JPH09229191A - セラミックス製ピストンピン及びその表面加工方法 - Google Patents
セラミックス製ピストンピン及びその表面加工方法Info
- Publication number
- JPH09229191A JPH09229191A JP3994396A JP3994396A JPH09229191A JP H09229191 A JPH09229191 A JP H09229191A JP 3994396 A JP3994396 A JP 3994396A JP 3994396 A JP3994396 A JP 3994396A JP H09229191 A JPH09229191 A JP H09229191A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston pin
- abrasive grains
- central portion
- end portions
- ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 難加工材であるセラミックス製ピストンピン
を安く、精度よく仕上げることのできる表面加工法を提
供する。 【解決手段】 セラミックス製円柱形状ピストンピン１
４の側面を一対の板２７，２７で挟み、これらの板２
７，２７を振動させてピストンピン１４を自転回転させ
つつ、このピストンピン１４の周囲にピストンピン１４
よりも低硬度の砥粒３９を含む液を供給し、振動する板
２７と自転するピストンピン１４の側面との間に介在し
た砥粒でピストンピン１４の側面表面を研磨する。 【効果】 砥粒が低硬度であるから、ピストンピンの表
面に傷を付ける心配が無く、極めて良好な面粗度が得ら
れると共に、軟質砥粒と硬質ワークとの間で固相反応が
発生するために加工能率が良く、加工所要時間の短縮を
も図れる。
を安く、精度よく仕上げることのできる表面加工法を提
供する。 【解決手段】 セラミックス製円柱形状ピストンピン１
４の側面を一対の板２７，２７で挟み、これらの板２
７，２７を振動させてピストンピン１４を自転回転させ
つつ、このピストンピン１４の周囲にピストンピン１４
よりも低硬度の砥粒３９を含む液を供給し、振動する板
２７と自転するピストンピン１４の側面との間に介在し
た砥粒でピストンピン１４の側面表面を研磨する。 【効果】 砥粒が低硬度であるから、ピストンピンの表
面に傷を付ける心配が無く、極めて良好な面粗度が得ら
れると共に、軟質砥粒と硬質ワークとの間で固相反応が
発生するために加工能率が良く、加工所要時間の短縮を
も図れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミックス製ピス
トンピン及びその加工方法に関する。
トンピン及びその加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特開平５−１４９４２９号公報
「ピストンピン」に、セラミックス製ピストンピンが示
され、金属製のピストンピンを、高強度で軽量なセラミ
ックス製ピストンピンに置き換える研究が進んでいる。
「ピストンピン」に、セラミックス製ピストンピンが示
され、金属製のピストンピンを、高強度で軽量なセラミ
ックス製ピストンピンに置き換える研究が進んでいる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、セラミック
ス製ピストンピンはセラミックスを焼き固めたものであ
るから、表面は滑らかでなく、ピストンに嵌合するピス
トンピンでは、この点が問題となる。即ち、粗さのため
に相手側のピストンの雌孔部を削って傷める虞れがあ
る。また、ピストンピン自体に大きな力が掛かるが、面
粗度が大きい場合、表面の微細な凹部が「ノッチ」とな
って亀裂始点になり、強度が低下するという不都合もあ
る。そこで、本発明の第１の目的は、これらの問題を解
決したセラミックス製ピストンピンを提供することにあ
る。
ス製ピストンピンはセラミックスを焼き固めたものであ
るから、表面は滑らかでなく、ピストンに嵌合するピス
トンピンでは、この点が問題となる。即ち、粗さのため
に相手側のピストンの雌孔部を削って傷める虞れがあ
る。また、ピストンピン自体に大きな力が掛かるが、面
粗度が大きい場合、表面の微細な凹部が「ノッチ」とな
って亀裂始点になり、強度が低下するという不都合もあ
る。そこで、本発明の第１の目的は、これらの問題を解
決したセラミックス製ピストンピンを提供することにあ
る。
【０００４】上記課題を解決するための一方法としてダ
イヤモンド砥粒とラップ盤を使用してのセラミックス製
ピストンピンの表面を仕上加工する試みが為されてい
る。しかし、通常のダイヤモンド砥粒をベースとしたラ
ッピングではクラックを伝搬させながら脆性加工するた
め結果的に被加工物に傷がつくこと、また、ダイヤモン
ドが高価であって、生産コストが嵩むという不都合があ
る。ダイヤモンド砥粒による研磨については後述の比較
例で説明する。そこで、本発明の第２の目的は、難加工
材であるセラミックス製ピストンピンを安く、精度よく
仕上げることのできる表面加工法を提供することにあ
る。
イヤモンド砥粒とラップ盤を使用してのセラミックス製
ピストンピンの表面を仕上加工する試みが為されてい
る。しかし、通常のダイヤモンド砥粒をベースとしたラ
ッピングではクラックを伝搬させながら脆性加工するた
め結果的に被加工物に傷がつくこと、また、ダイヤモン
ドが高価であって、生産コストが嵩むという不都合があ
る。ダイヤモンド砥粒による研磨については後述の比較
例で説明する。そこで、本発明の第２の目的は、難加工
材であるセラミックス製ピストンピンを安く、精度よく
仕上げることのできる表面加工法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１は、ピストンピンを、材質がセラミックス
で表面のあらさが０．１Ｓを超えず、且つ表面に点在す
る凹部の面積率が０．１％を超えないものとした。従来
のダイヤモンド研磨で得られる表面あらさは０．３Ｓ程
度であるが、相手材の摩耗を考えると表面あらさは小さ
いほど良く、加工時間及びコストの点から０．０３Ｓ〜
０．８Ｓの範囲が好しく、少くとも０．１Ｓにする必要
がある。凹部の面積率も小さいほど良く、０．１％を限
度とする。従来のダイヤモンド研磨に比較して表面あら
さが小さくなり且つ凹部が格段に少ないので、ピストン
ピン自体の強度が高まるとともに相手側部材であるピス
トンのピンボス部の摩耗量が減少し、エンジンの出力向
上と高寿命化とが図れる。また、相手側のピストン材の
凝着を防止できるため、低摩擦化が図れる。
に、請求項１は、ピストンピンを、材質がセラミックス
で表面のあらさが０．１Ｓを超えず、且つ表面に点在す
る凹部の面積率が０．１％を超えないものとした。従来
のダイヤモンド研磨で得られる表面あらさは０．３Ｓ程
度であるが、相手材の摩耗を考えると表面あらさは小さ
いほど良く、加工時間及びコストの点から０．０３Ｓ〜
０．８Ｓの範囲が好しく、少くとも０．１Ｓにする必要
がある。凹部の面積率も小さいほど良く、０．１％を限
度とする。従来のダイヤモンド研磨に比較して表面あら
さが小さくなり且つ凹部が格段に少ないので、ピストン
ピン自体の強度が高まるとともに相手側部材であるピス
トンのピンボス部の摩耗量が減少し、エンジンの出力向
上と高寿命化とが図れる。また、相手側のピストン材の
凝着を防止できるため、低摩擦化が図れる。
【０００６】請求項２は、セラミックス製ピストンピン
の中央部に対して両端部を先細りテーパ形状としたもの
である。ピストンピンの端部における応力集中を緩和す
ることができるので、ピストンピンの破損及びピストン
ピン／ピンボス部の焼付けや摩耗を抑えることができ、
ピストンピンの高寿命化、高性能化及び低摩擦化が図れ
る。
の中央部に対して両端部を先細りテーパ形状としたもの
である。ピストンピンの端部における応力集中を緩和す
ることができるので、ピストンピンの破損及びピストン
ピン／ピンボス部の焼付けや摩耗を抑えることができ、
ピストンピンの高寿命化、高性能化及び低摩擦化が図れ
る。
【０００７】請求項３は、セラミックス製円柱形状ピス
トンピンの側面を一対の板で挟み、これらの板を振動さ
せてピストンピンを自転回転させつつ、このピストンピ
ンの周囲にピストンピンよりも低硬度の砥粒と加工液を
供給し、振動する板と自転するピストンピンの側面との
間に介在した砥粒でピストンピンの側面表面を研磨する
ことでセラミックス製ピストンピンの表面加工を実施す
る。振動させることでピストンピンを自転回転させつつ
加工するので、ワークを回転回転させる主軸台並びにモ
ータが不要であるから、装置全体が簡単になる。砥粒が
低硬度であるから、ピストンピンの表面に傷を付ける心
配が無く、極めて良好な表面あらさが得られると共に、
軟質砥粒と硬質ワークとの間で固相反応が発生するため
に加工能率が良く、加工所要時間の短縮をも図れる。す
なわち、従来の脆性加工では脱落したワーク粉がワーク
に再度引っ掛かるという不都合があるが、本発明ではワ
ークと砥粒とを反応させて、脱落したワーク粉を消失さ
せることができる。さらに、振動は固相反応を促進させ
る効果も併せ持つ。
トンピンの側面を一対の板で挟み、これらの板を振動さ
せてピストンピンを自転回転させつつ、このピストンピ
ンの周囲にピストンピンよりも低硬度の砥粒と加工液を
供給し、振動する板と自転するピストンピンの側面との
間に介在した砥粒でピストンピンの側面表面を研磨する
ことでセラミックス製ピストンピンの表面加工を実施す
る。振動させることでピストンピンを自転回転させつつ
加工するので、ワークを回転回転させる主軸台並びにモ
ータが不要であるから、装置全体が簡単になる。砥粒が
低硬度であるから、ピストンピンの表面に傷を付ける心
配が無く、極めて良好な表面あらさが得られると共に、
軟質砥粒と硬質ワークとの間で固相反応が発生するため
に加工能率が良く、加工所要時間の短縮をも図れる。す
なわち、従来の脆性加工では脱落したワーク粉がワーク
に再度引っ掛かるという不都合があるが、本発明ではワ
ークと砥粒とを反応させて、脱落したワーク粉を消失さ
せることができる。さらに、振動は固相反応を促進させ
る効果も併せ持つ。
【０００８】請求項４は、円柱形状ピストンピンの中央
部と両端部とを互いに異なる材料の砥粒で研磨すること
で、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法で
ある。例えば、中央部にＦｅ3Ｏ4の砥粒、端部にＣｒ2
Ｏ3の砥粒を供給することで円筒形状であったピストン
ピンの両端に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成する
ことができる。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセ
ラミックス製ピストンピンの全体的な表面加工を実施で
き、砥粒の材質を使い分けることで先細りテーパ部を形
成できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生
産プロセスが極めて簡単になる。
部と両端部とを互いに異なる材料の砥粒で研磨すること
で、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法で
ある。例えば、中央部にＦｅ3Ｏ4の砥粒、端部にＣｒ2
Ｏ3の砥粒を供給することで円筒形状であったピストン
ピンの両端に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成する
ことができる。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセ
ラミックス製ピストンピンの全体的な表面加工を実施で
き、砥粒の材質を使い分けることで先細りテーパ部を形
成できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生
産プロセスが極めて簡単になる。
【０００９】請求項５は、円柱形状ピストンピンの中央
部と両端部とを互いに異なる平均粒径の砥粒で研磨する
ことで、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方
法である。例えば、中央部に１μｍの砥粒、端部に０．
５μｍの砥粒を供給することで円筒形状であったピスト
ンピンの両端に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成す
ることができる。振動と低硬度砥粒とで難加工材である
セラミックス製ピストンピンの全体的な表面加工を実施
でき、砥粒の粒径を使い分けることで先細りテーパ部を
形成できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき
生産プロセスが極めて簡単になる。
部と両端部とを互いに異なる平均粒径の砥粒で研磨する
ことで、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方
法である。例えば、中央部に１μｍの砥粒、端部に０．
５μｍの砥粒を供給することで円筒形状であったピスト
ンピンの両端に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成す
ることができる。振動と低硬度砥粒とで難加工材である
セラミックス製ピストンピンの全体的な表面加工を実施
でき、砥粒の粒径を使い分けることで先細りテーパ部を
形成できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき
生産プロセスが極めて簡単になる。
【００１０】請求項６は、円柱形状ピストンピンの中央
部と両端部とを互いに異なる供給量の砥粒で研磨するこ
とで、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法
である。例えば、中央部に対して５倍の量の砥粒を端部
に供給することで円筒形状であったピストンピンの両端
に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成することができ
る。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス
製ピストンピンの全体的な表面加工を実施でき、砥粒の
供給量を使い分けることで先細りテーパ部を形成できる
から、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生産プロセ
スが極めて簡単になる。
部と両端部とを互いに異なる供給量の砥粒で研磨するこ
とで、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法
である。例えば、中央部に対して５倍の量の砥粒を端部
に供給することで円筒形状であったピストンピンの両端
に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成することができ
る。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス
製ピストンピンの全体的な表面加工を実施でき、砥粒の
供給量を使い分けることで先細りテーパ部を形成できる
から、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生産プロセ
スが極めて簡単になる。
【００１１】請求項７は、円柱形状ピストンピンの中央
部と両端部とを互いに異なる性質のパッドで砥粒を介し
て加圧することで、中央部と両端部との研磨量に差をつ
ける加工方法である。例えば、中央部をフェルト板の
み、端部を樹脂ゴムで付勢したフェルト板で研磨する
と、円筒形状であったピストンピンの両端に連続的なゆ
るい先細りテーパ部を形成することができる。振動と低
硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス製ピストンピ
ンの全体的な表面加工を実施でき、パッドを使い分ける
ことで先細りテーパ部を形成できるから、１プロセスで
研磨と成形とが実施でき生産プロセスが極めて簡単にな
る。
部と両端部とを互いに異なる性質のパッドで砥粒を介し
て加圧することで、中央部と両端部との研磨量に差をつ
ける加工方法である。例えば、中央部をフェルト板の
み、端部を樹脂ゴムで付勢したフェルト板で研磨する
と、円筒形状であったピストンピンの両端に連続的なゆ
るい先細りテーパ部を形成することができる。振動と低
硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス製ピストンピ
ンの全体的な表面加工を実施でき、パッドを使い分ける
ことで先細りテーパ部を形成できるから、１プロセスで
研磨と成形とが実施でき生産プロセスが極めて簡単にな
る。
【００１２】請求項８は、円柱形状ピストンピンの中央
部と両端部とを互いに異なる振動数で研磨することで、
中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法であ
る。例えば、中央部を２５０Ｈｚ、端部を３３０Ｈｚで
研磨することで円筒形状であったピストンピンの両端に
連続的なゆるい先細りテーパ部を形成することができ
る。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス
製ピストンピンの全体的な表面加工を実施でき、振動数
を部位に応じて使い分けることで先細りテーパ部を形成
できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生産
プロセスが極めて簡単になる。
部と両端部とを互いに異なる振動数で研磨することで、
中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法であ
る。例えば、中央部を２５０Ｈｚ、端部を３３０Ｈｚで
研磨することで円筒形状であったピストンピンの両端に
連続的なゆるい先細りテーパ部を形成することができ
る。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス
製ピストンピンの全体的な表面加工を実施でき、振動数
を部位に応じて使い分けることで先細りテーパ部を形成
できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生産
プロセスが極めて簡単になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図１は本発明のピストンピンを
備えたピストンの断面図であり、ピストン１にコンロッ
ド２の小端部３を下から挿入し、セラミックス製ピスト
ンピン１０で両者を結合した形態を示す。セラミックス
製ピストンピン１０において、コンロッド２の小端部３
に係合する部分を中央部１１、ピストン１のピンボス
４，４に係合する部分を端部１２，１２と呼ぶことにす
る。中央部１１及び端部１２，１２に集中的に大きな荷
重が掛かることは周知の通りである。
づいて以下に説明する。図１は本発明のピストンピンを
備えたピストンの断面図であり、ピストン１にコンロッ
ド２の小端部３を下から挿入し、セラミックス製ピスト
ンピン１０で両者を結合した形態を示す。セラミックス
製ピストンピン１０において、コンロッド２の小端部３
に係合する部分を中央部１１、ピストン１のピンボス
４，４に係合する部分を端部１２，１２と呼ぶことにす
る。中央部１１及び端部１２，１２に集中的に大きな荷
重が掛かることは周知の通りである。
【００１４】図２（ａ），（ｂ）は本発明に係るピスト
ンピンの説明図である。（ａ）は中加工後のピストンピ
ンを示し、ピストンピン中加工品１４は次の工程で製造
されるものである。圧粉成形工程→脱脂工程→焼結工程
→ダイヤモンド砥粒による粗加工→ダイヤモンド砥粒に
よる中加工。この段階でのピストンピン中加工品１４は
単純円柱である。（ｂ）は加工（含む超加工）済のピス
トンピン１０を示し、本発明に係る装置及び方法にて、
ピストンピン１０の円周面を全体的に研磨し、且つ中央
部１１に比べて左右の端部１２，１２を先細りテーパ形
状にしたことを特徴とする。このテーパの作用は後述す
る。
ンピンの説明図である。（ａ）は中加工後のピストンピ
ンを示し、ピストンピン中加工品１４は次の工程で製造
されるものである。圧粉成形工程→脱脂工程→焼結工程
→ダイヤモンド砥粒による粗加工→ダイヤモンド砥粒に
よる中加工。この段階でのピストンピン中加工品１４は
単純円柱である。（ｂ）は加工（含む超加工）済のピス
トンピン１０を示し、本発明に係る装置及び方法にて、
ピストンピン１０の円周面を全体的に研磨し、且つ中央
部１１に比べて左右の端部１２，１２を先細りテーパ形
状にしたことを特徴とする。このテーパの作用は後述す
る。
【００１５】図３は本発明に係るピストンピンの表面加
工装置の分解斜視図であり、ピストンピンの表面加工装
置２０（以下「表面加工装置２０」と記す。）は、例え
ば、ベース２１に固定壁２２と可動壁２３とを平行に配
置し、固定壁２１の内側面中央部にフェルト板２５、内
面両側にゴム板２６，２６を貼りつけ、更にこのゴム板
２６，２６の内側面にフェルト板２７，２７を貼りつ
け、一方、可動壁２３の内側面に中央及び両側に振動子
２８，２９，２９を貼りつけ、そのうちの中央の振動子
２８の内側面にフェルト板２５を貼りつけ、両側の振動
子２９，２９の内側面にゴム板２６，２６を貼りつけ、
更にこのゴム板２６，２６の内側面にフェルト板２７，
２７を貼りつけたものである。
工装置の分解斜視図であり、ピストンピンの表面加工装
置２０（以下「表面加工装置２０」と記す。）は、例え
ば、ベース２１に固定壁２２と可動壁２３とを平行に配
置し、固定壁２１の内側面中央部にフェルト板２５、内
面両側にゴム板２６，２６を貼りつけ、更にこのゴム板
２６，２６の内側面にフェルト板２７，２７を貼りつ
け、一方、可動壁２３の内側面に中央及び両側に振動子
２８，２９，２９を貼りつけ、そのうちの中央の振動子
２８の内側面にフェルト板２５を貼りつけ、両側の振動
子２９，２９の内側面にゴム板２６，２６を貼りつけ、
更にこのゴム板２６，２６の内側面にフェルト板２７，
２７を貼りつけたものである。
【００１６】３１はリテーナであり、被加工材としての
ピストンピン１４の軸方向及び径方向の一定以上の移動
を抑え、寸法精度良く加工するための治具である。３
２，３２は固定壁２２から水平に延びたロッドであり、
このロッド３２，３２にビス３３，３３（一方は不図
示）でリテーナ３１を固定し、ビス３４，３３４一方は
不図示）で可動壁２３を固定する。３５は中央の加工液
容器、３６，３６は両側の加工液容器、３７，３７は中
央の加工液供給管、３８・・・（・・・は複数個を示す。以下
同様。）は両側の加工液供給管である。
ピストンピン１４の軸方向及び径方向の一定以上の移動
を抑え、寸法精度良く加工するための治具である。３
２，３２は固定壁２２から水平に延びたロッドであり、
このロッド３２，３２にビス３３，３３（一方は不図
示）でリテーナ３１を固定し、ビス３４，３３４一方は
不図示）で可動壁２３を固定する。３５は中央の加工液
容器、３６，３６は両側の加工液容器、３７，３７は中
央の加工液供給管、３８・・・（・・・は複数個を示す。以下
同様。）は両側の加工液供給管である。
【００１７】図４は本発明のピストンピンの表面加工装
置の端部断面図であり、リテーナ３１で保持したピスト
ンピン１４を左右のフェルト板２７，２７に接触させた
状態を示す。このフェルト板２７，２７の当りは可動壁
２３を図左右に移動させることで簡単に調整できると共
に、ゴム板２６，２６の弾性付勢作用でフェルト板２
７，２７を常にピストンピン１４に当接させることがで
きる。
置の端部断面図であり、リテーナ３１で保持したピスト
ンピン１４を左右のフェルト板２７，２７に接触させた
状態を示す。このフェルト板２７，２７の当りは可動壁
２３を図左右に移動させることで簡単に調整できると共
に、ゴム板２６，２６の弾性付勢作用でフェルト板２
７，２７を常にピストンピン１４に当接させることがで
きる。
【００１８】以上の構成からなる表面加工装置の作用を
次に述べる。図５は本発明に係る表面加工原理図であ
り、ピストンピン１４の側面を一対のフェルト板２７，
２７で挟み、一方のフェルト板２７をゴム板２６を介し
て振動子２９で振動させる。同時にピストンピン１４の
周囲にピストンピン１４よりも低硬度の砥粒３９を含む
加工液を供給し、振動するフェルト板２７と自転するピ
ストンピン１４の側面との間に介在した砥粒３９・・・で
ピストンピン１４の側面表面を研磨する。この際に、ピ
ストンピン１４は、一定速度で自転する（回転方向は図
の矢印と逆であることもある）。従って、ピストンピン
１４を強制回転させる必要が無い。すなわち、従来の加
工方法ではワークを主軸台でモータを駆動源として強制
回転させるが、本発明では主軸台やモータが不要であ
る。
次に述べる。図５は本発明に係る表面加工原理図であ
り、ピストンピン１４の側面を一対のフェルト板２７，
２７で挟み、一方のフェルト板２７をゴム板２６を介し
て振動子２９で振動させる。同時にピストンピン１４の
周囲にピストンピン１４よりも低硬度の砥粒３９を含む
加工液を供給し、振動するフェルト板２７と自転するピ
ストンピン１４の側面との間に介在した砥粒３９・・・で
ピストンピン１４の側面表面を研磨する。この際に、ピ
ストンピン１４は、一定速度で自転する（回転方向は図
の矢印と逆であることもある）。従って、ピストンピン
１４を強制回転させる必要が無い。すなわち、従来の加
工方法ではワークを主軸台でモータを駆動源として強制
回転させるが、本発明では主軸台やモータが不要であ
る。
【００１９】低硬度の砥粒３９で高硬度のワークを加工
することは、一見加工の常識に反するものであるが、軟
質砥粒と硬質ワークとの間で固相反応が発生するために
加工が進行する。この技術をメカノケミカルポリシング
（ＭＣＰ）法と呼び、従来の機械的加工法と比較する
と、化学的加工法であるといえる。
することは、一見加工の常識に反するものであるが、軟
質砥粒と硬質ワークとの間で固相反応が発生するために
加工が進行する。この技術をメカノケミカルポリシング
（ＭＣＰ）法と呼び、従来の機械的加工法と比較する
と、化学的加工法であるといえる。
【００２０】図６は本発明の加工装置の平面視作用説明
図であり、本装置２０ではピストンピン１４の中央部１
１と端部１２，１２を独立して加工することができるも
のである。すなわち、想像線で示す加工液供給管３７，
３７，３８・・・から加工液を滴下しつつ、振動子２８，
２９，２９を作動させることで、フェルト板２５で中央
部１１、ゴム板２６，２６付きフェルト板２７，２７で
端部１２，１２を加工することができる。その結果、図
２（ｂ）に示したピストンピン１０が製造できる。
図であり、本装置２０ではピストンピン１４の中央部１
１と端部１２，１２を独立して加工することができるも
のである。すなわち、想像線で示す加工液供給管３７，
３７，３８・・・から加工液を滴下しつつ、振動子２８，
２９，２９を作動させることで、フェルト板２５で中央
部１１、ゴム板２６，２６付きフェルト板２７，２７で
端部１２，１２を加工することができる。その結果、図
２（ｂ）に示したピストンピン１０が製造できる。
【００２１】
【実施例】本発明に係る実施例を次に説明する。しか
し、本発明は以下の実施例に限るものではない。 実施例１〜４及び比較例１； 被加工物； 形状；円柱 寸法；２３ｍｍ直径×５７ｍｍ長さ 材質；Ｓｉ3Ｎ4（窒化けい素） 表面あらさ；０．８Ｓ この被加工物は前処理工程（粗加工及び中加工）で、上
記あらさに加工したものを使用する。
し、本発明は以下の実施例に限るものではない。 実施例１〜４及び比較例１； 被加工物； 形状；円柱 寸法；２３ｍｍ直径×５７ｍｍ長さ 材質；Ｓｉ3Ｎ4（窒化けい素） 表面あらさ；０．８Ｓ この被加工物は前処理工程（粗加工及び中加工）で、上
記あらさに加工したものを使用する。
【００２２】実施例１の条件； 中央部加工液； 構成；水＋砥粒＋界面活性剤 濃度；水３＋砥粒１ 砥粒；＃５０００（１．０μｍ）のＦｅ3Ｏ4 供給量；１ ｍｌ／秒 中央部パッドの材質；フェルト板 中央部の振動数；２５０Ｈｚ
【００２３】端部加工液； 構成；水＋砥粒＋界面活性剤 濃度；水１＋砥粒１ 砥粒；＃１００００（０．５μｍ）のＣｒ2Ｏ3 供給量；５ ｍｌ／秒 パッドの材質；フェルト板＋樹脂ゴム 振動子の振動数；３３０Ｈｚ
【００２４】比較例１の条件； ラップ材； 構成；ダイヤモンドペースト 砥粒；１μｍ 装置；通常のラップ盤
【００２５】
【表１】
【００２６】実施例１は、加工時間が２０分で、加工面
の面粗度（表面あらさ）は０．０５Ｓ、ポア（凹部）面
積率は０．０２％であった。このピストンピンは１２．
５トンで曲げ破断した。また、アルミニウム合金製ピス
トンに図１の要領で組込み、周波数１５Ｈｚ、荷重０〜
７トン（油圧加振）の条件で単体モータリングテストを
実施した。この条件下で連続９０時間のテストしたとこ
ろ、相手材（ピストン）の摩耗は３μｍであった。
の面粗度（表面あらさ）は０．０５Ｓ、ポア（凹部）面
積率は０．０２％であった。このピストンピンは１２．
５トンで曲げ破断した。また、アルミニウム合金製ピス
トンに図１の要領で組込み、周波数１５Ｈｚ、荷重０〜
７トン（油圧加振）の条件で単体モータリングテストを
実施した。この条件下で連続９０時間のテストしたとこ
ろ、相手材（ピストン）の摩耗は３μｍであった。
【００２７】これに対して比較例１は、加工時間が９０
分で、加工り面の面粗度は０．３０Ｓ、ポア面積率は
０．５３％であった。
分で、加工り面の面粗度は０．３０Ｓ、ポア面積率は
０．５３％であった。
【００２８】図７は面粗度とポア面積率の説明図であ
り、ＪＩＳＢ ０６０１「表面粗さの定義と表示」によ
り、サンプル断面から一定長さ抜取った領域における山
谷の最大高さをＲｍａｘと呼び、０．８μｍであれば
「０．８Ｓ」と表示する。また、ポア面積率は規定はな
いが、図において、表面粗さを大きく超える凹部（平面
積Ｓ１，Ｓ２，・・・）があった場合に、単位面積当りの
凹部の面積の合計（Ｓ１＋Ｓ２＋・・・）を画像解析によ
り求め、その割合を百分率で表示したものである。特
に、ダイヤモンド砥粒で仕上加工を実施すると、ダイヤ
モンドがワークより硬いために、砥粒の引っ掻き作用に
よりがワークを構成する粒子が欠落して前記凹部を刻設
することになる。従って、比較例１ではポア面積率が実
施例１の２０倍以上となる。
り、ＪＩＳＢ ０６０１「表面粗さの定義と表示」によ
り、サンプル断面から一定長さ抜取った領域における山
谷の最大高さをＲｍａｘと呼び、０．８μｍであれば
「０．８Ｓ」と表示する。また、ポア面積率は規定はな
いが、図において、表面粗さを大きく超える凹部（平面
積Ｓ１，Ｓ２，・・・）があった場合に、単位面積当りの
凹部の面積の合計（Ｓ１＋Ｓ２＋・・・）を画像解析によ
り求め、その割合を百分率で表示したものである。特
に、ダイヤモンド砥粒で仕上加工を実施すると、ダイヤ
モンドがワークより硬いために、砥粒の引っ掻き作用に
よりがワークを構成する粒子が欠落して前記凹部を刻設
することになる。従って、比較例１ではポア面積率が実
施例１の２０倍以上となる。
【００２９】比較例１のピストンピンは１１．４トンで
曲げ破断した。また、アルミニウム合金製ピストンに図
１の要領で組込み、周波数１５Ｈｚ、荷重０〜７トン
（油圧加振）の条件で単体モータリングテストを実施し
た。この条件下で連続６０時間のテストしたところ、相
手材（ピストン）の摩耗は４５μｍであった。即ち、面
粗度が実施例１の６倍の０．３Ｓであったためとに、相
手材（ピストン）側が大きく摩耗した。これに対して、
実施例１は面粗度が小さいことと両端部に好ましいテー
パが付いているために相手材（ピストン）側の摩耗を極
く小さくすることができた。
曲げ破断した。また、アルミニウム合金製ピストンに図
１の要領で組込み、周波数１５Ｈｚ、荷重０〜７トン
（油圧加振）の条件で単体モータリングテストを実施し
た。この条件下で連続６０時間のテストしたところ、相
手材（ピストン）の摩耗は４５μｍであった。即ち、面
粗度が実施例１の６倍の０．３Ｓであったためとに、相
手材（ピストン）側が大きく摩耗した。これに対して、
実施例１は面粗度が小さいことと両端部に好ましいテー
パが付いているために相手材（ピストン）側の摩耗を極
く小さくすることができた。
【００３０】以上の結果を考察すると、比較例１は硬い
ダイヤモンド砥粒で機械的にピストンピン表面を研磨す
るために、同表面に傷が残ること、表面が加工圧及び熱
で変質すること、から面粗度が悪く、強度も小さくなる
ことが分かった。これに対して、実施例１は軟らかい酸
化物で化学的にピストンピン表面を研磨するために、同
表面に傷が残らず、表面が加工圧及び摩擦熱で変質する
心配もないこと、から面粗度が良く、強度も大きく、且
つ加工所要時間が１／４〜１／５に短縮可能となった。
ダイヤモンド砥粒で機械的にピストンピン表面を研磨す
るために、同表面に傷が残ること、表面が加工圧及び熱
で変質すること、から面粗度が悪く、強度も小さくなる
ことが分かった。これに対して、実施例１は軟らかい酸
化物で化学的にピストンピン表面を研磨するために、同
表面に傷が残らず、表面が加工圧及び摩擦熱で変質する
心配もないこと、から面粗度が良く、強度も大きく、且
つ加工所要時間が１／４〜１／５に短縮可能となった。
【００３１】次に、装置 において砥粒の材質や粒径、
パッドの構造、振動数などのファクターについて調査し
た。細かいデータは省略し、結果のみを列挙する。 砥粒の材質；Ｆｅ3Ｏ4をＣｒ2Ｏ3に変更することで、
研磨能力が１．５倍になった。 砥粒の粒径；砥粒の平均粒径を１．０μｍから０．５
μｍに変更することで、研磨能力が３倍になった。 加工液濃度；砥粒：水を１：３から１：１に変更する
ことで、研磨能力が２倍になった。
パッドの構造、振動数などのファクターについて調査し
た。細かいデータは省略し、結果のみを列挙する。 砥粒の材質；Ｆｅ3Ｏ4をＣｒ2Ｏ3に変更することで、
研磨能力が１．５倍になった。 砥粒の粒径；砥粒の平均粒径を１．０μｍから０．５
μｍに変更することで、研磨能力が３倍になった。 加工液濃度；砥粒：水を１：３から１：１に変更する
ことで、研磨能力が２倍になった。
【００３２】加工液供給量；加工液の供給量を１ ｍ
ｌ／秒から５ ｍｌ／秒に変更することで、研磨能力が
２倍になった。 パッドの構造；フェルト板のみのパッドを樹脂ゴムつ
きフェルト板に変更することで、研磨能力が１．５倍に
なった。 振動数；２５０Ｈｚを３３０Ｈｚに変更することで、
研磨能力が１．０６倍になった。
ｌ／秒から５ ｍｌ／秒に変更することで、研磨能力が
２倍になった。 パッドの構造；フェルト板のみのパッドを樹脂ゴムつ
きフェルト板に変更することで、研磨能力が１．５倍に
なった。 振動数；２５０Ｈｚを３３０Ｈｚに変更することで、
研磨能力が１．０６倍になった。
【００３３】上記〜を適用することにより、ピスト
ンピンの中央部に対して両端部を２０倍程度高い能力で
研磨することができた。一方、中央部へ滴下した加工液
と端部へ滴下した加工液とは、中央部と端部との境目で
混合する。この結果、中央部と端部との境目に段が発生
せず、この部分が滑らかな斜面となり、図２（ｂ）の如
く両端部が僅かに先細りテーパとなったピストンピンを
製造することができたわけである。勿論、上記〜の
全てを変更する必要はなく、要求に応じてそのうちの１
つ又は複数を変更すれば、ピストンピンにテーパや凹部
を形成することが可能である。
ンピンの中央部に対して両端部を２０倍程度高い能力で
研磨することができた。一方、中央部へ滴下した加工液
と端部へ滴下した加工液とは、中央部と端部との境目で
混合する。この結果、中央部と端部との境目に段が発生
せず、この部分が滑らかな斜面となり、図２（ｂ）の如
く両端部が僅かに先細りテーパとなったピストンピンを
製造することができたわけである。勿論、上記〜の
全てを変更する必要はなく、要求に応じてそのうちの１
つ又は複数を変更すれば、ピストンピンにテーパや凹部
を形成することが可能である。
【００３４】更にまた、砥粒は被加工物より低硬度の酸
化物であればよい。なお、次に示す（化学式）は参考例
を表記したものであり、当該化学式の物質に限るもので
はない。例えば、被加工物が窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）の
ときには、チタン酸化物（ＴｉＯ，ＴｉＯ2），クロム
酸化物（Ｃｒ2Ｏ3），鉄系酸化物（Ｆｅ2Ｏ3，Ｆｅ
3Ｏ4），ケイ素酸化物（ＳｉＯ2），セリウム酸化物
（ＣｅＯ2），バリウム炭酸化物（ＢａＣＯ3），カルシ
ウム炭酸化物（ＣａＣＯ3），マグネシウム酸化物（Ｍ
ｇＯ）又はインジウム酸化物（Ｉｎ2Ｏ3）のうちの少な
くとも１種とする。
化物であればよい。なお、次に示す（化学式）は参考例
を表記したものであり、当該化学式の物質に限るもので
はない。例えば、被加工物が窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）の
ときには、チタン酸化物（ＴｉＯ，ＴｉＯ2），クロム
酸化物（Ｃｒ2Ｏ3），鉄系酸化物（Ｆｅ2Ｏ3，Ｆｅ
3Ｏ4），ケイ素酸化物（ＳｉＯ2），セリウム酸化物
（ＣｅＯ2），バリウム炭酸化物（ＢａＣＯ3），カルシ
ウム炭酸化物（ＣａＣＯ3），マグネシウム酸化物（Ｍ
ｇＯ）又はインジウム酸化物（Ｉｎ2Ｏ3）のうちの少な
くとも１種とする。
【００３５】被加工物が炭化ケイ素（ＳｉＣ）のときに
は、チタン酸化物（ＴｉＯ，ＴｉＯ2），クロム酸化物
（Ｃｒ2Ｏ3），鉄系酸化物（Ｆｅ2Ｏ3，Ｆｅ3Ｏ4），ケ
イ素酸化物（ＳｉＯ2），セリウム酸化物（ＣｅＯ2），
バリウム炭酸化物（ＢａＣＯ3），カルシウム炭酸化物
（ＣａＣＯ3），マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）又はイ
ンジウム酸化物（Ｉｎ2Ｏ3）のうちの少なくとも１種と
する。
は、チタン酸化物（ＴｉＯ，ＴｉＯ2），クロム酸化物
（Ｃｒ2Ｏ3），鉄系酸化物（Ｆｅ2Ｏ3，Ｆｅ3Ｏ4），ケ
イ素酸化物（ＳｉＯ2），セリウム酸化物（ＣｅＯ2），
バリウム炭酸化物（ＢａＣＯ3），カルシウム炭酸化物
（ＣａＣＯ3），マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）又はイ
ンジウム酸化物（Ｉｎ2Ｏ3）のうちの少なくとも１種と
する。
【００３６】被加工物がアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）のときに
は、チタン酸化物（ＴｉＯ，ＴｉＯ2），ケイ素酸化物
（ＳｉＯ2），鉄系酸化物（Ｆｅ2Ｏ3，Ｆｅ3Ｏ4）又は
マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）のうちの少なくとも１種
とすればよい。
は、チタン酸化物（ＴｉＯ，ＴｉＯ2），ケイ素酸化物
（ＳｉＯ2），鉄系酸化物（Ｆｅ2Ｏ3，Ｆｅ3Ｏ4）又は
マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）のうちの少なくとも１種
とすればよい。
【００３７】尚、本実施例の表面加工装置２０は、３個
の独立した振動子２８，２９，２９を備えたのでピスト
ンピンの部位に応じて振動数を変更するのに適してい
る。しかし、振動数を一律にして、砥粒の材質、粒径、
供給量を変更するだけでもテーパ加工は可能であるか
ら、本発明方法を実施するための装置は、表面加工装置
２０に限るものではない。
の独立した振動子２８，２９，２９を備えたのでピスト
ンピンの部位に応じて振動数を変更するのに適してい
る。しかし、振動数を一律にして、砥粒の材質、粒径、
供給量を変更するだけでもテーパ加工は可能であるか
ら、本発明方法を実施するための装置は、表面加工装置
２０に限るものではない。
【００３８】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、ピストンピンを、材質がセラミック
スで表面のあらさが０．１Ｓを超えず、且つ表面に点在
する凹部の面積率が０．１％を超えないものとした。従
来のダイヤモンド研磨で得られる表面あらさは０．３Ｓ
程度であるが、相手材の摩耗を考えると表面あらさは小
さいほど良く、加工時間及びコストの点から０．０３Ｓ
〜０．８Ｓの範囲が好しく、少くとも０．１Ｓにする必
要がある。凹部の面積率も小さいほど良く、０．１％を
限度とする。従来のダイヤモンド研磨に比較して表面あ
らさが小さくなり且つ凹部が格段に少ないので、ピスト
ンピン自体の強度が高まるとともに相手側部材であるピ
ストンのピンボス部の摩耗量が減少し、エンジンの出力
向上と高寿命化とが図れる。また、相手側のピストン材
の凝着を防止できるため、低摩擦化が図れる。
する。請求項１は、ピストンピンを、材質がセラミック
スで表面のあらさが０．１Ｓを超えず、且つ表面に点在
する凹部の面積率が０．１％を超えないものとした。従
来のダイヤモンド研磨で得られる表面あらさは０．３Ｓ
程度であるが、相手材の摩耗を考えると表面あらさは小
さいほど良く、加工時間及びコストの点から０．０３Ｓ
〜０．８Ｓの範囲が好しく、少くとも０．１Ｓにする必
要がある。凹部の面積率も小さいほど良く、０．１％を
限度とする。従来のダイヤモンド研磨に比較して表面あ
らさが小さくなり且つ凹部が格段に少ないので、ピスト
ンピン自体の強度が高まるとともに相手側部材であるピ
ストンのピンボス部の摩耗量が減少し、エンジンの出力
向上と高寿命化とが図れる。また、相手側のピストン材
の凝着を防止できるため、低摩擦化が図れる。
【００３９】請求項２は、セラミックス製ピストンピン
の中央部に対して両端部を先細りテーパ形状としたもの
である。ピストンピンの端部における応力集中を緩和す
ることができるので、ピストンピンの破損及びピストン
ピン／ピンボス部の焼付けや摩耗を抑えることができ、
ピストンピンの高寿命化、高性能化及び低摩擦化が図れ
る。
の中央部に対して両端部を先細りテーパ形状としたもの
である。ピストンピンの端部における応力集中を緩和す
ることができるので、ピストンピンの破損及びピストン
ピン／ピンボス部の焼付けや摩耗を抑えることができ、
ピストンピンの高寿命化、高性能化及び低摩擦化が図れ
る。
【００４０】請求項３は、セラミックス製円柱形状ピス
トンピンの側面を一対の板で挟み、これらの板を振動さ
せてピストンピンを自転回転させつつ、このピストンピ
ンの周囲にピストンピンよりも低硬度の砥粒と加工液を
供給し、振動する板と自転するピストンピンの側面との
間に介在した砥粒でピストンピンの側面表面を研磨する
ことでセラミックス製ピストンピンの表面加工を実施す
る。振動させることでピストンピンを自転回転させつつ
加工するので、ワークを回転回転させる主軸台並びにモ
ータが不要であるから、装置全体が簡単になる。砥粒が
低硬度であるから、ピストンピンの表面に傷を付ける心
配が無く、極めて良好な表面あらさが得られると共に、
軟質砥粒と硬質ワークとの間で固相反応が発生するため
に加工能率が良く、加工所要時間の短縮をも図れる。す
なわち、従来の脆性加工では脱落したワーク粉がワーク
に再度引っ掛かるという不都合があるが、本発明ではワ
ークと砥粒とを反応させて、脱落したワーク粉を消失さ
せることができる。さらに、振動は固相反応を促進させ
る効果も併せ持つ。
トンピンの側面を一対の板で挟み、これらの板を振動さ
せてピストンピンを自転回転させつつ、このピストンピ
ンの周囲にピストンピンよりも低硬度の砥粒と加工液を
供給し、振動する板と自転するピストンピンの側面との
間に介在した砥粒でピストンピンの側面表面を研磨する
ことでセラミックス製ピストンピンの表面加工を実施す
る。振動させることでピストンピンを自転回転させつつ
加工するので、ワークを回転回転させる主軸台並びにモ
ータが不要であるから、装置全体が簡単になる。砥粒が
低硬度であるから、ピストンピンの表面に傷を付ける心
配が無く、極めて良好な表面あらさが得られると共に、
軟質砥粒と硬質ワークとの間で固相反応が発生するため
に加工能率が良く、加工所要時間の短縮をも図れる。す
なわち、従来の脆性加工では脱落したワーク粉がワーク
に再度引っ掛かるという不都合があるが、本発明ではワ
ークと砥粒とを反応させて、脱落したワーク粉を消失さ
せることができる。さらに、振動は固相反応を促進させ
る効果も併せ持つ。
【００４１】請求項４は、円柱形状ピストンピンの中央
部と両端部とを互いに異なる材料の砥粒で研磨すること
で、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法で
ある。例えば、中央部にＦｅ3Ｏ4の砥粒、端部にＣｒ2
Ｏ3の砥粒を供給することで円筒形状であったピストン
ピンの両端に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成する
ことができる。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセ
ラミックス製ピストンピンの全体的な表面加工を実施で
き、砥粒の材質を使い分けることで先細りテーパ部を形
成できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生
産プロセスが極めて簡単になる。
部と両端部とを互いに異なる材料の砥粒で研磨すること
で、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法で
ある。例えば、中央部にＦｅ3Ｏ4の砥粒、端部にＣｒ2
Ｏ3の砥粒を供給することで円筒形状であったピストン
ピンの両端に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成する
ことができる。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセ
ラミックス製ピストンピンの全体的な表面加工を実施で
き、砥粒の材質を使い分けることで先細りテーパ部を形
成できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生
産プロセスが極めて簡単になる。
【００４２】請求項５は、円柱形状ピストンピンの中央
部と両端部とを互いに異なる平均粒径の砥粒で研磨する
ことで、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方
法である。例えば、中央部に１μｍの砥粒、端部に０．
５μｍの砥粒を供給することで円筒形状であったピスト
ンピンの両端に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成す
ることができる。振動と低硬度砥粒とで難加工材である
セラミックス製ピストンピンの全体的な表面加工を実施
でき、砥粒の粒径を使い分けることで先細りテーパ部を
形成できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき
生産プロセスが極めて簡単になる。
部と両端部とを互いに異なる平均粒径の砥粒で研磨する
ことで、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方
法である。例えば、中央部に１μｍの砥粒、端部に０．
５μｍの砥粒を供給することで円筒形状であったピスト
ンピンの両端に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成す
ることができる。振動と低硬度砥粒とで難加工材である
セラミックス製ピストンピンの全体的な表面加工を実施
でき、砥粒の粒径を使い分けることで先細りテーパ部を
形成できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき
生産プロセスが極めて簡単になる。
【００４３】請求項６は、円柱形状ピストンピンの中央
部と両端部とを互いに異なる供給量の砥粒で研磨するこ
とで、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法
である。例えば、中央部に対して５倍の量の砥粒を端部
に供給することで円筒形状であったピストンピンの両端
に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成することができ
る。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス
製ピストンピンの全体的な表面加工を実施でき、砥粒の
供給量を使い分けることで先細りテーパ部を形成できる
から、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生産プロセ
スが極めて簡単になる。
部と両端部とを互いに異なる供給量の砥粒で研磨するこ
とで、中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法
である。例えば、中央部に対して５倍の量の砥粒を端部
に供給することで円筒形状であったピストンピンの両端
に連続的なゆるい先細りテーパ部を形成することができ
る。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス
製ピストンピンの全体的な表面加工を実施でき、砥粒の
供給量を使い分けることで先細りテーパ部を形成できる
から、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生産プロセ
スが極めて簡単になる。
【００４４】請求項７は、円柱形状ピストンピンの中央
部と両端部とを互いに異なる性質のパッドで砥粒を介し
て加圧することで、中央部と両端部との研磨量に差をつ
ける加工方法である。例えば、中央部をフェルト板の
み、端部を樹脂ゴムで付勢したフェルト板で研磨する
と、円筒形状であったピストンピンの両端に連続的なゆ
るい先細りテーパ部を形成することができる。振動と低
硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス製ピストンピ
ンの全体的な表面加工を実施でき、パッドを使い分ける
ことで先細りテーパ部を形成できるから、１プロセスで
研磨と成形とが実施でき生産プロセスが極めて簡単にな
る。
部と両端部とを互いに異なる性質のパッドで砥粒を介し
て加圧することで、中央部と両端部との研磨量に差をつ
ける加工方法である。例えば、中央部をフェルト板の
み、端部を樹脂ゴムで付勢したフェルト板で研磨する
と、円筒形状であったピストンピンの両端に連続的なゆ
るい先細りテーパ部を形成することができる。振動と低
硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス製ピストンピ
ンの全体的な表面加工を実施でき、パッドを使い分ける
ことで先細りテーパ部を形成できるから、１プロセスで
研磨と成形とが実施でき生産プロセスが極めて簡単にな
る。
【００４５】請求項８は、円柱形状ピストンピンの中央
部と両端部とを互いに異なる振動数で研磨することで、
中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法であ
る。例えば、中央部を２５０Ｈｚ、端部を３３０Ｈｚで
研磨することで円筒形状であったピストンピンの両端に
連続的なゆるい先細りテーパ部を形成することができ
る。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス
製ピストンピンの全体的な表面加工を実施でき、振動数
を部位に応じて使い分けることで先細りテーパ部を形成
できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生産
プロセスが極めて簡単になる。
部と両端部とを互いに異なる振動数で研磨することで、
中央部と両端部との研磨量に差をつける加工方法であ
る。例えば、中央部を２５０Ｈｚ、端部を３３０Ｈｚで
研磨することで円筒形状であったピストンピンの両端に
連続的なゆるい先細りテーパ部を形成することができ
る。振動と低硬度砥粒とで難加工材であるセラミックス
製ピストンピンの全体的な表面加工を実施でき、振動数
を部位に応じて使い分けることで先細りテーパ部を形成
できるから、１プロセスで研磨と成形とが実施でき生産
プロセスが極めて簡単になる。
【図１】本発明のピストンピンを備えたピストンの断面
図
図
【図２】本発明に係るピストンピンの説明図
【図３】本発明に係るピストンピンの表面加工装置の分
解斜視図
解斜視図
【図４】本発明のピストンピンの表面加工装置の端部断
面図
面図
【図５】本発明に係る表面加工原理図
【図６】本発明の加工装置の平面視作用説明図
【図７】面粗度とポア面積率の説明図
１…ピストン、１０…ピストンピン（セラミックス製ピ
ストンピン）、１１…中央部、１２…端部（両端部）、
１４…ピストンピン中加工品、２０…表面加工装置、２
５，２７…フェルト板、２６…ゴム板、２８，２９…振
動子、３５，３６…加工液容器、３７，３８…加工液供
給管、３９…砥粒。
ストンピン）、１１…中央部、１２…端部（両端部）、
１４…ピストンピン中加工品、２０…表面加工装置、２
５，２７…フェルト板、２６…ゴム板、２８，２９…振
動子、３５，３６…加工液容器、３７，３８…加工液供
給管、３９…砥粒。
【手続補正書】
【提出日】平成８年３月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】これに対して比較例１は、加工時間が９０
分で、加工面の面粗度は０．３０Ｓ、ポア面積率は０．
５３％であった。
分で、加工面の面粗度は０．３０Ｓ、ポア面積率は０．
５３％であった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】比較例１のピストンピンは１１．４トンで
曲げ破断した。また、アルミニウム合金製ピストンに図
１の要領で組込み、周波数１５Ｈｚ、荷重０〜７トンの
条件で単体油圧加振テストを実施した。この条件下で連
続６０時間のテストしたところ、相手材（ピストン）の
摩耗は４５μｍであった。即ち、面粗度が実施例１の６
倍の０．３Ｓであったためとに、相手材（ピストン）側
が大きく摩耗した。これに対して、実施例１は面粗度が
小さいことと両端部に好ましいテーパが付いているため
に相手材（ピストン）側の摩耗を極く小さくすることが
できた。
曲げ破断した。また、アルミニウム合金製ピストンに図
１の要領で組込み、周波数１５Ｈｚ、荷重０〜７トンの
条件で単体油圧加振テストを実施した。この条件下で連
続６０時間のテストしたところ、相手材（ピストン）の
摩耗は４５μｍであった。即ち、面粗度が実施例１の６
倍の０．３Ｓであったためとに、相手材（ピストン）側
が大きく摩耗した。これに対して、実施例１は面粗度が
小さいことと両端部に好ましいテーパが付いているため
に相手材（ピストン）側の摩耗を極く小さくすることが
できた。
Claims (8)
- 【請求項１】 材質がセラミックスで表面のあらさが
０．１Ｓを超えず、且つ表面に点在する凹部の面積率が
０．１％を超えないことを特徴としたセラミックス製ピ
ストンピン。 - 【請求項２】 中央部に対して両端部が先細りテーパ形
状を呈した請求項１記載のセラミックス製ピストンピ
ン。 - 【請求項３】 セラミックス製円柱形状ピストンピンの
側面を一対の板で挟み、これらの板を振動させてピスト
ンピンを自転回転させつつ、このピストンピンの周囲に
ピストンピンよりも低硬度の砥粒と加工液を供給し、振
動する板と自転するピストンピンの側面との間に介在し
た砥粒でピストンピンの側面表面を研磨することを特徴
としたセラミックス製ピストンピンの表面加工方法。 - 【請求項４】 円柱形状ピストンピンの中央部と両端部
とを互いに異なる材料の砥粒で研磨することで、中央部
と両端部との研磨量に差をつけることを特徴とした請求
項３記載のセラミックス製ピストンピンの表面加工方
法。 - 【請求項５】 円柱形状ピストンピンの中央部と両端部
とを互いに異なる平均粒径の砥粒で研磨することで、中
央部と両端部との研磨量に差をつけることを特徴とした
請求項３記載のセラミックス製ピストンピンの表面加工
方法。 - 【請求項６】 円柱形状ピストンピンの中央部と両端部
とを互いに異なる供給量の砥粒で研磨することで、中央
部と両端部との研磨量に差をつけることを特徴とした請
求項３記載のセラミックス製ピストンピンの表面加工方
法。 - 【請求項７】 円柱形状ピストンピンの中央部と両端部
とを互いに異なる性質のパッドで砥粒を介して加圧する
ことで、中央部と両端部との研磨量に差をつけることを
特徴とした請求項３記載のセラミックス製ピストンピン
の表面加工方法。 - 【請求項８】 円柱形状ピストンピンの中央部と両端部
とを互いに異なる振動数で研磨することで、中央部と両
端部との研磨量に差をつけることを特徴とした請求項３
記載のセラミックス製ピストンピンの表面加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3994396A JPH09229191A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | セラミックス製ピストンピン及びその表面加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3994396A JPH09229191A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | セラミックス製ピストンピン及びその表面加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229191A true JPH09229191A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=12567048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3994396A Pending JPH09229191A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | セラミックス製ピストンピン及びその表面加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09229191A (ja) |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP3994396A patent/JPH09229191A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5294637B2 (ja) | セラミック球を研摩するための方法及び装置 | |
| EP2351630A1 (en) | Apparatus for polishing spherical body, method for polishing spherical body and method for manufacturing spherical member | |
| CN102343551A (zh) | 用于修整双面磨削设备的工作层的方法和设备 | |
| US5187899A (en) | High frequency vibrational polishing | |
| JP5061296B2 (ja) | 平面両面研磨方法及び平面両面研磨装置 | |
| US7141086B2 (en) | Abrasive grain and method for producing it, polishing tool and method for producing it, grinding wheel and method for producing it, and polishing apparatus | |
| JP2522278B2 (ja) | 電鋳薄刃砥石 | |
| JP2017170554A (ja) | ラップ盤用低圧加工ビトリファイド砥石とそれを用いた研磨加工方法 | |
| JP2018058198A (ja) | 面取り研削方法及び面取り研削装置 | |
| JP2001246567A (ja) | 重研削用のレジノイド研削砥石 | |
| JPH08257920A (ja) | 有気孔型ビトリファイド超砥粒ホィールおよびその製造方法 | |
| Doi et al. | Lapping and polishing | |
| JPH09229191A (ja) | セラミックス製ピストンピン及びその表面加工方法 | |
| KR930012261B1 (ko) | 초음파 연마방법 | |
| Zeng et al. | Experimental investigation into rotary ultrasonic machining of alumina | |
| JPH09280253A (ja) | セラミックス製ベアリング用転動体，同表面加工方法及び同表面加工装置 | |
| JP4126377B2 (ja) | ダイヤモンドの加工方法 | |
| JP2001025948A (ja) | 球体研磨砥石 | |
| CN102179732A (zh) | 化学机械抛光系统及其相关方法 | |
| JP4632466B2 (ja) | 重研削用レジノイド研削砥石 | |
| JP2682796B2 (ja) | 研削砥石のドレッシング方法 | |
| JPS6113947B2 (ja) | ||
| JP2596448B2 (ja) | 細孔用ラップツール | |
| JP2023155970A (ja) | 超硬合金結合ダイヤモンド複合材面加工工具 | |
| JPH06339865A (ja) | 超音波研削用カップ砥石及びこれを用いた 超音波研削加工機 |