JP2000170594A - シリンダライナとピストンリングとの組合せ - Google Patents
シリンダライナとピストンリングとの組合せInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高出力のエンジン用のシリンダライナとピス
トンリングとの組合せを提供する。 【解決手段】 シリンダライナ１は球状黒鉛鋳鉄から形
成し、内周面に硬質粒子２を埋め込んである。硬質粒子
２は、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ａｌ2 Ｏ3 、及びダイヤモ
ンドからなる群から選ばれた１種又は２種以上からな
り、粒子径は２０μｍ以下であり、粒子の内周摺動面に
対する面積比率は３〜１５％の範囲にある。ピストンリ
ング３は、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜、及び複合Ｃｒめっ
き皮膜から選ばれた耐摩耗皮膜４を外周面に有する。
トンリングとの組合せを提供する。 【解決手段】 シリンダライナ１は球状黒鉛鋳鉄から形
成し、内周面に硬質粒子２を埋め込んである。硬質粒子
２は、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ａｌ2 Ｏ3 、及びダイヤモ
ンドからなる群から選ばれた１種又は２種以上からな
り、粒子径は２０μｍ以下であり、粒子の内周摺動面に
対する面積比率は３〜１５％の範囲にある。ピストンリ
ング３は、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜、及び複合Ｃｒめっ
き皮膜から選ばれた耐摩耗皮膜４を外周面に有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダライナと
ピストンリングとの組合せに関する。
ピストンリングとの組合せに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンの高出力化が進み、シリ
ンダライナの強度向上が強く求められており、従来の高
出力エンジンには、以下のシリンダライナとピストンリ
ングとの組合せが知られている。 Ａ：鋼製で内周面にＣｒめっき又は窒化処理したシリン
ダライナ、あるいは球状黒鉛鋳鉄製で内周面にＣｒめっ
きしたシリンダライナと、外周面にＣｒめっき又は窒化
処理したピストンリング（トップリング）の組合せ。 Ｂ：球状黒鉛鋳鉄製のシリンダライナと、外周面をＰＶ
Ｄ又はＣＶＤ処理又は複合Ｃｒめっきしたピストンリン
グの組合せ（特開平１０−１８４９１４号）。 Ｃ：内周面に硬質粒子を埋め込んだ片状黒鉛鋳鉄製のシ
リンダライナと、Ｃｒめっき又は窒化処理したピストン
リングの組合せ。内周面に埋め込まれた硬質粒子は、Ｓ
ｉＣで、粒子の大きさは５〜２０μｍ、粒子の摺動面に
対する面積比率は５〜２０％の範囲である。 Ｄ：内周面にＳｉＣ粒子を埋め込んだシリンダライナ
と、金属Ｃｒの下地層とＣｒとＮを主成分とする皮膜を
有するピストンリングの組合せ（実公平７−５４５９１
号）。
ンダライナの強度向上が強く求められており、従来の高
出力エンジンには、以下のシリンダライナとピストンリ
ングとの組合せが知られている。 Ａ：鋼製で内周面にＣｒめっき又は窒化処理したシリン
ダライナ、あるいは球状黒鉛鋳鉄製で内周面にＣｒめっ
きしたシリンダライナと、外周面にＣｒめっき又は窒化
処理したピストンリング（トップリング）の組合せ。 Ｂ：球状黒鉛鋳鉄製のシリンダライナと、外周面をＰＶ
Ｄ又はＣＶＤ処理又は複合Ｃｒめっきしたピストンリン
グの組合せ（特開平１０−１８４９１４号）。 Ｃ：内周面に硬質粒子を埋め込んだ片状黒鉛鋳鉄製のシ
リンダライナと、Ｃｒめっき又は窒化処理したピストン
リングの組合せ。内周面に埋め込まれた硬質粒子は、Ｓ
ｉＣで、粒子の大きさは５〜２０μｍ、粒子の摺動面に
対する面積比率は５〜２０％の範囲である。 Ｄ：内周面にＳｉＣ粒子を埋め込んだシリンダライナ
と、金属Ｃｒの下地層とＣｒとＮを主成分とする皮膜を
有するピストンリングの組合せ（実公平７−５４５９１
号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記Ａ．のシリンダラ
イナとピストンリングの組合せは、一般的に用いられて
いる。この組合せは、高強度であるが、耐摩耗性、耐焼
付性が不充分であるから、より高出力なエンジンに対応
できない。
イナとピストンリングの組合せは、一般的に用いられて
いる。この組合せは、高強度であるが、耐摩耗性、耐焼
付性が不充分であるから、より高出力なエンジンに対応
できない。
【０００４】上記Ｂ．のシリンダライナとピストンリン
グの組合せは、高強度と摺動特性を両立させるものであ
る。しかし、この組合せも、耐摩耗性、耐焼付性が不充
分である。
グの組合せは、高強度と摺動特性を両立させるものであ
る。しかし、この組合せも、耐摩耗性、耐焼付性が不充
分である。
【０００５】上記Ｃ．のシリンダライナとピストンリン
グの組合せは、シリンダライナの耐摩耗性に優れ、耐焼
付性は上記Ｂ．の組合せと同等である。しかし、ピスト
ンリングへの攻撃性が極めて高い。
グの組合せは、シリンダライナの耐摩耗性に優れ、耐焼
付性は上記Ｂ．の組合せと同等である。しかし、ピスト
ンリングへの攻撃性が極めて高い。
【０００６】上記Ｃ．の不都合を改善する組合せとし
て、上記Ｄ．のシリンダライナとピストンリングの組合
せがある。
て、上記Ｄ．のシリンダライナとピストンリングの組合
せがある。
【０００７】本発明の目的は、高出力のエンジン用のシ
リンダライナとピストンリングとの組合せを提供するこ
とである。
リンダライナとピストンリングとの組合せを提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のシリンダライナ
とピストンリングとの組合せは、球状黒鉛鋳鉄からな
り、内周面に硬質粒子が埋め込まれているシリンダライ
ナと、外周面に複合Ｃｒめっき皮膜、ＰＶＤ皮膜、及び
ＣＶＤ皮膜から選ばれた耐摩耗皮膜を有しているピスト
ンリングとからなることを特徴とする。
とピストンリングとの組合せは、球状黒鉛鋳鉄からな
り、内周面に硬質粒子が埋め込まれているシリンダライ
ナと、外周面に複合Ｃｒめっき皮膜、ＰＶＤ皮膜、及び
ＣＶＤ皮膜から選ばれた耐摩耗皮膜を有しているピスト
ンリングとからなることを特徴とする。
【０００９】上記硬質粒子はＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ａｌ
2 Ｏ3 、及びダイヤモンドからなる群から選ばれた１種
又は２種以上からなり、粒子径が２０μｍ以下であるの
が好ましい。粒子径が２０μｍを越えると、一次摺動面
と二次摺動面の間が大きくなりすぎ、良好な摺動特性を
得られない。また、粒子の内周摺動面に対する面積比率
は摺動特性、耐摩耗性及び耐焼付性を充分に確保するた
めに３〜１５％の範囲とするのが望ましい。
2 Ｏ3 、及びダイヤモンドからなる群から選ばれた１種
又は２種以上からなり、粒子径が２０μｍ以下であるの
が好ましい。粒子径が２０μｍを越えると、一次摺動面
と二次摺動面の間が大きくなりすぎ、良好な摺動特性を
得られない。また、粒子の内周摺動面に対する面積比率
は摺動特性、耐摩耗性及び耐焼付性を充分に確保するた
めに３〜１５％の範囲とするのが望ましい。
【００１０】本発明は、シリンダライナが球状黒鉛鋳鉄
からなるので、高強度であり、球状黒鉛鋳鉄製シリンダ
ライナの内周面に硬質粒子が埋め込まれ、ピストンリン
グの外周面に複合Ｃｒめっき皮膜、ＰＶＤ皮膜、及びＣ
ＶＤ皮膜から選ばれた耐摩耗皮膜を有しているので、耐
摩耗性、耐焼付性に優れている。従って、この組合せに
よれば、優れた摺動特性を有するシリンダ−ピストンリ
ングの組合せとなり、エンジンの高出力化に対応可能と
なる。
からなるので、高強度であり、球状黒鉛鋳鉄製シリンダ
ライナの内周面に硬質粒子が埋め込まれ、ピストンリン
グの外周面に複合Ｃｒめっき皮膜、ＰＶＤ皮膜、及びＣ
ＶＤ皮膜から選ばれた耐摩耗皮膜を有しているので、耐
摩耗性、耐焼付性に優れている。従って、この組合せに
よれば、優れた摺動特性を有するシリンダ−ピストンリ
ングの組合せとなり、エンジンの高出力化に対応可能と
なる。
【００１１】特に、ピストンリングの耐摩耗皮膜が、３
〜２０重量％の酸素を固溶するＣｒＮのＰＶＤ皮膜であ
ると、耐焼付性・耐摩耗性が格段に優れる。ＣｒＮ中に
固溶させる酸素の含有量は皮膜の靱性を充分に確保する
ために３〜２０重量％が望ましい。
〜２０重量％の酸素を固溶するＣｒＮのＰＶＤ皮膜であ
ると、耐焼付性・耐摩耗性が格段に優れる。ＣｒＮ中に
固溶させる酸素の含有量は皮膜の靱性を充分に確保する
ために３〜２０重量％が望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態を示し
ており、（ａ）はシリンダライナの縦断面図、（ｂ）は
ピストンリングの一部分を示す縦断面図である。
ており、（ａ）はシリンダライナの縦断面図、（ｂ）は
ピストンリングの一部分を示す縦断面図である。
【００１３】シリンダライナ１は球状黒鉛鋳鉄から形成
されており、内周面に硬質粒子２が埋め込まれている。
されており、内周面に硬質粒子２が埋め込まれている。
【００１４】球状黒鉛鋳鉄の引張強度は強度の点から４
００ＭＰａ以上であるのが望ましい。鋳造は、置き継
ぎ、遠鋳のどちらでもよい。ただし、置き継ぎ材の方が
強度が高い。マトリックスは、パーライト又はマルテン
サイトである。フェライトは、面積率で、２０％以下が
よい。加工は通常加工でよく、仕上げも通常方法でよい
が、黒鉛の周りの欠け（脱落）が少ないことが望まし
い。
００ＭＰａ以上であるのが望ましい。鋳造は、置き継
ぎ、遠鋳のどちらでもよい。ただし、置き継ぎ材の方が
強度が高い。マトリックスは、パーライト又はマルテン
サイトである。フェライトは、面積率で、２０％以下が
よい。加工は通常加工でよく、仕上げも通常方法でよい
が、黒鉛の周りの欠け（脱落）が少ないことが望まし
い。
【００１５】硬質粒子２は、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ａｌ
2 Ｏ3 、及びダイヤモンドからなる群から選ばれた１種
又は２種以上からなる。硬質粒子２の粒子径は２０μｍ
以下、硬質粒子２の内周摺動面に対する面積比率は３〜
１５％の範囲にある。
2 Ｏ3 、及びダイヤモンドからなる群から選ばれた１種
又は２種以上からなる。硬質粒子２の粒子径は２０μｍ
以下、硬質粒子２の内周摺動面に対する面積比率は３〜
１５％の範囲にある。
【００１６】ピストンリング３は、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ
皮膜、及び複合Ｃｒめっき皮膜から選ばれた耐摩耗皮膜
４を外周面に有している。
皮膜、及び複合Ｃｒめっき皮膜から選ばれた耐摩耗皮膜
４を外周面に有している。
【００１７】ＰＶＤ皮膜やＣＶＤ皮膜は、ＣｒやＴｉの
窒化物（例えばＣｒＮ、Ｃｒ2 Ｎ、ＣｒとＣｒＮとＣｒ
2 Ｎのうちの少なくとも２以上の混合物、ＴｉＮ）や炭
化物（例えばＣｒＣ、ＴｉＣ）などからなる皮膜が使用
される。また、複合Ｃｒめっき皮膜は、Ｃｒめっき皮膜
に形成されているクラック内に炭化物（例えばＳｉ
Ｃ）、窒化物（例えばＳｉ3 Ｎ4 ）、あるいは酸化物
（例えばＡｌ2 Ｏ3 ）が分散固定されている。
窒化物（例えばＣｒＮ、Ｃｒ2 Ｎ、ＣｒとＣｒＮとＣｒ
2 Ｎのうちの少なくとも２以上の混合物、ＴｉＮ）や炭
化物（例えばＣｒＣ、ＴｉＣ）などからなる皮膜が使用
される。また、複合Ｃｒめっき皮膜は、Ｃｒめっき皮膜
に形成されているクラック内に炭化物（例えばＳｉ
Ｃ）、窒化物（例えばＳｉ3 Ｎ4 ）、あるいは酸化物
（例えばＡｌ2 Ｏ3 ）が分散固定されている。
【００１８】以下、本発明の効果を確認するために行っ
た往復動摩耗試験と高面圧焼き付き試験を説明する。
た往復動摩耗試験と高面圧焼き付き試験を説明する。
【００１９】２つの試験に供した試験片（シリンダライ
ナ相当材及びピストンリング相当材）の材質、表面処理
を表１に一括して示す。
ナ相当材及びピストンリング相当材）の材質、表面処理
を表１に一括して示す。
【００２０】
【００２１】片状黒鉛鋳鉄はＪＩＳＦＣ２５０相当の材
料を使用した。組成範囲は以下の通りである。 Ｃ ：２．５〜３．５％ Ｓｉ：１．５〜２．５％ Ｍｎ：０．５〜１．０％ Ｐ ：０．８％以下 Ｆｅ：残
料を使用した。組成範囲は以下の通りである。 Ｃ ：２．５〜３．５％ Ｓｉ：１．５〜２．５％ Ｍｎ：０．５〜１．０％ Ｐ ：０．８％以下 Ｆｅ：残
【００２２】球状黒鉛鋳鉄はＪＩＳＦＣＤ４５０相当の
材料を使用した。組成範囲は以下の通りである。 Ｃ ：２．５〜３．５％ Ｓｉ：２．５〜３．５％ Ｍｎ：０．１〜１．０％ Ｐ ：０．３％以下 Ｆｅ：残
材料を使用した。組成範囲は以下の通りである。 Ｃ ：２．５〜３．５％ Ｓｉ：２．５〜３．５％ Ｍｎ：０．１〜１．０％ Ｐ ：０．３％以下 Ｆｅ：残
【００２３】表中の各表面処理の仕様は下記の通りであ
る。 （１）シリンダライナ ＳｉＣ粒子埋込：ラップ工具でＳｉＣ粒子を埋込（特公
昭５５−８３０９号記載の方法で実施） ＳｉＣ粒子の粒径：５〜２０μｍ ＳｉＣ粒子の面積比率：１０％
る。 （１）シリンダライナ ＳｉＣ粒子埋込：ラップ工具でＳｉＣ粒子を埋込（特公
昭５５−８３０９号記載の方法で実施） ＳｉＣ粒子の粒径：５〜２０μｍ ＳｉＣ粒子の面積比率：１０％
【００２４】 （２）ピストンリング 硬質Ｃｒめっき めっき処理：めっき浴 ＣｒＯ3 ２５０ｇ／ｌ Ｈ2 ＳＯ4 ２．５ｇ／ｌ 浴温度 ５５℃ 電流密度 ５０Ａ／ｄｍ2 めっき時間 ５時間 表面硬さ：ＨＶ９００ 皮膜厚さ：１００μｍ
【００２５】 窒化 窒化処理：ガス窒化（炉内温度：８４３°Ｋ、反応性ガス：ＮＨ3 ＋Ｎ2 ） 表面硬さ：ＨＶ１１００ 窒化深さ：１００μｍ
【００２６】 複合Ｃｒめっき めっき処理：めっき浴 ＣｒＯ3 ２５０ｇ／ｌ Ｈ2 ＳＯ4 ２．５ｇ／ｌ Ｈ2 ＳｉＦ6 ５ｇ／ｌ Ｓｉ3 Ｎ4 （粒子径１〜２０μｍ） 適量 浴温度 ５５℃ 電流密度 正電時 ５０Ａ／ｄｍ2 逆電時 ５０Ａ／ｄｍ2 めっき１周期の内容 正電 ６００秒 逆電 ６０秒 表面硬さ：ＨＶ８００ Ｓｉ3 Ｎ4 粒子の分散比率：１０体積％ 皮膜厚さ：１００μｍ
【００２７】ＣｒＮ ＰＶＤ処理：アークイオンプレーティング（バイアス電
圧：５Ｖ、炉内圧：１０ｍＴｏｒｒ） 表面硬さ：ＨＶ１８００ 皮膜厚さ：５０μｍ
圧：５Ｖ、炉内圧：１０ｍＴｏｒｒ） 表面硬さ：ＨＶ１８００ 皮膜厚さ：５０μｍ
【００２８】ＣｒＮ〔Ｏ〕 ＰＶＤ処理：アークイオンプレーティング（バイアス電
圧：５Ｖ、炉内圧：１０ｍＴｏｒｒ） 表面硬さ：ＨＶ１８００ 酸素固溶率：８重量％ 皮膜厚さ：５０μｍ
圧：５Ｖ、炉内圧：１０ｍＴｏｒｒ） 表面硬さ：ＨＶ１８００ 酸素固溶率：８重量％ 皮膜厚さ：５０μｍ
【００２９】ＴｉＮ ＰＶＤ処理：アークイオンプレーティング（バイアス電
圧：３Ｖ、炉内圧：１０ｍＴｏｒｒ） 表面硬さ：ＨＶ２０００ 皮膜厚さ：３μｍ
圧：３Ｖ、炉内圧：１０ｍＴｏｒｒ） 表面硬さ：ＨＶ２０００ 皮膜厚さ：３μｍ
【００３０】ＴｉＣ ＣＶＤ処理：プラズマＣＶＤ装置（直流グロー放電法） 表面硬さ：ＨＶ３０００ 皮膜厚さ：１５μｍ
【００３１】（Ａ）往復動摩耗試験 １．往復動摩擦試験機 図２に往復動摩擦試験機の構成を示す。ピン状の上試験
片（ピストンリング相当材）１０は固定ブロック１１に
より支持され、上方から油圧シリンダ１２により下向き
の荷重が加えられて、下試験片１３に押接される。平盤
形状の下試験片（シリンダライナ相当材）１３は可動ブ
ロック１４により支持され、クランク機構１５により水
平面内を往復動させられる。１６は、ロードセルであ
る。
片（ピストンリング相当材）１０は固定ブロック１１に
より支持され、上方から油圧シリンダ１２により下向き
の荷重が加えられて、下試験片１３に押接される。平盤
形状の下試験片（シリンダライナ相当材）１３は可動ブ
ロック１４により支持され、クランク機構１５により水
平面内を往復動させられる。１６は、ロードセルであ
る。
【００３２】２．試験片 上試験片１０（ピストンリング相当材）：１７Ｃｒマル
テンサイト系ステンレス鋼からなる直径８ｍｍφ×長さ
２５ｍｍの丸棒の一端にＲ１８ｍｍの球面加工を施し、
その球面上に、表１のピストンリングの欄に記載されて
いる表面処理を施したもの。 下試験片１３（シリンダライナ相当材）：長さ７０ｍｍ
×幅１７ｍｍ×高さ１４ｍｍの平板で、材質及び表面処
理は表１のシリンダライナの欄に記載されている通り。
テンサイト系ステンレス鋼からなる直径８ｍｍφ×長さ
２５ｍｍの丸棒の一端にＲ１８ｍｍの球面加工を施し、
その球面上に、表１のピストンリングの欄に記載されて
いる表面処理を施したもの。 下試験片１３（シリンダライナ相当材）：長さ７０ｍｍ
×幅１７ｍｍ×高さ１４ｍｍの平板で、材質及び表面処
理は表１のシリンダライナの欄に記載されている通り。
【００３３】３．試験条件 摺動速度：６００ｃｐｍ 負荷 ：１００Ｎ 試験時間：１Ｈｒ 潤滑 ：エンジンオイル
【００３４】４．試験結果 図３及び図４に示す。
【００３５】（Ｂ）高面圧焼き付き試験 １．高面圧焼き付き試験機 図５に高面圧焼き付き試験機の構成を示す。ステータ２
０はロータ２１側の面に円形状の凹部を備えており、こ
の凹部にディスク（シリンダライナ相当材）２２が固定
されている。ディスク２２はロータ２１側に突出してお
り、ロータ２１側の表面は垂直な平坦面をなしている。
ディスク２２の中心部には油孔２３がステータ２０の軸
方向に形成されており、この油孔２３に連通する細長い
油孔２４がステータ２０に斜めに形成されている。これ
らの油孔２３，２４を通じて、ステータ２０のディスク
２２と後述するピン２５との接触部に潤滑油が供給され
る。
０はロータ２１側の面に円形状の凹部を備えており、こ
の凹部にディスク（シリンダライナ相当材）２２が固定
されている。ディスク２２はロータ２１側に突出してお
り、ロータ２１側の表面は垂直な平坦面をなしている。
ディスク２２の中心部には油孔２３がステータ２０の軸
方向に形成されており、この油孔２３に連通する細長い
油孔２４がステータ２０に斜めに形成されている。これ
らの油孔２３，２４を通じて、ステータ２０のディスク
２２と後述するピン２５との接触部に潤滑油が供給され
る。
【００３６】ロータ２１は水平軸を中心に回転し、ステ
ータ２０側の面に円形状の凹部が形成されており、この
凹部に円盤形状のピンホルダ２６がロータ２１に同心状
に固定されている。ピンホルダ２６のステータ２０側の
面には、同一円状に等間隔をおいて４つの凹部が形成さ
れており、これらの凹部にそれぞれピン（ピストンリン
グ相当材）２５が挿入されて固定されている。各ピン２
５はピンホルダ２６の表面からステータ２０側に水平に
突出しており、各ピン２５の突出端面がステータ２０の
ディスク２２面に接触している。
ータ２０側の面に円形状の凹部が形成されており、この
凹部に円盤形状のピンホルダ２６がロータ２１に同心状
に固定されている。ピンホルダ２６のステータ２０側の
面には、同一円状に等間隔をおいて４つの凹部が形成さ
れており、これらの凹部にそれぞれピン（ピストンリン
グ相当材）２５が挿入されて固定されている。各ピン２
５はピンホルダ２６の表面からステータ２０側に水平に
突出しており、各ピン２５の突出端面がステータ２０の
ディスク２２面に接触している。
【００３７】従って、ステータ２０に荷重Ｐをかけてデ
ィスク２２をピン２５に押接し、ピン２５とディスク２
２の接触部分に油孔２３，２４を通じて潤滑油を供給し
ながらロータ２１を回転させる。このロータ２１の摺動
速度を一定にして、荷重Ｐを変動していったとき、ピン
２５が焼き付いたときの焼付発生荷重を測定した。
ィスク２２をピン２５に押接し、ピン２５とディスク２
２の接触部分に油孔２３，２４を通じて潤滑油を供給し
ながらロータ２１を回転させる。このロータ２１の摺動
速度を一定にして、荷重Ｐを変動していったとき、ピン
２５が焼き付いたときの焼付発生荷重を測定した。
【００３８】２．試験片 ピン２５（ピストンリング相当材）：ピンの突出端面が
表面処理されており、表面処理は表１のピストンリング
の欄に記載されている通り。 ディスク２２（シリンダライナ相当材）：材質及び表面
処理は表１のシリンダライナの欄に記載されている通
り。
表面処理されており、表面処理は表１のピストンリング
の欄に記載されている通り。 ディスク２２（シリンダライナ相当材）：材質及び表面
処理は表１のシリンダライナの欄に記載されている通
り。
【００３９】３．試験条件 摺動速度：８ｍ／ｓ 負荷 ：初期荷重１００Ｎで、１００Ｎ／ｍｉｎずつ
ステップアップ 潤滑 ：エンジンオイル
ステップアップ 潤滑 ：エンジンオイル
【００４０】４．試験結果 図６に示す。
【００４１】以上２つの試験結果から、以下の事項がわ
かる。 １．本実施例のピストンリングは、いずれも耐摩耗性に
優れている。 ２．本実施例のシリンダライナは、いずれも耐摩耗性に
優れている。シリンダライナの母材が球状黒鉛鋳鉄であ
ると、片状黒鉛鋳鉄よりも耐摩耗性に優れる。 ３．本実施例のシリンダライナは、いずれも耐焼付性に
優れている。シリンダライナの母材が球状黒鉛鋳鉄であ
ると、片状黒鉛鋳鉄よりも耐焼付性がやや劣るが、上記
のように耐摩耗性は優れている。 ４．特にＣｒＮ〔Ｏ〕のＰＶＤ皮膜のピストンリングと
組み合わせると、耐摩耗性、耐焼付性とも優れた特性を
示す。
かる。 １．本実施例のピストンリングは、いずれも耐摩耗性に
優れている。 ２．本実施例のシリンダライナは、いずれも耐摩耗性に
優れている。シリンダライナの母材が球状黒鉛鋳鉄であ
ると、片状黒鉛鋳鉄よりも耐摩耗性に優れる。 ３．本実施例のシリンダライナは、いずれも耐焼付性に
優れている。シリンダライナの母材が球状黒鉛鋳鉄であ
ると、片状黒鉛鋳鉄よりも耐焼付性がやや劣るが、上記
のように耐摩耗性は優れている。 ４．特にＣｒＮ〔Ｏ〕のＰＶＤ皮膜のピストンリングと
組み合わせると、耐摩耗性、耐焼付性とも優れた特性を
示す。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
出力エンジン用のシリンダライナとピストンリングとの
組合せを実現できる。
出力エンジン用のシリンダライナとピストンリングとの
組合せを実現できる。
【図１】本発明の一実施形態を示しており、（ａ）はシ
リンダライナの縦断面図、（ｂ）はピストンリングの一
部分を示す縦断面図である。
リンダライナの縦断面図、（ｂ）はピストンリングの一
部分を示す縦断面図である。
【図２】往復動摩擦試験機の構成を示す図である。
【図３】往復動摩耗試験の試験結果（上試験片）を示す
グラフである。
グラフである。
【図４】往復動摩耗試験の試験結果（下試験片）を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】高面圧焼き付き試験機の構成を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図６】高面圧焼き付き試験の試験結果を示すグラフで
ある。
ある。
１ シリンダライナ ２ 硬質粒子 ３ ピストンリング ４ 耐摩耗皮膜 １０ 上試験片 １１ 固定ブロック １２ 油圧シリンダ １３ 下試験片 １４ 可動ブロック １５ クランク機構 １６ ロードセル ２０ ステータ ２１ ロータ ２２ ディスク ２３，２４ 油孔 ２５ ピン ２６ ピンホルダ
Claims (3)
- 【請求項１】 球状黒鉛鋳鉄からなり、内周面に硬質粒
子が埋め込まれているシリンダライナと、外周面に複合
Ｃｒめっき皮膜、ＰＶＤ皮膜、及びＣＶＤ皮膜から選ば
れた耐摩耗皮膜を有しているピストンリングとからなる
ことを特徴とするシリンダライナとピストンリングとの
組合せ。 - 【請求項２】 前記耐摩耗皮膜が、３〜２０重量％の酸
素を固溶するＣｒＮのＰＶＤ皮膜であることを特徴とす
る請求項１記載のシリンダライナとピストンリングとの
組合せ。 - 【請求項３】 前記硬質粒子がＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ａ
ｌ2 Ｏ3 、及びダイヤモンドからなる群から選ばれた１
種又は２種以上からなり、粒子径が２０μｍ以下であ
り、粒子の内周摺動面に対する面積比率が３〜１５％の
範囲にあることを特徴とする請求項１又は２記載のシリ
ンダライナとピストンリングとの組合せ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36608498A JP2000170594A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | シリンダライナとピストンリングとの組合せ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36608498A JP2000170594A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | シリンダライナとピストンリングとの組合せ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000170594A true JP2000170594A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18485889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36608498A Pending JP2000170594A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | シリンダライナとピストンリングとの組合せ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000170594A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008098615A1 (en) * | 2007-02-14 | 2008-08-21 | Agilent Technologies, Inc. | Hplc pumping apparatus with silicon carbide piston and/or working chamber |
| CN100445426C (zh) * | 2004-03-18 | 2008-12-24 | 烟台万斯特有限公司 | 一种向缸套铬层内部挤入碳化硅的方法 |
| DE102013014068A1 (de) * | 2013-08-22 | 2015-02-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Gleitkontakt für Hoch- und Ultrahochvakuumanwendungen |
| JP2015083875A (ja) * | 2014-11-25 | 2015-04-30 | Ｔｐｒ株式会社 | ピストンリング |
| US9175771B2 (en) | 2011-03-28 | 2015-11-03 | Tpr Co., Ltd. | Piston ring |
| JP2016053369A (ja) * | 2010-06-01 | 2016-04-14 | ヴェルトジィレ シュヴァイツ アクチェンゲゼルシャフト | 耐摩耗往復動ピストン燃焼機関 |
-
1998
- 1998-12-08 JP JP36608498A patent/JP2000170594A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100445426C (zh) * | 2004-03-18 | 2008-12-24 | 烟台万斯特有限公司 | 一种向缸套铬层内部挤入碳化硅的方法 |
| WO2008098615A1 (en) * | 2007-02-14 | 2008-08-21 | Agilent Technologies, Inc. | Hplc pumping apparatus with silicon carbide piston and/or working chamber |
| JP2016053369A (ja) * | 2010-06-01 | 2016-04-14 | ヴェルトジィレ シュヴァイツ アクチェンゲゼルシャフト | 耐摩耗往復動ピストン燃焼機関 |
| US9175771B2 (en) | 2011-03-28 | 2015-11-03 | Tpr Co., Ltd. | Piston ring |
| DE102013014068A1 (de) * | 2013-08-22 | 2015-02-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Gleitkontakt für Hoch- und Ultrahochvakuumanwendungen |
| JP2015083875A (ja) * | 2014-11-25 | 2015-04-30 | Ｔｐｒ株式会社 | ピストンリング |
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