JPS6056467A - 摺動部材 - Google Patents
摺動部材Info
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- JPS6056467A JPS6056467A JP16724583A JP16724583A JPS6056467A JP S6056467 A JPS6056467 A JP S6056467A JP 16724583 A JP16724583 A JP 16724583A JP 16724583 A JP16724583 A JP 16724583A JP S6056467 A JPS6056467 A JP S6056467A
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- Japan
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- sliding
- alumina
- sliding member
- wear
- piston
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/14—Casting in, on, or around objects which form part of the product the objects being filamentary or particulate in form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
- B22D19/0009—Cylinders, pistons
- B22D19/0027—Cylinders, pistons pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/16—Fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
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。
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、摺動部材に関し、詳しくは、互いに当接して
、相対的に摺動する２つの部材において。
、相対的に摺動する２つの部材において。
摺動する第１の部材が複合材料にて構成され、摺動する
第２の部材が、軟窒化層を有する鋼にて偶成され、摺動
する第１のＭ材、及び、摺動する第２の部材の組合せに
よって１両者の耐摩耗性を優れたものとすることのでき
る摺動部材にかかる。
第２の部材が、軟窒化層を有する鋼にて偶成され、摺動
する第１のＭ材、及び、摺動する第２の部材の組合せに
よって１両者の耐摩耗性を優れたものとすることのでき
る摺動部材にかかる。
各種機械の構成要素や部材においては１部分的に特別な
性能を要求されることが多い。
性能を要求されることが多い。
たとえば、自動車用エンジンにおいては、エンジンの性
能に対する要求が制くなると、ピストンにおいては、そ
の比強度や剛性に優れていることが要求されるばかりで
なり、七の摺動１［１１では、耐摩耗性に優れているこ
とが１強く要請されるようになってきている。
能に対する要求が制くなると、ピストンにおいては、そ
の比強度や剛性に優れていることが要求されるばかりで
なり、七の摺動１［１１では、耐摩耗性に優れているこ
とが１強く要請されるようになってきている。
このような要求性能に対する対策として、ピストンの特
定部位を、アルミニウム合金のような。
定部位を、アルミニウム合金のような。
軽金属をマトリックスとし、各棟の無機賀櫨維等で強化
した複合材料にて、構成することが検討されている。
した複合材料にて、構成することが検討されている。
このような、繊維強化金属補合材料の一つとして、アル
ミニウム、マグネシウム、または、それらの合金をマト
リックスとし、アルミナ質繊維によって強化した。繊維
強化金ｋｒ４）Ｍ金材料は既に知られており、この繊維
強化金９４複合材料にて構成された部材の、比５ｆｆ１
度や耐摩耗性を同上させることができる。
ミニウム、マグネシウム、または、それらの合金をマト
リックスとし、アルミナ質繊維によって強化した。繊維
強化金ｋｒ４）Ｍ金材料は既に知られており、この繊維
強化金９４複合材料にて構成された部材の、比５ｆｆ１
度や耐摩耗性を同上させることができる。
しかし、互いに当接して相対的に摺動する慴動部材にお
いて、＋Ｍ動する第１の部材を、上述のような繊維強化
金属複合材料にて構成した場合には。
いて、＋Ｍ動する第１の部材を、上述のような繊維強化
金属複合材料にて構成した場合には。
＋１ＩｌｌｌｉＩＩする第２の部材の材質によっては、
この摺動する第２の部材の摩耗が著しく増大する。
この摺動する第２の部材の摩耗が著しく増大する。
このため、上述のような、摺動する第１の部材と、摺動
する第２の部材を、互いに当接して相対的に摺動する摺
動部材として、使用することができないという欠点があ
る。
する第２の部材を、互いに当接して相対的に摺動する摺
動部材として、使用することができないという欠点があ
る。
本発明は、当接して相対的に摺動する２つの部材の、摺
動する第１の部材を、アルミニウム合金等の軽金属をマ
トリックスとし、アルミナ−シリカ繊維により強化しナ
コ、繊維強化金属複合材料にて構成し、摺動する第２の
部材を、軟窒化層を有する鋼にて構成することによって
、摺動する第１の部材及び摺動する第２の部材、双方の
耐摩耗性を数置することのできる。摺り０部材を提供す
ることを目的としている。
動する第１の部材を、アルミニウム合金等の軽金属をマ
トリックスとし、アルミナ−シリカ繊維により強化しナ
コ、繊維強化金属複合材料にて構成し、摺動する第２の
部材を、軟窒化層を有する鋼にて構成することによって
、摺動する第１の部材及び摺動する第２の部材、双方の
耐摩耗性を数置することのできる。摺り０部材を提供す
ることを目的としている。
このような目的は１本発明によれば、互いに当接して相
対的に摺動する摺動部材であって、摺動する第１の部材
の、少なくとも摺動する第２の部材に対する摺動面部は
、アルミニウム、マグネシウム、及び、それらの合金等
の軽金属をマトリックスとし９電源比率で４０％以上の
アルミナと残部シリカからなる。アルビナ−シリカ繊維
によって強化された複合金属材料にて構成されており。
対的に摺動する摺動部材であって、摺動する第１の部材
の、少なくとも摺動する第２の部材に対する摺動面部は
、アルミニウム、マグネシウム、及び、それらの合金等
の軽金属をマトリックスとし９電源比率で４０％以上の
アルミナと残部シリカからなる。アルビナ−シリカ繊維
によって強化された複合金属材料にて構成されており。
摺動する第２の部材の、少なくとも摺動する第１の部材
に対する摺動面部は、軟窒化層を有する鋼にて構成され
ていることを特徴とする摺動部材によって達成される。
に対する摺動面部は、軟窒化層を有する鋼にて構成され
ていることを特徴とする摺動部材によって達成される。
以下、添付図面に基づいて１本つ色町の実施例を説明す
る。
る。
実施例１゜
アルミニウム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）をマトリック
スとル、繊維径２．８μのアルミナ−シリカ繊ｄｌ：（
５５ｗｔ、％ＡＬＯｓ ４５ ｗｔ 、％ＳｉＯ倉）を
。
スとル、繊維径２．８μのアルミナ−シリカ繊ｄｌ：（
５５ｗｔ、％ＡＬＯｓ ４５ ｗｔ 、％ＳｉＯ倉）を
。
４密１ｆｆｉ ０．１６ ｇ ／ ｃ ｍ”にて、アト
ランダムに配向しｊこ繊維成形体により強化したべ金材
料を製造し。
ランダムに配向しｊこ繊維成形体により強化したべ金材
料を製造し。
大きさ１６ Ｘ ６ Ｘ １０ ｍｍで、＋の一つの面
（１６ｘ Ｉ Ｑ ＋ｎｍ ） を試験面とするブロッ
ク試鉄片を作Ｊ戎した。
（１６ｘ Ｉ Ｑ ＋ｎｍ ） を試験面とするブロッ
ク試鉄片を作Ｊ戎した。
また、比軟材として、繊維強化されていないアルミニウ
ム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）のみよりなる、上述形状
と同一のブロック試験片を作成しｔこ。
ム合金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）のみよりなる、上述形状
と同一のブロック試験片を作成しｔこ。
これらの試験片を、噛次、摩耗試験機に装着し。
摺動４１手部材である。外径３５ｍｍ、内径３Ｑｍｍ。
幅１０ｍｍの、 鋼（Ｊ Ｉ Ｓ 規格Ｓ Ｕ Ｓ ４
２０Ｊ２） ｄ。
２０Ｊ２） ｄ。
及び、同調に軟窒化処理した１円筒試験片の外周部と接
触させ、そして、それら試験片の接触部に。
触させ、そして、それら試験片の接触部に。
常温の潤滑油（モータオイル５Ｗ−３０）を供給しツツ
、荷重６０Ｋｇ、回転ｆｉ１６０ｒ−ｐ、ｍにて円筒試
験片を回転させ、１時間の摩耗試験を行なった。
、荷重６０Ｋｇ、回転ｆｉ１６０ｒ−ｐ、ｍにて円筒試
験片を回転させ、１時間の摩耗試験を行なった。
試験は、第１表に示すブロック試験片と９円筒試験片と
の組合せ、Ａ〜Ｄについて行なつすこ。
の組合せ、Ａ〜Ｄについて行なつすこ。
第１表 試験片の組合せ
注１） ５５ｗシ％ＡｊｂＯｍ ＋ ４５ｗｔ、％Ｓ
ｒ ０ｘ２）ＪＩＳ観格ＡＣ８Ａ ３） ／／ ５ＵＳ４２０Ｊ２ ４）軟窒化１ｐＩ厚さ；４０μ。
ｒ ０ｘ２）ＪＩＳ観格ＡＣ８Ａ ３） ／／ ５ＵＳ４２０Ｊ２ ４）軟窒化１ｐＩ厚さ；４０μ。
吹型化層表面硬度；Ｈｖ１０００
その摩耗試験結果を第１図に示す。
この図において、上半分はブロック試験片の摩耗ｍ＜ｓ
耗痕深さμ）を示しており、下半分は７１動する相手材
である円向試凋片の摩耗風（摩耗織度ｍｇ ）を示して
いる。
耗痕深さμ）を示しており、下半分は７１動する相手材
である円向試凋片の摩耗風（摩耗織度ｍｇ ）を示して
いる。
なお、記号ＡないしＤは、第１表における試験片の粗合
せ記号ＡないしＤに対応している。
せ記号ＡないしＤに対応している。
・４３１図から明らかなように、アルミニウム合金のみ
で作成したブロック試験片（Ｃ，ｔ、＋）は、その摩耗
量が者しく大きいのに対し、繊維強化されたアルミニウ
ム合金にて作成したブロック試験片（Ａ、１５）は、摩
耗Ｉ′Ａが著しく少なく、侍に、 ４μ動する相手材が
「調子軟窒化」の場合における。
で作成したブロック試験片（Ｃ，ｔ、＋）は、その摩耗
量が者しく大きいのに対し、繊維強化されたアルミニウ
ム合金にて作成したブロック試験片（Ａ、１５）は、摩
耗Ｉ′Ａが著しく少なく、侍に、 ４μ動する相手材が
「調子軟窒化」の場合における。
ブロック試験片Ｂの摩耗量は、極めて少ないことが理解
される。
される。
一部、（ｄ動する相手材としての１円１湧試験片の摩耗
は、試験片組合せＡ、Ｃ，Ｄがは望同等であるのに対し
、試験片組合せＢの円筒試験片の摩耗ｌｉｔ ／＋籍試
験片組合せＡ、（、：、Ｄの約しと少ないことが理解さ
れる３゜ また、アルミニウム、マグネシウム、及び、それらの合
金をマトリックスとし、５５ｗｔ、％のアルミナと残部
シリカからなる。アルミナーノリヵ繊維を柚々の比率で
配合して、繊維強化した複合材料にてブロック試験片を
作成し、上述の摩耗試験を行なったところ、第１図に示
す結果と、英資的に同様の傾向を示す試験結果を得た。
は、試験片組合せＡ、Ｃ，Ｄがは望同等であるのに対し
、試験片組合せＢの円筒試験片の摩耗ｌｉｔ ／＋籍試
験片組合せＡ、（、：、Ｄの約しと少ないことが理解さ
れる３゜ また、アルミニウム、マグネシウム、及び、それらの合
金をマトリックスとし、５５ｗｔ、％のアルミナと残部
シリカからなる。アルミナーノリヵ繊維を柚々の比率で
配合して、繊維強化した複合材料にてブロック試験片を
作成し、上述の摩耗試験を行なったところ、第１図に示
す結果と、英資的に同様の傾向を示す試験結果を得た。
以上の摩耗試験の結果より、！？、いに当接して相対的
に摺動する慴動部材であって、摺動する第１の部材を（
１′４成す６Ｎ合材料がアルミニウム、マグネシウム、
ないし、それらの合金をマトリックスとし、５５ｗｔ、
％アルミナと残部シリカとからなるアルミナ−シリカ繊
イ（６によって強化した。俄合材料であり、摺動する第
２の部材が、軟窒化層を有する鋼の場合において、持に
摺動特性に優れていることが理解される。
に摺動する慴動部材であって、摺動する第１の部材を（
１′４成す６Ｎ合材料がアルミニウム、マグネシウム、
ないし、それらの合金をマトリックスとし、５５ｗｔ、
％アルミナと残部シリカとからなるアルミナ−シリカ繊
イ（６によって強化した。俄合材料であり、摺動する第
２の部材が、軟窒化層を有する鋼の場合において、持に
摺動特性に優れていることが理解される。
実施例２
アルミニウム台金（ＪＩＳ規格ＡＣ８Ａ）をマトリック
スとし、繊維径３．０μのアルミナ繊維（９５ｗｔ、％
Ａｌ１ｚＵｓ −４−５ｗｔ、％Ｓｉｎ、、ｉｚ−アル
ミナ含有率３０％）を、嵩匣聞； ０．１５ ｇ／ｃ
ｍ’にて、アトランダムに配向したｍ維成形体により強
化した複合材料を装造し、実施例１と同様なブロック試
験片を作成した。
スとし、繊維径３．０μのアルミナ繊維（９５ｗｔ、％
Ａｌ１ｚＵｓ −４−５ｗｔ、％Ｓｉｎ、、ｉｚ−アル
ミナ含有率３０％）を、嵩匣聞； ０．１５ ｇ／ｃ
ｍ’にて、アトランダムに配向したｍ維成形体により強
化した複合材料を装造し、実施例１と同様なブロック試
験片を作成した。
また、比較材としても、実施例１と同様にして。
ブロック試験片を作成した。
これらの試験片を、順次、摩耗試験機に装着し。
実施−ｌと同様の（８動相手部材からなる９円筒試験片
の外周面と接触させ、そして、それら試験片の探触部に
、ｘｓｏｅの潤？け油（モータオイル５Ｗ−３０）を供
給しつつ、荷重６０Ｋｇ、回転ｇｌＬ１６０ｒ 、 ｐ
、Ｉｌｌ、にて円筒試験片を回転さセ、１時間の摩耗試
験を行なった。
の外周面と接触させ、そして、それら試験片の探触部に
、ｘｓｏｅの潤？け油（モータオイル５Ｗ−３０）を供
給しつつ、荷重６０Ｋｇ、回転ｇｌＬ１６０ｒ 、 ｐ
、Ｉｌｌ、にて円筒試験片を回転さセ、１時間の摩耗試
験を行なった。
試験は、第２表に示すブロック試験片と９円筒試験片と
の組合せ、Ａ〜Ｄについて行なった。
の組合せ、Ａ〜Ｄについて行なった。
第２表 試験片の組合せ
注１）９５％ＶＬ、％Ａ（ｂＯｓ ＋５ ｗ ｔ 、％
Ｓｉｎ。
Ｓｉｎ。
（ａ−アルミナ含有率；３０％）
２） Ｊ Ｉ Ｓ規格ＡＣ８Ａ
３） ／／ ５ＵＳ４２０Ｊ２
４）軟窒化ＩＭ厚さ；４０μ。
軟窒化ＩＮ表囲硬度； Ｈｖ １０００その摩耗試験結
果を第２図に示す。
果を第２図に示す。
この図において、上半分はブロック試験片の摩耗量（摩
耗痕深さμ）を示しており、下半分は摺動する相手材で
ある円筒試験片の摩耗、！ｉｔ （＋９！耗減ｆｉ＋ｎ
ｇ）を示している。
耗痕深さμ）を示しており、下半分は摺動する相手材で
ある円筒試験片の摩耗、！ｉｔ （＋９！耗減ｆｉ＋ｎ
ｇ）を示している。
なお、ｄｄ号ＡないしＤは、第２表における試験片の組
合せ記号人ないしＤに対応している。
合せ記号人ないしＤに対応している。
第２図から明らかなように、アルミニウム合金のみで作
成したブロック試験片（Ｃ，Ｄ）は、！ｃの摩耗量が著
しく大きいのに対し、繊維強化されたアルミニウム合金
にて作成したブロック試験片（Ａ、’Ｂ）は１Ｍ摩耗量
著しく少なく、特に、摺動する相手材が［ｗ４＋軟窒化
−１の場合における。
成したブロック試験片（Ｃ，Ｄ）は、！ｃの摩耗量が著
しく大きいのに対し、繊維強化されたアルミニウム合金
にて作成したブロック試験片（Ａ、’Ｂ）は１Ｍ摩耗量
著しく少なく、特に、摺動する相手材が［ｗ４＋軟窒化
−１の場合における。
ブロック試験片１３の１−純量は、極めて少ないことが
理解される。
理解される。
一部、摺動する相手材とじての９円面試験片の摩耗は、
試験片組合せＡ、Ｃ，Ｄがは一’ ｆ５Ｊ等であるのに
対し、試験片組合せＢの円面試験片の摩耗垣が、試験片
組合せＡ、Ｃ，Ｄの約辱 と少ないことが理解される。
試験片組合せＡ、Ｃ，Ｄがは一’ ｆ５Ｊ等であるのに
対し、試験片組合せＢの円面試験片の摩耗垣が、試験片
組合せＡ、Ｃ，Ｄの約辱 と少ないことが理解される。
よｔこ、同様の実験を、α−アルミナ含有率を変化させ
て、試験しｔコ結果から、α−アルミナ含有何５が５〜
５５Ｗし％では、試験片組合せＢとはマ同程反の摺動相
手材（円筒試験片）の摩耗量を示したのに対し、α−ア
ルミナ含有率５〜５５ ｗ ｔ 、％以外では、試験片
組合せＢより若干摩耗量が増加した。
て、試験しｔコ結果から、α−アルミナ含有何５が５〜
５５Ｗし％では、試験片組合せＢとはマ同程反の摺動相
手材（円筒試験片）の摩耗量を示したのに対し、α−ア
ルミナ含有率５〜５５ ｗ ｔ 、％以外では、試験片
組合せＢより若干摩耗量が増加した。
また、アルミニウム、マグネシウム、及び、それらの合
金をマトリックスとし、 ９５ｗｔ、％のア／ＬＩ Ｅ
すと残部シリカからなる。アルミナ−シリカ繊維を種々
のα−アルミナ組成の、アルミナ繊維−逆比した複合材
料にてブロック試験片を作成し。
金をマトリックスとし、 ９５ｗｔ、％のア／ＬＩ Ｅ
すと残部シリカからなる。アルミナ−シリカ繊維を種々
のα−アルミナ組成の、アルミナ繊維−逆比した複合材
料にてブロック試験片を作成し。
上述の摩耗試験を行なったところ、第２図に示す結果と
、実質的に同様の傾向を示す試験結果を得ｌこ 。
、実質的に同様の傾向を示す試験結果を得ｌこ 。
以上の摩耗試験の結果より、互いに当接して相×１的に
４＃動する摺動部材であって、摺動する第１の部材を構
成する複合材料がアルミニウム、マグネシウム、ないし
、それらの合金をマトリックスとし、 ９５ｖｖｔ、％
アルミナと残部シリカとからなるアルミナ−シリカ繊維
によって強化した。羨合材料であり、摺動する第２の部
材が、軟窒化層を有する鋼の場合において、持に摺動特
性に優れていることが理解される。
４＃動する摺動部材であって、摺動する第１の部材を構
成する複合材料がアルミニウム、マグネシウム、ないし
、それらの合金をマトリックスとし、 ９５ｖｖｔ、％
アルミナと残部シリカとからなるアルミナ−シリカ繊維
によって強化した。羨合材料であり、摺動する第２の部
材が、軟窒化層を有する鋼の場合において、持に摺動特
性に優れていることが理解される。
さらに、α−アルミナの含有率が５〜５５ ＸＶ ｔ、
％において、特に摺ＭＩＮ性が擾れている。
％において、特に摺ＭＩＮ性が擾れている。
次に、エンジン用ピストンとピストンリングとの２組合
せに対して適用されｔ二１本光明の摺動部材の具体的実
施例について説明する。
せに対して適用されｔ二１本光明の摺動部材の具体的実
施例について説明する。
実施例３゜
第３図は、上述の実施例を示す縦断面１４．第４図は、
その要部を示す部分拡大縦「「面図、第５１閣は、ピス
トンリング（トップリング）の部分拡大縦断面図である
。
その要部を示す部分拡大縦「「面図、第５１閣は、ピス
トンリング（トップリング）の部分拡大縦断面図である
。
これらの図において、ピストン１はアルミニウム合金（
Ｊ Ｉ ５ｆｆｌ格ＡＣ８Ａ）にて（Ｎ成されている。
Ｊ Ｉ ５ｆｆｌ格ＡＣ８Ａ）にて（Ｎ成されている。
ピストン１の側部外周面２には、燃焼ガスがピストン１
とシリンダブロック３のシリンダ壁面との間を経て、エ
ンジンの燃焼琶より漏洩するのを防止する。コンブレッ
ジロンリング４及び５を受け入れる２つのリング！／／
）６及び７と、余剰のオイルを掻き落す、オイルリング
８を受入れるオイルリング溝９とが形成されている。
とシリンダブロック３のシリンダ壁面との間を経て、エ
ンジンの燃焼琶より漏洩するのを防止する。コンブレッ
ジロンリング４及び５を受け入れる２つのリング！／／
）６及び７と、余剰のオイルを掻き落す、オイルリング
８を受入れるオイルリング溝９とが形成されている。
第３図に示す実施例においては、ピストン１の側部外周
向２に沿って、トップリングｉｇ６の下面１１の下方ま
での部分は、アルミニウム合金（ＪＩｓ規格ＡＣ８Ａ）
をマトリックスとし、繊維径３μのアルミナ−シリカ繊
維（５５ｗｔ、％Ａｌ＊、Ｏｓ＋４５ｗｔ、％Ｓ ｉ
Ｏｔ ）を、嵩密度０．１４ｇ／ｃｍ”にて。
向２に沿って、トップリングｉｇ６の下面１１の下方ま
での部分は、アルミニウム合金（ＪＩｓ規格ＡＣ８Ａ）
をマトリックスとし、繊維径３μのアルミナ−シリカ繊
維（５５ｗｔ、％Ａｌ＊、Ｏｓ＋４５ｗｔ、％Ｓ ｉ
Ｏｔ ）を、嵩密度０．１４ｇ／ｃｍ”にて。
アトランダムに配向させた。繊維成形体により強化した
複合材料１２によって構成されている。
複合材料１２によって構成されている。
この複合材料には、トップリング４を受け入れる。トッ
プリング溝６の壁面を郭定しており、また、ピストン１
の側部外周面２に露出する部分にて、トップランド１３
及びセカンドランド１４の一部を郭定している。
プリング溝６の壁面を郭定しており、また、ピストン１
の側部外周面２に露出する部分にて、トップランド１３
及びセカンドランド１４の一部を郭定している。
なお、このピストンｌは、ＸＣれを鋳造するための、鋳
型のモールドキャビティ底壁」二に繊維成形体を載置し
、その鋳型内に、？谷融ア′ルｉニウム合金を注湯し、
その鋳型に液密的に嵌合するプランジャにより、アルミ
ニウム合金を加圧しつつ、凝固させてピストン予成形体
とし、それを熱処理（゛ｒ６処地）シた後、所定の寸法
に加工し、さらに、リング溝６，７．９をＪＪＩＩ工形
成することによって。
型のモールドキャビティ底壁」二に繊維成形体を載置し
、その鋳型内に、？谷融ア′ルｉニウム合金を注湯し、
その鋳型に液密的に嵌合するプランジャにより、アルミ
ニウム合金を加圧しつつ、凝固させてピストン予成形体
とし、それを熱処理（゛ｒ６処地）シた後、所定の寸法
に加工し、さらに、リング溝６，７．９をＪＪＩＩ工形
成することによって。
製造される。
上述のような、ピストン１と互いに当接して。
相対的に摺動するトップリング４は、ステンレス鋼（Ｊ
ＩＳ規格５ＵＳ４２０Ｊ２．内部硬さＨｖ ４２０ ）
に、軟窒化処理（軟窒化層厚さ；６０μ９表面硬さ；
Ｈｖ １０００ ） Ｌ／たものである。
ＩＳ規格５ＵＳ４２０Ｊ２．内部硬さＨｖ ４２０ ）
に、軟窒化処理（軟窒化層厚さ；６０μ９表面硬さ；
Ｈｖ １０００ ） Ｌ／たものである。
特に、この実施例は ７ｅのキーストンリングとして構
成されており、そのシリンダブロック３のシリンダ壁面
との摺動向に、モリブデン溶射層１５が形成されたもの
である。
成されており、そのシリンダブロック３のシリンダ壁面
との摺動向に、モリブデン溶射層１５が形成されたもの
である。
上述のようにＩ＋’４成されたピストン１とピストンリ
ング４を、４気筒４サイクルのディーゼルエンジンに組
み込み、第３表に示す試験条件にて、Ｍ耗試験を行なっ
た。
ング４を、４気筒４サイクルのディーゼルエンジンに組
み込み、第３表に示す試験条件にて、Ｍ耗試験を行なっ
た。
第３表 試験条件
試験の結果、トップリング溝６の上面１６及びド面１１
の摩耗量はともに３．５μであり、トップリング４の下
面１７の摩耗量は３．０μであることがわかった。
の摩耗量はともに３．５μであり、トップリング４の下
面１７の摩耗量は３．０μであることがわかった。
この試験結果より明らかなように、上述の実施例によれ
ば、現在、汎用されているアルミニウム合金（ＪＩＳ曳
格ＡＣ８Ａ）製のピストン１と。
ば、現在、汎用されているアルミニウム合金（ＪＩＳ曳
格ＡＣ８Ａ）製のピストン１と。
鋳鉄製のピストンリングとの組合せに比較して。
リング溝の摩耗量は職に低減できた。
また、ピストンリングの上Ｆ＋ｆｏの摩耗は、それらの
場合の約匙となった。
場合の約匙となった。
実施例４
実施例３と同様の試験を、複合材料中のアルミナ−シリ
カ繊維のアルミナ組成を変化させて、実機でのｊｉＭ誌
試験を行なった。
カ繊維のアルミナ組成を変化させて、実機でのｊｉＭ誌
試験を行なった。
第４表試験条件
繊維径３μのアルミナ繊維（９５ｗｔ、％ｉ、 Ｏ。
＋５Ｗｔ、％Ｓｉｎ、 、ａ−７Ｊｌ／ミナ含有率３Ｑ
ｗｔ、％）。
ｗｔ、％）。
の嵩密度０．１５ ｇ ７０ｍ”の繊維成形体を使用し
、他は実施例３と同様の諸元のピストンとピストンリン
グの組合せによって、第４表に示す試験条件にて、摩耗
試験を行なった。
、他は実施例３と同様の諸元のピストンとピストンリン
グの組合せによって、第４表に示す試験条件にて、摩耗
試験を行なった。
試験の結果、トップリング溝６の上面１６及び下面１１
の摩耗量はともに３．０μであり、トップリング４の下
１Ｉ１１１７の摩耗量は３．０μであることがわかった
。
の摩耗量はともに３．０μであり、トップリング４の下
１Ｉ１１１７の摩耗量は３．０μであることがわかった
。
この試験結果より明らかなように、上述の実施例によれ
ば、現在、汎用されているアルミニウム合金（ＪＩＳ規
格ＡＣ８Ａ）製のピストン１と。
ば、現在、汎用されているアルミニウム合金（ＪＩＳ規
格ＡＣ８Ａ）製のピストン１と。
鋳鉄製のピストンリングとの組合せに比較して。
リング溝の摩耗量は劣に低減できた。
また、ピストンリングの上下面の摩耗は、それらの場合
の約呂となった。
の約呂となった。
以上の本発明の詳細な説明は、ピストンとピストンリン
グの組合せに対し適用されたものであるが９本発明はこ
のような実施例に限定されるものでなく、互いに当接し
て相対的に摺動する。他の摺動部材にも虐用口Ｊ能であ
ることはいうまでもない。
グの組合せに対し適用されたものであるが９本発明はこ
のような実施例に限定されるものでなく、互いに当接し
て相対的に摺動する。他の摺動部材にも虐用口Ｊ能であ
ることはいうまでもない。
さらに、上述の、実機による摩耗試験と同様の試験を、
アルミナの組成値が４ＱＷｔ、９未満の場合について検
討を行なった結果、トップリング溝６下面１１の摩耗量
が増大し、アルミナ−シリカ繊維による。アルミニウム
合金の強化効果を得ることができなかった。
アルミナの組成値が４ＱＷｔ、９未満の場合について検
討を行なった結果、トップリング溝６下面１１の摩耗量
が増大し、アルミナ−シリカ繊維による。アルミニウム
合金の強化効果を得ることができなかった。
以上のことから、複合材料用強化繊維としての。
アルミナ−シリカ繊維は、４０ｗし％以上のアルミナと
残部シリカとからなるものが好ましいことが理解される
。
残部シリカとからなるものが好ましいことが理解される
。
以上により明らかなように１本発明にかかる摺動部材に
よれば、当接して相対的に摺動する２つの部材の、摺動
する第１の部材を、アルミニウム合金等の軽金属をマト
リックスとし、アルミナ−シリカ繊維により強化した。
よれば、当接して相対的に摺動する２つの部材の、摺動
する第１の部材を、アルミニウム合金等の軽金属をマト
リックスとし、アルミナ−シリカ繊維により強化した。
繊維強化金属複合材料で構成し、摺動する第２の部材を
、軟窒化ノーを有する鋼にて構成することによって、摺
動する第１の部材及び摺動する第２の部材、双方の耐摩
耗性を改善することができろ利点がある。
、軟窒化ノーを有する鋼にて構成することによって、摺
動する第１の部材及び摺動する第２の部材、双方の耐摩
耗性を改善することができろ利点がある。
第１図及び第２図は１本発明の摺動部材と従来材の摩耗
試験結果をｌバすゲラフ。 第３図は１本発明のｊｄ動部材を、ピストンとピストン
リングに適用した実施例の縦断面図。 第４図は、第３図の要部を示す部分拡大縦断面図。 第５図は、ピストントンプリングの部分拡大断面図であ
る。 １・・ピストン、２・・側部外周向。 ３・・ンリンタブロソク。 ４．５・・コンプレッションリング。 ６・・トップリング溝、７・・セカンドランドン１ζ。 ８・・オイルリング、９・・オイルリング溝。 １０・・・ピストンヘッド。 １トドツブリング溝下面。 １２・・・複合材料、１３・・・トップランド。 １４・・セカンドランド、１５・モリブテン溶射層。 １６・・トップリングｌ薄上面。 １７・ トノプリンゲ下面 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 １オー”−＝−１
試験結果をｌバすゲラフ。 第３図は１本発明のｊｄ動部材を、ピストンとピストン
リングに適用した実施例の縦断面図。 第４図は、第３図の要部を示す部分拡大縦断面図。 第５図は、ピストントンプリングの部分拡大断面図であ
る。 １・・ピストン、２・・側部外周向。 ３・・ンリンタブロソク。 ４．５・・コンプレッションリング。 ６・・トップリング溝、７・・セカンドランドン１ζ。 ８・・オイルリング、９・・オイルリング溝。 １０・・・ピストンヘッド。 １トドツブリング溝下面。 １２・・・複合材料、１３・・・トップランド。 １４・・セカンドランド、１５・モリブテン溶射層。 １６・・トップリングｌ薄上面。 １７・ トノプリンゲ下面 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 １オー”−＝−１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｌｉいに当接して相対的に摺動する摺動部材であっ
て、摺動する第１の部材の、少なくとも摺する第２の部
材に対する摺動面部は、アルミニウム、マグネシウム、
及び、それらの合金等の軽金属をマトリックスとし１重
量比率で４０％以上のアルミナと残部シリカからなる。 アルミナ−シリカ繊維によって強化された複合金属材料
にて構成されており、Ｊ＃動する第２の部材の、少なく
とも摺動する第１の部材に対する摺動面部は、軟窒化層
を有する鋼にて構成されていることを特徴とする摺動部
材。 ２、摺動する第１の部材がエンジン用ピストンであり、
摺動する第２の部材がピストンリングである特許請求の
範囲第１項記載の摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16724583A JPS6056467A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16724583A JPS6056467A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 摺動部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6056467A true JPS6056467A (ja) | 1985-04-02 |
| JPH0230791B2 JPH0230791B2 (ja) | 1990-07-09 |
Family
ID=15846148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16724583A Granted JPS6056467A (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056467A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11040907B2 (en) | 2017-03-31 | 2021-06-22 | Corning Incorporated | High transmission glasses |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5720534A (en) * | 1980-07-14 | 1982-02-03 | Toyota Motor Corp | Combination of cylinder bore and piston ring |
| JPS5893837A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Toyota Motor Corp | 複合材料及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-09-09 JP JP16724583A patent/JPS6056467A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5720534A (en) * | 1980-07-14 | 1982-02-03 | Toyota Motor Corp | Combination of cylinder bore and piston ring |
| JPS5893837A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Toyota Motor Corp | 複合材料及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11040907B2 (en) | 2017-03-31 | 2021-06-22 | Corning Incorporated | High transmission glasses |
| US11746038B2 (en) | 2017-03-31 | 2023-09-05 | Corning Incorporated | High transmission glasses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0230791B2 (ja) | 1990-07-09 |
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