(57)【要約】【課題】エンジンのピストンの外周面に複数の条痕を密に形成する構成では、条痕間の頂部の面圧が非常に高くなって摩耗し易く、摩擦抵抗が増し、スカッフが発生し易い。【解決手段】  スカート部の外周面には周方向へ延び且つ摺動方向に離間した複数の条痕と、隣接する条痕間に形成された複数のプラトー部とが形成されると共に、少なくとも複数のプラトー部には多数の微細なクラックを有するＣｒメッキ皮膜が形成され、スカート部の外周面のうちの、外周側へ膨らんだバレル部の最大径部からその上側所定領域を第１領域、それ以外の領域を第２領域とし、プラトー部幅／（条痕幅＋プラトー部幅）の値をプラトー比率としたときに、第１領域のプラトー比率が第２領域のプラトー比率よりも大きく設定され、第１領域における平均クラック幅が第２領域における平均クラック幅よりも小さく設定された。【選択図】 図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スカート部の摺動方向最上部と下端部の間の中段部付近に最上部及び下端部よりも外周側へ膨らんだバレル部を形成したエンジンのピストンにおいて、
前記スカート部の外周面には周方向へ延び且つ摺動方向に離間した複数の条痕と、隣接する条痕間に形成された複数のプラトー部とが形成されると共に、少なくとも複数のプラトー部には多数の微細なクラックを有するＣｒメッキ皮膜が形成され、
前記スカート部の外周面のうちの、前記バレル部の最大径部を下端としてその最大径部よりも最上部側におけるスカート長の多くとも１／３の長さ部分を第１領域とし、この第１領域以外の領域を第２領域とし、プラトー部幅／（条痕幅＋プラトー部幅）の値をプラトー比率としたときに、
前記第１領域のプラトー比率が第２領域のプラトー比率よりも大きく設定され、且つ第１領域における平均クラック幅が第２領域における平均クラック幅よりも小さく設定されたことを特徴とするエンジンのピストン。
【請求項２】
前記第１領域における平均クラック密度が第２領域における平均クラック密度よりも大きく設定されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのピストン。
【請求項３】
前記第１，第２領域における前記プラトー比率は２０〜４０％の範囲に設定され、且つ第１領域の平均クラック幅は１．７〜２．２μｍの範囲に設定され、第２領域の平均クラック幅は３．２〜５．７μｍの範囲に設定されたことを特徴とする請求項１に記載の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、特にその外周面に潤滑性向上のための複数の微細な条痕を形成したスカート部における面圧を下げ且つ潤滑性を高めたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近のエンジンのピストンは、ＡＣ８Ａ相当のアルミシリコン合金を鋳造し熱処理してから、シリンダライナと摺接するスカート部の外周面を機械加工することで、スカート部の摺動方向最上部と下端部の間の中段部付近に最上部及び下端部よりも外周側へ太鼓状に膨らんだバレル部が形成される。このバレル部を含むスカート部の外周面には、切削加工により周方向へ延び且つ摺動方向に離間させずに並べた多数の微細な条痕が加工されるとともに化成皮膜が形成される。
【０００３】
エンジンの作動中、着火後にピストンはスラスト側のシリンダライナに強く押し当てられながら下方へ運動する際に、上記スカート部の外周面に形成された多数の条痕により、シリンダライナの壁面に付着している潤滑油を掻き取って多数の条痕に溜め、また、多数の条痕に保持している潤滑油を摺動面に供給することで、潤滑性を高めた構造が実用化されている。
【０００４】
特許文献１には、自動車用エンジンのピストンやバルブリフターなどに好適の低摩擦摺動部材が提案されている。この低摩擦摺動部材においては、ストローク端における油切れを防止し且つストローク中央部における摩擦を減らすために、擦摺動部材の表面粗さＲａ０．３μｍ以下の平滑面に、深さが規則的に変化する微細な複数の凹部を形成し、凹部間にプラトー状の凸部を形成している。
【０００５】
特許文献２には、ロータリエンジンのロータハウジングの内周側のトロコイド面に、Ｃｒメッキ皮膜やＣｒＭｏ合金メッキ皮膜を形成し、それらメッキ皮膜に、微細なクラック幅のクラックを高密度に形成することで、潤滑油を保油する保油性能を高めて低摩擦化する技術（摺動部用メッキ皮膜とその形成方法）が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２３５８５２号公報
【特許文献２】特開２００６−２１９７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
往復動式ピストンエンジンでは、クランク軸にコンロッドとピストンピンを介してピストンを連結するリンク機構の特性上、ピストンのスカート部の中段部の最大径部よりもやや燃焼室側の領域においてスラスト側のスカート部がシリンダボア面と高面圧状態で摺接する。このため、上記の部位の摩耗が進行し易く、スカッフ（焼付き）が生じ易い。
ここで、多数の条痕は隣接する条痕間に隙間がない状態に形成されているため、条痕間の頂部の面圧が著しく高くなって摩耗が進行し、摩擦が増大し、スカッフが発生し易くなっている。
【０００７】
ピストンはシリンダライナに比較して軟質のアルミ合金製であるので、スラスト方向への押圧力が高い運転条件のとき条痕間の頂部が押し潰されたり、シリンダライナの壁面への潤滑油の飛散が少ない運転条件のとき条痕間の頂部が摩耗したりすると、複数の条痕内に保油できる潤滑油量が不足し、スカッフが発生し摩耗が進行する。
本発明の目的は、高面圧でシリンダライナと摺接する部位の低摩擦化を図り耐スカッフ性を向上させたエンジンのピストンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１のエンジンのピストンは、スカート部の摺動方向最上部と下端部の間の中段部付近に最上部及び下端部よりも外周側へ膨らんだバレル部を形成したエンジンのピストンにおいて、前記スカート部の外周面には周方向へ延び且つ摺動方向に離間した複数の条痕と、隣接する条痕間に形成された複数のプラトー部とが形成されると共に、少なくとも複数のプラトー部には多数の微細なクラックを有するＣｒメッキ皮膜が形成され、前記スカート部の外周面のうちの、前記バレル部の最大径部を下端としてその最大径部よりも最上部側におけるスカート長の多くとも１／３の長さ部分を第１領域とし、この第１領域以外の領域を第２領域とし、プラトー部幅／（条痕幅＋プラトー部幅）の値をプラトー比率としたときに、前記第１領域のプラトー比率が第２領域のプラトー比率よりも大きく設定され、且つ第１領域における平均クラック幅が第２領域における平均クラック幅よりも小さく設定されたことを特徴としている。尚、本発明において、「スカート部」とは、ピストン頂部側（燃焼室側）に装着される複数のピストンリングのうち、最もクランク室側に近いピストンリングが装着されるピストンリング溝よりもクランク室側に向かって延設される部分を言い、「最上部」とはスカート部の最もピストン頂部側に近い部分を言う。
【０００９】
請求項２のエンジンのピストンは、請求項１の発明において、前記第１領域における平均クラック密度が第２領域における平均クラック密度よりも大きく設定されたことを特徴としている。尚、クラック密度とは、長さ１ｃｍの直線を横切るクラック本数である。
請求項３のエンジンのピストンは、請求項１の発明において、前記第１，第２領域における前記プラトー比率は２０〜４０％の範囲に設定され、且つ第１領域の平均クラック幅は１．７〜２．２μｍの範囲に設定され、第２領域の平均クラック幅は３．２〜５．７μｍの範囲に設定されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明においては、ピストンのスカート部の外周面には周方向へ延び且つ摺動方向に離間した複数の条痕と、隣接する条痕間に形成された複数のプラトー部とが形成され、少なくとも複数のプラトー部には多数の微細なクラックを有するＣｒメッキ皮膜が形成されたので、複数のプラトー部を介して面圧が低くなり、複数のプラトー部のＣｒメッキ皮膜の多数の微細なクラックに潤滑油が保油されるため、スカート部とシリンダライナ間の潤滑性が向上し、スカート部の摩耗が抑制され、耐スカッフ性が向上する。
【００１１】
前記スカート部の外周面のうちの、外周側へ膨らんだバレル部の最大径部を下端としてその最大径部よりも最上部側におけるスカート長の多くとも１／３の長さ部分を第１領域とし、この第１領域以外の領域を第２領域とし、プラトー部幅／（条痕幅＋プラトー部幅）の値をプラトー比率としたときに、前記第１領域のプラトー比率が第２領域のプラトー比率よりも大きく設定されたので、第２領域よりも面圧が高くなり易い第１領域の面圧を下げ、耐スカッフ性を高めることができる。
【００１２】
しかも、第１領域における平均クラック幅が第２領域における平均クラック幅よりも小さく設定されたので、第１領域のクラック幅の小さな多数のクラックに潤滑油を保油してその保油された潤滑油によりＣｒメッキ皮膜に油膜形成を確実にし、摩擦低減を図り、耐スカッフ性を向上させることができる。第２領域のクラック幅は第１領域のクラック幅よりも大きく形成されるため、条痕内への潤滑油の流動が促進され、油膜切れがなくなり潤滑性が向上する。
【００１３】
請求項２の発明によれば、第１領域における平均クラック密度が第２領域における平均クラック密度よりも大きく設定されたため、第１領域にクラック幅の小さなクラックを第２領域よりも高密度に形成されて潤滑油を保油する保油性を高めることができ、第２領域にクラック幅の大きなクラックを第１領域よりも低密度に形成することで条痕内への潤滑油の流動を促進して、潤滑性が向上する。
【００１４】
請求項３の発明によれば、前記第１，第２領域における前記プラトー比率は２０〜４０％の範囲に設定されるため、第１，第２領域の面圧を下げつつも、複数の条痕に溜まる潤滑油量を確保でき、その潤滑油を介してスカート部とシリンダライナ間の潤滑を図ることができる。
【００１５】
しかも、第１領域の平均クラック幅は１．７〜２．２μｍの範囲に設定され、第２領域の平均クラック幅は３．２〜５．７μｍの範囲に設定されたため、第１領域の多数のクラックに潤滑油を保油する保油性を確保し、第２領域の複数の条痕内への潤滑油の流動を確実にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、スカート部の摺動方向最上部と下端部の間の中段部付近に最上部及び下端部よりも外周側へ膨らんだバレル部を形成したエンジンのピストンにおいて、スカート部の外周面に形成した複数の条痕と、隣接する条痕間に形成した複数のプラトー部と、少なくともプラトー部に形成した多数の微細なクラックを有するＣｒメッキ皮膜を介してスカート部の潤滑性能を高めたものである。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、往復型エンジンのピストン１は、ＡＣ８Ａ相当のアルミシリコン合金からなる鋳造品であり、ピストンリング装着部２と、その下端に連なるスカート部３とを有する。ピストンリング装着部２には複数のピストンリング（図示略）を装着するためのリング溝２ａ，２ｂ，２ｃが形成され、スカート部３の摺動方向（図において上下方向）最上部と下端部の間の中段付近部には最上部及び下端部よりも外周側へ膨らんだバレル部３ａが形成されている。尚、スカート部３の摺動方向最上部と下端は、スカート部３の上死点側端部と下死点側端部のことである。
【００１８】
図２は、ピストン１のスカート部３の一部とこれに対向するシリンダライナ７の一部の拡大断面図であり、この図２に示すように、このピストン１のスカート部３の外周面には周方向へ延び且つ摺動方向に離間した複数の微細な条痕４と、隣接する条痕４間に形成された複数のプラトー部５とが形成され、複数のプラトー部５と複数の条痕４の表面には多数の微細なクラックを有するＣｒメッキ皮膜６（図３参照）（例えば、膜厚２０μｍ）が形成されている。
【００１９】
図１に示すように、スカート部３の外周面のうちの、前記バレル部３ａの最大径部３ｍを下端としてその最大径部３ｍよりも最上部側におけるスカート長の多くとも１／３の長さ部分を第１領域Ａ１とし、この第１領域Ａ１以外の領域を第２領域Ａ２とし、プラトー部幅Ｐ／（条痕幅Ｗ＋プラトー部幅Ｐ）の値を「プラトー比率」としたときに、次のように設定されている。第１領域Ａ１のプラトー比率と第２領域Ａ２のプラトー比率は、何れも２０〜４０％の範囲に設定されているが、第１領域Ａ１のプラトー比率は第２領域Ａ２のプラトー比率よりも大きく設定されている。
【００２０】
第１領域Ａ１における平均クラック密度（長さ１ｃｍの直線を横切るクラック本数）が第２領域Ａ２における平均クラック密度よりも大きく設定されている。図４は、前記のＣｒメッキ皮膜６に形成される多数のクラックの平均クラック密度と平均クラック幅の実験的に得られた相関線図である。Ｃｒメッキ皮膜６には残留引張り応力が内在しているため、Ｃｒメッキ皮膜６の形成後に逆電圧を印加することで、Ｃｒメッキ皮膜６に多数の微細なクラックが形成されるが、後述するように、逆電処理の電流密度の大小および添加触媒量に応じて所望のクラック密度やクラック幅が得られる。
【００２１】
ここで、クラック密度に関して、好ましくは、第１領域Ａ１のクラック密度は９００〜１３００本／ｃｍの範囲に設定され、第２領域Ａ２のクラック密度は４００〜６００本／ｃｍの範囲に設定される。そのため、図４の特性からも明らかなように、第１領域Ａ１における平均クラック幅が第２領域Ａ２における平均クラック幅よりも小さく設定されている。第１領域Ａ１の平均クラック幅は１．７〜２．２μｍの範囲に設定され、第２領域Ａ２の平均クラック幅は３．２〜５．７μｍの範囲に設定されている。
【００２２】
上記のように第１，第２領域Ａ１，Ａ２に設定されたプラトー比率、平均クラック幅、平均クラック密度は、次の表１のとおりである。
【表１】
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【００２３】
ここで、ＡＣ８Ａ相当のアルミシリコン合金製のピストン１を製作後、その表面にＣｒメッキ皮膜６を形成する際には、アルミを亜鉛と置換するジンケート処理を施した後、次のようなメッキ浴にピストン１を浸漬し、そのピストン１にストライクメッキ処理と正電処理（本メッキ処理）を施すことによりＣｒメッキ皮膜６を形成し、次に逆電処理を施すことによりＣｒメッキ皮膜６に多数の微細なクラックを形成する。
【００２４】
Ｃｒメッキ皮膜６の形成に際して、まず、ピストン１の表面を脱脂処理し、次に亜鉛を含む処理液を用いて亜鉛置換処理を施してピストン１の表面に厚さ数μｍのＺｎ皮膜を形成する。次に、Ｃｒ成分、硫酸、触媒としての有機スルフォン酸を含み、更に必要に応じてＭｏ成分を含むメッキ浴を準備する。Ｃｒ成分としては無水クロム酸ＣｒＯ3 が好ましい。Ｍｏ成分としては、モリブデン酸ナトリウム又はモリブデン酸アンモニウムを採用する。メッキ浴は、無水クロム酸量をを２４０〜２８０ｇ／Ｌ、硫酸イオン量を２．５〜３．３ｇ／Ｌ、有機スルフォン酸を１０〜３５ｍＬ／Ｌ、モリブデン酸ナトリウム量を５０〜６５ｇ／Ｌに設定すればよい。
【００２５】
上記の有機スルフォン酸は、ＨＳＯ3 Ｒで表され、Ｒがメチル基、エチル基等の炭素数１０以下の脂肪族炭化水素基、パラ位置にメチル基を有するトルエン、不飽和炭化水素基を有するスチレンなど１つの芳香環に非環式炭化水素が結合した芳香族炭化水素基であることが望ましい。上記のメッキ浴にＭｏ成分を含める場合には、Ｃｒメッキ皮膜６にＣｒＭｏ合金を含む皮膜となるため、メッキ皮膜６の結晶の微細化、強度と耐熱性と潤滑性を向上させることができ、低摩擦化とスカッフ防止に有利になる。尚、ＣｒＭｏ合金におけるＭｏの共析量は約０．５５％になる。
【００２６】
次に、上記のメッキ浴にピストン１を浸漬して、所定温度（例えば、５０〜６０℃）に予熱し、数分間のストライクメッキ処理（正電処理と同様のメッキ処理）、数分間の正電処理（本メッキ処理）、数分間のクラック形成のための逆電処理とを行うことにより、Ｃｒメッキ皮膜６を形成する。尚、ストライクメッキ処理は、メッキ皮膜６のピストン基材への密着力を高める為の短時間メッキである。ストライクメッキ処理の電流密度は４０〜５５Ａ／ｄｍ2 、正電処理の電流密度は４０〜５５Ａ／ｄｍ2 、逆電処理の電流密度は３０〜４５Ａ／ｄｍ2 に設定すればよい。
【００２７】
上記のメッキ浴に含む触媒として有機スルフォン酸の量が増すほど、クラックの平均クラック幅が小さくなり、平均クラック密度が大きくなる。一方、逆電処理時の電流密度が大きくなる程、平均クラック密度が増し、平均クラック幅が小さくなる。
【００２８】
そこで、ストライクメッキ処理と正電処理においては、図５−１に示すような環状電極１０をメッキ浴内にセットし、この環状電極１０を介してストライクメッキ処理と正電処理を行なう。また、逆電処理においては、図５−２に示すような環状電極１１をメッキ浴内にセットし、この環状電極１１を介して逆電処理を行なう。
【００２９】
この環状電極１１の内周部のうち、スカート部３の第１領域Ａ１に対向する部位には、内周側に突出する環状凸部１１ａが形成されている。そのため、第１領域Ａ１のＣｒメッキ皮膜６に対する電流密度が第２領域Ａ２のＣｒメッキ皮膜６に対する電流密度よりも大きくなり、第１領域Ａ１のＣｒメッキ皮膜６に形成される平均クラック密度が、第２領域Ａ２のＣｒメッキ皮膜６に形成される平均クラック密度よりも大きくなる。
【００３０】
前記平均クラック密度の異なるＣｒメッキ皮膜６を、前記のようなＣｒメッキ処理方法でアルミシリコン合金製のピストンの表面に実験的に形成し、それらの拡大写真を作成し、それらを図６〜図９に示す。
【００３１】
次に、クラック付きのＣｒメッキ皮膜６を形成したピストン１から作ったピストン試験片と、シリンダライナ試験片とを摩擦摺動試験機にセットして行った摩擦摺動試験結果（実施例１，２、比較例１〜５）について説明する。尚、シリンダライナ試験片としては、鋳鉄製のシリンダライナを切り出したものを採用した。
【００３２】
ピストン試験片を製作したピストン１のＣｒメッキ皮膜６の形成に用いたメッキ浴は、表２に示すとおりである。但し、平均クラック密度を変えるために、触媒としての有機スルフォン酸の添加量を０〜３０ｍＬ／Ｌの範囲で変化させた。尚、有機スルフォン酸としては、アトテック社製の商品名「Ｈｅｅｆ２５」を用いた。
【表２】
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【００３３】
上記のメッキ処における予熱、電流密度、処理時間などは、表３に示すとおりである。
【表３】
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メッキ浴中の触媒としての有機スルフォン酸の添加量が増すほど、クラック数が多くなり且つクラック幅が狭くなる。有機スルフォン酸の添加量１０〜３０ｍＬ／Ｌのとき、クラック密度が４００〜１３００本／ｃｍになる。クラック密度とクラック幅の関係は、図４に示すとおりである。
【００３４】
摩擦摺動試験に供した試験装置Ｔについて図１０〜図１２に基づいて説明する。
図１０は試験装置Ｔの全体構造を示し、図１１、図１２はピストン試験片１２とシリンダライナ試験片１３とを示す。図１０に示すように、試験装置Ｔにおいて、モータ１４とクランク機構１５とコンロッド１６とスライドベアリング１７を介して、支持台１８が左右方向へ往復駆動され、支持台１８上にはセラミックヒータを組み込んだ加熱体１９が付設され、この加熱体１９の上面にシリンダライナ試験片１３が固定的にセットされ、このシリンダライナ試験片１３の上にピストン試験片１２が載置され、このピストン試験片１２が押圧機構２０によりシリンダライナ試験片１３に押圧され、その押圧状態で潤滑油を供給しながらピストン試験片１２に対してシリンダライナ試験片１３が左右に往復摺動駆動される。
【００３５】
押圧機構２０は、 支点部材２１と、この支点部材２１に枢支されたアーム部材２２と、アーム部材２２の右端部をロードセル２３を介して上方へ付勢するエアシリンダ２４とを有し、エアシリンダ２４には所定圧の加圧エアが供給される。図１１に示すように、ピストン試験片１２はアーム部材２２の先端に固定されたホルダ支持体２２ａとリングホルダ２２ｂに固定され、シリンダライナ試験片１３に押圧される。この試験装置Ｔに、実施例１，２、比較例１〜５のピストン試験片１２とシリンダライナ試験片１３をセットし、摩擦係数の測定と、焼き付き限界（荷重）の測定を順次行った。
【００３６】
その試験結果は、図１３〜図１５に示すとおりであり、図１３における第１領域、第２領域の欄には平均クラック密度が記載されている。比較例１はＣｒメッキ皮膜６を形成してないピストン試験片１２に関し、比較例２〜５、実施例１，２は、Ｃｒメッキ皮膜付きのピストン試験片１２に関するものであるが、比較例２はプラトー比率が零、つまり、プラトー部を形成していないピストン試験片に関するものである。そのため、比較例１，２は、摩擦係数と焼き付き荷重の面で、十分な性能を発揮できないことが分かる。
【００３７】
比較例３のピストン試験片１２は、実施例１と比較してプラトー比率は等しいものの、第１領域のクラック密度が５００〜８００本／ｃｍ、第２領域のクラック密度が１００〜３００本／ｃｍであり、クラック密度が過小であるため、摩擦係数と焼き付き荷重に関して実施例１のような性能を発揮できない。
【００３８】
比較例４のピストン試験片１２は、プラトー比率が６０％であり、このプラトー比率が過大で、プラトー部の全域に潤滑油がゆき渡りにくいため実施例１，２のような性能が発揮されない。比較例５のピストン試験片１２は、プラトー比率が４０％であるけれども、第１，第２領域Ａ１，Ａ２のクラック密度が過大である。そのため、第１領域Ａ１ではクラックに潤滑油が流入しにくくなり、荷重を支持するのに有効な受け面が少なくなるので、面圧が増し摩耗し易くなり、また、第２領域Ａ２ではクラック内での潤滑油の流動性が低下し、条痕４内へ潤滑油が流入しにくくなるので、実施例１，２のような性能を発揮できない。
【００３９】
実施例１，２は、夫々２０％、４０％のプラトー比率であるが、第１領域のクラック密度はともに４００〜６００本／ｃｍ、第２領域のクラック密度がともに９００〜１３００本／ｃｍであり、摩擦係数と焼き付き荷重に関して優れた性能を発揮している。
【００４０】
前記実施例のピストン１の作用、効果について説明する。
エンジンの作動中においてストローク中のピストン１において流体潤滑を効果的に維持する為には、プラトー比率を２０〜４０％の範囲に設定することが必要である。
前記２０〜４０％の範囲よりもプラトー比率が小さくなると、スカート部３のバレル部３ａの局所に作用する面圧が非常に大きくなり、固体間の接触が厳しくなり、スカッフが生じ易くなる。他方、前記２０〜４０％の範囲よりもプラトー比率が大きくなると、面圧を低くする上では有利であるが、広いプラトー部の全面に潤滑が行き渡りにくくなり、潤滑油不足状態において摺動がなされるため、局所的なスカッフが発生する。
【００４１】
第１領域Ａ１の平均クラック密度は９００〜１３００本／ｃｍに設定することが望ましく、このときの平均クラック幅は１．７〜２．２μｍと適度な大きさになるため、クラック内での潤滑油の流動が抑制され、多数のクラックに潤滑油を保油しつつ、その潤滑油を摺動面へ供給可能となる。そのため、ピストン１の上下死点においてスカッフ限界が向上し、ストローク中央部において潤滑油の油膜が形成され易くなり、摩擦が低減される。
【００４２】
第１領域Ａ１の平均クラック密度が９００本／ｃｍ未満の場合には、クラック内での潤滑油の流動性が増し、潤滑油を保油する保油性が低下するので好ましくない。第１領域Ａ１の平均クラック密度が１３００本／ｃｍ超の場合には、クラックが密になり過ぎ、クラックに潤滑油が流入しにくくなり、荷重を支持するのに有効な受け面が少なくなるので、面圧が増し摩耗し易くなる等好ましくない。
【００４３】
第２領域Ａ２の平均クラック密度が４００〜６００本／ｃｍに設定することが望ましく、このときの平均クラック幅は３．２〜５．７μｍと広くなるため、クラック内における潤滑油の流動性が確保され、クラックを介して条痕４内へ潤滑油が流入し易くなる。平均クラック密度が４００本／ｃｍ未満の場合、クラック内における潤滑油の流動性が必要以上に高まるし、平均クラック密度が６００本／ｃｍ超の場合、クラック内での潤滑油の流動性が低下し、条痕４内へ潤滑油が流入しにくくなる。
【００４４】
尚、本発明に係るエンジンのピストン１は、水平対向型エンジン、Ｖ型エンジンにも適用可能である。また、前記実施例は一例を示すもので、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前記実施例に種々の部分的な変更を付加した形態で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例のピストンの正面図である。
【図２】ピストンのスカート部とシリンダライナの要部拡大断面図である。
【図３】ピストンのスカート部の要部拡大断面図である。
【図４】平均クラック密度と平均クラック幅との相関線図である。
【図５−１】正電処理に用いる環状電極とピストンの説明図である。
【図５−２】逆電処理に用いる環状電極とピストンの説明図である。
【図６】平均クラック密度４００本／ｃｍのＣｒメッキ皮膜の拡大写真である。
【図７】平均クラック密度６００本／ｃｍのＣｒメッキ皮膜の拡大写真である。
【図８】平均クラック密度９００本／ｃｍのＣｒメッキ皮膜の拡大写真である。
【図９】平均クラック密度１３００本／ｃｍのＣｒメッキ皮膜の拡大写真である。
【図１０】摩擦摺動試験に供した試験装置の全体構成図である。
【図１１】ホルダ支持体とリングホルダと試験片を示す図である。
【図１２】図１１のXII −XII 線断面図である。
【図１３】摩擦摺動試験の試験結果を示す図表である。
【図１４】実施例１，２と比較例１〜５の摩擦係数のグラフである。
【図１５】実施例１，２と比較例１〜５の焼き付き荷重のグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
１          ピストン
３          スカート部
３ａ        バレル部
３ｍ        最大径部
４          条痕
５          プラトー部
６          Ｃｒメッキ皮膜
Ａ１        第１領域
Ａ２        第２領域
【図１】
2008232172.tif 000006
【図２】
2008232172.tif 000007
【図３】
2008232172.tif 000008
【図４】
2008232172.tif 000009
【図５−１】
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【図５−２】
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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】
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【図１５】
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