JPH11287326A - アルミシリンダ用ピストンリング - Google Patents
アルミシリンダ用ピストンリングInfo
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- JPH11287326A JPH11287326A JP9208298A JP9208298A JPH11287326A JP H11287326 A JPH11287326 A JP H11287326A JP 9208298 A JP9208298 A JP 9208298A JP 9208298 A JP9208298 A JP 9208298A JP H11287326 A JPH11287326 A JP H11287326A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/26—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピストンリング自体も適度な耐摩耗性を有す
ると共に、相手攻撃性を緩和してアルミシリンダの摩耗
量を少なくし、アルミシリンダに適合するアルミシリン
ダ用ピストンリングを実現することである。 【解決手段】 母材を特殊鋼で構成し、摺動面には窒化
層が形成されるピストンリングであって、該母材はＣ：
０．４〜０．７５重量％、Ｃｒ：７．０〜１１．０重量
％を含有することを特徴とし、さらに好適には該窒化層
の硬さはＨｖ９００〜１０９０になっており、別の好適
な態様では該窒化層の表面に形成される化合物層は除去
される。
ると共に、相手攻撃性を緩和してアルミシリンダの摩耗
量を少なくし、アルミシリンダに適合するアルミシリン
ダ用ピストンリングを実現することである。 【解決手段】 母材を特殊鋼で構成し、摺動面には窒化
層が形成されるピストンリングであって、該母材はＣ：
０．４〜０．７５重量％、Ｃｒ：７．０〜１１．０重量
％を含有することを特徴とし、さらに好適には該窒化層
の硬さはＨｖ９００〜１０９０になっており、別の好適
な態様では該窒化層の表面に形成される化合物層は除去
される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミシリンダに組
み合わせて用いられるピストンリングの改良に関する。
なお、ここで云うアルミシリンダとはアルミニウムを主
成分とするアルミニウム合金で製造されたエンジンシリ
ンダを意味する。
み合わせて用いられるピストンリングの改良に関する。
なお、ここで云うアルミシリンダとはアルミニウムを主
成分とするアルミニウム合金で製造されたエンジンシリ
ンダを意味する。
【０００２】
【従来の技術】近年、とみに省資源化の要求により自動
車の重量を軽減して燃費節減及び自動車の運動性能の向
上を図るため自動車の軽量化が促進され、それに応じて
往復式内燃機関のシリンダライナ、即ちエンジンシリン
ダもアルミニウム合金で作られたアルミシリンダが用い
られるようになった。このアルミシリンダとしては、例
えば特開平９−１９７５７号公報に示すように、ダイキ
ャスト法等によりアルミニウム合金で鋳込む方式の過共
晶アルミニウム−珪素合金からなるものが知られてい
る。
車の重量を軽減して燃費節減及び自動車の運動性能の向
上を図るため自動車の軽量化が促進され、それに応じて
往復式内燃機関のシリンダライナ、即ちエンジンシリン
ダもアルミニウム合金で作られたアルミシリンダが用い
られるようになった。このアルミシリンダとしては、例
えば特開平９−１９７５７号公報に示すように、ダイキ
ャスト法等によりアルミニウム合金で鋳込む方式の過共
晶アルミニウム−珪素合金からなるものが知られてい
る。
【０００３】また、アルミシリンダに組み合わせて用い
られるピストンリングもその材質、形状、摺動面の被膜
材など、種々の面での改良が試みられ、該アルミシリン
ダの摺動面に適合するように改良されてきた。その代表
的なものでは、その材質としてクロムを１２〜１４％含
有するマルテンサイト系ステンレス鋼が多く使用され、
その摺動面に窒化処理が施されたピストンリングが用い
られているが、以下に記載するような問題点があった。
られるピストンリングもその材質、形状、摺動面の被膜
材など、種々の面での改良が試みられ、該アルミシリン
ダの摺動面に適合するように改良されてきた。その代表
的なものでは、その材質としてクロムを１２〜１４％含
有するマルテンサイト系ステンレス鋼が多く使用され、
その摺動面に窒化処理が施されたピストンリングが用い
られているが、以下に記載するような問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように摺動面に窒
化層が形成された従来のピストンリングはその窒化層の
硬さがＨｖ１１００〜１３００であり、従ってピストン
リング自体の耐摩耗性は良好であるが、相手材であるア
ルミシリンダに対する攻撃性が強く、そのためアルミシ
リンダの摩耗が多く、その寿命を比較的短くするという
問題点があった。
化層が形成された従来のピストンリングはその窒化層の
硬さがＨｖ１１００〜１３００であり、従ってピストン
リング自体の耐摩耗性は良好であるが、相手材であるア
ルミシリンダに対する攻撃性が強く、そのためアルミシ
リンダの摩耗が多く、その寿命を比較的短くするという
問題点があった。
【０００５】本発明の目的は上記従来技術の問題点を解
決することであって、それ故、それ自体良好な耐摩耗性
を備えると共に、アルミシリンダに対する攻撃性を抑え
て摩耗を少なくし、アルミシリンダに好適に適合するア
ルミシリンダ用ピストンリングを提供することである。
決することであって、それ故、それ自体良好な耐摩耗性
を備えると共に、アルミシリンダに対する攻撃性を抑え
て摩耗を少なくし、アルミシリンダに好適に適合するア
ルミシリンダ用ピストンリングを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するため、本発明によるアルミシリンダ用ピストンリン
グはアルミシリンダに組み合わせて用いられ、その摺動
面には窒化層が備えられる鉄系のピストンリングにおい
て、該ピストンリングの母材はＣ：０．４〜０．７５重
量％、Ｃｒ：７．０〜１１．０重量％を含有する特殊鋼
からなることを特徴としている。
するため、本発明によるアルミシリンダ用ピストンリン
グはアルミシリンダに組み合わせて用いられ、その摺動
面には窒化層が備えられる鉄系のピストンリングにおい
て、該ピストンリングの母材はＣ：０．４〜０．７５重
量％、Ｃｒ：７．０〜１１．０重量％を含有する特殊鋼
からなることを特徴としている。
【０００７】さらに本発明のアルミシリンダ用ピストン
リングの好適な態様では、その摺動面に備えられる窒化
層の硬さはＨｖ９００〜１０９０であることを特徴と
し、また別の好適な態様では、該窒化層の表面に形成さ
れる化合物層は除去されることを特徴としている。
リングの好適な態様では、その摺動面に備えられる窒化
層の硬さはＨｖ９００〜１０９０であることを特徴と
し、また別の好適な態様では、該窒化層の表面に形成さ
れる化合物層は除去されることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明によるアルミシリンダ
用ピストンリングの実施の形態及び実施例に関し説明す
る。本発明によるピストンリングも従来と同様に鉄系の
材料で構成され、好適には線材から作られ、及び少なく
もその摺動面には窒化層が形成される。なお、ここで云
う鉄系とは鋳鉄材及び鋼材の範疇を意味する。
用ピストンリングの実施の形態及び実施例に関し説明す
る。本発明によるピストンリングも従来と同様に鉄系の
材料で構成され、好適には線材から作られ、及び少なく
もその摺動面には窒化層が形成される。なお、ここで云
う鉄系とは鋳鉄材及び鋼材の範疇を意味する。
【０００９】特に、このピストンリングはアルミシリン
ダ、例えばＳｉ：１６〜２８、Ｍｇ：０．４５〜２．
０、Ｃｕ：３〜５、その他、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎお
よび残部Ａｌからなる母材で作られたアルミシリンダ、
に組み合わせて用いられるものとして、アルミシリンダ
の内壁に対する攻撃性が緩和されるように構成される。
そのため、このピストンリングはその摺動面に形成され
た窒化層の硬さが相手アルミニウム合金材に対し適度な
値になるような母材からなり、該母材は下記のように炭
素（Ｃ）量及びクロム（Ｃｒ）量を、従来のものに比し
適度に減少し、それによってクロム炭化物の形成が緩和
されている特殊鋼からなることを特徴としている。
ダ、例えばＳｉ：１６〜２８、Ｍｇ：０．４５〜２．
０、Ｃｕ：３〜５、その他、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎお
よび残部Ａｌからなる母材で作られたアルミシリンダ、
に組み合わせて用いられるものとして、アルミシリンダ
の内壁に対する攻撃性が緩和されるように構成される。
そのため、このピストンリングはその摺動面に形成され
た窒化層の硬さが相手アルミニウム合金材に対し適度な
値になるような母材からなり、該母材は下記のように炭
素（Ｃ）量及びクロム（Ｃｒ）量を、従来のものに比し
適度に減少し、それによってクロム炭化物の形成が緩和
されている特殊鋼からなることを特徴としている。
【００１０】即ち、本発明によるピストンリングの母材
は、Ｃ：０．４〜０．７５重量％、Ｃｒ：７．０〜１
１．０重量％を含有する特殊鋼からなる。これらの限定
理由を述べると、炭素は硬さ、強度を与えるために重要
な元素であると共に、微細な硬質クロム炭化物を形成す
ることにより耐摩耗性を向上させる元素であり、ピスト
ンリングとして使用する場合には０．４重量％未満では
機能を満足させることができない。また、０．７５重量
％を越えると板状の一次炭化物の析出が現れて相手材で
あるアルミシリンダ内周面に対する攻撃性が強まり、摩
耗を増大させるので、０．７５重量％以下に設定する必
要がある。
は、Ｃ：０．４〜０．７５重量％、Ｃｒ：７．０〜１
１．０重量％を含有する特殊鋼からなる。これらの限定
理由を述べると、炭素は硬さ、強度を与えるために重要
な元素であると共に、微細な硬質クロム炭化物を形成す
ることにより耐摩耗性を向上させる元素であり、ピスト
ンリングとして使用する場合には０．４重量％未満では
機能を満足させることができない。また、０．７５重量
％を越えると板状の一次炭化物の析出が現れて相手材で
あるアルミシリンダ内周面に対する攻撃性が強まり、摩
耗を増大させるので、０．７５重量％以下に設定する必
要がある。
【００１１】またクロムは基地に固溶して耐熱性や耐食
性を向上させ、一部は炭化物を形成して耐焼付性、耐摩
耗性を向上させる元素であるが、ピストンリングとして
使用する場合、炭素量とのバランスから７．０重量％未
満では機能を満足することができない。また、１１．０
重量％を越えると炭化物の析出が多くなり、相手材であ
るアルミシリンダ内周面に対する攻撃性が強まり、摩耗
を増大させる。更にピストンリングの成形時の加工性も
悪くなるので、１１．０重量％以下に設定する必要があ
るからである。
性を向上させ、一部は炭化物を形成して耐焼付性、耐摩
耗性を向上させる元素であるが、ピストンリングとして
使用する場合、炭素量とのバランスから７．０重量％未
満では機能を満足することができない。また、１１．０
重量％を越えると炭化物の析出が多くなり、相手材であ
るアルミシリンダ内周面に対する攻撃性が強まり、摩耗
を増大させる。更にピストンリングの成形時の加工性も
悪くなるので、１１．０重量％以下に設定する必要があ
るからである。
【００１２】このピストンリングも少なくも摺動面たる
外周面には窒化層が形成される。その窒化処理法として
はガス窒化、イオン窒化、塩浴窒化、浸硫窒化など、任
意のものであってよいが、好ましくはアンモニアガス雰
囲気又はアンモニアガスと窒素ガスの混合ガス雰囲気等
を用いるガス窒化法が用いられる。なお、所望により、
ピストンリングの全表面に窒化処理が施されてもよいこ
とは云うまでもない。
外周面には窒化層が形成される。その窒化処理法として
はガス窒化、イオン窒化、塩浴窒化、浸硫窒化など、任
意のものであってよいが、好ましくはアンモニアガス雰
囲気又はアンモニアガスと窒素ガスの混合ガス雰囲気等
を用いるガス窒化法が用いられる。なお、所望により、
ピストンリングの全表面に窒化処理が施されてもよいこ
とは云うまでもない。
【００１３】上記のように本発明によるピストンリング
の母材はクロム炭化物の形成を抑制するため炭素及びク
ロムの含有量を適度に減少したことにより、ピストンリ
ングの摺動面に形成される窒化層の硬さも緩和され、ア
ルミシリンダに適合し得る適度な値になるが、該窒化層
の硬さは好ましくはＨｖ９００〜１０９０になるように
調整される。その硬さがＨｖ９００未満ではピストンリ
ング自体の摩耗が多くなり、またＨｖ１０９０を越える
とアルミシリンダの内壁に対する攻撃性が強くなり過ぎ
て、最適な組み合わせとならないからである。なお、窒
化層の硬さ調整は母材の含有成分にも依存するが、窒化
処理法の条件コントロ−ルによっても或る程度可能であ
り、例えばガス窒化法による場合、ガス雰囲気の成分、
処理時間、処理温度等のコントロ−ルによっても行なわ
れ得る。
の母材はクロム炭化物の形成を抑制するため炭素及びク
ロムの含有量を適度に減少したことにより、ピストンリ
ングの摺動面に形成される窒化層の硬さも緩和され、ア
ルミシリンダに適合し得る適度な値になるが、該窒化層
の硬さは好ましくはＨｖ９００〜１０９０になるように
調整される。その硬さがＨｖ９００未満ではピストンリ
ング自体の摩耗が多くなり、またＨｖ１０９０を越える
とアルミシリンダの内壁に対する攻撃性が強くなり過ぎ
て、最適な組み合わせとならないからである。なお、窒
化層の硬さ調整は母材の含有成分にも依存するが、窒化
処理法の条件コントロ−ルによっても或る程度可能であ
り、例えばガス窒化法による場合、ガス雰囲気の成分、
処理時間、処理温度等のコントロ−ルによっても行なわ
れ得る。
【００１４】図１は窒化層の表面からの深さと硬さの関
係をグラフ表示したものであって、サンプルの窒化層は
アンモニアガス雰囲気中で５５０℃、５時間加熱による
ガス窒化処理法で形成されたものである。本発明による
ピストンリングの窒化層の硬さは、図１に示す硬さテス
トのデ−タに見られるように、８Ｃｒ鋼と１３Ｃｒ鋼の
ほぼ中間の値になっている。
係をグラフ表示したものであって、サンプルの窒化層は
アンモニアガス雰囲気中で５５０℃、５時間加熱による
ガス窒化処理法で形成されたものである。本発明による
ピストンリングの窒化層の硬さは、図１に示す硬さテス
トのデ−タに見られるように、８Ｃｒ鋼と１３Ｃｒ鋼の
ほぼ中間の値になっている。
【００１５】ピストンリングの摺動面における窒化層の
表面には所謂白層と云われるＮ濃度の高い薄い化合物層
が形成されるが、該化合物層はかたくて脆い材質の層で
あり、従って摺動時に破損し易く、破損すると摺動面の
摩耗を助長する。そのため該化合物層はラッピング加工
等の研削により除去するのが好ましい。次に本発明の実
施例の耐摩耗性を評価するためのリグ試験による結果を
示す。図２はリグ試験機を図式的に示すもので、油槽１
内にアルミシリンダとしてのアルミ製ボア材２を浸漬し
水平に支持して回転させ、該ボア材の外周面頂部に対し
サンプルとしてのピストンリング材３を接触させ、該ピ
ストンリング材の上に鉛直方向の荷重Ｗを負荷すること
によって評価した。
表面には所謂白層と云われるＮ濃度の高い薄い化合物層
が形成されるが、該化合物層はかたくて脆い材質の層で
あり、従って摺動時に破損し易く、破損すると摺動面の
摩耗を助長する。そのため該化合物層はラッピング加工
等の研削により除去するのが好ましい。次に本発明の実
施例の耐摩耗性を評価するためのリグ試験による結果を
示す。図２はリグ試験機を図式的に示すもので、油槽１
内にアルミシリンダとしてのアルミ製ボア材２を浸漬し
水平に支持して回転させ、該ボア材の外周面頂部に対し
サンプルとしてのピストンリング材３を接触させ、該ピ
ストンリング材の上に鉛直方向の荷重Ｗを負荷すること
によって評価した。
【００１６】この評価試験にはアルミ製ボア材２として
２つのサンプル（１）、（２）が用いられ、それらの含
有成分（重量％）を下記の表１に示す。なお、この表に
は省略されているが、各サンプルには微量のＦｅ、Ｍ
ｎ、Ｎｉ、Ｚｎが含まれる。本発明のピストンリング材
３の含有成分（重量％）は表２に示す通りであり、ボア
材２に対する摺動面にはそれぞれ窒化層が形成され、該
窒化層の硬さはそれぞれＨｖ１０００である。
２つのサンプル（１）、（２）が用いられ、それらの含
有成分（重量％）を下記の表１に示す。なお、この表に
は省略されているが、各サンプルには微量のＦｅ、Ｍ
ｎ、Ｎｉ、Ｚｎが含まれる。本発明のピストンリング材
３の含有成分（重量％）は表２に示す通りであり、ボア
材２に対する摺動面にはそれぞれ窒化層が形成され、該
窒化層の硬さはそれぞれＨｖ１０００である。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】上記リグ試験機において、ボア材２の周
速：１ｍ／ｓｅｃ、荷重Ｗ：８０ｋｇｆ、油槽２内の油
温：８０℃、とし、７時間にわたり耐久テストを行な
い、耐摩耗性を評価した。また、このテストにおいて同
じ条件で比較材として、２つの従来例（１）、（２）に
ついても試験を行ない、図３及び図４に示す結果が得ら
れた。なお、上記の従来例（１）は従来の標準品として
摺動面にクロムメッキを施したものであり、従来例
（２）はＣｒ１３重量％、硬さＨｖ１２２０のものであ
る。
速：１ｍ／ｓｅｃ、荷重Ｗ：８０ｋｇｆ、油槽２内の油
温：８０℃、とし、７時間にわたり耐久テストを行な
い、耐摩耗性を評価した。また、このテストにおいて同
じ条件で比較材として、２つの従来例（１）、（２）に
ついても試験を行ない、図３及び図４に示す結果が得ら
れた。なお、上記の従来例（１）は従来の標準品として
摺動面にクロムメッキを施したものであり、従来例
（２）はＣｒ１３重量％、硬さＨｖ１２２０のものであ
る。
【００２０】図３から明らかなように、従来例（１）で
はボア材の摩耗量は少ないが、ピストンリング材自体の
摩耗量が大きく、また従来例（２）はピストンリング材
自体の摩耗量は少ないが、相手材たるボア材の摩耗量が
多くなる。これに対し、本発明品たるサンプル（１）は
それ自体の摩耗量は従来例（２）より僅かに多くなる
が、ボア材の摩耗量は減少し、従ってピストンリング材
の摩耗量と相手材たるボア材の摩耗量はバランスのとれ
たものになっている。
はボア材の摩耗量は少ないが、ピストンリング材自体の
摩耗量が大きく、また従来例（２）はピストンリング材
自体の摩耗量は少ないが、相手材たるボア材の摩耗量が
多くなる。これに対し、本発明品たるサンプル（１）は
それ自体の摩耗量は従来例（２）より僅かに多くなる
が、ボア材の摩耗量は減少し、従ってピストンリング材
の摩耗量と相手材たるボア材の摩耗量はバランスのとれ
たものになっている。
【００２１】また、本発明品のサンプル（２）に関して
は図４に示すように、図３に示すものと同様に従来例
（１）はボア材の摩耗量はそれ程でもないが、ピストン
リング自体の摩耗量が大きく、及び従来例（２）はピス
トンリング材自体の摩耗量はそれ程でもないが、ボア材
の摩耗量が著しくなる。これに対し、サンプル（２）で
はピストンリング材自体の摩耗量は従来例のいずれより
も少なく、及びボア材の摩耗量もいずれの従来例よりも
少なく、ピストンリング材の摩耗量とその相手材たるボ
ア材の摩耗量は良好にバランスのとれたものになってい
る。
は図４に示すように、図３に示すものと同様に従来例
（１）はボア材の摩耗量はそれ程でもないが、ピストン
リング自体の摩耗量が大きく、及び従来例（２）はピス
トンリング材自体の摩耗量はそれ程でもないが、ボア材
の摩耗量が著しくなる。これに対し、サンプル（２）で
はピストンリング材自体の摩耗量は従来例のいずれより
も少なく、及びボア材の摩耗量もいずれの従来例よりも
少なく、ピストンリング材の摩耗量とその相手材たるボ
ア材の摩耗量は良好にバランスのとれたものになってい
る。
【００２２】なお、図２からも明らかなように、リグ試
験ではボア材の摩耗量はその半径の減少量として表され
るのに対し、ピストンリング材はボア材に対し常に一箇
所で接触するためその摩耗量は該接触位置での厚さの減
少量として表される。従って、図３及び図４に示すテス
ト結果ではボア材の摩耗量に比しピストンリング材の摩
耗量は約１０倍になっているが、実機のようにピストン
リング材をボア材の内周壁に沿って軸線方向に摺動させ
た場合、ボア材に対するピストンリング材の相対摩耗量
はこのテスト結果よりは著しく小さくなり、ほぼ１／１
０もしくはそれ以下になることが予想される。それ故、
図３及び図４においてボア材の摩耗量単位に対しピスト
ンリング材の摩耗量単位がその１０倍で目もられている
が、その単位差でのグラフ表示において摩耗量が適度に
バランスすることは、ピストンリング材とボア材がバラ
ンス良く摩耗することを示している。
験ではボア材の摩耗量はその半径の減少量として表され
るのに対し、ピストンリング材はボア材に対し常に一箇
所で接触するためその摩耗量は該接触位置での厚さの減
少量として表される。従って、図３及び図４に示すテス
ト結果ではボア材の摩耗量に比しピストンリング材の摩
耗量は約１０倍になっているが、実機のようにピストン
リング材をボア材の内周壁に沿って軸線方向に摺動させ
た場合、ボア材に対するピストンリング材の相対摩耗量
はこのテスト結果よりは著しく小さくなり、ほぼ１／１
０もしくはそれ以下になることが予想される。それ故、
図３及び図４においてボア材の摩耗量単位に対しピスト
ンリング材の摩耗量単位がその１０倍で目もられている
が、その単位差でのグラフ表示において摩耗量が適度に
バランスすることは、ピストンリング材とボア材がバラ
ンス良く摩耗することを示している。
【００２３】ここで表現されるピストンリング、即ち本
発明が関連するピストンリングは第１圧力リング（トッ
プリング）、第２圧力リング及びオイルリング、さらに
は組み合わせオイルリングのサイドレ−ル（３ピ−スタ
イプ、２ピ−スタイプを含む）を包含する。従って、本
発明は第１圧力リングとして実施しても良いし、第２圧
力リングとして実施しても良く、又はオイルリングとし
て、或いは組み合わせオイルリングのサイドレ−ルとし
て実施しても良い。
発明が関連するピストンリングは第１圧力リング（トッ
プリング）、第２圧力リング及びオイルリング、さらに
は組み合わせオイルリングのサイドレ−ル（３ピ−スタ
イプ、２ピ−スタイプを含む）を包含する。従って、本
発明は第１圧力リングとして実施しても良いし、第２圧
力リングとして実施しても良く、又はオイルリングとし
て、或いは組み合わせオイルリングのサイドレ−ルとし
て実施しても良い。
【００２４】また、第１圧力リングは気密性が重要視さ
れ、第２圧力リングは気密性と共に潤滑油のかき落し性
能が要求され、またオイルリング及びそのサイドレ−ル
は潤滑油のかき落し性能が要求されるなど、ピストンリ
ングの部位によりその役割が異なるが、このピストンリ
ングは所望により、その役割を遂行するのに最適な形状
に成形され得る。
れ、第２圧力リングは気密性と共に潤滑油のかき落し性
能が要求され、またオイルリング及びそのサイドレ−ル
は潤滑油のかき落し性能が要求されるなど、ピストンリ
ングの部位によりその役割が異なるが、このピストンリ
ングは所望により、その役割を遂行するのに最適な形状
に成形され得る。
【００２５】
【発明の効果】上記のテスト結果からも明らかなよう
に、本発明によれば、ピストン自体も適度な耐摩耗性を
備えると共に、ピストンリングの母材の炭素及びクロム
の含有量を適度に下げてクロム炭化物の形成を抑えてい
るので、その摺動面に形成される窒化層の硬さが緩和さ
れ、従って相手攻撃性が緩和される。そのためアルミシ
リンダ内周面の摩耗が少なくなり、アルミシリンダに対
するピストンリングのバランスのとれた最適の組み合わ
せが達成される。また、本発明のピストンリングは高価
なクロムの含有量が従来品に比し減少されているので、
コストの低減が可能である。
に、本発明によれば、ピストン自体も適度な耐摩耗性を
備えると共に、ピストンリングの母材の炭素及びクロム
の含有量を適度に下げてクロム炭化物の形成を抑えてい
るので、その摺動面に形成される窒化層の硬さが緩和さ
れ、従って相手攻撃性が緩和される。そのためアルミシ
リンダ内周面の摩耗が少なくなり、アルミシリンダに対
するピストンリングのバランスのとれた最適の組み合わ
せが達成される。また、本発明のピストンリングは高価
なクロムの含有量が従来品に比し減少されているので、
コストの低減が可能である。
【００２６】とくにピストンリングの摺動面に形成され
る窒化層の硬さをＨｖ９００〜１０９０にすることによ
り、アルミシリンダに対する相手攻撃性は一層適切な値
となり、アルミシリンダに対する適合性をさらに好適な
ものにする。また、ピストンリングの摺動面の窒化層表
面に形成される化合物層を除去することにより、アルミ
シリンダとピストンリング相互の摺動面の摩耗を緩和す
るので、両者の耐久性を向上する利点がある。
る窒化層の硬さをＨｖ９００〜１０９０にすることによ
り、アルミシリンダに対する相手攻撃性は一層適切な値
となり、アルミシリンダに対する適合性をさらに好適な
ものにする。また、ピストンリングの摺動面の窒化層表
面に形成される化合物層を除去することにより、アルミ
シリンダとピストンリング相互の摺動面の摩耗を緩和す
るので、両者の耐久性を向上する利点がある。
【図１】本発明によるピストンリングと比較材としての
従来例の両者の窒化層の硬さ特性を示すグラフである。
従来例の両者の窒化層の硬さ特性を示すグラフである。
【図２】耐摩耗性テストに用いられるリグ試験機を示す
概略図である。
概略図である。
【図３】本発明のピストンリングの第１例と相手材とし
てのアルミシリンダの摩耗量を、従来例との比較のもと
に示したグラフである。
てのアルミシリンダの摩耗量を、従来例との比較のもと
に示したグラフである。
【図４】本発明のピストンリングの第２例に関し従来例
と共に摩耗量を示した、図３に類似のグラフである。
と共に摩耗量を示した、図３に類似のグラフである。
１：油槽、２：ボア材、３：ピストンリング材
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミシリンダに組み合わされて用いら
れ、その摺動面には窒化層が備えられるピストンリング
において、 前記ピストンリングの母材は 炭素（Ｃ）：０．４〜０．７５重量％ クロム（Ｃｒ）：７．０〜１１．０重量％ を含有する特殊鋼からなることを特徴とするアルミシリ
ンダ用ピストンリング。 - 【請求項２】前記窒化層の硬さはＨｖ９００〜１０９０
であることを特徴とする請求項１に記載のアルミシリン
ダ用ピストンリング。 - 【請求項３】 前記窒化層の表面に形成される化合物層
は除去されていることを特徴とする請求項１もしくは請
求項２に記載のアルミシリンダ用ピストンリング。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9208298A JPH11287326A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | アルミシリンダ用ピストンリング |
| DE1999111533 DE19911533B4 (de) | 1998-04-03 | 1999-03-16 | Kolbenring, insbesondere ein solcher für einen Aluminiumzylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9208298A JPH11287326A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | アルミシリンダ用ピストンリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11287326A true JPH11287326A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=14044534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9208298A Pending JPH11287326A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | アルミシリンダ用ピストンリング |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11287326A (ja) |
| DE (1) | DE19911533B4 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7493882B2 (en) | 2006-08-31 | 2009-02-24 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | Combination of a cylinder liner and a piston ring |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4185534B2 (ja) | 2006-07-20 | 2008-11-26 | 本田技研工業株式会社 | エンジン |
Family Cites Families (7)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6159066A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-26 | Nippon Piston Ring Co Ltd | オイルリング用サイドレ−ル |
| US4817578A (en) * | 1986-07-31 | 1989-04-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| JP2552638B2 (ja) * | 1987-05-29 | 1996-11-13 | 株式会社 リケン | ピストンリング |
| JPH0763266A (ja) * | 1993-08-25 | 1995-03-07 | Nippon Piston Ring Co Ltd | ピストンリング |
| DE4437719B4 (de) * | 1994-10-21 | 2004-12-09 | Bayerische Motoren Werke Ag | Herstellverfahren für einen in Leichtmetall gegossenen Brennkraftmaschinen-Zylinderblock |
| DE19523484C2 (de) * | 1995-06-28 | 2002-11-14 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Herstellen einer Zylinderlaufbüchse aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium-Legierung zum Eingießen in ein Kurbelgehäuse einer Hubkolbenmaschine und danach hergestellte Zylinderlaufbüchse |
| US6224687B1 (en) * | 1997-08-11 | 2001-05-01 | Hitachi Metals, Ltd. | Piston ring material and piston ring with excellent scuffing resistance and workability |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP9208298A patent/JPH11287326A/ja active Pending
-
1999
- 1999-03-16 DE DE1999111533 patent/DE19911533B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7493882B2 (en) | 2006-08-31 | 2009-02-24 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | Combination of a cylinder liner and a piston ring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19911533A1 (de) | 1999-10-14 |
| DE19911533B4 (de) | 2005-11-10 |
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