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JP2016142639A - Scuffing test device or scuffing test method - Google Patents

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JP2016142639A
JP2016142639A JP2015018934A JP2015018934A JP2016142639A JP 2016142639 A JP2016142639 A JP 2016142639A JP 2015018934 A JP2015018934 A JP 2015018934A JP 2015018934 A JP2015018934 A JP 2015018934A JP 2016142639 A JP2016142639 A JP 2016142639A
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JP
Japan
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piston
elastic member
connecting rod
piston pin
leaf spring
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JP2015018934A
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Japanese (ja)
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正登 佐々木
Masato Sasaki
正登 佐々木
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Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scuffing test device or a scuffing test method with which a test according to an actual component can be performed.SOLUTION: A connecting rod corresponding member (5) is fixed at one end side of a plate-like or rod-like elastic member (4) so as to have an angle with respect to a longitudinal direction of the elastic member (4) and supports the other end side of the elastic member (4). A piston pin (3) assembled in a piston pin hole (231) of a piston (2) is supported in a pin support hole (500) provided in the connecting rod corresponding member (5) and movably holds a crown surface (211) of the piston (2). At a position between the one end side and the other end side of the elastic member (4), a load is applied to the elastic member (4) from the side opposite to the connecting rod corresponding member (5) with the elastic member (4) sandwiched therebetween, so that the elastic member (4) is elastically deformed and a load and relative rotation are applied to a part between the piston pin (3) and the piston pin hole (231).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、スカッフ試験装置またはスカッフ試験方法に関し、特に内燃機関のピストンにおけるピストンピン孔またはピストンピンのスカッフを試験するものに関する。   The present invention relates to a scuff test apparatus or a scuff test method, and more particularly to a test for a piston pin hole or a piston pin scuff in a piston of an internal combustion engine.

従来、ピストンピンの耐スカッフ性を試験するための装置または方法が、例えば、非特許文献1に開示されている。また、軸受となる孔に動荷重を負荷して試験する装置または方法が、例えば、非特許文献2に開示されている。   Conventionally, for example, Non-Patent Document 1 discloses an apparatus or method for testing the scuff resistance of a piston pin. Further, for example, Non-Patent Document 2 discloses an apparatus or method for testing by applying a dynamic load to a hole serving as a bearing.

I.Etsion,G.Halperin,E.Becker"The effect of various surface treatments on piston pin scuffing resistance"WEAR261(2006) p.785-786I. Etsion, G. Halperin, E. Becker "The effect of various surface treatments on piston pin scuffing resistance" WEAR261 (2006) p.785-786 日本規格協会「標準化教育プログラム 開発教材 個別技術分野編 機械分野 第9章」2007年12月21日制作 p.30Japanese Standards Association “Standardization Education Program Development Materials Individual Technology Fields Chapter 9 Machine Fields” produced on December 21, 2007 p.30

しかしながら、従来の試験装置または試験方法は、実部品に沿った試験方法ではなく、実際のピストンピン孔やピストンピンをそのまま使用してスカッフ試験を行うことは困難であった。このため、スカッフへの対策を開発する期間が長期化するおそれがあった。本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、実部品に沿った試験ができるスカッフ試験装置またはスカッフ試験方法を提供することにある。   However, the conventional test apparatus or test method is not a test method according to actual parts, and it has been difficult to perform a scuff test using actual piston pin holes and piston pins as they are. For this reason, there is a possibility that the period for developing the countermeasure for scuffing may be prolonged. The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a scuff test apparatus or a scuff test method capable of performing a test along an actual part.

上記目的を達成するため、本発明のスカッフ試験方法は、好ましくは、ピストンのピストンピン孔にピストンピンを組付けた状態で、ピストンピンとピストンピン孔との間に荷重と相対回転を与える。   In order to achieve the above object, the scuff test method of the present invention preferably applies a load and relative rotation between the piston pin and the piston pin hole in a state where the piston pin is assembled to the piston pin hole of the piston.

よって、実部品に沿ったスカッフ試験ができる。   Therefore, a scuff test can be performed along the actual part.

実施例1のスカッフ試験装置1を模式的に示す。1 schematically shows a scuffing test apparatus 1 of Example 1. 実施例1のピストン2の側面図であり、右側半分で断面を示す。It is a side view of piston 2 of Example 1, and shows a section in the right half. 実施例1の板ばね4をY軸負方向側から見た図である。It is the figure which looked at the leaf | plate spring 4 of Example 1 from the Y-axis negative direction side. 実施例1の板ばね4をZ軸正方向側から見た図である。It is the figure which looked at the leaf | plate spring 4 of Example 1 from the Z-axis positive direction side. 実施例1の板ばね4をX軸正方向側から見た図である。It is the figure which looked at the leaf | plate spring 4 of Example 1 from the X-axis positive direction side. 実施例1のコンロッド相当治具5をy軸負方向側から見た図である。It is the figure which looked at the connecting rod equivalent jig | tool 5 of Example 1 from the y-axis negative direction side. 実施例1のコンロッド相当治具5をy軸に直交する平面で切った断面を示す。The cross section which cut | disconnected the connecting rod equivalent jig | tool 5 of Example 1 with the plane orthogonal to a y-axis is shown. 図6のA-A視断面を示す。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 6. 実施例1のピストン冠面受け皿6の斜視図である。3 is a perspective view of a piston crown receiving tray 6 of Embodiment 1. FIG. 実施例1の鋼球受け台7の斜視図である。It is a perspective view of the steel ball cradle 7 of Example 1. FIG. 実施例1の板ばね4に荷重を加えた状態のスカッフ試験装置1の模式図である。1 is a schematic diagram of a scuff test apparatus 1 in a state where a load is applied to a leaf spring 4 of Example 1. FIG. 実施例1の荷重F,角度θ、およびdθ/dtの時間変化を示すタイムチャートである。3 is a time chart showing temporal changes in load F, angle θ, and dθ / dt in Example 1. 実施例1のF*dθ/dtの時間変化を示すタイムチャートである。3 is a time chart showing a time change of F * dθ / dt in Example 1. 実施例2の板ばね4の本体部40、連結部41、およびコンロッド相当治具5を分解して示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows the main-body part 40 of the leaf | plate spring 4 of Example 2, the connection part 41, and the connecting rod equivalent jig | tool 5. FIG. 実施例2の板ばね4の本体部40、連結部41、およびコンロッド相当治具5を組立てて示す斜視図である。It is a perspective view which assembles and shows the main-body part 40 of the leaf | plate spring 4 of Example 2, the connection part 41, and the connecting rod equivalent jig | tool 5. FIG.

以下、本発明のスカッフ試験装置およびスカッフ試験方法を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the scuff test apparatus and scuff test method of this invention is demonstrated based on the Example shown on drawing.

[実施例1]
まず、構成を説明する。図1は、実施例1のスカッフ試験装置1を模式的に示す。スカッフ試験装置1は、内燃機関(エンジン)のピストン2におけるピストンピン孔231またはピストンピン3のスカッフを試験する。図2は、実施例1のピストン2をピストンピン孔231が延びる方向から見た側面図である。右側半分では断面を示す。ピストン2はエンジンのシリンダ内に摺動自在に収容される。エンジンは例えば4サイクル・ガソリンエンジンであるがこれに限られない。ピストン2は、アルミニウム合金により成形(鋳造)される。ピストン2は、有底筒状であり、ヘッド部21とスカート部22とエプロン部23を有している。ヘッド部21は円形かつ平面状の冠面211を有している。ヘッド部21の外周面には、3本のリング溝211,212,213が設けられている。これらのリング溝211〜213にはコンプレッションリングやオイルリングが設置される。ヘッド部21の冠部210を除く部分の内周側、およびスカート部22とエプロン部23の内周側は、中空であり、冠部210の反対側で開口する。スカート部22は、ピストン2の径方向で対向する位置に一対形成されている。スカート部22は、比較的薄肉である。スカート部22の外周面は、ヘッド部21(冠面211)の外周面と略等しい曲率半径を有する曲面状である。エプロン部23は、ピストン2の周方向で両スカート部22に挟まれ、スカート部22に連続して形成されている。エプロン部23は、ピストン2の径方向で対向する位置に一対形成されている。エプロン部23は、比較的厚肉である。エプロン部23の外周面は、スカート部22(ヘッド部21)の外周面よりもピストン2の軸心側に位置する。
[Example 1]
First, the configuration will be described. FIG. 1 schematically shows a scuffing test apparatus 1 according to the first embodiment. The scuff testing device 1 tests the scuffing of the piston pin hole 231 or the piston pin 3 in the piston 2 of the internal combustion engine (engine). FIG. 2 is a side view of the piston 2 of the first embodiment when viewed from the direction in which the piston pin hole 231 extends. The right half shows a cross section. The piston 2 is slidably accommodated in the engine cylinder. The engine is, for example, a 4-cycle gasoline engine, but is not limited thereto. The piston 2 is formed (cast) from an aluminum alloy. The piston 2 has a bottomed cylindrical shape, and includes a head portion 21, a skirt portion 22, and an apron portion 23. The head portion 21 has a circular and flat crown surface 211. Three ring grooves 211, 212, and 213 are provided on the outer peripheral surface of the head portion 21. A compression ring and an oil ring are installed in these ring grooves 211 to 213. The inner peripheral side of the head portion 21 excluding the crown portion 210 and the inner peripheral side of the skirt portion 22 and the apron portion 23 are hollow and open on the opposite side of the crown portion 210. A pair of skirt portions 22 are formed at positions facing each other in the radial direction of the piston 2. The skirt portion 22 is relatively thin. The outer peripheral surface of the skirt portion 22 is a curved surface having a radius of curvature substantially equal to the outer peripheral surface of the head portion 21 (crown surface 211). The apron portion 23 is sandwiched between the skirt portions 22 in the circumferential direction of the piston 2 and is formed continuously with the skirt portion 22. A pair of apron portions 23 are formed at positions facing each other in the radial direction of the piston 2. The apron part 23 is relatively thick. The outer peripheral surface of the apron portion 23 is located closer to the axial center side of the piston 2 than the outer peripheral surface of the skirt portion 22 (head portion 21).

各エプロン部23には、ピストン2の軸心側に若干突出するように、ピンボス230が形成されている。ピンボス230にはピストンピン孔231が形成されている。ピストンピン孔231は、ピストン2の径方向に延びるように、ピンボス230に貫通形成されている。ピストンピン孔231およびピンボス230は、ピストン2の径方向で対向する位置に、各一対形成されている。ピストンピン孔231には、コネクティングロッド(コンロッド)をピストン2に連結するための1本のピストンピン3が挿入され、嵌合する。各ピンボス230は、各ピストンピン孔231を介して、ピストンピン3の両端部を回転自在に支持する。ピストンピン3がピストンピン孔231から抜け出すことを抑制するため、ピストンピン3の両端には止め輪が設けられる。ピストンピン3は、炭素鋼等により中空円筒状に形成される。コンロッドの一端側(小端部)は、ピストンピン3に連結される。コンロッドの他端側(大端部)はクランクシャフトに連結される。   Each apron portion 23 is formed with a pin boss 230 so as to slightly protrude toward the axial center side of the piston 2. A piston pin hole 231 is formed in the pin boss 230. The piston pin hole 231 is formed through the pin boss 230 so as to extend in the radial direction of the piston 2. A pair of piston pin holes 231 and pin bosses 230 are formed at positions facing each other in the radial direction of the piston 2. One piston pin 3 for connecting a connecting rod (connecting rod) to the piston 2 is inserted into and fitted into the piston pin hole 231. Each pin boss 230 rotatably supports both ends of the piston pin 3 through each piston pin hole 231. In order to prevent the piston pin 3 from coming out of the piston pin hole 231, retaining rings are provided at both ends of the piston pin 3. The piston pin 3 is formed in a hollow cylindrical shape from carbon steel or the like. One end side (small end portion) of the connecting rod is connected to the piston pin 3. The other end side (large end portion) of the connecting rod is connected to the crankshaft.

図1に示すように、スカッフ試験装置1は、板ばね4と、コンロッド相当治具5と、ピストン冠面受け皿6と、鋼球受け台7と、複数の鋼球8と、架台9と、加圧ユニット10とを有する。板ばね4は、板状の弾性部材であり、例えば金属材料(鋼材)により形成される。板ばね4は、長尺の板状である本体部40と、本体部40の長手方向における両端側にそれぞれ設けられた連結部41とを有する。図3は、板ばね4の一側面を示す。以下、説明の便宜上、直交座標系を設ける。本体部40の面400の長手方向にX軸を設け、面400の短手方向にY軸を設ける。面400に直交する方向にZ軸を設ける。図4は、Z軸正方向側から板ばね4を見た図であり、図5は、X軸正方向側から板ばね4を見た図である。図1に示すように、スカッフ試験装置1はX軸方向両側で同様の部材ないし構成を有する。以下、X軸方向両側の部材ないし構成を互いに区別するため、添字a,bを適宜付す。図4に示すように、面400は細長い長方形状である。図3に示すように、本体部40のX軸方向における中間部位401は、本体部40のZ軸負方向側の面から突出する凸部を有する。これにより、上記中間部位401は、本体部40におけるX軸方向両端側よりも、板厚が厚い。中間部位401の板厚は、そのX軸方向における両端側から中央側へ向うにつれて徐々に大きくなる。よって、本体部40の板厚は、そのX軸方向における中央の位置で最大となる。図3に示すように、連結部41は、本体部40のX軸方向端部における一方側(Z軸負方向側)の面から突出し、本体部40に対して略直交する方向(Z軸方向)に延びる。連結部41は、2枚の板状部410,411が略平行に対向すると共にその先端側(Z軸負方向側)が開口するコの字状である。図5に示すように、各板状部410,411は、台形状であり、その先端側(本体部40との接続部位とは反対の側であるZ軸負方向側)に向うにつれて徐々に左右方向(Y軸方向)の幅が小さくなる。各板状部410,411の上記先端側には、各板状部410,411をX軸方向に貫通する連結ピン穴412が形成されている。   As shown in FIG. 1, the scuffing test apparatus 1 includes a leaf spring 4, a connecting rod equivalent jig 5, a piston crown receiving tray 6, a steel ball receiving base 7, a plurality of steel balls 8, a gantry 9, And a pressurizing unit 10. The leaf spring 4 is a plate-like elastic member, and is formed of, for example, a metal material (steel material). The leaf spring 4 includes a main body portion 40 having a long plate shape and connecting portions 41 provided on both end sides in the longitudinal direction of the main body portion 40. FIG. 3 shows one side of the leaf spring 4. Hereinafter, for convenience of explanation, an orthogonal coordinate system is provided. An X axis is provided in the longitudinal direction of the surface 400 of the main body 40, and a Y axis is provided in the short direction of the surface 400. A Z axis is provided in a direction perpendicular to the surface 400. 4 is a view of the leaf spring 4 viewed from the Z-axis positive direction side, and FIG. 5 is a view of the leaf spring 4 viewed from the X-axis positive direction side. As shown in FIG. 1, the scuff test apparatus 1 has the same members or configurations on both sides in the X-axis direction. In the following, subscripts a and b are appropriately added to distinguish the members or structures on both sides in the X-axis direction. As shown in FIG. 4, the surface 400 has an elongated rectangular shape. As shown in FIG. 3, the intermediate portion 401 in the X-axis direction of the main body portion 40 has a convex portion that protrudes from the surface of the main body portion 40 on the Z-axis negative direction side. Thereby, the intermediate portion 401 is thicker than both ends of the main body 40 in the X-axis direction. The plate thickness of the intermediate portion 401 gradually increases from the both end sides in the X-axis direction toward the center side. Therefore, the plate thickness of the main body 40 is maximum at the center position in the X-axis direction. As shown in FIG. 3, the connecting portion 41 protrudes from a surface on one side (Z-axis negative direction side) of the end portion of the main body portion 40 in the X-axis direction and is substantially orthogonal to the main body portion 40 (Z-axis direction). ). The connecting portion 41 has a U-shape in which two plate-like portions 410 and 411 face each other substantially in parallel and open at the tip side (Z-axis negative direction side). As shown in FIG. 5, each plate-like portion 410, 411 has a trapezoidal shape, and gradually increases in the left-right direction as it goes to the tip side (the Z-axis negative direction side, which is the side opposite to the connection portion with the main body portion 40). The width in the (Y-axis direction) becomes smaller. A connecting pin hole 412 that penetrates each plate-like portion 410, 411 in the X-axis direction is formed on the tip side of each plate-like portion 410, 411.

コンロッド相当治具5は、コンロッドに相当する部材(コンロッド相当部材)としての治具である。コンロッド相当治具5は棒状であり、その長手方向における一端側に、2分割された連結部50を有する。連結部50はピン支持孔500を有する。ピン支持孔500は、コンロッドの一端側(小端部)に設けられるピストンピン3との連結部位と同様の径等を有する。図6は、コンロッド相当治具5の一側面を示す。以下、説明の便宜上、直交座標系を設ける。ピン支持孔500の径方向であってコンロッド相当治具5の短手方向にx軸を設け、ピン支持孔500の軸心が延びる方向にy軸を設ける。ピン支持孔500の径方向であってコンロッド相当治具5の長手方向にz軸を設ける。図7は、y軸に直交する平面でコンロッド相当治具5を切った断面を示し、図8は、図6のA-A視断面を示す。コンロッド相当治具5は本体部51と分割部52を有している。本体部51は細長い四角柱状である。本体部51のz軸正方向側におけるx軸方向寸法は、板ばね4の連結部41における2枚の板状部410,411間の(X軸方向)距離よりも若干小さい。本体部51のz軸正方向側には、連結ピン穴510が形成されている。連結ピン穴510は、x軸方向に延びて本体部51を貫通する。本体部51のz軸負方向端部には、y軸方向に延びる半円筒状の凹部511が形成されている。本体部51のz軸負方向端部には、x軸方向両側にフランジ部512が設けられている。各フランジ部512には、穴513が形成されている。穴513は、z軸方向に延びてフランジ部512を貫通する。分割部52はドーム状であり、本体部51のz軸負方向端部と同様の形状を有する。すなわち、分割部52には、半円筒状の凹部521が形成されている。分割部52には、フランジ部522が設けられている。各フランジ部522には、穴523が貫通形成されている。図6等に示すように、分割部52が本体部51のz軸負方向端部に接続されることで、連結部50が形成される。本体部51の凹部511と分割部52の凹部521とが組み合わされることでピン支持孔500が形成される。本体部51のフランジ部512と分割部52のフランジ部522とが接合される。図7に示すように、それぞれの穴513,523が組み合わされることで接続ボルト穴501が形成される。この接続ボルト穴501にボルトが螺着され、本体部51と分割部52とが接合される。図8に示すように、連結部50は、ピン支持孔500における軸心よりも若干z軸正方向側の位置からz軸負方向側へ向うにつれて、徐々にy軸方向寸法が小さくなる。これは、ピンボス230の形状に倣って徐々にy軸方向寸法を小さくしてある。つまり、連結部50の形状は、ピンボス230の形状による為、必ずしも徐々にy軸方向寸法を小さくする必要はない。   The connecting rod equivalent jig 5 is a jig as a member corresponding to the connecting rod (a connecting rod equivalent member). The connecting rod equivalent jig 5 is rod-shaped and has a connecting portion 50 divided into two at one end side in the longitudinal direction. The connecting part 50 has a pin support hole 500. The pin support hole 500 has the same diameter or the like as the connecting portion with the piston pin 3 provided on one end side (small end portion) of the connecting rod. FIG. 6 shows one side of the connecting rod equivalent jig 5. Hereinafter, for convenience of explanation, an orthogonal coordinate system is provided. The x axis is provided in the radial direction of the pin support hole 500 and in the short direction of the connecting rod equivalent jig 5, and the y axis is provided in the direction in which the axis of the pin support hole 500 extends. A z-axis is provided in the radial direction of the pin support hole 500 and in the longitudinal direction of the connecting rod equivalent jig 5. FIG. 7 shows a cross section of the connecting rod equivalent jig 5 cut along a plane orthogonal to the y axis, and FIG. 8 shows a cross section taken along line AA of FIG. The connecting rod equivalent jig 5 has a main body 51 and a split part 52. The main body 51 has an elongated quadrangular prism shape. The dimension in the x-axis direction on the z-axis positive direction side of the main body 51 is slightly smaller than the distance (in the X-axis direction) between the two plate-like portions 410 and 411 in the connecting portion 41 of the leaf spring 4. A connecting pin hole 510 is formed on the positive side of the main body 51 in the z-axis direction. The connecting pin hole 510 extends in the x-axis direction and penetrates the main body 51. A semi-cylindrical recess 511 extending in the y-axis direction is formed at the end of the main body 51 in the negative z-axis direction. Flange portions 512 are provided on both sides in the x-axis direction at the z-axis negative direction end of the main body 51. Each flange portion 512 has a hole 513 formed therein. The hole 513 extends in the z-axis direction and penetrates the flange portion 512. The division part 52 has a dome shape and has the same shape as the end part of the main body part 51 in the negative z-axis direction. In other words, a semi-cylindrical recess 521 is formed in the dividing portion 52. The division part 52 is provided with a flange part 522. Each flange portion 522 has a hole 523 formed therethrough. As shown in FIG. 6 and the like, the connecting portion 50 is formed by connecting the dividing portion 52 to the end portion of the main body portion 51 in the negative z-axis direction. The pin support hole 500 is formed by combining the concave portion 511 of the main body 51 and the concave portion 521 of the divided portion 52. The flange part 512 of the main body part 51 and the flange part 522 of the split part 52 are joined. As shown in FIG. 7, the connecting bolt holes 501 are formed by combining the holes 513 and 523. Bolts are screwed into the connection bolt holes 501 so that the main body 51 and the divided part 52 are joined. As shown in FIG. 8, the dimension of the connecting portion 50 gradually decreases from the position on the positive side of the z-axis to the negative side of the z-axis slightly from the axial center of the pin support hole 500. In this case, the dimension in the y-axis direction is gradually reduced following the shape of the pin boss 230. That is, since the shape of the connecting portion 50 depends on the shape of the pin boss 230, it is not always necessary to gradually reduce the dimension in the y-axis direction.

本体部51の連結ピン穴510には、コンロッド相当治具5を板ばね4の連結部41に連結するための連結ピンが嵌挿される。連結部41の各板状部410,411は、その連結ピン穴412を介して、連結ピンの両端部を支持する。コンロッド相当治具5の一端(z軸正方向側の端部)は、連結ピンを介して、板ばね4の端部(連結部41)に固定される。具体的には、図5のy軸方向において、中央の連結ピン穴412を介してコンロッド相当治具5の連結ピン穴510に連結ピンが嵌挿される。左右の連結ピン穴412にも連結ピンが嵌挿され、コンロッド相当治具5が両端から支持され位置決め固定される。このようにコンロッド相当治具5が板ばね4に取付けられた状態で、図6〜図8のx軸、y軸、z軸は、図1,図3〜図5のX軸、Y軸、Z軸にそれぞれ一致する。連結部50のピン支持孔500には、ピストンピン3が嵌挿される。コンロッド相当治具5の連結部50は2分割されているため、後から取付けることが可能である。連結部50は、ピン支持孔500を介して、ピストンピン3に連結される。コンロッド相当治具5の他端(z軸負方向側の連結部50)は、ピストンピン3を介して、ピストン2に連結される。   A connecting pin for connecting the connecting rod equivalent jig 5 to the connecting portion 41 of the leaf spring 4 is fitted into the connecting pin hole 510 of the main body 51. The plate-like portions 410 and 411 of the connecting portion 41 support both end portions of the connecting pin through the connecting pin hole 412. One end of the connecting rod equivalent jig 5 (the end on the z-axis positive direction side) is fixed to the end of the leaf spring 4 (connecting portion 41) via a connecting pin. Specifically, in the y-axis direction of FIG. 5, the connecting pin is fitted into the connecting pin hole 510 of the connecting rod equivalent jig 5 through the central connecting pin hole 412. Connecting pins are also inserted into the left and right connecting pin holes 412, and the connecting rod equivalent jig 5 is supported and positioned and fixed from both ends. With the connecting rod equivalent jig 5 attached to the leaf spring 4, the x-axis, y-axis and z-axis in FIGS. 6 to 8 are the X-axis, Y-axis in FIGS. Matches each Z axis. The piston pin 3 is inserted into the pin support hole 500 of the connecting portion 50. Since the connecting portion 50 of the connecting rod equivalent jig 5 is divided into two parts, it can be attached later. The connecting portion 50 is connected to the piston pin 3 through the pin support hole 500. The other end of the connecting rod equivalent jig 5 (the connecting portion 50 on the z-axis negative direction side) is connected to the piston 2 via the piston pin 3.

図9は、ピストン冠面受け皿6をその開口部の側から見た斜視図である。ピストン冠面受け皿6は、スカッフ試験時にピストン2のヘッド部21に被せられる有底円筒状の部材(ケース)であり、冠面211を傷等から保護する。ピストン冠面受け皿6は、例えば合金工具鋼により形成されており、調質により表面硬度が調整される。なお、ピストン冠面受け皿6の底と冠面211との間に、シリコン樹脂等で冠面211の形状と一致させた中間部材を挿入して冠面211にかかる荷重を均一化してもよい。ピストン冠面受け皿6の内周面の径は、ヘッド部21(冠面211)の外周面の最大径よりも若干大きい。ピストン冠面受け皿6の開口部には、フランジ60が設けられている。フランジ60は、ピストン冠面受け皿6を手で把持しやすくするために設けられる。図10は、鋼球受け台7をその開口部の側から見た斜視図である。鋼球受け台7は、複数の鋼球8を収容するための有底筒状の部材(ケース)である。複数の鋼球8は、鋼球受け台7の内部に敷き詰められるように回転自在に収容される。鋼球受け台7の開口部における開口面積は、ピストン冠面受け皿6の底部の面積よりも一定程度大きい。鋼球受け台7の内周の深さ方向寸法は、少なくとも鋼球8の半径よりも大きい。鋼球受け台7は、例えば合金工具鋼により形成されており、調質により表面硬度が調整される。   FIG. 9 is a perspective view of the piston crown receiving tray 6 as seen from the opening side. The piston crown surface tray 6 is a bottomed cylindrical member (case) that covers the head portion 21 of the piston 2 during the scuff test, and protects the crown surface 211 from scratches and the like. The piston crown surface tray 6 is made of, for example, alloy tool steel, and the surface hardness is adjusted by tempering. Note that an intermediate member made to match the shape of the crown surface 211 with silicon resin or the like may be inserted between the bottom of the piston crown surface tray 6 and the crown surface 211 to equalize the load applied to the crown surface 211. The diameter of the inner peripheral surface of the piston crown receiving tray 6 is slightly larger than the maximum diameter of the outer peripheral surface of the head portion 21 (crown surface 211). A flange 60 is provided at the opening of the piston crown receiving tray 6. The flange 60 is provided to make it easier to grip the piston crown receiving tray 6 by hand. FIG. 10 is a perspective view of the steel ball cradle 7 as viewed from the opening side. The steel ball cradle 7 is a bottomed cylindrical member (case) for housing a plurality of steel balls 8. The plurality of steel balls 8 are rotatably accommodated so as to be spread inside the steel ball cradle 7. The opening area at the opening of the steel ball cradle 7 is a certain amount larger than the area of the bottom of the piston crown receiving tray 6. The dimension of the inner circumference of the steel ball cradle 7 in the depth direction is at least larger than the radius of the steel ball 8. The steel ball cradle 7 is made of, for example, alloy tool steel, and the surface hardness is adjusted by tempering.

架台9は、鋼球受け台7や加圧ユニット10等が設置され、これらを支持するための台である。図1に示すように、架台9は、受け台設置面90と加圧ユニット保持部91を有する。受け台設置面90は平面状であり、受け台設置面90には鋼球受け台7が固定設置される。ピストン2のヘッド部21に被せられたピストン冠面受け皿6は、その底面61が複数の鋼球8に接するように、鋼球受け台7の内周側に設置される。この状態で、ピストン2の冠面211は、板ばね4の本体部40(面400)と略平行な面上に保持される。鋼球8が転がり運動することで、ピストン冠面受け皿6の底面61は、複数の鋼球8との接点を含む平面内で、鋼球受け台7に対して移動することが可能に設けられている。このとき、ピストン2の冠面211は、板ばね4の本体部40(面400)と略平行な上記面上を移動する。すなわち、冠面211は、本体部40の長手方向に移動可能であるように保持される。このように、ピストン冠面受け皿6と鋼球受け台7と複数の鋼球8は、冠面保持部として機能する。ピストン2は、ピストンピン3が組み付けられた状態で、ピストン冠面受け皿6や複数の鋼球8を介して、鋼球受け台7に対して上記のように移動自在に配置される。上記のように、ピストンピン3には、コンロッド相当治具5が連結される。コンロッド相当治具5は板ばね4のX軸方向両側の連結部41に固定される。ここで、板ばね4のX軸方向両側で、両連結部41に連結される各部材は、互いに寸法が等しい。よって、板ばね4の本体部40(面400)は、受け台設置面90と略平行に延び、板ばね4の連結部41(コンロッド相当治具5)は、受け台設置面90に対して略直交するように延びる。言換えると、受け台設置面90は、板ばね4の本体部40(面400)と略平行な面であり、例えばX軸方向に延びる。   The gantry 9 is a pedestal for supporting and supporting the steel ball cradle 7 and the pressure unit 10. As shown in FIG. 1, the gantry 9 includes a cradle installation surface 90 and a pressure unit holding part 91. The cradle installation surface 90 is flat, and the steel ball cradle 7 is fixedly installed on the cradle installation surface 90. The piston crown receiving tray 6 placed on the head portion 21 of the piston 2 is installed on the inner peripheral side of the steel ball receiving base 7 so that the bottom surface 61 is in contact with the plurality of steel balls 8. In this state, the crown surface 211 of the piston 2 is held on a surface substantially parallel to the main body portion 40 (surface 400) of the leaf spring 4. When the steel ball 8 rolls, the bottom surface 61 of the piston crown receiving tray 6 is provided so as to be movable with respect to the steel ball receiving base 7 in a plane including contacts with the plurality of steel balls 8. ing. At this time, the crown surface 211 of the piston 2 moves on the surface substantially parallel to the main body portion 40 (surface 400) of the leaf spring 4. That is, the crown surface 211 is held so as to be movable in the longitudinal direction of the main body 40. Thus, the piston crown surface tray 6, the steel ball cradle 7 and the plurality of steel balls 8 function as a crown surface holding portion. The piston 2 is movably disposed as described above with respect to the steel ball cradle 7 via the piston crown surface tray 6 and the plurality of steel balls 8 in a state where the piston pin 3 is assembled. As described above, the connecting rod equivalent jig 5 is connected to the piston pin 3. The connecting rod equivalent jig 5 is fixed to the connecting portions 41 on both sides of the leaf spring 4 in the X-axis direction. Here, on the both sides in the X-axis direction of the leaf spring 4, the members connected to both the connecting portions 41 have the same dimensions. Therefore, the main body portion 40 (surface 400) of the leaf spring 4 extends substantially parallel to the cradle installation surface 90, and the connection portion 41 (connecting rod equivalent jig 5) of the leaf spring 4 is connected to the cradle installation surface 90. It extends so as to be substantially orthogonal. In other words, the cradle installation surface 90 is a surface substantially parallel to the main body portion 40 (surface 400) of the leaf spring 4, and extends, for example, in the X-axis direction.

加圧ユニット保持部91は、板ばね4の本体部40におけるZ軸正方向側(コンロッド相当治具5が固定される側であるZ軸負方向側とは反対側)の面400に対向するように配置される。加圧ユニット保持部91には、ロッド収容穴910がZ軸方向に延びるように貫通形成されている。加圧ユニット10は、板ばね4に荷重を周期的に負荷することが可能に設けられた荷重負荷装置である。加圧ユニット10は、例えば油圧を用いてロッド100を往復移動させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを有している。アクチュエータがロッド100を動かす力およびロッド100の移動速度は、制御装置により所望の値に制御することが可能に設けられている。加圧ユニット10は、架台9の加圧ユニット保持部91に保持される。ロッド100は、Z軸方向に延びて、ロッド収容穴910に収容される。ロッド100のZ軸負方向側の先端は、板ばね4の本体部40におけるZ軸正方向側の面400に当接する。ロッド100の先端は、板ばね4の本体部40におけるX軸方向の中間位置に当接する。   The pressing unit holding portion 91 faces the surface 400 of the main body portion 40 of the leaf spring 4 on the Z axis positive direction side (the side opposite to the Z axis negative direction side on which the connecting rod equivalent jig 5 is fixed). Are arranged as follows. A rod housing hole 910 is formed through the pressure unit holding portion 91 so as to extend in the Z-axis direction. The pressurizing unit 10 is a load application device provided so that a load can be periodically applied to the leaf spring 4. The pressurizing unit 10 includes, for example, an actuator that reciprocates the rod 100 using hydraulic pressure, and a control device that controls the actuator. The force by which the actuator moves the rod 100 and the moving speed of the rod 100 are provided so as to be controlled to desired values by the control device. The pressure unit 10 is held by the pressure unit holding part 91 of the gantry 9. The rod 100 extends in the Z-axis direction and is accommodated in the rod accommodation hole 910. The tip of the rod 100 on the negative side in the Z-axis abuts on the surface 400 on the positive side of the Z-axis in the main body 40 of the leaf spring 4. The tip of the rod 100 abuts on the intermediate position of the main body 40 of the leaf spring 4 in the X-axis direction.

[作用]
次に、作用を説明する。エンジンのピストン2におけるピストンピン孔231とピストンピン3の耐スカッフ性を評価するため、スカッフ試験装置1を用いてスカッフ発生の有無を試験する。この試験(スカッフ試験)においては、実際のエンジンにおける部品(実部品)であるピストン2とピストンピン3を使用する。ピストン2とピストンピン3との摺動部位は、適当な条件で潤滑された状態とする。例えば、ピストンピン3については、所定のオイルを塗布した後にこれを拭き取ったWet条件とし、ピストンピン孔231については、上記Wet条件、または完全脱脂のDry条件とする。ピストン2とピストンピン3はコンロッド相当治具5を介して板ばね4に連結される。図1に示すように、板ばね4(本体部40)の長さをLとする。具体的には、両連結部41(板状部410,411の中間位置)の間のX軸方向距離をLとする。
[Action]
Next, the operation will be described. In order to evaluate the scuff resistance of the piston pin hole 231 and the piston pin 3 in the piston 2 of the engine, the presence or absence of scuffing is tested using the scuff test apparatus 1. In this test (scuff test), a piston 2 and a piston pin 3 which are parts (actual parts) in an actual engine are used. The sliding portion between the piston 2 and the piston pin 3 is in a state of being lubricated under appropriate conditions. For example, the piston pin 3 is set to a wet condition in which a predetermined oil is applied and then wiped off, and the piston pin hole 231 is set to the wet condition or the dry condition for complete degreasing. The piston 2 and the piston pin 3 are connected to the leaf spring 4 via a connecting rod equivalent jig 5. As shown in FIG. 1, let the length of the leaf spring 4 (main body portion 40) be L. Specifically, L is the distance in the X-axis direction between both connecting portions 41 (intermediate position between the plate-like portions 410 and 411).

図11は、加圧ユニット10がロッド100を介して板ばね4に2Fの力(荷重)を加えたときのスカッフ試験装置1の状態を模式的に示す。本体部40のX軸方向における中間位置(中央)に、図11の太い矢印で示す方向に2Fの荷重を負荷する。すると、板ばね4の本体部40(主に中間部位401以外の部位)が撓む。本体部40の撓みにより、連結部41(コンロッド相当治具5)の延びる方向が、Z軸方向(架台9の受け台設置面90に対して直交する方向)に対して、角度θだけ傾く。θは、ピストンピン孔231に対するピン支持孔500(ピストンピン3)の回転量(捻れ)に相当する撓み角である。θは、Lが長いほど、また、Fが大きいほど、大きくなる。具体的には、板ばね4(本体部40)の断面係数(断面に関係する曲げ応力度の係数)をIとすると、θはFとL2に比例し、Iに反比例する。また、ピストンピン3およびピストンピン孔231には、板ばね4からコンロッド相当治具5を介して、図11の細い矢印で示す方向に、荷重fが作用する。fは、Lが長いほど小さくなり、また、Fが大きいほど大きくなる。L,F,Iの大きさは、θとfが実際のエンジンにおけるものに近くなるように、適宜設定する。 FIG. 11 schematically shows the state of the scuffing test apparatus 1 when the pressurizing unit 10 applies a force (load) of 2F to the leaf spring 4 via the rod 100. A load of 2F is applied to the intermediate position (center) of the main body 40 in the X-axis direction in the direction indicated by the thick arrow in FIG. Then, the main body portion 40 (mainly a portion other than the intermediate portion 401) of the leaf spring 4 is bent. Due to the bending of the main body portion 40, the extending direction of the connecting portion 41 (the connecting rod equivalent jig 5) is inclined by an angle θ with respect to the Z-axis direction (a direction perpendicular to the cradle installation surface 90 of the gantry 9). θ is a deflection angle corresponding to the amount of rotation (twist) of the pin support hole 500 (piston pin 3) with respect to the piston pin hole 231. θ becomes larger as L is longer and F is larger. Specifically, if the section modulus of the leaf spring 4 (main body portion 40) (the coefficient of the bending stress related to the section) is I, θ is proportional to F and L 2 and inversely proportional to I. Further, a load f acts on the piston pin 3 and the piston pin hole 231 from the leaf spring 4 through the connecting rod equivalent jig 5 in the direction indicated by the thin arrow in FIG. f becomes smaller as L becomes longer, and becomes larger as F becomes larger. The magnitudes of L, F, and I are appropriately set so that θ and f are close to those in an actual engine.

試験条件としては、F(kN)を所定の周波数(周期)および振幅(大きさ)で所定回数(例えば100回)だけ変化させる。Fの大きさ(振幅)をいくつか変えて実験してもよく、この場合、スカッフが発生するときのFの大きさを、ステアケース法等で算出できる。図12は、F,θ、およびdθ/dtの時間変化の様子を模式的に示すタイムチャートである。θはFに対して同位相で変化する。dθ/dtはFに対して1/4周期だけ位相がずれて変化する。ここで、Fとdθ/dtとの積F*dθ/dtを、スカッフ発生指標として設定する。これは、滑り軸受の焼付き限界条件に関する指標である、軸受が受ける面圧(荷重)と滑り速度とに倣って作成した指標である。図13は、図12に基づいて算出したF*dθ/dtの時間変化を示すタイムチャートである。Fの周波数を1Hz、Fの最大値を1、dθ/dtの最大値を1とした。Fが最大となる点の前後60°(言換えると1/6周期。1Hzで運転した場合は0.17sec)でF*dθ/dtが最大となる。よって、これらの点でスカッフが発生しやすいと考えられる。スカッフ試験装置1を用いて実際に試験を行ったところ、ピンボス230の端面から少し中に入ったピストンピン孔231の内周面において、±60°の範囲にスカッフ痕が見られた。これは、実際のエンジンのピストンにおいて発生するスカッフ痕の発生開始位置と一致した。   As test conditions, F (kN) is changed a predetermined number of times (for example, 100 times) at a predetermined frequency (period) and amplitude (magnitude). You may experiment by changing the magnitude (amplitude) of F. In this case, the magnitude of F when scuffing occurs can be calculated by the staircase method or the like. FIG. 12 is a time chart schematically showing how the F, θ, and dθ / dt change with time. θ changes in phase with F. dθ / dt changes with a phase shift of 1/4 period with respect to F. Here, the product F * dθ / dt of F and dθ / dt is set as a scuffing index. This is an index created according to the surface pressure (load) and sliding speed that the bearing receives, which is an index related to seizure limit conditions of the sliding bearing. FIG. 13 is a time chart showing the time change of F * dθ / dt calculated based on FIG. The frequency of F is 1 Hz, the maximum value of F is 1, and the maximum value of dθ / dt is 1. F * dθ / dt reaches its maximum at 60 ° before and after the point at which F becomes the maximum (in other words, 1/6 cycle. 0.17sec when operating at 1Hz). Therefore, it is considered that scuffing is likely to occur at these points. When the test was actually performed using the scuffing test apparatus 1, scuff marks were found in the range of ± 60 ° on the inner peripheral surface of the piston pin hole 231 slightly inside from the end face of the pin boss 230. This coincided with the start position of scuff marks generated in an actual engine piston.

以下、従来例と対比しつつ、作用効果を説明する。近年、エンジンの高出力化を一因として、ピストンピン孔またはピストンピンのスカッフが多発しており、スカッフへの対策(設計、開発)が急務となっている。一般的な軸と軸孔のスカッフ試験は、大略、軸孔を形成する部材に荷重を負荷する方法と、軸から軸孔へ荷重を負荷する方法とが採られる。前者の一例として、非特許文献2に開示される方法が知られている。後者の一例として、軸に錘をつけて回転することによって軸から軸孔に荷重を加える方法が知られている。また、ピストンピンのスカッフ試験方法として、例えば、非特許文献1に開示される方法が知られている。しかしながら、従来のスカッフ試験装置による試験方法は、実態部品に沿った試験方法ではなく、エンジンのピストンピン孔やピストンピンをそのまま使用することやこれらを改良して用いることは困難であった。また、ピストンピンとピストンピン孔とを押し付け(これらに荷重を与え)ながら同時に、これらの間に捻り(相対回転)を与えるのは難しく、機構が複雑化するおそれがあった。例えば、非特許文献2に開示される試験装置は複雑な機構を有しており、またテストピースを用いて試験を行うものであって、実際のピストンピンをそのまま用いて検査するのは困難である。したがって、従来は、スカッフへの対策の開発期間が長期化するおそれがあった。これに対し、スカッフ試験装置1による試験方法は、ピストン2とピストンピン3を組立てた状態で、ピストンピン3とピストンピン孔231に相対回転(捻り)θと荷重fとを負荷することが可能である。よって、実部品に沿ったスカッフ試験ができる。実機相当のθとfを負荷することで、実部品に即した実機相当のスカッフ評価ができる。したがって、スカッフへの対策の開発期間を短縮することができる。   The effects will be described below in comparison with the conventional example. In recent years, piston pin holes or piston pin scuffing has occurred frequently due to high engine output, and countermeasures (design and development) for scuffing have become an urgent task. In general, the shaft and shaft hole scuff test is roughly divided into a method in which a load is applied to a member forming the shaft hole and a method in which a load is applied from the shaft to the shaft hole. As an example of the former, a method disclosed in Non-Patent Document 2 is known. As an example of the latter, there is known a method of applying a load from a shaft to a shaft hole by attaching a weight to the shaft and rotating the shaft. As a piston pin scuff test method, for example, a method disclosed in Non-Patent Document 1 is known. However, the test method using the conventional scuff test apparatus is not a test method according to actual parts, and it is difficult to use the piston pin hole or piston pin of the engine as they are or to improve them. Further, it is difficult to apply a twist (relative rotation) between the piston pin and the piston pin hole while pressing them (loading them), and the mechanism may be complicated. For example, the test apparatus disclosed in Non-Patent Document 2 has a complicated mechanism and performs a test using a test piece, and it is difficult to perform an inspection using an actual piston pin as it is. is there. Therefore, in the past, there has been a possibility that the development period of the countermeasure for scuffing may be prolonged. In contrast, the test method using the scuffing test apparatus 1 can apply a relative rotation (twist) θ and a load f to the piston pin 3 and the piston pin hole 231 in a state where the piston 2 and the piston pin 3 are assembled. It is. Therefore, a scuff test can be performed along the actual part. By loading θ and f equivalent to the actual machine, it is possible to evaluate the scuffing equivalent to the actual machine according to the actual parts. Therefore, it is possible to shorten the development period of countermeasures for scuffing.

また、スカッフ試験装置1による試験方法は、板ばね4に荷重2Fを負荷することで板ばね4を弾性変形させ、板ばね4の弾性変形により、ピストンピン3とピストンピン孔231との間に荷重と相対回転を与えるものである。すなわち、板ばね4に荷重2Fを与えるだけで、ピストンピン3とピストンピン孔231とを押し付ける荷重fを与え、同時に、これらの間に捻り(相対回転)θを与えることができる。よって、簡単な機構によって、容易に、実部品に沿ったスカッフ試験ができる。具体的には、図1に示すように、板ばね4は板状の弾性部材であり、その長手方向における両端側(X軸方向両側)に、コンロッド相当治具5の一方側(Z軸正方向側)の端部が固定される。以下、板ばね4の一端側(X軸負方向側)に固定されるコンロッド相当治具5aやピストン2a等に着目する。コンロッド相当治具5aは、板ばね4の長手方向(X軸方向)に対し略直交する方向(Z軸方向)に延びる。コンロッド相当治具5aの他方側(Z軸負方向側)の端部にはピン支持孔500が設けられている。ピン支持孔500は、板ばね4の長手方向(X軸方向)とコンロッド相当治具5が延びる方向(Z軸方向)とに対し直交する方向(Y軸方向)に延びるように配置される。ピン支持孔500はピストンピン3aを支持する。ピストンピン3aはピストン2aのピストンピン孔231aに組付けられている。ピストン2の冠面211は、複数の鋼球8の上で、板ばね4の長手方向と略平行な面上に保持され、少なくともの板ばね4の長手方向(X軸方向)に移動可能である。板ばね4の他端側(X軸正方向側)に固定されるコンロッド相当治具5bやピストン2b等についても同様である。これら他端側のコンロッド相当治具5bやピストン2b等は、板ばね4の他端側を支持する支持部として機能する。   Further, the test method using the scuff test apparatus 1 is that the leaf spring 4 is elastically deformed by applying a load 2F to the leaf spring 4, and the elastic deformation of the leaf spring 4 causes the piston pin 3 and the piston pin hole 231 to move between them. Gives load and relative rotation. That is, only by applying a load 2F to the leaf spring 4, a load f pressing the piston pin 3 and the piston pin hole 231 can be applied, and at the same time, a twist (relative rotation) θ can be applied between them. Therefore, a scuff test along an actual part can be easily performed by a simple mechanism. Specifically, as shown in FIG. 1, the leaf spring 4 is a plate-like elastic member, and at one end (Z-axis positive) of the connecting rod equivalent jig 5 on both ends in the longitudinal direction (both sides in the X-axis direction). The direction side is fixed. Hereinafter, attention is paid to the connecting rod equivalent jig 5a, the piston 2a, and the like fixed to one end side (X-axis negative direction side) of the leaf spring 4. The connecting rod equivalent jig 5a extends in the direction (Z-axis direction) substantially orthogonal to the longitudinal direction (X-axis direction) of the leaf spring 4. A pin support hole 500 is provided at the other end (Z-axis negative direction side) end of the connecting rod equivalent jig 5a. The pin support hole 500 is disposed so as to extend in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the longitudinal direction (X-axis direction) of the leaf spring 4 and the direction in which the connecting rod equivalent jig 5 extends (Z-axis direction). The pin support hole 500 supports the piston pin 3a. The piston pin 3a is assembled in the piston pin hole 231a of the piston 2a. The crown surface 211 of the piston 2 is held on a surface substantially parallel to the longitudinal direction of the leaf spring 4 on the plurality of steel balls 8 and is movable in at least the longitudinal direction (X-axis direction) of the leaf spring 4. is there. The same applies to the connecting rod equivalent jig 5b, the piston 2b, and the like fixed to the other end side (X-axis positive direction side) of the leaf spring 4. The connecting rod equivalent jig 5b and the piston 2b on the other end side function as a support portion for supporting the other end side of the leaf spring 4.

加圧ユニット10は、板ばね4における一端側(コンロッド相当治具5aが固定されるX軸負方向側)と他端側(上記支持部により支持されるX軸正方向側)との間の位置で、板ばね4を挟んでコンロッド相当治具5aとは反対側(Z軸正方向側)から板ばね4に荷重を負荷する。図11に示すように、加圧ユニット10がZ軸正方向側から板ばね4に荷重2Fを負荷すると、板ばね4(本体部40)が、その長手方向両側を支持されつつZ軸負方向側に撓む。この撓みの分だけ、連結部41およびコンロッド相当治具5aが、ピストンピン3aの軸心の周りに回転する。コンロッド相当治具5aの延びる方向が、初期位置(板ばね4が撓んでいない状態でコンロッド相当治具5aが延びる方向であるZ軸方向)に対して、角度θだけ傾く。このとき、コンロッド相当治具5aのピン支持孔500はY軸方向に延びているため、ピン支持孔500(ないしピン支持孔500に支持されるピストンピン3a)は、ピストン2aのピストンピン孔231aに対して角度θだけ回転する。また、板ばね4の撓みによる弾性力(荷重F)はコンロッド相当治具5aを介してピストンピン3aに伝えられ、ピストンピン3aはピストンピン孔231aに対して荷重fで押付けられる。なお、コンロッド相当治具5bやピストン2bについても同様である。このように、板ばね4の撓みを利用することで、簡単な機構で、ピストンピン3aとピストンピン孔231aとを押し付け(これらに荷重fを与え)ながら、同時に、これらの間に捻り(相対回転θ)を与えることができる。その際、実際のピストン2aとピストンピン3aを用いることで、実部品に沿ったスカッフ試験ができる。ピストン2bとピストンピン3bについても同様である。   The pressurizing unit 10 is between the one end side (X-axis negative direction side where the connecting rod equivalent jig 5a is fixed) and the other end side (X-axis positive direction side supported by the support portion) of the leaf spring 4. At this position, a load is applied to the leaf spring 4 from the side opposite to the connecting rod equivalent jig 5a (Z-axis positive direction side) with the leaf spring 4 interposed therebetween. As shown in FIG. 11, when the pressurizing unit 10 applies a load 2F to the leaf spring 4 from the Z axis positive direction side, the leaf spring 4 (main body portion 40) is supported in the longitudinal direction on both sides in the Z axis negative direction. Bend to the side. The connecting portion 41 and the connecting rod equivalent jig 5a are rotated around the axis of the piston pin 3a by the amount of this bending. The extending direction of the connecting rod equivalent jig 5a is inclined by an angle θ with respect to the initial position (the Z-axis direction in which the connecting rod equivalent jig 5a extends in a state where the leaf spring 4 is not bent). At this time, since the pin support hole 500 of the connecting rod equivalent jig 5a extends in the Y-axis direction, the pin support hole 500 (or the piston pin 3a supported by the pin support hole 500) is connected to the piston pin hole 231a of the piston 2a. Is rotated by an angle θ. The elastic force (load F) due to the bending of the leaf spring 4 is transmitted to the piston pin 3a via the connecting rod equivalent jig 5a, and the piston pin 3a is pressed against the piston pin hole 231a with the load f. The same applies to the connecting rod equivalent jig 5b and the piston 2b. In this way, by utilizing the bending of the leaf spring 4, the piston pin 3a and the piston pin hole 231a are pressed (given a load f) by a simple mechanism, and at the same time, the twist (relative) Rotation θ). At that time, by using the actual piston 2a and the piston pin 3a, a scuff test along the actual part can be performed. The same applies to the piston 2b and the piston pin 3b.

なお、板ばね4の代わりに棒状(四角柱状や円柱状等)の弾性部材を用いてもよい。スカッフ試験装置1は、弾性部材として板ばね4を用いることで、適当な相対回転θや荷重fをより容易に設定することができる。板ばね4の本体部40において、加圧ユニット10のロッド100が当接する部位(X軸方向中間部位401)は、他の部位よりも、板厚が厚い。よって、板ばね4においてロッド100から直接荷重が作用する中間部位401の耐久性を向上できる。また、ロッド100が当接する中間部位401の弾性変形が抑制されることで、ロッド100に作用する反力の方向が安定化するため、加圧ユニット10を安定的に作動させることができると共に、加圧ユニット10の耐久性を向上できる。   Instead of the leaf spring 4, a rod-like (quadrangular columnar or columnar) elastic member may be used. The scuffing test apparatus 1 can set an appropriate relative rotation θ and load f more easily by using the leaf spring 4 as an elastic member. In the main body portion 40 of the leaf spring 4, a portion (X-axis direction intermediate portion 401) with which the rod 100 of the pressurizing unit 10 abuts is thicker than other portions. Therefore, it is possible to improve the durability of the intermediate portion 401 where a load is applied directly from the rod 100 in the leaf spring 4. Further, by suppressing the elastic deformation of the intermediate portion 401 with which the rod 100 abuts, the direction of the reaction force acting on the rod 100 is stabilized, so that the pressure unit 10 can be stably operated, The durability of the pressure unit 10 can be improved.

なお、コンロッド相当治具5は、板ばね4の長手方向に対し角度(>0°)を有して延びていればよい。また、ピストン2の冠面211は、板ばね4の長手方向に対し平行でない面上に保持されてもよい。スカッフ試験装置1では、板ばね4が弾性変形していない初期状態で、コンロッド相当治具5が、板ばね4の長手方向に対し略直交する方向に延びる。また、ピストン2の冠面211は、板ばね4の長手方向と略平行な面上、すなわち、初期状態でコンロッド相当治具5が延びる方向に対して略直交する平面上に、保持される。これにより、板ばね4の弾性変形(撓み)に対してθとfを効果的ないし効率的に発生させることができる。よって、θとfを実際のエンジンにおけるものに近づけることがより容易となる。   The connecting rod equivalent jig 5 only needs to extend at an angle (> 0 °) with respect to the longitudinal direction of the leaf spring 4. Further, the crown surface 211 of the piston 2 may be held on a surface that is not parallel to the longitudinal direction of the leaf spring 4. In the scuff test apparatus 1, the connecting rod equivalent jig 5 extends in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the leaf spring 4 in an initial state where the leaf spring 4 is not elastically deformed. The crown surface 211 of the piston 2 is held on a surface substantially parallel to the longitudinal direction of the leaf spring 4, that is, on a plane substantially orthogonal to the direction in which the connecting rod equivalent jig 5 extends in the initial state. Thereby, θ and f can be generated effectively or efficiently against the elastic deformation (deflection) of the leaf spring 4. Therefore, it becomes easier to make θ and f closer to those in an actual engine.

荷重fのX軸方向成分により、ピストン2は、架台9に対しX軸方向に若干移動しようとする。一方、荷重fのZ軸方向成分により、ピストン2の冠面211は、架台9に向ってZ軸方向に押付けられる。ピストン2の冠面211を複数の鋼球8によって保持することで、荷重fのZ軸方向成分に関わらず、ピストン2の上記X軸方向移動が円滑化される。ピストン2の上記X軸方向移動を許容することで、ピストンピン3とピストンピン孔231との間における余計な拗れを抑制し、両者間の動き(θとf)を、シリンダ内で実際にピストンが移動する際のものに近づけることができる。これにより、θとfを実際のエンジンにおけるものにより近づけることが容易となる。また、ピストン2の冠面211と架台9との間の摩擦抵抗を減らすことで、摩耗によるピストン2や架台9の耐久性低下を抑制できる。なお、複数の鋼球8に代えて、グリース等の潤滑剤により、ピストン2の上記X軸方向移動を円滑化してもよい。さらに、ピストン冠面受け皿6をピストン2の冠面211に被せた状態で試験を行うことで、ピストン2の耐久性低下をより効果的に抑制できる。   Due to the X-axis direction component of the load f, the piston 2 tends to move slightly in the X-axis direction with respect to the gantry 9. On the other hand, the crown surface 211 of the piston 2 is pressed toward the gantry 9 in the Z-axis direction by the Z-axis direction component of the load f. Holding the crown surface 211 of the piston 2 by the plurality of steel balls 8 facilitates the movement of the piston 2 in the X-axis direction regardless of the Z-axis direction component of the load f. By allowing the movement of the piston 2 in the X-axis direction, excessive twisting between the piston pin 3 and the piston pin hole 231 is suppressed, and the movement (θ and f) between the two is actually performed in the cylinder. It can be close to that when the piston moves. This makes it easier to bring θ and f closer to those in an actual engine. Further, by reducing the frictional resistance between the crown surface 211 of the piston 2 and the gantry 9, it is possible to suppress a decrease in durability of the piston 2 and the gantry 9 due to wear. Instead of the plurality of steel balls 8, the X-axis direction movement of the piston 2 may be smoothed by a lubricant such as grease. Furthermore, by performing the test with the piston crown receiving tray 6 placed on the crown surface 211 of the piston 2, it is possible to more effectively suppress a decrease in the durability of the piston 2.

板ばね4の長手方向における両側には、コンロッド相当治具5とピストン2と複数の鋼球8等(冠面保持部)との組合せによるユニットが、それぞれ連結される。両ユニットは互いに同様の構成である。上記のように、一方(X軸負方向側)のユニットのピストン2aにおけるスカッフを試験する際、他方(X軸正方向側)のユニットは、板ばね4を支持する支持部として機能する。ここで、板ばね4が撓む際、他方のユニットが連結される板ばね4の連結部41bは、コンロッド相当治具5bと共にZ軸方向に対して傾く(ピストンピン3bの軸心周りに回転する)ことが可能となっている。すなわち、他方(X軸正方向側)のユニットは、板ばね4の他端側(X軸正方向側)を可動に支持する。これにより、板ばね4を撓ませて一方(X軸負方向側)のユニットのピストンピン3aとピストンピン孔231aとの間にθを与えることがより容易となる。また、板ばね4に無理な力が作用して板ばね4の耐久性が低下することを抑制できる。また、加圧ユニット10のロッド100に作用する反力の方向が板ばね4の長手方向で偏ることが抑制されるため、加圧ユニット10を安定的に作動させることができると共に、加圧ユニット10の耐久性を向上できる。   On both sides of the leaf spring 4 in the longitudinal direction, a unit composed of a combination of a connecting rod equivalent jig 5, a piston 2, a plurality of steel balls 8, etc. (crown surface holding portions) is connected. Both units have the same configuration. As described above, when the scuffing in the piston 2 a of one unit (X-axis negative direction side) is tested, the other (X-axis positive direction side) unit functions as a support portion that supports the leaf spring 4. Here, when the leaf spring 4 is bent, the connecting portion 41b of the leaf spring 4 to which the other unit is connected is inclined with respect to the Z-axis direction together with the connecting rod equivalent jig 5b (rotates around the axis of the piston pin 3b). Is possible). That is, the other (X-axis positive direction side) unit movably supports the other end side (X-axis positive direction side) of the leaf spring 4. Thus, it becomes easier to deflect the leaf spring 4 to give θ between the piston pin 3a and the piston pin hole 231a of one unit (X-axis negative direction side). In addition, it is possible to suppress a decrease in durability of the leaf spring 4 due to an excessive force acting on the leaf spring 4. In addition, since the direction of the reaction force acting on the rod 100 of the pressurizing unit 10 is suppressed from being biased in the longitudinal direction of the leaf spring 4, the pressurizing unit 10 can be operated stably, and the pressurizing unit 10 durability can be improved.

なお、板ばね4の他端側を可動に支持するものとして、上記他方のユニットに代えて、板ばね4の他端側にジョイントを設け、ジョイントを介して板ばね4の他端側を架台9に連結したり、板ばね4の他端側に車輪を連結し、車輪が架台9の上を回転しつつ移動可能となるようにしたりしてもよい。スカッフ試験装置1は、板ばね4の他端側を可動に支持するものとして、上記他方のユニットを用いる。よって、板ばね4の長手方向両側で部品を共通化し、部品の種類が増加することを抑制できる。また、板ばね4の長手方向中間位置に関してスカッフ試験装置1の形状を対称とし、その生産性を向上できる。また、両ユニットの各ピストン2a,2bについて同時にスカッフ試験を行うことができる。   In order to movably support the other end side of the leaf spring 4, a joint is provided on the other end side of the leaf spring 4 in place of the other unit, and the other end side of the leaf spring 4 is mounted on the base via the joint. The wheel may be connected to the other end side of the leaf spring 4 so that the wheel can move while rotating on the gantry 9. The scuff test apparatus 1 uses the other unit as the one that movably supports the other end of the leaf spring 4. Therefore, parts can be made common on both sides of the leaf spring 4 in the longitudinal direction, and the types of parts can be prevented from increasing. Moreover, the shape of the scuffing test apparatus 1 can be made symmetrical with respect to the middle position in the longitudinal direction of the leaf spring 4, and the productivity can be improved. Further, the scuff test can be simultaneously performed on the pistons 2a and 2b of both units.

スカッフ試験装置1では、板ばね4の本体部40におけるX軸方向中間部位401の板厚が、他の部位よりも厚い。本体部40の形状は、本体部40の長手方向中間位置に関して対称である。加圧ユニット10は、板ばね4における一端側(上記一方のユニットのコンロッド相当治具5aが固定されるX軸負方向側)と他端側(上記他のユニットにより支持されるX軸正方向側)との間で、本体部40におけるX軸方向中央位置(板ばね4の長手方向の中間位置)に荷重2Fを負荷する。これにより、両ユニットの各ピストン2a,2bにおいて、同様のθとfを同時に与えることができる。よって、両ユニットの各ピストン2a,2bについて同じ条件でスカッフ試験を行うことができる。なお、例えば板ばね4の長手方向に沿った形状(板厚等)の変化に応じ、板ばね4において加圧ユニット10により荷重2Fを負荷する位置を変化させてもよい。   In the scuff test apparatus 1, the plate thickness of the intermediate portion 401 in the X-axis direction in the main body portion 40 of the leaf spring 4 is thicker than other portions. The shape of the main body 40 is symmetric with respect to the middle position of the main body 40 in the longitudinal direction. The pressurizing unit 10 has one end side of the leaf spring 4 (X-axis negative direction side where the connecting rod equivalent jig 5a of the one unit is fixed) and the other end side (X-axis positive direction supported by the other unit. The load 2F is applied to the center position in the X-axis direction (intermediate position in the longitudinal direction of the leaf spring 4) of the main body 40. As a result, the same θ and f can be simultaneously given to the pistons 2a and 2b of both units. Therefore, the scuff test can be performed under the same conditions for the pistons 2a and 2b of both units. Note that, for example, the position at which the load 2F is applied by the pressurizing unit 10 in the leaf spring 4 may be changed in accordance with a change in the shape (plate thickness or the like) along the longitudinal direction of the leaf spring 4.

[効果]
以下、実施例1のスカッフ試験装置1およびこれを用いたスカッフ試験方法から把握される本発明の効果を列挙する。
(1)エンジン(内燃機関)のピストン2aにおけるピストンピン孔231aまたはピストンピン3aのスカッフを試験するスカッフ試験装置1であって、板ばね4(板状または棒状の弾性部材)と、板ばね4の長手方向(X軸方向)に対し角度を有して延びるように、板ばね4の長手方向における一端側(X軸負方向側)に固定されるコンロッド相当治具5a(コンロッド相当部材)と、板ばね4の長手方向における他端側(X軸正方向側)を支持するコンロッド相当治具5b等からなるユニット(支持部)と、板ばね4におけるコンロッド相当治具5aと上記ユニット(支持部)との間の位置で、板ばね4を挟んでコンロッド相当治具5aとは反対側(Z軸正方向側)から板ばね4に荷重を負荷する加圧ユニット10(荷重負荷装置)と、ピストン2aの冠面211aを保持する複数の鋼球8a等(冠面保持部)とを備え、コンロッド相当治具5aは、板ばね4に固定される側(Z軸正方向側)とは反対側(Z軸負方向側)の端部に、ピストンピン3aを支持するピン支持孔500を有し、ピン支持孔500は、板ばね4の長手方向(X軸方向)とコンロッド相当治具5aが延びる方向(Z軸方向側)とに対し直交する方向(Y軸方向)に延びるように配置される。
よって、ピストン2aのピストンピン孔231aにピストンピン3aを組付けた状態で、板ばね4に荷重を負荷することで、ピストンピン3aとピストンピン孔231aとの間に荷重fと相対回転θを与えることができるため、実部品に沿ったスカッフ試験ができる。
[effect]
The effects of the present invention ascertained from the scuff test apparatus 1 of Example 1 and the scuff test method using the same will be listed below.
(1) A scuffing test apparatus 1 for testing the scuffing of a piston pin hole 231a or piston pin 3a in a piston 2a of an engine (internal combustion engine), comprising a leaf spring 4 (plate-like or rod-like elastic member) and a leaf spring 4 A connecting rod equivalent jig 5a (a connecting rod equivalent member) fixed to one end side (X axis negative direction side) in the longitudinal direction of the leaf spring 4 so as to extend at an angle with respect to the longitudinal direction (X axis direction). , A unit (supporting portion) composed of a connecting rod equivalent jig 5b for supporting the other end side (X-axis positive direction side) in the longitudinal direction of the leaf spring 4, and a connecting rod equivalent jig 5a in the leaf spring 4 and the above unit (support) A pressure unit 10 (load load device) that applies a load to the leaf spring 4 from the opposite side (Z-axis positive direction side) of the connecting rod equivalent jig 5a across the leaf spring 4. Hold the crown surface 211a of the piston 2a A plurality of steel balls 8a and the like (crown surface holding portion) are provided, and the connecting rod equivalent jig 5a is on the side (Z-axis positive direction side) opposite to the side fixed to the leaf spring 4 (Z-axis positive direction side). A pin support hole 500 for supporting the piston pin 3a is provided at the end, and the pin support hole 500 has a longitudinal direction of the leaf spring 4 (X-axis direction) and a direction in which the connecting rod equivalent jig 5a extends (Z-axis direction side). Are arranged so as to extend in a direction (Y-axis direction) orthogonal to.
Therefore, by applying a load to the leaf spring 4 with the piston pin 3a assembled to the piston pin hole 231a of the piston 2a, the load f and the relative rotation θ between the piston pin 3a and the piston pin hole 231a are reduced. Since it can be given, a scuff test can be performed along the actual part.

(2)複数の鋼球8a等(冠面保持部)は、ピストン2aの冠面211aを移動可能に保持する。
よって、ピストンピン3aとピストンピン孔231aとの間の荷重fおよび相対回転θを、実際のエンジンにおけるものにより近づけることが容易となる。
(2) The plurality of steel balls 8a and the like (crown surface holding part) hold the crown surface 211a of the piston 2a so as to be movable.
Therefore, the load f and the relative rotation θ between the piston pin 3a and the piston pin hole 231a can be made closer to those in an actual engine.

(3)上記弾性部材は板ばね4である。
よって、適当な相対回転θや荷重fをより容易に設定することができる。
(3) The elastic member is a leaf spring 4.
Therefore, an appropriate relative rotation θ and load f can be set more easily.

(4)エンジン(内燃機関)のピストン2aにおけるピストンピン孔231aまたはピストンピン3aのスカッフを試験するスカッフ試験方法であって、板ばね4(板状または棒状の弾性部材)の一端側(X軸負方向側)に、板ばね4の長手方向(X軸方向)に対し角度を有して延びるようにコンロッド相当治具5a(コンロッド相当部材)を固定すると共に、板ばね4の他端側(X軸正方向側)を支持し、ピストン2aのピストンピン孔231aに組付けられたピストンピン3aを、コンロッド相当治具5aに設けられたピン支持孔500に支持すると共に、ピストン2の冠面211aを移動可能に保持し、板ばね4における一端側(コンロッド相当治具5aが固定されるX軸負方向側)と他端側(支持されるX軸正方向側)との間の位置で、板ばね4を挟んでコンロッド相当治具5aとは反対側(Z軸正方向側)から板ばね4に荷重2Fを負荷することで、板ばね4を弾性変形させ、ピストンピン3aとピストンピン孔231aとの間に荷重fと相対回転θを与える。
よって、ピストン2aのピストンピン孔231aにピストンピン3aを組付けた状態で、板ばね4に荷重を負荷することで、ピストンピン3aとピストンピン孔231aとの間に荷重fと相対回転θを与えることができるため、実部品に沿ったスカッフ試験ができる。
(4) A scuffing test method for testing the scuffing of the piston pin hole 231a or the piston pin 3a in the piston 2a of the engine (internal combustion engine), and one end side (X-axis) of the leaf spring 4 (plate-like or rod-like elastic member) A connecting rod equivalent jig 5a (a connecting rod equivalent member) is fixed to the longitudinal direction (X-axis direction) of the leaf spring 4 at the negative direction side, and the other end side of the leaf spring 4 ( X-axis positive direction side) is supported, and the piston pin 3a assembled to the piston pin hole 231a of the piston 2a is supported by the pin support hole 500 provided in the connecting rod equivalent jig 5a, and the crown surface of the piston 2 211a is movably held at a position between one end side of the leaf spring 4 (X-axis negative direction side where the connecting rod equivalent jig 5a is fixed) and the other end side (supported X-axis positive direction side). , Opposite to the connecting rod equivalent jig 5a with the leaf spring 4 in between By a load 2F to the leaf spring 4 from the side (Z-axis positive direction), the leaf spring 4 is elastically deformed, giving a load f relative rotation θ between the piston pin 3a and the piston pin hole 231a.
Therefore, by applying a load to the leaf spring 4 with the piston pin 3a assembled to the piston pin hole 231a of the piston 2a, the load f and the relative rotation θ between the piston pin 3a and the piston pin hole 231a are reduced. Since it can be given, a scuff test can be performed along the actual part.

[実施例2]
実施例2のスカッフ試験装置1は、板ばね4の連結部41を本体部40とは分離して設け、本体部40における連結部41の位置を調節可能としたものである。図14は、板ばね4の長手方向一端側において、本体部40と連結部41とコンロッド相当治具5とを分解した状態を示す斜視図である。図15は、板ばね4の長手方向一端側において、本体部40と連結部41とコンロッド相当治具5とを組立てた状態を示す斜視図である。連結部41は、2枚の板状部410,411と嵌合部412とを一体的に有する。嵌合部412は本体部40に嵌合可能な孔413を有する。孔413は嵌合部412に貫通形成されている。他の構成は実施例1と同様である。コンロッド相当治具5は、2枚の板状部410,411に挟まれて連結部41に固定される。連結部41(嵌合部412)の孔413に本体部40の端部が挿入される。本体部40における長手方向の任意の位置で、連結部41が本体部40に対して固定される。これにより、コンロッド相当治具5の板ばね4に対する位置が調整可能となっている。これは、実施例1における板ばね4(本体部40)のX軸方向長さL(図1参照)を任意に変更可能であることに相当する。このように、コンロッド相当治具5を板ばね4に取付ける部分を板ばね4とは別部品とし、Lが可変となるように設けることで、ピストンピン3とピストンピン孔231との間に発生させるθとfをより細かく調整することが可能である。よって、より実部品に沿ったスカッフ試験ができる。他の作用効果は実施例1と同様である。
[Example 2]
In the scuffing test apparatus 1 of the second embodiment, the connecting portion 41 of the leaf spring 4 is provided separately from the main body portion 40 so that the position of the connecting portion 41 in the main body portion 40 can be adjusted. FIG. 14 is a perspective view showing a state in which the main body portion 40, the connecting portion 41, and the connecting rod equivalent jig 5 are disassembled on one end side in the longitudinal direction of the leaf spring 4. FIG. 15 is a perspective view showing a state in which the main body portion 40, the connecting portion 41, and the connecting rod equivalent jig 5 are assembled on one end side in the longitudinal direction of the leaf spring 4. The connecting portion 41 integrally includes two plate-like portions 410 and 411 and a fitting portion 412. The fitting portion 412 has a hole 413 that can be fitted into the main body portion 40. The hole 413 is formed through the fitting portion 412. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The connecting rod equivalent jig 5 is fixed to the connecting portion 41 by being sandwiched between two plate-like portions 410 and 411. The end of the main body 40 is inserted into the hole 413 of the connecting portion 41 (fitting portion 412). The connecting portion 41 is fixed to the main body 40 at an arbitrary position in the longitudinal direction of the main body 40. Thereby, the position with respect to the leaf | plate spring 4 of the connecting rod equivalent jig | tool 5 can be adjusted. This corresponds to that the length L (see FIG. 1) in the X-axis direction of the leaf spring 4 (main body portion 40) in the first embodiment can be arbitrarily changed. In this way, the portion for attaching the connecting rod equivalent jig 5 to the leaf spring 4 is a separate part from the leaf spring 4 and is provided between the piston pin 3 and the piston pin hole 231 by providing L to be variable. It is possible to adjust θ and f to be adjusted more finely. Therefore, the scuff test along the actual part can be performed. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.

[他の実施例]
以上、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
[Other embodiments]
As mentioned above, although the form for implementing this invention has been demonstrated based on the Example, the concrete structure of this invention is not limited to an Example, The design change of the range which does not deviate from the summary of invention Are included in the present invention.

1 スカッフ試験装置
2 ピストン(支持部)
211 冠面
231 ピストンピン孔
3 ピストンピン
4 板ばね(弾性部材)
5 コンロッド相当治具(コンロッド相当部材、支持部)
500 ピン支持孔
8 鋼球(冠面保持部、支持部)
10 加圧ユニット(荷重負荷装置)
1 Scuff testing device 2 Piston (support)
211 Crown 231 Piston pin hole 3 Piston pin 4 Leaf spring (elastic member)
5 Connecting rod equivalent jig (Connecting rod equivalent member, support part)
500 Pin support hole 8 Steel ball (crown surface holding part, support part)
10 Pressurizing unit (loading device)

Claims (4)

内燃機関のピストンにおけるピストンピン孔またはピストンピンのスカッフを試験するスカッフ試験装置であって、
板状または棒状の弾性部材と、
前記弾性部材の長手方向に対し角度を有して延びるように、前記弾性部材の長手方向における一端側に固定されるコンロッド相当部材と、
前記弾性部材の長手方向における他端側を支持する支持部と、
前記弾性部材における前記コンロッド相当部材と前記支持部との間の位置で、前記弾性部材を挟んで前記コンロッド相当部材とは反対側から前記弾性部材に荷重を負荷する荷重負荷装置と、
前記ピストンの冠面を保持する冠面保持部とを備え、
前記コンロッド相当部材は、前記弾性部材に固定される側とは反対側の端部に、前記ピストンピンを支持するピン支持孔を有し、
前記ピン支持孔は、前記弾性部材の長手方向と前記コンロッド相当部材が延びる方向とに対し直交する方向に延びるように配置される
ことを特徴とするスカッフ試験装置。
A scuff test device for testing a piston pin hole or a piston pin scuff in a piston of an internal combustion engine,
A plate-like or rod-like elastic member;
A connecting rod equivalent member fixed to one end side in the longitudinal direction of the elastic member so as to extend at an angle with respect to the longitudinal direction of the elastic member;
A support portion for supporting the other end side in the longitudinal direction of the elastic member;
A load-loading device for applying a load to the elastic member from a side opposite to the connecting rod equivalent member across the elastic member at a position between the connecting rod equivalent member and the support portion in the elastic member;
A crown surface holding portion for holding the crown surface of the piston,
The connecting rod equivalent member has a pin support hole for supporting the piston pin at the end opposite to the side fixed to the elastic member,
The pin support hole is disposed so as to extend in a direction orthogonal to a longitudinal direction of the elastic member and a direction in which the connecting rod equivalent member extends.
請求項1に記載のスカッフ試験装置において、
前記冠面保持部は、前記ピストンの冠面を移動可能に保持することを特徴とするスカッフ試験装置。
The scuffing test apparatus according to claim 1,
The scuffing test apparatus, wherein the crown surface holding part holds the crown surface of the piston so as to be movable.
請求項1または2に記載のスカッフ試験装置において、
前記弾性部材は板ばねであることを特徴とするスカッフ試験装置。
The scuff testing apparatus according to claim 1 or 2,
The scuff test apparatus according to claim 1, wherein the elastic member is a leaf spring.
内燃機関のピストンにおけるピストンピン孔またはピストンピンのスカッフを試験するスカッフ試験方法であって、
板状または棒状の弾性部材の一端側に、前記弾性部材の長手方向に対し角度を有して延びるようにコンロッド相当部材を固定すると共に、前記弾性部材の他端側を支持し、
前記ピストンの前記ピストンピン孔に組付けられた前記ピストンピンを、前記コンロッド相当部材に設けられたピン支持孔に支持すると共に、前記ピストンの冠面を移動可能に保持し、
前記弾性部材における前記一端側と前記他端側との間の位置で、前記弾性部材を挟んで前記コンロッド相当部材とは反対側から前記弾性部材に荷重を負荷することで、前記弾性部材を弾性変形させ、前記ピストンピンと前記ピストンピン孔との間に荷重と相対回転を与える
ことを特徴とするスカッフ試験方法。
A scuff test method for testing a piston pin hole or a piston pin scuff in a piston of an internal combustion engine,
A connecting rod equivalent member is fixed to one end side of a plate-like or rod-like elastic member so as to extend at an angle with respect to the longitudinal direction of the elastic member, and the other end side of the elastic member is supported,
The piston pin assembled in the piston pin hole of the piston is supported by a pin support hole provided in the connecting rod equivalent member, and the crown surface of the piston is movably held.
By applying a load to the elastic member from the opposite side of the connecting rod equivalent member across the elastic member at a position between the one end side and the other end side of the elastic member, the elastic member is elasticized. A scuffing test method, comprising: deforming and applying a load and a relative rotation between the piston pin and the piston pin hole.
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