JPH08233103A - 耐熱性割り形弾性リング - Google Patents
耐熱性割り形弾性リングInfo
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- JPH08233103A JPH08233103A JP6670395A JP6670395A JPH08233103A JP H08233103 A JPH08233103 A JP H08233103A JP 6670395 A JP6670395 A JP 6670395A JP 6670395 A JP6670395 A JP 6670395A JP H08233103 A JPH08233103 A JP H08233103A
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- elastic ring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 張力減退の小さなピストンリングを提供す
る。 【構成】 ピストンリングはＴｉＡｌ系金属間化合物よ
り構成され、金属組織における層状組織の体積分率Ｖｆ
がＶｆ≧１０％に設定される。
る。 【構成】 ピストンリングはＴｉＡｌ系金属間化合物よ
り構成され、金属組織における層状組織の体積分率Ｖｆ
がＶｆ≧１０％に設定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性割り形弾性リング
に関する。この種割り形弾性リングには、例えば、内燃
機関用ピストンリングが該当する。
に関する。この種割り形弾性リングには、例えば、内燃
機関用ピストンリングが該当する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関用ピストンリングは鋼
材、鋳鉄材等より構成されている（例えば、特開平５−
１４８６１２号公報参照）。これは、前記材料が安価
で、高いヤング率を有し、また優れた常温曲げ強さを有
することに因る。
材、鋳鉄材等より構成されている（例えば、特開平５−
１４８６１２号公報参照）。これは、前記材料が安価
で、高いヤング率を有し、また優れた常温曲げ強さを有
することに因る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在、自動車用内燃機
関においては高出力、且つ高負荷化が進行しており、こ
のような状況下ではピストンリングは３００℃程度の熱
的環境に晒されることになる。ところが、従来のピスト
ンリングは前記熱的環境下における張力減退が顕著であ
り、この点早急な改善が望まれていた。
関においては高出力、且つ高負荷化が進行しており、こ
のような状況下ではピストンリングは３００℃程度の熱
的環境に晒されることになる。ところが、従来のピスト
ンリングは前記熱的環境下における張力減退が顕著であ
り、この点早急な改善が望まれていた。
【０００４】本発明は前記に鑑み、優れた耐熱性を備え
ることにより、前記のような熱的環境下においても張力
減退が小さく、また軽量であって、ピストンリングとし
て最適な前記割り形弾性リングを提供することを目的と
する。
ることにより、前記のような熱的環境下においても張力
減退が小さく、また軽量であって、ピストンリングとし
て最適な前記割り形弾性リングを提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る耐熱性割り
形弾性リングは、ＴｉＡｌ系金属間化合物より構成さ
れ、金属組織における層状組織の体積分率ＶｆがＶｆ≧
１０％であることを特徴とする。
形弾性リングは、ＴｉＡｌ系金属間化合物より構成さ
れ、金属組織における層状組織の体積分率ＶｆがＶｆ≧
１０％であることを特徴とする。
【０００６】
【作用】ＴｉＡｌ系金属間化合物より構成された割り形
弾性リングは、その材質に起因して優れた耐熱性を有
し、また軽量である。そして、層状組織の体積分率Ｖｆ
を前記のように設定すると、３００℃程度の熱的環境に
おいて、割り形弾性リングは優れた自己張力維持能を発
揮するのでその張力減退は小さくなる。
弾性リングは、その材質に起因して優れた耐熱性を有
し、また軽量である。そして、層状組織の体積分率Ｖｆ
を前記のように設定すると、３００℃程度の熱的環境に
おいて、割り形弾性リングは優れた自己張力維持能を発
揮するのでその張力減退は小さくなる。
【０００７】ただし、層状組織の体積分率ＶｆがＶｆ＜
１０％では、前記熱的環境における割り形弾性リングの
張力減退が大きくなる。
１０％では、前記熱的環境における割り形弾性リングの
張力減退が大きくなる。
【０００８】
【実施例】図１，２において、耐熱性割り形弾性リング
としての内燃機関用インサイドベベル形ピストンリング
１はＴｉＡｌ系金属間化合物より構成され、実線示は真
円形となる使用時形状を、また鎖線示は略楕円形となる
自由時形状をそれぞれ示す。図中、符号２は合い口すき
まである。
としての内燃機関用インサイドベベル形ピストンリング
１はＴｉＡｌ系金属間化合物より構成され、実線示は真
円形となる使用時形状を、また鎖線示は略楕円形となる
自由時形状をそれぞれ示す。図中、符号２は合い口すき
まである。
【０００９】図３（ａ），（ｂ）はピストンリング１に
おける二種の金属組織を示す。
おける二種の金属組織を示す。
【００１０】図３（ａ）に示す金属組織は、リング内周
面３からリング外周面４側に延びる環状主領域Ａ1 と、
その主領域Ａ1 の外周側に存する環状外周領域Ａ2 とを
有する。主領域Ａ1 は多数の等軸晶Ｅより構成され、ま
た外周領域Ａ2 はリング外周面４より主領域Ａ1 に向っ
て成長した多数の柱状晶Ｃより構成される。
面３からリング外周面４側に延びる環状主領域Ａ1 と、
その主領域Ａ1 の外周側に存する環状外周領域Ａ2 とを
有する。主領域Ａ1 は多数の等軸晶Ｅより構成され、ま
た外周領域Ａ2 はリング外周面４より主領域Ａ1 に向っ
て成長した多数の柱状晶Ｃより構成される。
【００１１】主領域Ａ1 および外周領域Ａ2 には多数の
層状組織Ｌが存在し、各層状組織Ｌは、通常、α2 相
（Ｔｉ3 Ａｌ相）とγ相（ＴｉＡｌ相）とを交互に積層
した構造を有する。主領域Ａ1 において、層状組織Ｌは
等軸晶の形態をとり、残りの等軸晶は主としてγ等軸晶
Ｅγである。外周領域Ａ2 において、層状組織Ｌは柱状
晶Ｃ全体を構成するものと、柱状晶Ｃの部分を構成する
ものとに分けられる。層状組織Ｌを有する柱状晶Ｃにお
いて、その組織Ｌ以外の部分は、主としてγ相である。
層状組織Ｌが存在し、各層状組織Ｌは、通常、α2 相
（Ｔｉ3 Ａｌ相）とγ相（ＴｉＡｌ相）とを交互に積層
した構造を有する。主領域Ａ1 において、層状組織Ｌは
等軸晶の形態をとり、残りの等軸晶は主としてγ等軸晶
Ｅγである。外周領域Ａ2 において、層状組織Ｌは柱状
晶Ｃ全体を構成するものと、柱状晶Ｃの部分を構成する
ものとに分けられる。層状組織Ｌを有する柱状晶Ｃにお
いて、その組織Ｌ以外の部分は、主としてγ相である。
【００１２】このような金属組織における層状組織Ｌの
体積分率ＶｆはＶｆ≧１０％（Ｖｆ＝１００％を含む）
に設定される。
体積分率ＶｆはＶｆ≧１０％（Ｖｆ＝１００％を含む）
に設定される。
【００１３】前記のように、ＴｉＡｌ系金属間化合物よ
り構成されたピストンリング１は、その材質に起因して
優れた耐熱性を有し、また軽量である。そして、層状組
織Ｌの体積分率Ｖｆを前記のように設定すると、３００
℃程度の熱的環境において、ピストンリング１は優れた
自己張力維持能を発揮するのでその張力減退は小さくな
る。
り構成されたピストンリング１は、その材質に起因して
優れた耐熱性を有し、また軽量である。そして、層状組
織Ｌの体積分率Ｖｆを前記のように設定すると、３００
℃程度の熱的環境において、ピストンリング１は優れた
自己張力維持能を発揮するのでその張力減退は小さくな
る。
【００１４】図３（ｂ）に示す金属組織は前記主領域Ａ
1 と同様に多数の等軸晶Ｅより構成される。したがって
金属組織には、多数の層状組織Ｌが等軸晶の形態で存在
し、残りの等軸晶は主としてγ等軸晶Ｅγである。
1 と同様に多数の等軸晶Ｅより構成される。したがって
金属組織には、多数の層状組織Ｌが等軸晶の形態で存在
し、残りの等軸晶は主としてγ等軸晶Ｅγである。
【００１５】このような金属組織における層状組織Ｌの
体積分率Ｖｆは、前記効果を得るために前記同様にＶｆ
≧１０％（Ｖｆ＝１００％を含む）に設定される。
体積分率Ｖｆは、前記効果を得るために前記同様にＶｆ
≧１０％（Ｖｆ＝１００％を含む）に設定される。
【００１６】ピストンリング１の製造に当っては、図４
に示す筒状鋳物５に輪切り加工を施して環状素材６を採
取し、次いでその環状素材６に所定の機械加工および熱
処理を施して、自由時形状のピストンリング１を得るも
のである。
に示す筒状鋳物５に輪切り加工を施して環状素材６を採
取し、次いでその環状素材６に所定の機械加工および熱
処理を施して、自由時形状のピストンリング１を得るも
のである。
【００１７】図５において、筒状鋳物５を鋳造するため
に用いられる横型遠心鋳造装置７は筒状金型８を備え
る。その金型８は純銅より構成され、一端に溶湯用注入
口９を有すると共に他端を閉鎖された筒状本体１０と、
その閉鎖側外周面に設けられた取付フランジ１１とより
なる。金型８はその軸線ａを略水平にして取付フランジ
１１を介し回転盤１２に固着され、その回転盤１２に突
設された回転軸１３は図示しないモータに連結される。
筒状本体１０は注入口９に連なる筒状キャビティ１４を
備え、その横断面内周形状は真円形に形成されている。
注入箱１５はその先端部を注入口９に挿脱されて、キャ
ビティ１４に溶湯を注入する。
に用いられる横型遠心鋳造装置７は筒状金型８を備え
る。その金型８は純銅より構成され、一端に溶湯用注入
口９を有すると共に他端を閉鎖された筒状本体１０と、
その閉鎖側外周面に設けられた取付フランジ１１とより
なる。金型８はその軸線ａを略水平にして取付フランジ
１１を介し回転盤１２に固着され、その回転盤１２に突
設された回転軸１３は図示しないモータに連結される。
筒状本体１０は注入口９に連なる筒状キャビティ１４を
備え、その横断面内周形状は真円形に形成されている。
注入箱１５はその先端部を注入口９に挿脱されて、キャ
ビティ１４に溶湯を注入する。
【００１８】以下、ピストンリング１の製造例、その性
能および金属組織について具体的に説明する。 〔例Ｉ〕表１はＴｉＡｌ系金属間化合物を得るための５
種類の溶解用素材の配合例を示す。各溶解用素材におい
て、Ｖ、ＮｂおよびＢの配合量は一定であって、Ａｌお
よびＴｉの配合量が変化している。
能および金属組織について具体的に説明する。 〔例Ｉ〕表１はＴｉＡｌ系金属間化合物を得るための５
種類の溶解用素材の配合例を示す。各溶解用素材におい
て、Ｖ、ＮｂおよびＢの配合量は一定であって、Ａｌお
よびＴｉの配合量が変化している。
【００１９】
【表１】
【００２０】金型８において、キャビティ１４の内径は
９０mmに、長さは２００mmにそれぞれ設定され、また金
型８および水冷銅るつぼを備えた高周波誘導炉は共に減
圧チャンバ内に設置された。 （ａ） ２．５kgの溶解用素材の例１を水冷銅るつぼに
投入し、次いで減圧チャンバ内の空気圧を約１０-3Torr
に減圧し、その後Ａｌ成分の蒸発を防止すべく、Ａｒガ
スで減圧チャンバ内を２００Torrに置換した。 （ｂ） 溶解出力１２５ｋＷで溶け落ち後５分間保持と
いった条件で誘導溶解を行い、ＴｉＡｌ系金属間化合物
組成の溶湯を調製した。 （ｃ） 金型温度約２５℃（常温）、回転数６００rpm
の条件で金型８を回転させ、湯温約１６００℃、２．２
kgの溶湯を注入箱１５からキャビティ１４内に注入し、
その後金型８を４分間回転させて筒状鋳物５を鋳造し
た。 （ｄ） 筒状鋳物５を金型８回転停止後そのままの状態
に３０分間放置し、次いで減圧チャンバ内を大気に開放
し、その後金型８より筒状鋳物５を離型した。この筒状
鋳物５の寸法は、外径９０mm、肉厚８．５mm、長さ２０
０mmであった。
９０mmに、長さは２００mmにそれぞれ設定され、また金
型８および水冷銅るつぼを備えた高周波誘導炉は共に減
圧チャンバ内に設置された。 （ａ） ２．５kgの溶解用素材の例１を水冷銅るつぼに
投入し、次いで減圧チャンバ内の空気圧を約１０-3Torr
に減圧し、その後Ａｌ成分の蒸発を防止すべく、Ａｒガ
スで減圧チャンバ内を２００Torrに置換した。 （ｂ） 溶解出力１２５ｋＷで溶け落ち後５分間保持と
いった条件で誘導溶解を行い、ＴｉＡｌ系金属間化合物
組成の溶湯を調製した。 （ｃ） 金型温度約２５℃（常温）、回転数６００rpm
の条件で金型８を回転させ、湯温約１６００℃、２．２
kgの溶湯を注入箱１５からキャビティ１４内に注入し、
その後金型８を４分間回転させて筒状鋳物５を鋳造し
た。 （ｄ） 筒状鋳物５を金型８回転停止後そのままの状態
に３０分間放置し、次いで減圧チャンバ内を大気に開放
し、その後金型８より筒状鋳物５を離型した。この筒状
鋳物５の寸法は、外径９０mm、肉厚８．５mm、長さ２０
０mmであった。
【００２１】次いで、筒状鋳物５に、１３００℃、３．
５時間、２０００気圧の条件で熱間静水圧プレス処理
（ＨＩＰ）を施して、その金属組織を緻密化した。
５時間、２０００気圧の条件で熱間静水圧プレス処理
（ＨＩＰ）を施して、その金属組織を緻密化した。
【００２２】その後、次のような機械加工工程および熱
処理を経て自由時形状のピストンリング１の例１を得
た。即ち、筒状鋳物５に対する輪切り加工、自由時形状
への切削加工、上下面仕上げ加工、外周バレル加工、イ
ンサイドベベルカット加工、合い口すき間調整加工およ
びひずみ取り焼鈍を順次行った。
処理を経て自由時形状のピストンリング１の例１を得
た。即ち、筒状鋳物５に対する輪切り加工、自由時形状
への切削加工、上下面仕上げ加工、外周バレル加工、イ
ンサイドベベルカット加工、合い口すき間調整加工およ
びひずみ取り焼鈍を順次行った。
【００２３】図１，２に示すように、ピストンリング１
の例１における呼び径ＤはＤ＝８１mm、幅ＢはＢ＝１．
２mm、厚さＴはＴ＝３．１mmである。
の例１における呼び径ＤはＤ＝８１mm、幅ＢはＢ＝１．
２mm、厚さＴはＴ＝３．１mmである。
【００２４】溶解用素材の例２〜５を用いて前記同様の
遠心鋳造法を行い、次いで前記同様の熱間静水圧プレス
処理、機械加工および熱処理を順次行って、ピストンリ
ング１の例１と同様の寸法を有するピストンリング１の
例２〜５を得た。これらの例２〜５は溶解用素材の例２
〜５を用いた場合にそれぞれ対応する。
遠心鋳造法を行い、次いで前記同様の熱間静水圧プレス
処理、機械加工および熱処理を順次行って、ピストンリ
ング１の例１と同様の寸法を有するピストンリング１の
例２〜５を得た。これらの例２〜５は溶解用素材の例２
〜５を用いた場合にそれぞれ対応する。
【００２５】次に、ピストンリング１の例１〜５につい
て次のような張力減退試験を行い、また金属組織におけ
る層状組織Ｌの体積分率Ｖｆを求めたところ、表２の結
果を得た。
て次のような張力減退試験を行い、また金属組織におけ
る層状組織Ｌの体積分率Ｖｆを求めたところ、表２の結
果を得た。
【００２６】張力減退試験は、ピストンリング１の例１
〜５について初期張力を測定し、次いで例１〜５をピス
トンに装着してそのピストンをエンジンのシリンダスリ
ーブ内に組込み、その後ピストン等を３００℃の加熱下
に１００時間保持し、その保持後において例１〜５の試
験後張力を測定する、という方法で行われた。
〜５について初期張力を測定し、次いで例１〜５をピス
トンに装着してそのピストンをエンジンのシリンダスリ
ーブ内に組込み、その後ピストン等を３００℃の加熱下
に１００時間保持し、その保持後において例１〜５の試
験後張力を測定する、という方法で行われた。
【００２７】層状組織Ｌの体積分率Ｖｆとしては、その
面積分率が用いられており、その面積分率は、ピストン
リング１の例１〜５について反射電子組成像観察を行
い、次いで画像処理を行う、という方法で求められた。
面積分率が用いられており、その面積分率は、ピストン
リング１の例１〜５について反射電子組成像観察を行
い、次いで画像処理を行う、という方法で求められた。
【００２８】なお、表２には、ピストンリングの例６と
して現在量産されている鋼製ピストンリングに関するデ
ータも掲載されている。
して現在量産されている鋼製ピストンリングに関するデ
ータも掲載されている。
【００２９】
【表２】
【００３０】例１〜５は、図３（ａ）に示す金属組織を
備えており、その外周領域Ａ2 の占める割合は１割程度
であった。図６は例１における外周領域Ａ2 の金属組織
を示す顕微鏡写真であり、図６から層状組織Ｌよりなる
複数の柱状晶が存在することが判る。
備えており、その外周領域Ａ2 の占める割合は１割程度
であった。図６は例１における外周領域Ａ2 の金属組織
を示す顕微鏡写真であり、図６から層状組織Ｌよりなる
複数の柱状晶が存在することが判る。
【００３１】表２から明らかなように、例１〜３の如
く、ＴｉＡｌ系金属間化合物を構成材料とし、且つ層状
組織Ｌの体積分率ＶｆをＶｆ≧１０％に設定すると、３
００℃の熱的環境における張力減退率を、Ｖｆ＜１０％
の例４，５および量産鋼製ピストンリングの例６に比べ
て大幅に低くするか、またはゼロにすることができる。
この場合、層状組織Ｌの体積分率ＶｆはＶｆ≧９０％で
あることが望ましい。 〔例II〕表１に示された溶解用素材の例１〜５を用い、
金型８におけるキャビティ１４の内径を１００mmに、金
型８の予熱温度を１３０℃に、キャビティ１４への溶湯
注入量を４kgにそれぞれ設定したということ以外は例Ｉ
と同様の遠心鋳造法を行って、外径１００mm、肉厚１４
mm、長さ２００mmの５種の筒状鋳物５を鋳造し、次いで
各筒状鋳物５を用いて前記同様の熱間静水圧プレス処理
を行い、その後前記同様の機械加工および熱処理を順次
行って、ピストンリング１の例１と同様の寸法を有する
ピストンリング１の例１ａ〜５ａを得た。これらの例１
ａ〜５ａは溶解用素材の例１〜５を用いた場合にそれぞ
れ対応する。
く、ＴｉＡｌ系金属間化合物を構成材料とし、且つ層状
組織Ｌの体積分率ＶｆをＶｆ≧１０％に設定すると、３
００℃の熱的環境における張力減退率を、Ｖｆ＜１０％
の例４，５および量産鋼製ピストンリングの例６に比べ
て大幅に低くするか、またはゼロにすることができる。
この場合、層状組織Ｌの体積分率ＶｆはＶｆ≧９０％で
あることが望ましい。 〔例II〕表１に示された溶解用素材の例１〜５を用い、
金型８におけるキャビティ１４の内径を１００mmに、金
型８の予熱温度を１３０℃に、キャビティ１４への溶湯
注入量を４kgにそれぞれ設定したということ以外は例Ｉ
と同様の遠心鋳造法を行って、外径１００mm、肉厚１４
mm、長さ２００mmの５種の筒状鋳物５を鋳造し、次いで
各筒状鋳物５を用いて前記同様の熱間静水圧プレス処理
を行い、その後前記同様の機械加工および熱処理を順次
行って、ピストンリング１の例１と同様の寸法を有する
ピストンリング１の例１ａ〜５ａを得た。これらの例１
ａ〜５ａは溶解用素材の例１〜５を用いた場合にそれぞ
れ対応する。
【００３２】次に、ピストンリング１の例１ａ〜５ａに
ついて前記同様の張力減退試験を行い、また前記同様の
方法で金属組織における層状組織Ｌの体積分率Ｖｆを求
めたところ、表３の結果を得た。なお、表３には、ピス
トンリングの例６として量産鋼製ピストンリングに関す
るデータも掲載されている。
ついて前記同様の張力減退試験を行い、また前記同様の
方法で金属組織における層状組織Ｌの体積分率Ｖｆを求
めたところ、表３の結果を得た。なお、表３には、ピス
トンリングの例６として量産鋼製ピストンリングに関す
るデータも掲載されている。
【００３３】
【表３】
【００３４】例１ａ〜５ａは、図３（ｂ）に示す金属組
織を備えていた。図７は例１ａの金属組織を示す顕微鏡
写真であり、図７から、等軸晶の形態をとる多数の層状
組織Ｌが均一に分散していることが判る。
織を備えていた。図７は例１ａの金属組織を示す顕微鏡
写真であり、図７から、等軸晶の形態をとる多数の層状
組織Ｌが均一に分散していることが判る。
【００３５】表３から明らかなように、例１ａ〜３ａの
如く、ＴｉＡｌ系金属間化合物を構成材料とし、且つ層
状組織Ｌの体積分率ＶｆをＶｆ≧１０％に設定すると、
３００℃の熱的環境における張力減退率を、Ｖｆ＜１０
％の例４ａ，５ａおよび量産鋼製ピストンリングの例６
に比べて低くすることができる。この場合、層状組織Ｌ
の体積分率ＶｆはＶｆ≧８５％であることが望ましい。
如く、ＴｉＡｌ系金属間化合物を構成材料とし、且つ層
状組織Ｌの体積分率ＶｆをＶｆ≧１０％に設定すると、
３００℃の熱的環境における張力減退率を、Ｖｆ＜１０
％の例４ａ，５ａおよび量産鋼製ピストンリングの例６
に比べて低くすることができる。この場合、層状組織Ｌ
の体積分率ＶｆはＶｆ≧８５％であることが望ましい。
【００３６】図８はピストンリング１の例１〜６、例１
ａ〜５ａに関し、表２，３に基づいて層状組織Ｌの体積
分率Ｖｆと張力減退率との関係をグラフ化したものであ
る。図中、点（１）〜（６）、（１ａ）〜（５ａ）は例
１〜６，１ａ〜５ａにそれぞれ対応する。
ａ〜５ａに関し、表２，３に基づいて層状組織Ｌの体積
分率Ｖｆと張力減退率との関係をグラフ化したものであ
る。図中、点（１）〜（６）、（１ａ）〜（５ａ）は例
１〜６，１ａ〜５ａにそれぞれ対応する。
【００３７】図８より、例Ｉによるピストンリング１の
方が例IIによるピストンリング１よりも張力減退率が低
いことが判る。このことから、ピストンリング１として
は、図３（ａ）に示した柱状晶Ｃを持つ金属組織を備え
ていた方が良い、と言える。
方が例IIによるピストンリング１よりも張力減退率が低
いことが判る。このことから、ピストンリング１として
は、図３（ａ）に示した柱状晶Ｃを持つ金属組織を備え
ていた方が良い、と言える。
【００３８】次にピストンリング１の例１を、トップリ
ングとして排気量１６００ｃｃ、４気筒のＤＯＨＣエン
ジンに組込み、そのエンジンをエンジン回転数２０００
〜６０００rpm で合計３時間ならし運転し、その後ブロ
ーバイガス量を測定した。このときのブローバイガス量
を初期値とする。次いで、前記エンジンをエンジン回転
数８０００rpm の全負荷状態で１００時間連続運転する
耐久試験を行い、その後全負荷状態（８０００rpm ）に
おけるブローバイガス量を測定した。このときのブロー
バイガス量を耐久後の値とする。
ングとして排気量１６００ｃｃ、４気筒のＤＯＨＣエン
ジンに組込み、そのエンジンをエンジン回転数２０００
〜６０００rpm で合計３時間ならし運転し、その後ブロ
ーバイガス量を測定した。このときのブローバイガス量
を初期値とする。次いで、前記エンジンをエンジン回転
数８０００rpm の全負荷状態で１００時間連続運転する
耐久試験を行い、その後全負荷状態（８０００rpm ）に
おけるブローバイガス量を測定した。このときのブロー
バイガス量を耐久後の値とする。
【００３９】ピストンリングの例１ａおよび例６につい
ても前記同様の方法でブローバイガス量の初期値および
耐久後の値を測定した。表４は測定結果を示す。
ても前記同様の方法でブローバイガス量の初期値および
耐久後の値を測定した。表４は測定結果を示す。
【００４０】
【表４】
【００４１】表４から明らかなように、ブローバイガス
量は、初期値については量産鋼製ピストンリングの例６
を用いた場合が最も低いが、耐久後の値については例
１，１ａを用いた場合の方が例６を用いた場合よりも大
幅に低く、２０リットル／min以下である。これは例
１，１ａが例６に比べて張力減退率が低いことに起因す
る。同様の理由から、例１を用いた場合の方が例１ａを
用いた場合よりも耐久後の値は低くなっている。
量は、初期値については量産鋼製ピストンリングの例６
を用いた場合が最も低いが、耐久後の値については例
１，１ａを用いた場合の方が例６を用いた場合よりも大
幅に低く、２０リットル／min以下である。これは例
１，１ａが例６に比べて張力減退率が低いことに起因す
る。同様の理由から、例１を用いた場合の方が例１ａを
用いた場合よりも耐久後の値は低くなっている。
【００４２】なお、本発明におけるＴｉＡｌ系金属間化
合物には、表１の例１〜３におけるＶをＣｒ、Ｍｎ等の
遷移金属と、ＮｂをＴａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｈｆ等の重金属
と、ＢをＣ、Ｎ、Ｓｉ等の低比重元素とそれぞれ置換し
たもの、それら元素の組合せを変えたもの、ＴｉＡｌ二
元系であるもの等が含まれる。
合物には、表１の例１〜３におけるＶをＣｒ、Ｍｎ等の
遷移金属と、ＮｂをＴａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｈｆ等の重金属
と、ＢをＣ、Ｎ、Ｓｉ等の低比重元素とそれぞれ置換し
たもの、それら元素の組合せを変えたもの、ＴｉＡｌ二
元系であるもの等が含まれる。
【００４３】また本発明に係る割り形弾性リングは、ピ
ストンリングに限らず、軸孔内周面の環状溝に嵌められ
るストップリングとして用いることも可能である。
ストンリングに限らず、軸孔内周面の環状溝に嵌められ
るストップリングとして用いることも可能である。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、前記のように構成する
ことにより、優れた耐熱性を持つと共に軽量であって、
熱的環境下においても張力減退の小さな割り形弾性リン
グを提供することができる。
ことにより、優れた耐熱性を持つと共に軽量であって、
熱的環境下においても張力減退の小さな割り形弾性リン
グを提供することができる。
【図１】ピストンリングの平面図である。
【図２】ピストンリングの要部破断側面図である。
【図３】ピストンリングにおける２種の金属組織を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】筒状鋳物の斜視図である。
【図５】横型遠心鋳造装置の要部縦断正面図である。
【図６】ピストンリングの金属組織の一例を示す顕微鏡
写真である。
写真である。
【図７】ピストンリングの金属組織の他例を示す顕微鏡
写真である。
写真である。
【図８】層状組織の体積分率Ｖｆと張力減退率との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ ピストンリング ３ リング内周面 ４ リング外周面 Ａ1 主領域 Ａ2 外周領域 Ｃ 柱状晶 Ｅ 等軸晶 Ｌ 層状組織
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 達也 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 家永 裕一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 ＴｉＡｌ系金属間化合物より構成され、
金属組織における層状組織（Ｌ）の体積分率ＶｆがＶｆ
≧１０％であることを特徴とする耐熱性割り形弾性リン
グ。 - 【請求項２】 前記金属組織は、リング内周面（３）か
らリング外周面（４）側に延びる環状主領域（Ａ1 ）
と、その主領域（Ａ1 ）の外周側に存する環状外周領域
（Ａ2 ）とを有し、前記主領域（Ａ1 ）は多数の等軸晶
（Ｅ）より構成され、また前記外周領域（Ａ2 ）はリン
グ外周面（４）より前記主領域（Ａ1 ）に向って成長し
た多数の柱状晶（Ｃ）より構成され、前記層状組織
（Ｌ）は前記主領域（Ａ1 ）および外周領域（Ａ2 ）に
存在する、請求項１記載の耐熱性割り形弾性リング。 - 【請求項３】 前記金属組織は多数の等軸晶（Ｅ）より
構成される、請求項１記載の耐熱性割り形弾性リング。 - 【請求項４】 内燃機関用ピストンリング（１）であ
る、請求項１，２または３記載の耐熱性割り形弾性リン
グ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6670395A JPH08233103A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 耐熱性割り形弾性リング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6670395A JPH08233103A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 耐熱性割り形弾性リング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233103A true JPH08233103A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=13323570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6670395A Pending JPH08233103A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 耐熱性割り形弾性リング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08233103A (ja) |
-
1995
- 1995-03-02 JP JP6670395A patent/JPH08233103A/ja active Pending
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