内燃機関用ピストン
ピストン１において、燃焼室１０の裏面１０ａおよび冷却空洞１１の内壁１１ａの表面粗さを６．３Ｓ以下にし（２点鎖線部ａ′，ｂ′の箇所）、さらに、当該表面粗さ６．３Ｓ以下とされた箇所に対して自己浄化性触媒の被膜を表面コーティングした。このため、表面コーティングした部分にオイルが残溜し難くなってオイルのコーキングを抑制でき、熱伝達係数の悪化が防止されて温度の上昇を抑制でき、この結果コーキングによるピストン強度の低下を防止できる。したがって、エンジン高出力化に伴う冷却油量やオイルクーラの容量増大が不要になり、構造が簡単で、場積やコストの増大を招くことなくエンジンの出力向上に容易に対応可能な内燃機関用ピストン１，３０が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用ピストンに係り、特には、エンジンオイルによるピストン冷却装置を有した高速、高出力ディーゼルエンジンに採用されるピストンの冷却性能向上手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高出力のディーゼルエンジンにおけるピストン冷却装置については、例えば特許文献１に記載された内燃機関用ピストン冷却装置がある。
【０００３】
図１は、上記特許文献１に記載された内燃機関用ピストンおよびピストン冷却装置の構成を示す側面断面図であり、図２は、図１のＸ矢視図である。そして、図１は図２のＡ−Ａ矢視図である。
図１、図２において、第１の従来例としてのピストン１は鋳造品（例えばＦＣＤ：球状黒鉛鋳鉄）である。ピストン１の頂面２には上方に開口した凹型の燃焼室１０が設けられ、燃焼室１０とピストンリング溝４を有するピストン１の上部外周部３との間には、環状の冷却空洞１１が設けられている。
【０００４】
冷却空洞１１には、ほぼＴ字状に直交してピストン１の裏面側に連通される取入口１２と、この取入口１２からほぼ９０〜１８０度隔離した位置で、同じく前記冷却空洞１１にほぼＴ字状に直交してピストン１の裏面側に連通される吐出口１３とが設けられている。また、ピストン１の内部には、取入口１２とピストン１のスカート５の下端部６との間を連通するガイドパイプ１４が設けられており、このガイドパイプ１４が冷却用のエンジンオイルの通路になっている。ガイドパイプ１４の上部には、燃焼室１０の裏面１０ａに向けて冷却オイルを噴出するための噴油口１５が穿設されている。
【０００５】
ピストン１下方の図示しないシリンダブロックには、オイルポンプ２１からエンジンオイルの供給を受ける冷却油供給通路２２が形成され、冷却油供給通路２２には、ガイドパイプ１４の下端部１４ａを指向するクーリングノズル２３が取り付けられている。そして、これらオイルポンプ２１、冷却油供給通路２２、およびクーリングノズル２３により、冷却装置２０が構成されている。
【０００６】
次に動作について説明する。
図１において、冷却用のエンジンオイルはオイルポンプ２１から冷却油供給通路２２を通り、クーリングノズル２３に圧送される。クーリングノズル２３からガイドパイプ１４の下端部１４ａに向けて噴射されたエンジンオイルは、ガイドパイプ１４内を上昇し、矢印で示すように取入口１２から冷却空洞１１に入り、左右に分流して冷却空洞１１の内壁１１ａを冷却した後、吐出口１３から図示しないシリンダブロック内に放出される。また、ガイドパイプ１４内を上昇したエンジンオイルの一部は、噴油口１５から矢印で示すように燃焼室１０の裏面１０ａに向けて噴射され、裏面１０ａを冷却した後、図示しないシリンダブロック内に放出される。
【０００７】
これにより、燃焼室１０の裏面１０ａに向けて噴射されるエンジンオイルは、図示しないコンロッドやピンボスに邪魔されることなく、燃焼室１０の裏面１０ａを確実に冷却する。また、クーリングノズル２３の出口とガイドパイプ１４の下端部１４ａとの距離が十分に小さくなっており、このためにエンジンオイルの捕捉率が向上し、冷却油量を小さくできる。さらに、クーリングノズル２３が１本ですみ、構造が簡単でコストも安価にできる。したがって、このピストンは高速、高出力のエンジンに好適であるとしている。
【０００８】
図３には、第２の従来例として、アーティキュレートピストン３０の側面断面図が示されている。
図３において、アーティキュレートピストン３０は、例えば鉄の鍛造製のピストンヘッド３１と、アルミニウム製のピストンスカート４０とから構成され、ピストンヘッド３１とピストンスカート４０とはコンロッド４１と共に、ピストンピン４２に対して揺動自在に連結されている。ピストンヘッド３１の外周部３２には、複数個のピストンリング３３が取り付けられている。ピストンヘッド３１の頂面３４には上方に開口した凹型の燃焼室３５が設けられ、ピストンヘッド３１の外周部３２と燃焼室３５との間には環状の冷却溝３６が設けられている。
【０００９】
このようなアーティキュレートピストン３０では、コンロッド４１の大端部４１Ｄと小端部４１Ｓを連通する油孔４１Ａを設け、コンロッド４１のクランクピン部４１Ｃからオイルを取り入れ、前記油孔４１Ａを通してコンロッド４１の小端部４１Ｓへ導き、このオイルを小端部４１Ｓの先端に設けた孔４１Ｈから燃焼室３５の裏面３５ａに噴射する。また、図示しないクーリングノズルおよびガイドパイプを採用した冷却装置により、オイルを冷却溝３６の内壁３６ａに噴射する。具体的には、冷却溝３６の下方がバッフルプレート３７で仕切られており、ガイドパイプからのオイルがバッフルプレート３７に設けられた取入パイプ３８を介して冷却溝３６内に供給される。これにより、第１の従来例と同様な効果が得られるようになっている。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１３２１０１号公報（第３〜４頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記構成においては以下のような問題点がある。
図１において、前述のように、エンジン運転中に冷却用のエンジンオイルは、冷却空洞１１および燃焼室１０の裏面１０ａに供給され、高温になったピストン１の頭部を冷却する。エンジン停止時にはエンジンオイルの供給も停止される。したがって、エンジン停止時には、冷却用のエンジンオイルがピストン１に付着しており、このオイルが高温になる。
【００１２】
特に温度の高い冷却空洞１１の内壁１１ａの２点鎖線部ａ、および燃焼室１０の裏面１０ａの２点鎖線部ｂに残溜して付着したエンジンオイルは、カーボン化して焼き付くといったコーキングを引き起こす。これを繰り返すことにより、コーキングオイルが層状をなして堆積し、熱伝達係数が悪化して冷却不良となり、この部分が高温になって強度が低下し、亀裂が生じるおそれがある。この傾向はエンジンを高出力化するほど大きくなる。また、内壁１１ａ、裏面１０ａの表面粗さが粗いほどコーキングしたオイルが付着し易く、堆積し易い傾向にある。この問題を解決するためには冷却油量を増加すればよいが、そのためにオイルポンプが大型化したり、あるいはエンジンオイル冷却用のオイルクーラの容量が必要になったりなど、場積やコストの増大を招く。
【００１３】
このような問題は、図３に示したアーティキュレートピストン３０においても同様に生じる。すなわち、図３に示した２点鎖線部ａ，ｂにおいて、オイルのコーキングが発生すするのである。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、ピストンをエンジンオイルで冷却する際に、エンジンオイルがコーキングして堆積するおそれが少ないうえに、構造が簡単で、しかも場積やコストが増大することもなく、エンジン高出力化に容易に対応可能な内燃機関用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】
【００１５】
本発明の請求項１に係る内燃機関用ピストンは、オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面粗さは、６．３Ｓ以下であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項２に係る内燃機関用ピストンは、オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面には、オイルコーキング防止用の表面コーティングが施されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項３に係る内燃機関用ピストンは、オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面粗さは、６．３Ｓ以下であり、かつ当該いずれかの表面には、オイルコーキング防止用の表面コーティングが施されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項４に係る内燃機関用ピストンは、請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記表面コーティングが自己浄化性触媒（Ｓｅｌｆ−Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｃａｔａｌｙｓｔ）の薄膜であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項５に係る内燃機関用ピストンは、請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記表面コーティングがホーロー（琺瑯）コーティング（Ｅｎａｍｅｌ Ｃｏａｔｉｎｇ）の薄膜であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項６に係る内燃機関用ピストンは、請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記表面コーティングがポリシラザン（ペルヒドロポリシラザン）・シリカコーティングの薄膜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上において、請求項１の発明によれば、ピストンの冷却空洞、冷却溝、燃焼室の裏面の少なくともいずれかの表面粗さを６．３Ｓ以下とするため、その部分にオイルが残溜し難くなってオイルのコーキングを抑制でき、熱伝達係数の悪化が防止されて温度の上昇を抑制でき、この結果コーキングによるピストン強度の低下を防止できる。したがって、エンジン高出力化に伴う冷却油量やオイルクーラの容量増大が不要になり、構造が簡単で、場積やコストの増大を招くことなくエンジンの出力向上に容易に対応可能な内燃機関用ピストンが得られる。
なお、ここでの表面粗さとは、ピストンの金属面の表面粗さのことをいう。
【００２２】
請求項２の発明によれば、ピストンの冷却空洞、冷却溝、燃焼室の裏面の少なくともいずれかの表面にオイルコーキング防止用の表面コーティングを施すので、やはりその部分にオイルが残溜し難くなってオイルのコーキングを抑制でき、熱伝達係数の悪化が防止されて温度の上昇を抑制でき、この結果コーキングによるピストン強度の低下を防止できる。したがって、容易に、かつ低コストでエンジン高出力化に対応できる内燃機関用ピストンが得られる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、ピストンの冷却空洞、冷却溝、燃焼室の裏面の少なくともいずれかの表面粗さを６．３Ｓ以下とするうえ、当該いずれかの表面にオイルコーキング防止用の表面コーティングを施すから、付着したままのエンジンオイルを一層少なくでき、コーキングをさらに生じ難くでき、コーキングによるピストン強度の低下をより確実に防止できる。したがって、容易に、かつ低コストでエンジン高出力化に対応できる内燃機関用ピストンが得られる。
なお、ここでの表面粗さとは、表面コーティングを施す以前の表面粗さであり、ピストンの金属面の表面粗さのことをいう。
【００２４】
請求項４の発明によれば、表面コーティングを自己浄化触媒の薄膜とした。そのため、コーキングしたオイルを酸化させてＣＯ２として排出し、表面に付着させないようにでき、また、表面コーティングを薄膜としたために、熱伝達係数の悪化を少なくできる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、表面コーティングをホーローコーティングの薄膜としたので、表面を一層滑らかにでき、コーキングオイルを付着し難くできるとともに、薄膜にすることで熱伝達係数の悪化を少なくできる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、表面コーティングをポリシラザン・シリカコーティングの薄膜としたので、極めて薄い皮膜コーティングができ、熱伝達係数の悪化を一層少なくし、かつ表面を一層滑らかにしてコーキングオイルを付着し難くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
［図１］第１の従来例の内燃機関用ピストンおよびピストン冷却装置の構成を示す側面断面図。
【図２】図１のＸ矢視図。
【図３】第２の従来例のピストンの構成を示す側面断面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る鋳造一体型のピストンヘッドを示す側面断面図。
【図５】第１実施形態のアーティキュレート型のピストンヘッドを示す側面断面図。
【図６】第２実施形態を示す断面図。
【図７】第３実施形態を示す断面図。
【図８】第４実施形態を説明するための図。
【符号の説明】
【００２８】
１，３０…ピストン、１０，３５…燃焼室、１０ａ，３５ａ…裏面、１１…冷却空洞、１１ａ，３６ａ…内壁、３６…冷却溝、５０…自己浄化性触媒の薄膜、６０…ホーローコーティングの薄膜。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、各実施形態においては、図１ないし図３に示された従来のピストン１，３０に対して、その一部位が異なるだけであり、ピストン形状や構造に関しては違いがないため、各実施形態を説明するにあたっても、図１ないし図３での符号をそのまま用いることとする。
【００３０】
〔第１実施形態〕
図４は、本発明の第１実施形態に係る鋳造一体型のピストンヘッドを示す側面断面図、図５は、アーティキュレート型のピストンヘッドを示す側面断面図である。
本実施形態では、図４において、ピストン１の燃焼室１０の裏面１０ａおよび冷却空洞１１の内壁１１ａの表面粗さを６．３Ｓにする。また、図５においては、アーティキュレートピストン３０の燃焼室３５の裏面３５ａおよび冷却溝３６の内壁３６ａの表面粗さを６．３Ｓ以下にする。具体的には、図４、図５に示した少なくとも２点鎖線部ａ′，ｂ′の箇所の表面粗さが６．３Ｓ以下になっている。２点鎖線部ａ′，ｂ′の箇所は、図１、図３の２点鎖線部ａ，ｂの箇所に対応している。
【００３１】
ただし、ピストン１，３０の温度上昇の度合いによっては、燃焼室１０，３５の裏面１０ａ，３５ａのみの表面粗さを６．３Ｓ以下にしたり、冷却空洞１１の内壁１１ａや冷却溝３６の内壁３６ａのみの表面粗さを６．３Ｓ以下にしたりすることも考えられる。
【００３２】
ここで表面粗さとは、ＪＩＳ（Ｊａｐａｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ：日本工業規格）での最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１）として規定されるものであり、本実施形態での「６．３Ｓ以下」とは、最大高さＲｚが６．３μｍ以下であることを意味している。
【００３３】
表面粗さを６．３Ｓ以下にする方法としては、例えば、ショットピーニング、サンドブラスト加工、液体ホーニング、グラインダ加工、旋盤やフライス盤等の工作機械を用いた機械加工等により、鋳造後の鋳肌の表面（ピストン１の場合）や鍛造後の表面（ピストン３０の場合）を加工することが挙げられる。また、鋳造で製造する場合には、鋳造自体を精密鋳造で行うことが挙げられる。その他、バフ仕上げ、ペーパ仕上げ、ラップ仕上げ、化学研磨、電解研磨等を行って６．３Ｓ以下の表面粗さに仕上げてもよい。
【００３４】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態では、第１実施形態と同様に、ピストン１にあっては、燃焼室１０の裏面１０ａおよび／または冷却空洞１１の内壁１１ａの表面粗さを６．３Ｓ以下にし、ピストン３０にあっては、燃焼室３５の裏面３５ａおよび／または冷却溝３６の内壁３６ａの表面粗さを６．３Ｓ以下にし、さらに、当該表面粗さ６．３以下とされた部位に対してオイルコーキング防止用の表面コーティングを施してある。
【００３５】
本実施形態での表面コーティングは、図６に示す自己浄化性触媒の薄膜５０である。
自己浄化性触媒の薄膜５０は、触媒、耐熱性結合材（フリット）、多孔質（マット）形成材からなり、付着したオイルを触媒作用により無炎状態で酸化燃焼させ、水蒸気と炭酸ガスとに変化させる機能を有する。そして、エンジンが運転されており、ピストン１，３０が通常通りに連続的にオイル冷却される場合には、供給されるオイルの絶対量が多いために、オイルは触媒反応によって酸化燃焼するよりも、冷却作用に専ら供されることとなる。一方、エンジンが停止し、ピストン１，３０の冷却も停止した場合には、表面に付着残溜するオイルの絶対量が冷却時に比べて格段に少なくなるため、付着したオイルは冷却作用に供されず、触媒反応によって酸化燃焼し、薄膜５０上から除かれてコーキングが防止されるのである。
【００３６】
このような自己浄化触媒の薄膜５０は、図６に示すように、ピストン１，３０の金属表面上に形成されたホーロー組成の下塗り層５１、下塗り層５１上に形成された多孔質でかつホーロー組成の触媒層５２からなり、触媒層５２には触媒５３が担持されている。また、薄膜５０の厚さは、熱伝達係数の悪化がオイルによる冷却効果へ及ぼす影響を勘案して適宜に決められる。なお、必要に応じて金属表面と下塗り層５１との間にアルミナイズド処理による耐食層を形成してもよい。
【００３７】
用いられる触媒としては、例えば酸化用としてγ−ＭｎＯ２、Ｚｎ−Ｍｎ系フェライトがあり、分解用としてα−Ａｌ２Ｏ３、ゼオライト（アルミノケイ酸塩）があり、共に微粉末状で用いられる。
ホーロー用の耐熱性結合材としては、例えばＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＮａＯ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３を合成した組成のものであり、ピストン１，３０の材質の軟化温度を考慮すると、５８０℃以下の低温で焼成可能な低温ホーロー型が用いられる。
【００３８】
薄膜５０の形成方法は以下のように、２コート（塗布）１ファイア（焼成）で行う。
すなわち、先ず、ピストン１，３０を脱脂、洗浄し、コーティング箇所に下塗り用の耐熱性結合材をミル引きして塗布し、３〜３０μｍの遠赤外波長による遠赤外線乾燥を行う。さらに、下塗りされた耐熱性結合材上には、触媒および耐熱性結合材を合わせてミル引きして塗布し、同様に遠赤外線乾燥を行う。この後、ステイプルを塗布して全体を焼き付けて焼成させ、下塗り層５１および触媒層５２からなる薄膜５０を得る。
【００３９】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態では、図７に示すように、表面コーティングとして第２実施形態での自己浄化触媒の薄膜５０の代わりに、触媒を含まないホーローコーティングの薄膜６０を採用している。この薄膜６０は、触媒を含まないホーロー部分からなる単層で形成されている。ホーローの組成は、第２実施形態での耐熱結合材と同じ組成であってもよいが、その他、低温ホーロー型のホーロー引きに一般に使用される組成を適用できる。薄膜６０の厚さはやはり、冷却効果への影響を勘案して決められるが、概ね２〜１０００μｍである。
【００４０】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態では、表面コーティングとしてポリシラザン・シリカコーティングの薄膜を採用している。薄膜の形成箇所は、第２、第３実施形態と同じである。
この薄膜は、０．１〜１．０μｍ程度の単層で極めて薄く形成されており、図８に示すように、ＳｉＨ２ＮＨを基本ユニットとするポリシラザンの有機溶媒溶液を塗布液として用いるとともに、大気中または水蒸気含有雰囲気において４５０℃程度で焼成することにより、水分や酸素と反応して得られる緻密な高純度シリカ（アモルファスＳｉＯ２）膜である。
【００４１】
このようなポリシラザンのコーティング材料は、クライアントジャパン社から供給を受けることが可能である。ポリシラザンの塗布方法は、スプレー塗布、ウェスを用いた手塗りによる塗り込み、フローコート、ロールコーター等、任意の方法であってよい。このポリシラザン・シリカコーティングによれば、セラミック化した極めて硬くて薄く、かつ非常に滑らかなシリカ膜が形成されるため、オイルの残溜を有効に防止でき、コーキングを確実に防止できる。
【００４２】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、図１、図２、図４に示した鋳造一体型のピストン１においても、図３に示すアーティキュレートピストン３０のように、コンロッドを通るオイルで燃焼室１０の裏面１０ａを冷却してもよく、反対に、ピストン３０での燃焼室３５の裏面３５ａをも、クーリングノズルを通してガイドパイプから噴射されるオイルで冷却してもよい。
【００４３】
また、そのようなクーリングノズルやガイドパイプは、ピストン１個当たり２組設けてもよく、この場合、１組を燃焼室外周側の冷却空洞や冷却溝に向けてオイルを噴射するのに用い、他の１組を燃焼室の裏面にオイルを噴射するのに用いることができる。
【００４４】
前記第２実施形態ないし第４実施形態では、表面コーティングする箇所の表面粗さが６．３Ｓ以下であったが、本発明の請求項３を引用しない（請求項２のみを引用する）場合の請求項４ないし請求項６では、表面粗さが６．３Ｓより大きくてもよい。表面粗さが６．３Ｓよりも大きい場合でも、表面コーティングを施すことで、オイルが残溜し難くなり、コーキングを十分に抑制できるのである。ただし、表面粗さを６．３Ｓ以下としておけば、オイルの残溜をより確実に防止でき、一層効果的である。
【００４５】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関に用いられるあらゆるピストンに利用可能である。
【図１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用ピストンに係り、特には、エンジンオイルによるピストン冷却装置を有した高速、高出力ディーゼルエンジンに採用されるピストンの冷却性能向上手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高出力のディーゼルエンジンにおけるピストン冷却装置については、例えば特許文献１に記載された内燃機関用ピストン冷却装置がある。
【０００３】
図１は、上記特許文献１に記載された内燃機関用ピストンおよびピストン冷却装置の構成を示す側面断面図であり、図２は、図１のＸ矢視図である。そして、図１は図２のＡ−Ａ矢視図である。
図１、図２において、第１の従来例としてのピストン１は鋳造品（例えばＦＣＤ：球状黒鉛鋳鉄）である。ピストン１の頂面２には上方に開口した凹型の燃焼室１０が設けられ、燃焼室１０とピストンリング溝４を有するピストン１の上部外周部３との間には、環状の冷却空洞１１が設けられている。
【０００４】
冷却空洞１１には、ほぼＴ字状に直交してピストン１の裏面側に連通される取入口１２と、この取入口１２からほぼ９０〜１８０度隔離した位置で、同じく前記冷却空洞１１にほぼＴ字状に直交してピストン１の裏面側に連通される吐出口１３とが設けられている。また、ピストン１の内部には、取入口１２とピストン１のスカート５の下端部６との間を連通するガイドパイプ１４が設けられており、このガイドパイプ１４が冷却用のエンジンオイルの通路になっている。ガイドパイプ１４の上部には、燃焼室１０の裏面１０ａに向けて冷却オイルを噴出するための噴油口１５が穿設されている。
【０００５】
ピストン１下方の図示しないシリンダブロックには、オイルポンプ２１からエンジンオイルの供給を受ける冷却油供給通路２２が形成され、冷却油供給通路２２には、ガイドパイプ１４の下端部１４ａを指向するクーリングノズル２３が取り付けられている。そして、これらオイルポンプ２１、冷却油供給通路２２、およびクーリングノズル２３により、冷却装置２０が構成されている。
【０００６】
次に動作について説明する。
図１において、冷却用のエンジンオイルはオイルポンプ２１から冷却油供給通路２２を通り、クーリングノズル２３に圧送される。クーリングノズル２３からガイドパイプ１４の下端部１４ａに向けて噴射されたエンジンオイルは、ガイドパイプ１４内を上昇し、矢印で示すように取入口１２から冷却空洞１１に入り、左右に分流して冷却空洞１１の内壁１１ａを冷却した後、吐出口１３から図示しないシリンダブロック内に放出される。また、ガイドパイプ１４内を上昇したエンジンオイルの一部は、噴油口１５から矢印で示すように燃焼室１０の裏面１０ａに向けて噴射され、裏面１０ａを冷却した後、図示しないシリンダブロック内に放出される。
【０００７】
これにより、燃焼室１０の裏面１０ａに向けて噴射されるエンジンオイルは、図示しないコンロッドやピンボスに邪魔されることなく、燃焼室１０の裏面１０ａを確実に冷却する。また、クーリングノズル２３の出口とガイドパイプ１４の下端部１４ａとの距離が十分に小さくなっており、このためにエンジンオイルの捕捉率が向上し、冷却油量を小さくできる。さらに、クーリングノズル２３が１本ですみ、構造が簡単でコストも安価にできる。したがって、このピストンは高速、高出力のエンジンに好適であるとしている。
【０００８】
図３には、第２の従来例として、アーティキュレートピストン３０の側面断面図が示されている。
図３において、アーティキュレートピストン３０は、例えば鉄の鍛造製のピストンヘッド３１と、アルミニウム製のピストンスカート４０とから構成され、ピストンヘッド３１とピストンスカート４０とはコンロッド４１と共に、ピストンピン４２に対して揺動自在に連結されている。ピストンヘッド３１の外周部３２には、複数個のピストンリング３３が取り付けられている。ピストンヘッド３１の頂面３４には上方に開口した凹型の燃焼室３５が設けられ、ピストンヘッド３１の外周部３２と燃焼室３５との間には環状の冷却溝３６が設けられている。
【０００９】
このようなアーティキュレートピストン３０では、コンロッド４１の大端部４１Ｄと小端部４１Ｓを連通する油孔４１Ａを設け、コンロッド４１のクランクピン部４１Ｃからオイルを取り入れ、前記油孔４１Ａを通してコンロッド４１の小端部４１Ｓへ導き、このオイルを小端部４１Ｓの先端に設けた孔４１Ｈから燃焼室３５の裏面３５ａに噴射する。また、図示しないクーリングノズルおよびガイドパイプを採用した冷却装置により、オイルを冷却溝３６の内壁３６ａに噴射する。具体的には、冷却溝３６の下方がバッフルプレート３７で仕切られており、ガイドパイプからのオイルがバッフルプレート３７に設けられた取入パイプ３８を介して冷却溝３６内に供給される。これにより、第１の従来例と同様な効果が得られるようになっている。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１３２１０１号公報（第３〜４頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記構成においては以下のような問題点がある。
図１において、前述のように、エンジン運転中に冷却用のエンジンオイルは、冷却空洞１１および燃焼室１０の裏面１０ａに供給され、高温になったピストン１の頭部を冷却する。エンジン停止時にはエンジンオイルの供給も停止される。したがって、エンジン停止時には、冷却用のエンジンオイルがピストン１に付着しており、このオイルが高温になる。
【００１２】
特に温度の高い冷却空洞１１の内壁１１ａの２点鎖線部ａ、および燃焼室１０の裏面１０ａの２点鎖線部ｂに残溜して付着したエンジンオイルは、カーボン化して焼き付くといったコーキングを引き起こす。これを繰り返すことにより、コーキングオイルが層状をなして堆積し、熱伝達係数が悪化して冷却不良となり、この部分が高温になって強度が低下し、亀裂が生じるおそれがある。この傾向はエンジンを高出力化するほど大きくなる。また、内壁１１ａ、裏面１０ａの表面粗さが粗いほどコーキングしたオイルが付着し易く、堆積し易い傾向にある。この問題を解決するためには冷却油量を増加すればよいが、そのためにオイルポンプが大型化したり、あるいはエンジンオイル冷却用のオイルクーラの容量が必要になったりなど、場積やコストの増大を招く。
【００１３】
このような問題は、図３に示したアーティキュレートピストン３０においても同様に生じる。すなわち、図３に示した２点鎖線部ａ，ｂにおいて、オイルのコーキングが発生すするのである。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、ピストンをエンジンオイルで冷却する際に、エンジンオイルがコーキングして堆積するおそれが少ないうえに、構造が簡単で、しかも場積やコストが増大することもなく、エンジン高出力化に容易に対応可能な内燃機関用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】
【００１５】
本発明の請求項１に係る内燃機関用ピストンは、オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面粗さは、６．３Ｓ以下であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項２に係る内燃機関用ピストンは、オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面には、オイルコーキング防止用の表面コーティングが施されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項３に係る内燃機関用ピストンは、オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面粗さは、６．３Ｓ以下であり、かつ当該いずれかの表面には、オイルコーキング防止用の表面コーティングが施されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項４に係る内燃機関用ピストンは、請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記表面コーティングが自己浄化性触媒（Ｓｅｌｆ−Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｃａｔａｌｙｓｔ）の薄膜であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項５に係る内燃機関用ピストンは、請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記表面コーティングがホーロー（琺瑯）コーティング（Ｅｎａｍｅｌ Ｃｏａｔｉｎｇ）の薄膜であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項６に係る内燃機関用ピストンは、請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、前記表面コーティングがポリシラザン（ペルヒドロポリシラザン）・シリカコーティングの薄膜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上において、請求項１の発明によれば、ピストンの冷却空洞、冷却溝、燃焼室の裏面の少なくともいずれかの表面粗さを６．３Ｓ以下とするため、その部分にオイルが残溜し難くなってオイルのコーキングを抑制でき、熱伝達係数の悪化が防止されて温度の上昇を抑制でき、この結果コーキングによるピストン強度の低下を防止できる。したがって、エンジン高出力化に伴う冷却油量やオイルクーラの容量増大が不要になり、構造が簡単で、場積やコストの増大を招くことなくエンジンの出力向上に容易に対応可能な内燃機関用ピストンが得られる。
なお、ここでの表面粗さとは、ピストンの金属面の表面粗さのことをいう。
【００２２】
請求項２の発明によれば、ピストンの冷却空洞、冷却溝、燃焼室の裏面の少なくともいずれかの表面にオイルコーキング防止用の表面コーティングを施すので、やはりその部分にオイルが残溜し難くなってオイルのコーキングを抑制でき、熱伝達係数の悪化が防止されて温度の上昇を抑制でき、この結果コーキングによるピストン強度の低下を防止できる。したがって、容易に、かつ低コストでエンジン高出力化に対応できる内燃機関用ピストンが得られる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、ピストンの冷却空洞、冷却溝、燃焼室の裏面の少なくともいずれかの表面粗さを６．３Ｓ以下とするうえ、当該いずれかの表面にオイルコーキング防止用の表面コーティングを施すから、付着したままのエンジンオイルを一層少なくでき、コーキングをさらに生じ難くでき、コーキングによるピストン強度の低下をより確実に防止できる。したがって、容易に、かつ低コストでエンジン高出力化に対応できる内燃機関用ピストンが得られる。
なお、ここでの表面粗さとは、表面コーティングを施す以前の表面粗さであり、ピストンの金属面の表面粗さのことをいう。
【００２４】
請求項４の発明によれば、表面コーティングを自己浄化触媒の薄膜とした。そのため、コーキングしたオイルを酸化させてＣＯ２として排出し、表面に付着させないようにでき、また、表面コーティングを薄膜としたために、熱伝達係数の悪化を少なくできる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、表面コーティングをホーローコーティングの薄膜としたので、表面を一層滑らかにでき、コーキングオイルを付着し難くできるとともに、薄膜にすることで熱伝達係数の悪化を少なくできる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、表面コーティングをポリシラザン・シリカコーティングの薄膜としたので、極めて薄い皮膜コーティングができ、熱伝達係数の悪化を一層少なくし、かつ表面を一層滑らかにしてコーキングオイルを付着し難くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
［図１］第１の従来例の内燃機関用ピストンおよびピストン冷却装置の構成を示す側面断面図。
【図２】図１のＸ矢視図。
【図３】第２の従来例のピストンの構成を示す側面断面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る鋳造一体型のピストンヘッドを示す側面断面図。
【図５】第１実施形態のアーティキュレート型のピストンヘッドを示す側面断面図。
【図６】第２実施形態を示す断面図。
【図７】第３実施形態を示す断面図。
【図８】第４実施形態を説明するための図。
【符号の説明】
【００２８】
１，３０…ピストン、１０，３５…燃焼室、１０ａ，３５ａ…裏面、１１…冷却空洞、１１ａ，３６ａ…内壁、３６…冷却溝、５０…自己浄化性触媒の薄膜、６０…ホーローコーティングの薄膜。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、各実施形態においては、図１ないし図３に示された従来のピストン１，３０に対して、その一部位が異なるだけであり、ピストン形状や構造に関しては違いがないため、各実施形態を説明するにあたっても、図１ないし図３での符号をそのまま用いることとする。
【００３０】
〔第１実施形態〕
図４は、本発明の第１実施形態に係る鋳造一体型のピストンヘッドを示す側面断面図、図５は、アーティキュレート型のピストンヘッドを示す側面断面図である。
本実施形態では、図４において、ピストン１の燃焼室１０の裏面１０ａおよび冷却空洞１１の内壁１１ａの表面粗さを６．３Ｓにする。また、図５においては、アーティキュレートピストン３０の燃焼室３５の裏面３５ａおよび冷却溝３６の内壁３６ａの表面粗さを６．３Ｓ以下にする。具体的には、図４、図５に示した少なくとも２点鎖線部ａ′，ｂ′の箇所の表面粗さが６．３Ｓ以下になっている。２点鎖線部ａ′，ｂ′の箇所は、図１、図３の２点鎖線部ａ，ｂの箇所に対応している。
【００３１】
ただし、ピストン１，３０の温度上昇の度合いによっては、燃焼室１０，３５の裏面１０ａ，３５ａのみの表面粗さを６．３Ｓ以下にしたり、冷却空洞１１の内壁１１ａや冷却溝３６の内壁３６ａのみの表面粗さを６．３Ｓ以下にしたりすることも考えられる。
【００３２】
ここで表面粗さとは、ＪＩＳ（Ｊａｐａｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ：日本工業規格）での最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１）として規定されるものであり、本実施形態での「６．３Ｓ以下」とは、最大高さＲｚが６．３μｍ以下であることを意味している。
【００３３】
表面粗さを６．３Ｓ以下にする方法としては、例えば、ショットピーニング、サンドブラスト加工、液体ホーニング、グラインダ加工、旋盤やフライス盤等の工作機械を用いた機械加工等により、鋳造後の鋳肌の表面（ピストン１の場合）や鍛造後の表面（ピストン３０の場合）を加工することが挙げられる。また、鋳造で製造する場合には、鋳造自体を精密鋳造で行うことが挙げられる。その他、バフ仕上げ、ペーパ仕上げ、ラップ仕上げ、化学研磨、電解研磨等を行って６．３Ｓ以下の表面粗さに仕上げてもよい。
【００３４】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態では、第１実施形態と同様に、ピストン１にあっては、燃焼室１０の裏面１０ａおよび／または冷却空洞１１の内壁１１ａの表面粗さを６．３Ｓ以下にし、ピストン３０にあっては、燃焼室３５の裏面３５ａおよび／または冷却溝３６の内壁３６ａの表面粗さを６．３Ｓ以下にし、さらに、当該表面粗さ６．３以下とされた部位に対してオイルコーキング防止用の表面コーティングを施してある。
【００３５】
本実施形態での表面コーティングは、図６に示す自己浄化性触媒の薄膜５０である。
自己浄化性触媒の薄膜５０は、触媒、耐熱性結合材（フリット）、多孔質（マット）形成材からなり、付着したオイルを触媒作用により無炎状態で酸化燃焼させ、水蒸気と炭酸ガスとに変化させる機能を有する。そして、エンジンが運転されており、ピストン１，３０が通常通りに連続的にオイル冷却される場合には、供給されるオイルの絶対量が多いために、オイルは触媒反応によって酸化燃焼するよりも、冷却作用に専ら供されることとなる。一方、エンジンが停止し、ピストン１，３０の冷却も停止した場合には、表面に付着残溜するオイルの絶対量が冷却時に比べて格段に少なくなるため、付着したオイルは冷却作用に供されず、触媒反応によって酸化燃焼し、薄膜５０上から除かれてコーキングが防止されるのである。
【００３６】
このような自己浄化触媒の薄膜５０は、図６に示すように、ピストン１，３０の金属表面上に形成されたホーロー組成の下塗り層５１、下塗り層５１上に形成された多孔質でかつホーロー組成の触媒層５２からなり、触媒層５２には触媒５３が担持されている。また、薄膜５０の厚さは、熱伝達係数の悪化がオイルによる冷却効果へ及ぼす影響を勘案して適宜に決められる。なお、必要に応じて金属表面と下塗り層５１との間にアルミナイズド処理による耐食層を形成してもよい。
【００３７】
用いられる触媒としては、例えば酸化用としてγ−ＭｎＯ２、Ｚｎ−Ｍｎ系フェライトがあり、分解用としてα−Ａｌ２Ｏ３、ゼオライト（アルミノケイ酸塩）があり、共に微粉末状で用いられる。
ホーロー用の耐熱性結合材としては、例えばＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＮａＯ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３を合成した組成のものであり、ピストン１，３０の材質の軟化温度を考慮すると、５８０℃以下の低温で焼成可能な低温ホーロー型が用いられる。
【００３８】
薄膜５０の形成方法は以下のように、２コート（塗布）１ファイア（焼成）で行う。
すなわち、先ず、ピストン１，３０を脱脂、洗浄し、コーティング箇所に下塗り用の耐熱性結合材をミル引きして塗布し、３〜３０μｍの遠赤外波長による遠赤外線乾燥を行う。さらに、下塗りされた耐熱性結合材上には、触媒および耐熱性結合材を合わせてミル引きして塗布し、同様に遠赤外線乾燥を行う。この後、ステイプルを塗布して全体を焼き付けて焼成させ、下塗り層５１および触媒層５２からなる薄膜５０を得る。
【００３９】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態では、図７に示すように、表面コーティングとして第２実施形態での自己浄化触媒の薄膜５０の代わりに、触媒を含まないホーローコーティングの薄膜６０を採用している。この薄膜６０は、触媒を含まないホーロー部分からなる単層で形成されている。ホーローの組成は、第２実施形態での耐熱結合材と同じ組成であってもよいが、その他、低温ホーロー型のホーロー引きに一般に使用される組成を適用できる。薄膜６０の厚さはやはり、冷却効果への影響を勘案して決められるが、概ね２〜１０００μｍである。
【００４０】
〔第４実施形態〕
本発明の第４実施形態では、表面コーティングとしてポリシラザン・シリカコーティングの薄膜を採用している。薄膜の形成箇所は、第２、第３実施形態と同じである。
この薄膜は、０．１〜１．０μｍ程度の単層で極めて薄く形成されており、図８に示すように、ＳｉＨ２ＮＨを基本ユニットとするポリシラザンの有機溶媒溶液を塗布液として用いるとともに、大気中または水蒸気含有雰囲気において４５０℃程度で焼成することにより、水分や酸素と反応して得られる緻密な高純度シリカ（アモルファスＳｉＯ２）膜である。
【００４１】
このようなポリシラザンのコーティング材料は、クライアントジャパン社から供給を受けることが可能である。ポリシラザンの塗布方法は、スプレー塗布、ウェスを用いた手塗りによる塗り込み、フローコート、ロールコーター等、任意の方法であってよい。このポリシラザン・シリカコーティングによれば、セラミック化した極めて硬くて薄く、かつ非常に滑らかなシリカ膜が形成されるため、オイルの残溜を有効に防止でき、コーキングを確実に防止できる。
【００４２】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、図１、図２、図４に示した鋳造一体型のピストン１においても、図３に示すアーティキュレートピストン３０のように、コンロッドを通るオイルで燃焼室１０の裏面１０ａを冷却してもよく、反対に、ピストン３０での燃焼室３５の裏面３５ａをも、クーリングノズルを通してガイドパイプから噴射されるオイルで冷却してもよい。
【００４３】
また、そのようなクーリングノズルやガイドパイプは、ピストン１個当たり２組設けてもよく、この場合、１組を燃焼室外周側の冷却空洞や冷却溝に向けてオイルを噴射するのに用い、他の１組を燃焼室の裏面にオイルを噴射するのに用いることができる。
【００４４】
前記第２実施形態ないし第４実施形態では、表面コーティングする箇所の表面粗さが６．３Ｓ以下であったが、本発明の請求項３を引用しない（請求項２のみを引用する）場合の請求項４ないし請求項６では、表面粗さが６．３Ｓより大きくてもよい。表面粗さが６．３Ｓよりも大きい場合でも、表面コーティングを施すことで、オイルが残溜し難くなり、コーキングを十分に抑制できるのである。ただし、表面粗さを６．３Ｓ以下としておけば、オイルの残溜をより確実に防止でき、一層効果的である。
【００４５】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関に用いられるあらゆるピストンに利用可能である。
【図１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、
頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、
燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、
前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面粗さは、６．３Ｓ以下である
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項２】
オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、
頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、
燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、
前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面には、オイルコーキング防止用の表面コーティングが施されている
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項３】
オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、
頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、
燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、
前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面粗さは、６．３Ｓ以下であり、
かつ当該いずれかの表面には、オイルコーキング防止用の表面コーティングが施されている
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
前記表面コーティングが自己浄化性触媒の薄膜である
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
前記表面コーティングがホーローコーティングの薄膜である
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項６】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
前記表面コーティングがポリシラザン・シリカコーティングの薄膜である
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項１】
オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、
頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、
燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、
前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面粗さは、６．３Ｓ以下である
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項２】
オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、
頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、
燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、
前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面には、オイルコーキング防止用の表面コーティングが施されている
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項３】
オイルにより冷却される内燃機関用ピストンにおいて、
頂面に凹んで設けられ、かつ裏面が前記オイルにより冷却される燃焼室と、
燃焼室の外周部側に設けられ、かつ内壁が前記オイルにより冷却される環状の冷却空洞または環状の冷却溝とを備え、
前記燃焼室の裏面、前記冷却空洞の内壁、および前記冷却溝の内壁うちの少なくともいずれかの表面粗さは、６．３Ｓ以下であり、
かつ当該いずれかの表面には、オイルコーキング防止用の表面コーティングが施されている
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
前記表面コーティングが自己浄化性触媒の薄膜である
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
前記表面コーティングがホーローコーティングの薄膜である
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【請求項６】
請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用ピストンにおいて、
前記表面コーティングがポリシラザン・シリカコーティングの薄膜である
ことを特徴とする内燃機関用ピストン。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６６４８１
【国際公開日】平成１７年７月２１日（２００５．７．２１）
【発行日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１６８４８（Ｐ２００５−５１６８４８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１９５０４
【国際出願日】平成１６年１２月２７日（２００４．１２．２７）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年７月２１日（２００５．７．２１）
【発行日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１９５０４
【国際出願日】平成１６年１２月２７日（２００４．１２．２７）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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