨耗が生じた後のスカート本体部１３１の断面形状を示している。側部領域Ａ２において、摩擦部分Ｂが磨耗し、肉厚が減少して摺動面１３１Ｓが減退している。図中の点線１３１Ｓ−Ａは、磨耗前の摺動面１３１Ｓの断面ラインを示す。両者の関係は、図１２の断面ラインｆ２とｆ３との関係に相当する。しかし、中央領域Ａ１については、弾性部材１４０の埋込による退避効果によって、磨耗が発生していない。つまり、最小隙間ｈ１は、図１３（Ａ）の使用初期状態と同じである。当然、最大隙間ｈ２も使用初期状態と同じであるので、隙間比ｍも不変である。従って、磨耗後の摺動面１３１Ｓは、使用初期状態と同じ浮揚力を発現することができる。
【００７４】
＜作用効果＞
以上説明した第１実施形態によれば、スカート部１３０Ａ、１３０Ｂの摺動面１３１Ｓが張出形状部Ｍを有し、内周壁２Ａ、２Ｂ側へ最も張り出した部分となる頂部Ｐと内周壁２Ａ、２Ｂとの最小隙間ｈ１が、０．５μｍ〜４０μｍの範囲に設定され、最小隙間ｈ１と最大隙間ｈ２との隙間比ｈ２／ｈ１が１．５〜５．０の範囲に設定される。このため、ピストン５の往復動作時に、気筒２の内周壁２Ａ、２Ｂとスカート部１３０Ａ、１３０Ｂの摺動面１３１Ｓとの間に流入する流体Ｆによって、摺動面１３１Ｓを内周壁２Ａ、２Ｂから各々浮揚させることが可能となる。従って、スカート部１３０Ａ、１３０Ｂの摺動抵抗を格段に低減することができる。
【００７５】
さらに、張出形状部Ｍの頂部Ｐが存在する中央領域Ａ１は、中央領域Ａ１の両側の側部領域Ａ２に比べて、径方向Ｒにおいて大きい可撓性を有する。つまり、中央領域Ａ１は前記可撓性の施与によって易変形性とされている。このため、摺動面１３１Ｓが内周壁２Ａ、２Ｂに対して径方向Ｒに荷重ｗ（入力荷重）をもって互いに接触した場合、接触エネルギーが変形エネルギーに変換され、頂部Ｐの中央領域Ａ１が縮む方向に変形することになる。
【００７６】
一方、側部領域Ａ２は中央領域Ａ１のような可撓性を具備しない剛性部分であるので、容易に変形はせず、内周壁２Ａ、２Ｂと接触して接触エネルギーを受けることになる。このため、側部領域Ａ２は磨耗し得る。しかし、たとえ前記磨耗が生じ得る状況となったとしても、最小隙間ｈ１を作る頂部Ｐは前記変形によって実質的に磨耗しない。従って、摺動面１３１Ｓの摺動浮揚を実現するための最小隙間ｈ１並びに隙間比ｍは保たれ、低い摺動抵抗を維持することができる。
【００７７】
また、張出形状部Ｍが、所定の剛性を有する剛性部材にて形成され、前記可撓性の施与のため、所定の弾性を有する弾性部材１４０が、中央領域Ａ１において張出形状部Ｍの内部に埋め込まれる構造を有する。これにより、張出形状部Ｍにおいて、頂部Ｐが存在する中央領域Ａ１を他の領域に比べて大きい可撓性を具備する構造を、簡易に形成することができる。
【００７８】
［摺動構造体の第２実施形態］
図１４（Ａ）は、本発明の張出形状部が適用可能な第２実施形態のピストン５Ａ（第２部材）の正面図、図１４（Ｂ）は、ピストン５Ａの側面図である。図１５は、図１４（Ａ）のＸＶ−ＸＶ線断面図、図１６は、図１４（Ａ）のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。ピストン５Ａは、ピストン本体２０と、ピストン本体２０の気筒軸方向ＡＸの下方に配置されるスカート部３０とを含む。第１実施形態とは異なり、本実施形態ではピストン本体２０とスカート部３０とは別体である。スカート部３０は、気筒２のスラスト側内周壁２Ａ（第１摺動面）と対峙するスラスト側スカート部３０Ａと、反スラスト側内周壁２Ｂ（第１摺動面）と対峙する反スラスト側スカート部３０Ｂとを含む。
【００７９】
ピストン本体２０は、コンロッド８の上端のスモールエンド８Ａと、ピストンピン４１により連結されている。ピストン本体２０に対して一対のスカート部３０Ａ、３０Ｂは、チルト機構によって、気筒軸方向ＡＸに揺動可能とされている。具体的には、スラスト側スカート部３０Ａはスラスト側スカートピン４２Ａにて、反スラスト側スカート部３０Ｂは反スラスト側スカートピン４２Ｂにて、それぞれピストン本体２０と回動自在に結合されている。つまり、第２実施形態では、スカート部３０Ａ、３０Ｂが、各々スカートピン４２Ａ、４２Ｂでピストン本体２０に対して結合される構造によって、スカート部３０Ａ、３０Ｂを所定範囲で気筒軸方向ＡＸに揺動可能とされている。
【００８０】
一対のスカートピン４２Ａ、４２Ｂの間にピストンピン４１が配置される態様で、３つのピン４１、４２Ａ、４２Ｂが平行に並んでいる。ピストン本体２０に首振りが生じていない状態（図１４）では、ピストンピン４１とスカートピン４２Ａ、４２Ｂとは、同じ高さ位置に存在することになる。なお、スラスト側スカートピン４２Ａはピストンピン４１よりも反スラスト側に配置され、反スラスト側スカートピン４２Ｂはピストンピン４１よりもスラスト側に配置されている。
【００８１】
ピストン本体２０は、円柱状のヘッド部２０Ａと、ヘッド部２０Ａから下方へ延出した一対のピストンボス２４とを含む。ヘッド部２０Ａは、冠面２１、裏面２２及び周壁２３を含む。冠面２１は、ヘッド部２０Ａの上面であり、燃焼室６の底面を形成する面である。裏面２２は、冠面２１の反対側の面である。一対のピストンボス２４は、裏面２２から鉛直下方に延び出している。周壁２３は、気筒２の内周壁よりも僅かに小さい外径を有する円筒面である。周壁２３には、気筒軸方向に並ぶ複数のリング溝２３１が凹設されている。リング溝２３１には、燃焼室６の気密性を保つためのピストンリング（図示せず）が嵌め込まれる。
【００８２】
一対のピストンボス２４は、互いに平行に並ぶ平板状の部材であり、それぞれピストンピン孔２５、スラスト側スカートピン孔２６Ａ及び反スラスト側スカートピン孔２６Ｂが穿孔されている。ピストンピン孔２５は、コンロッド８との連結部を構成する孔であり、上述のピストンピン４１が挿通される。図１６に示されているように、ピストンピン孔２５の通し孔を有するコンロッド８のスモールエンド８Ａは、一対のピストンボス２４の間に嵌め込まれ、ピストンピン４１はピストンピン孔２５とスモールエンド８Ａとを貫通している。スカートピン孔２６Ａ、２６Ｂは、スカート部３０Ａ、３０Ｂを揺動可能に支持するピン孔である。スラスト側スカートピン孔２６Ａは、上述のスラスト側スカートピン４２Ａを挿通させるための貫通孔であり、反スラスト側スカートピン孔２６Ｂは、反スラスト側スカートピン４２Ｂを挿通させるための貫通孔である。
【００８３】
一対のスカート部３０Ａ、３０Ｂは各々、スカート本体部３１とアーム部３２とを備えている。スカート本体部３１は、気筒２の内周壁２Ａ、２Ｂの形状に沿って、周方向に円弧型、気筒軸方向ＡＸに平板状の部材である。スカート本体部３１は、スラスト側内周壁２Ａ又は反スラスト側内周壁２Ｂと対峙する面に、摺動面３１Ｓ（第２摺動面）を備えている。摺動面３１Ｓは、ピストン５の往復動作時に、内周壁２Ａ、２Ｂと摺接、若しくは内周壁２Ａ、２Ｂとの間に空気等の流体を介して浮揚（対向）する面である。この摺動面３１Ｓは、気筒軸方向ＡＸの断面において、内周壁２Ａ、２Ｂ側へ張り出す弓形形状（張出形状）を有している。
【００８４】
アーム部３２は、スカート本体部３１の裏面から気筒２の径方向内側に向けて延び出している。本実施形態ではアーム部３２は、スカート本体部３１の周方向の一端側から延び出す第１アーム３２Ａと、他端側から延び出す第２アーム３２Ｂとからなる。アーム３２Ａ、３２Ｂは、それぞれ、スカート本体部３１の裏面に繋がる連結部３２１と、突出先端である先端部３２２とを有している。アーム３２Ａ、３２Ｂの先端部３２２付近には、それぞれスカートピン４２Ａ、４２Ｂを挿通させるためのピン通し孔３３Ａ、３３Ｂが穿孔されている。
【００８５】
一対のスカート部３０Ａ、３０Ｂは、図１６に示すように、互いの摺動面３１Ｓが反対方向を向くように配置される。そして、スラスト側スカート部３０Ａの第１アーム３２Ａと反スラスト側スカート部３０Ｂの第２アーム３２Ｂとが隣り合い、スラスト側スカート部３０Ａの第２アーム３２Ｂと反スラスト側スカート部３０Ｂの第１アーム３２Ａとが隣り合うように配置される。第１アーム３２Ａの連結部３２１は、スカート本体部３１の周方向端部よりもやや内側の位置に繋がっている。これにより、当該連結部３２１の周方向外側には、段部３２３が形成されている。段部３２３は、相手方の第２アーム３２Ｂの先端部３２２を収容する空間を形成している。
【００８６】
以上の通り構成されたスカート部３０Ａ、３０Ｂにおいて、それぞれの摺動面３１Ｓに、第１実施形態において図５Ａ、図９に基づいて説明した、弾性部材１４０を備える張出形状部Ｍが適用される。すなわち、摺動面３１Ｓは、内周壁２Ａ、２Ｂに向けて張り出す弓形形状を有し、隙間をおいて対峙している。その隙間の最小隙間ｈ１は、上述の通り０．５μｍ〜４０μｍの範囲であり、隙間比ｍ＝１．５〜５．０とされる。また、摺動面３１Ｓの頂部Ｐに存在する領域の内側には、当該頂部Ｐに可撓性を付与するために弾性部材（図示せず）が埋め込まれている。
【００８７】
第２実施形態のスカート部３０Ａ、３０Ｂは、ピストン５に加速度又は減速度が作用すると、スカートピン４２Ａ、４２Ｂの軸回りに揺動する。この揺動により、摺動面３１Ｓの頂部の位置は気筒軸方向ＡＸにシフトする。このような揺動が生じても、最小隙間ｈ１＝０．５μｍ〜４０μｍ、隙間比ｍ＝１．５〜５．０の関係は維持され、良好な摺動浮揚が達成される。また、摺動面３１Ｓが内周壁２Ａ、２Ｂに接触した場合でも、摺動面３１Ｓの頂部は前記可撓性によって退避変形するので磨耗しない。従って、上記最小隙間ｈ１及び隙間比ｍを維持することができる。
【００８８】
［摺動構造体の第３実施形態］
図１７は、本発明の張出形状部が適用可能な第３実施形態のピストン５Ｂ（第２部材）の例を示す正面図である。図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図、図１９は、図１８のＩＸＸＡ−ＩＸＸＡ線断面及びＩＸＸＢ−ＩＸＸＢ線断面を複合的に示す断面図である。ピストン５Ｂは、ピストン本体５２０と、ピストン本体５２０の気筒軸方向ＡＸの下方に配置されるスカート部５３０とを含む。スカート部５３０は、気筒軸方向ＡＸに配列された上スカート部５４０及び下スカート部５５０を備える。
【００８９】
ピストン本体５２０は、円柱状のヘッド部５２０Ａと、ヘッド部５２０Ａから下方へ延出した一対のピストンボス５２４とを含む。ヘッド部５２０Ａは、冠面５２１、裏面５２２及び周壁５２３を含む。冠面５２１は、燃焼室６（図１）の底面を形成する面である。裏面５２２は、冠面５２１の反対側の面であって、一対のピストンボス５２４は、裏面５２２から鉛直下方に延び出している。周壁５２３は、気筒２の内周壁と対峙するヘッド部２０Ａの外周面であり、ピストンリング（図示せず）が嵌め込むための複数のリング溝を有する。
【００９０】
一対のピストンボス５２４は、互いに平行に並ぶ平板状の部材であり、それぞれピストンピン孔５２５、上スカートピン孔５２６及び下スカートピン孔５２７が穿孔されている。ピストンピン孔５２５にはピストンピン４３が挿通され、ピストン本体５２０をコンロッド８のスモールエンド８Ａと連結している。上スカートピン孔５２６は、ピストンピン孔５２５よりも上側に配置され、下スカートピン孔５２７は、ピストンピン孔５２５よりも下側に配置されている。ピストンピン孔５２５と、スカートピン孔５２６、５２７とは、気筒軸方向ＡＸ（上下方向）に沿って直列に並んでいる。
【００９１】
第２実施形態では、一つのスカート部３０が具備されている例を示したが、この第３実施形態では、ピストンピン４３を挟んで気筒軸方向ＡＸに、２つのスカート部５４０、５５０が配置される例を示す。スカート部５４０、５５０は、チルト機構によって、それぞれ気筒軸方向ＡＸに揺動可能とされている。具体的には、上スカート部５４０は上スカートピン４４にて、下スカート部５５０は下スカートピン４５にて、それぞれピストン本体５２０と回動自在に結合されている。上スカートピン４４、下スカートピン４５は各々、上述の上スカートピン孔５２６、下スカートピン孔５２７に挿通されている。ピストンピン４３及びスカートピン４４、４５は、気筒２のスラスト側内周壁２Ａと反スラスト側内周壁２Ｂとの径方向中間において、気筒軸方向ＡＸに沿って直列に並んでいる。
【００９２】
上スカート部５４０は、スラスト側スカート部５４０Ａ及び反スラスト側スカート部５４０Ｂを備える。一対のスカート部５４０Ａ、５４０Ｂは各々、スカート本体部５４１とアーム部５４２とを備えている。各スカート本体部５４１は、気筒２の内周壁２Ａ、２Ｂの形状に沿った円弧型の平板部材であり、それぞれ内周壁２Ａ、２Ｂと対峙する面に、摺動面５４１Ｓ（第２摺動面）を備えている。摺動面５４１Ｓは、ピストン５の往復動作時に、内周壁２Ａ、２Ｂと摺接、若しくは内周壁２Ａ、２Ｂとの間に空気等の流体を介して浮揚（対向）する面である。摺動面５４１Ｓは、気筒軸方向ＡＸの断面において、内周壁２Ａ、２Ｂ側へ張り出す弓形形状を有している。
【００９３】
同様に、下スカート部５５０は、スラスト側スカート部５５０Ａ及び反スラスト側スカート部５５０Ｂを備える。一対のスカート部５５０Ａ、５５０Ｂは各々、スカート本体部５５１とアーム部５５２とを備えている。各スカート本体部５５１は、それぞれ内周壁２Ａ、２Ｂと対峙する面に、摺動面５５１Ｓ（第２摺動面）を備えている。摺動面５５１Ｓは、ピストン５の往復動作時に、内周壁２Ａ、２Ｂと摺接、若しくは内周壁２Ａ、２Ｂとの間に空気等の流体を介して浮揚（対向）する面である。摺動面５５１Ｓもまた、気筒軸方向ＡＸの断面において、内周壁２Ａ、２Ｂ側へ張り出す弓形形状を有している。
【００９４】
上スカート部５４０において、スラスト側スカート部５４０Ａのアーム部５４２は、スカート本体部５４１の周方向両側に設けられており、それぞれ径方向内側に突設されたスカートボス５４２Ａを有する。同様に、反スラスト側スカート部５４０Ｂのアーム部５４２も、スカート本体部５４１の周方向両側に設けられており、それぞれ径方向内側に突設されたスカートボス５４２Ｂを有する。スカートボス５４２Ａにはピン通し孔５４３が、スカートボス５４２Ｂにはピン通し孔５４４が、それぞれ穿孔されている。ピストンボス５２４の上スカートピン孔５２６と、スカートボス５４２Ａ、５４２Ｂのピン通し孔５４３、５４４とが位置合わせされ、上スカートピン４４が挿通されている。これにより、一対のスカート部５４０Ａ、５４０Ｂは、上スカートピン４４回りに揺動可能とされている。
【００９５】
下スカート部５５０も上記と同様である。スラスト側、反スラスト側スカート部５５０Ａ、５５０Ｂの一対のアーム部５５２は、それぞれ径方向内側に突設されたスカートボス５５２Ａ、５５２Ｂを有する。スカートボス５５２Ａにはピン通し孔５５３）が、スカートボス５５２Ｂにはピン通し孔５５４が、それぞれ穿孔されている。ピストンボス５２４の下スカートピン孔５２７と、スカートボス５５２Ａ、５５２Ｂのピン通し孔５５３、５５４とが位置合わせされ、下スカートピン４５が挿通されている。これにより、一対のスカート部５５０Ａ、５５０Ｂは、下スカートピン４５回りに揺動可能とされている。
【００９６】
上、下スカート部５４０、５５０のスラスト側、反スラスト側の摺動面５４１Ｓ、５５１Ｓ（図１７では、張出形状を誇張して描いている）は、隙間Ｇを置いて気筒２の内周壁２Ａ、２Ｂと各々対峙している。ピストン５の往復動に伴いスカート部５４０、５５０に速度が与えられると、周辺に存在する流体Ｆが隙間Ｇに引き込まれ、摺動面５４１Ｓ、５５１Ｓを摺動浮揚させる。摺動面５４１Ｓ、５５１Ｓは、このような摺動浮揚が実現されるよう、先に図５Ａに基づき説明したように、摺動面５４１Ｓ、５５１Ｓの頂部となる部分と内周壁２Ａ、２Ｂとの間の最小隙間ｈ１が０．５μｍ〜４０μｍ、摺動面５４１Ｓ、５５１Ｓの裾部と内周壁２Ａ、２Ｂとの間の最大隙間ｈ２と前記最小隙間ｈ１の比である隙間比ｍが、ｈ２／ｈ１＝１．５〜５．０の範囲に設定される。また、摺動面５４１Ｓ、５５１Ｓの頂部に存在する領域の内側には、当該頂部に可撓性を付与するために弾性部材（図示せず）が埋め込まれている。
【００９７】
上、下スカート部５４０、５５０は、ピストン５に加速度又は減速度が作用すると、スカートピン４４、４５の軸回りに揺動する。この揺動により、摺動面３１Ｓの頂部の位置は気筒軸方向ＡＸにシフトする。このような揺動が生じても、最小隙間ｈ１＝０．５μｍ〜４０μｍ、隙間比ｍ＝１．５〜５．０の関係は維持されるよう、摺動面５４１Ｓ、５５１Ｓのプロファイルが設定されている。これにより、良好な摺動浮揚が達成される。また、摺動面５４１Ｓ、５５１Ｓが内周壁２Ａ、２Ｂに接触した場合でも、摺動面５４１Ｓ、５５１Ｓの頂部は前記可撓性によって退避変形するので磨耗しない。従って、上記最小隙間ｈ１及び隙間比ｍを維持することができる。
【００９８】
［摺動構造体の第４実施形態］
図２０は、本発明の第４実施形態であって、上述の張出形状部が軸受け部に適用される場合の実施形態を示す断面図である。第４実施形態に係る摺動構造体は、軸受け部材６１（第１部材）と、この軸受け部材６１で回転自在に軸支される軸部材６２（第２部材）とを含む。第４実施形態がクランク軸７に適用される場合、例えば、軸部材６２がクランクジャーナル７１、軸受け部材６１がクランクジャーナル７１を軸支する軸受けメタル７Ａ（図２）である。あるいは、軸部材６２がクランクピン７２、軸受け部材６１がコンロッド８のビッグエンド８Ｂの内周面に組み入れられる軸受けメタル（図示せず）である。
【００９９】
軸受け部材６１の内周面６１Ａと、軸部材６２の外周面６２Ａとは、径方向に所定の隙間Ｇを置いて対峙している。ここでは、内周面６１Ａに張出形状部６３を備えた摺動面６３Ｓが、内周面６１Ａの周方向に複数連設されている例を示している。各々の摺動面６３Ｓは、外周面６２Ａに向けて張り出した形状を有し、最も張り出した部分である頂部Ｐと、最も外周面６２Ａに対して離間した位置となる裾部Ｑとを備えている。張出形状部６３を有する摺動面６３Ｓは、内周面６１Ａ又は外周面６２Ａの少なくとも一方に存在していれば良く、外周面６２Ａに設けられていても、或いは、内周面６１Ａ及び外周面６２Ａの双方に設けられていても良い。
【０１００】
ここでは、摺動面６３Ｓを有する軸受け部材６１が、軸部材６２に対して矢印Ｈ１の方向（摺動方向Ｈ１）に相対移動することを想定している。この摺動方向Ｈ１において、頂部Ｐよりも下流側に裾部Ｑが配置されている。頂部Ｐにおける摺動面６３Ｓと外周面６２Ａとの隙間が最小隙間ｈ１であり、裾部Ｑにおける摺動面６３Ｓと外周面６２Ａとの隙間が最大隙間ｈ２である。なお、一つの摺動面６３Ｓの摺動方向Ｈ１の上流側の裾部Ｑは、隣接する摺動面６３Ｓの下流側の裾部Ｑに連なっている。この摺動面６３Ｓのプロファイルが、最小隙間ｈ１＝０．５μｍ〜４０μｍ、隙間比ｍ＝１．５〜５．０となるように設定されている。
【０１０１】
また、張出形状部６３の頂部Ｐが存在する領域について、張出形状部６３の他の領域よりも大きい可撓性を具備させるために、弾性部材６４が埋め込まれている。この弾性部材６４は、第１〜第３実施形態において説明した弾性部材１４０と同等の部材である。
【０１０２】
軸受け部材６１が摺動方向Ｈ１に措定の回転速度で相対移動すると、隙間Ｇに存在する流体に矢印Ｈ２の方向（流体流入方向Ｈ２）のフローが生じる。つまり、裾部Ｑから頂部Ｐに向けて、流体が流れ込む。摺動面６３Ｓのプロファイルが上記の通り設定されているので、摺動面６３Ｓは外周面６２Ａに対して摺動浮揚するようになる。また、摺動面６３Ｓが外周面６２Ａに接触した場合でも、摺動面６３Ｓの頂部Ｐは前記可撓性によって退避変形するので磨耗しない。従って、上記最小隙間ｈ１及び隙間比ｍを維持することができる。
【０１０３】
［他の変形実施形態の説明］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、摺動浮揚を実現可能な流体Ｆとして、空気、水、低粘度オイル０Ｗ−２０を例示した。オイルは、０Ｗ−２０と同程度若しくはそれ以下の粘度ものであれば、他のオイルを用いることができる。また、流体Ｆとして水を用いる場合は、防錆剤を添加することが望ましい。防錆剤としては、例えば、メチルモルホリン、エチルモルホリン等のアルキルモルホリン類、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン等の有機アミン類、カルボン酸アルカリ金属塩等からなる群の１種又は２種以上を用いることができる。
【０１０４】
また、流体Ｆとして空気を選択し、スカート部３０等について空気浮揚を行わせる場合において、エンジンの低回転領域、高負荷領域など、空気浮揚が難しい条件となる場合がある。この場合、空気浮揚が難しい条件が揃うタイミングに、摺動面３１Ｓと内周壁２Ａ、２Ｂとの間の隙間に、水や低粘度オイルを供給し、摺動抵抗を低下させるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１０５】
１  エンジン本体
２  気筒
２Ａ、２Ｂ  スラスト側、反スラスト側内周壁（第１摺動面）
３  シリンダブロック（第１部材）
５、５Ａ、５Ｂ  ピストン（第２部材）
７  クランク軸
７Ａ  軸受けメタル
１２０  ピストン本体
１３０  スカート部
１３１  スカート本体部
１３１Ｓ  摺動面（第２摺動面）
１４０  弾性部材
２０  ピストン本体
３０  スカート部
３０Ａ、３０Ｂ  スラスト側、反スラスト側スカート部
３１  スカート本体部
３１Ｓ  摺動面（外周壁）
６１  軸受け部材（第１部材）
６２  軸部材（第２部材）
６２Ａ  外周面（第２摺動面）
６３  張出形状部
６３Ｓ  摺動面（第１摺動面）
６４  弾性部材
Ｇ  隙間
Ｐ  頂部
Ｑ  裾部
Ｆ  流体
Ｍ  張出形状部
ｈ１  最小隙間
ｈ２  最大隙間
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2018145890.tif 000018
【図１５】
2018145890.tif 000019
【図１６】
2018145890.tif 000020
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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