JP2911665B2 - エンジンのピストン及びその製造方法 - Google Patents
エンジンのピストン及びその製造方法Info
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- JP2911665B2 JP2911665B2 JP3274836A JP27483691A JP2911665B2 JP 2911665 B2 JP2911665 B2 JP 2911665B2 JP 3274836 A JP3274836 A JP 3274836A JP 27483691 A JP27483691 A JP 27483691A JP 2911665 B2 JP2911665 B2 JP 2911665B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンのピストン、
特にアルミニューム合金製のピストンに関する。
特にアルミニューム合金製のピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】車両などのエンジンにおいては、アルミ
ニューム合金製のピストンが使用されることがある。
ニューム合金製のピストンが使用されることがある。
【０００３】この種のアルミニューム合金製ピストンを
高出力下で使用した場合には、高温の燃焼ガスにふれる
トップランド付近が高温となり、ピストン材から分離し
たアルミニュームがピストンリングに疑着し、この疑着
アルミニュームによってピストンリング溝に異常摩耗を
生じさせたり、リング溝の上下面の摩耗損失によりシー
ル性を阻害するなどの不都合がある。
高出力下で使用した場合には、高温の燃焼ガスにふれる
トップランド付近が高温となり、ピストン材から分離し
たアルミニュームがピストンリングに疑着し、この疑着
アルミニュームによってピストンリング溝に異常摩耗を
生じさせたり、リング溝の上下面の摩耗損失によりシー
ル性を阻害するなどの不都合がある。
【０００４】このような問題に対しては、例えば特開平
１−１９０９５１号公報に開示されているように、燃焼
室に近いトップリング溝の表面に硬質のアルマイト処理
層を形成すると共に、このアルマイト処理層の表面に初
晶シリコン粒子を分散晶出させるようにしたものがあ
る。これによれば、ピストンリング溝の耐摩耗性、耐ア
ルミニューム疑着性が向上することが期待される。
１−１９０９５１号公報に開示されているように、燃焼
室に近いトップリング溝の表面に硬質のアルマイト処理
層を形成すると共に、このアルマイト処理層の表面に初
晶シリコン粒子を分散晶出させるようにしたものがあ
る。これによれば、ピストンリング溝の耐摩耗性、耐ア
ルミニューム疑着性が向上することが期待される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の従来技術においては、次のような新たな問題を
発生することになる。
報記載の従来技術においては、次のような新たな問題を
発生することになる。
【０００６】すなわち、ピストンリング溝に形成された
アルマイト処理層は、硬度は大きいものの表面粗さが大
きいことから逆にクラックが発生しやすく、このため使
用初期にオイル消費量が増えたり、ブローバイガスによ
ってエンジン出力が低下することになるのである。
アルマイト処理層は、硬度は大きいものの表面粗さが大
きいことから逆にクラックが発生しやすく、このため使
用初期にオイル消費量が増えたり、ブローバイガスによ
ってエンジン出力が低下することになるのである。
【０００７】この発明はアルミニューム合金製ピストン
における上記の問題に対処するもので、耐摩耗性と初期
なじみ性とを両立させることを目的とする。
における上記の問題に対処するもので、耐摩耗性と初期
なじみ性とを両立させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１の発明（以下、第１発明という）に係るエンジンのピ
ストンは、アルミニューム合金製のピストン母材に設け
たピストンリング溝の表面に、上記ピストン母材中に含
まれるシリコン粒子が該母材の表面から突出分散した状
態で初期硬度が小さい析出硬化型メッキ層を形成したこ
とを特徴とする。
１の発明（以下、第１発明という）に係るエンジンのピ
ストンは、アルミニューム合金製のピストン母材に設け
たピストンリング溝の表面に、上記ピストン母材中に含
まれるシリコン粒子が該母材の表面から突出分散した状
態で初期硬度が小さい析出硬化型メッキ層を形成したこ
とを特徴とする。
【０００９】そして、本願の請求項２の発明（以下、第
２発明という）に係るエンジンのピストンは、アルミニ
ューム合金製のピストン母材に設けたピストンリング溝
の表面に、上記ピストン母材中に含まれるシリコン粒子
が該母材の表面から突出分散した状態で初期硬度が小さ
いニッケル・リンメッキ層を形成したことを特徴とす
る。
２発明という）に係るエンジンのピストンは、アルミニ
ューム合金製のピストン母材に設けたピストンリング溝
の表面に、上記ピストン母材中に含まれるシリコン粒子
が該母材の表面から突出分散した状態で初期硬度が小さ
いニッケル・リンメッキ層を形成したことを特徴とす
る。
【００１０】一方、本願の請求項３の発明（以下、第３
発明という）に係るエンジンのピストンの製造方法は、
アルミニューム合金製のピストン母材におけるピストン
リング溝の表面を除去してシリコン粒子を突出分散さ
せ、その後上記リング溝表面に初期硬度が小さい熱硬化
性の析出硬化型メッキ層を形成することを特徴とする。
発明という）に係るエンジンのピストンの製造方法は、
アルミニューム合金製のピストン母材におけるピストン
リング溝の表面を除去してシリコン粒子を突出分散さ
せ、その後上記リング溝表面に初期硬度が小さい熱硬化
性の析出硬化型メッキ層を形成することを特徴とする。
【００１１】
【作用】まず、第１発明に係るピストンによれば、アル
ミニューム合金製のピストン母材におけるピストンリン
グ溝の表面に形成される析出硬化型メッキ層は、初期硬
度が小さいことから良好な初期なじみ性が得られること
になる。また、該メッキ層にはピストン母材から突出し
た状態でシリコン粒子が分散配置されていることから、
適度の耐摩耗性も確保されることになる。
ミニューム合金製のピストン母材におけるピストンリン
グ溝の表面に形成される析出硬化型メッキ層は、初期硬
度が小さいことから良好な初期なじみ性が得られること
になる。また、該メッキ層にはピストン母材から突出し
た状態でシリコン粒子が分散配置されていることから、
適度の耐摩耗性も確保されることになる。
【００１２】そして、第２発明に係るピストンによれ
ば、メッキ性に優れたニッケル・リンメッキ層でピスト
ンリング溝を被覆しているので、良好な品質が得られる
ことになる。
ば、メッキ性に優れたニッケル・リンメッキ層でピスト
ンリング溝を被覆しているので、良好な品質が得られる
ことになる。
【００１３】また、第３発明に係るピストンの製造方法
によれば、ピストン母材におけるピストンリング溝の表
面に形成される析出硬化型メッキ層は初期硬度が小さい
ことから、良好な初期なじみ性が得られることになる。
また、該メッキ層にはピストン母材から突出した状態で
シリコン粒子が分散配置されていることから、適度の耐
摩耗性も確保されることになる。
によれば、ピストン母材におけるピストンリング溝の表
面に形成される析出硬化型メッキ層は初期硬度が小さい
ことから、良好な初期なじみ性が得られることになる。
また、該メッキ層にはピストン母材から突出した状態で
シリコン粒子が分散配置されていることから、適度の耐
摩耗性も確保されることになる。
【００１４】特に、この第３発明によれば、ピストン母
材の表面をシリコン粒子が突出するように除去するよう
になっているので、シリコン粒子が脱落することがな
く、これにより析出硬化型メッキ層にはシリコン粒子が
適度に分散されることになって、適切な初期硬度が確保
されることになる。
材の表面をシリコン粒子が突出するように除去するよう
になっているので、シリコン粒子が脱落することがな
く、これにより析出硬化型メッキ層にはシリコン粒子が
適度に分散されることになって、適切な初期硬度が確保
されることになる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１６】図１、図２において、この実施例にかかる
ピストン１の本体部分を構成するピストン母材２は、シ
リコンを１１〜１３重量％の範囲で含有するアルミニュ
ーム合金で形成されている。このピストン母材２の外周
面の上部には、コンプレッションリング３，４がそれぞ
れ係止されるトップリング溝５及びセカンドリング溝６
と、余分なオイルを掻き落とすためのオイルリング７が
係止されるサードリング溝８とが形成されている。
ピストン１の本体部分を構成するピストン母材２は、シ
リコンを１１〜１３重量％の範囲で含有するアルミニュ
ーム合金で形成されている。このピストン母材２の外周
面の上部には、コンプレッションリング３，４がそれぞ
れ係止されるトップリング溝５及びセカンドリング溝６
と、余分なオイルを掻き落とすためのオイルリング７が
係止されるサードリング溝８とが形成されている。
【００１７】そして、この実施例においては、上記ピス
トン母材２におけるトップリング溝５の上下面２ａ，２
ｂに、析出硬化型のニッケル・リンメッキ層９，９が形
成されている。このニッケル・リンメッキ層９には、図
３に示すように、ピストン母材２から上部が突出した状
態で初晶シリコン粒子１０…１０が分散配置されてい
る。
トン母材２におけるトップリング溝５の上下面２ａ，２
ｂに、析出硬化型のニッケル・リンメッキ層９，９が形
成されている。このニッケル・リンメッキ層９には、図
３に示すように、ピストン母材２から上部が突出した状
態で初晶シリコン粒子１０…１０が分散配置されてい
る。
【００１８】このようにピストン母材２におけるトップ
リング溝５の上下面２ａ，２ｂに、析出硬化型のニッケ
ル・リンメッキ層９，９が形成されていることから初期
硬度が小さく、これにより使用初期においても良好な初
期なじみ性が得られることになる。しかも、上記ニッケ
ル・リン・メッキ層９には、ピストン母材２から上部が
突出した状態で初晶シリコン粒子１０…１０が分散配置
されていることから、使用初期においても適度な耐摩耗
性が確保されることになる。
リング溝５の上下面２ａ，２ｂに、析出硬化型のニッケ
ル・リンメッキ層９，９が形成されていることから初期
硬度が小さく、これにより使用初期においても良好な初
期なじみ性が得られることになる。しかも、上記ニッケ
ル・リン・メッキ層９には、ピストン母材２から上部が
突出した状態で初晶シリコン粒子１０…１０が分散配置
されていることから、使用初期においても適度な耐摩耗
性が確保されることになる。
【００１９】そして、エンジンが運転状態となって燃焼
温度が上昇すると、その熱を受けて上記メッキ層９を構
成するリンとニッケルとが反応して析出硬化粒子（Ｎｉ
3Ｐ）が共析することになり、これによりニッケル・リ
ンメッキ層９の硬度が上昇することになる。
温度が上昇すると、その熱を受けて上記メッキ層９を構
成するリンとニッケルとが反応して析出硬化粒子（Ｎｉ
3Ｐ）が共析することになり、これによりニッケル・リ
ンメッキ層９の硬度が上昇することになる。
【００２０】次に、本実施例に係るピストンの製造方法
を説明する。
を説明する。
【００２１】まず、重力鋳造により得られたアルミニュ
ーム合金（ＪＩＳ ＡＣ８Ａ９）からなるピストン母材
２をＪＩＳで定められたＴ６処理法で熱処理した後、機
械加工によって形成したトップリング溝５の表面を電解
浴を用いて図４に示すように所定の厚さｔ1だけ電解除
去する。これにより、図５に示すように、ピストン母材
２中に含まれる初晶シリコン粒子１０…１０が、その上
部が露出した状態となる。
ーム合金（ＪＩＳ ＡＣ８Ａ９）からなるピストン母材
２をＪＩＳで定められたＴ６処理法で熱処理した後、機
械加工によって形成したトップリング溝５の表面を電解
浴を用いて図４に示すように所定の厚さｔ1だけ電解除
去する。これにより、図５に示すように、ピストン母材
２中に含まれる初晶シリコン粒子１０…１０が、その上
部が露出した状態となる。
【００２２】ここでピストン母材２の電解除去は、具体
的には次のように行われることになる。
的には次のように行われることになる。
【００２３】すなわち、比重１．４の過塩素酸水溶液と
氷酢酸とを１対３の割合で混合した電解液を電解浴に入
れ、この電解液にピストン母材２を浸漬して陽極とする
と共に、その外周を取り囲むようにアルミ板の陰極を配
置して、５０Ｖ、３Ａ／ｄｍ2、液音４０℃で２分間電
解処理する。そうすると、ピストン母材２が８μｍの厚
さだけ除去されることになる。その際、印加電圧は、陽
極としてのピストン母材２からガスが発生し始める電圧
よりも低く設定する。これにより、ピストン母材２にガ
スが付着せず均等に電解されることになる。また、初晶
シリコン粒子１０の電解速度が、ピストン母材２の溶解
速度よりも遅いことから、ピストン母材２が選択的に除
去されることになる。
氷酢酸とを１対３の割合で混合した電解液を電解浴に入
れ、この電解液にピストン母材２を浸漬して陽極とする
と共に、その外周を取り囲むようにアルミ板の陰極を配
置して、５０Ｖ、３Ａ／ｄｍ2、液音４０℃で２分間電
解処理する。そうすると、ピストン母材２が８μｍの厚
さだけ除去されることになる。その際、印加電圧は、陽
極としてのピストン母材２からガスが発生し始める電圧
よりも低く設定する。これにより、ピストン母材２にガ
スが付着せず均等に電解されることになる。また、初晶
シリコン粒子１０の電解速度が、ピストン母材２の溶解
速度よりも遅いことから、ピストン母材２が選択的に除
去されることになる。
【００２４】次いで、電解除去されたピストン母材２を
所定の亜鉛置換剤に浸漬し、２０℃の温度条件で１分間
放置することにより、露出面におけるアルミニュームを
亜鉛に置換する。
所定の亜鉛置換剤に浸漬し、２０℃の温度条件で１分間
放置することにより、露出面におけるアルミニュームを
亜鉛に置換する。
【００２５】その後、ピストン母材２を無電解メッキ溶
液（ＮｉＣｌ 2・６Ｈ2Ｏ ５×１０-2 ｍｏｌ／ｌ，Ｎａ
Ｈ2ＰＯ3 ３．６３×１０-2 ｍｏｌ／ｌ，ＰＨ ５．
８）に浸漬し、８０℃の温浴中で無電解メッキを施す。
これにより、リン含有量が７重量％のニッケル・リンメ
ッキ層９を得た。このニッケル・リンメッキ層９の皮膜
硬度はビッカース硬度（Ｈｖ）で６３０の値を示し、ピ
ストン母材の硬度（Ｈｖ１５０）より大きく、初晶シリ
コン粒子（Ｈｖ１０００）よりも小さくなった。このよ
うにニッケル・リンメッキの硬さを初晶シリコンよりも
小さくすることで、初期硬度が小さくなり、なじみ性が
向上することになる。
液（ＮｉＣｌ 2・６Ｈ2Ｏ ５×１０-2 ｍｏｌ／ｌ，Ｎａ
Ｈ2ＰＯ3 ３．６３×１０-2 ｍｏｌ／ｌ，ＰＨ ５．
８）に浸漬し、８０℃の温浴中で無電解メッキを施す。
これにより、リン含有量が７重量％のニッケル・リンメ
ッキ層９を得た。このニッケル・リンメッキ層９の皮膜
硬度はビッカース硬度（Ｈｖ）で６３０の値を示し、ピ
ストン母材の硬度（Ｈｖ１５０）より大きく、初晶シリ
コン粒子（Ｈｖ１０００）よりも小さくなった。このよ
うにニッケル・リンメッキの硬さを初晶シリコンよりも
小さくすることで、初期硬度が小さくなり、なじみ性が
向上することになる。
【００２６】ここで、上記メッキ層９に占めるリンの含
有量は、図６に示すように、重量百分率で５〜１０％の
範囲で適正な表面硬度が得られることになり、それより
もリンの含有量が少ないときには初期硬度が得られず、
またリンの含有量が多すぎるときには、脆性が大きくな
ってクラックが発生しやすくなって好ましくない。
有量は、図６に示すように、重量百分率で５〜１０％の
範囲で適正な表面硬度が得られることになり、それより
もリンの含有量が少ないときには初期硬度が得られず、
またリンの含有量が多すぎるときには、脆性が大きくな
ってクラックが発生しやすくなって好ましくない。
【００２７】また、ニッケル・リンメッキ層９の膜厚ｔ
2は５〜１０μｍの範囲が望ましい。これは、５μｍよ
り小さいと初晶シリコン粒子が露出することになって表
面粗さが低下し、逆に１０μｍを超えるとリング溝の外
周部分がエッジ効果によって肥大化し、要求クリアラン
スが確保されないおそれがあるからである。
2は５〜１０μｍの範囲が望ましい。これは、５μｍよ
り小さいと初晶シリコン粒子が露出することになって表
面粗さが低下し、逆に１０μｍを超えるとリング溝の外
周部分がエッジ効果によって肥大化し、要求クリアラン
スが確保されないおそれがあるからである。
【００２８】次に、このようにして得られたピストンを
実機を想定して加熱試験を行った実験結果について説明
すると、図７に示すように、当初Ｈｖ６３０を硬度を示
していたものが全開条件に相当する２３０℃付近ではニ
ッケル・リンメッキ層の硬度がＨｖ７９０まで硬化する
のが確認された。なお、この実験は複数の処理温度のも
とで１時間の間放置することにより行った。
実機を想定して加熱試験を行った実験結果について説明
すると、図７に示すように、当初Ｈｖ６３０を硬度を示
していたものが全開条件に相当する２３０℃付近ではニ
ッケル・リンメッキ層の硬度がＨｖ７９０まで硬化する
のが確認された。なお、この実験は複数の処理温度のも
とで１時間の間放置することにより行った。
【００２９】次に、初期なじみ性を確認するために行っ
た実験結果について説明する。
た実験結果について説明する。
【００３０】まず、ピストン母材と同質のアルミニュー
ム合金で、図８に示すように直径φが８０ｍｍの円盤１
１を成形するすると共に、その表面にニッケル・リンメ
ッキ層１２を形成した。そして、ニッケル・リンメッキ
層１２の上に、馬蹄形状に成形した摺動部材１３を当接
させた状態で上記円盤１１を回転させることにより、上
記摺動部材１３が当接する部分の表面粗さＲａの変化を
測定した。なお、上記摺動部材１３としては、図９，図
１０に示すように、横幅Ｗが３ｍｍ、接触部の半径ｒが
２ｍｍ、全高Ｈが８．５ｍｍ、全長Ｌが５ｍｍのものを
使用した。
ム合金で、図８に示すように直径φが８０ｍｍの円盤１
１を成形するすると共に、その表面にニッケル・リンメ
ッキ層１２を形成した。そして、ニッケル・リンメッキ
層１２の上に、馬蹄形状に成形した摺動部材１３を当接
させた状態で上記円盤１１を回転させることにより、上
記摺動部材１３が当接する部分の表面粗さＲａの変化を
測定した。なお、上記摺動部材１３としては、図９，図
１０に示すように、横幅Ｗが３ｍｍ、接触部の半径ｒが
２ｍｍ、全高Ｈが８．５ｍｍ、全長Ｌが５ｍｍのものを
使用した。
【００３１】そして、上記摺動部材１３と円盤１１との
面圧を１２Ｋｇ／ｍｍ2に保ちながら該円盤１１を周速
１０ｍ／ｓで回転させた。そして、実際の使用状態を想
定して１００℃の潤滑油を、円盤１１と摺動部材１３の
接触部分を供給した。
面圧を１２Ｋｇ／ｍｍ2に保ちながら該円盤１１を周速
１０ｍ／ｓで回転させた。そして、実際の使用状態を想
定して１００℃の潤滑油を、円盤１１と摺動部材１３の
接触部分を供給した。
【００３２】図１１にその実験結果を示す。すなわち、
当初においては表面粗さＲａが０．４５μｍであったも
のが、実験開始後には急激に低下し、６０分を超えるあ
たりから表面粗さＲａがほぼ一定状態になるのが確認さ
れた。なお、その際、硬度が小さいほど表面粗さＲａも
低下することも確認された。
当初においては表面粗さＲａが０．４５μｍであったも
のが、実験開始後には急激に低下し、６０分を超えるあ
たりから表面粗さＲａがほぼ一定状態になるのが確認さ
れた。なお、その際、硬度が小さいほど表面粗さＲａも
低下することも確認された。
【００３３】次に、上記のようにして得たピストンを用
いた実機試験の結果について説明する。
いた実機試験の結果について説明する。
【００３４】すなわち、供試素材としてピストン材にＨ
ｖ６１０のニッケル・リンメッキ層を形成したものと、
Ｈｖ１０１０のニッケル・リンメッキ層を形成したもの
と、無処理のものとを用意し、これらをＪＩＳ のＳＵ
Ｓ４４０Ｃで定められた素材を窒化処理して制作したリ
ング部材と組み合わせて、排気量が１６００ｃｃのエン
ジンに装着し、１５３時間の間連続運転させた後、ピス
トンにおけるトップリング溝とリング部材の摩耗量をそ
れぞれ測定した。
ｖ６１０のニッケル・リンメッキ層を形成したものと、
Ｈｖ１０１０のニッケル・リンメッキ層を形成したもの
と、無処理のものとを用意し、これらをＪＩＳ のＳＵ
Ｓ４４０Ｃで定められた素材を窒化処理して制作したリ
ング部材と組み合わせて、排気量が１６００ｃｃのエン
ジンに装着し、１５３時間の間連続運転させた後、ピス
トンにおけるトップリング溝とリング部材の摩耗量をそ
れぞれ測定した。
【００３５】その実験結果を図１２に示す。すなわち、
同図（ａ）に示すように、無処理のものではピストン部
材の摩耗量が約６０μｍと大きいのに対して、ニッケル
・リンメッキを施したものでは、同図（ｂ）（ｃ）に示
すように、摩耗量が低減されることが確認された。
同図（ａ）に示すように、無処理のものではピストン部
材の摩耗量が約６０μｍと大きいのに対して、ニッケル
・リンメッキを施したものでは、同図（ｂ）（ｃ）に示
すように、摩耗量が低減されることが確認された。
【００３６】なお、同図（ｃ）に示すように、ニッケル
・リンメッキの硬度が大きすぎると、リング材の摩耗量
を増加させることも判明した。このことから、ニッケル
・リンメッキの初期硬度が大きすぎてもいけないことい
う自明の事項も確認されることとなった。
・リンメッキの硬度が大きすぎると、リング材の摩耗量
を増加させることも判明した。このことから、ニッケル
・リンメッキの初期硬度が大きすぎてもいけないことい
う自明の事項も確認されることとなった。
【００３７】なお、ニッケル・ボロン（Ｎｉ−Ｂ）や、
ニッケル・コバルト・リン（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ）を用いて
析出効果型メッキ層を形成するようにしてもよい。
ニッケル・コバルト・リン（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ）を用いて
析出効果型メッキ層を形成するようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アルミニ
ューム合金製のピストン母材におけるピストンリング溝
の表面に形成される析出硬化型メッキ層は、初期硬度が
小さいことから良好な初期なじみ性が得られることにな
る。また、該メッキ層にはピストン母材から突出した状
態でシリコン粒子が分散配置されていることから、適度
の耐摩耗性も確保されることになる。
ューム合金製のピストン母材におけるピストンリング溝
の表面に形成される析出硬化型メッキ層は、初期硬度が
小さいことから良好な初期なじみ性が得られることにな
る。また、該メッキ層にはピストン母材から突出した状
態でシリコン粒子が分散配置されていることから、適度
の耐摩耗性も確保されることになる。
【００３９】そして、第２発明に係るピストンによれ
ば、メッキ性に優れたニッケル・リンメッキ層でピスト
ンリング溝を被覆しているので、良好な品質が得られる
ことになる。
ば、メッキ性に優れたニッケル・リンメッキ層でピスト
ンリング溝を被覆しているので、良好な品質が得られる
ことになる。
【００４０】また、第３発明に係るピストンの製造方法
によれば、ピストン母材におけるピストンリング溝の表
面に形成される析出硬化型メッキ層は初期硬度が小さい
ことから、良好な初期なじみ性が得られることになる。
また、該メッキ層にはピストン母材から突出した状態で
シリコン粒子が分散配置されていることから、適度の耐
摩耗性も確保されることになる。
によれば、ピストン母材におけるピストンリング溝の表
面に形成される析出硬化型メッキ層は初期硬度が小さい
ことから、良好な初期なじみ性が得られることになる。
また、該メッキ層にはピストン母材から突出した状態で
シリコン粒子が分散配置されていることから、適度の耐
摩耗性も確保されることになる。
【００４１】特に、この第３発明によれば、ピストン母
材の表面をシリコン粒子が突出するように除去するよう
になっているので、シリコン粒子が脱落することがな
く、これにより析出硬化型メッキ層にはシリコン粒子が
適度に分散されることになって、適切な初期硬度が確保
されることになる。
材の表面をシリコン粒子が突出するように除去するよう
になっているので、シリコン粒子が脱落することがな
く、これにより析出硬化型メッキ層にはシリコン粒子が
適度に分散されることになって、適切な初期硬度が確保
されることになる。
【図１】 実施例に係るピストンの全体図である。
【図２】 ピストンの要部拡大断面図である。
【図３】 ニッケル・リンメッキ層の周辺の拡大模式図
である。
である。
【図４】 ピストン母材の電解除去前の状態を示す拡大
模式図である。
模式図である。
【図５】 ピストン母材の電解除去後の状態を示す拡大
模式図である。
模式図である。
【図６】 ニッケル・リンメッキにおけるリン含有量と
皮膜硬度との関係を示すグラフである。
皮膜硬度との関係を示すグラフである。
【図７】 ニッケル・リンメッキにおける熱処理温度と
皮膜硬度との関係を示すグラフである。
皮膜硬度との関係を示すグラフである。
【図８】ニッケル・リンメッキの表面粗さの経時変化の
測定に用いた装置の概略構成図である。
測定に用いた装置の概略構成図である。
【図９】 摺動部材の側面図である。
【図１０】 摺動部材の正面図である。
【図１１】 ニッケル・リンメッキの表面粗さの経時変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
【図１２】 実機試験におけるリング部材とピストン部
材との摩耗量の関係を示すグラフである。
材との摩耗量の関係を示すグラフである。
１ ピストン ２ ピストン母材 ５ トップリング溝 ９ ニッケル・リンメッキ層 １０ 初晶シリコン粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02F 3/00
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニューム合金製のピストン母材に
設けたピストンリング溝の表面に、上記ピストン母材中
に含まれるシリコン粒子が該母材の表面から突出分散し
た状態で初期硬度が小さい析出硬化型メッキ層が形成さ
れていることを特徴とするエンジンのピストン。 - 【請求項２】 アルミニューム合金製のピストン母材に
設けたピストンリング溝の表面に、上記ピストン母材中
に含まれるシリコン粒子が該母材の表面から突出分散し
た状態で初期硬度が小さいニッケル・リンメッキ層が形
成されていることを特徴とするエンジンのピストン。 - 【請求項３】 アルミニューム合金製のピストン母材に
おけるピストンリング溝の表面を除去してシリコン粒子
を突出分散させ、その後上記リング溝表面に初期硬度が
小さい熱硬化性の析出硬化型メッキ層を形成することを
特徴とするエンジンのピストンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3274836A JP2911665B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | エンジンのピストン及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3274836A JP2911665B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | エンジンのピストン及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586972A JPH0586972A (ja) | 1993-04-06 |
| JP2911665B2 true JP2911665B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=17547264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3274836A Expired - Fee Related JP2911665B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | エンジンのピストン及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2911665B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011093339A1 (ja) | 2010-01-26 | 2011-08-04 | 日立化成工業株式会社 | 調光フィルム |
| AU2011211114B2 (en) | 2010-01-26 | 2014-03-27 | Resonac Corporation | Light control film |
| CZ303477B6 (cs) * | 2010-08-17 | 2012-10-10 | Vysoká škola chemicko - technologická v Praze | Zpusob prípravy tvrdých, tepelne odolných ochranných povlaku na slitinách Al-Si |
| JP6193302B2 (ja) * | 2015-05-25 | 2017-09-06 | 株式会社名光精機 | 軸流コンプレッサ用部材の製造方法、及び軸流コンプレッサ用部材 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP3274836A patent/JP2911665B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0586972A (ja) | 1993-04-06 |
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