JP2017155649A - Piston for internal combustion engine, internal combustion engine including the same, and manufacturing method of piston for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an oil consumption amount by properly preventing matching of abutment portions of ring members through a constitution is simple.SOLUTION: A piston body 22 of a piston 20 includes a top ring groove 52 and a second ring groove 54 for mounting a top ring 24 and a second ring 26 as compression rings to prevent leakage of an air-fuel mixture and an exhaust gas in a combustion chamber. The top ring groove 52 and the second ring groove 54 respectively have waviness in an axial direction of the piston body 22. The waviness of the top ring groove 52 and the waviness of the second ring groove 54 have phases different from each other. Thus abutment portions 24a, 26a in a circumferential direction of the ring grooves 52, 54 are not matched even when the abutment portions 24a, 26a of the top ring 24 and the second ring 26 are caught by projecting portions 52a, 54a of the waviness.SELECTED DRAWING: Figure 16

Description

本発明は、合い口部を有する第１リング部材を装着可能な第１リング溝と、合い口部を有する第２リング部材を装着可能な第２リング溝と、を備える内燃機関用ピストンおよびこれを備える内燃機関並びに内燃機関用ピストンの製造方法に関する。   The present invention relates to a piston for an internal combustion engine including a first ring groove in which a first ring member having an abutment portion can be attached, and a second ring groove in which a second ring member having an abutment portion can be attached. The present invention relates to an internal combustion engine equipped with the same and a method for manufacturing a piston for an internal combustion engine.

特開平７−６３２６５号公報（特許文献１）には、三つのリング部材を装着可能な三つのリング溝を備える内燃機関用ピストンが記載されている。三つのリング部材のうちピストン冠面側の二つのリング溝に装着される二つのリング部材は、燃焼室内の混合気や排気ガスなどの漏れを防止するためのコンプレッションリングであり、ピストン冠面から最も遠い位置のリング溝に装着されるリング部材は、シリンダボアに供給される潤滑油の燃焼室への流入を防止するためのオイルリングである。   Japanese Patent Laid-Open No. 7-63265 (Patent Document 1) describes an internal combustion engine piston having three ring grooves into which three ring members can be mounted. Of the three ring members, the two ring members mounted in the two ring grooves on the piston crown surface side are compression rings for preventing leakage of air-fuel mixture and exhaust gas in the combustion chamber. The ring member attached to the farthest ring groove is an oil ring for preventing the lubricating oil supplied to the cylinder bore from flowing into the combustion chamber.

当該内燃機関用ピストンでは、オイルリングを装着するためのリング溝内の周方向の異なる二箇所にピンが立設されており、オイルリングをリング溝に設置する際に、オイルリングを構成する上側サイドレールおよび下側サイドレールそれぞれの合い口部が二つのピンのそれぞれに係合してオイルリングが回り止めされた状態で取り付けられるように構成されている。これにより、上側サイドレールおよび下側サイドレールの各合い口部が周方向において整合することが防止され、以て、当該合い口部を介した潤滑油の燃焼室への流入を防止して、オイル消費量の増加を良好に防止している。   In the piston for the internal combustion engine, pins are erected at two circumferentially different locations in the ring groove for mounting the oil ring, and when the oil ring is installed in the ring groove, the upper side constituting the oil ring The mating portions of the side rail and the lower side rail are engaged with the two pins, respectively, so that the oil ring is prevented from rotating. This prevents the mating portions of the upper side rail and the lower side rail from being aligned in the circumferential direction, thereby preventing the flow of lubricating oil into the combustion chamber via the mating portion, The increase in oil consumption is well prevented.

特開平７−６３２６５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-63265

ところで、リング溝は、一般的に機械加工、例えば、旋盤加工によって形成されるが、ピストン自体の周方向における剛性の違いや、ピストンを旋盤装置に固定するためのチャックによるピストンの周方向支持剛性の違いなどによって、これらリング溝を加工する際にリング溝にうねりが生じる場合がある。当該うねりは、全てのリング溝において同じ位相で発生するため、リング溝にうねりが生じてリング部材の合い口部の当該うねりの凸部への引っ掛かりが生じると、各リング部材の合い口部同士がリング溝の周方向において整合する場合が生じる。   By the way, the ring groove is generally formed by machining, for example, lathe processing, but the difference in rigidity in the circumferential direction of the piston itself and the circumferential support rigidity of the piston by the chuck for fixing the piston to the lathe device. Depending on the difference, the ring grooves may be swelled when these ring grooves are processed. Since the undulation is generated in the same phase in all the ring grooves, when the undulation occurs in the ring groove and the ridge of the ring member is caught on the convex portion of the ring member, May be aligned in the circumferential direction of the ring groove.

上述した内燃機関用ピストンでは、オイルリングの上側サイドレールおよび下側サイドレールそれぞれの合い口部がリング溝の周方向において整合することを防止することはできるものの、二つのコンプレッションリングの合い口部がリング溝の周方向において整合することを防止することができず、オイル消費量の低減という点において、なお改良の余地がある。コンプレッションリングを装着するための二つのリング溝にもピンを立設させれば良いが、部品点数の増加や構造の複雑化に繋がる。   In the above-described piston for an internal combustion engine, the mating portions of the upper side rail and the lower side rail of the oil ring can be prevented from being aligned in the circumferential direction of the ring groove, but the mating portions of the two compression rings Cannot be prevented from aligning in the circumferential direction of the ring groove, and there is still room for improvement in terms of reducing oil consumption. Pins may be provided upright in the two ring grooves for mounting the compression ring, but this leads to an increase in the number of parts and a complicated structure.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でありながら各リング部材の合い口部同士が整合することを良好に防止し得て、オイル消費量の低減を図ることができる内燃機関用ピストンおよびこれを備える内燃機関並びに内燃機関用ピストンの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and although it has a simple configuration, it can satisfactorily prevent matching of the abutment portions of the ring members, and can reduce oil consumption. An object of the present invention is to provide a piston for an internal combustion engine, an internal combustion engine including the same, and a method for manufacturing the piston for the internal combustion engine.

本発明の内燃機関用ピストンおよびこれを備える内燃機関並びに内燃機関用ピストンの製造方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。   The piston for an internal combustion engine, the internal combustion engine including the same, and the method for manufacturing the piston for the internal combustion engine of the present invention employ the following means in order to achieve the above-described object.

本発明に係る内燃機関用ピストンの好ましい形態によれば、合い口部を有する第１リング部材を装着可能な第１リング溝と、合い口部を有する第２リング部材を装着可能な第２リング溝と、を備える内燃機関用ピストンが構成される。当該内燃機関用ピストンでは、第１リング溝および第２リング溝は、内燃機関用ピストンの摺動方向にうねりを有している。そして、第１リング溝のうねりと、第２リング溝のうねりと、は位相が異なるように構成されている。   According to the preferable form of the piston for an internal combustion engine according to the present invention, the first ring groove in which the first ring member having the abutment portion can be attached and the second ring in which the second ring member having the abutment portion can be attached. And a piston for an internal combustion engine having a groove. In the internal combustion engine piston, the first ring groove and the second ring groove have undulations in the sliding direction of the internal combustion engine piston. And the wave | undulation of a 1st ring groove and the wave | undulation of a 2nd ring groove are comprised so that a phase may differ.

本発明によれば、第１および第２リング溝が異なる位相のうねりを有するように構成されるため、第１および第２リング溝に第１および第２リング部材を装着してピストンを作動させた際に、第１および第２リング部材の各合い口部の当該うねりの凸部への引っ掛かりが発生したとしても、これら合い口部が第１および第２リング溝の周方向において整合することがない。したがって、第１および第２リング溝の周方向において整合した合い口部を介して、シリンダボアに供給された潤滑油が燃焼室へ流入することがない。これにより、オイル消費量が増加することを良好に防止することができる。なお、第１および第２リング溝におけるうねりを異なる位相に構成するのみであるため、部品点数の増加や構造の複雑化を招くこともない。   According to the present invention, since the first and second ring grooves are configured to have undulations of different phases, the first and second ring members are attached to the first and second ring grooves to operate the piston. Even when the swells of the respective butt portions of the first and second ring members are caught on the convex portions, these butt portions must be aligned in the circumferential direction of the first and second ring grooves. There is no. Therefore, the lubricating oil supplied to the cylinder bore does not flow into the combustion chamber through the joint portion aligned in the circumferential direction of the first and second ring grooves. Thereby, it can prevent favorably that oil consumption increases. In addition, since the undulations in the first and second ring grooves are merely configured in different phases, the number of parts is not increased and the structure is not complicated.

本発明に係る内燃機関の好ましい形態によれば、シリンダヘッドと、シリンダボアを有しシリンダヘッドに締結されるシリンダブロックと、当該シリンダブロックに締結されるオイルパン部材と、第１リング部材および第２リング部材が装着された状態でシリンダボア内に摺動可能に収容される上述したいずれかの態様の本発明に係る内燃機関用ピストンと、コンロッドを介して内燃機関用ピストンに連結されると共にシリンダブロックに回転可能に支持されるクランクシャフトと、を備えている。そして、内燃機関用ピストンの直線運動をコンロッドおよびクランクシャフトにより当該クランクシャフトの回転運動に変換することによって動力を出力するように構成されている。   According to a preferred embodiment of the internal combustion engine of the present invention, a cylinder head, a cylinder block having a cylinder bore and fastened to the cylinder head, an oil pan member fastened to the cylinder block, a first ring member and a second The internal combustion engine piston according to any one of the above-described aspects of the present invention, which is slidably accommodated in the cylinder bore with the ring member mounted thereon, and the cylinder block connected to the internal combustion engine piston via a connecting rod And a crankshaft supported rotatably. And it is comprised so that motive power may be output by converting the linear motion of the piston for internal combustion engines into the rotational motion of the said crankshaft by a connecting rod and a crankshaft.

ここで、本発明における「オイルパン部材」とは、一部材からなるオイルパンのみならず、アッパーオイルパンおよびロアオイルパンの二部材からなる構成を好適に包含する。本発明によれば、上述したいずれかの態様の本発明に係る内燃機関用ピストンを備える構成であるため、本発明に係る内燃機関用ピストンが奏する効果と同様の効果、例えば、オイル消費量が増加することを良好に防止することができる効果などを奏することができる。   Here, the “oil pan member” in the present invention suitably includes not only an oil pan consisting of one member but also a configuration consisting of two members, an upper oil pan and a lower oil pan. According to the present invention, since the internal combustion engine piston according to any one of the above-described aspects is provided, the same effect as the effect produced by the internal combustion engine piston according to the present invention, for example, oil consumption is obtained. The effect etc. which can prevent that it increases favorably can be show | played.

本発明に係る内燃機関用ピストンの製造方法の好ましい形態によれば、（ａ）ピストン素材を準備する工程と、（ｂ）ピストン素材に第１うねりを有する第１リング溝を加工する工程と、（ｃ）ピストン素材に第１うねりとは位相が異なる第２うねりを有する第２リング溝を加工する工程と、を備えている。   According to a preferred embodiment of a method for manufacturing a piston for an internal combustion engine according to the present invention, (a) a step of preparing a piston material, (b) a step of processing a first ring groove having a first undulation in the piston material, (C) The process of processing the 2nd ring groove which has the 2nd wave | undulation in which a phase differs from a 1st wave | undulation in the piston raw material is provided.

本発明によれば、第１および第２リング溝が異なる位相のうねりを有するように構成されるため、第１および第２リング溝に第１および第２リング部材を装着してピストンを作動させた際に、第１および第２リング部材の各合い口部の当該うねりの凸部への引っ掛かりが発生したとしても、これら合い口部が第１および第２リング溝の周方向において整合することがない。したがって、第１および第２リング溝の周方向において整合した合い口部を介して、シリンダボアに供給された潤滑油が燃焼室へ流入することがない。これにより、オイル消費量が増加することを良好に防止することができる。なお、第１および第２リング溝におけるうねりを異なる位相に構成するのみであるため、部品点数の増加や構造の複雑化を招くこともない。   According to the present invention, since the first and second ring grooves are configured to have undulations of different phases, the first and second ring members are attached to the first and second ring grooves to operate the piston. Even when the swells of the respective butt portions of the first and second ring members are caught on the convex portions, these butt portions must be aligned in the circumferential direction of the first and second ring grooves. There is no. Therefore, the lubricating oil supplied to the cylinder bore does not flow into the combustion chamber through the joint portion aligned in the circumferential direction of the first and second ring grooves. Thereby, it can prevent favorably that oil consumption increases. In addition, since the undulations in the first and second ring grooves are merely configured in different phases, the number of parts is not increased and the structure is not complicated.

本発明に係る内燃機関用ピストンの製造方法の更なる形態によれば、工程（ｂ）は、第１チャッキング態様によってピストン素材を加工装置に固定した後、第１リング溝を加工することによって当該第１リング溝に第１うねりを形成する工程である。また、工程（ｃ）は、第１チャッキング態様とは異なる第２チャッキング態様によってピストン素材を加工装置に固定した後、第２リング溝を加工することによって当該第２リング溝に第１うねりとは位相が異なる第２うねりを形成する工程である。   According to the further form of the manufacturing method of the piston for the internal combustion engine according to the present invention, the step (b) is performed by processing the first ring groove after fixing the piston material to the processing device by the first chucking mode. This is a step of forming first waviness in the first ring groove. Further, in the step (c), after the piston material is fixed to the processing device by the second chucking mode different from the first chucking mode, the second ring groove is processed to form the first undulation in the second ring groove. Is a step of forming second waviness having different phases.

ここで、本発明における「チャッキング態様」とは、文字通りチャックによるピストン素材の把持の仕方の他、チャック自体の構造を含む概念である。本形態によれば、第１リング溝を加工する際と、第２リング溝を加工する際とで、チャッキング態様を変えるのみの簡易な構成で第１および第２リング溝が異なる位相のうねりを有するように構成することができる。   Here, the “chucking mode” in the present invention is a concept that literally includes the structure of the chuck itself in addition to the way of gripping the piston material by the chuck. According to this embodiment, when the first ring groove is processed and when the second ring groove is processed, the first and second ring grooves have different undulations with a simple configuration that only changes the chucking mode. It can comprise so that it may have.

本形態によれば、第１リング溝を加工する際と第２リング溝を加工する際とでチャッキング態様を異ならせるのみであるため、位相が異なるリング溝を簡易に確保することができる。   According to this embodiment, since only the chucking mode is changed between when the first ring groove is processed and when the second ring groove is processed, ring grooves having different phases can be easily secured.

本発明によれば、簡易な構成でありながら各リング部材の合い口部同士が整合することを良好に防止し得て、オイル消費量の低減を図ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, although it is a simple structure, it can prevent favorably that the fitting part of each ring member matches, and can aim at reduction of oil consumption.

本発明の実施の形態に係る内燃機関１の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an internal combustion engine 1 according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るピストン２０の構成の概略を示す斜視分解図である。It is a perspective exploded view showing the outline of the composition of piston 20 concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係るピストン２０をピストンピン３０の軸線方向から見た正面図である。It is the front view which looked at the piston 20 which concerns on embodiment of this invention from the axial direction of the piston pin 30. FIG. 本発明の実施の形態に係るピストン２０をピストンピン３０の軸線方向に直交する方向から見た側面図である。3 is a side view of the piston 20 according to the embodiment of the present invention as viewed from a direction orthogonal to the axial direction of the piston pin 30. FIG. 本発明の実施の形態に係るピストン２０を底側から見た平面図である。It is the top view which looked at the piston 20 which concerns on embodiment of this invention from the bottom side. 図４のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the BB cross section of FIG. 図３のＡ−Ａ断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the AA cross section of FIG. ピストン素材６０にトップリング溝５２を加工する際のチャッキングの様子をピストン２０の底面側から見た説明図である。It is explanatory drawing which looked at the mode of chucking at the time of processing the top ring groove | channel 52 to the piston raw material 60 from the bottom face side of the piston. ピストン素材６０にトップリング溝５２を加工する際のチャッキングの様子を図４のＢ−Ｂ断面に相当する断面で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the chucking at the time of processing the top ring groove | channel 52 in the piston raw material 60 with the cross section equivalent to the BB cross section of FIG. ピストン素材６０にトップリング溝５２を加工する際の様子を図３のＡ−Ａ断面に相当する断面で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode at the time of processing the top ring groove | channel 52 in the piston raw material 60 in the cross section equivalent to the AA cross section of FIG. ピストン素材６０にトップリング溝５２を加工する際の様子を要部を拡大して示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows the mode at the time of processing the top ring groove | channel 52 in the piston raw material 60. FIG. ピストン素材６０にセカンドリング溝５４を加工する際のチャッキングの様子をピストン２０の底面側から見た説明図である。It is explanatory drawing which looked at the mode of chucking at the time of processing the 2nd ring groove | channel 54 to the piston raw material 60 from the bottom face side of the piston 20. FIG. ピストン素材６０にセカンドリング溝５４を加工する際の様子を図４のＢ−Ｂ断面に相当する断面で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode at the time of processing the 2nd ring groove | channel 54 to the piston raw material 60 with the cross section equivalent to the BB cross section of FIG. ピストン素材６０にセカンドリング溝５４を加工する際の様子を図１３のＣ−Ｃの断面で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode at the time of processing the 2nd ring groove | channel 54 in the piston raw material 60 in the CC cross section of FIG. トップリング溝５２およびセカンドリング溝５４のうねりの様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the wave | undulation of the top ring groove | channel 52 and the second ring groove | channel 54. FIG. トップリング溝５２およびセカンドリング溝５４内のトップリング２４の合い口部２４ａおよびセカンドリング２６の合い口部２６ａの状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the fitting part 24a of the top ring 24 in the top ring groove | channel 52 and the second ring groove 54, and the fitting part 26a of the second ring 26. FIG. オイルリング溝５６内のオイルリング２８の上側レール部材４２の合い口部４２ａおよび下側レール部材４４の合い口部４４ａの状態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the state of the mating portion 42a of the upper rail member 42 and the mating portion 44a of the lower rail member 44 of the oil ring 28 in the oil ring groove 56.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

本実施の形態に係る内燃機関１は、図１に示すように、シリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上部に取り付けられたロッカーカバー４と、シリンダヘッド２の下部に取り付けられたシリンダブロック６と、シリンダブロック６のシリンダボア６ａ内に摺動可能に収容されたピストン２０と、コンロッド１２を介してピストン２０に連結されると共にシリンダブロック６に回転可能に支持されたクランクシャフト８と、シリンダブロック６の下部に取り付けられたオイルパン１０と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 according to the present embodiment includes a cylinder head 2, a rocker cover 4 attached to the upper part of the cylinder head 2, and a cylinder block 6 attached to the lower part of the cylinder head 2. A piston 20 slidably received in a cylinder bore 6a of the cylinder block 6; a crankshaft 8 coupled to the piston 20 via the connecting rod 12 and rotatably supported by the cylinder block 6; And an oil pan 10 attached to the lower part of the main body.

ピストン２０は、図２に示すように、ピストン本体２２と、トップリング２４と、セカンドリング２６と、オイルリング２８と、コンロッド１２をピストン本体２２に取り付けるためのピストンピン３０と、から構成されている。   As shown in FIG. 2, the piston 20 includes a piston main body 22, a top ring 24, a second ring 26, an oil ring 28, and a piston pin 30 for attaching the connecting rod 12 to the piston main body 22. Yes.

ピストン本体２２は、図２ないし図４に示すように、ピストン冠面３２と、当該ピストン冠面３２に連続して形成されたシール部３４と、当該シール部３４に連続して形成されたスカート部３６と、を備えており、略円筒状に構成されている。ピストン冠面３２は、図１に示すように、シリンダヘッド２に形成された燃焼室構成凹部（図示せず）およびシリンダブロック６のシリンダボア６ａと共に燃焼室ＣＣを構成する。   As shown in FIGS. 2 to 4, the piston main body 22 includes a piston crown surface 32, a seal portion 34 formed continuously on the piston crown surface 32, and a skirt formed continuously on the seal portion 34. Part 36, and is formed in a substantially cylindrical shape. As shown in FIG. 1, the piston crown surface 32 constitutes a combustion chamber CC together with a combustion chamber constituting recess (not shown) formed in the cylinder head 2 and a cylinder bore 6 a of the cylinder block 6.

シール部３４には、図２ないし図４に示すように、トップリング２４を装着可能なトップリング溝５２と、セカンドリング２６を装着可能なセカンドリング溝５４と、オイルリング２８を装着可能なオイルリング溝５６と、オイル落としのための切欠き溝５８と、が形成されている。トップリング溝５２、セカンドリング溝５４およびオイルリング溝５６は、図２ないし図４に示すように、ピストン冠面３２側からスカート部３６側に向かって当該順序で形成されている。トップリング溝５２およびセカンドリング溝５４は、それぞれ本発明における「第１リング溝」および「第２リング溝」に対応する実施構成の一例である。   As shown in FIGS. 2 to 4, the seal portion 34 has a top ring groove 52 in which the top ring 24 can be attached, a second ring groove 54 in which the second ring 26 can be attached, and an oil in which the oil ring 28 can be attached. A ring groove 56 and a notch groove 58 for dropping oil are formed. As shown in FIGS. 2 to 4, the top ring groove 52, the second ring groove 54, and the oil ring groove 56 are formed in this order from the piston crown surface 32 side to the skirt portion 36 side. The top ring groove 52 and the second ring groove 54 are examples of implementation configurations corresponding to the “first ring groove” and the “second ring groove” in the present invention, respectively.

トップリング溝５２、セカンドリング溝５４およびオイルリング溝５６は、円環溝として構成されており、本実施の形態では、ピストン本体２２の軸線方向に凹凸するうねりを有している。当該うねりについての詳細は後述する。   The top ring groove 52, the second ring groove 54, and the oil ring groove 56 are configured as annular grooves, and in the present embodiment, the top ring groove 52, the second ring groove 54, and the oil ring groove 56 have undulations that are uneven in the axial direction of the piston body 22. Details of the swell will be described later.

スカート部３６は、ピストン２０がシリンダブロックのシリンダボア６ａ内を摺動する際の首振りを抑制するため、および、ピストン本体２２の表面積を増やしてピストン２０の放熱効果を向上するために設けられた部位である。スカート部３６には、図２ないし図７に示すように、ピストンピン３０を嵌合可能なピン孔４０がピストン本体２２の軸線方向に直交する方向に貫通形成されている。なお、ピン孔４０は、後述する二つのボス部３５を貫通するように構成される。   The skirt portion 36 is provided to suppress swinging when the piston 20 slides in the cylinder bore 6a of the cylinder block, and to increase the surface area of the piston main body 22 and improve the heat dissipation effect of the piston 20. It is a part. As shown in FIGS. 2 to 7, a pin hole 40 into which the piston pin 30 can be fitted is formed in the skirt portion 36 in a direction perpendicular to the axial direction of the piston body 22. In addition, the pin hole 40 is comprised so that the two boss | hub parts 35 mentioned later may be penetrated.

ピストン本体２２の内部には、図５および図６に示すように、二つのボス部３５が設けられている。当該二つのボス部３５によって、ピストン２０がシリンダブロック６のシリンダボア６ａ内を摺動することに伴って揺動するコンロッド１２が支持される。二つのボス部３５は、ピストン冠面３２側からスカート部３６のシール部３４との接続部側とは反対側（図６の下側）の端部まで細長状に延在しており、これにより、ピストン本体２２の内部空間Ｓは、図５に示すように、ピストン本体２２の底面側から見た際に略Ｈ状に構成される。なお、二つのボス部３５間の距離は、コンロッド１２の厚みよりも若干大きくなるように構成されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, two boss portions 35 are provided inside the piston body 22. The two boss portions 35 support the connecting rod 12 that swings as the piston 20 slides in the cylinder bore 6 a of the cylinder block 6. The two bosses 35 are elongated from the piston crown surface 32 side to the end of the skirt portion 36 opposite to the connection portion side with the seal portion 34 (lower side in FIG. 6). Thus, as shown in FIG. 5, the internal space S of the piston main body 22 is configured in a substantially H shape when viewed from the bottom surface side of the piston main body 22. The distance between the two boss portions 35 is configured to be slightly larger than the thickness of the connecting rod 12.

トップリング２４およびセカンドリング２６は、図２に示すように、合い口部２４ａ，２６ａを有する略Ｃ字状に形成されており、燃焼室ＣＣ内の混合気や排気ガスなどの漏れを防止するためのコンプレッションリングとして構成されている。なお、本実施の形態では、トップリング２４には、シリンダボア６ａとの接触面が円弧状に形成された所謂バレルフェース型を用いるものとし、セカンドリング２６には、本実施の形態では、シリンダボア６ａとの接触面がテーパー状に形成された所謂テーパーフェース型を用いるものとした。トップリング２４およびセカンドリング２６は、それぞれ本発明における「第１リング部材」および「第２リング部材」に対応する実施構成の一例である。   As shown in FIG. 2, the top ring 24 and the second ring 26 are formed in a substantially C shape having joint portions 24 a and 26 a, and prevent leakage of air-fuel mixture and exhaust gas in the combustion chamber CC. It is configured as a compression ring. In the present embodiment, a so-called barrel face type in which the contact surface with the cylinder bore 6a is formed in an arc shape is used for the top ring 24, and the cylinder bore 6a is used for the second ring 26 in the present embodiment. A so-called tapered face type in which the contact surface is formed in a tapered shape is used. The top ring 24 and the second ring 26 are examples of implementation configurations corresponding to the “first ring member” and the “second ring member” in the present invention, respectively.

オイルリング２８は、詳細な図示は省略するが、図１７に示すように、合い口部４２ａを有する略Ｃ字状の上側レール部材４２と、同じく合い口部４４ａを有する略Ｃ字状の下側レール部材４４と、上側レール部材４２および下側レール部材４４間に配置される波板状のエキスパンダー４６と、から構成されている。   Although the detailed illustration of the oil ring 28 is omitted, as shown in FIG. 17, a substantially C-shaped upper rail member 42 having an abutment portion 42a and a substantially C-shaped lower rail having an abutment portion 44a. The side rail member 44 includes a corrugated expander 46 disposed between the upper rail member 42 and the lower rail member 44.

次に、こうしたピストン２０の製造、特に、ピストン本体２２のトップリング溝５２、セカンドリング溝５４およびオイルリング溝５６の加工について説明する。トップリング溝５２、セカンドリング溝５４およびオイルリング溝５６の加工に際しては、まず、ピストン素材６０を準備する。ピストン素材６０は、ピストン冠面３２や二つのボス部３５、切欠き溝５８などが形成された略円筒状の半製品である。なお、本実施の形態では、最初にトップリング溝５２の加工を行い、続いてセカンドリング溝５４の加工を行い、最後にオイルリング溝５６の加工を行うものとした。   Next, manufacturing of the piston 20, particularly processing of the top ring groove 52, the second ring groove 54 and the oil ring groove 56 of the piston main body 22 will be described. When processing the top ring groove 52, the second ring groove 54, and the oil ring groove 56, first, the piston material 60 is prepared. The piston material 60 is a substantially cylindrical semi-finished product in which a piston crown surface 32, two boss portions 35, a notch groove 58, and the like are formed. In the present embodiment, the top ring groove 52 is first processed, the second ring groove 54 is subsequently processed, and the oil ring groove 56 is finally processed.

まず、トップリング溝５２の加工に際しては、図８ないし図１０に示すように、当該ピストン素材６０をチャック８２によって加工装置８０（図９にのみ図示）に固定する。ここで、チャック８２は、図８に示すように、ピストン素材６０のスカート部３６の内周面のうちボス部３５が設けられていない部分の内周面のほぼ全域を把持することができる把持幅Ｗ、および、スカート部３６の先端部のみを把持することができる把持高さＨを有している。   First, when machining the top ring groove 52, as shown in FIGS. 8 to 10, the piston material 60 is fixed to a machining device 80 (shown only in FIG. 9) by a chuck 82. Here, as shown in FIG. 8, the chuck 82 can grip almost the entire area of the inner peripheral surface of the portion of the inner peripheral surface of the skirt portion 36 of the piston material 60 where the boss portion 35 is not provided. It has a width W and a gripping height H that can grip only the tip of the skirt 36.

これにより、ピストン素材６０は、図８に示すように、ピストン素材６０のスカート部３６の内周面のうちボス部３５が設けられていない部分の内周面のほぼ全域、かつ、図９および図１０に示すように、スカート部３６の先端部のみをチャック８２によって把持されて加工装置８０（図９にのみ図示）に固定される。把持幅Ｗおよび把持高さＨを有するチャック８２およびピストン素材６０のスカート部３６の内周面のうちボス部３５が設けられていない部分の内周面のほぼ全域、かつ、スカート部３６の先端部のみを把持する態様は、本発明における「第１チャッキング態様」に対応する実施構成の一例である。   As a result, as shown in FIG. 8, the piston material 60 has substantially the entire inner peripheral surface of the portion of the inner peripheral surface of the skirt portion 36 of the piston material 60 where the boss portion 35 is not provided, and FIG. As shown in FIG. 10, only the tip of the skirt portion 36 is held by the chuck 82 and fixed to the processing apparatus 80 (shown only in FIG. 9). The chuck 82 having a gripping width W and a gripping height H, and the entire inner peripheral surface of the inner peripheral surface of the skirt portion 36 of the piston material 60 where the boss portion 35 is not provided, and the tip of the skirt portion 36 The mode of gripping only the part is an example of an implementation configuration corresponding to the “first chucking mode” in the present invention.

この状態で、ピストン素材６０を回転させながら刃具８４によってピストン素材６０の外周面にトップリング溝５２を加工する。ここで、ピストン素材６０は、その構造上、円周方向において剛性の比較的高い部分と低い部分とを有しているため、ピストン素材６０の外周面にトップリング溝５２を加工する際に、図１１に示すように、ピストン素材６０に変形ないし傾きが生じる。   In this state, the top ring groove 52 is processed on the outer peripheral surface of the piston material 60 by the cutting tool 84 while rotating the piston material 60. Here, since the piston material 60 has a relatively high portion and a low portion in the circumferential direction due to its structure, when processing the top ring groove 52 on the outer peripheral surface of the piston material 60, As shown in FIG. 11, the piston material 60 is deformed or inclined.

より具体的には、ピストン素材６０が、円周方向においてボス部３５が設けられているために比較的剛性が高い部分（以下、「フロント側部Ｆｒ」および「リア側部Ｒｒ」という）と、ボス部３５が設けられていないためにフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒよりも剛性が低い部分（以下、「スラスト側部Ｔｈ」および「反スラスト側部ＡＴｈ」という）と、を有しており、ピストン素材６０の外周面を加工する際に、ピストン素材６０がスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈにおいてフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒよりも大きな変形ないし傾きを生じる。   More specifically, the piston material 60 is provided with a portion having relatively high rigidity because the boss portion 35 is provided in the circumferential direction (hereinafter referred to as “front side portion Fr” and “rear side portion Rr”). , Because the boss portion 35 is not provided, the portion has lower rigidity than the front side portion Fr and the rear side portion Rr (hereinafter referred to as “thrust side portion Th” and “anti-thrust side portion ATh”). When the outer peripheral surface of the piston material 60 is machined, the piston material 60 undergoes greater deformation or inclination at the thrust side portion Th or the anti-thrust side portion ATh than the front side portion Fr or the rear side portion Rr.

なお、ピストン素材６０は、チャック８２によってスカート部３６のうち剛性の低いスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈの内周面において支持されるが、スカート部３６の先端部で支持されるのみであり、スラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈがチャック８２によって十分にバックアップされていないため、スラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈにおいてフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒよりも大きな変形ないし傾きが生じる。   The piston material 60 is supported by the chuck 82 on the inner peripheral surface of the thrust side portion Th or the anti-thrust side portion ATh having low rigidity in the skirt portion 36, but only supported by the tip portion of the skirt portion 36. Yes, since the thrust side portion Th and the anti-thrust side portion ATh are not sufficiently backed up by the chuck 82, the thrust side portion Th and the anti-thrust side portion ATh are more deformed or inclined than the front side portion Fr and the rear side portion Rr. Occurs.

当該ピストン素材６０の変形ないし傾きは、ピストン素材６０のフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分において最も小さく、ピストン素材６０のスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分に向かうに従って大きくなる。   The deformation or inclination of the piston material 60 is the smallest at the front side portion Fr and the rear side portion Rr of the piston material 60 and located in the axial direction of the pin hole 40, and the thrust side portion Th and the reaction of the piston material 60 are opposite to each other. The thrust side portion ATh becomes larger toward the portion located in the direction orthogonal to the axial direction of the pin hole 40.

そして、当該ピストン素材６０の変形ないし傾きによって、図１１に示すように、実際に加工する位置（図１１の二点鎖線で示したトップリング溝５２）よりもピストン本体２２の上方側（図１１の上側）が加工されることになる。これにより、トップリング溝５２は、ピストン素材６０のフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分からピストン素材６０のスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分に向かうに従ってピストン冠面３２に向かって上り傾斜を有するように形成される。   Then, due to the deformation or inclination of the piston material 60, as shown in FIG. 11, the piston body 22 is located above the piston body 22 (FIG. 11) from the actual processing position (the top ring groove 52 shown by the two-dot chain line in FIG. 11). Will be processed. Accordingly, the top ring groove 52 extends from the portion on the front side portion Fr and rear side portion Rr of the piston material 60 in the axial direction of the pin hole 40 to the thrust side portion Th and the anti-thrust side portion ATh of the piston material 60. However, it is formed so as to have an upward slope toward the piston crown surface 32 toward the portion located in the direction orthogonal to the axial direction of the pin hole 40.

また、当該ピストン素材６０の変形ないし傾きは、ピストン素材６０のスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分からピストン素材６０のフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分に向かうに従って小さくなるため、トップリング溝５２は、ピストン素材６０のスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分からピストン素材６０のフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分に向かうに従ってピストン冠面３２とは反対側に向かって下り傾斜を有するように形成される。   Further, the deformation or inclination of the piston material 60 is caused by the front side of the piston material 60 from the portion located in the thrust side portion Th or the anti-thrust side portion ATh of the piston material 60 in the direction orthogonal to the axial direction of the pin hole 40. The top ring groove 52 is the thrust side portion Th or the anti-thrust side portion ATh of the piston material 60 because it becomes smaller toward the portion located in the axial direction of the pin hole 40 in the portion Fr and the rear side portion Rr. What is the piston crown surface 32 as it goes from the portion located in the direction orthogonal to the axial direction of the pin hole 40 toward the front side portion Fr and rear side portion Rr of the piston material 60 and located in the axial direction of the pin hole 40? It is formed to have a downward slope toward the opposite side.

即ち、トップリング溝５２は、ピストン素材６０のフロント側部Ｆｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分からピストン素材６０のスラスト側部Ｔｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分を経てピストン素材６０のリア側部Ｒｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分、および、ピストン素材６０のフロント側部Ｆｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分からピストン素材６０の反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分を経てピストン素材６０のリア側部Ｒｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分において、ピストン冠面３２側に向かって凸状となるうねりを有するように形成される。したがって、トップリング溝５２に形成される当該凸状のうねりは、図１５に示すように、ピストン素材６０の円周方向の二か所に発生することになる。   That is, the top ring groove 52 is a thrust side portion Th of the piston material 60 and is orthogonal to the axial direction of the pin hole 40 from the portion located in the front side portion Fr of the piston material 60 and in the axial direction of the pin hole 40. Through the portion located in the direction, the rear side portion Rr of the piston material 60 and located in the axial direction of the pin hole 40, and the front side portion Fr of the piston material 60 and located in the axial direction of the pin hole 40 From the portion to the anti-thrust side portion ATh of the piston material 60 and the portion located in the direction orthogonal to the axial direction of the pin hole 40, the rear side portion Rr of the piston material 60 and located in the axial direction of the pin hole 40 In the portion to be formed, it is formed to have a swell that becomes convex toward the piston crown surface 32 side. Accordingly, the convex waviness formed in the top ring groove 52 is generated at two locations in the circumferential direction of the piston material 60 as shown in FIG.

こうしてトップリング溝５２を加工した後に、セカンドリング溝５４の加工を行う。セカンドリング溝５４の加工に際しては、図１２ないし図１４に示すように、トップリング溝５２を加工済のピストン素材６０をチャック８３によって加工装置８０（図１３にのみ図示）に固定し直す。   After the top ring groove 52 is processed in this way, the second ring groove 54 is processed. When processing the second ring groove 54, as shown in FIGS. 12 to 14, the piston material 60 in which the top ring groove 52 has been processed is fixed to the processing apparatus 80 (shown only in FIG. 13) by the chuck 83.

ここで、チャック８３は、図１２に示すように、ピストン素材６０のスカート部３６の内周面のうちスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向の内周面の円周方向ほぼ中央のみを把持することができる把持幅ｗ、および、スカート部３６の内周面の高さ方向（図１４の上下方向）のほぼ半分の位置まで（スカート部３６の先端部からピン孔４０の中心までの高さ）を把持することができる把持高さｈを有している。   Here, as shown in FIG. 12, the chuck 83 is a thrust side portion Th or an anti-thrust side portion ATh of the inner peripheral surface of the skirt portion 36 of the piston material 60 and is a direction orthogonal to the axial direction of the pin hole 40. The grip width w capable of gripping only the substantially center of the inner peripheral surface of the inner peripheral surface of the inner peripheral surface of the inner peripheral surface of the inner peripheral surface of the skirt portion 36 and the height of the inner peripheral surface of the skirt portion 36 (up and down direction in FIG. 14) The height from the tip of 36 to the center of the pin hole 40).

これにより、ピストン素材６０は、図１２に示すように、ピストン素材６０のスカート部３６のうちスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向の内周面の円周方向ほぼ中央のみ、かつ、図１３および図１４に示すように、スカート部３６の内周面の高さ方向（図１３および図１４の上下方向）のほぼ半分の位置まで（スカート部３６の先端部からピン孔４０の中心までの高さ）をチャック８３によって把持されて加工装置８０に固定される。把持幅ｗおよび把持高さｈを有するチャック８３およびピストン素材６０のスカート部３６の内周面の高さ方向（図１３および図１４の上下方向）のほぼ半分の位置まで（スカート部３６の先端部からピン孔４０の中心までの高さ）を把持する態様は、本発明における「第２チャッキング態様」に対応する実施構成の一例である。   Thereby, as shown in FIG. 12, the piston blank 60 has an inner circumference in the direction perpendicular to the axial direction of the pin hole 40, which is the thrust side portion Th or the anti-thrust side portion ATh of the skirt portion 36 of the piston blank 60. Only in the center in the circumferential direction of the surface, and as shown in FIGS. 13 and 14, the skirt portion 36 is located up to a half position in the height direction (vertical direction in FIGS. 13 and 14) of the inner peripheral surface (skirt). The height from the tip of the portion 36 to the center of the pin hole 40) is gripped by the chuck 83 and fixed to the processing device 80. The chuck 83 having the gripping width w and the gripping height h and the position of the inner peripheral surface of the skirt portion 36 of the piston material 60 in the height direction (vertical direction in FIGS. The aspect of gripping the height from the portion to the center of the pin hole 40 is an example of an implementation configuration corresponding to the “second chucking aspect” in the present invention.

この状態で、ピストン素材６０を回転させながら刃具８４によってピストン素材６０の外周面にセカンドリング溝５４を加工する。ここで、ピストン素材６０は、上述したように、フロント側部Ｆｒおよびリア側部Ｒｒと、スラスト側部Ｔｈおよび反スラスト側部ＡＴｈとでは剛性が異なっているため、ピストン素材６０の外周面にセカンドリング溝５４を加工する際に、トップリング溝５２を加工する際と同様、ピストン素材６０に変形ないし傾きが生じて（図１１参照）、セカンドリング溝５４にうねりが生じる。   In this state, the second ring groove 54 is processed on the outer peripheral surface of the piston material 60 by the cutting tool 84 while rotating the piston material 60. Here, as described above, the piston material 60 is different in rigidity between the front side portion Fr and the rear side portion Rr, and the thrust side portion Th and the anti-thrust side portion ATh. When the second ring groove 54 is processed, as in the case of processing the top ring groove 52, the piston material 60 is deformed or inclined (see FIG. 11), and the second ring groove 54 is swelled.

しかしながら、セカンドリング溝５４の加工においては、チャック８２に替えてチャック８３によってピストン素材６０を支持する構成であるため、ピストン素材６０の支持剛性がトップリング溝５２を加工する際とは異なっており、これによって、セカンドリング溝５４に形成されるうねりの位相と、トップリング溝５２に形成されたうねりの位相と、が異なるようになる。   However, since the processing of the second ring groove 54 is configured to support the piston material 60 by the chuck 83 instead of the chuck 82, the support rigidity of the piston material 60 is different from that when the top ring groove 52 is processed. As a result, the phase of the undulation formed in the second ring groove 54 and the phase of the undulation formed in the top ring groove 52 become different.

即ち、セカンドリング溝５４を加工する際には、ピストン素材６０のスカート部３６のうち剛性の低いスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分の内周面において、スカート部３６の内周面の高さ方向（図１３および図１４の上下方向）のほぼ半分（スカート部３６の先端部からピン孔４０の中心までの高さ）の位置までがチャック８３によって支持されるため、スカート部３６のスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分が、チャック８３によってバックアップされることとなり、ボス部３５が設けられている部分とほぼ同等の剛性をもって加工されることになる。   That is, when the second ring groove 54 is processed, the thrust side portion Th or the anti-thrust side portion ATh having low rigidity in the skirt portion 36 of the piston material 60 is positioned in a direction perpendicular to the axial direction of the pin hole 40. In the inner peripheral surface of the portion to be engaged, almost half of the height direction (vertical direction in FIGS. 13 and 14) of the inner peripheral surface of the skirt portion 36 (height from the tip of the skirt portion 36 to the center of the pin hole 40) Is supported by the chuck 83, the portions of the thrust side portion Th and the anti-thrust side portion ATh of the skirt portion 36 that are located in the direction perpendicular to the axial direction of the pin hole 40 are backed up by the chuck 83. In other words, it is processed with substantially the same rigidity as the portion where the boss portion 35 is provided.

一方で、ピストン素材６０のフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分と、ピストン素材６０のスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分との間の部分においては、チャック８３によるバックアップがなされていないため、依然としてピストン素材６０のフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒと比べて剛性が低いままである。   On the other hand, the front side portion Fr and the rear side portion Rr of the piston material 60 that are located in the axial direction of the pin hole 40 and the thrust side portion Th and the anti-thrust side portion ATh of the piston material 60 that are pin holes. In the portion between the portion positioned in the direction orthogonal to the axial direction of 40, the back-up by the chuck 83 is not performed, so that the rigidity is still lower than the front side portion Fr and the rear side portion Rr of the piston material 60. Until now.

これにより、ピストン素材６０のフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分と、ピストン素材６０のスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分との間の部分おいて、ピストン素材６０のフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分およびピストン素材６０のスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分よりも大きな変形ないし傾きが生じ、ピストン素材６０のフロント側部Ｆｒやリア側部Ｒｒであってピン孔４０の軸線方向に位置する部分とピストン素材６０のスラスト側部Ｔｈや反スラスト側部ＡＴｈであってピン孔４０の軸線方向と直交する方向に位置する部分との間において、セカンドリング溝５４にはピストン冠面３２側に向かって凸状となるうねりが生じる。セカンドリング溝５４に形成される当該凸状のうねりは、図１５に示すように、ピストン素材６０の円周方向の二か所であってトップリング溝５２に形成される凸状のうねりとは位相が異なる位置に発生する。   Accordingly, the front side portion Fr and the rear side portion Rr of the piston material 60 that are located in the axial direction of the pin hole 40 and the thrust side portion Th and the anti-thrust side portion ATh of the piston material 60 that are pin holes The portion of the piston material 60 that is located in the axial direction of the pin hole 40 and the front side portion Fr and the rear side portion Rr of the piston material 60 in a portion between the portion positioned in a direction orthogonal to the axial direction of the 40 and the piston material 60. The thrust side portion Th or the anti-thrust side portion ATh of the piston material 60 is deformed or tilted more than the portion located in the direction orthogonal to the axial direction of the pin hole 40, and the front side portion Fr and rear side portion Rr of the piston material 60 are generated. That is, the portion located in the axial direction of the pin hole 40 and the thrust side portion Th or the anti-thrust side portion ATh of the piston material 60, which is orthogonal to the axial direction of the pin hole 40. In between the portion located on the direction, waviness to be convex toward the crown surface of the piston 32 side is generated in the second ring groove 54. The convex undulations formed in the second ring groove 54 are the two convex circumferential undulations formed in the top ring groove 52 at two locations in the circumferential direction of the piston material 60, as shown in FIG. Occurs at different positions.

このように、トップリング溝５２とセカンドリング溝５４とでは、位相が異なるうねりを有しているため、たとえトップリング２４およびセカンドリング２６の各合い口部２４ａ，２６ａが、図１６に示すように、各うねりの凸部５２ａ，５４ａに引っ掛かかるようなことが生じても、各合い口部２４ａ，２６ａがトップリング溝５２およびセカンドリング溝５４の円周方向において整合することがない。   As described above, the top ring groove 52 and the second ring groove 54 have undulations having different phases, so that the mating portions 24a and 26a of the top ring 24 and the second ring 26 are as shown in FIG. In addition, even if the undulations 52 a and 54 a are caught, the mating portions 24 a and 26 a are not aligned in the circumferential direction of the top ring groove 52 and the second ring groove 54.

これにより、トップリング２４およびセカンドリング２６の各合い口部２４ａ，２６ａがトップリング溝５２およびセカンドリング溝５４の円周方向において整合することによる潤滑油の漏れ流路の形成が防止され、ピストン２０のシリンダボア６ａ内での摺動性確保のために当該シリンダボア６ａに供給された潤滑油が当該漏れ流路を介して燃焼室ＣＣへ流入することが良好に防止され得る。この結果、オイル消費量の低減を図ることができる。   This prevents the formation of a leakage flow path for the lubricating oil due to the alignment of the mating portions 24a, 26a of the top ring 24 and the second ring 26 in the circumferential direction of the top ring groove 52 and the second ring groove 54. In order to ensure the slidability within the 20 cylinder bores 6a, the lubricating oil supplied to the cylinder bores 6a can be well prevented from flowing into the combustion chamber CC via the leakage passage. As a result, oil consumption can be reduced.

しかも、トップリング溝５２を加工する際と、セカンドリング溝５４を加工する際とで、異なるチャック８２，８３を用いて、異なる態様でピストン素材６０を支持するのみであるため、構成も簡易である。   In addition, when the top ring groove 52 is processed and when the second ring groove 54 is processed, the piston material 60 is only supported in different modes using different chucks 82 and 83, so the configuration is simple. is there.

なお、オイルリング溝５６に関しては、ピストン素材６０の円周方向における剛性の違いによって当該オイルリング溝５６の加工の際にオイルリング溝５６にうねりが生じて、図１７に示すように、オイルリング２８の上側レール部材４２および下側レール部材４４の各合い口部４２ａ，４４ａが当該うねりの凹部５６ｃや凸部５６ｄに引っ掛かるようなことが生じても、各合い口部４２ａ，４４ａがオイルリング溝５６の円周方向において整合することが防止される。   Regarding the oil ring groove 56, the oil ring groove 56 is swelled during the processing of the oil ring groove 56 due to the difference in rigidity in the circumferential direction of the piston material 60, and as shown in FIG. 28. Even when the respective mating portions 42a and 44a of the upper rail member 42 and the lower rail member 44 are caught by the concave portion 56c and the convex portion 56d of the swell, the respective mating portions 42a and 44a are oil rings. Alignment in the circumferential direction of the groove 56 is prevented.

これは、図１７に示すように、上側レール部材４２が接触するオイルリング溝５６の上側壁面５６ａのうねりの位相と下側レール部材４４が接触するオイルリング溝５６の下側壁面５６ｂのうねりの位相とが同じに形成されるため、上側レール部材４２の合い口部４２ａが引っ掛かるうねりの凹部５６ｃと下側レール部材４４の合い口部４４ａが引っ掛かるうねりの凸部５６ｄとがオイルリング溝５６の円周方向で同じ位置に形成されることがないためである。   As shown in FIG. 17, this is because the undulation phase of the upper wall surface 56a of the oil ring groove 56 that the upper rail member 42 contacts and the undulation of the lower wall surface 56b of the oil ring groove 56 that the lower rail member 44 contacts. Since the phases are formed to be the same, the undulating concave portion 56 c where the mating portion 42 a of the upper rail member 42 is hooked and the undulating convex portion 56 d where the mating portion 44 a of the lower rail member 44 is hooked are formed in the oil ring groove 56. This is because they are not formed at the same position in the circumferential direction.

したがって、オイルリング溝５６の加工は、トップリング溝５２あるいはセカンドリング溝５４の加工と同時に行っても良い。勿論、チャック８２，８３とは異なるチャックを用いて、トップリング溝５２およびセカンドリング溝５４の加工の際とは異なる支持態様をもってオイルリング溝５６を加工して、オイルリング溝５６のうねりの位相がトップリング溝５２のうねりの位相やセカンドリング溝５４のうねりの位相と異なるように形成しても良いことは言うまでもない。   Therefore, the processing of the oil ring groove 56 may be performed simultaneously with the processing of the top ring groove 52 or the second ring groove 54. Of course, by using a chuck different from the chucks 82 and 83, the oil ring groove 56 is processed with a different support mode from the processing of the top ring groove 52 and the second ring groove 54, and the undulation phase of the oil ring groove 56 is obtained. However, it is needless to say that the top ring groove 52 may be formed so as to be different from the undulation phase of the top ring groove 52 or the second ring groove 54.

なお、オイルリング溝５６の加工に際しては、図１７に示すように、オイルリング溝５６の下側壁面５６ｂのうねりの凹部５６ｅが、ピストン２０のシール部３４の最もスカート部３６側の部分に設けられるオイル落としのための切欠き溝５８と整合しないように加工することが望ましい。   When processing the oil ring groove 56, as shown in FIG. 17, the undulating recess 56e of the lower wall surface 56b of the oil ring groove 56 is provided in the portion of the seal portion 34 of the piston 20 closest to the skirt portion 36. It is desirable to process so that it does not align with the notch groove 58 for oil dropping.

本実施の形態では、各チャック８２，８３の構成および各チャック８２，８３によるピストン素材６０の把持態様の違いによって、トップリング溝５２およびセカンドリング溝５４のうねりの位相を異ならせる構成としたが、これに限らない。例えば、刃具８４あるいはピストン素材６０そのものをピストン素材６０の軸線方向に移動させながらトップリング溝５２やセカンドリング溝５４を加工することによって、トップリング溝５２とセカンドリング溝５４とに異なる位相を有するうねりを形成しても良い。   In the present embodiment, the undulation phases of the top ring groove 52 and the second ring groove 54 are made different depending on the configuration of the chucks 82 and 83 and the gripping state of the piston material 60 by the chucks 82 and 83. Not limited to this. For example, the top ring groove 52 and the second ring groove 54 have different phases by processing the top ring groove 52 and the second ring groove 54 while moving the cutting tool 84 or the piston material 60 itself in the axial direction of the piston material 60. Swells may be formed.

本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものである。したがって、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。   This embodiment shows an example for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the configuration of the present embodiment.

１ 内燃機関（内燃機関）
２ シリンダヘッド（シリンダヘッド）
４ ロッカーカバー
６ シリンダブロック（シリンダブロック）
６ａ シリンダボア（シリンダボア）
８ クランクシャフト（クランクシャフト）
１０ オイルパン（オイルパン部材）
１２ コンロッド（コンロッド）
２０ ピストン（内燃機関用ピストン）
２２ ピストン本体
２４ トップリング（第１リング部材）
２４ａ 合い口部（第１リング部材の合い口部）
２６ セカンドリング（第２リング部材）
２６ａ 合い口部（第２リング部材の合い口部）
２８ オイルリング
３０ ピストンピン
３２ ピストン冠面
３４ シール部
３５ ボス部
３６ スカート部
４０ ピン孔
４２ 上側レール部材
４２ａ 合い口部
４４ 下側レール部材
４４ａ 合い口部
４６ エキスパンダー
５２ トップリング溝（第１リング溝）
５２ａ うねりの凸部
５４ セカンドリング溝（第２リング溝）
５４ａ うねりの凸部
５６ オイルリング溝
５６ａ 上側壁面
５６ｂ 下側壁面
５６ｃ うねりの凹部
５６ｄ うねりの凸部
５６ｅ うねりの凹部
５８ 切欠き溝
６０ ピストン素材（ピストン素材）
８０ 加工装置（加工装置）
８２ チャック
８３ チャック
８４ 刃具
ＣＣ 燃焼室
Ｗ 把持幅
ｗ 把持幅
Ｈ 把持高さ
ｈ 把持高さ
Ｆｒ フロント側部
Ｒｒ リア側部
Ｔｈ スラスト側部
ＡＴｈ 反スラスト側部
Ｓ 内部空間 1 Internal combustion engine (internal combustion engine)
2 Cylinder head (cylinder head)
4 Rocker cover 6 Cylinder block (cylinder block)
6a Cylinder bore (cylinder bore)
8 Crankshaft (Crankshaft)
10 Oil pan (oil pan member)
12 Connecting rod (Connecting rod)
20 piston (piston for internal combustion engine)
22 Piston body 24 Top ring (first ring member)
24a Mating part (Mating part of the first ring member)
26 Second ring (second ring member)
26a Mating part (mating part of the second ring member)
28 Oil ring 30 Piston pin 32 Piston crown 34 Seal part 35 Boss part 36 Skirt part 40 Pin hole 42 Upper rail member 42a Mating part 44 Lower rail member 44a Mating part 46 Expander 52 Top ring groove (first ring groove) )
52a Swelling convex portion 54 Second ring groove (second ring groove)
54a Swelling projection 56 Oil ring groove 56a Upper wall surface 56b Lower wall surface 56c Swelling recess 56d Swelling projection 56e Swelling recess 58 Notch groove 60 Piston material (piston material)
80 Processing equipment (processing equipment)
82 Chuck 83 Chuck 84 Cutting tool CC Combustion chamber W Grip width w Grip width H Grip height h Grip height Fr Front side Rr Rear side Th Th thrust side ATh Anti-thrust side S Internal space

Claims (4)

合い口部を有する第１リング部材を装着可能な第１リング溝と、合い口部を有する第２リング部材を装着可能な第２リング溝と、を備える内燃機関用ピストンであって、
前記第１リング溝および前記第２リング溝は、前記内燃機関用ピストンの摺動方向にうねりを有しており、
前記第１リング溝のうねりと、前記第２リング溝のうねりと、は位相が異なるように構成されている
内燃機関用ピストン。 A piston for an internal combustion engine comprising: a first ring groove on which a first ring member having a mating portion can be mounted; and a second ring groove on which a second ring member having a mating portion can be mounted,
The first ring groove and the second ring groove have undulations in the sliding direction of the piston for the internal combustion engine,
The internal combustion engine piston is configured such that the undulation of the first ring groove and the undulation of the second ring groove are different in phase. シリンダヘッドと、
シリンダボアを有し前記シリンダヘッドに締結されるシリンダブロックと、
該シリンダブロックに締結されるオイルパン部材と、
前記第１リング部材および前記第２リング部材が装着された状態で、前記シリンダボア内に摺動可能に収容される請求項１に記載の内燃機関用ピストンと、
コンロッドを介して前記内燃機関用ピストンに連結されると共に、前記シリンダブロックに回転可能に支持されるクランクシャフトと、
を備え、
前記内燃機関用ピストンの直線運動を前記コンロッドおよび前記クランクシャフトにより該クランクシャフトの回転運動に変換することによって動力を出力するよう構成されている
内燃機関。 A cylinder head;
A cylinder block having a cylinder bore and fastened to the cylinder head;
An oil pan member fastened to the cylinder block;
The piston for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the piston for an internal combustion engine is slidably accommodated in the cylinder bore in a state where the first ring member and the second ring member are mounted.
A crankshaft coupled to the internal combustion engine piston via a connecting rod and rotatably supported by the cylinder block;
With
An internal combustion engine configured to output power by converting linear motion of the piston for the internal combustion engine into rotational motion of the crankshaft by the connecting rod and the crankshaft. 内燃機関用ピストンの製造方法であって、
（ａ）ピストン素材を準備する工程と、
（ｂ）前記ピストン素材に第１うねりを有する第１リング溝を加工する工程と、
（ｃ）前記ピストン素材に前記第１うねりとは位相が異なる第２うねりを有する第２リング溝を加工する工程と、
を備える内燃機関用ピストンの製造方法。 A method of manufacturing a piston for an internal combustion engine,
(A) preparing a piston material;
(B) processing a first ring groove having a first undulation in the piston material;
(C) processing the second ring groove having a second undulation in the piston material having a phase different from that of the first undulation;
A method for manufacturing a piston for an internal combustion engine. 前記工程（ｂ）は、第１チャッキング態様によって前記ピストン素材を加工装置に固定した後、前記第１リング溝を加工することによって該第１リング溝に前記第１うねりを形成する工程であり、
前記工程（ｃ）は、前記第１チャッキング態様とは異なる第２チャッキング態様によって前記ピストン素材を前記加工装置に固定した後、前記第２リング溝を加工することによって該第２リング溝に前記第１うねりとは位相が異なる第２うねりを形成する工程である
請求項３に記載の内燃機関用ピストンの製造方法。 The step (b) is a step of forming the first undulation in the first ring groove by processing the first ring groove after fixing the piston material to the processing device by the first chucking mode. ,
In the step (c), the piston material is fixed to the processing apparatus by a second chucking mode different from the first chucking mode, and then the second ring groove is processed into the second ring groove. The method for manufacturing a piston for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the first swell is a step of forming a second swell with a different phase.

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