[发明专利]活塞环及发动机

权利要求书

1.一种活塞环，其为在外周滑动面及上下面上形成有碳膜的活塞环，且其特征在于：

所述碳膜为层叠膜质不同的至少第1碳膜层以及第2碳膜层而成的碳膜，且

所述第1碳膜层以及所述第2碳膜层的层厚比在所述外周滑动面与所述上下面不同，

所述碳膜是通过层叠形成于活塞环本体侧的所述第1碳膜层以及形成于所述第1碳膜层的表面侧的所述第2碳膜层而形成，且

所述上下面的所述第2碳膜层的层厚比所述外周滑动面的所述第2碳膜层的层厚薄，并且

所述第2碳膜层的层厚相对于所述第1碳膜层的层厚的比率是所述外周滑动面大于所述上下面，

所述第1碳膜层的纳米压痕硬度为15GPa以上，

所述第2碳膜层的拉曼系数为36.3以下，

拉曼系数＝10⁶÷(峰值位置×1.08+半宽度)-510

峰值位置：G峰值的顶点的波长(cm^-1)

半宽度：G峰值的半宽度(cm^-1)。

2.根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于：在所述上下面，所述第1碳膜层的层厚比所述第2碳膜层的层厚厚。

3.根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于：至少所述第1碳膜层是使用等离子体化学气相沉积而形成的碳膜层。

4.根据权利要求3所述的活塞环，其特征在于：

对于在腔室内以彼此的上下面平行的方式配置的2根以上的活塞环，

使用等离子体化学气相沉积，以第2外周层厚比大于第1外周层厚比的条件，形成所述第1碳膜层及所述第2碳膜层，其中所述第2外周层厚比作为所述第2碳膜层的外周滑动面的层厚相对于上下面的层厚的比率，所述第1外周层厚比作为所述第1碳膜层的外周滑动面的层厚相对于上下面的层厚的比率。

5.根据权利要求4所述的活塞环，其特征在于：

所述第1碳膜层及所述第2碳膜层是所述2根以上的活塞环的上下面或内周面的一部分以由保持件保持的状态配置而形成。

6.根据权利要求4或5所述的活塞环，其特征在于：所述第1碳膜层及第2碳膜层中，至少第2碳膜层是使用自放电型以外的等离子体化学气相沉积装置而形成。

7.根据权利要求6所述的活塞环，其特征在于：使用潘宁电离计放电等离子体化学气相沉积装置作为涂敷装置。

8.根据权利要求1所述的活塞环，其特征在于：所述第2碳膜层是使用溅射或离子镀的任一物理气相沉积、且在以相对于来自等离子体产生源的离子流而所述外周滑动面垂直、所述上下面平行的方式配置所述活塞环本体的状态下形成。

9.根据权利要求1或2所述的活塞环，其特征在于：在形成所述碳膜前，在所述活塞环表面使用溅射而形成包含钛或铬的金属层。

10.根据权利要求1或2所述的活塞环，其特征在于：在形成所述碳膜前，形成利用化学气相沉积而形成的含有硅的碳膜层，所述化学气相沉积使用含有硅烷系气体的混合气体。

11.根据权利要求1或2所述的活塞环，其特征在于：在形成所述碳膜前，在所述活塞环的表面，依次形成使用溅射而形成的包含钛或铬的金属层以及利用化学气相沉积而形成的含有硅的碳膜层，所述化学气相沉积使用含有硅烷系气体的混合气体。

12.根据权利要求1或2所述的活塞环，其特征在于：与所述活塞环的所述外周滑动面及上下面的至少任一者进行滑动的对象材料的材质为铝合金。

13.根据权利要求12所述的活塞环，其特征在于：在使用含有硫化二烷基二硫代氨基甲酸钼的润滑油的环境下使用。

14.一种发动机，其特征在于：使用根据权利要求1至13中任一项所述的活塞环。