JP5568666B2 - 複層被膜組成物が施された内燃機関のピストン及び該ピストンの表面処理方法 - Google Patents
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Description
該下層被膜組成物の上面に、結合樹脂であるポリアミドイミド樹脂かポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂のいずれか1種あるいは2種を含むと共に、グラファイトまたは二硫化モリブデンのいずれか一方を含む固体潤滑剤の含有量を50〜95wt%とした上層被膜組成物を形成し、
前記上層被膜組成物が摩耗する前の条痕高さをaとした場合に、摩耗前の前記上層被膜組成物の膜厚t2がt2≧a−5μmの式を満足すると共に、
前記下層と上層の複層被膜組成物の膜厚を、5〜40μmに設定したことを特徴としている。
ピストン1は、図2に示すように、シリンダブロック2に形成されたほぼ円柱状のシリンダ壁面3に摺動自在に設けられ、該シリンダ壁面3と図外のシリンダヘッドとの間に燃焼室4を形成するようになっていると共に、ピストンピン5に連結されたコンロッド6を介して図外のクランクシャフトに連結されている。
まず、ピストン基材1aの表面を、溶剤脱脂やアルカリ脱脂などの前処理により油分や汚れを除去する。
また別の表面処理方法としては、複層被膜組成物20を形成すべきピストン基材1aの表面を、溶剤脱脂とアルカリ脱脂などの前処理により油分や汚れを除去する。
すなわち、外周面に条痕形状を有するピストン1において、前記下層被膜組成物22と上層被膜組成物21の膜厚をt1,t2とし、条痕高さをaとした場合には、以下の式を満足する。
結合樹脂としてポリアミドイミド樹脂(PAI)、固体潤滑剤としてグラファイト(GF)、二硫化モリブデン(MoS2)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の含有量を0〜95wt%まで変化させた。
1a…ピストン基材
3…シリンダ壁面
8…スラスト側スカート部
9…反スラスト側スカート部
20…複層被膜組成物
21…上層被膜組成物
22…下層被膜組成物
Claims (3)
- シリンダ壁面に摺動するピストンのスカート部の外周面に、ピストン基材の表面に被膜形成された下層被膜組成物と、該下層被膜組成物の上面に被膜形成された上層被膜組成物と、によって複層潤滑被膜が形成された内燃機関のピストンであって、
前記スカート部の外周面に条痕を有し、
前記下層被膜組成物と上層被膜組成物は、ともに結合樹脂であるポリアミドイミド樹脂かポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂のいずれか1種あるいは2種を含み、
前記下層被膜組成物は、グラファイトまたは二硫化モリブデンのいずれか一方を含む固体潤滑剤の含有量を50wt%以下とし、
前記上層被膜組成物は、グラファイトまたは二硫化モリブデンのいずれか一方を含む固体潤滑剤の含有量を50〜95wt%とし、
前記上層被膜組成物が摩耗する前の条痕高さをaとした場合に、摩耗前の前記上層被膜組成物の膜厚t2がt2≧a−5μmの式を満足すると共に、
前記下層と上層の複層被膜組成物の膜厚を、5〜40μmに設定したことを特徴とする内燃機関のピストン。 - 請求項1に記載の内燃機関のピストンであって、
前記上層被膜組成物の固体潤滑剤の含有量を60〜95wt%としたことを特徴とする内燃機関のピストン。 - シリンダ壁面に摺動するピストンのスカート部の外周面に、条痕を有するピストン基材の表面に、結合樹脂であるポリアミドイミド樹脂かポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂のいずれか1種あるいは2種を含むと共に、グラファイトまたは二硫化モリブデンのいずれか一方を含む固体潤滑剤の含有量を50wt%以下とした下層被膜組成物を形成した後、
該下層被膜組成物の上面に、結合樹脂であるポリアミドイミド樹脂かポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂のいずれか1種あるいは2種を含むと共に、グラファイトまたは二硫化モリブデンのいずれか一方を含む固体潤滑剤の含有量を50〜95wt%とした上層被膜組成物を形成し、
前記上層被膜組成物が摩耗する前の条痕高さをaとした場合に、摩耗前の前記上層被膜組成物の膜厚t2がt2≧a−5μmの式を満足すると共に、
前記下層と上層の複層被膜組成物の膜厚を、5〜40μmに設定したことを特徴とするピストンの表面処理方法。
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