(57)【要約】【課題】エンジンの気筒内壁面と摺接するスカート部の外表面に複数の条痕溝が周方向に形成されたエンジンのピストンにおいて、条痕溝のオイル保持量の増大と周方向へのオイル逃げの抑制とを図り、ピストンスカート部の外表面と気筒内壁面との間に均一な潤滑性を確保する。【解決手段】エンジンの気筒内壁面と摺接するスカート部の外表面に複数の条痕溝７…７が周方向に形成されたエンジンのピストンにおいて、条痕溝７…７を波状に形成する。条痕溝７の長さが大きくなり、条痕溝７のオイル保持量が相対的に多くなる。波状条痕溝７の変位部分Ａ，Ｂがオイル逃げの障害になり、条痕溝７内のオイルが周方向に逃げるためには蛇行しなければならず、条痕溝７内のオイルが条痕溝７に沿って周方向に逃げ難くなる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの気筒内壁面と摺接するスカート部の外表面に複数の条痕溝が周方向に形成されたエンジンのピストンであって、
前記条痕溝が波状に形成されていることを特徴とするエンジンのピストン。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンのピストンであって、
前記波状条痕溝のうち反ピストンヘッド側への変位部分が隣接する波状条痕溝同士で相互に周方向にずれて位置していることを特徴とするエンジンのピストン。
【請求項３】
請求項１に記載のエンジンのピストンであって、
前記波状条痕溝のうちピストンヘッド側への変位部分がピストンヘッド側で隣接する波状条痕溝の反ピストンヘッド側への変位部分と周方向にほぼ一致して位置し、反ピストンヘッド側への変位部分が反ピストンヘッド側で隣接する波状条痕溝のピストンヘッド側への変位部分と周方向にほぼ一致して位置していることを特徴とするエンジンのピストン。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のエンジンのピストンであって、
前記波状条痕溝は相互に接触していないことを特徴とするエンジンのピストン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンのピストンに関し、エンジンの気筒内壁面と摺接するピストンスカート部の潤滑の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンのシリンダブロックの気筒内にはピストンが往復動自在に配置されており、このピストンには気筒内壁面と摺接するスカート部が形成されている。なお、本明細書では、クランク軸側に最も近いピストンリングであるオイルリングが装着される溝下面部よりもクランク軸側で、又は、前記オイルリングよりもクランク軸側で、気筒内壁面と摺接する部分をスカート部という。このスカート部の外表面と気筒内壁面との間はオイルによって潤滑状態に保たれており、これにより摺動抵抗が低減されてピストンは気筒内を円滑に往復動することができる。
【０００３】
従来、ピストンスカート部に複数の条痕溝を加工形成することが知られている（例えば特許文献１参照）。ここで、条痕溝は、スカート部の外表面において周方向に延びるように形成された断面Ｕ字状やＶ字状の凹溝であり、条痕溝の深さは数μｍから数十μｍ、隣接する条痕溝間の間隔（すなわち条痕溝のピッチ）は数十μｍから数百μｍとされる。
【０００４】
このように、気筒内壁面と摺接するピストンスカート部の外表面に条痕溝を形成することにより、この条痕溝にオイルが溜まり、このオイルによってスカート部外表面と気筒内壁面との間が良好な潤滑状態に保たれ、その結果、たとえピストンが高速で往復動しても、オイル切れが起きず、スカート部外表面と気筒内壁面との間でスカッフ（焼き付き）が発生することが防止される。
【０００５】
なお、前記特許文献１には、ピストンスカート部の外表面に形成した条痕溝の表面に陽極酸化皮膜を被せ、この陽極酸化皮膜に二硫化モリブデンの皮膜をコーティングすることが開示されている。また、特許文献２には、シリンダの内周摺動面にホーニング加工により研削痕を周方向に角度を成して形成し（クロスハッチ）、これをオイル溜りとすることが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３８０２（段落００２１、図４）
【特許文献２】特開昭５９−１９６９５４（第２頁右上欄第１３〜１７行、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ピストンスカート部の外表面に周方向に形成される条痕溝は、従来、直線状であるため、条痕溝のオイル保持量が相対的に多くなく、また、ブローバイの通過等に起因して、すなわちピストンと気筒内壁面との間の極く僅かな隙間を介して燃焼室側からクランクケース側へ未燃焼ガスが漏れ出すこと等に起因して、条痕溝内のオイルが条痕溝に沿って周方向に逃げ易いため、ピストンスカート部の外表面と気筒内壁面との間に均一な潤滑性を確保することが困難となる場合がある。
【０００８】
本発明は、エンジンの気筒内壁面と摺接するスカート部の外表面に複数の条痕溝が周方向に形成されたエンジンのピストンにおける前記のような不具合に対処するもので、条痕溝のオイル保持量の増大と周方向へのオイル逃げの抑制とを図ることにより、ピストンスカート部の外表面と気筒内壁面との間に均一な潤滑性を容易に確保することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、エンジンの気筒内壁面と摺接するスカート部の外表面に複数の条痕溝が周方向に形成されたエンジンのピストンであって、前記条痕溝が波状に形成されていることを特徴とするエンジンのピストン。
【００１０】
ここで、図１１に、本発明における波状条痕溝の好ましい具体的態様のいくつかを例示する。本発明における波状条痕溝は、例えば、図１１（ａ）のように、波の変位部分Ａ，Ｂが角状であり、これらの変位部分Ａ，Ｂを結ぶラインが傾斜した直線状であるものを含む。また、図１１（ｂ）のように、変位部分Ａ，Ｂが丸みを帯びていたり、図１１（ｃ）のように、変位部分Ａ，Ｂが台状であっても構わない。あるいは、図１１（ｄ）のように、波全体が滑らかな曲線で構成されていてもよい。
【００１１】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジンのピストンであって、前記波状条痕溝のうち反ピストンヘッド側への変位部分が隣接する波状条痕溝同士で相互に周方向にずれて位置していることを特徴とするエンジンのピストン。
【００１２】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のエンジンのピストンであって、前記波状条痕溝のうちピストンヘッド側への変位部分がピストンヘッド側で隣接する波状条痕溝の反ピストンヘッド側への変位部分と周方向にほぼ一致して位置し、反ピストンヘッド側への変位部分が反ピストンヘッド側で隣接する波状条痕溝のピストンヘッド側への変位部分と周方向にほぼ一致して位置していることを特徴とするエンジンのピストン。
【００１３】
次に、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のエンジンのピストンであって、前記波状条痕溝は相互に接触していないことを特徴とするエンジンのピストン。
【００１４】
ここで、条痕溝について「相互に接触する」とは、２つ以上の条痕溝同士が、条痕溝内の空間が相互に連通するほどに、交差又は合流する、という意味である。したがって、条痕溝が「相互に接触していない」とき、各条痕溝はそれぞれ離間しており、条痕溝内の空間が他の条痕溝内の空間と連通することがない。
【発明の効果】
【００１５】
まず、請求項１に記載の発明によれば、エンジンの気筒内壁面と摺接するスカート部の外表面に複数の条痕溝が周方向に形成されたエンジンのピストンにおいて、前記条痕溝を波状に形成したから、前記条痕溝を直線状に形成した場合と比べて、条痕溝の長さが大きくなり、その結果、条痕溝のオイル保持量が相対的に多くなる。また、波状条痕溝の変位部分Ａ，Ｂ（図１１参照）がオイル逃げの障害になり、条痕溝内のオイルが周方向に逃げるためには蛇行しなければならず、その結果、条痕溝内のオイルが条痕溝に沿って周方向に逃げ難くなる。これらにより、条痕溝のオイル保持量の増大と周方向へのオイル逃げの抑制とを図ることができ、ピストンスカート部の外表面と気筒内壁面との間に均一な潤滑性を容易に確保することができる。
【００１６】
次に、請求項２に記載の発明によれば、波状条痕溝のうち反ピストンヘッド側への変位部分を隣接する波状条痕溝同士で相互に周方向にずれて位置させたから（ピストンヘッド側への変位部分の位置は問題ではない）、ピストン摺動方向における反ピストンヘッド側へのオイルの抜けを抑制することができる。すなわち、周方向に延びる条痕溝を波状に形成することにより、条痕溝にはピストンヘッド側への変位部分（以下、便宜上「山部分」ということがある）と反ピストンヘッド側への変位部分（同、「谷部分」ということがある）とができる。そして、ピストン摺動方向がほぼ上下方向であると、条痕溝内のオイルが谷部分、つまり下側への変位部分に集合し易くなる。このとき、隣接する波状条痕溝同士で谷部分が相互に周方向に一致して位置していると、谷部分に集合したオイルが直下の条痕溝に移動したときにその条痕溝の谷部分に短距離・短時間で集合することになり、この繰り返しにより条痕溝内のオイルが下側、つまり反ピストンヘッド側に抜け易くなる。これに対し、隣接する波状条痕溝同士で谷部分が相互に周方向にずれて位置していると、谷部分に集合したオイルが直下の条痕溝に移動したときにその条痕溝の谷部分に集合するまでの移動距離・移動時間が長くなり、この繰り返しにより条痕溝内のオイルが下側、つまり反ピストンヘッド側に抜け難くなる。その結果、反ピストンヘッド側へのオイル抜けを抑制することができ、条痕溝のオイル保持量を確保できて、この点からも、ピストンスカート部の外表面と気筒内壁面との間に均一な潤滑性を容易に確保することができる。また、下側へのオイル抜けを抑制することにより、オイル消費量の減少を図ることもできる。
【００１７】
次に、請求項３に記載の発明によれば、波状条痕溝のうちピストンヘッド側への変位部分をピストンヘッド側で隣接する波状条痕溝の反ピストンヘッド側への変位部分と周方向にほぼ一致して位置させ、反ピストンヘッド側への変位部分を反ピストンヘッド側で隣接する波状条痕溝のピストンヘッド側への変位部分と周方向にほぼ一致して位置させたから、ピストン摺動方向における反ピストンヘッド側へのオイルの抜けをより一層抑制することができる。すなわち、まず、前記請求項２に記載の発明との関連でいうと、隣接する波状条痕溝同士で谷部分が相互に周方向に最大にずれて位置することになるので、オイルの移動距離・移動時間が最大に長くなり、条痕溝内のオイルが下側、つまり反ピストンヘッド側により一層抜け難くなる。加えて、隣接する波状条痕溝同士で一方の条痕溝の山部分と他方の条痕溝の谷部分とが相互に周方向に一致して位置することになるので、直上の条痕溝の谷部分と直下の条痕溝の山部分との間でピストン摺動方向の距離が最も短くなり、ピストンの往復動に伴って直上の条痕溝の谷部分から直下の条痕溝の山部分へのオイルの移動だけでなく直下の条痕溝の山部分から直上の条痕溝の谷部分へのオイルの移動も起こり易くなり、このような条痕溝同士のオイルのやりとりによって、さらに、条痕溝内のオイルが下側、つまり反ピストンヘッド側に抜け難くなる。その結果、反ピストンヘッド側へのオイル抜けをより一層抑制することができ、条痕溝のオイル保持量をより一層確保できて、ピストンスカート部の外表面と気筒内壁面との間に均一な潤滑性をより一層容易に確保することができる。また、オイル消費量のさらなる減少を図ることもできる。
【００１８】
次に、請求項４に記載の発明によれば、波状条痕溝を相互に接触させないようにしたから、これによっても、ピストン摺動方向における反ピストンヘッド側へのオイルの抜けをより一層抑制することができる。すなわち、波状条痕溝が相互に接触していると、前述したように、条痕溝内の空間が相互に連通することになり、その結果、オイルの移動経路が増えて、条痕溝内のオイルが下側、つまり反ピストンヘッド側に抜け易くなる。これに対し、波状条痕溝が相互に接触していないと、条痕溝内の空間が他の条痕溝内の空間と連通することがなく、スカート部の上部に形成された条痕溝から下部に形成された条痕溝へのオイルの移動が起こり難くなって、条痕溝内のオイルが下側、つまり反ピストンヘッド側に抜け難くなる。その結果、反ピストンヘッド側へのオイル抜けをより一層抑制することができ、この点からも、条痕溝のオイル保持量をより一層確保できて、ピストンスカート部の外表面と気筒内壁面との間に均一な潤滑性をより一層容易に確保することができる。また、オイル消費量のさらなる減少を図ることもできる。以下、発明の最良の実施の形態を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に示すように、本実施形態に係るエンジン１０のピストン１は、上部にシリンダヘッド１１が固定されたシリンダブロック１２の気筒内（気筒内壁面に符号１３を付す）に上下に往復動自在に配置されている。ピストン１はピストンピン１５でコンロッド１４の上端部と連結されており、コンロッド１４の下端部はクランク軸（図示せず）に連結されている。ピストン１の上部には上方から順に２本のピストンリング１６ａ，１６ｂ及び１本のオイルリング１６ｃが装着されている。
【００２０】
図２に示すように、ピストン１は、頂面を提供するピストンヘッド２の直下方に、図１のピストンリング１６ａ，１６ｂ及びオイルリング１６ｃを装着するためのリング溝３ａ，３ｂ，３ｃが形成されていると共に、オイルリング溝３ｃ（ないしオイルリング１６ｃ）よりも下側（クランク軸側）に、気筒内壁面１３と摺接するスカート部４が形成されている。
【００２１】
図３及び図４に示すように、スカート部４の内側には、図１のピストンピン１５を支持するための支持部５がピストンヘッド２の下面から垂下して形成され、支持部５にはピストンピン１５が挿通するピン穴６が設けられている。
【００２２】
図１、図３及び図４に示したように、ピストン１は、軽量化の要請のために、スラスト側及び反スラスト側にのみスカート部４，４が設けられた、アルミ合金を母材とする鋳造物である。
【００２３】
そして、図２に示したように、スカート部４の外表面に、周方向に延びる複数の条痕溝７…７が加工形成されている。特に、条痕溝７…７のオイル保持量の増大と周方向へのオイル逃げの抑制とを図るため、条痕溝７…７は波状に形成されている。その結果、条痕溝７には、図５に例示するように、ピストンヘッド２側への変位部分、つまり山部分Ａと、反ピストンヘッド２側への変位部分、つまり谷部分Ｂとができる。特に、本実施形態では、ピストン１の摺動方向（ピストン１の往復動方向ないしピストン１の軸方向に同じ）が上下方向であるから、山部分Ａは上側への変位部分であり、谷部分Ｂは下側への変位部分である。
【００２４】
ここで、図６を参照して、スカート部４の外表面に前記のような波状条痕溝７…７を加工形成する方法を説明する。すなわち、例えばＮＣ（numerical control）旋盤やＮＣ複合機等を用い、スカート部４の外表面に対して、条痕溝形成工具５０の刃先を外方から当接させ、ピストン１を摺動方向を軸として回転させながら、条痕溝形成工具５０を黒矢印のように摺動方向（図例は上下方向）に一定の振幅で往復動させつつ、同時に、白抜矢印のように摺動方向（図例は下方）に一定の速度で移動させることにより、スカート部４の外表面に波状条痕溝７…７を加工成形するのである。
【００２５】
このような加工方法により、スカート部４の外表面には、条痕溝形成工具５０の刃先の断面形状（図例はＵ字状）を有する波状条痕溝７…７が周方向に亘って螺旋状に形成される。このとき、条痕溝７の最大深さが一定となるように、スカート部４の外表面に対して工具５０の図面上における水平方向の位置を調整する。また、隣接する条痕溝７，７間の間隔（すなわち条痕溝７のピッチ）が一定となるように、工具５０の摺動方向の移動速度（図６の白抜矢印）を調整する。
【００２６】
その場合に、条痕溝７の最大深さは、例えば、高面圧領域では５〜５０μm、低面圧領域では２〜１０μｍ等が好ましい。高面圧領域において条痕溝７の最大深さが５μｍ未満となると、条痕溝７のオイル溜め機能ひいてはスカッフ発生抑制機能が不足する。また、高面圧領域において条痕溝７の最大深さが５０μｍを超えて大きくなると、スカート部４の摩擦係数ひいてはピストン１の摺動抵抗が大きい状態が徒に長期に及ぶこととなる。一方、低面圧領域において条痕溝７の最大深さが２μｍ未満となると、スカート部４の外表面が平滑過ぎて、気筒内壁面１３に対するスカート部４の馴染み性（微小摩耗による形状の合い沿い性）が不足し、スカッフを生じる可能性が高くなる。また、低面圧領域において条痕溝７の最大深さが１０μｍを超えて大きくなると、スカート部４の摩擦係数ひいてはピストン１の摺動抵抗が大きい状態が徒に長期に及ぶこととなる。
【００２７】
さらに、条痕溝７のピッチは、例えば、５０〜５００μｍ等が好ましい。条痕溝７のピッチが５０μｍ未満となると、スカート部４の外表面に条痕溝７…７を加工形成する際の条痕溝７全体の長さが極めて長くなるため、条痕溝７形成の加工時間が長くなり、生産性が悪化する。また、条痕溝７のピッチが５００μｍを超えて大きくなると、条痕溝７のピッチが過度に大きくなるため、オイル溜め機能が不足してスカッフが発生する。
【００２８】
さらに、図６に示したように、隣接する条痕溝７，７同士が間隔を空けるように条痕溝７，７を形成して、条痕溝７，７間の頂部７ａを平坦なプラトー状（台状）とする。これにより、条痕溝７…７を相互に接触させずに離間させて形成することができる。このとき、条痕溝７内の空間は他の条痕溝７内の空間と連通することがない。なお、図６及び図７において、プラトー状の頂部７ａの幅に符号Ｗｐを付してある。
【００２９】
ここで、条痕溝形成工具５０を上下方向に一定の振幅で往復動（図６の黒矢印）させる条件に応じて、波状条痕溝７が種々の態様に形成される。例えば、ピストン１の回転速度を一定にしつつ、工具５０の上下方向の往復動速度を一定にして、工具５０を往復動の上端及び下端で速やかに方向転換させると、前述の図１１（ａ）のように、波の山部分Ａ及び谷部分Ｂが角状であり、これらの山部分Ａと谷部分Ｂとを結ぶラインが傾斜した直線状であるものが得られる。また、往復動の上端及び下端での工具５０の方向転換の前後で工具５０の往復動速度を緩めると、前述の図１１（ｂ）のように、波の山部分Ａ及び谷部分Ｂが丸みを帯びたものが得られる。さらに、往復動の上端及び下端での工具５０の方向転換の際に工具５０の往復動を一時停止すると、前述の図１１（ｃ）のように、波の山部分Ａ及び谷部分Ｂが台状であるものが得られる。あるいは、工具５０の往復動速度を往復動の上端及び下端に向けて徐々にゼロとし、中間部に向けて徐々に最大とすると、前述の図１１（ｄ）のように、波全体が滑らかな曲線で構成された、正弦波様のものが得られる。
【００３０】
いずれの場合も、条痕溝形成工具５０の上下方向の往復動速度とピストン１の回転速度との比率に応じて、波状条痕溝７の振幅と波長との比率が種々に変化する。一般に、ピストン１の回転速度に対する工具５０の上下方向の往復動速度の比率が大きくなるほど、波状条痕溝７の波長が短くなる。そして、波長が短くなるほど、波状条痕溝７の山部分Ａと谷部分Ｂとを結ぶラインの水平方向からの傾斜角が大きくなる（傾斜が急峻となる）。そして、このことは、条痕溝７内のオイルが条痕溝７に沿って周方向に逃げ難くなる度合いを増進させる方向に働くので、周方向へのオイル逃げを抑制する点では有利となるが、条痕溝７内のオイルが条痕溝７の谷部分Ｂに集合し易くなる度合いを増進させる方向にも働くので、ピストン摺動方向（下方向）へのオイル抜けを抑制する点では不利となる。したがって、周方向へのオイル逃げとピストン摺動方向へのオイル抜けとを共に均衡させて抑制するという観点から、条痕溝形成工具５０の上下方向の往復動速度とピストン１の回転速度との比率を選択する必要がある。
【００３１】
前記観点から、図５（ａ）に例示したように、波状条痕溝７の振幅と波長との比率の一方の限界値を１：３．４６とし、図５（ｂ）に示すように、他方の限界値を１：２とすることが好ましい。このとき、前者では、波状条痕溝７の山部分Ａと谷部分Ｂとを結ぶラインの水平方向からの傾斜角がおよそ３０°となり、後者では、４５°となる。前記傾斜角が３０°未満であると、ピストン摺動方向へのオイル抜け抑制効果は十分となるが、周方向へのオイル逃げ抑制効果が不十分となる。一方、前記傾斜角が４５°を超えて大きいと、周方向へのオイル逃げ抑制効果は十分となるが、ピストン摺動方向へのオイル抜け抑制効果が不十分となる。
【００３２】
ただし、波状条痕溝７の振幅と波長との比率の好ましい範囲は、前記に限られず、エンジン１０の負荷や、ピストン１の形状、あるいはオイルの供給量等に応じて、適宜、最適範囲を決定すべきである。
【００３３】
以上のように、本実施形態においては、エンジン１０の気筒内壁面１３と摺接するスカート部４の外表面に複数の条痕溝７…７が周方向に形成されたエンジン１０のピストン１において、図７に例示するように、前記条痕溝７…７を波状に形成したから、条痕溝を従来のように直線状に形成した場合等と比べて、条痕溝７…７の長さが大きくなり、その結果、条痕溝７…７のオイル保持量が相対的に多くなる。また、波状条痕溝７の山部分Ａ及び谷部分Ｂがオイル逃げの障害になり、条痕溝７内のオイルが周方向に逃げるためには矢印で示したように蛇行しなければならず、その結果、たとえブローバイがピストンスカート部４の外表面を通過しても、条痕溝７内のオイルが条痕溝７に沿って周方向に逃げ難くなる。これらにより、条痕溝７のオイル保持量の増大と周方向へのオイル逃げの抑制とを図ることができ、ピストンスカート部４の外表面と気筒内壁面１３との間に均一な潤滑性を容易に確保することができる。
【００３４】
これに対し、図１０に例示するように、条痕溝７…７を直線状に形成した場合は、ブローバイがピストンスカート部４の外表面を通過すると、条痕溝７内のオイルが条痕溝７に沿って周方向に逃げ易く、その結果、ピストンスカート部４の外表面と気筒内壁面１３との間に均一な潤滑性を確保することが困難となる。
【００３５】
次に、図８に例示するように、波状条痕溝７のうち谷部分Ｂ…Ｂを、隣接する波状条痕溝７，７同士で、相互に周方向にずれて位置させるようにすると、ピストン摺動方向（下方向）へのオイル抜けを抑制することができる。
【００３６】
すなわち、周方向に延びる条痕溝７を波状に形成することにより、条痕溝７にはピストンヘッド２側（上側）への山部分Ａと反ピストンヘッド２側（下側）への谷部分Ｂとができる。このとき、隣接する波状条痕溝７，７同士で谷部分Ｂ，Ｂが相互に周方向に一致して位置していると（図７参照）、谷部分Ｂに集合したオイルが直下の条痕溝７に移動したときにその条痕溝７の谷部分Ｂに短距離・短時間で集合することになり、この繰り返しにより条痕溝７…７内のオイルが下側に抜け易くなる。これに対し、図８のように、隣接する波状条痕溝７，７同士で谷部分Ｂ，Ｂが相互に周方向にずれて位置していると、谷部分Ｂに集合したオイルが直下の条痕溝７に移動したときにその条痕溝７の谷部分Ｂに集合するまでの移動距離・移動時間が矢印で示したように長くなり、この繰り返しにより条痕溝７…７内のオイルが下側に抜け難くなる。その結果、条痕溝７…７内のオイルの下側への抜けを抑制することができ、条痕溝７のオイル保持量を確保できて、この点からも、ピストンスカート部４の外表面と気筒内壁面１３との間に均一な潤滑性を容易に確保することができる。また、下側へのオイル抜けを抑制することにより、オイル消費量の減少を図ることもできる。
【００３７】
次に、図９に例示するように、波状条痕溝７のうち山部分Ａ…Ａを、ピストンヘッド２側（上側）で隣接する波状条痕溝７の谷部分Ｂ…Ｂと、周方向にほぼ一致して位置させると共に、波状条痕溝７のうち谷部分Ｂ…Ｂを、反ピストンヘッド２側（下側）で隣接する波状条痕溝７の山部分Ａ…Ａと、周方向にほぼ一致して位置させるようにすると、ピストン摺動方向（下方向）へのオイル抜けをより一層抑制することができる。
【００３８】
すなわち、まず、前記図８との関連でいうと、隣接する波状条痕溝７，７同士で谷部分Ｂ，Ｂが相互に周方向に最大にずれて位置することになるので、オイルの移動距離・移動時間が最大に長くなり、条痕溝７…７内のオイルが下側により一層抜け難くなる。加えて、隣接する波状条痕溝７，７同士で、一方の条痕溝７の山部分Ａ…Ａと他方の条痕溝７の谷部分Ｂ…Ｂとが相互に周方向に一致して位置することになるので、直上の条痕溝７の谷部分Ｂ…Ｂと直下の条痕溝７の山部分Ａ…Ａとの間でピストン摺動方向の距離（すなわち、プラトー状の頂部７ａの幅Ｗｐ：図６及び図７参照）が最も短くなり、図９に矢印で示したように、ピストン１の往復動に伴って、直上の条痕溝７の谷部分Ｂ…Ｂから直下の条痕溝７の山部分Ａ…Ａへのオイルの移動だけでなく、直下の条痕溝７の山部分Ａ…Ａから直上の条痕溝７の谷部分Ｂ…Ｂへのオイルの移動も起こり易くなり、このような条痕溝７，７同士のオイルのやりとりによって、さらに、条痕溝７…７内のオイルが下側に抜け難くなる。その結果、条痕溝７…７内のオイルの下側への抜けをより一層抑制することができ、条痕溝７のオイル保持量をより一層確保できて、ピストンスカート部４の外表面と気筒内壁面１３との間に均一な潤滑性をより一層容易に確保することができる。また、オイル消費量のさらなる減少を図ることもできる。
【００３９】
そして、いずれの場合も（図７〜図９）、波状条痕溝７…７を相互に接触させずに離間させて形成したから、これによっても、ピストン摺動方向（下方向）へのオイル抜けをより一層抑制することができる。
【００４０】
すなわち、波状条痕溝７…７が相互に接触していると、条痕溝７…７内の空間が相互に連通することになり、その結果、オイルの移動経路が増えて、条痕溝７…７内のオイルが下側に抜け易くなる。これに対し、波状条痕溝７…７が相互に接触していないと、条痕溝７…７内の空間が他の条痕溝７…７内の空間と連通することがなく、スカート部４の上部に形成された条痕溝７…７から下部に形成された条痕溝７…７へのオイルの移動が起こり難くなって、条痕溝７…７内のオイルが下側に抜け難くなる。その結果、条痕溝７…７内のオイルの下側への抜けをより一層抑制することができ、この点からも、条痕溝７のオイル保持量をより一層確保できて、ピストンスカート部４の外表面と気筒内壁面１３との間に均一な潤滑性をより一層容易に確保することができる。また、オイル消費量のさらなる減少を図ることもできる。
【００４１】
さらに、条痕溝７…７内の空間が相互に連通するほどに、複数の条痕溝７…７を交差又は合流させて、相互に接触するように形成すると、その接触の交点で条痕溝７…７の側壁が壊れたり、条痕溝形成工具５０の刃先が損傷する、という欠点もある。
【００４２】
そして、例えば、条痕溝７，７間の頂部７ａを鋭角な頂状としたときは、ピストンスカート部４は気筒内壁面１３と線で摺接することになるが、本実施形態のように（図６参照）、条痕溝７，７間の頂部７ａを平坦なプラトー状としたときには、ピストンスカート部４は気筒内壁面１３と面で摺接することになる。したがって、ピストンスカート部４と気筒内壁面１３との摺接によって条痕溝７，７間の頂部７ａに作用する単位面積あたりの圧力が低減し、これにより、条痕溝７，７間の頂部７ａが摩耗し難くなり、条痕溝７の最大深さの減少が抑制されて、条痕溝７のオイル溜め機能の減少が抑制される。
【００４３】
なお、図示しないが、条痕溝７，７間の頂部７ａを平坦なプラトー状としたとき、このプラトー状の頂部７ａに微細凹部（マイクロディンプル）を形成してもよい。このような微細凹部は、微細鋼球を高圧エア等で高速投射するショットピーニングの技術を用いて形成することができる。その場合に、微細鋼球の径やエア圧を調節することにより、微細凹部のサイズや深さをコントロールすることができる。
【００４４】
このように、プラトー状の頂部７ａに微細凹部を形成することで、この微細凹部にもオイルが溜まり、条痕溝７に溜まったオイルだけでなく、この微細凹部に溜まったオイルによっても、ピストンスカート部４と気筒内壁面１３との間が良好な潤滑状態に保たれることとなる。
【００４５】
この場合、微細凹部を形成した頂部７ａの表面粗さは、十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）で、Ｒｚ＜条痕溝７の最大深さとする。Ｒｚ≧条痕溝７の最大深さとすると、条痕溝７，７間の頂部７ａを平坦なプラトー状としたことによる摩擦係数低減効果ひいては摺動抵抗低減効果が損なわれ、微細凹部を形成した意味がなくなる。
【００４６】
なお、前記実施形態は、本発明の最良の実施形態であるが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、さらに種々の変更や改良を加えることができる。例えば、前記実施形態では、条痕溝７の断面形状はＵ字状であったが、これに限定されず、Ｖ字状や多角形状等であってもよい。また、前記実施形態では、エンジンはガソリンを燃料とする火花点火式エンジンであったが、これに限定されず、軽油を燃料とする高圧縮比を有するディーゼルエンジン等であってもよい。また、前記実施形態では、１本の条痕溝７をスカート部４の外表面に螺旋状となるように形成したが、これに限定されず、１本の条痕溝７をスカート部４の外表面に沿って円を描くように形成し、このような条痕溝７をスカート部４の外表面に対し往復動方向に亘って複数本配置すると共に、これら複数本の条痕溝７…７の間隔が所定のピッチ幅となるように形成してもよい。また、図７〜図９に例示したような波状条痕溝７…７を同じ単一のスカート部４の外表面に混成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本発明は、エンジンの気筒内壁面と摺接するスカート部の外表面に複数の条痕溝が周方向に形成されたエンジンのピストンにおいて、条痕溝のオイル保持量の増大と周方向へのオイル逃げの抑制とを図ることにより、ピストンスカート部の外表面と気筒内壁面との間に均一な潤滑性を容易に確保することが可能な技術であるから、エンジンの気筒内壁面と摺接するピストンの潤滑の技術分野において広範な産業上の利用可能性が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の最良の実施形態に係るエンジンのピストンをスラスト側及び反スラスト側と直交する側から見た正面図である。
【図２】前記ピストンの側面図である。
【図３】図２の矢印III−IIIに沿う断面図である。
【図４】前記ピストンの底面図である。
【図５】波状条痕溝の振幅と波長との好ましい比率を示す図であって、（ａ）はおよそ１：３．４６の場合、（ｂ）は１：２の場合である。
【図６】前記ピストンのスカート部に隣接する条痕溝間の頂部が平坦なプラトー状となるように波状条痕溝を加工形成する方法の説明図である。
【図７】条痕溝を波状に形成した、本発明の第１実施形態を示すスカート部外表面の拡大図である。
【図８】波状条痕溝のうち反ピストンヘッド側への変位部分を隣接する波状条痕溝同士で相互に周方向にずらせて位置させた、本発明の第２実施形態を示すスカート部外表面の拡大図である。
【図９】波状条痕溝のうちピストンヘッド側への変位部分をピストンヘッド側で隣接する波状条痕溝の反ピストンヘッド側への変位部分と周方向にほぼ一致させて位置させ、反ピストンヘッド側への変位部分を反ピストンヘッド側で隣接する波状条痕溝のピストンヘッド側への変位部分と周方向にほぼ一致させて位置させた、本発明の第３実施形態を示すスカート部外表面の拡大図である。
【図１０】条痕溝が周方向に直線状である場合の問題点を示す説明図である。
【図１１】本発明における波状条痕溝の好ましい具体的態様のいくつかを例示する説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１        ピストン
４        スカート部
７        波状条痕溝
７ａ      隣接する条痕溝間の頂部
１０      エンジン
１３      気筒内壁面
５０      条痕溝形成工具
Ａ        山部分（ピストンヘッド側への変位部分）
Ｂ        谷部分（反ピストンヘッド側への変位部分）
Ｗｐ      隣接する条痕溝間の頂部の幅
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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