JPS5893838A - エンジン用ピストン - Google Patents
エンジン用ピストンInfo
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- JPS5893838A JPS5893838A JP19192081A JP19192081A JPS5893838A JP S5893838 A JPS5893838 A JP S5893838A JP 19192081 A JP19192081 A JP 19192081A JP 19192081 A JP19192081 A JP 19192081A JP S5893838 A JPS5893838 A JP S5893838A
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- alumina
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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
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0448—Steel
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、互いに当接して相対的に摺動する二つの部材
の組合せに係り、更に詳細には一方の部材が複合材料に
て構成され他方の部材が鋼にて構成された二つの部材の
組合せに係る。
の組合せに係り、更に詳細には一方の部材が複合材料に
て構成され他方の部材が鋼にて構成された二つの部材の
組合せに係る。
各種機械の構成要素や部材に於ては、部分的に特別な機
械的特性を要求されることが多い。例えば、自動車用エ
ンジンに於ては、エンジンの性能に対する要求が高くな
るにつれて、ピストンの如き部材はその比強度や剛性が
優れていることに加えて、その摺動向が耐摩耗性に優れ
ていることが強く要請されるようになってきた。かかる
部材の比強度や耐摩耗性等を向上させる一つの手段とし
て、それらの部材を各種の無機質繊維等を強化材としア
ルミニウム合金の如き軽金属をマトリックスとする複合
材料にて構成することが試られている。かかる繊維強化
金属複合材料の一つとして、アルミナ質繊維を強化材と
し、アルミニウム、マグネシウム、又はそれらの合金を
マトリックスとする繊維強化金属複合材料は既に知られ
ており、かかる繊維強化金属複合材料によれば、それら
にて構成された部材の比強度や耐摩耗性等を向上させる
ことができる。
械的特性を要求されることが多い。例えば、自動車用エ
ンジンに於ては、エンジンの性能に対する要求が高くな
るにつれて、ピストンの如き部材はその比強度や剛性が
優れていることに加えて、その摺動向が耐摩耗性に優れ
ていることが強く要請されるようになってきた。かかる
部材の比強度や耐摩耗性等を向上させる一つの手段とし
て、それらの部材を各種の無機質繊維等を強化材としア
ルミニウム合金の如き軽金属をマトリックスとする複合
材料にて構成することが試られている。かかる繊維強化
金属複合材料の一つとして、アルミナ質繊維を強化材と
し、アルミニウム、マグネシウム、又はそれらの合金を
マトリックスとする繊維強化金属複合材料は既に知られ
ており、かかる繊維強化金属複合材料によれば、それら
にて構成された部材の比強度や耐摩耗性等を向上させる
ことができる。
しかし、互いに当接して相対的に摺動する二つの部材の
組合せに於て、その一方の部材を上述の如き繊維強化金
属複合材料にて構成した場合には、その他方の部材の材
質によってはその他方の部材の摩耗が著しく増大し、従
ってそれらを互いに当接して相対的に摺動する摺動部材
の組合せとして使用することはできない。
組合せに於て、その一方の部材を上述の如き繊維強化金
属複合材料にて構成した場合には、その他方の部材の材
質によってはその他方の部材の摩耗が著しく増大し、従
ってそれらを互いに当接して相対的に摺動する摺動部材
の組合せとして使用することはできない。
本願発明者等は、互いに当接して相対的に摺動する二つ
の部材の組合せであって、その一方の部材がアルミナ−
シリカ繊維を強化材としアルミニウム合金の如き軽金属
をマトリックスとするＩＩＡ雑強化金属複合材料にて構
成され、その他方の部材が鋼にて構成された部材の組合
せに於て、それら両方の部材の摩耗量を最小限に抑える
ためには、それらの材質の組合せとしては如何なるもの
が適・ 切であるかについて種々の実験的研究を行なっ
た結果、それぞれ特定の組成及び特定の性質を有するも
のでなければならないことを見出した。
の部材の組合せであって、その一方の部材がアルミナ−
シリカ繊維を強化材としアルミニウム合金の如き軽金属
をマトリックスとするＩＩＡ雑強化金属複合材料にて構
成され、その他方の部材が鋼にて構成された部材の組合
せに於て、それら両方の部材の摩耗量を最小限に抑える
ためには、それらの材質の組合せとしては如何なるもの
が適・ 切であるかについて種々の実験的研究を行なっ
た結果、それぞれ特定の組成及び特定の性質を有するも
のでなければならないことを見出した。
本発明は、本願発明者等が行なつた上述の如き実験的研
究の結！！得られた知見＆：Ｗき、一方の部材がアルミ
ナ−シリカｌｌｌ１１１を強化材としアルミニウム合金
の如き軽金属をマトリックスとする繊維強化金属複合材
料にて構成され、その他方の部材が鋼にて構成された互
いに当接して相対的に摺動する二つの部材の組合せであ
って、それら両方の部材の互いに他に対する摺動面に於
ける耐摩耗性が改善された二つの部材の組合せを提供す
ることを目的としている。
究の結！！得られた知見＆：Ｗき、一方の部材がアルミ
ナ−シリカｌｌｌ１１１を強化材としアルミニウム合金
の如き軽金属をマトリックスとする繊維強化金属複合材
料にて構成され、その他方の部材が鋼にて構成された互
いに当接して相対的に摺動する二つの部材の組合せであ
って、それら両方の部材の互いに他に対する摺動面に於
ける耐摩耗性が改善された二つの部材の組合せを提供す
ることを目的としている。
かかる目的は、本発明によれば、互いに当。接して相対
的に摺動する第一の部材と第二の部材との組合せにして
、前記第一の部材の少なくとも前記第二の部材に対する
摺動面部は４０〜５５ｗｔ％のアルミナと残部としての
シリカとよりなるアルミナ−シリカ５ｔｉｉを強化材と
しアルミニウム、マグネシウム、それらの合金よりなる
群より選択された金属をマトリックスとする複合材料に
て構成されており、前記第二の部材の少なくとも前記第
一の部材に対する摺動面部は硬さＨｖ （１０ｋｏ）
−２５０以上の鋼にて構成されていることを特徴とす
る部材の組合せによりて達成される。
的に摺動する第一の部材と第二の部材との組合せにして
、前記第一の部材の少なくとも前記第二の部材に対する
摺動面部は４０〜５５ｗｔ％のアルミナと残部としての
シリカとよりなるアルミナ−シリカ５ｔｉｉを強化材と
しアルミニウム、マグネシウム、それらの合金よりなる
群より選択された金属をマトリックスとする複合材料に
て構成されており、前記第二の部材の少なくとも前記第
一の部材に対する摺動面部は硬さＨｖ （１０ｋｏ）
−２５０以上の鋼にて構成されていることを特徴とす
る部材の組合せによりて達成される。
本発明によれば、互いに当接して相対的に摺動する二つ
の部材の組合せであって、それら両方の部材の互いに他
に対する摺動面は耐摩耗性に優れており、従ってそれら
両方の部材のそれぞれの摺動面に於ける摩耗量を最小限
に抑えることができ、しかもその一方の部材は比強度や
剛性などにも優れている如き部材のｉ合せを得ることが
できる。
の部材の組合せであって、それら両方の部材の互いに他
に対する摺動面は耐摩耗性に優れており、従ってそれら
両方の部材のそれぞれの摺動面に於ける摩耗量を最小限
に抑えることができ、しかもその一方の部材は比強度や
剛性などにも優れている如き部材のｉ合せを得ることが
できる。
本発明の一つの詳細な特徴によれば、前記他方の部材は
ピストンリングであり、前記一方の部材は該ピストンリ
ングを受入れるリング溝部が繊維強化金属複合材料にて
構成されたエンジン用ピストンであってよい。かかるピ
ストンとピストンリングとの組合せによれば、ピストン
のリング溝壁面及びピストンリング上下面両方の摩耗量
を最小限に抑えることができ、これにより長期に屋りエ
ンジンの正常な作動を確保することができる。
ピストンリングであり、前記一方の部材は該ピストンリ
ングを受入れるリング溝部が繊維強化金属複合材料にて
構成されたエンジン用ピストンであってよい。かかるピ
ストンとピストンリングとの組合せによれば、ピストン
のリング溝壁面及びピストンリング上下面両方の摩耗量
を最小限に抑えることができ、これにより長期に屋りエ
ンジンの正常な作動を確保することができる。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
まず、互いに当接して相対的に摺動する二つの部材の組
合せであって、その一方の部材がアルミナ−シリカ繊維
を強化材としアルミニウム合金の如き軽金属をマトリッ
クスとする繊維強化金属複合材料にて構成されており、
その他方の部材が鋼にて構成された部材の組合せに於て
、それぞれの部材の材質が如何なるものであるのが適切
であるかについそ本願発明者等が行なった摩耗試験につ
いて説明する。
合せであって、その一方の部材がアルミナ−シリカ繊維
を強化材としアルミニウム合金の如き軽金属をマトリッ
クスとする繊維強化金属複合材料にて構成されており、
その他方の部材が鋼にて構成された部材の組合せに於て
、それぞれの部材の材質が如何なるものであるのが適切
であるかについそ本願発明者等が行なった摩耗試験につ
いて説明する。
繊維径２．８μのアルミナ−シリカ織Ｉ（５５ｖｔ％Ａ
ｌ ！ Ｏｓ 、 ４５ｗｔ％８１ Ｑ、）をカサ密度
０、１６０／ａｍ”にて無作為に配向した繊維成形体を
強化材とし、アルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ＞
をマトリックスとする複合材料を製造し、大きさが１６
Ｘ６Ｘ１０■−であり、その一つの面（１６ｇ＋ｎｘ
１０Ｈ）を試験面とするブロック試験片を作成した。ま
た比較用として、繊維径３゜０ｕ（１）フルミナ繊維（
９５ｗｔ％Ａ ｌ ｔ Ｏｓ 、５ ｖｔ％Ｓｌｏりを
カサ密度０．１６６／ｃｍ” ニｉ：ｌ［作為に配向し
たｌｌｌ１成形体を強化材とし、アルミニウム合金（Ｊ
１８ｍ格ＡＣ８Ａ）をマトリックスとする複合材料、
及び繊維にて強化されていないアルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ規格ＡＣ８Ａ＞のみよりなる上述のブロック試験片と
同−寸法のブロック試験片を作成した。
ｌ ！ Ｏｓ 、 ４５ｗｔ％８１ Ｑ、）をカサ密度
０、１６０／ａｍ”にて無作為に配向した繊維成形体を
強化材とし、アルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ＞
をマトリックスとする複合材料を製造し、大きさが１６
Ｘ６Ｘ１０■−であり、その一つの面（１６ｇ＋ｎｘ
１０Ｈ）を試験面とするブロック試験片を作成した。ま
た比較用として、繊維径３゜０ｕ（１）フルミナ繊維（
９５ｗｔ％Ａ ｌ ｔ Ｏｓ 、５ ｖｔ％Ｓｌｏりを
カサ密度０．１６６／ｃｍ” ニｉ：ｌ［作為に配向し
たｌｌｌ１成形体を強化材とし、アルミニウム合金（Ｊ
１８ｍ格ＡＣ８Ａ）をマトリックスとする複合材料、
及び繊維にて強化されていないアルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ規格ＡＣ８Ａ＞のみよりなる上述のブロック試験片と
同−寸法のブロック試験片を作成した。
これらの試験片を順次摩擦摩耗試験機にセットし、相手
部材である外径３５−―、内径３０−１幅１（１−の鋼
（ＪＩＳ規格５ＵＳ４２０Ｊ２）製の円筒試験片の外周
面と接触させ、それら試験片の接触部に常温の潤滑油（
キャッスルモータオイル５Ｗ−３０＞を供給しつつ、押
圧力６０ｋｏ、回転数１６０ｒｐ−にて円筒試験片を１
時−回転させる摩耗試験を行なった。尚この摩耗試験に
於ては、熟処連により円筒試験片の硬さＨｖ（１０ｋｏ
）を２００．２５０，３５０．５００の４段階に設定し
、以下の表１に示すブロック試験片と円筒試験片との組
合せＡ〜Ｆについて試験を行なった。
部材である外径３５−―、内径３０−１幅１（１−の鋼
（ＪＩＳ規格５ＵＳ４２０Ｊ２）製の円筒試験片の外周
面と接触させ、それら試験片の接触部に常温の潤滑油（
キャッスルモータオイル５Ｗ−３０＞を供給しつつ、押
圧力６０ｋｏ、回転数１６０ｒｐ−にて円筒試験片を１
時−回転させる摩耗試験を行なった。尚この摩耗試験に
於ては、熟処連により円筒試験片の硬さＨｖ（１０ｋｏ
）を２００．２５０，３５０．５００の４段階に設定し
、以下の表１に示すブロック試験片と円筒試験片との組
合せＡ〜Ｆについて試験を行なった。
□
１ ： の せ
注：１）５５ｗｔ％Ａ ｌ ｔ Ｏ＠ 、４５ ｗｔ％
５ｌｏｔ２）ＪＩＳＩＩ格ＡＣ８Ａ ３）９５ｗｔ％Ａｌ ！ Ｏｓ 、 ５ｗｔ％８
１０゜４）ＪＩＳＩｉ格５ＵＳ４２０Ｊ２ 上述の摩耗試験の結果を第１図に示す。尚第１図に於て
、上半分はブロック試験片の摩耗量（摩耗痕深さμ）を
表しており、下半分は相手材である円−試験片の摩耗量
（摩耗減量−〇）を表しており、記号Ａ−Ｆはそれぞれ
玉揚の表１に於ける試験片の組合せＡ−Ｆに対応してい
る。
５ｌｏｔ２）ＪＩＳＩＩ格ＡＣ８Ａ ３）９５ｗｔ％Ａｌ ！ Ｏｓ 、 ５ｗｔ％８
１０゜４）ＪＩＳＩｉ格５ＵＳ４２０Ｊ２ 上述の摩耗試験の結果を第１図に示す。尚第１図に於て
、上半分はブロック試験片の摩耗量（摩耗痕深さμ）を
表しており、下半分は相手材である円−試験片の摩耗量
（摩耗減量−〇）を表しており、記号Ａ−Ｆはそれぞれ
玉揚の表１に於ける試験片の組合せＡ−Ｆに対応してい
る。
この第１図より、アルミニウム合金のみよりなるブロッ
ク試験片（Ｆ）はその摩耗■が非常に大きいのに対し、
強化細線にて強化されたアルミニウム合金よりなるブロ
ック試験片（Ａ−Ｅ）は、何れもアルミニウム合金のみ
よりなるブロック試験片（Ｆ）に比べその摩耗量が非常
に小さいことが解る。また相手材としての円筒試験片の
摩耗については、岨合せＡの円筒試験片は岨合せＦの円
筒試験片よりその摩耗量が大きいのに対し、硬さＨｖ（
１０ｋｌ）がそれぞれ２５０．３５０．５００である組
合せ８〜０の円筒試験片の摩耗量は、粗合せＦの場合と
同等若しくはそれよりも極く僅かに大きい程度であるこ
とが解る。また組合せＥの円筒試験片の摩耗量は組合せ
Ｂ−Ｄの場合よりも大きいことが解る。
ク試験片（Ｆ）はその摩耗■が非常に大きいのに対し、
強化細線にて強化されたアルミニウム合金よりなるブロ
ック試験片（Ａ−Ｅ）は、何れもアルミニウム合金のみ
よりなるブロック試験片（Ｆ）に比べその摩耗量が非常
に小さいことが解る。また相手材としての円筒試験片の
摩耗については、岨合せＡの円筒試験片は岨合せＦの円
筒試験片よりその摩耗量が大きいのに対し、硬さＨｖ（
１０ｋｌ）がそれぞれ２５０．３５０．５００である組
合せ８〜０の円筒試験片の摩耗量は、粗合せＦの場合と
同等若しくはそれよりも極く僅かに大きい程度であるこ
とが解る。また組合せＥの円筒試験片の摩耗量は組合せ
Ｂ−Ｄの場合よりも大きいことが解る。
また、４０〜６５１１１ｔ％のアルミナと残部としての
シリカとよりなる種々の組成のアルミナ−シリカ繊維を
強化材とし、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウ
ム合金をマトリックスとする複合材料にてブロック試験
片を作成し、上述の摩耗試験と同様の摩耗試験を行なう
たところ、第１図に示す＠栗と実質的に同様の傾向を示
す試験結果を得た。
シリカとよりなる種々の組成のアルミナ−シリカ繊維を
強化材とし、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウ
ム合金をマトリックスとする複合材料にてブロック試験
片を作成し、上述の摩耗試験と同様の摩耗試験を行なう
たところ、第１図に示す＠栗と実質的に同様の傾向を示
す試験結果を得た。
これらの摩耗試験の結果より、互いに当接して相対的に
摺動する二つの部材の組合せであって、その一方の部材
がアルミナ−シリカ繊維を強化材とし、アルミニウム合
金の如き軽金属をマトリックスとする複合材料にて構成
されており、その他方の部材が鋼材にて構成されている
如き二つの部材の組合せに於ては、前記一方の部材を構
成する複合材料は４０〜ｅｓｗｔ％のアルミナと残部と
してのシリカとよりなるアルミナ−シリカ繊維を強化材
とし、アルミニウム、マグネシウム、それらの合金より
なる群より選択された金属をマトリックスとする複合材
料であり、前記他方の部材を構成する鋼はその硬さ＋ｖ
（１０ｋａ）が２５０以上、更には３５０以上の鋼であ
ることが好ましいことが解る。
摺動する二つの部材の組合せであって、その一方の部材
がアルミナ−シリカ繊維を強化材とし、アルミニウム合
金の如き軽金属をマトリックスとする複合材料にて構成
されており、その他方の部材が鋼材にて構成されている
如き二つの部材の組合せに於ては、前記一方の部材を構
成する複合材料は４０〜ｅｓｗｔ％のアルミナと残部と
してのシリカとよりなるアルミナ−シリカ繊維を強化材
とし、アルミニウム、マグネシウム、それらの合金より
なる群より選択された金属をマトリックスとする複合材
料であり、前記他方の部材を構成する鋼はその硬さ＋ｖ
（１０ｋａ）が２５０以上、更には３５０以上の鋼であ
ることが好ましいことが解る。
次にエンジン用ピストンとピストンリングとの組合せに
対し適用された本発明による部材の組合せの具体的実施
例について説明する。
対し適用された本発明による部材の組合せの具体的実施
例について説明する。
第２図は上述の実施例を示す解重的縦断面図、１１３図
はその要部を示す解団的拡大部分縦断面図、第４図はピ
ストンリング（トップリング）を拡大して示す解団的部
分縦断面図である。これらの図に於て、１はピストンで
あり、アルミニウム合金（Ｊ Ｉｓ規格ＡＣ８Ａ）にて
構成されている。ピストン１の側部外周１ｉ２には、燃
焼ガスがピストン１とシリンダブロック３のシリンダＷ
ｒｌＪとの闇を経てエンジンの燃焼室より開演するのを
防止するフンスレッシ１ンリング４及び５を受入れる二
つのリング溝６及び７と、余分のオイルを掻落すオイル
リング８を受入れるリング１１９とが形成されている。
はその要部を示す解団的拡大部分縦断面図、第４図はピ
ストンリング（トップリング）を拡大して示す解団的部
分縦断面図である。これらの図に於て、１はピストンで
あり、アルミニウム合金（Ｊ Ｉｓ規格ＡＣ８Ａ）にて
構成されている。ピストン１の側部外周１ｉ２には、燃
焼ガスがピストン１とシリンダブロック３のシリンダＷ
ｒｌＪとの闇を経てエンジンの燃焼室より開演するのを
防止するフンスレッシ１ンリング４及び５を受入れる二
つのリング溝６及び７と、余分のオイルを掻落すオイル
リング８を受入れるリング１１９とが形成されている。
図示の実施例に於ては、ピストン１の側部外周面２に沿
うピストンヘッド１０よりトップリング溝６の下面１１
の下方までの部分は、繊維径３μのアルミナ−シリカ繊
維（５５ｗｔ％Ａｌ２Ｏ日、４５１１ｔ％８１０２）を
カサ密度０．１４ｇ／Ｃ１３にて無作為に配向してなる
繊維成形体を強化材とし、ピストン１の他の部分を構成
するアルミニウム合金ＣＪＩＳＩＩ格ＡＣ８Ａ＞をマト
リックスとする複合材料１２にて構成されている。
うピストンヘッド１０よりトップリング溝６の下面１１
の下方までの部分は、繊維径３μのアルミナ−シリカ繊
維（５５ｗｔ％Ａｌ２Ｏ日、４５１１ｔ％８１０２）を
カサ密度０．１４ｇ／Ｃ１３にて無作為に配向してなる
繊維成形体を強化材とし、ピストン１の他の部分を構成
するアルミニウム合金ＣＪＩＳＩＩ格ＡＣ８Ａ＞をマト
リックスとする複合材料１２にて構成されている。
この複合材料１２はトップリング４を受入れるトップリ
ング溝６の！面を郭定しており、またピストンの側部外
周面２に露出する部分にてトップランド１３及びセカン
ドランド１４の一部を郭定している。
ング溝６の！面を郭定しており、またピストンの側部外
周面２に露出する部分にてトップランド１３及びセカン
ドランド１４の一部を郭定している。
尚、かかるピストンはそれを鋳造するための鋳型のモー
ルドキャピテイ底壁上にＳ＊成形体を載置し、その鋳型
内に溶融アル、ミニラム合金を注湯し、その鋳型に液密
的に嵌合するプランジャによりアルミニウム合金を加圧
しつつ凝固させてピストン予成形体とし、それを熱処１
！（Ｔ６処理）した後所定の寸法に加工し、更にリング
溝６．７．９を形成することによって製造されてよい。
ルドキャピテイ底壁上にＳ＊成形体を載置し、その鋳型
内に溶融アル、ミニラム合金を注湯し、その鋳型に液密
的に嵌合するプランジャによりアルミニウム合金を加圧
しつつ凝固させてピストン予成形体とし、それを熱処１
！（Ｔ６処理）した後所定の寸法に加工し、更にリング
溝６．７．９を形成することによって製造されてよい。
上述の如きピストン１と互いに当接して相対的に囲動す
るトップリング４は、ステンレス１ｍ（Ｊ１８Ｍ１！５
ＵＳ４２０Ｊ２、硬さＨｖ（’１０ｋｏ）−４２０）に
て構成されている。特に図示の実施例は７°のキースト
ンリングとして構成されており、そのシリンダブロック
３のシリンダ壁面との囲動面部にモリブデン溶射層１５
が形成されたものである。
るトップリング４は、ステンレス１ｍ（Ｊ１８Ｍ１！５
ＵＳ４２０Ｊ２、硬さＨｖ（’１０ｋｏ）−４２０）に
て構成されている。特に図示の実施例は７°のキースト
ンリングとして構成されており、そのシリンダブロック
３のシリンダ壁面との囲動面部にモリブデン溶射層１５
が形成されたものである。
上述の如く構成されたピストンとピストンリングとを４
気筒４サイクルケイーゼルエンジンに組込み、下記の表
２に示す試験条件にて摩耗試験を行なった。
気筒４サイクルケイーゼルエンジンに組込み、下記の表
２に示す試験条件にて摩耗試験を行なった。
１λＩＬＩＪコし
使用エンジン： ４気筒４サイクル
デイーゼルエンジン
シリンダポア径： ９Ｑｍｍ
ストローク： ８６１１
圧縮比： ２１．５
排気量： ２１８８ｃｃ
使用燃料： 軽油
エンジン回転数： ５２００ ｒｐｍエンジン負荷：
フルロード 試験時間： ５００時園 ζ０摩耗試験の結果、トップリング溝６の上面１６及び
下面１１の摩耗量は共に５．５μであり、トップリング
４の下面１７の摩耗量は５．０μであることが解った。
フルロード 試験時間： ５００時園 ζ０摩耗試験の結果、トップリング溝６の上面１６及び
下面１１の摩耗量は共に５．５μであり、トップリング
４の下面１７の摩耗量は５．０μであることが解った。
この試験結果より、上述の実施例によるピストンとピス
トンリングとの岨合せによれば、現在汎用されているア
ルミニウム合金（Ｊ Ｉ Ｓｌｌ格ＡＣ８Ａ）製のピス
トンと鋳鉄製のピストンリング又は上下面がクロムめっ
きされた鋳鉄製ピストンリングとの組合せに比較して、
リング溝の摩耗量は１／４に低減され、またピストンリ
ング上下面の摩耗量はそれらの場合と同等に維持される
ことが解る。
トンリングとの岨合せによれば、現在汎用されているア
ルミニウム合金（Ｊ Ｉ Ｓｌｌ格ＡＣ８Ａ）製のピス
トンと鋳鉄製のピストンリング又は上下面がクロムめっ
きされた鋳鉄製ピストンリングとの組合せに比較して、
リング溝の摩耗量は１／４に低減され、またピストンリ
ング上下面の摩耗量はそれらの場合と同等に維持される
ことが解る。
更に上述の実機による摩耗試験と同様の摩耗試験を複合
材料中のアルミナ−シリカ繊維のアルミナ組成を種々に
変化させて行なったところ、アルミナの組成値が６５ｗ
ｔ％以上の場合にはトップリング下面の摩耗量が増大し
、またアルミナの組成値が４０！ｌＦｔ％以下の場合に
はトップリング溝下面の摩耗量が増大し、アルミナ−シ
リカ繊維にてアルミニウム合金を強化した効果を得るこ
とができないことが認められた。このことから、複合材
料の強化繊維としてアルミナ−シリカ繊維は４０〜ｅ５
ｖｔ％のアルミナと残部としてのシリカとよりなるもの
が好ましいことが解る。
材料中のアルミナ−シリカ繊維のアルミナ組成を種々に
変化させて行なったところ、アルミナの組成値が６５ｗ
ｔ％以上の場合にはトップリング下面の摩耗量が増大し
、またアルミナの組成値が４０！ｌＦｔ％以下の場合に
はトップリング溝下面の摩耗量が増大し、アルミナ−シ
リカ繊維にてアルミニウム合金を強化した効果を得るこ
とができないことが認められた。このことから、複合材
料の強化繊維としてアルミナ−シリカ繊維は４０〜ｅ５
ｖｔ％のアルミナと残部としてのシリカとよりなるもの
が好ましいことが解る。
以上に於ては本発明をピストンとピストンリングとの組
合せに対し適用された一つの実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、互いに当接して相対的に摺動する他の部材の組合せ
にも適用可能であることが理解されよう。
合せに対し適用された一つの実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、互いに当接して相対的に摺動する他の部材の組合せ
にも適用可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本願発明者等が行なった摩耗試験の結果を示す
グラフ、第２図はピストンとピストンリングとの組合せ
に対し適用された本発明による部材の組合せの一つの実
施例を示す解団的縦断面図、第３図は第２図に示された
実施例の要部を示す解団的拡大部分縦断面図、第４図は
ピストンリング（トップリング）を拡大して示す解団的
部分縦断面図である。 １・・・ピストン、２・・・側部外周面、３・・・シリ
ンダブ偏ツク、４・・・トップリング、５・・・セカン
ドリング、６・・・トップリング溝、７・・・セカンド
リング溝。 ８・・・オイルリング、９・・・リング溝、１０−・・
ピストンヘッド、１１・・・トップリング溝の下面、１
２・・・複合材料、１３・・・トップランド、１４・・
・セカンドランド、１５・・・モリブデン溶射層、１６
・・・トップリング溝の上面、１７・・・トップリング
の下面第１図 第２図 第３図 第４図
グラフ、第２図はピストンとピストンリングとの組合せ
に対し適用された本発明による部材の組合せの一つの実
施例を示す解団的縦断面図、第３図は第２図に示された
実施例の要部を示す解団的拡大部分縦断面図、第４図は
ピストンリング（トップリング）を拡大して示す解団的
部分縦断面図である。 １・・・ピストン、２・・・側部外周面、３・・・シリ
ンダブ偏ツク、４・・・トップリング、５・・・セカン
ドリング、６・・・トップリング溝、７・・・セカンド
リング溝。 ８・・・オイルリング、９・・・リング溝、１０−・・
ピストンヘッド、１１・・・トップリング溝の下面、１
２・・・複合材料、１３・・・トップランド、１４・・
・セカンドランド、１５・・・モリブデン溶射層、１６
・・・トップリング溝の上面、１７・・・トップリング
の下面第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- （１）互いに当接して相対的に摺動する第一の部材と第
二の部材との組合せにして、前記第一の部材の少なくと
も前記第二の部材に対する摺動面部は４０〜６５ｗｔ％
のアルミナと残部としてのシリカとよりなるアルミナ−
シリカ繊維を強化材としアルミニウム、マグネシウム、
それらの合金よりなる群より選択された金属をマトリッ
クスとする複合材料にて構成されており、前記第二の部
材の少なくとも前記第一の部材に対する摺動面一部は硬
さＨｖ （１０ｋｇ）−２５０以上の鋼にて構成されて
いることを特徴とする部材の組合せ。 （２、特許請求の範囲第１項の部材の組合せに於て、前
記第一の部材はエンジン用ピストンであり、前記第二の
部材はピストンリングであることを特徴とする部材の組
合せ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19192081A JPS5893838A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | エンジン用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19192081A JPS5893838A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | エンジン用ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893838A true JPS5893838A (ja) | 1983-06-03 |
| JPH0357173B2 JPH0357173B2 (ja) | 1991-08-30 |
Family
ID=16282639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19192081A Granted JPS5893838A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | エンジン用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893838A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5312446A (en) * | 1976-07-21 | 1978-02-03 | Kanebo Ltd | Deodrant for soy protein |
| JPS5440209A (en) * | 1977-09-07 | 1979-03-29 | Nippon Dia Clevite Co | Method of producing porous body of aluminum and alloys thereof |
| JPS5550447A (en) * | 1978-10-05 | 1980-04-12 | Honda Motor Co Ltd | Manufacture of fiber-reinforced magnesium alloy member |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19192081A patent/JPS5893838A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5312446A (en) * | 1976-07-21 | 1978-02-03 | Kanebo Ltd | Deodrant for soy protein |
| JPS5440209A (en) * | 1977-09-07 | 1979-03-29 | Nippon Dia Clevite Co | Method of producing porous body of aluminum and alloys thereof |
| JPS5550447A (en) * | 1978-10-05 | 1980-04-12 | Honda Motor Co Ltd | Manufacture of fiber-reinforced magnesium alloy member |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0357173B2 (ja) | 1991-08-30 |
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