JPH08184375A - ピストンリングおよびその製造方法 - Google Patents
ピストンリングおよびその製造方法Info
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- JPH08184375A JPH08184375A JP33863594A JP33863594A JPH08184375A JP H08184375 A JPH08184375 A JP H08184375A JP 33863594 A JP33863594 A JP 33863594A JP 33863594 A JP33863594 A JP 33863594A JP H08184375 A JPH08184375 A JP H08184375A
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Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 初期なじみ性に優れるとともに、耐スカッフ
性も良好な皮膜を有しているピストンリングを提供す
る。 【構成】 ピストンリング１の外周面に膜厚が１〜１５
μｍの皮膜４をＰＶＤ法により被覆する。皮膜４はＭｏ
およびＣｒのいずれかまたは両方で９８．０〜９９．５
重量％、残Ｎからなり、皮膜硬さがビッカース硬さ３０
０〜８００で、結晶粒径が１μｍ未満である。皮膜４の
内側には窒化層２または硬質のＰＶＤ皮膜３が形成され
ている。
性も良好な皮膜を有しているピストンリングを提供す
る。 【構成】 ピストンリング１の外周面に膜厚が１〜１５
μｍの皮膜４をＰＶＤ法により被覆する。皮膜４はＭｏ
およびＣｒのいずれかまたは両方で９８．０〜９９．５
重量％、残Ｎからなり、皮膜硬さがビッカース硬さ３０
０〜８００で、結晶粒径が１μｍ未満である。皮膜４の
内側には窒化層２または硬質のＰＶＤ皮膜３が形成され
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、初期なじみ性に優れた
ピストンリングに関する。
ピストンリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンの高出力化、高回転化、
長寿命化、および排ガス規制の対応に伴って、ピストン
リングの使用環境がますます苛酷になっているため、ピ
ストンリングの外周摺動部には非常に硬い窒化層や硬質
のＰＶＤ皮膜が形成される例が多くなっている。これに
より、ピストンリングの摩耗特性は格段に向上し、特に
エンジンの長寿命化を実現している。
長寿命化、および排ガス規制の対応に伴って、ピストン
リングの使用環境がますます苛酷になっているため、ピ
ストンリングの外周摺動部には非常に硬い窒化層や硬質
のＰＶＤ皮膜が形成される例が多くなっている。これに
より、ピストンリングの摩耗特性は格段に向上し、特に
エンジンの長寿命化を実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、窒化層
や硬質のＰＶＤ皮膜は、運転初期の状態では、初期なじ
み性が悪く、初期の潤滑油消費量の悪化をもたらす。
や硬質のＰＶＤ皮膜は、運転初期の状態では、初期なじ
み性が悪く、初期の潤滑油消費量の悪化をもたらす。
【０００４】それに対して、ＴｉＮからなるＰＶＤ皮膜
上にＴｉを被覆することが提案されているが（特開平１
−１１７９７１号）、Ｔｉは耐スカッフ性が非常に悪い
ため、実現は困難である。
上にＴｉを被覆することが提案されているが（特開平１
−１１７９７１号）、Ｔｉは耐スカッフ性が非常に悪い
ため、実現は困難である。
【０００５】また、ピストンスカート部などに、初期な
じみ性、耐スカッフ性を改善するためにＳｎめっきが施
されることがある。このＳｎめっきは、ピストンリング
の外周面用としては摩滅が早すぎるので、最近では使用
されていない。
じみ性、耐スカッフ性を改善するためにＳｎめっきが施
されることがある。このＳｎめっきは、ピストンリング
の外周面用としては摩滅が早すぎるので、最近では使用
されていない。
【０００６】本発明の目的は、初期なじみ性に優れると
ともに、耐スカッフ性も良好な皮膜を有しているピスト
ンリングおよびその製造方法を提供することにある。
ともに、耐スカッフ性も良好な皮膜を有しているピスト
ンリングおよびその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のピストンリング
は、外周面に膜厚が１〜１５μｍの皮膜が被覆されてお
り、前記皮膜がＭｏおよびＣｒのいずれかまたは両方で
９８．０〜９９．５重量％、残Ｎからなり、皮膜硬さが
ビッカース硬さ（ＨＶ）３００〜８００で、結晶粒径が
１μｍ未満であることを特徴とする。
は、外周面に膜厚が１〜１５μｍの皮膜が被覆されてお
り、前記皮膜がＭｏおよびＣｒのいずれかまたは両方で
９８．０〜９９．５重量％、残Ｎからなり、皮膜硬さが
ビッカース硬さ（ＨＶ）３００〜８００で、結晶粒径が
１μｍ未満であることを特徴とする。
【０００８】なお、上記において、膜厚の下限は５μ
ｍ、上限は１０μｍがより好ましい。
ｍ、上限は１０μｍがより好ましい。
【０００９】皮膜硬さの下限はビッカース硬さで５００
がより好ましい。
がより好ましい。
【００１０】また、皮膜を形成している結晶粒径は０．
１μｍ未満がより好ましい。
１μｍ未満がより好ましい。
【００１１】上記皮膜はＰＶＤ法により被覆することが
できる。なお、ＰＶＤ法には蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法がある。
できる。なお、ＰＶＤ法には蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法がある。
【００１２】
【作用】上記において、ＭｏおよびＣｒのいずれかまた
は両方で９８．０重量％未満では（Ｎが２．０重量％を
越えると）、耐摩耗性が良すぎるため初期なじみ層とし
て適さない。また、ＭｏおよびＣｒのいずれかまたは両
方で９９．５重量％を越えると（Ｎが０．５重量％未満
では）、硬さが低下し、耐摩耗性が悪すぎて、初期なじ
み層として適さない。
は両方で９８．０重量％未満では（Ｎが２．０重量％を
越えると）、耐摩耗性が良すぎるため初期なじみ層とし
て適さない。また、ＭｏおよびＣｒのいずれかまたは両
方で９９．５重量％を越えると（Ｎが０．５重量％未満
では）、硬さが低下し、耐摩耗性が悪すぎて、初期なじ
み層として適さない。
【００１３】皮膜を形成している結晶粒径が１μｍ以上
であると、摺動部の耐脱落性および皮膜の密着性が劣
る。
であると、摺動部の耐脱落性および皮膜の密着性が劣
る。
【００１４】また、皮膜硬さが、ビッカース硬さ３００
未満では、耐摩耗性が悪すぎて、初期なじみ層として適
さない。ビッカース硬さ８００を越えると、耐摩耗性が
良すぎるため、初期なじみ層として適さない。
未満では、耐摩耗性が悪すぎて、初期なじみ層として適
さない。ビッカース硬さ８００を越えると、耐摩耗性が
良すぎるため、初期なじみ層として適さない。
【００１５】
【実施例】図１（ａ）は本発明の一実施例であるピスト
ンリングの一部分を示す縦断面図である。本実施例にお
けるピストンリング１は鋼、鋳鉄、チタンあるいはチタ
ン合金等で形成されている矩形断面リングである。
ンリングの一部分を示す縦断面図である。本実施例にお
けるピストンリング１は鋼、鋳鉄、チタンあるいはチタ
ン合金等で形成されている矩形断面リングである。
【００１６】ピストンリング１の全表面には窒化層２が
形成されている。窒化層２はガス窒化、塩浴窒化、ガス
軟窒化、イオン窒化等によって形成される。なお、本実
施例にあっては、全表面に窒化層を形成している例を示
しているが、窒化層は少なくとも外周面に形成される。
形成されている。窒化層２はガス窒化、塩浴窒化、ガス
軟窒化、イオン窒化等によって形成される。なお、本実
施例にあっては、全表面に窒化層を形成している例を示
しているが、窒化層は少なくとも外周面に形成される。
【００１７】そして、外周面における窒化層２上には、
更に、アークイオンプレーティングによって皮膜４が被
覆されている。皮膜４は、膜厚が１〜１５μｍであり、
ＭｏおよびＣｒのいずれかまたは両方で９８．０〜９
９．５重量％、残Ｎからなり、皮膜硬さがビッカース硬
さ３００〜８００で、結晶粒径が１μｍ未満である。
更に、アークイオンプレーティングによって皮膜４が被
覆されている。皮膜４は、膜厚が１〜１５μｍであり、
ＭｏおよびＣｒのいずれかまたは両方で９８．０〜９
９．５重量％、残Ｎからなり、皮膜硬さがビッカース硬
さ３００〜８００で、結晶粒径が１μｍ未満である。
【００１８】図１（ｂ）は本発明の別の実施例であるピ
ストンリングの一部分を示す縦断面図である。上記図１
（ａ）のピストンリングと相違する点は、窒化層２の代
わりに、ピストンリング１の外周面に硬質のＰＶＤ皮膜
３が被覆され、その上に上記膜厚１〜１５μｍの皮膜４
が被覆されている点である。硬質のＰＶＤ皮膜３は、窒
化モリブデンや窒化クロム等を含んでいる硬質のＰＶＤ
皮膜である。
ストンリングの一部分を示す縦断面図である。上記図１
（ａ）のピストンリングと相違する点は、窒化層２の代
わりに、ピストンリング１の外周面に硬質のＰＶＤ皮膜
３が被覆され、その上に上記膜厚１〜１５μｍの皮膜４
が被覆されている点である。硬質のＰＶＤ皮膜３は、窒
化モリブデンや窒化クロム等を含んでいる硬質のＰＶＤ
皮膜である。
【００１９】アークイオンプレーティング法はイオンプ
レーティングの一つで、真空アーク放電を利用して、陰
極の皮膜材料を蒸気化、イオン化して、被コーティング
物の表面に皮膜を形成するものである。このアークイオ
ンプレーティング法は蒸気のイオン化率が高く、緻密で
密着性に優れた皮膜が得られる特長がある。
レーティングの一つで、真空アーク放電を利用して、陰
極の皮膜材料を蒸気化、イオン化して、被コーティング
物の表面に皮膜を形成するものである。このアークイオ
ンプレーティング法は蒸気のイオン化率が高く、緻密で
密着性に優れた皮膜が得られる特長がある。
【００２０】図２に基づいて、アークイオンプレーティ
ング装置の基本的構成を説明する。真空チャンバ１０内
に、皮膜を形成する材料からなる陰極（蒸発源）１１
と、皮膜が形成される被コーティング物１２が設置され
ている。陰極（蒸発源）１１は真空チャンバ１０の外側
に設置されているアーク供給源１３に接続されており、
アーク供給源１３には図示外の陽極が接続されている。
被コーティング物１２にはバイアス電圧供給源１４によ
って負のバイアス電圧が印加されるように構成されてい
る。真空チャンバ１０にはプロセスガスの供給源に接続
されているガス入口１５と、ポンプに接続されている排
気口１６とが設けられている。
ング装置の基本的構成を説明する。真空チャンバ１０内
に、皮膜を形成する材料からなる陰極（蒸発源）１１
と、皮膜が形成される被コーティング物１２が設置され
ている。陰極（蒸発源）１１は真空チャンバ１０の外側
に設置されているアーク供給源１３に接続されており、
アーク供給源１３には図示外の陽極が接続されている。
被コーティング物１２にはバイアス電圧供給源１４によ
って負のバイアス電圧が印加されるように構成されてい
る。真空チャンバ１０にはプロセスガスの供給源に接続
されているガス入口１５と、ポンプに接続されている排
気口１６とが設けられている。
【００２１】したがって、真空チャンバ１０内におい
て、陰極（蒸発源）１１と陽極との間でアーク放電が起
こされると、アークは陰極（蒸発源）１１の表面上にア
ークスポットを形成し、陰極（蒸発源）１１の表面上を
ランダムにかつ高速に移動する。アークスポットに集中
するアーク電流（数十〜数百Ａ）のエネルギーにより、
陰極（蒸発源）１１の材料は瞬時に蒸発すると同時に金
属イオン１７となり、真空中に飛び出す。一方、バイア
ス電圧が被コーティング物１２に印加されることによ
り、金属イオン１７は加速され、反応ガス粒子１８とと
もに被コーティング物１２の表面に密着し、緻密な皮膜
が生成される。
て、陰極（蒸発源）１１と陽極との間でアーク放電が起
こされると、アークは陰極（蒸発源）１１の表面上にア
ークスポットを形成し、陰極（蒸発源）１１の表面上を
ランダムにかつ高速に移動する。アークスポットに集中
するアーク電流（数十〜数百Ａ）のエネルギーにより、
陰極（蒸発源）１１の材料は瞬時に蒸発すると同時に金
属イオン１７となり、真空中に飛び出す。一方、バイア
ス電圧が被コーティング物１２に印加されることによ
り、金属イオン１７は加速され、反応ガス粒子１８とと
もに被コーティング物１２の表面に密着し、緻密な皮膜
が生成される。
【００２２】本発明において、Ｍｏ９８．０〜９９．５
重量％、残Ｎからなる皮膜を形成する場合は、上記アー
クイオンプレーティング装置において、陰極（蒸発源）
１１の材料としてＭｏ金属が使用され、プロセスガスと
して窒素ガスが使用される。
重量％、残Ｎからなる皮膜を形成する場合は、上記アー
クイオンプレーティング装置において、陰極（蒸発源）
１１の材料としてＭｏ金属が使用され、プロセスガスと
して窒素ガスが使用される。
【００２３】また、Ｃｒ９８．０〜９９．５重量％、残
Ｎからなる皮膜を形成する場合は、上記アークイオンプ
レーティング装置において、陰極（蒸発源）１１の材料
としてＣｒ金属が使用され、プロセスガスとして窒素ガ
スが使用される。
Ｎからなる皮膜を形成する場合は、上記アークイオンプ
レーティング装置において、陰極（蒸発源）１１の材料
としてＣｒ金属が使用され、プロセスガスとして窒素ガ
スが使用される。
【００２４】また、ＭｏとＣｒの両方で９８．０〜９
９．５重量％、残Ｎからなる皮膜を形成する場合は、上
記アークイオンプレーティング装置において、陰極（蒸
発源）１１の材料としてＭｏ−Ｃｒ合金が使用され、プ
ロセスガスとして窒素ガスが使用される。
９．５重量％、残Ｎからなる皮膜を形成する場合は、上
記アークイオンプレーティング装置において、陰極（蒸
発源）１１の材料としてＭｏ−Ｃｒ合金が使用され、プ
ロセスガスとして窒素ガスが使用される。
【００２５】なお、ＭｏとＣｒの両方で９８．０〜９
９．５重量％、残Ｎからなる皮膜を形成する場合は、Ｍ
ｏ金属からなる陰極、Ｃｒ金属からなる陰極、およびＭ
ｏ−Ｃｒ合金からなる陰極のうちの少なくとも２つの陰
極を設け、プロセスガスとして窒素ガスが使用されるこ
とにより行ってもよい。
９．５重量％、残Ｎからなる皮膜を形成する場合は、Ｍ
ｏ金属からなる陰極、Ｃｒ金属からなる陰極、およびＭ
ｏ−Ｃｒ合金からなる陰極のうちの少なくとも２つの陰
極を設け、プロセスガスとして窒素ガスが使用されるこ
とにより行ってもよい。
【００２６】皮膜硬度は、窒素流量を少なくして、硬さ
をＨＶ３００〜８００にする。また、イオンプレーティ
ングの際のバイアス電圧をコントロールすることによっ
て硬さを調整できる。バイアス電圧を高くすると、硬度
は上昇する。
をＨＶ３００〜８００にする。また、イオンプレーティ
ングの際のバイアス電圧をコントロールすることによっ
て硬さを調整できる。バイアス電圧を高くすると、硬度
は上昇する。
【００２７】皮膜４の初期なじみ性を評価するために、
図３に示す往復動摩擦試験機を使用して摩耗試験を行っ
た。
図３に示す往復動摩擦試験機を使用して摩耗試験を行っ
た。
【００２８】図３に示す往復動摩擦試験機の概要を説明
すると、ピストンリングに対応するピン状の上試験片２
０は、固定ブロック２１により保持され、上方から油圧
シリンダ２２により下向きの荷重が加えられて、後述す
る下試験片２３に押接される。一方、シリンダに対応す
る矩形の平盤形状の下試験片２３は可動ブロック２４に
より保持され、クランク機構２５により往復動せしめら
れる。２６はロードセルである。
すると、ピストンリングに対応するピン状の上試験片２
０は、固定ブロック２１により保持され、上方から油圧
シリンダ２２により下向きの荷重が加えられて、後述す
る下試験片２３に押接される。一方、シリンダに対応す
る矩形の平盤形状の下試験片２３は可動ブロック２４に
より保持され、クランク機構２５により往復動せしめら
れる。２６はロードセルである。
【００２９】試験条件は以下の通りである。 １．供試試料 Ａ．下試験片：シリンダブロック用鋳鉄製（ＦＣ２５０
相当材）平板（寸法：長さ７０ｍｍ、幅１７ｍｍ、厚さ
１４ｍｍ）の試験面をバフ研磨し、面粗さを０．１μｍ
以下にしたもの。なお、硬さはロックウエル硬さ（ＨR
Ｂ）で９０である。 Ｂ．上試験片：ピストンリング用鋼棒（寸法：直径８ｍ
ｍ、長さ２３ｍｍ）の端面を１８ｍｍＲの球面仕上げし
たもの。鋼棒はマルテンサイト系１７Ｃｒステンレス材
であり、鋼棒の表面に表１に記載の皮膜を被覆した。な
お、比較例１，３，４以外は鋼棒の表面に窒化層が形成
されており、その上に表１に記載の皮膜（膜厚：５μ
ｍ）が被覆される。比較例１はＣｒめっき皮膜（膜厚：
５μｍ）のみ、比較例３は鋼棒の表面にＴｉＮからなる
ＰＶＤ皮膜が被覆されており、その上にＴｉからなるＰ
ＶＤ皮膜（膜厚：５μｍ）が被覆され、比較例４は窒化
層のみである。比較例９，１０は窒素を導入せず、真空
中（０．１ｍＴｏｒｒ）で処理したものである。なお、
ＰＶＤ皮膜を形成している結晶粒径は０．１μｍ未満で
あった。
相当材）平板（寸法：長さ７０ｍｍ、幅１７ｍｍ、厚さ
１４ｍｍ）の試験面をバフ研磨し、面粗さを０．１μｍ
以下にしたもの。なお、硬さはロックウエル硬さ（ＨR
Ｂ）で９０である。 Ｂ．上試験片：ピストンリング用鋼棒（寸法：直径８ｍ
ｍ、長さ２３ｍｍ）の端面を１８ｍｍＲの球面仕上げし
たもの。鋼棒はマルテンサイト系１７Ｃｒステンレス材
であり、鋼棒の表面に表１に記載の皮膜を被覆した。な
お、比較例１，３，４以外は鋼棒の表面に窒化層が形成
されており、その上に表１に記載の皮膜（膜厚：５μ
ｍ）が被覆される。比較例１はＣｒめっき皮膜（膜厚：
５μｍ）のみ、比較例３は鋼棒の表面にＴｉＮからなる
ＰＶＤ皮膜が被覆されており、その上にＴｉからなるＰ
ＶＤ皮膜（膜厚：５μｍ）が被覆され、比較例４は窒化
層のみである。比較例９，１０は窒素を導入せず、真空
中（０．１ｍＴｏｒｒ）で処理したものである。なお、
ＰＶＤ皮膜を形成している結晶粒径は０．１μｍ未満で
あった。
【００３０】
【００３１】（注１）硬さは、比較例２がＨＶ ５ｇ
ｆ、その他はＨＶ １００ｇｆである。 （注２）比較例７および実施例１は皮膜中の成分がＭｏ
とＮであり、金属Ｍｏ中にＮが固溶されている。 （注３）比較例８および実施例２は皮膜中の成分がＣｒ
とＮであり、金属Ｃｒ中にＮが固溶されている。 （注４）実施例３，４は皮膜中の成分がＭｏとＣｒとＮ
であり、Ｍｏ−Ｃｒ合金（Ｃｒ−Ｍｏ合金）中にＮが固
溶されている。 （注５）実施例３，４のＭｏ−Ｃｒ合金（Ｃｒ−Ｍｏ合
金）におけるＭｏとＣｒの比率は重量比である。
ｆ、その他はＨＶ １００ｇｆである。 （注２）比較例７および実施例１は皮膜中の成分がＭｏ
とＮであり、金属Ｍｏ中にＮが固溶されている。 （注３）比較例８および実施例２は皮膜中の成分がＣｒ
とＮであり、金属Ｃｒ中にＮが固溶されている。 （注４）実施例３，４は皮膜中の成分がＭｏとＣｒとＮ
であり、Ｍｏ−Ｃｒ合金（Ｃｒ−Ｍｏ合金）中にＮが固
溶されている。 （注５）実施例３，４のＭｏ−Ｃｒ合金（Ｃｒ−Ｍｏ合
金）におけるＭｏとＣｒの比率は重量比である。
【００３２】２．摩耗試験条件 試験：５ｋｇ×２００ｃｐｍ 潤滑：１０ｗディーゼルエンジンオイル
【００３３】上記の条件で往復動摩擦試験機により各皮
膜を摩擦し、１分毎に皮膜の摩滅状態を観察し、摩滅し
ない皮膜については試験を続行して皮膜の摩滅時間を測
定した。図４は各皮膜が摩滅するまでの時間を示してい
る。
膜を摩擦し、１分毎に皮膜の摩滅状態を観察し、摩滅し
ない皮膜については試験を続行して皮膜の摩滅時間を測
定した。図４は各皮膜が摩滅するまでの時間を示してい
る。
【００３４】図４の試験結果から、皮膜が摩滅するまで
の時間が比較例２，３，９，１０は早いことがわかる。
しかしながら、比較例３，９，１０は、皮膜摺動面にス
カッフ痕が認められるので、初期なじみ層として適して
いない。また、比較例２は摩滅が早すぎるために、ピス
トンリングには不十分である。これに対して、実施例
１，２，３，４は、皮膜が摩滅するまでの時間が良好で
あり、かつ、耐スカッフ性も良好であった。
の時間が比較例２，３，９，１０は早いことがわかる。
しかしながら、比較例３，９，１０は、皮膜摺動面にス
カッフ痕が認められるので、初期なじみ層として適して
いない。また、比較例２は摩滅が早すぎるために、ピス
トンリングには不十分である。これに対して、実施例
１，２，３，４は、皮膜が摩滅するまでの時間が良好で
あり、かつ、耐スカッフ性も良好であった。
【００３５】次に、表１に示す皮膜を外周面に被覆した
ピストンリングをエンジンテストに供した。すなわち、
φ８１ｍｍの直列４気筒ガソリンエンジンに前記ピスト
ンリングを組み込み、６０００ｒｐｍ×ＷＯＴの条件で
初期の潤滑油消費量試験を行った。
ピストンリングをエンジンテストに供した。すなわち、
φ８１ｍｍの直列４気筒ガソリンエンジンに前記ピスト
ンリングを組み込み、６０００ｒｐｍ×ＷＯＴの条件で
初期の潤滑油消費量試験を行った。
【００３６】図５および図６に、潤滑油消費量試験を行
った結果を示す。図５は比較例１，４と実施例１につい
て、運転時間と潤滑油消費量との関係を示したものであ
り、図６は各比較例および実施例について１０時間運転
後の潤滑油消費量を示したものである。
った結果を示す。図５は比較例１，４と実施例１につい
て、運転時間と潤滑油消費量との関係を示したものであ
り、図６は各比較例および実施例について１０時間運転
後の潤滑油消費量を示したものである。
【００３７】図５および図６の試験結果に示されている
ように、本実施例のピストンリングは初期の潤滑油消費
量が少ないことがわかる。
ように、本実施例のピストンリングは初期の潤滑油消費
量が少ないことがわかる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のピストン
リングは初期なじみ性が優れているため、初期の潤滑油
消費量を低減できる。
リングは初期なじみ性が優れているため、初期の潤滑油
消費量を低減できる。
【図１】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の実施例
であるピストンリングの一部分を示す縦断面図である。
であるピストンリングの一部分を示す縦断面図である。
【図２】アークイオンプレーティング装置の構成を説明
する図である。
する図である。
【図３】往復動摩擦試験機の概要を示す正面図である。
【図４】往復動摩擦試験における皮膜の摩滅までの時間
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】皮膜を被覆したピストンリングのエンジンテス
トにおいて、運転時間に対する潤滑油消費量を示すグラ
フである。
トにおいて、運転時間に対する潤滑油消費量を示すグラ
フである。
【図６】皮膜を被覆したピストンリングのエンジンテス
トにおいて、１０時間運転後の潤滑油消費量を示すグラ
フである。
トにおいて、１０時間運転後の潤滑油消費量を示すグラ
フである。
１ ピストンリング ２ 窒化層 ３ 硬質のＰＶＤ皮膜 ４ 皮膜 １０ 真空チャンバ １１ 陰極（蒸発源） １２ 被コーティング物 １３ アーク供給源 １４ バイアス電圧供給源 １５ ガス入口 １６ 排気口 １７ 金属イオン １８ 反応ガス粒子 ２０ 上試験片 ２１ 固定ブロック ２２ 油圧シリンダ ２３ 下試験片 ２４ 可動ブロック ２５ クランク機構 ２６ ロードセル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｆ 5/00 Ｎ
Claims (4)
- 【請求項１】 外周面に膜厚が１〜１５μｍの皮膜が被
覆されており、前記皮膜がＭｏおよびＣｒのいずれかま
たは両方で９８．０〜９９．５重量％、残Ｎからなり、
皮膜硬さがビッカース硬さ３００〜８００で、結晶粒径
が１μｍ未満であることを特徴とするピストンリング。 - 【請求項２】 前記膜厚が１〜１５μｍの皮膜の内側に
窒化層が形成されていることを特徴とする請求項１記載
のピストンリング。 - 【請求項３】 前記膜厚が１〜１５μｍの皮膜の内側
に、より硬質のＰＶＤ皮膜が被覆されていることを特徴
とする請求項１記載のピストンリング。 - 【請求項４】 請求項１、２または３記載のピストンリ
ングの製造方法であって、前記膜厚１〜１５μｍの皮膜
をＰＶＤ法により被覆することを特徴とするピストンリ
ングの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33863594A JP3266439B2 (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | ピストンリングおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33863594A JP3266439B2 (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | ピストンリングおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08184375A true JPH08184375A (ja) | 1996-07-16 |
| JP3266439B2 JP3266439B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=18320038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33863594A Expired - Fee Related JP3266439B2 (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | ピストンリングおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3266439B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0905419A2 (en) | 1997-09-30 | 1999-03-31 | Teikoku Piston Ring Co., LTd. | Piston ring |
| US6325385B1 (en) | 1998-10-15 | 2001-12-04 | Teikoku Piston Ring Co., Ltd. | Piston ring |
| DE102007027245A1 (de) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kolbenring |
| JP2010518341A (ja) * | 2007-02-17 | 2010-05-27 | フェデラル−モーグル ブルシャイト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ピストンリング |
| WO2012160138A1 (de) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kolbenring mit verbundbeschichtung |
| KR20140007440A (ko) * | 2011-03-19 | 2014-01-17 | 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하 | 피스톤 링의 제조 방법 |
| JP2018111828A (ja) * | 2012-11-13 | 2018-07-19 | エーリコン・サーフェス・ソリューションズ・アーゲー・プフェフィコン | トライボロジー応力のかかる高温での使用のためのコーティング |
| US12163208B2 (en) | 2021-06-18 | 2024-12-10 | Maxterial, Inc. | Hydraulic devices including coated surfaces |
| US12173166B2 (en) | 2017-09-28 | 2024-12-24 | Maxterial, Inc. | Articles including surface coatings and methods to produce them |
-
1994
- 1994-12-29 JP JP33863594A patent/JP3266439B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| US6139022A (en) * | 1997-09-30 | 2000-10-31 | Teikoku Piston Ring Co., Ltd. | Piston ring |
| EP0905419A2 (en) | 1997-09-30 | 1999-03-31 | Teikoku Piston Ring Co., LTd. | Piston ring |
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| DE102007027245B4 (de) * | 2007-06-13 | 2018-08-30 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kolbenring |
| US9352427B2 (en) | 2011-03-19 | 2016-05-31 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Method for producing piston rings |
| KR20140007440A (ko) * | 2011-03-19 | 2014-01-17 | 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하 | 피스톤 링의 제조 방법 |
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| CN103518088A (zh) * | 2011-05-25 | 2014-01-15 | 联邦摩高布尔沙伊德公司 | 具有复合涂层的活塞环 |
| CN103518088B (zh) * | 2011-05-25 | 2015-06-10 | 联邦摩高布尔沙伊德公司 | 具有复合涂层的活塞环 |
| WO2012160138A1 (de) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Kolbenring mit verbundbeschichtung |
| JP2018111828A (ja) * | 2012-11-13 | 2018-07-19 | エーリコン・サーフェス・ソリューションズ・アーゲー・プフェフィコン | トライボロジー応力のかかる高温での使用のためのコーティング |
| US12173166B2 (en) | 2017-09-28 | 2024-12-24 | Maxterial, Inc. | Articles including surface coatings and methods to produce them |
| US12163208B2 (en) | 2021-06-18 | 2024-12-10 | Maxterial, Inc. | Hydraulic devices including coated surfaces |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3266439B2 (ja) | 2002-03-18 |
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