JP2002061746A - ピストンリング及びその製造方法 - Google Patents
ピストンリング及びその製造方法Info
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- JP2002061746A JP2002061746A JP2000248269A JP2000248269A JP2002061746A JP 2002061746 A JP2002061746 A JP 2002061746A JP 2000248269 A JP2000248269 A JP 2000248269A JP 2000248269 A JP2000248269 A JP 2000248269A JP 2002061746 A JP2002061746 A JP 2002061746A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 硬質セラミック層の面取り部からの剥離を防
止させる。 【解決手段】 ピストンリング基体（１）の少なくとも
外周面の中央部に窒化層（３）を設け、さらに外周面に
硬質セラミック層（７）を形成しているピストンリン
グ。
止させる。 【解決手段】 ピストンリング基体（１）の少なくとも
外周面の中央部に窒化層（３）を設け、さらに外周面に
硬質セラミック層（７）を形成しているピストンリン
グ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関や圧縮機
等に使用されるピストンリング及びその製造方法に関す
る。
等に使用されるピストンリング及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関や圧縮機等のピストンリ
ングとしては、球状黒鉛鋳鉄母材からなる基体に硬質ク
ロムめっきをその外周面に施工したものが広く使用され
てきたが、近年、耐摩耗性の優れたピストンリングとし
て、ＳＵＳ４４０Ｂ又はＤＩＮＸ９０材に代表されるマ
ルテンサイト系ステンレス母材にガス窒化処理を行った
ものが実用に供されている。ガス窒化処理ピストンリン
グは、その基体即ち母材の材質を選ぶことにより、Ｈｖ
１０００以上の硬さを持った窒素拡散層をリングの全周
に厚く形成できるので耐摩耗性に優れ、且つ、耐久性に
優れたピストンリングを得ることができる。また、同時
に、全周に窒素拡散層が形成されるため、シリンダ内周
面と接する外周面のみならず、ピストン溝と接する上下
側面も耐摩耗性が向上するので、従来のものに比して格
段に耐久性が向上するという長所が有る。
ングとしては、球状黒鉛鋳鉄母材からなる基体に硬質ク
ロムめっきをその外周面に施工したものが広く使用され
てきたが、近年、耐摩耗性の優れたピストンリングとし
て、ＳＵＳ４４０Ｂ又はＤＩＮＸ９０材に代表されるマ
ルテンサイト系ステンレス母材にガス窒化処理を行った
ものが実用に供されている。ガス窒化処理ピストンリン
グは、その基体即ち母材の材質を選ぶことにより、Ｈｖ
１０００以上の硬さを持った窒素拡散層をリングの全周
に厚く形成できるので耐摩耗性に優れ、且つ、耐久性に
優れたピストンリングを得ることができる。また、同時
に、全周に窒素拡散層が形成されるため、シリンダ内周
面と接する外周面のみならず、ピストン溝と接する上下
側面も耐摩耗性が向上するので、従来のものに比して格
段に耐久性が向上するという長所が有る。
【０００３】近年さらにピストンリングの寿命を延ばす
ことを目的として、上記窒化処理をしたピストンリング
の外周面にさらに物理蒸着（Physical Vaper Depositio
n :ＰＶＤ）処理、特にイオンプレーティング法による
窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等の硬質
セラミックコーティングを施す例が多くなってきてい
る。このようなピストンリングにおいては、前記硬質セ
ラミックコーティング層が耐摩耗性に富むので、従来以
上に耐久性に優れるピストンリングが得られるが、例
え、前記硬質セラミックコーティング層が摩滅しても、
次に摺動面となる下地の窒化層が耐摩耗性に優れるの
で、従来に比べ耐久性の格段に優れたピストンリングと
なる。
ことを目的として、上記窒化処理をしたピストンリング
の外周面にさらに物理蒸着（Physical Vaper Depositio
n :ＰＶＤ）処理、特にイオンプレーティング法による
窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化チタン（ＴｉＮ）等の硬質
セラミックコーティングを施す例が多くなってきてい
る。このようなピストンリングにおいては、前記硬質セ
ラミックコーティング層が耐摩耗性に富むので、従来以
上に耐久性に優れるピストンリングが得られるが、例
え、前記硬質セラミックコーティング層が摩滅しても、
次に摺動面となる下地の窒化層が耐摩耗性に優れるの
で、従来に比べ耐久性の格段に優れたピストンリングと
なる。
【０００４】しかしながら、このようなピストンリング
においては、硬質セラミックコーティング層の靱性が不
足する場合には、硬質セラミックコーティング層が下地
窒化処理層上から剥離するという問題が発生している。
とくに、密着性の劣るピストンリング面取り面やコーナ
ー部から、硬質セラミックコーティング層が剥離するこ
とが顕著にみられる。
においては、硬質セラミックコーティング層の靱性が不
足する場合には、硬質セラミックコーティング層が下地
窒化処理層上から剥離するという問題が発生している。
とくに、密着性の劣るピストンリング面取り面やコーナ
ー部から、硬質セラミックコーティング層が剥離するこ
とが顕著にみられる。
【０００５】このような、問題点の解決策として、特開
平５−１７２２４８号公報にはピストンリングの内周面
および両側面のみに窒化層を形成し、ピストンリング外
周面部には窒化処理層を形成することなくイオンプレー
ティングによる硬質セラミックコーティング層のみを形
成したピストンリングが開示されている。このようなピ
ストンリングの硬質セラミックコーティング層の密着性
は、窒化処理層上に形成した場合に比べ優れているので
はあるが、このようなピストンリングでは、硬質セラミ
ックコーティング層が摩滅するような場合には、下地に
窒化処理層を有するピストンリングに比べ耐久性の面で
劣ることは言うまでもない。
平５−１７２２４８号公報にはピストンリングの内周面
および両側面のみに窒化層を形成し、ピストンリング外
周面部には窒化処理層を形成することなくイオンプレー
ティングによる硬質セラミックコーティング層のみを形
成したピストンリングが開示されている。このようなピ
ストンリングの硬質セラミックコーティング層の密着性
は、窒化処理層上に形成した場合に比べ優れているので
はあるが、このようなピストンリングでは、硬質セラミ
ックコーティング層が摩滅するような場合には、下地に
窒化処理層を有するピストンリングに比べ耐久性の面で
劣ることは言うまでもない。
【０００６】本来、窒化処理層上のイオンプレーティン
グ被膜の密着性は、窒化処理層が形成されていない母材
表面に直接形成されたイオンプレーティング被膜の密着
性に比べ低いと言われている。これは、イオンプレーテ
ィング時の窒化処理層からの窒素ガス等の放出等が原因
と言われるが明らかではない。更に、ピストンリング基
体の外周面にイオンプレーティング法で被膜を形成する
場合には、ピストンリング基体の外周面を揃え、軸方向
に複数本積層し、円筒状に一体化されたものに対し、外
周面の垂直方向からイオンボンバードやコーティングを
行う方法が一般的であって、この際、ピストンリング基
体の外周面の面取り部、特に、面取り部のピストンリン
グ側面近傍は、ピストンリング外周面の奥まった隙間部
分となるので、前処理洗浄液の汚れが残りやすいこと、
イオンプレーティング前処理のイオンボンバードによる
エッチング効果が少ないこと、又蒸着粒子の飛来方向に
対し傾斜した面となることなどから、ピストンリング基
体の外周面に比べイオンプレーティング被膜の密着性が
劣ることは明らかである。以上のように、ピストンリン
グの面取り部分は窒化処理層が存在することおよび前述
の理由でイオンプレーティング被膜の密着性が悪くなっ
ている。
グ被膜の密着性は、窒化処理層が形成されていない母材
表面に直接形成されたイオンプレーティング被膜の密着
性に比べ低いと言われている。これは、イオンプレーテ
ィング時の窒化処理層からの窒素ガス等の放出等が原因
と言われるが明らかではない。更に、ピストンリング基
体の外周面にイオンプレーティング法で被膜を形成する
場合には、ピストンリング基体の外周面を揃え、軸方向
に複数本積層し、円筒状に一体化されたものに対し、外
周面の垂直方向からイオンボンバードやコーティングを
行う方法が一般的であって、この際、ピストンリング基
体の外周面の面取り部、特に、面取り部のピストンリン
グ側面近傍は、ピストンリング外周面の奥まった隙間部
分となるので、前処理洗浄液の汚れが残りやすいこと、
イオンプレーティング前処理のイオンボンバードによる
エッチング効果が少ないこと、又蒸着粒子の飛来方向に
対し傾斜した面となることなどから、ピストンリング基
体の外周面に比べイオンプレーティング被膜の密着性が
劣ることは明らかである。以上のように、ピストンリン
グの面取り部分は窒化処理層が存在することおよび前述
の理由でイオンプレーティング被膜の密着性が悪くなっ
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、懸かる従来
技術の問題点に鑑みなされたものであって、イオンプレ
ーティングによる硬質セラミックコーティング層の面取
り部からの剥離を防止した、耐久性に優れたピストンリ
ングを得ることを課題とするものである。
技術の問題点に鑑みなされたものであって、イオンプレ
ーティングによる硬質セラミックコーティング層の面取
り部からの剥離を防止した、耐久性に優れたピストンリ
ングを得ることを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願第一の発明のピスト
ンリングは、鋳鉄または鋼製ピストンリングの少なくと
も外周表面部にイオンプレーティングによる硬質セラミ
ック層を有するピストンリングであって、少なくとも該
ピストンリング基体の外周面の軸方向中央部には窒化処
理層が形成され、該ピストンリング基体の外周面の軸方
向の端部である面取り部又はコーナー部には窒化処理層
が形成されていないことを特徴とする。
ンリングは、鋳鉄または鋼製ピストンリングの少なくと
も外周表面部にイオンプレーティングによる硬質セラミ
ック層を有するピストンリングであって、少なくとも該
ピストンリング基体の外周面の軸方向中央部には窒化処
理層が形成され、該ピストンリング基体の外周面の軸方
向の端部である面取り部又はコーナー部には窒化処理層
が形成されていないことを特徴とする。
【０００９】本願第二の発明は、該ピストンリングの製
造方法であって、ピストンリング基体の外周面が軸方向
中央部で凹状部を有するピストンリングを製造する第一
工程、該ピストンリングに窒化処理を行い少なくともピ
ストンリング基体の外周面に窒化処理層を形成する第二
工程、外周面を外周面側より研磨し、外周面の軸方向中
央部に窒化処理層を残し、該ピストンリング外周面の軸
方向の端部である面取り部又はコーナー部の窒化処理層
を除去する第三工程、イオンプレーティング法にて該ピ
ストンリング基体の外周部に硬質セラミック層を形成す
る第四工程からなることを特徴とする。
造方法であって、ピストンリング基体の外周面が軸方向
中央部で凹状部を有するピストンリングを製造する第一
工程、該ピストンリングに窒化処理を行い少なくともピ
ストンリング基体の外周面に窒化処理層を形成する第二
工程、外周面を外周面側より研磨し、外周面の軸方向中
央部に窒化処理層を残し、該ピストンリング外周面の軸
方向の端部である面取り部又はコーナー部の窒化処理層
を除去する第三工程、イオンプレーティング法にて該ピ
ストンリング基体の外周部に硬質セラミック層を形成す
る第四工程からなることを特徴とする。
【００１０】又、本願第三の発明は、イオン窒化法によ
る本願第一の発明のピストンリングの製造方法であっ
て、ピストンリング基体と該ピストンリングの呼称外径
より径大なる円板状のスペーサーとを交互に積層し筒状
に一体化する第一工程、イオン窒化処理を行い、外周面
の軸方向中央部にのみ窒化処理層を形成する第二工程、
イオンプレーティング法にて該ピストンリング基体の外
周部に硬質セラミック層を形成する第三工程から成るこ
とを特徴とする。本願においては、ピストンリング基体
の面取り部分に窒化処理層を形成させないという密着性
悪化の一要因をなくすことによって、外周摺動面部と同
等の密着性を確保出来るようになるので面取り部分のイ
オンプレーティング被膜の剥離を防止できる。尚、母材
中央部には窒化層が形成されているのでイオンプレーテ
ィング被膜が摩滅しても、窒化処理層があるので耐摩耗
性に優れていることは言うまでもない。
る本願第一の発明のピストンリングの製造方法であっ
て、ピストンリング基体と該ピストンリングの呼称外径
より径大なる円板状のスペーサーとを交互に積層し筒状
に一体化する第一工程、イオン窒化処理を行い、外周面
の軸方向中央部にのみ窒化処理層を形成する第二工程、
イオンプレーティング法にて該ピストンリング基体の外
周部に硬質セラミック層を形成する第三工程から成るこ
とを特徴とする。本願においては、ピストンリング基体
の面取り部分に窒化処理層を形成させないという密着性
悪化の一要因をなくすことによって、外周摺動面部と同
等の密着性を確保出来るようになるので面取り部分のイ
オンプレーティング被膜の剥離を防止できる。尚、母材
中央部には窒化層が形成されているのでイオンプレーテ
ィング被膜が摩滅しても、窒化処理層があるので耐摩耗
性に優れていることは言うまでもない。
【００１１】また、窒化処理層は外周より均等の膜厚さ
で形成されるので、中央部が凹なる素材を用い窒化処理
をすることによって、ピストンリング基体の外周面（イ
オンプレーティング下地面）を研削によって形成すれ
ば、面取り部分の窒化層が除去された後においても外周
面中央部は基体即ち母材よりも耐摩耗性の高い窒化層が
残るので、その後、イオンプレーティング被膜を形成さ
せれば、面取り部は窒化層がない母材上にイオンプレー
ティング被膜が形成されるので、面取り部のイオンプレ
ーティング被膜の密着不良が改善されたピストンリング
を得ることが出来る。
で形成されるので、中央部が凹なる素材を用い窒化処理
をすることによって、ピストンリング基体の外周面（イ
オンプレーティング下地面）を研削によって形成すれ
ば、面取り部分の窒化層が除去された後においても外周
面中央部は基体即ち母材よりも耐摩耗性の高い窒化層が
残るので、その後、イオンプレーティング被膜を形成さ
せれば、面取り部は窒化層がない母材上にイオンプレー
ティング被膜が形成されるので、面取り部のイオンプレ
ーティング被膜の密着不良が改善されたピストンリング
を得ることが出来る。
【００１２】また、窒化処理層の形成にイオン窒化処理
方法を用いることもできる。ピストンリング基体間に挟
まれた、外径がピストンリング基体より若干大きいスペ
ーサーがイオン窒化プラズマの集中箇所となり、これに
接したピストンリング基体の面取り部分はイオンプレー
ティングのイオンボンバードの場合同様に窒素イオン衝
突を受けにくくなるので窒化されにくくなる。即ち、ピ
ストンリング基体の上下方向中央部のみが窒化され、ピ
ストンリング基体の上下端の面取り部近傍には窒化処理
層が形成されないので、その後、イオンプレーティング
により硬質セラミック被膜を形成すれば、面取り部の硬
質セラミック層の剥離が防止され、耐久性に優れた本願
第一発明のピストンリングが製造できる。尚、ピストン
リング基体間に挟めるスペーサの外径や厚さは、ピスト
ンリングの上下端の窒化処理層を形成させたくない範囲
により適宜選択することができ、これは、実験によって
容易に決められる。以下実施例に基づき、詳細に説明す
る。
方法を用いることもできる。ピストンリング基体間に挟
まれた、外径がピストンリング基体より若干大きいスペ
ーサーがイオン窒化プラズマの集中箇所となり、これに
接したピストンリング基体の面取り部分はイオンプレー
ティングのイオンボンバードの場合同様に窒素イオン衝
突を受けにくくなるので窒化されにくくなる。即ち、ピ
ストンリング基体の上下方向中央部のみが窒化され、ピ
ストンリング基体の上下端の面取り部近傍には窒化処理
層が形成されないので、その後、イオンプレーティング
により硬質セラミック被膜を形成すれば、面取り部の硬
質セラミック層の剥離が防止され、耐久性に優れた本願
第一発明のピストンリングが製造できる。尚、ピストン
リング基体間に挟めるスペーサの外径や厚さは、ピスト
ンリングの上下端の窒化処理層を形成させたくない範囲
により適宜選択することができ、これは、実験によって
容易に決められる。以下実施例に基づき、詳細に説明す
る。
【００１３】
【実施例】〔実施例１〕 （１） ＳＵＳ４４０Ｂステンレスで直径（Ｄ）９５mm
×高さ（Ｈ）２．５mm×半径方向幅（Ｗ）３．１mmの矩
形断面で外周面に周方向に延在する凹形状２（深さ０．
１７mm、軸心方向の幅１．２mm）を有するピストンリン
グ母材１（図１）と上記大きさの通常の凹形状のないピ
ストンリング母材を作成した。これらを、通常の前処理
を行った後、表１の条件により窒化処理を行い母材表面
に窒化処理層３を形成した（図２）。
×高さ（Ｈ）２．５mm×半径方向幅（Ｗ）３．１mmの矩
形断面で外周面に周方向に延在する凹形状２（深さ０．
１７mm、軸心方向の幅１．２mm）を有するピストンリン
グ母材１（図１）と上記大きさの通常の凹形状のないピ
ストンリング母材を作成した。これらを、通常の前処理
を行った後、表１の条件により窒化処理を行い母材表面
に窒化処理層３を形成した（図２）。
【００１４】
【表１】
【００１５】結果は下記の通りであった。 窒化層３ 白層厚さ １５μｍ 窒素拡散層厚さ ９０μｍ 外周面が凹形状２のピストンリング母材１は、外周面が
所定のバレルフェース即ちＢＦ形状となるように円盤砥
石４より研削しイオンプレーティング用リング母材１と
した（図３）。また、従来のピストンリングは薬品によ
り外周の窒化白層を除去した後、外周面にラップ研磨仕
上げを行い、同様のＢＦ形状とした。
所定のバレルフェース即ちＢＦ形状となるように円盤砥
石４より研削しイオンプレーティング用リング母材１と
した（図３）。また、従来のピストンリングは薬品によ
り外周の窒化白層を除去した後、外周面にラップ研磨仕
上げを行い、同様のＢＦ形状とした。
【００１６】（２） ＳＵＳ４４０Ｂステンレスで直径
（Ｄ）９５mm×高さ（Ｈ）２．５mm×半径方向幅（Ｗ）
３．１mmの矩形断面のピストンリング基体５および、直
径φ９５＋１．６（９６．６）mm×厚さ（ｔ）＝２mmの
スペーサー６を作成した。このスペーサー６を前記各リ
ング基体間に挟みスタックし約１００mmのパイプ状にし
て（図４参照）、下記表２の条件でイオン窒化を行い、
深さ約５０μｍの窒化層３を設けた（図５）。
（Ｄ）９５mm×高さ（Ｈ）２．５mm×半径方向幅（Ｗ）
３．１mmの矩形断面のピストンリング基体５および、直
径φ９５＋１．６（９６．６）mm×厚さ（ｔ）＝２mmの
スペーサー６を作成した。このスペーサー６を前記各リ
ング基体間に挟みスタックし約１００mmのパイプ状にし
て（図４参照）、下記表２の条件でイオン窒化を行い、
深さ約５０μｍの窒化層３を設けた（図５）。
【００１７】
【表２】
【００１８】次に、薬品により窒化白層を除去後ラップ
研磨仕上げにより外周表面をＢＦ形状のリングに仕上げ
た。
研磨仕上げにより外周表面をＢＦ形状のリングに仕上げ
た。
【００１９】（３） 前記（１）および（２）で作成し
たピストンリングを約１００mmのパイプ状にスタックし
た後、従来通りの前処理を行った後、イオンプレーティ
ング法によりリング外周面に窒化クロム被膜７を形成し
た（図６，図７，図８）。イオンプレーティング条件は
下記表３の通りである。
たピストンリングを約１００mmのパイプ状にスタックし
た後、従来通りの前処理を行った後、イオンプレーティ
ング法によりリング外周面に窒化クロム被膜７を形成し
た（図６，図７，図８）。イオンプレーティング条件は
下記表３の通りである。
【００２０】
【表３】
【００２１】被膜結果は下記の通りであった。 被膜７ 組織 ＣｒＮ 膜厚さ 約４０μｍ 硬さ １４８０（Ｈｍｖ）
【００２２】上記３種のイオンプレーティング後の被膜
７の密着性を、ピストンリング合い口部を上下方向に開
くツイスト試験により評価した。試験方法は、図９に示
す如く、ピストンリング１（５）の合口８の一方の端を
固定し、他端を合口反対方向にねじる試験であり、外周
面取り部に引張り・圧縮・専断応力を生じさせる。試験
時は徐々にツイスト角度（α）を増して行き、目視にて
被膜の観察を行い、損傷が確認された角度をツイスト耐
力とする。イオンプレーティング被膜の密着性が良好に
なるほど距離は大となる。各リングとも５本評価した。
その結果を表４に示す。
７の密着性を、ピストンリング合い口部を上下方向に開
くツイスト試験により評価した。試験方法は、図９に示
す如く、ピストンリング１（５）の合口８の一方の端を
固定し、他端を合口反対方向にねじる試験であり、外周
面取り部に引張り・圧縮・専断応力を生じさせる。試験
時は徐々にツイスト角度（α）を増して行き、目視にて
被膜の観察を行い、損傷が確認された角度をツイスト耐
力とする。イオンプレーティング被膜の密着性が良好に
なるほど距離は大となる。各リングとも５本評価した。
その結果を表４に示す。
【００２３】
【表４】
【００２４】本発明品（１）及び（２）はツイスト角度
１８０度においても被膜損傷は観察されず、従来品にお
いては、ツイスト角度１４０度付近において合い口と反
対（１８０度）方向に面取り部剥離が観察された。すな
わち面取り部に窒化層を持たせないことにより、外周面
にイオンプレーティング４０μｍの被膜厚さを有してい
ても、ツイスト角度１８０度の耐力が確認され充分な密
着レベルである。
１８０度においても被膜損傷は観察されず、従来品にお
いては、ツイスト角度１４０度付近において合い口と反
対（１８０度）方向に面取り部剥離が観察された。すな
わち面取り部に窒化層を持たせないことにより、外周面
にイオンプレーティング４０μｍの被膜厚さを有してい
ても、ツイスト角度１８０度の耐力が確認され充分な密
着レベルである。
【００２５】このように、ピストンリング面取り部のイ
オンプレーティング被膜の密着力強化は面取り部に窒化
層を形成させないことで可能であり、選択的にピストン
上下方向側のみの面に適用すること、あるいはピストン
上下方向下側に窒化層を形成させないことは適宜選択す
ればよい。
オンプレーティング被膜の密着力強化は面取り部に窒化
層を形成させないことで可能であり、選択的にピストン
上下方向側のみの面に適用すること、あるいはピストン
上下方向下側に窒化層を形成させないことは適宜選択す
ればよい。
【００２６】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、外周中央
部には充分な耐摩耗性を有する窒化層下地層を形成し、
且つ、面取り部に窒化下地層を形成させていないので、
厚膜のイオンプレーティング被膜にしても充分な面取り
部の密着力強度を得ることができ、従って十分な耐久性
のピストンリングとすることが出来る。
部には充分な耐摩耗性を有する窒化層下地層を形成し、
且つ、面取り部に窒化下地層を形成させていないので、
厚膜のイオンプレーティング被膜にしても充分な面取り
部の密着力強度を得ることができ、従って十分な耐久性
のピストンリングとすることが出来る。
【図１】本発明の一例のピストンリング基体の断面図で
ある。
ある。
【図２】図１の例のピストンリング基体の全周に窒化層
を設けた状態を示す断面図である。
を設けた状態を示す断面図である。
【図３】図２の例の外周面をバレルフェースとする作業
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】スペーサを介してピストンリング基体を積層し
た状態を示す断面図である。
た状態を示す断面図である。
【図５】図４の例で窒化層を形成したピストンリング基
体の断面図である。
体の断面図である。
【図６】図３の例に硬質セラミック層を設けた例の断面
図である。
図である。
【図７】図５の例に硬質セラミック層を設けた例の断面
図である。
図である。
【図８】従来例のピストンリングの断面図である。
【図９】ピストンリングの被膜密着テストを示す斜視図
である。
である。
１，５ ピストンリング基体 ２ 凹状部 ３ 窒化層 ４ 砥石 ６ スペーサ ７ 硬質セラミック層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｆ 5/00 Ｆ０２Ｆ 5/00 Ｆ Ｒ Ｎ
Claims (4)
- 【請求項１】 鋳鉄または鋼製ピストンリングの少なく
とも外周表面部にイオンプレーティングによる硬質セラ
ミック層を有するピストンリングにおいて、少なくとも
該ピストンリング基体の外周面の軸方向中央部には窒化
処理層が形成され、該ピストンリング基体の外周面の軸
方向の端部である面取り部又はコーナー部には窒化処理
層が形成されていないことを特徴とするピストンリン
グ。 - 【請求項２】 ピストンリング基体の外周面の軸方向中
央部に凹状部を有し、この凹状部に窒化処理層が形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載のピストンリン
グ。 - 【請求項３】 ピストンリング基体外周面が軸方向中央
部で凹状部を有するピストンリングを製造する第一工
程、該ピストンリングに窒化処理を行い少なくともピス
トンリング基体の外周面に窒化処理層を形成する第二工
程、該ピストンリング基体の外周面を外周面側より研磨
し、外周面の軸方向中央部に窒化処理層を残し、外周面
の軸方向の端部である面取り部又はコーナー部の窒化処
理層を除去する第三工程、イオンプレーティング法にて
該ピストンリング基体の外周部に硬質セラミック層を形
成する第四工程からなることを特徴とするピストンリン
グの製造方法。 - 【請求項４】 ピストンリング基体と該ピストンリング
の呼称外径より径大なる円板状のスペーサーとを交互に
積層し筒状に一体化する第一工程、イオン窒化処理を行
い、ピストンリング基体の外周面の軸方向中央部のみ窒
化処理層を形成する第二工程、イオンプレーティング法
にて該ピストンリング基体の外周部に硬質セラミック層
を形成する第三工程から成ることを特徴とするピストン
リングの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000248269A JP2002061746A (ja) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | ピストンリング及びその製造方法 |
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| JP2000248269A JP2002061746A (ja) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | ピストンリング及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011035399A1 (en) | 2009-09-24 | 2011-03-31 | Mahle Metal Leve S/A | Piston ring and process for manufacturing a piston ring |
| CN102560450A (zh) * | 2012-01-18 | 2012-07-11 | 湖南正圆动力配件有限公司 | 镍过渡层的镀膜工艺 |
| WO2013023270A1 (pt) | 2011-08-17 | 2013-02-21 | Mahle Metal Leve S/A | Anel de pistão |
| KR101624290B1 (ko) * | 2009-02-19 | 2016-05-25 | 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하 | 압축 피스톤 링 |
-
2000
- 2000-08-18 JP JP2000248269A patent/JP2002061746A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101624290B1 (ko) * | 2009-02-19 | 2016-05-25 | 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하 | 압축 피스톤 링 |
| US9458934B2 (en) | 2009-02-19 | 2016-10-04 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Compression piston ring |
| WO2011035399A1 (en) | 2009-09-24 | 2011-03-31 | Mahle Metal Leve S/A | Piston ring and process for manufacturing a piston ring |
| CN102713373A (zh) * | 2009-09-24 | 2012-10-03 | 马勒发动机零部件巴西有限公司 | 活塞环以及制造活塞环的方法 |
| US9163726B2 (en) | 2009-09-24 | 2015-10-20 | Mahle International Gmbh | Piston ring and process for manufacturing a piston ring |
| WO2013023270A1 (pt) | 2011-08-17 | 2013-02-21 | Mahle Metal Leve S/A | Anel de pistão |
| CN103946605A (zh) * | 2011-08-17 | 2014-07-23 | 马勒发动机零部件巴西有限公司 | 活塞环 |
| CN103946605B (zh) * | 2011-08-17 | 2016-10-05 | 马勒发动机零部件巴西有限公司 | 活塞环 |
| US9702461B2 (en) | 2011-08-17 | 2017-07-11 | Mahle Metal Leve S.A. | Piston ring |
| CN102560450A (zh) * | 2012-01-18 | 2012-07-11 | 湖南正圆动力配件有限公司 | 镍过渡层的镀膜工艺 |
| CN102560450B (zh) * | 2012-01-18 | 2013-07-31 | 湖南正圆动力配件有限公司 | 镍过渡层的镀膜工艺 |
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