JPS62270868A - 低フリクシヨンピストンの製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低フリクションピストンの製造方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

摩擦損失を大幅に低減するようにしたピストンがある。

このようなピストンは、低フリクションピストンと呼ば
れている。

低フリクションピストンは、１９８５年３月２７日のロ
ンドンのオードナツーミーティングにおける講演におい
て紹介された。この講演内容を記載した公知技術文献と
して、プロシーディングインスティテユーション　メカ
ニカル　エンジニアリング　１９９−９Ｎ　　Ｎｏ、３
Ａの「セラミックテクノロジー　アプリケーション　ツ
ー　エンジン　コンポーネント」（著者：ティー・ニー
・バーカー）がある。

低フリクションピストンでは、スカート部のスラスト部
分と反スラスト部分とにそれぞれ三つの突出摺動部が設
けられている。低フリクションピストンはこの突出摺動
部でシリンダポアの内壁面に当接するようにされている
。

低フリクションピストンが摩擦損失が少ないのは、突出
摺動部でシリンダポアの内壁面と接触するので、接触面
積が小さく、従って、摩擦力が小さいからである。

低フリクションピストンの突出摺動部は、従来。

スカート部を刃物で切削加工することによって形成され
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の製造方法では。

少量の低フリクションピストンを製造するのは可能であ
るが、量産には向かなかった。なぜならば。

スカート部に突出摺動部を切削加工で形成するのは非常
に手間が掛かる作業であるからである。

自動車は量産品であるために、低フリクションピストン
の量産可能な製造方法が切望されている。

本発明は、このような従来の技術の問題点を解決するも
のである。

本発明の技術的課題は１Ｍ量産可能低フリクションピス
トンの製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この技術的課題は本発明によれば９次のような手段によ
って達成される。即ち９本発明に係る低フリクションピ
ストンの製造方法というのは、低フリクションピストン
になるべきピストン素材に亜鉛置換メッキを行う第１の
工程と、亜鉛置換メッキされたピストン素材に無電解Ｎ
ｔ−ｐメ・ツキを行う第２の工程と、無電解Ｎｉ−Ｐメ
ッキがなされたピストン素材を突出摺動部になるべき部
分だけに窓が間けられたメッキ治具に収納する第３の工
程と、ピストン素材が収納されたメッキ治具全体をメッ
キ浴槽に付けて突出摺動部になるべき部分に２０〜３０
μｍの厚さのＦｅ、Ｆｅ−Ｐ。

Ｃｒ等の耐摩耗性電気メッキ層を形成する第４の工程と
、前記メッキ浴槽からメッキ治具を取り出して前記メッ
キ治具からｌ”ｅ、Ｆｅ−Ｐ、Ｃｒ等の耐摩耗性電気メ
ッキ層が形成されたピストン素材を取り出す第５の工程
とから成る。

〔作用〕

上記したように１本発明では低フリクションピストンを
製造するのに、刃物による切削加工ではなく電気メッキ
を利用しているので、低フリクションピストンの量産が
容易になる。

〔実施例〕

第１図は１本発明の一実施例に係る製造方法によって製
造された低フリクションピストンの側面図である。

低フリクションピストン自体は従来のものと変わるとこ
ろはない。即ち、第１図において、ｌは低フリクション
ピストン全体を表している。

低フリクションピストン１は１頭部２とスカート部３と
から構成されている。そして、スカート部３のスラスト
部分と反スラスト部分とにはそれぞれに三つの突出摺動
部４，５．６が設けられている。突出摺動部４，５．６
はスカート部３の肩部７に二つ、スカート部３の下方に
一つ１合計三つ、三角形状に配置されている。

第２図は、第１図の■−■断面の拡大図である。

第２図から、突出摺動部４はスカート部３から突出して
いることがよく分かる。この突出量は、約２０〜３０μ
ｍである。第１図の突出摺動部５゜６についても同様で
ある。

低フリクションピストン１は突出摺動部４，５゜６にお
いてシリンダポアの内壁面（図示しない）に当接するよ
うにされている。

本実施例に係る低フリクションピストンの製造方法を説
明する。

まず第３図に示されるように、低フリクションピストン
１になるべきピストン素材１０を持ってくる。第３図に
おいて、２は頭部であり、３はスカート部である。また
、８はリング溝である。ピストン素材１０全体はアルミ
ニウム合金で出来ている。ピストン素材１０自体は刃物
で切削加工することによって作られている。

次に、ピストン素材１０全体に亜鉛置換メッキを行い、
その上に更に無電解Ｎｉ−Ｐメッキを行う。

次に、無電解Ｎｉ−Ｐメッキをしたピストン素材１０を
、第４図に示されるように、メッキ治具１１のなかに収
納する。メッキ治具１１はプラスチック或いはセラミッ
クスで出来ており、ピストン素材１０を完全に覆うもの
であるが、スカート部３の三つの突出摺動部（第１図に
おいて符号４゜５．６が付されている部分）になるべき
部分だけには窓１２，１３．１４が開いている。突出摺
動部になるべき部分というのは、第３図で言えば符号２
４．２５．２６が付されている部分である。

次に、第５図に示されるように、ピストン素材１０を収
納したメッキ治具１１全体をメッキ浴槽１５のなかのメ
ッキ液１９に浸して、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｐ、Ｃｒ等の電気メ
ッキを行う。第５図において、ピストン素材１０が陰極
であり、陽極２ｏは１”ｅ、Ｆｅ−Ｐ、Ｃｒ等の金属棒
である。

このようにして電気メッキを行えば、第３図の符号２４
，２５．２６が付されている部分にＦｅ。

Ｆｅ−Ｐ、Ｃｒ等の耐摩耗性電気メッキ層が出来る。こ
のメッキ層はそこだけ盛り上がっており。

第１図の突出摺動部４，５．６になる。例えば。

Ｃｒメッキの場合約２０分で必要な厚さ、即ち約２０−
３０μｍが得られる。

約２０分程度経過して必要な厚さのメッキ層が得られた
ら、メッキ浴槽１５からメッキ治具１１全体を取り出し
て、メッキ治具１１がらピストン素材１０を取り出せば
、第１図に示されているような低フリクションピストン
１が出来上がる。

上記したように５本実施例では低フリクションピストン
１を製造するのに、刃物による切削加工ではなく電気メ
ッキを利用しているので、低フリクションピストンが容
易に量産可能となる。

なお２本実施例の場合、　　Ｆｅ、　Ｆｅ−Ｐ、　　Ｃ
ｒ等の電気メッキを行う前に無電解Ｎｉ−ｐメ・ツキ層
の下地を作っているのは、第５図のメッキ液１９は通常
、酸性であるので、亜鉛置換メッキをしたままのピスト
ン素材１０を直接メッキ液１９に漬けると、亜鉛とピス
トン素材１ｏの母材であるアルミニラム合金とが溶は出
すからである。

また１本実施例で、ピストン素材１０の表面に亜鉛置換
メッキがなされているが、このようにア亜鉛置換メッキ
層を介して、無電解Ｎｉ−ＰメッキとＦｅ、Ｆｅ−Ｐ、
Ｃｒ等の電気メッキが成されているのは９次の理由によ
る。

即ち、アルミニウム合金製のピストン素材１０の上に直
接無電解Ｎｉ−ＰメッキとＦｅ、Ｆｅ−Ｐ、Ｃｒ等の電
気メッキをすることは１本来、非常に困難であるからで
ある。また、たとえそれがうまく成功したとしても、そ
れでは無電解Ｎｉ　−Ｐメッキ層或いはＦｅ、Ｆｅ−Ｐ
、Ｃｒ等の電気メ層が弱＜、剥がれ易いからである。

本実施例の方法は、第１図の突出摺動部４．５゜６を作
るのに電気メッキを利用する方法であるが。

本出願人は以前に液体ホーニングを利用する方法を提案
した。

液体ホーニングを利用する方法と電気メッキを利用する
方法とを比較してみると、第６図の（ａ）に示されるよ
うに液体ホーニングを利用する方法では突出摺動部４，
５．６とそれ以外の部分２９との境目が急激になるのに
対して２本実施例の電気メッキを利用する方法では、第
６図の（ｂ）で示されるように突出摺動部４．５．６と
それ以外の部分２９との境目がなだらかになる。

突出摺動部４，５．６とそれ以外の部分２９との境目が
なだらかである方が、突出摺動部４，５゜６の油膜の形
成に有利であることが実験的に６育認されている。従っ
て１本実施例のように電気メッキを利用する製造方法の
方が液体ホーニングを使用する製造方法よりも優れてい
ると言うことが出来る。

以上１本発明の特定の実施例について説明したが１本発
明はこの実施例に限定されるものではな（、特許請求の
範囲内において種々の実施態様が包含されるものである
。例えば、電気メッキとしてＦｅ、Ｆｅ−Ｐ、Ｃｒ以外
のものを使用してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、低フリクションピストンの量産が可能
になる。という効果を奏する。

また、液体ホーニングを利用する製造方法と比べて本発
明の製造方法によれば、突出摺動部の油膜の形成が有利
になるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明の一実施例に係る低フリクションピス
トンの側面図。 第２図は、第１図の■−■断面の拡大図。 第３図は、第１図の低フリクションピストンを製造する
場合の工程を表す工程図。 第４図は、第１図の低フリクションピストンを製造する
場合の他の工程を表す工程図。 第５図は、第１図の低フリクションピストンを製造する
場合の他の工程を表す工程図。 第６図の（ａ、）は、液体ホーニングを利用して製造さ
れた低フリクションピストンの一部分の拡大縦断面図。 第６図の（ｂ）は、液体ホーニングを利用して製造され
た低フリクションピストンの一部分の拡大縦断面図であ
る。 １−−−−−一・−低フリクションピストン３・−・−
・スカート部 ４．５．６−・−・突出摺動部 １（Ｌ−−一・・−ピストン素材 １１−・−メッキ治具

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スカート部のスラスト部分と反スラスト部分のそれぞれ
   に三つの突出摺動部が設けられており、該突出摺動部で
   シリンダボアの内壁面に当接するようにされた低フリク
   ションピストンの製造方法であって、 低フリクションピストンになるべきピストン素材に亜鉛
   置換メッキを行う第１の工程と、亜鉛置換メッキされた
   ピストン素材に無電解Ｎｉ−Ｐメッキを行う第２の工程
   と、無電解Ｎｉ−Ｐメッキがなされたピストン素材を突
   出摺動部になるべき部分だけに窓が開けられたメッキ治
   具に収納する第３の工程と、ピストン素材が収納された
   メッキ治具全体をメッキ浴槽に付けて突出摺動部になる
   べき部分に２０〜３０μｍの厚さのＦｅ、Ｆｅ−Ｐ、Ｃ
   ｒ等の耐摩耗性電気メッキ層を形成する第４の工程と、
   前記メッキ浴槽からメッキ治具を取り出して前記メッキ
   治具からＦｅ、Ｆｅ−Ｐ、Ｃｒ等の耐摩耗性電気メッキ
   層が形成されたピストン素材を取り出す第５の工程とか
   ら成ることを特徴とする低フリクションピストンの製造
   方法。