JPH06265023A - 硬質被覆材およびそれを被覆した摺動部材ならびにその製造方法 - Google Patents
硬質被覆材およびそれを被覆した摺動部材ならびにその製造方法Info
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- JPH06265023A JPH06265023A JP8018393A JP8018393A JPH06265023A JP H06265023 A JPH06265023 A JP H06265023A JP 8018393 A JP8018393 A JP 8018393A JP 8018393 A JP8018393 A JP 8018393A JP H06265023 A JPH06265023 A JP H06265023A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣｒＮ皮膜の耐焼付性および靱性を向上させ
る。 【構成】 ピストンリング１の外周面に硬質皮膜２が被
覆されている。この硬質皮膜２はＣｒＮの結晶構造中に
３〜２０重量％の割合で酸素〔Ｏ〕が固溶されているも
のである。
る。 【構成】 ピストンリング１の外周面に硬質皮膜２が被
覆されている。この硬質皮膜２はＣｒＮの結晶構造中に
３〜２０重量％の割合で酸素〔Ｏ〕が固溶されているも
のである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動特性と靱性とを改
良した硬質被覆材に関し、例えば内燃機関用ピストンリ
ング等の摺動部材の摺動面等に施す硬質皮膜に使用して
有効なものである。
良した硬質被覆材に関し、例えば内燃機関用ピストンリ
ング等の摺動部材の摺動面等に施す硬質皮膜に使用して
有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンの高出力化や排ガス対応
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、摺動面の表面処理として従来使用され
ているＣｒめっきや窒化処理等では耐久性能を満足でき
ないエンジンが多くなってきた。この状況に対処するた
め、ＰＶＤ法を利用したＴｉＮやＣｒＮ等の硬質皮膜が
提案されている。特に耐久性が要求されるエンジンでは
厚膜に対応できるＣｒＮ皮膜が採用されている。
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、摺動面の表面処理として従来使用され
ているＣｒめっきや窒化処理等では耐久性能を満足でき
ないエンジンが多くなってきた。この状況に対処するた
め、ＰＶＤ法を利用したＴｉＮやＣｒＮ等の硬質皮膜が
提案されている。特に耐久性が要求されるエンジンでは
厚膜に対応できるＣｒＮ皮膜が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＣｒＮ皮膜は耐摩耗
性、耐焼付性に優れ、さらに製造性がよく３０μｍを超
す厚皮膜も可能である。しかしながら、ＣｒＮ皮膜は皮
膜自体に脆い性質を有するため、使用中に表面に摺動に
よる過度の繰返応力を受けると、クラックが発生し、表
面剥離に至ることがある。
性、耐焼付性に優れ、さらに製造性がよく３０μｍを超
す厚皮膜も可能である。しかしながら、ＣｒＮ皮膜は皮
膜自体に脆い性質を有するため、使用中に表面に摺動に
よる過度の繰返応力を受けると、クラックが発生し、表
面剥離に至ることがある。
【０００４】本発明の目的は、硬質被覆材としてのＣｒ
Ｎの摺動特性と靱性とを向上させることにある。
Ｎの摺動特性と靱性とを向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の硬質被覆材の構
成は、ＣｒＮの結晶構造中に３〜２０重量％の割合で
〔Ｏ〕が固溶されており、ビッカース硬さが１６００〜
２２００の範囲にあることを特徴とする。
成は、ＣｒＮの結晶構造中に３〜２０重量％の割合で
〔Ｏ〕が固溶されており、ビッカース硬さが１６００〜
２２００の範囲にあることを特徴とする。
【０００６】本発明の摺動部材は、上記硬質被覆材から
なる硬質皮膜が少なくとも摺動面に被覆されているもの
であり、例えば上記硬質被覆材からなる硬質皮膜が被覆
されたピストンリングは苛酷な条件下においても充分な
耐久性を具備する。上記硬質被覆材の被覆はイオンプレ
ーティングにより行うことができる。
なる硬質皮膜が少なくとも摺動面に被覆されているもの
であり、例えば上記硬質被覆材からなる硬質皮膜が被覆
されたピストンリングは苛酷な条件下においても充分な
耐久性を具備する。上記硬質被覆材の被覆はイオンプレ
ーティングにより行うことができる。
【０００７】
【作用】前記した手段によれば、ＣｒＮ中に〔Ｏ〕が所
定の割合で固溶されることにより、耐焼付性と靱性が向
上される。
定の割合で固溶されることにより、耐焼付性と靱性が向
上される。
【０００８】
【実施例】図１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。ピストンリ
ング１の外周面にはアークイオンプレーティングによっ
て硬質皮膜２が被覆されている。硬質皮膜２はＣｒＮの
結晶構造中に３〜２０重量％の割合で酸素〔Ｏ〕が固溶
されているもので、ビッカース硬さが１６００〜２２０
０の範囲にある。硬質皮膜２の膜厚は１０μｍ〜７０μ
ｍが好適である。
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。ピストンリ
ング１の外周面にはアークイオンプレーティングによっ
て硬質皮膜２が被覆されている。硬質皮膜２はＣｒＮの
結晶構造中に３〜２０重量％の割合で酸素〔Ｏ〕が固溶
されているもので、ビッカース硬さが１６００〜２２０
０の範囲にある。硬質皮膜２の膜厚は１０μｍ〜７０μ
ｍが好適である。
【０００９】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。
【００１０】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
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
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。
【００１１】したがって、真空チャンバ１０内におい
て、陰極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１１の表面上にアークスポットを形成
し、陰極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１１の表面上にアークスポットを形成
し、陰極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。
【００１２】本発明においては、上記アークイオンプレ
ーティング装置において、陰極１１の材料としてＣｒ金
属が使用され、プロセスガスとしてＮ2 ガスとＯ2 ガス
とが使用されることにより、被コーティング物１２とし
てのピストンリングに、ＣｒＮ中に〔Ｏ〕が固溶された
硬質皮膜を被覆することができる。
ーティング装置において、陰極１１の材料としてＣｒ金
属が使用され、プロセスガスとしてＮ2 ガスとＯ2 ガス
とが使用されることにより、被コーティング物１２とし
てのピストンリングに、ＣｒＮ中に〔Ｏ〕が固溶された
硬質皮膜を被覆することができる。
【００１３】酸素〔Ｏ〕の濃度のコントロールは、イオ
ンプレーティングの際の酸素分圧をコントロールするこ
とによって行うことができる。酸素分圧を高くすると、
〔Ｏ〕の濃度が上昇する。
ンプレーティングの際の酸素分圧をコントロールするこ
とによって行うことができる。酸素分圧を高くすると、
〔Ｏ〕の濃度が上昇する。
【００１４】皮膜硬度のコントロールは、イオンプレー
ティングの際の酸素分圧およびバイアス電圧をコントロ
ールすることによって行うことができる。酸素分圧を高
くすると、硬度は上昇する（表１参照）。また、バイア
ス電圧を高くすると、硬度は上昇する（表２参照）。
ティングの際の酸素分圧およびバイアス電圧をコントロ
ールすることによって行うことができる。酸素分圧を高
くすると、硬度は上昇する（表１参照）。また、バイア
ス電圧を高くすると、硬度は上昇する（表２参照）。
【００１５】
【００１６】
【００１７】上記硬質皮膜２の皮膜靱性を評価するため
に、ファンデアホルスト摩擦試験機を使用して皮膜靱性
評価試験を行った。ファンデアホルスト摩擦試験機を使
用して行う試験の概要を図３に基づいて説明する。
に、ファンデアホルスト摩擦試験機を使用して皮膜靱性
評価試験を行った。ファンデアホルスト摩擦試験機を使
用して行う試験の概要を図３に基づいて説明する。
【００１８】ピストンリング１が、水平軸を中心に回転
するロータ（鋳鉄材：ＪＩＳ ＦＣ２５０）２０の外周
面２１の上端にロータ２０の軸心に沿って配設され、ピ
ストンリング１に荷重Ｐが作用されてロータ２０の外周
面２１上に押接される。この状態で、ピストンリング１
とロータ２０の接触部分に潤滑油を供給しながらロータ
２０を回転させる。
するロータ（鋳鉄材：ＪＩＳ ＦＣ２５０）２０の外周
面２１の上端にロータ２０の軸心に沿って配設され、ピ
ストンリング１に荷重Ｐが作用されてロータ２０の外周
面２１上に押接される。この状態で、ピストンリング１
とロータ２０の接触部分に潤滑油を供給しながらロータ
２０を回転させる。
【００１９】このロータ２０の摺動速度を変動していっ
たとき、ピストンリング１の硬質皮膜２にクラックが発
生したときの摺動速度を測定した。測定は皮膜中の
〔Ｏ〕含有量が異なる８種類のピストンリングについて
行った。なお、この測定に使用されたピストンリングの
硬質皮膜の膜厚は５０μｍ、表面粗さは０．６μｍＲｚ
であった。
たとき、ピストンリング１の硬質皮膜２にクラックが発
生したときの摺動速度を測定した。測定は皮膜中の
〔Ｏ〕含有量が異なる８種類のピストンリングについて
行った。なお、この測定に使用されたピストンリングの
硬質皮膜の膜厚は５０μｍ、表面粗さは０．６μｍＲｚ
であった。
【００２０】ＣｒＮ皮膜中の〔Ｏ〕の測定は主としてＥ
ＰＭＡで行い、また、ＥＳＣＡでも確認した。
ＰＭＡで行い、また、ＥＳＣＡでも確認した。
【００２１】試験条件は下記の通りである。 潤滑油 ：日石ハイディーゼルＳ３ １０Ｗ エンジ
ンオイル 荷重（Ｐ）：５ポンド 摺動速度 ：０〜７ｍ／ｓの範囲で変動 温度 ：室温
ンオイル 荷重（Ｐ）：５ポンド 摺動速度 ：０〜７ｍ／ｓの範囲で変動 温度 ：室温
【００２２】表３に試験結果を示し、図４にそれをグラ
フ表示したものを示す。
フ表示したものを示す。
【００２３】上記において、皮膜中の〔Ｏ〕含有量が
４．４％、８．５％、１０．４％および１５．７％のと
きは、摺動速度が７ｍ／ｓではクラックが発生しなかっ
た。
４．４％、８．５％、１０．４％および１５．７％のと
きは、摺動速度が７ｍ／ｓではクラックが発生しなかっ
た。
【００２４】図４の試験結果に示されているように、Ｃ
ｒＮ中に〔Ｏ〕を固溶させることによって摺動時の皮膜
靱性は向上することがわかる。
ｒＮ中に〔Ｏ〕を固溶させることによって摺動時の皮膜
靱性は向上することがわかる。
【００２５】本発明における硬質皮膜は靱性を充分に確
保するために、ＣｒＮ中に固溶させる〔Ｏ〕の含有量を
３重量％以上とした。そして、〔Ｏ〕の含有量が２３重
量％であると、図５に示されているように、Ｘ線回折
（管球：Ｃｕ）でＣｒＮ以外にＣｒ2 Ｏ3 の回折ピーク
が観察され、皮膜靱性が劣化するため、上限を２０重量
％とした。図６は〔Ｏ〕の含有量が１０重量％のときの
Ｘ線回折（管球：Ｃｕ）で、Ｃｒ2 Ｏ3 の回折ピークは
現れていない。なお、ＣｒＮはＮａＣｌ型の結晶構造、
Ｃｒ2 Ｏ3 は斜方晶の結晶構造を有している。
保するために、ＣｒＮ中に固溶させる〔Ｏ〕の含有量を
３重量％以上とした。そして、〔Ｏ〕の含有量が２３重
量％であると、図５に示されているように、Ｘ線回折
（管球：Ｃｕ）でＣｒＮ以外にＣｒ2 Ｏ3 の回折ピーク
が観察され、皮膜靱性が劣化するため、上限を２０重量
％とした。図６は〔Ｏ〕の含有量が１０重量％のときの
Ｘ線回折（管球：Ｃｕ）で、Ｃｒ2 Ｏ3 の回折ピークは
現れていない。なお、ＣｒＮはＮａＣｌ型の結晶構造、
Ｃｒ2 Ｏ3 は斜方晶の結晶構造を有している。
【００２６】硬質皮膜の硬さはＨV １６００未満では皮
膜が緻密でなく、ピット等の欠陥を含んでおり、ＨV ２
２００を越えると製造加工中にエッジ剥離が発生しやす
くなるため、硬質皮膜の硬さの範囲をビッカース硬度で
１６００〜２２００の範囲とした。
膜が緻密でなく、ピット等の欠陥を含んでおり、ＨV ２
２００を越えると製造加工中にエッジ剥離が発生しやす
くなるため、硬質皮膜の硬さの範囲をビッカース硬度で
１６００〜２２００の範囲とした。
【００２７】次に、硬質皮膜の耐焼付性を評価するため
に、高面圧焼付試験機を使用して皮膜の耐焼付評価試験
を行った。高面圧焼付試験機を使用して行う試験の概要
を図７に基づいて説明する。
に、高面圧焼付試験機を使用して皮膜の耐焼付評価試験
を行った。高面圧焼付試験機を使用して行う試験の概要
を図７に基づいて説明する。
【００２８】ステータ３０は後述するロータ３１側の面
に円形状の凹部を備えており、この凹部にディスク３２
（鋳鉄材：ＪＩＳ ＦＣ２５０）が固定されている。デ
ィスク３２はロータ３１側に突出しており、ロータ３１
側の表面は垂直な平坦面をなしている。ディスク３２の
中心部には油孔３３がステータ３０の軸方向に形成され
ており、この油孔３３に連通する細長い油孔３４がステ
ータ３０に斜めに形成されている。これらの油孔３３，
３４を通じて、ステータ３０のディスク３２と後述する
ピン３５との接触部に潤滑油が供給される。
に円形状の凹部を備えており、この凹部にディスク３２
（鋳鉄材：ＪＩＳ ＦＣ２５０）が固定されている。デ
ィスク３２はロータ３１側に突出しており、ロータ３１
側の表面は垂直な平坦面をなしている。ディスク３２の
中心部には油孔３３がステータ３０の軸方向に形成され
ており、この油孔３３に連通する細長い油孔３４がステ
ータ３０に斜めに形成されている。これらの油孔３３，
３４を通じて、ステータ３０のディスク３２と後述する
ピン３５との接触部に潤滑油が供給される。
【００２９】ロータ３１は水平軸を中心に回転し、ステ
ータ３０側の面に円形状の凹部が形成されており、この
凹部に円盤形状のピンホルダ３６がロータ３１に同心状
に固定されている。ピンホルダ３６のステータ３０側の
面には、同一円上に等間隔をおいて４つの凹部が形成さ
れており、これらの凹部にそれぞれ試験片としてのピン
３５（８ｍｍφ）が挿入されて固定されている。各ピン
３５はピンホルダ３６の表面からステータ３０側に水平
に突出されている。
ータ３０側の面に円形状の凹部が形成されており、この
凹部に円盤形状のピンホルダ３６がロータ３１に同心状
に固定されている。ピンホルダ３６のステータ３０側の
面には、同一円上に等間隔をおいて４つの凹部が形成さ
れており、これらの凹部にそれぞれ試験片としてのピン
３５（８ｍｍφ）が挿入されて固定されている。各ピン
３５はピンホルダ３６の表面からステータ３０側に水平
に突出されている。
【００３０】各ピン３５の突出端面には各種の表面処理
皮膜３７が形成されており、この端面がステータ３０の
ディスク３２面に接触している。
皮膜３７が形成されており、この端面がステータ３０の
ディスク３２面に接触している。
【００３１】したがって、ステータ３０に荷重Ｐをかけ
てディスク３２をピン３５に押接し、ピン３５とディス
ク３２の接触部分に油孔３３，３４を通じて潤滑油を供
給しながらロータ３１を回転させる。
てディスク３２をピン３５に押接し、ピン３５とディス
ク３２の接触部分に油孔３３，３４を通じて潤滑油を供
給しながらロータ３１を回転させる。
【００３２】このロータ３１の摺動速度を一定にして、
荷重Ｐを変動していったとき、ピン３５が焼き付いたと
きの焼付発生荷重を測定した。測定はＣｒめっき皮膜、
ステンレス鋼の窒化皮膜、酸素〔Ｏ〕を皮膜中に固溶し
ていないＣｒＮ皮膜をそれぞれ備える比較材としてのピ
ンと、酸素〔Ｏ〕を皮膜中に固溶しているＣｒＮ皮膜を
備える本発明に係るピンとについて下記の試験条件によ
って焼付試験を行った。
荷重Ｐを変動していったとき、ピン３５が焼き付いたと
きの焼付発生荷重を測定した。測定はＣｒめっき皮膜、
ステンレス鋼の窒化皮膜、酸素〔Ｏ〕を皮膜中に固溶し
ていないＣｒＮ皮膜をそれぞれ備える比較材としてのピ
ンと、酸素〔Ｏ〕を皮膜中に固溶しているＣｒＮ皮膜を
備える本発明に係るピンとについて下記の試験条件によ
って焼付試験を行った。
【００３３】試験条件は次の通りである。 潤滑油 ：日石ハイディーゼルＳ３ １０Ｗ エンジンオイル 油温 ８０℃ 荷重（Ｐ）：初期２０ｋｇｆから３分間隔で１０ｋｇｆずつステップアップ 摺動速度 ：８ｍ／ｓ ｃｏｎｓｔ 温度 ：室温
【００３４】図８の試験結果に示されているように、Ｃ
ｒめっき皮膜や窒化皮膜に比べてＣｒＮ皮膜の方が耐焼
付性が優れていることがわかる。さらにＣｒＮ皮膜にあ
っては、皮膜中に〔Ｏ〕を固溶している本発明の方が
〔Ｏ〕を固溶していない皮膜よりも耐焼付性に優れてい
ることがわかる。
ｒめっき皮膜や窒化皮膜に比べてＣｒＮ皮膜の方が耐焼
付性が優れていることがわかる。さらにＣｒＮ皮膜にあ
っては、皮膜中に〔Ｏ〕を固溶している本発明の方が
〔Ｏ〕を固溶していない皮膜よりも耐焼付性に優れてい
ることがわかる。
【００３５】図９の（ａ）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。この実
施例におけるピストンリング１は外周面と上下面とに硬
質皮膜２がアークイオンプレーティングによって被覆さ
れているものである。硬質皮膜２はＣｒＮの結晶構造中
に３〜２０重量％の割合で酸素〔Ｏ〕が固溶されている
もので、ビッカース硬さが１６００〜２２００の範囲に
ある。硬質皮膜２の膜厚は１０μｍ〜７０μｍが好適で
ある。
ピストンリングの一部分を示す縦断面図である。この実
施例におけるピストンリング１は外周面と上下面とに硬
質皮膜２がアークイオンプレーティングによって被覆さ
れているものである。硬質皮膜２はＣｒＮの結晶構造中
に３〜２０重量％の割合で酸素〔Ｏ〕が固溶されている
もので、ビッカース硬さが１６００〜２２００の範囲に
ある。硬質皮膜２の膜厚は１０μｍ〜７０μｍが好適で
ある。
【００３６】図９の（ｂ）は本発明のさらに別の実施例
であるピストンリングの一部分を示す縦断面図である。
この実施例におけるピストンリング１は外周面と上下面
と内周面とに硬質皮膜２がアークイオンプレーティング
によって被覆されているものである。硬質皮膜２はＣｒ
Ｎの結晶構造中に３〜２０重量％の割合で酸素〔Ｏ〕が
固溶されているもので、ビッカース硬さが１６００〜２
２００の範囲にある。硬質皮膜２の膜厚は１０μｍ〜７
０μｍが好適である。
であるピストンリングの一部分を示す縦断面図である。
この実施例におけるピストンリング１は外周面と上下面
と内周面とに硬質皮膜２がアークイオンプレーティング
によって被覆されているものである。硬質皮膜２はＣｒ
Ｎの結晶構造中に３〜２０重量％の割合で酸素〔Ｏ〕が
固溶されているもので、ビッカース硬さが１６００〜２
２００の範囲にある。硬質皮膜２の膜厚は１０μｍ〜７
０μｍが好適である。
【００３７】上記実施例ではピストンリングに硬質皮膜
を被覆した例を示したが、硬質皮膜はピストンリングに
被覆するに限らず、他の摺動部材、例えば内燃機関の動
弁系部品であるタペットやカム等の少なくとも摺動面に
被覆すれば有効である。
を被覆した例を示したが、硬質皮膜はピストンリングに
被覆するに限らず、他の摺動部材、例えば内燃機関の動
弁系部品であるタペットやカム等の少なくとも摺動面に
被覆すれば有効である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の硬質被覆
材は耐摩耗性、耐焼付性および靱性が優れている。した
がって、この硬質被覆材を摺動部材例えばピストンリン
グに被覆することによって、苛酷な条件下においても充
分な耐久性を具備させることができる。
材は耐摩耗性、耐焼付性および靱性が優れている。した
がって、この硬質被覆材を摺動部材例えばピストンリン
グに被覆することによって、苛酷な条件下においても充
分な耐久性を具備させることができる。
【図１】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。
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
するための図である。
するための図である。
【図３】（ａ）はファンデアホルスト摩擦試験の概要を
説明するための一部断面正面図、（ｂ）は同側面図であ
る。
説明するための一部断面正面図、（ｂ）は同側面図であ
る。
【図４】ファンデアホルスト摩擦試験機を使用して行っ
た試験結果を示すグラフである。
た試験結果を示すグラフである。
【図５】ＣｒＮ中に２３重量％の割合で〔Ｏ〕が固溶さ
れている硬質皮膜のＸ線回折結果を示す図である。
れている硬質皮膜のＸ線回折結果を示す図である。
【図６】ＣｒＮ中に１０重量％の割合で〔Ｏ〕が固溶さ
れている硬質皮膜のＸ線回折結果を示す図である。
れている硬質皮膜のＸ線回折結果を示す図である。
【図７】高面圧焼付試験機を示す縦断面図である。
【図８】高面圧焼付試験機を使用して行った試験結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図９】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の別の実
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。
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。
１ ピストンリング ２ 硬質皮膜 １０ 真空チャンバ １１ 陰極 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 ロータ ２１ ロータ外周面 ３０ ステータ ３１ ロータ ３２ ディスク ３３、３４ 油孔 ３５ ピン ３６ ピンホルダ ３７ 表面処理皮膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 昭二 東京都中央区八重洲一丁目９番９号 帝国 ピストンリング株式会社内 (72)発明者 福留 弘人 東京都中央区八重洲一丁目９番９号 帝国 ピストンリング株式会社内 (72)発明者 玉垣 浩 兵庫県高砂市荒井町新浜２−３−１ 株式 会社神戸製鋼所高砂製作所内
Claims (6)
- 【請求項１】 ＣｒＮの結晶構造中に３〜２０重量％の
割合で〔Ｏ〕が固溶されており、ビッカース硬さが１６
００〜２２００の範囲にあることを特徴とする硬質被覆
材。 - 【請求項２】 請求項１記載の硬質被覆材からなる硬質
皮膜が少なくとも摺動面に被覆されていることを特徴と
する摺動部材。 - 【請求項３】 前記硬質皮膜が被覆されている部材がピ
ストンリングであり、硬質皮膜が形成されている面が外
周面であることを特徴とする請求項２記載の摺動部材。 - 【請求項４】 前記硬質皮膜が被覆されている部材がピ
ストンリングであり、硬質皮膜が形成されている面が外
周面と上下面であることを特徴とする請求項２記載の摺
動部材。 - 【請求項５】 前記硬質皮膜が被覆されている部材がピ
ストンリングであり、硬質皮膜が形成されている面が外
周面と上下面と内周面であることを特徴とする請求項２
記載の摺動部材。 - 【請求項６】 請求項１記載の硬質被覆材をイオンプレ
ーティングにより少なくとも摺動面に被覆することを特
徴とする摺動部材の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8018393A JPH06265023A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 硬質被覆材およびそれを被覆した摺動部材ならびにその製造方法 |
| US08/207,049 US5449547A (en) | 1993-03-15 | 1994-03-08 | Hard coating material, sliding member coated with hard coating material and method for manufacturing sliding member |
| GB9404896A GB2276176B (en) | 1993-03-15 | 1994-03-14 | Hard coating material,sliding member coated with hard coating material and method for manufacturing sliding member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8018393A JPH06265023A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 硬質被覆材およびそれを被覆した摺動部材ならびにその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06265023A true JPH06265023A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=13711257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8018393A Pending JPH06265023A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 硬質被覆材およびそれを被覆した摺動部材ならびにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06265023A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6060182A (en) * | 1997-06-09 | 2000-05-09 | Teikoku Piston Ring Co., Ltd. | Hard coating material, sliding member covered with hard coating material and manufacturing method thereof |
| US6149162A (en) * | 1997-12-24 | 2000-11-21 | Teikoku Pistong Ring Co., Ltd. | Sliding member |
| WO2012176846A1 (ja) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | 株式会社リケン | ピストンリング |
| WO2012176847A1 (ja) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | 株式会社リケン | ピストンリング |
| JP2014532841A (ja) * | 2011-10-21 | 2014-12-08 | アッシュ・ウー・エフ | 潤滑媒体において作動する摩擦部品 |
| WO2015046427A1 (ja) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | 株式会社リケン | ピストンリング |
| JP2015230086A (ja) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | 株式会社リケン | ピストンリング |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP8018393A patent/JPH06265023A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6060182A (en) * | 1997-06-09 | 2000-05-09 | Teikoku Piston Ring Co., Ltd. | Hard coating material, sliding member covered with hard coating material and manufacturing method thereof |
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| US9347559B2 (en) | 2011-06-24 | 2016-05-24 | Kabushiki Kaisha Riken | Piston ring |
| US9371797B2 (en) | 2011-06-24 | 2016-06-21 | Kabushiki Kaisha Riken | Piston ring |
| JP2014532841A (ja) * | 2011-10-21 | 2014-12-08 | アッシュ・ウー・エフ | 潤滑媒体において作動する摩擦部品 |
| JP2017040373A (ja) * | 2011-10-21 | 2017-02-23 | アッシュ・ウー・エフ | 潤滑媒体において作動する摩擦部品 |
| WO2015046427A1 (ja) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | 株式会社リケン | ピストンリング |
| US10006546B2 (en) | 2013-09-30 | 2018-06-26 | Kabushiki Kaisha Riken | Piston ring |
| JP2015230086A (ja) * | 2014-06-06 | 2015-12-21 | 株式会社リケン | ピストンリング |
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