JP2823602B2 - piston ring - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ピストンリングとくに自動車エンジンなど
に用いられるピストンリング例えば、２つの圧縮リング
（第１、第２リング）及び１つのオイルリングのリング
フラッター等によるピストンの環状溝面、エクスパンシ
ョンスプリング及びその接触面の摩耗を防止し得るとと
もに、ピストンリング自体の耐摩耗性をも向上し得るピ
ストンリングに関するものである。The present invention relates to a piston ring, particularly a piston ring used for an automobile engine or the like, for example, two compression rings (first and second rings) and one oil ring. The present invention relates to a piston ring that can prevent wear of an annular groove surface of a piston, an expansion spring, and a contact surface thereof due to flutter and the like, and can also improve wear resistance of the piston ring itself.
（従来の技術） 従来から、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンな
ど各種エンジンに用いられるピストンリング例えばピス
トンの上室と下室とを区画する２つの圧縮リング（第
１、第２リング）と、下室におけるシリンダ内周面に余
分に付着した潤滑油を掻き落すオイルリングの３つのリ
ングは、エンジンのシリンダ内周面と摺接する面に、ク
ロムめっき、あるいは、モリブデン溶射などを施工して
高速運動に対する耐摩耗性を付与することが行なわれて
いる。(Prior Art) Conventionally, a piston ring used for various engines such as a gasoline engine and a diesel engine, for example, two compression rings (first and second rings) defining an upper chamber and a lower chamber of a piston, The three oil rings that scrape off the extra lubricant adhering to the inner peripheral surface of the cylinder are chrome-plated or molybdenum-sprayed on the surface that comes into sliding contact with the inner peripheral surface of the engine. Abrasion has been provided.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、近年、自動車、船舶、その他各種車輌
などの高速化や高負荷化、燃料の低質化、とくにエンジ
ンの高出力化とTBO（オーバーホール間隔）の長期化に
伴ない、ガス圧力、リングの慣性力、摩擦力、さらに潤
滑油を掻くための力などを受けるピストンリングとピス
トンのリングを嵌合する環状溝の摩耗量が増加してい
る。とくに、ピストンが鋳鉄又はアルミニウムで製作さ
れ、ピストンリング鋳鉄製であるために、シリンダのピ
ストンにより区画される上室と下室の急激な圧力変動に
よって、ピストンの環状溝内でピストンリングを踊る現
象であるリングラッターが発生し、ピストンリングが環
状溝の側壁と衝突して環状溝の側壁を摩耗し、これによ
って環状溝の幅が拡大し、さらにリングフラッターを促
進するという悪循環を生ずるという問題があり、ピスト
ンリング自体の摩耗量も増大するといった問題もあっ
た。尚オイルリングとエクスパンションスプリングとの
接触部も摩耗するという問題も有していた。(Problems to be solved by the invention) However, in recent years, automobiles, ships, other various vehicles, etc., have been increased in speed and load, reduced in fuel quality, especially in engine output and TBO (overhaul interval). Accordingly, the amount of wear of the piston ring and the annular groove that fits the piston ring, which receives gas pressure, the inertia of the ring, the frictional force, and the force for scraping the lubricating oil, has increased. In particular, because the piston is made of cast iron or aluminum and is made of piston ring cast iron, the phenomenon that the piston ring dances in the annular groove of the piston due to sudden pressure fluctuations in the upper chamber and the lower chamber defined by the piston of the cylinder Ring latter is generated, the piston ring collides with the side wall of the annular groove and wears the side wall of the annular groove, thereby increasing the width of the annular groove and causing a vicious cycle of promoting ring flutter. There is also a problem that the amount of wear of the piston ring itself increases. In addition, there is a problem that the contact portion between the oil ring and the expansion spring is also worn.
本発明は、前記問題を解決し、ピストンの環状溝周壁
面の摩耗を防止し得るとともにピストンリングの摩耗を
も防止し得る手段を得ることを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a means capable of preventing wear of a peripheral wall surface of an annular groove of a piston and also preventing wear of a piston ring.
（課題を解決するための手段） 本発明者は、前記問題を解決し、前記目的を達成する
ためには、少なくともピストンリングのシリンダライナ
との摺動面であるクロムめっき面を含むピストンの環状
溝に当接する面側に酸化クロム（III）皮膜を形成する
ことによって目的を達し得ることを見出して本発明を完
成するに至った。すなわち、本発明は、少なくともエン
ジンのシリンダ内面に摺接する面側にクロムめっきを施
し、前記クロムめっき部分を含み少なくともピストンの
環状溝と当接する面に酸化クロム（III）皮膜を形成し
てなるピストンリングである。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems and achieve the above object, the present inventor has proposed a ring-shaped piston including at least a chrome-plated surface which is a sliding surface of a piston ring with a cylinder liner. The present inventors have found that the object can be achieved by forming a chromium (III) oxide film on the surface contacting the groove, and completed the present invention. That is, the present invention provides a piston having a chromium (III) oxide film formed on at least a surface of the engine that is in sliding contact with the inner surface of a cylinder, and a chromium (III) film is formed on at least a surface including the chromium plating portion and in contact with the annular groove of the piston. It is a ring.
本発明におけるピストンリングは、一般に従来から使
用されている特殊鋳鉄、普通鋳鉄スチールなどで製作さ
れたものでよく、クロムめっきも、通常行なわれている
方法によってピストンリングのエンジンシリンダの内面
と摺接面に施せばよい。この場合めっき層をポーラス化
することが好ましい。The piston ring according to the present invention may be made of a special cast iron or a normal cast iron steel generally used in the related art, and chrome plating is also performed by sliding contact with the inner surface of the engine cylinder of the piston ring by a usual method. It can be applied to the surface. In this case, it is preferable to make the plating layer porous.
さらに、酸化クロム（III）（Cr2O3）皮膜は、第１、
第２リングの２つの圧縮リングにおいては、第１図に示
すように、クロムめっきを施した摺動面を含みピストン
の環状溝に当接する３面に形成すればよく、オイルリン
グにおいては、さらに、エクスパンションスプリングに
当接する面にも形成する。酸化クロム（III）皮膜の形
成は、クロム酸を水によって比重1.6〜1.75に調整したH
2CrO4濃水溶液中に浸漬し、表面に該溶液を塗布せし
め、乾燥した後加熱処理を行う。この塗布、乾燥、加熱
処理は２回以上反復して行うことが好ましい。Furthermore, chromium (III) oxide (Cr 2 O 3 )
As shown in FIG. 1, the two compression rings of the second ring may be formed on three surfaces including a chrome-plated sliding surface and in contact with the annular groove of the piston. , Also formed on the surface in contact with the expansion spring. The chromium (III) oxide film is formed by adjusting the chromic acid to a specific gravity of 1.6 to 1.75 with water.
It is immersed in a 2 CrO 4 concentrated aqueous solution, the solution is applied to the surface, dried, and then heated. It is preferable that the application, drying, and heat treatments are repeated twice or more.
次に、添付の図面に基づいて本発明ピストンリングの
構成を述べる。Next, the configuration of the piston ring of the present invention will be described based on the attached drawings.
第１図は、本発明ピストンリングの一実施例を圧縮リ
ングの一部の断面として示す側断面図、第２図は同じく
オイルリングの一部の断面として示す側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing one embodiment of the piston ring of the present invention as a partial cross section of a compression ring, and FIG. 2 is a side sectional view showing the same as a partial cross section of an oil ring.
１は、エンジンシリンダであり、２は、ピストンであ
り、頭部外周面側に環状溝３が形成されている。４は、
圧縮リングであって、エンジンシリンダ１の内面に摺接
する面に対応する外面５にはクロムめっき６が施されて
おり、このクロムめっき６部分を含めてピストン２の環
状溝３に当接する面に対応する外面７には酸化クロム
（III）皮膜が形成されている。なお、第２図に示すよ
うにオイルリングにおいては、さらにエクスパンション
スプリング９が圧接する面に対応する外面10にも酸化ク
ロム（III）皮膜を形成してある。1 is an engine cylinder, 2 is a piston, and an annular groove 3 is formed on the outer peripheral surface side of the head. 4 is
A chrome plating 6 is applied to an outer surface 5 of the compression ring corresponding to a surface that is in sliding contact with the inner surface of the engine cylinder 1, and a surface of the compression ring including the chromium plating 6 is in contact with the annular groove 3 of the piston 2. A chromium (III) oxide film is formed on the corresponding outer surface 7. As shown in FIG. 2, in the oil ring, a chromium (III) oxide film is further formed on the outer surface 10 corresponding to the surface on which the expansion spring 9 is pressed.
このようにして形成されたピストンリングの酸化クロ
ム（III）は、化学変化を利用して形成したものであ
り、母材との密接性が非常によいものであり、この皮膜
によってピストンの環状溝の周壁面のリングフラッター
等による摩耗エクスパンションスプリングの摩耗を防止
し得、同時にピストンリング自信の耐摩耗性を向上し得
るものである。The chromium (III) oxide of the piston ring formed in this manner is formed by utilizing a chemical change, and has very good close contact with the base material. Can prevent wear of the wear expansion spring due to ring flutter and the like on the peripheral wall surface, and at the same time, improve the wear resistance of the piston ring itself.
（実施例） 次に、本発明の実施例を述べる。(Example) Next, an example of the present invention will be described.
実施例１ ピストンリング素材として通常用いられている特殊鋳
鉄を使用して、外径100mm、内径92mm、厚さ2.5mmの圧縮
リング４のエンジンシリンダ１の内面に摺接する面に対
応する外面５に、クロムめっき６を施して（厚さ10μ
ｍ）研摩しついで、CrO3を水に溶解して調整した比重1.
75のクロム酸濃水溶液中に浸漬して溶液を塗布させ60℃
で30分乾燥後、徐々に昇温し400℃で90分間加熱処理し
た。この塗布〜加熱処理を更に５回繰返し処理すること
によりクロムめっき６部分および環状溝３に当接する面
に対応する外面７に、酸化クロム（III）皮膜８を形成
した。Example 1 Using a special cast iron generally used as a piston ring material, a compression ring 4 having an outer diameter of 100 mm, an inner diameter of 92 mm, and a thickness of 2.5 mm is formed on an outer surface 5 corresponding to a surface that slides on the inner surface of the engine cylinder 1. Chrome plating 6 (thickness 10μ)
m) After polishing, specific gravity adjusted by dissolving CrO 3 in water 1.
Dipped in 75% chromic acid concentrated aqueous solution
After drying for 30 minutes, the temperature was gradually raised and heat treatment was performed at 400 ° C. for 90 minutes. This coating-heating treatment was further repeated five times to form a chromium (III) oxide film 8 on the chromium plating 6 and the outer surface 7 corresponding to the surface in contact with the annular groove 3.
得られた本発明ピストンリング、及び、従来の同材質
製のピストンリングについてビッカース硬度を測定した
結果、５点の測定平均値で、本発明ピストンリングで
は、395mHVであり、従来のピストンリングでは、202mHV
であった。又、得られた本発明のピストンリング、及
び、従来の同材質製のピストンリングをとりつけたピス
トンをガソリンエンジンに装着して作動させ、ピストン
の環状溝、及び、ピストンリング表面の摩耗や傷などの
状態を観察した。その結果、本発明ピストンリングを取
り付けたピストンの環状溝にもピストンリング自体にも
何ら摩耗や傷は認められなかった。これに対して、従来
のピストンリングを取り付けたピストンの環状溝には、
摩耗がわずかに認められ、ピストンリング自体にも摩耗
や傷がわずかながらも認められた。As a result of measuring the Vickers hardness of the obtained piston ring of the present invention and the conventional piston ring made of the same material, the measured average value of five points was 395 mHV in the piston ring of the present invention, and in the conventional piston ring, 202mHV
Met. In addition, the obtained piston ring of the present invention and a conventional piston ring having the same piston ring made of the same material are mounted on a gasoline engine and operated, and the annular groove of the piston, and wear and scratches on the surface of the piston ring are obtained. Was observed. As a result, no wear or damage was observed on the annular groove of the piston to which the piston ring of the present invention was attached or on the piston ring itself. On the other hand, in the annular groove of the piston with the conventional piston ring attached,
Slight wear was noted and the piston ring itself was slightly worn and scratched.
実施例２ 実施例１と同様の特殊鋳鉄から形成した外径100mm、
内径92mm、厚さ4.5mmのオイルリングのエンジンシリン
ダの内面に摺接する面にクロムめっきを施して（厚さ10
0μｍ）に研磨し、ついで実施例１と同様にクロム酸濃
水溶液による含浸及び乾燥加熱処理を繰返し反復処理す
ることによってクロムめっき部分及び環状溝に当接する
面とエクスパンションスプリングが嵌装当接する面に厚
さ３μｍの酸化クロム（Cr2O3）皮膜を形成した。Example 2 An outer diameter of 100 mm formed from the same special cast iron as in Example 1,
Chrome plating is applied to the surface of the oil ring with an inner diameter of 92 mm and a thickness of 4.5 mm that is in sliding contact with the inner surface of the engine cylinder (thickness 10 mm).
0 μm), and then repeatedly and repeatedly impregnated with a chromic acid concentrated aqueous solution and dried and heated in the same manner as in Example 1. A chromium oxide (Cr 2 O 3 ) film having a thickness of 3 μm was formed.
得られた本発明のオイルリングと従来のオイルリング
をそれぞれディゼルエンジンに装置して作動させ合計20
00時間後オイルリングの表面及びエクスパンションスプ
リングの当接面の摩耗や傷などの状態を観察した結果、
本発明品に何らの異常も認められなかった。これに対し
て従来のオイルリングの当接面には摩耗や傷がわずかに
認められた。The obtained oil ring of the present invention and the conventional oil ring are each installed in a diesel engine and operated to a total of 20 oil rings.
As a result of observing the state of wear and scratches on the surface of the oil ring and the contact surface of the expansion spring after 00 hours,
No abnormality was observed in the product of the present invention. On the other hand, wear and scratches were slightly observed on the contact surface of the conventional oil ring.
（発明の効果） 本発明は、エンジンシリンダとの摺接する面側にクロ
ムめっきを施し、このクロムめっき部分及びその他の少
なくともピストンの環状溝と当接する面側には酸化クロ
ム（III）皮膜を形成したピストンリングであるから、
リングフラッター等が発生してもピストンの環状溝を摩
耗することを防止し得、リングフラッターの発生を抑え
得、更に、ピストンリング自体の摩耗やエクスパンショ
ンスプリングの摩耗を防止し得るものであって、きわめ
て大きな効果が認められる。(Effect of the Invention) According to the present invention, chromium plating is applied to the surface that comes into sliding contact with the engine cylinder, and a chromium (III) oxide film is formed on this chrome-plated portion and at least the surface that comes into contact with the annular groove of the piston. Because it is a piston ring
Even if ring flutter or the like occurs, it is possible to prevent wear of the annular groove of the piston, suppress occurrence of ring flutter, and further prevent wear of the piston ring itself and wear of the expansion spring, A very large effect is observed.
第１図は本発明に係る圧縮リングの断面図、第２図はオ
イルリングの断面図である。 １……エンジンシリンダ、２……ピストン、３……環状
溝、４……圧縮リング、５……外面、６……クロムめっ
き、７……外面、８……酸化クロム（III）皮膜、９…
…エクスパンションスプリング、10……外面。FIG. 1 is a sectional view of a compression ring according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of an oil ring. 1 ... engine cylinder, 2 ... piston, 3 ... annular groove, 4 ... compression ring, 5 ... outer surface, 6 ... chrome plating, 7 ... outer surface, 8 ... chromium (III) oxide film, 9 …
… Expansion spring, 10 …… outside.
Claims (1)
する面側にクロムめっきを施し、前記クロムめっき部分
を含み少なくともピストンの環状溝に当接する面側に酸
化クロム（III）皮膜を形成してなることを特徴とする
ピストンリング。1. A chromium (III) oxide film is formed on at least a surface of the engine which is in sliding contact with a cylinder inner surface, and a chromium (III) oxide film is formed on at least a surface of the piston including the chrome-plated portion and in contact with the annular groove of the piston. A piston ring.
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03113174A JPH03113174A (en) | 1991-05-14 |
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| JP1251104A Expired - Fee Related JP2823602B2 (en) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | piston ring |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823602B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140125849A (en) * | 2012-02-17 | 2014-10-29 | 페더럴-모걸 코오포레이숀 | Piston ring for an internal combustion engine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837168A (en) * | 1981-08-31 | 1983-03-04 | Riken Corp | Abrasion resistant metallic sliding member and its production |
| JPS59127858U (en) * | 1983-02-18 | 1984-08-28 | 日本ピストンリング株式会社 | piston ring |
| JPS6036759A (en) * | 1983-08-10 | 1985-02-25 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | Piston ring for internal-combustion engine |
| JPS6036552U (en) * | 1983-08-19 | 1985-03-13 | 三菱重工業株式会社 | piston ring |
| JPH0379863A (en) * | 1989-08-22 | 1991-04-04 | Riken Corp | Piston ring |
-
1989
- 1989-09-27 JP JP1251104A patent/JP2823602B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140125849A (en) * | 2012-02-17 | 2014-10-29 | 페더럴-모걸 코오포레이숀 | Piston ring for an internal combustion engine |
| KR101968490B1 (en) | 2012-02-17 | 2019-04-12 | 테네코 인코퍼레이티드 | Piston ring for an internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03113174A (en) | 1991-05-14 |
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