JPH03260362A - 内燃機関とその要素 - 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】 本発明は、エンジンのピストン、ピストンリング、ピス
トン棒、軸受及びクランク軸のような内燃機関の構成要
素の構造改良に関し、殊に変形のみならず摩損及び熱腐
食を受けるそれら要素の全表面又は選択表面部分に、そ
れら要素に近接して配設される炭素原子含有ガスその他
の流体にマイクロ波エネルギをビーム照射することによ
りそれらの流体から遊離された炭素原子から析出した人
造ダイヤモンド材の薄膜を被膜することに関する。

よって、運転中の熱腐食及び浸食作用に耐える、内燃機
関要素の新しい、改良された構造を与えることが本発明
の第一の目的である。

表面浸食及び表面き裂による破損に耐える内燃機関要素
の改良された構造を与えることが本発明のいま一つの目
的である。

燃料着火の際の衝撃荷重による破損に対する抵抗性を増
した、内燃機関要素の改良された構造を与えることが本
発明のいま一つの目的である。

摩擦による摩損及びき裂破損に対する抵抗性を高める、
複合の人造ダイヤモンド表面被膜とクロムの保護重ね被
膜を含む、クランク軸軸受、軸受スリーブ等のような、
内燃機関に使用する新しい改良された軸受を与えること
が、いま一つの目的である。

内燃機関のピストン組立体の新しい改良された構造を与
えることが本発明のいま一つの主な目的である。

内燃機関の運転中の浸食と腐食に耐えるように作用し得
る人造ダイヤモンド材を少なくとも頂壁部分に被膜され
た内燃機関の新しい改良されたピストンを与えることが
いま一つの目的である。

側壁に１個以上のピストンリングを受承し保持するため
の１個以上のみぞ、つまりくぼみを有し、そのくぼみの
壁に硬質人造ダイヤモンド材が被膜されている、内燃機
関のピストンを与えることがいま一つの目的である。

摩損及び浸食を受ける１個以上の表面に硬質人造ダイヤ
モンド材が被膜されている、内燃機関のピストンリング
又はリング組立体を与えることがいま一つの目的である
。

クロムの薄層のような乾式潤滑層を重ね被膜された硬質
人造ダイヤモンド材を被膜された、内燃機関のピストン
組立体の新しい改良された要素を与えることがいま一つ
の目的である。

腐食、浸食及び摩損に対して保護するために、全体表面
に硬質人造ダイヤモンドが被膜された、内燃機関の改良
されたピストンを与えることがいま一つの目的である。

以下に、より充分に明らかにされるであろう上記その他
の目的にかんがみ、本発明は下記の明細書に説明され図
面に図解される斬新な構造、製品構成及び方法から成る
けれども、本発明の本質及び精神を逸脱することなく、
特許請求される本発明の範囲に入る変動及び変形を行う
ことができるのは当然である。

第１図及び第２図に内燃機関ピストン組立体（１０）の
一部の詳細が示され、ピストンの円筒形側壁（１３）の
対向部分の間に延在するピストンピン（１５）であって
、１個以上の他の類似構造のピストンと協働するシリン
ダ内腔内のピストンの縦運動によって回転させられるク
ランク軸（２３）をピストン組立体に連接する連接棒（
１８）を支持するピストンピン（１５）、を有するピス
トン（１１）をピストン組立体（１０）が含んでいる。

ピストンピン（１５）はピストン側壁から内方に延在す
るボス（１４Ａ、１４Ｂ）内に、スナップリング（とめ
輪）により滑動自在に支持され、スナップリング（１６
人１６Ｂ）はピストンボスの円筒壁のそれぞれにあるみ
ぞに摩擦固定される。

ピストン（１１）には３個の外接円形みぞ（１３＾１３
Ｂ、　１３Ｃ１が形成され、その中に第３図に示す型式
のピストンリング組立体（２５）が、エンジン運転中の
圧力損失を防ぐようにピストンとシリンダ壁を密封する
ために保持される。ピストン棒（ｊ８）の端に、それを
エンジンのクランク軸（２３）の選択部分（２２）に取
付ける軸受（２Ｉ）を含む組立体（２０）がある。

第３図において、各ピストンリング組立体（２５）は中
央の油かきリング（２６）と、それに紐みつけられる上
方及び下方の鋼レール又はリング（２７，２８）と、を
含む。

使用中の摩損、熱腐食、ピッチング（微孔発生）及びき
裂破損に対する抵抗性を高めるために、ピストン（１１
）、ピストンピン（１５）、連接棒（１８）、油かきリ
ング（２６）、鋼レール又はリング（２７，２８）の全
体外面部分、或いはそれらの要素の各々の選択部分に、
本出願人の米国特許第４．８５９．４９３号に開示され
る装置等により形成される硬質人造ダイヤモンド材が被
膜され、このような被膜の厚さは約１００万分のｌ０ｉ
ｎ〜十分のｌｉｎ以上（０，２５μ〜２５．４μ以上）
と変化する。一実施例において、ピストン（１１）の頂
壁（１２）の外面は内燃機関の運転中に、衝１１波の作
用のみならず相当な熱及び化学腐食を受け、厚さ、ＨＯ
］ｉｎ　〜、０Ｑｌｉｎ以上（２，５μ〜２５．４μ以
上）の人造ダイヤモンド材の被膜（３０人）を含み、他
方、みそ（１３Ａ、　１３Ｂ、　＋３Ｃ）の壁は、ピス
トン棒をクランク軸（２３）上に回転支持するインサー
ト（２２）又は軸受と同じく、同じ深さ又はそれ以下の
深さに人造ダイヤモンド材を同様に被膜されることがで
きる。同様にクランク軸（２３）のこれらの部分を囲む
カラー又はインサートもそのような人造ダイヤモンド材
を全体又は部分的に被膜されて、運転中の摩損、腐食並
びに衝撃波及び衝撃の影響に耐えることができる。

ピストンリング組立体を形成する油かきリング（２６）
及び／又は綱レール（２７，２８）には人造ダイヤモン
ド材を被膜することができるが、そのような材料はシリ
ンダ内のピストンの往復運動中にシリンダ壁の内面に係
合するリング（２６，２７，２８）の表面に限定するこ
ともできる。そのようなシリンダ壁が金属鋳物の中に挿
入される円筒形スリーブによって画成されるならば、そ
のインサートにも滑動摩擦による摩損及び熱腐食に耐え
るように人造ダイヤモンド材を被膜することができる。

本明細書に記載する人造ダイヤモンド材被膜の全ては、
化学的腐食、すり減り等に対して保護するために、ダイ
ヤモンド被膜材の外面に付着されるクロム、クロム合金
その他類似の材料のような硬質耐摩保護潤滑材を重ね被
膜することができる。

数字（３０Ａ）はピストン（１１）の頂面に付着され被
膜される人造ダイヤモンド材の部分を意味するが、その
ようなダイヤモンド材の他の部分（３Ｎ、　３０Ｃ３０
１））が、表面を強化して、究極的にピストンの破損を
生ずることのある熱腐食並びに表面欠陥及びき裂の拡大
又は伸長から表面を保護するために、それぞれピストン
の側壁（１３３）の円筒外面、ピストンリング組立体が
保持されるピストンの外接みぞ（１３Ａ、　１３Ｂ、　
＋３ｃ）の内面、及びピストンピンボス（１４＾、１４
Ｂ）の内面を含むピストン内面、に施されていることが
図示される。

成るエンジン用途では、メタンのような炭化水素ガス又
は他の適当な炭化水素又は炭素の原子を含む物質の分子
から抜きとった炭素原子から形成される人造ダイヤモン
ド材を端壁（１２）の外面又は頂面に被膜しさえすれば
よい。その方法は、ピストンを収容するか又はピストン
の選択部分をガスに露出する被膜室の中で前記ガスに通
したマイクロ波放射線のような適当な放射線の適用によ
る。

他の用途では、端壁（１２）及びそれに隣接する、１個
以上のピストンリング受承みぞを含む側壁部分に、潤滑
及び表面保護のためにクロム等をそれらの表面全体にめ
っき又は蒸着するか、又はすることなく、前記人造ダイ
ヤモンド材を被膜することを要求するであろう。同様に
、燃焼室、或いはシリンダ又はシリンダライチ（２９）
の内面の全部又は選択部分に、摩擦摩損、化学及び熱腐
食並びにエンジン運転中の変動負荷及び衝撃力による表
面き裂の伸長又は生長に対して保護するために人造ダイ
ヤモンド及びクロム等を被膜する。ピストンの内面への
そのような被膜（３０Ｄ）はピストン外面と同時に、又
は別個の作業で施すことができる。図示のピストンリン
グ（２５）は前記のような一つ又は複数の被膜を含んで
いるが、油かきリング又は圧カリング（２７，２８）は
そのような被膜材を含むことも、含まないこともある。

スターリングエンジンのピストン及びディスプレーサは
高温燃焼ガスにさらされないけれども、ピストンリング
及びリング組立体要素並びに高温、燃焼する燃料及び衝
撃荷重を受けるそのようなエンジンの外部燃焼器及び要
素の表面と同じく、同様の被膜によって浸食及び／又は
衝撃破損から同様に保護することができる。

そのような内燃機関又は外燃機関に燃料噴射が使用され
るならば、燃焼の高温度及び衝撃荷重を受ける噴射ノズ
ル及び要素も人造ダイヤモンド材の薄層を同様に被膜し
、また必要あれば前記のような保護重ね被膜を施すこと
ができる。

第４図には、人造ダイヤモンド被膜、保護重ね被膜、及
び被膜される基材の構造細部が示される。

前記の形態のいずれであることもできる基材（５０）は
、鋳造、成形、押出し、切削、鍛造又はそのような工程
の一つ以上によって製作される、適当な金属、金属合金
、セレメット又はセラミック材、或いはそれらの組合せ
から作られる。適切に有効な付着と所要の厚さの人造ダ
イヤモンド層の形成を与えるために適当な水素ガスと混
合することが望ましい、メタンその他の炭化水素のよう
なガス、蒸気性炭化水素、又は炭素原子含有物質、ガス
と蒸気性炭素原子含有物質の組合せ、の分子から抜きと
った炭素原子として人造ダイヤモンド被膜（５１）を付
着させることができる。所要厚さは、０００００１ｉｎ
　〜、０１０ｉｎ　（，０２５μ〜２５４　μ）であり
、たいていの用途では１００万分の数インチから十分の
数インチ（，０２５Ｘ数μ〜２５．４Ｘ数μ）の範囲で
ある。図示のクロムの重ね被膜（５２）は人造ダイヤモ
ンド被膜を完全に被覆し、無電解又は電解めっき、蒸着
、デトネーション又はプラズマ溶着によって施される。

そのような重ね被膜の厚さは、０００１ｉｎ〜十分の数
ｉｎ以上（２，５μ〜２５．４Ｘ数μ以上）の範囲、望
ましくは、十分の数ｉｎ以下（２５，４Ｘ数μ以下）の
範囲である。

摩擦損失、風化、高温又は科学的腐食作用、及び製作中
に形成される表面き裂のような表面欠陥の拡大による破
壊、を受ける製品の全体又は選択部分に施される硬質人
造ダイヤモンド材又はダイヤモンド状材料の被膜は、製
品又は組立体がさらされる腐食性及び浸食性雰囲気を含
む予想される用途によって異なる１００万分の数ｉｎ〜
１０００分の１ｎ以上（，０２ＳＸ数μ〜２５．４μ以
上）と変化する厚さに、本出願人の特願第３２，３０７
号（米国特許第４、８５９．４９３号）に図示され記載
される装置により、炭素原子含有流体にマイクロ波放射
線等のような強力放射線を通した結果、炭素原子を含む
ガス、蒸気又は液体の分子から析出された炭素原子から
形成されることができる。、　０００１ｉｎ〜、　００
１ｉｎ以上（２，５μ〜２５．４μ以上）のより厚い薄
膜を、製品又は要素の引張り及び圧縮強さを大幅に高め
るために、設けることもできる。使用中に運動して摩擦
摩損を受け、その摩滅又は摩損がダイヤモンドの薄膜つ
まり被膜に致命的結果を及ぼす恐れのある製品又は要素
の場合、基材上、又は基材外面の選択部分にダイヤモン
ド被膜を形成した後で、その上にクロム、クロム合金等
のような固体潤滑保護材の薄膜を施すことができる。そ
のようなりロムは、炭素原子とクロム原子の複合層か、
又は１層以上のクロム原子層、つまり被膜の間に介在す
る１層以上の炭素原子層か、の何れかを与えるように、
製品外面に隣接するガス、蒸気又は液体の中に存在する
クロム原子を、炭素原子と同時に付着させるか、又は炭
素原子を付着させたあとに９続いて付着させることもで
きる。

運用上の要求に従って、前記保護被膜材は以下の教示及
び制限に基づき施すことができる：ａ）　外面及び内面
を含む全体ピストン（１１）に人造ダイヤモンドだけを
被膜するか、又は前記もう一つの適当な保護固体潤滑剤
としてのクロムを重ね被膜した人造ダイヤモンドの複合
多層被膜を含むことができる。

ｂ）　燃焼の直接熱及び衝撃圧力を受けるピストンの頂
面だけに人造ダイヤモンド又は前記の重ね被膜材を被膜
することができる。

Ｃ）　ピストン頂面（３０Ａ）　　と隣接するピストン
の円筒状側壁の部分をそのように被膜保護することがで
きる。隣接する側壁部分はピストンに組みつけられるピ
ストンリングを保持する１個以上のみぞ、つまり円形く
ぼみ（１３）、その下方の側壁部分、つまりピストンの
内面を除去した全体側壁を含むことができる。

ｄ）　ピストン（１１）の頂面（３０Ａ）上の被膜はそ
こだけ、側壁の被膜よりも大きい厚さに、前記のように
形成することができる。

０　摩損、腐食及び表面き裂破損から保護するために、
前記被膜はボス（１４＾、１４Ｂ）の円筒形内腔つまり
貫通孔（１４）の中に延在することかでき、またピスト
ンピン（ｊ５）の全体外面にも施こされることができる
。

１）　連接棒（１８）の全体外面又は外面の選択部分は
、前記保護重ね被膜を施し、又は施すことなく、同様に
人造ダイヤモンドで被膜されることができる。

ｇ）　連接棒（１８）の一端又は両端にある軸受又は軸
受インサートも、そのような軸受又はインサートの中で
回転するクランク軸の加工部分と同じく、クランク軸の
運転中の回転による摩損に対して保護するために、前記
保護重ね被膜材を施して、又は施すことなく、人造ダイ
ヤモンド材を同様に被膜することができる。

ｈ）　第３図のシリンダ壁（２９）はエンジン鋳物の内
腔に加圧ばめされるスリーブ、つまり適当な材料のライ
ナーによって画成されることができる。

ピストン、ピストンリング、並びに燃焼ガス及びエンジ
ン運転中に使用される潤滑油に含まれる粒子、の浸食作
用から人造ダイヤモンドの下層被膜を保護するのに充分
な厚さまで、クロム、クロム合金、或いはクロム、バナ
ジウム、モリブデン、チタニウム、アルミニウム又はタ
ングステンの金属又は合金の１種類以上を重ね被膜する
ことのできる人造ダイヤモンドの薄層を、ライナーの円
筒形側壁の内面に前記のように被膜することができる。

）　燃焼室は、中に形成され又は取付けられる排気口及
び吸気口を含むシリンダヘッドによって、部分的に画成
されるが、これも、熱及び化学腐食、燃焼の衝撃力並び
にエンジン運転の前、最中及び後の加熱及び冷却の際に
おける膨脹及び収縮による破損又はピッチングに対して
保護するために、本明細書に述べる構成に、また本明細
書に述べる装置によって、クロム等及び／又は人造ダイ
ヤモンドを同様に被膜することができる。

」）　排気弁及び吸気弁の弁及び弁軸のような要素も、
運転中の燃焼の力及び衝撃力と共に、熱及び化学腐食に
よる劣化及び破損から保護するために、クロム及び／又
は人造ダイヤモンド材を前記のように被膜することがで
きる。

被膜を作るための構成と方法に対する幾つかの変形が本
出願人の特願第３２．３０７号（米国特許第４、８５９
．４９３号）及び１９８７年３月３１日出願特願第０３
２、３５２号に開示され、本明細書の一部として直接に
引用される。それ以外の変形を下記に記す。

１　レーザー及び／又は電子放射線の１個以上の放射線
ビームで、図解された前記製品の表面の選択部分を走査
することが、機能的及び／又は経済的な理由により他の
区域を除外して、製品外面の選択区域に前記被膜を与え
るように行われる。そのような電子ビーム又はレーザー
ビームはマイクロ波放射線と組合せて使用され、被膜さ
れる製品又は組立体の全部又は一部を取り巻くメタンの
ような炭素原子含有ガスに通され、人造ダイヤモンド被
膜を形成するように炭素原子の付着を生し又は付着速度
を増すため、及び／又は付着された材料を基板に結合す
るように基板を加熱するために、使用される。

２　放射線ビーム発生装置の操作、変化させる場合のビ
ームの強さ及び周波数、ビームの方向及び焦点、反応室
へ炭素原子含有ガス及び水素ガスを流し補充すること、
使用する場合、被膜する表面の近くに前記室内で１個以
上の流れとしてガスを流すこと、反応室内外への被膜さ
れている製品又は材料の移動及び／又は室内での事前配
置、並びに反応室及び被膜される製品表面への、被膜内
の炭素原子と組合せるべき任意の追加材料の流れ、とい
った機能は、付着される被膜厚さ、付着速度、温度、ビ
ーム位置、製品位置等のような変数の１個以上のセンサ
ーにより発生するフィードバック信号の有無にかかわら
ずコンピュータにより自動的に制御される。

３　前記人造ダイヤモンド被膜は、クロム、クロム含有
合金、バナジウム、タングステン、チタニウム、モリブ
デンのような金属原子を含む金属合金、及び／又はそれ
らの金属そのものの保護被膜で重ね被膜されることがで
きる。この重ね被膜は、被膜された製品の作動及び使用
の間の摩損及び摩滅に抵抗するように人造ダイヤモンド
被膜の表面を保護及び／又は潤滑するように役立つ。成
る用途において、人造ダイヤモンド被膜は製品を電気絶
縁するのに役立つ。他の用途において、被膜される表面
を熱及び／又は化学腐食から保護する、他の用途では、
表面被膜は摩損及び摩滅に対する抵抗性を高める。使用
中の衝撃力及び荷重による表面摩耗も、それだけの単数
又は複数層として施される硬質人造ダイヤモンド被膜、
或いは人造ダイヤモンド被膜の表面を潤滑し保護するた
めに、前記金属及び／又は合金の１個以上の層を組合せ
又は重ね被膜される硬質人造ダイヤモンド被膜によって
軽減又は排除することができる。

４　同じ、又は異なる金属、金属合金及び／又はセラミ
ック材のそれぞれの層の間に前記のように形成される人
造ダイヤモンド材の複数層から形成される被膜が、前記
製品の機械的、化学抵抗及び電気的特性を高めるために
使用されることができる。製品の強さ及びこわさを大幅
に高めるためにも、そのような多重被膜を用いることが
できる。

５　例えば本出願人の米国特許第４．８５９．４９３号
に述べるように製作され、複合材を強化するのに使用さ
れる人造ダイヤモンドの微粒子と共に金属、種々のセラ
ミック材、或いはその何れか又は両方の材料の混合物の
粒子を圧縮することによって、前記の製品の成るものを
製作することができる。前記特許に記されるような人造
ダイヤモンド又はその複合材の短いフィラメントも前記
粒子材料と混合して、秀れた基材の強さ及び耐食性を有
する前記型式の製品を形成することができる。樹脂バイ
ンダを添加し、又は添加せずにグイ（型）の間で前記混
合材を圧縮すると同時に、及び／又は引続いてそれを加
熱して焼結、つまり画成された形状に金属粒子を固める
こと、行ったあとで、人造ダイヤモンド材の前記被膜を
施すことができる。

６　粒子材を樹脂性バインダ粒子と共に圧縮し、次に高
温で焼結して樹脂を焼却して所要形状の多孔質基材を残
すことにより、所要製品を形成することもできる。圧力
をかけた炭化水素ガス及び水素ガスの混合物を含む室の
中に前記多孔質基材を入れることにより、殊に室及び中
の基材が先ず適切な真空度にさらされるならば、混合ガ
スの分子はそのような基材の小孔又はすき間に流れこむ
。従って、適当なマイクロ波エネルギを発生してガス及
び基材に通すことにより、炭素原子がそれを含むガス分
子から抜きとられ、内部すき間の壁の表面上に人造ダイ
ヤモンド材又はダイヤモンド状材料を形成して、それに
より、人造ダイヤモンド材で内部補強され、浸食、表面
摩滅、摩損及び化学腐食に対して高度の耐性を有する硬
質外殻を与えるような材料で外部被膜される、選択され
た形状の新しい強力構造を与える。

７　本明細書に使用される人造ダイヤモンド材という語
は、ダイヤモンドの化学特性及び物理特性（例えば強度
）を示す炭素の強力被膜、フィラメント又は粒子を言う
。前記の製品及び用途の成るものにおいて、マイクロ波
エネルギによってメタンのような炭化水素ガスの分子か
ら抜きとられた炭素原子は、ダイヤモンドの硬さをそっ
くり示すことはないが多くの用途には充分な硬質強力被
膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ピストン、連接ピン、連接棒、及び連接棒が
枢動連結されるクランク軸の部分を示す、内燃機関のピ
ストン組立体の側面図、 第２図は、内燃機関ピストン及び円筒形連接ビンによっ
てピストンに連結される連接棒の部分の側断面図、 第３図は、シリンダ壁の一部及びシリンダ壁を滑動する
ピストンリング組立体の一部の斜視図、第４図は、第１
図及び第２図のピストン又は連接棒、或いは第３図の組
立体の一部の基材表面の一部の側断面図である。 ０・・・ピストン組立体 １・・・ピストン ２・・・端壁 ３・・・ピストン側壁 ３ＡＢＣ・・・みぞ ５・・・ピストンピン ８・・・連接棒 ２１・・・軸受 ２３・・・クランク軸 ２５・・・ピストンリング組立体 ２９・・・シリンダ側壁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の運転中に高温の燃焼ガスが作用する頂面
   が形成され、前記頂面は自体に付着されて一体に結合さ
   れた人造ダイヤモンド材の薄い被膜を含んでいる、内燃
   機関のためのピストン。 ２　円筒形側壁部分を有し、前記人造ダイヤモンド材の
   被膜がピストンの前記頂面から前記側壁の少なくとも一
   部分に延在している、請求項１記載の内燃機関のための
   ピストン。 ３　アルミニウム又はアルミニウム合金から形成され、
   側壁に少なくとも１個の円形くぼみを有し、前記くぼみ
   の壁がそれを被膜する前記人造ダイヤモンド材を含んで
   いる、請求項２記載の内燃機関のためのピストン。 ４　前記ピストン側壁の前記円形くぼみ内に保持される
   ピストンリングを含み、前記ピストンリングはそれ自体
   に形成される人造ダイヤモンド材で被膜されている、請
   求項３記載の内燃機関のためのピストン。 ５　前記ピストンリングの円形周囲表面は前記ダイヤモ
   ンド被膜を保護する固体潤滑材を被膜され、前記固体潤
   滑材は、クロム、バナジウム、チタニウム及びアルミニ
   ウムの金属、合金、窒化物、炭化物及び酸化物の群から
   選択される、請求項４記載のピストン。 ６　前記ピストン頂面を被膜する前記人造ダイヤモンド
   材に、クロム、バナジウム、チタニウム及びタングステ
   ンの金属及び合金の群から選択される重ね被膜が付着さ
   れる、請求項１記載のピストン。 ７　前記人造ダイヤモンド材の外面に付着されるクロム
   の薄い被膜を有し、前記両方の被膜の厚さは．００００
   １〜．００５ｉｎ（０．２５〜１２７μ）の範囲である
   、請求項２記載のピストン。 ８　内燃機関、圧縮機、流体ポンプ等のような機関のシ
   リンダ内で縦方向運動をするようにされたピストンに組
   みつけて使用されるピストンリングであって： ａ）実質的に円形形態であり、前記ピストンが往復運動
   するようにされている機関シリンダの円筒形内面に一致
   する実質的に円筒形の外面を有している、撓み自在の無
   空の金属リング状形成物、 ｂ）前記撓み自在のリング状形成物の前記円筒形外面に
   一体結合される人造ダイヤモンド材の第１の被膜、 ｃ）クロム、バナジウム、チタニウム及びタングステン
   の金属及び合金の群から選択されて、前記人造ダイヤモ
   ンド材に一体結合される固体潤滑材の被膜； を有するピストンリング。 ９　前記人造ダイヤモンド被膜及びその上に被膜された
   前記潤滑材は前記無空の金属リング状形成物の表面を完
   全に蔽っている、請求項８記載のピストンリング。 １０　円筒形側壁を持つ少なくとも１個の燃焼室と、内
   燃機関の運転中に前記室内で往復運動するようにされ、
   燃焼による変化する力及び高温にさらされるピストンと
   、を有し、前記ピストンは端壁と円筒形側壁の部分を有
   し、前記端壁と前記ピストン側壁の少なくとも前記ピス
   トン端壁に隣接する部分とを人造ダイヤモンド材の第１
   の層が被膜し、前記燃焼室の前記円筒形側壁の、少なく
   とも内燃機関の運転中に燃焼ガスにさらされる部分を人
   造ダイヤモンド材の第２の層が被膜する、内燃機関。 １１　前記ピストンは、その側壁に形成されるみぞと該
   みぞ内に支持されて前記燃焼室の前記円筒形側壁に滑動
   係合するピストンリングと、を有し、前記人造ダイヤモ
   ンド材は前記みぞの壁を被膜する、請求項１０記載の内
   燃機関。 １２　クランク軸、前記ピストンを前記クランク軸に連
   結する連接棒、前記連接棒の一端を前記ピストンに枢動
   支持するための装置、及び機関の運転中に摩損及び機械
   的破損から保護するために前記装置の選択された部分を
   被膜する人造ダイヤモンド材の層、を有する請求項１０
   記載の内燃機関。 １３　前記連接棒の一端にある前記枢動支持装置は円筒
   形軸受装置を含み、前記軸受装置は、機関の運転中に前
   記軸受装置を摩損及び破損から保護するための人造ダイ
   ヤモンド材の被膜と、クロムの重ね被膜と有している、
   請求項１２記載の内燃機関。 １４　前記連接棒の一端に取付けられた軸受装置と、前
   記軸受装置に回転支持される前記クランク軸の円筒形部
   分と、を含み、前記軸受装置及びクランク軸の少なくと
   も一方が、機関の運転中の摩損及び衝撃破損から保護す
   るのに充分な厚さの人造ダイヤモンドを被膜されている
   、請求項１２記載の内燃機関。 １５　クロム、バナジウム、モリブデン、チタニウム、
   アルミニウム及びタングステンを含む金属及び合金の群
   から選択される材料の、前記人造ダイヤモンド材に重ね
   被膜する保護層を有する、請求項１４記載の内燃機関。 １６　機関の運転中に前記ピストンにそれぞれ整合する
   か又は整合しないで、運転中の燃焼による熱、力及び腐
   食作用を受ける端壁及び側壁部分を前記燃焼室が有し、
   燃焼の熱、腐食及び圧力による劣化及び破損から保護す
   るように作用自在の人造ダイヤモンド材の層が前記燃焼
   室の前記端壁及び側壁部分の全表面に被膜されている、
   請求項１０記載の内燃機関。 １７　前記燃焼室に対して作動流体を導入し、排出する
   ために組みつけられた吸、排気口及び弁装置を含むシリ
   ンダヘッドを前記燃焼室が含み、前記シリンダヘッドの
   前記排気口の表面に前記人造ダイヤモンド材の被膜が付
   着されている、請求項１０記載の内燃機関。 １８　前記シリンダヘッドに組みつけられ、前記吸、排
   気口の中に延在する吸、排気弁要素を有し、前記排気弁
   要素の少なくとも選択された部分に人造ダイヤモンド材
   が被膜されている、請求項１７記載の内燃機関。 １９　前記燃焼室の側壁に組みつけられて内張りとなり
   、中で前記ピストンが運動する円筒形インサートを含み
   、前記インサートの内面に前記人造ダイヤモンド材が被
   膜され、前記インサートの内面を被膜する前記人造ダイ
   ヤモンド材にクロムの薄層が重ね被膜されている、請求
   項１０記載の内燃機関。