JPH0717883Y2 - ピストンリング - Google Patents
ピストンリングInfo
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- JPH0717883Y2 JPH0717883Y2 JP1989067300U JP6730089U JPH0717883Y2 JP H0717883 Y2 JPH0717883 Y2 JP H0717883Y2 JP 1989067300 U JP1989067300 U JP 1989067300U JP 6730089 U JP6730089 U JP 6730089U JP H0717883 Y2 JPH0717883 Y2 JP H0717883Y2
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- piston ring
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- piston
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Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジン、往復動圧縮機などに適用されるピ
ストンリングに関するものである。
ストンリングに関するものである。
（従来の技術） 前記ピストンリングの従来例を第５図ないし第８図によ
って説明すると、エンジンや往復動圧縮機では、第５図
に示すようにピストン（05）の外周に設けた複数のリン
グ溝（06）にピストンリング（01）が装着され、該ピス
トンリング（01）は、シリンダ（07）の摺動面に摺接し
て、往復運動するピストン（05）とシリンダ（07）間の
隙間（ｃ）からシリンダ内の高圧流体（気体または液
体）が洩れるのを防止し、シリンダ（07）の摺動面にピ
ストンリング（01）が接触して摺動するため、潤滑油を
供給してピストンリング（01）、シリンダの摺動面の摩
耗量を低減している。
って説明すると、エンジンや往復動圧縮機では、第５図
に示すようにピストン（05）の外周に設けた複数のリン
グ溝（06）にピストンリング（01）が装着され、該ピス
トンリング（01）は、シリンダ（07）の摺動面に摺接し
て、往復運動するピストン（05）とシリンダ（07）間の
隙間（ｃ）からシリンダ内の高圧流体（気体または液
体）が洩れるのを防止し、シリンダ（07）の摺動面にピ
ストンリング（01）が接触して摺動するため、潤滑油を
供給してピストンリング（01）、シリンダの摺動面の摩
耗量を低減している。
前記ピストンリング（01）の従来例は、通常、第６図に
示すように潤滑性、耐摩耗性の優れた片状黒鉛鋳鉄の単
一材で形成されており、また、第６図に示すように片状
黒鉛鋳鉄に比べ摩耗量が約半分であるクロームメツキ
（Crメツキ）、セラミツク溶射を耐耗材として施す場合
もあり、第７図に示すように片状黒鉛鋳鉄などの母材
（011）（強度が要求される場合は球状黒鉛鋳鉄）の外
周摺動部にクロームメツキ層（02）を施し、または、第
８図に示すように片状黒鉛鋳鉄などの母材（012）（片
状黒鉛鋳鉄など）の外周摺動部にセラミツク溶射層（0
3）を施している。
示すように潤滑性、耐摩耗性の優れた片状黒鉛鋳鉄の単
一材で形成されており、また、第６図に示すように片状
黒鉛鋳鉄に比べ摩耗量が約半分であるクロームメツキ
（Crメツキ）、セラミツク溶射を耐耗材として施す場合
もあり、第７図に示すように片状黒鉛鋳鉄などの母材
（011）（強度が要求される場合は球状黒鉛鋳鉄）の外
周摺動部にクロームメツキ層（02）を施し、または、第
８図に示すように片状黒鉛鋳鉄などの母材（012）（片
状黒鉛鋳鉄など）の外周摺動部にセラミツク溶射層（0
3）を施している。
（考案が解決しようとする課題） 従来の前記ピストンリングにおいて、片状黒鉛鋳鉄の単
一材などからなるピストンリングは、耐摩耗性、耐久性
に劣り、母材の外周摺動部にクロームメツキまたはセラ
ミツク溶射の単層の耐摩耗材層を施しても、それらの単
層厚さの限界は0.4〜0.5mmであって、該耐摩耗材層が摩
耗してなくなると母材が摩耗して摩耗速度が上昇し、耐
摩耗性を高めるのに自ら限界があり、ピストンリング交
換のためにはシリンダーカバー解放、ピストン抜きが必
要であって多くの手数、時間を要しコスト高になってい
るなどの問題点がある。
一材などからなるピストンリングは、耐摩耗性、耐久性
に劣り、母材の外周摺動部にクロームメツキまたはセラ
ミツク溶射の単層の耐摩耗材層を施しても、それらの単
層厚さの限界は0.4〜0.5mmであって、該耐摩耗材層が摩
耗してなくなると母材が摩耗して摩耗速度が上昇し、耐
摩耗性を高めるのに自ら限界があり、ピストンリング交
換のためにはシリンダーカバー解放、ピストン抜きが必
要であって多くの手数、時間を要しコスト高になってい
るなどの問題点がある。
また、ピストンリングは張力によって外側に張り、シリ
ンダの摺動面との間で燃焼ガスのシールを行い、張力:W
は、 ここで、E:材料の弾性率 B:リング幅 T:リング厚さ L:自由合い口すきま C:合い口すきま K:カツター係数 D:呼び径 で表されるため、リングが摩耗すれば張力が低下する。
また、鋳鉄は弾性率がスチールの約1/2であるため、摩
耗時の張力は特に小さくなる。
ンダの摺動面との間で燃焼ガスのシールを行い、張力:W
は、 ここで、E:材料の弾性率 B:リング幅 T:リング厚さ L:自由合い口すきま C:合い口すきま K:カツター係数 D:呼び径 で表されるため、リングが摩耗すれば張力が低下する。
また、鋳鉄は弾性率がスチールの約1/2であるため、摩
耗時の張力は特に小さくなる。
さらに、鋳鉄は、スチールに比べて抗折力が小さいため
に折損しやすい等の問題点を有する。
に折損しやすい等の問題点を有する。
本考案は、前記のような課題に対処するために開発され
たものであって、その目的とする処は、ピストンリング
母材の外周摺動部に多層耐摩耗材部を設けて、耐摩耗
性、耐久性とともに信頼性を向上したピストンリングを
提供するにある。
たものであって、その目的とする処は、ピストンリング
母材の外周摺動部に多層耐摩耗材部を設けて、耐摩耗
性、耐久性とともに信頼性を向上したピストンリングを
提供するにある。
（課題を解決するための手段） ピストンのリング溝に装着されてシリンダの摺動面に摺
接するピストンリングにおいて、ピストンリング母材の
外周部に、厚さ0.4〜0.5mmのクロームメッキ層と、厚さ
10μｍ以下のチタン溶射層を交互に混層にして一体に形
成してなる多層耐摩耗部を設けた。またピストンのリン
グ溝に装着されてシリンダの摺動面に摺接するピストン
リングにおいて、ピストンリング母材の外周部に、クロ
ームメッキ層とチタン溶射層を交互に混層にして一体に
形成してなる多層耐摩耗部を設けた。
接するピストンリングにおいて、ピストンリング母材の
外周部に、厚さ0.4〜0.5mmのクロームメッキ層と、厚さ
10μｍ以下のチタン溶射層を交互に混層にして一体に形
成してなる多層耐摩耗部を設けた。またピストンのリン
グ溝に装着されてシリンダの摺動面に摺接するピストン
リングにおいて、ピストンリング母材の外周部に、クロ
ームメッキ層とチタン溶射層を交互に混層にして一体に
形成してなる多層耐摩耗部を設けた。
（作用） ピストンリング母材の外周部に、厚さ0.4〜0.5mmのクロ
ームメッキ層と厚さ10μｍ以下のチタン溶射層を交互に
混層にして一体に形成してなる多層耐摩耗部を設けるこ
とにより、所望厚さの多層耐摩耗材部の形成が可能とな
り、低コストで耐摩耗性、耐久性が確保され、信頼性が
向上する。
ームメッキ層と厚さ10μｍ以下のチタン溶射層を交互に
混層にして一体に形成してなる多層耐摩耗部を設けるこ
とにより、所望厚さの多層耐摩耗材部の形成が可能とな
り、低コストで耐摩耗性、耐久性が確保され、信頼性が
向上する。
前記多層耐摩耗材部として、クロームメツキ層とチタン
溶射層を交互に混層にして一体に形成することにより、
所望厚さの多層耐摩耗材部が確保され、接着力、耐摩耗
性がさらに高まる。
溶射層を交互に混層にして一体に形成することにより、
所望厚さの多層耐摩耗材部が確保され、接着力、耐摩耗
性がさらに高まる。
（実施例） 第１図および第２図に本考案の第１実施例を示し、ピス
トンリング母材（11）（片状黒鉛鋳鉄など、強度が要求
される場合は球状黒鉛鋳鉄）の外周槽動部に、最下層か
ら順次にレーザー焼入れの耐摩耗材層（12）、タングス
テンカーバイト溶射の耐摩耗材層（13）、クロームメツ
キの耐摩耗材層（14）およびチタンナイトライド溶射の
耐摩耗材層（15）を混層にして一体に形成してなる多層
耐摩耗部（12,13,14,15）を設けた構成に特徴を有し、
各層をそれぞれ異種の耐摩耗材層（12）（13）（14）
（15）で一体に形成しており、また、第２図に示すよう
に片状黒鉛鋳鉄に比べ摩耗量が大幅に低減され、上層に
なるほど耐摩耗性に優れている。片状黒鉛鋳鉄、レーザ
ー焼入れ、タングステンカーバイト溶射、クロームメツ
キおよびチタンナイトライド溶射の相互接着力は十分に
確保される。前記各耐摩耗材の種類、選択、組合せは、
図示例に限らず各種の変更が可能である。
トンリング母材（11）（片状黒鉛鋳鉄など、強度が要求
される場合は球状黒鉛鋳鉄）の外周槽動部に、最下層か
ら順次にレーザー焼入れの耐摩耗材層（12）、タングス
テンカーバイト溶射の耐摩耗材層（13）、クロームメツ
キの耐摩耗材層（14）およびチタンナイトライド溶射の
耐摩耗材層（15）を混層にして一体に形成してなる多層
耐摩耗部（12,13,14,15）を設けた構成に特徴を有し、
各層をそれぞれ異種の耐摩耗材層（12）（13）（14）
（15）で一体に形成しており、また、第２図に示すよう
に片状黒鉛鋳鉄に比べ摩耗量が大幅に低減され、上層に
なるほど耐摩耗性に優れている。片状黒鉛鋳鉄、レーザ
ー焼入れ、タングステンカーバイト溶射、クロームメツ
キおよびチタンナイトライド溶射の相互接着力は十分に
確保される。前記各耐摩耗材の種類、選択、組合せは、
図示例に限らず各種の変更が可能である。
第３図および第４図に本考案の第２実施例を示し、ピス
トンリング母材（21）（片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、
またはスチール材）の外周摺動部に、厚さ0.4〜0.5mmの
クロームメツキ層（22）と厚さ10μｍ以下のチタン溶射
層（23）を交互に混相にして一体成形してなる多層耐摩
耗材部（22,23）を設けた構成に特徴を有し、第４図に
示すようにクロームメツキ（22）およびチタン溶射（2
3）は片状黒鉛鋳鉄（21）に比べ摩耗量が約半分であ
り、第１実施例と同様な作用効果を有しているととも
に、チタン溶射（23）は優れた接着力を有しクロームメ
ツキ（22）の耐摩耗性をさらに高めることができる。ク
ロームメツキ（22）層の厚さとチタン溶射（23）層の厚
さは同一でもよいが、チタン溶射（23）は高価でなるた
め、薄層とすればコストが節減される。
トンリング母材（21）（片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、
またはスチール材）の外周摺動部に、厚さ0.4〜0.5mmの
クロームメツキ層（22）と厚さ10μｍ以下のチタン溶射
層（23）を交互に混相にして一体成形してなる多層耐摩
耗材部（22,23）を設けた構成に特徴を有し、第４図に
示すようにクロームメツキ（22）およびチタン溶射（2
3）は片状黒鉛鋳鉄（21）に比べ摩耗量が約半分であ
り、第１実施例と同様な作用効果を有しているととも
に、チタン溶射（23）は優れた接着力を有しクロームメ
ツキ（22）の耐摩耗性をさらに高めることができる。ク
ロームメツキ（22）層の厚さとチタン溶射（23）層の厚
さは同一でもよいが、チタン溶射（23）は高価でなるた
め、薄層とすればコストが節減される。
ピストンリング母材としてスチールを用いた時は、張力
が大きくなり、折損も少ない。
が大きくなり、折損も少ない。
（考案の効果） 本考案は、前述のようにピストンリング母材の外周部に
厚さ0.4〜0.5mmのクロームメッキ層と厚さ10μｍ以下の
チタン溶射層とを交互に混層にして一体に形成した多層
耐摩耗部を設けたものであるから多層耐摩耗部は所望の
厚さに形成されるとともにクロームメッキ層とチタン溶
射層とは第２図に示すように耐摩耗性、及び耐久性に優
れ、ピストンリングの交換頻度が著しく減少されて稼動
効果が高められ又ピストンリング母材の外周部にクロー
ムメッキ層とチタン溶射層とを交互に混層にして一体に
形成した多層耐摩耗部を設けるときは第４図に示すよう
に耐摩耗性及び耐久性に優れ、ピストンリングの交換頻
度が著しく減少されて稼動効果が高められる等の効果を
有する。
厚さ0.4〜0.5mmのクロームメッキ層と厚さ10μｍ以下の
チタン溶射層とを交互に混層にして一体に形成した多層
耐摩耗部を設けたものであるから多層耐摩耗部は所望の
厚さに形成されるとともにクロームメッキ層とチタン溶
射層とは第２図に示すように耐摩耗性、及び耐久性に優
れ、ピストンリングの交換頻度が著しく減少されて稼動
効果が高められ又ピストンリング母材の外周部にクロー
ムメッキ層とチタン溶射層とを交互に混層にして一体に
形成した多層耐摩耗部を設けるときは第４図に示すよう
に耐摩耗性及び耐久性に優れ、ピストンリングの交換頻
度が著しく減少されて稼動効果が高められる等の効果を
有する。
第１図は本考案の第１実施例を示す横断面図、第２図は
第１図の摩擦特性図、第３図は第２実施例を示す横断面
図、第４図は第３図の摩耗特性図、第５図はピストンリ
ングの配置を示す縦断面図、第６図は従来例の横断面
図、第７図は他の従来例の横断面図、第８図は他の従来
例の横断面図である。 1,11,21:ピストンリング母材 2,3,12,13,14,15:耐摩耗材層 22:クロームメツキ層、23:チタン溶射層
第１図の摩擦特性図、第３図は第２実施例を示す横断面
図、第４図は第３図の摩耗特性図、第５図はピストンリ
ングの配置を示す縦断面図、第６図は従来例の横断面
図、第７図は他の従来例の横断面図、第８図は他の従来
例の横断面図である。 1,11,21:ピストンリング母材 2,3,12,13,14,15:耐摩耗材層 22:クロームメツキ層、23:チタン溶射層
Claims (2)
- 【請求項１】ピストンのリング溝に装着されてシリンダ
の摺動面に摺接するピストンリングにおいて、ピストン
リング母材の外周部に、厚さ0.4〜0.5mmのクロームメッ
キ層と、厚さ10μｍ以下のチタン溶射層を交互に混層に
して一体に形成してなる多層耐摩耗部を設けたことを特
徴とするピストンリング。 - 【請求項２】ピストンのリング溝に装着されてシリンダ
の摺動面に摺接するピストンリングにおいて、ピストン
リング母材の外周部に、クロームメッキ層とチタン溶射
層を交互に混層にして一体に形成してなる多層耐摩耗部
を設けたことを特徴とするピストンリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989067300U JPH0717883Y2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-06-12 | ピストンリング |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15189 | 1989-01-06 | ||
| JP64-151 | 1989-01-06 | ||
| JP1989067300U JPH0717883Y2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-06-12 | ピストンリング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141766U JPH02141766U (ja) | 1990-11-29 |
| JPH0717883Y2 true JPH0717883Y2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=31716957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989067300U Expired - Lifetime JPH0717883Y2 (ja) | 1989-01-06 | 1989-06-12 | ピストンリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717883Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3315556C1 (de) * | 1983-04-29 | 1984-11-29 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Verschleissfeste Beschichtung |
-
1989
- 1989-06-12 JP JP1989067300U patent/JPH0717883Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02141766U (ja) | 1990-11-29 |
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