内燃机用活塞及其销孔的加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及内燃机用活塞及其销孔的加工方法，特别是设及经由活塞销与连杆连 结的活塞即具备形成有活塞销所插通的销孔的销座的内燃机用活塞、及其销孔的加工方 法。
【背景技术】
[0002] 内燃机中，伴随气缸内的燃烧的气体膨胀的压力由活塞承受，并经由由活塞销连 结的连杆向曲轴的曲柄部传递，由此，将活塞的直线运动变换成曲轴的旋转运动并输出。此 时，在活塞的销座的销孔的内表面即燃烧室侧的靠活塞中屯、的部分机械地作用大的负荷。 特别是，根据内燃机的高输出化和小型化的要求，对销孔的部分作用大的负荷，从而销孔龟 裂风险增大。
[0003] 另一方面，为改善活塞的耐热性，正在进行的是铸造侣娃合金来制作活塞。但是， 侣娃合金具有容易成为初晶娃大幅成长的铸造组织的性质，如果在该状态下实施塑成加工 或切削加工，则龟裂进入初晶娃和侣母材的边界面等，机械性质可能会降低。特别是在活塞 的情况下，存在在销孔的部分容易产生龟裂的问题。
[0004] 另外，伴随活塞的小型化和高输出化，承受活塞销的销孔的内表面的面积相对于 筒内压负荷减小，因此，与活塞销的外周面接触的销孔的部分的面压上升，也存在容易产生 粘着的问题。另一方面，为缓和燃烧室口部应力，尝试将销孔的活塞外周侧形成锥状，但如 果进行运样的对策，则销孔锥形状起点的面压进一步上升。因此，存在更容易产生活塞销相 对于销孔的粘着的问题。
[0005] 另外，实开昭61 - 53541号公报中，在受到燃烧压而活塞销变形时，为缓和销孔的 局部的应力集中而将形成于活塞的销座的销孔的内表面朝向活塞中屯、侧形成为多段锥状， W将内燃机的爆炸力带来的应力集中平均化。根据运样的结构，也同样地，销孔的直线部分 的面积减小，面压变高，在活塞销和销孔之间的粘着的产生更为显著。
[0006] 加强活塞的销孔的部分的其它对策是，预先另外制作由铜一侣合金等的高强度的 合金材料构成的轴套，并将其插入销孔内。但是，该销孔轴套带来的加强存在带来活塞的高 成本化的缺点。
[0007] 专利文献1 :日本实开昭61 - 53541号公报
【发明内容】
[000引（发明要解决的问题）
[0009] 本申请发明的课题在于提供一种内燃机用活塞，由于内燃机的高输出化带来的负 荷的增大及伴随小型化带来的活塞销径的缩小，所W活塞销和销孔间的面压上升，可W防 止由此产生的龟裂及粘着。
[0010] 本申请发明的其它课题在于提供一种内燃机用活塞，由于抑制活塞销和销孔之间 的油膜短缺及确保充分的油，所W可W更完全地进行润滑。
[0011] 本申请发明的其它课题在于提供一种内燃机用活塞，防止销孔的在活塞中屯、侧端 部或活塞外周侧端部的应力的集中、或伴随应力的集中的龟裂的产生。
[0012] 本申请发明的其它课题在于提供一种制造容易且廉价的内燃机用活塞，抑制了活 塞销和销孔之间的粘着的产生。
[0013] 本申请发明的上述课题及其它课题通过W下所述的本申请发明的技术思想及其 实施方式来明确。
[0014] (解决技术问题的技术方案）
[0015] 本申请的主要发明设及一种内燃机用活塞，经由活塞销与连杆连结，具备形成有 所述活塞销所插通的销孔的销座，其中，该内燃机用活塞通过侣娃合金铸造，将所述销孔内 的至少该活塞中屯、侧的部分形成活塞中屯、侧为大径的锥孔，而且，在所述销孔的内表面实 施凹陷加工，将该凹陷加工得到的凹部作为润滑油的油槽，同时，通过所述凹陷加工将活塞 母材中的初晶娃微细化，在所述销孔的内表面形成微细层。
[0016] 在此，也可W是，将所述销孔内的该活塞中屯、侧的部分形成中屯、侧为大径的锥孔， 将所述销孔的活塞外周侧的部分形成外周侧为大径的锥孔，而且，将所述销孔的中间部形 成直线状的销孔。另外，也可W是，所述锥孔具有20分W下的倾斜。另外，也可W是，所述 锥孔通过将多个锥角度的锥孔阶段地组合而成。另外，也可W是，所述凹陷加工通过将球形 粒子向所述销孔的内表面喷射而实施。另外，也可W是，通过用于所述凹陷加工的球形粒子 的喷射，将活塞母材中的初晶娃即销孔内表面附近的初晶娃微细化，形成微细层。另外，也 可W是，在所述销孔的卡止环槽的附近不进行所述凹陷加工。
[0017] 其次，其它主要的发明设及一种内燃机用活塞，经由活塞销与连杆连结，具备形成 有所述活塞销所插通的销孔的销座，其中，该内燃机用活塞通过侣娃合金铸造，在所述销孔 内的至少该活塞顶面侧即通过活塞销的变形而受到高的压力的中屯、侧形成避让所述活塞 销的释放部，而且，在所述销孔的内表面实施凹陷加工，将通过该凹陷加工得到的凹部作为 润滑油的油槽，并且，通过所述凹陷加工将活塞母材中的初晶娃微细化，在所述活塞孔的内 表面形成微细层。
[0018] 在此，也可W是，所述凹陷加工通过将球形粒子向所述销孔的内表面喷射而实施。 另外，也可W是，在所述销孔的卡止环槽的附近未进行所述凹陷加工。
[0019] 另外，有关加工方法的主要发明设及一种内燃机用活塞的销孔的加工方法，活塞 经由活塞销与连杆连结，具备形成有所述活塞销所插通的销孔的销座，该内燃机用活塞通 过侣娃合金铸造，W将所述销孔内的至少该活塞中屯、侧的部分形成活塞中屯、侧为大径的锥 孔的方式实施锥加工，并且，在所述销孔的内表面实施凹陷加工，将该凹陷加工得到的凹部 作为润滑油的油槽，并且，通过所述凹陷加工将活塞母材中的初晶娃微细化，在所述销孔的 内表面形成微细层。
[0020] 在此，也可W是，在所述销孔的卡止环槽的附化通过直接实施的掩模而不进行所 述凹陷加工。另外，也可W是，将侧部具有比所述销孔小的开口的遮蔽体覆盖于所述活塞， 通过所述小的开口倾斜地喷射球形粒子，通过所述小的开口，在所述销孔的卡止环槽的附 近不进行所述凹陷加工。
[0021] 有关加工方法的其它主要的发明设及一种内燃机用活塞的销孔的加工方法，活塞 经由活塞销与连杆连结，具备形成有所述活塞销所插通的销孔的销座，该内燃机用活塞通 过侣娃合金铸造，在所述销孔内的至少该活塞的顶面侧即活塞中屯、侧形成避让所述活塞销 的释放部，并且，在所述销孔的内表面实施凹陷加工，通过该凹陷加工将活塞母材中的初晶 娃微细化，在所述销孔的内表面形成微细层。
[0022] 在此，也可W是，在所述销孔的卡止环槽的附近，通过直接实施的掩模而不进行所 述凹陷加工。另外，也可W是，也可W是，将侧部具有比所述销孔小的开口的遮蔽体覆盖于 所述活塞，通过所述小的开口倾斜地喷射球形粒子，通过所述小的开口，在所述销孔的卡止 环槽的附近不进行所述凹陷加工。
[002引（发明的效果）
[0024] 本申请的主要的发明中，在通过侣娃合金铸造的内燃机用活塞中，将销孔内的至 少该活塞中屯、侧的部分形成活塞中屯、侧为大径的锥孔，或者形成释放部，而且在销孔的内 表面实施凹陷加工，将该凹陷加工得到的凹部作为润滑油的油槽，并且，通过所述凹陷加工 将活塞母材中的初晶娃微细化，通过微细层来强化销孔内表面。
[002引因此，根据运样的结构，由于销孔由锥孔构成，所W可W消除因伴随燃烧压的活塞 销的变形而在销孔的内表面产生局部的应力集中，销孔内表面的耐压性提高。而且，由于通 过由凹陷加工得到的凹部构成的油槽可靠地保持润滑油，所W可W避免活塞销和销孔之间 的润滑不良，抑制粘着。另外，利用通过凹陷加工形成的初晶娃的微细化得到的微细层来强 化销孔的内表面。因此，特别是通过内燃机的高输出化和小型化，在销孔的内表面的面积减 小的趋势下，可W实现活塞销和销孔之间的良好的连结构造，特别是润滑构造。
【附图说明】
[0026] 图1是本发明一实施方式的活塞的外观立体图。
[0027] 图2是同一活塞的纵剖面图。
[002引图3是沿着包含销孔的轴线的面的同一活塞的纵剖面图。
[0029] 图4是销孔的部分的放大纵剖面图。
[0030] 图5是表示凹陷加工得到的销孔表面的粗糖度的测定点的活塞的销座部分的主 要部分剖面图和其说明图。
[0031] 图6是表示销孔的内表面的构造的放大剖面图。
[0032] 图7是销孔的表面的沈M的拍摄图像。
[0033] 图8是凹陷加工了的销孔的截面的微观组织的图像。
[0034] 图9是表示销孔的強度改善的结果的图表。
[0035] 图10是表示活塞的耐久试验的结果的图表。
[0036] 图11是表示用于进行销孔的加工的活塞的安装构造的纵剖面图。
[0037] 图12是按顺序说明销孔的加工工序的工序图。
[0038]图13是其它实施方式的内燃机用活塞的纵剖面图。
[0039] 图14是沿着同一活塞的销孔的中屯、轴的剖面图。
[0040] 符号说明
[0041] 10、燃烧室
[0042] 11 ~13、环槽
[0043] 14、冷却用空桐
[0044] 1