JP2001208650A - Piston ring performance evaluating apparatus - Google Patents
Piston ring performance evaluating apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はピストンリングの性能評
価装置に関し、特に疲労試験を行うためのピストンリン
グの性能評価装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston ring performance evaluation apparatus, and more particularly to a piston ring performance evaluation apparatus for performing a fatigue test.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のピストンリングの性能評価装置と
しては、ピストンリングの合口部をつかみ、合口部を拡
げ縮める動作を繰返し行う装置が知られている。2. Description of the Related Art As a conventional device for evaluating the performance of a piston ring, there has been known a device which repeatedly grips a joint portion of a piston ring and expands and contracts the joint portion.
【０００３】図４に示されるように、ピストンリング１
０４の合口部１０４Ａ、１０４Ａはそれぞれ、性能評価
装置に設けられている合口部保持部材１０５、１０６に
よって保持されている。合口部保持部材１０５、１０６
間の距離を縮めたり拡げたりすることによって、合口部
１０４Ａ、１０４Ａ間の距離を縮めたり拡げたりできる
ように構成されている。縮めたり拡げたりする動作を、
ピストンリングが折損するまで繰返し続けることにより
性能評価試験を行う。[0003] As shown in FIG.
The joint portions 104A, 104A of No. 04 are respectively held by the joint holding members 105, 106 provided in the performance evaluation device. Abutment holding members 105 and 106
The distance between the abutting portions 104A, 104A can be reduced or expanded by reducing or expanding the distance between them. The action of shrinking or expanding,
A performance evaluation test is performed by repeatedly repeating until the piston ring breaks.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のピスト
ンリングの性能評価装置では、ピストンリングが実際に
エンジンに組込まれ使用されている状態においてピスト
ンリングに負荷される荷重とは異なった荷重のかけ方が
なされていた。However, in the conventional piston ring performance evaluation apparatus, a load different from the load applied to the piston ring when the piston ring is actually installed and used in the engine is used. Had been made better.
【０００５】従来の性能評価装置では、ピストンリング
の合口を拡げ縮める繰返し動作が行われるため、ピスト
ンリングのアンティギャップ部、即ち、ピストンリング
の合口から周方向に１８０゜回転した位置の部分に、所
定の応力が負荷されるにすぎなかった。この応力は、使
用時応力ｆ2＋α、即ち、エンジン内のピストンのピス
トンリング溝にピストンリングが挿嵌され、ピストンが
シリンダ内に挿入され、ピストンが静止しているときに
ピストンリングに作用する使用時応力ｆ2を、幾らか大
きくしたものである。[0005] In the conventional performance evaluation device, a repetitive operation of expanding and contracting the abutment of the piston ring is performed. Therefore, the anti-gap portion of the piston ring, that is, the portion at a position rotated 180 ° in the circumferential direction from the abutment of the piston ring, Only a predetermined stress was applied. This stress is a stress in use f 2 + α, that is, the piston ring is inserted into the piston ring groove of the piston in the engine, the piston is inserted into the cylinder, and acts on the piston ring when the piston is stationary. the use during the stress f 2, in which was somewhat larger.
【０００６】従って、エンジンに組込まれ使用されてい
る状態において、ピストンの上昇、下降によって生じる
であろうねじれやたわみは、従来の性能評価装置では想
定されていなかった。従来の性能評価装置による試験
は、単に、ピストンリングの材質における強度差の比較
試験にすぎず、ピストンリングが従来の性能評価装置に
おいて折損するときの様相は、実際のエンジンに組み込
まれたピストンリングが折損するときの様相とも異なっ
ていた。Accordingly, in a state where the piston is mounted and used in the engine, the torsion and the bending which may be caused by the raising and lowering of the piston have not been assumed in the conventional performance evaluation apparatus. The test using the conventional performance evaluation device is merely a comparison test of the difference in strength between the materials of the piston ring, and when the piston ring breaks in the conventional performance evaluation device, the appearance of the piston ring built into the actual engine is different. Was different from what it was when it broke.
【０００７】そこで本発明は、実機で使用される状態と
同様の状態で、ピストンリングの性能評価を行うことが
できるピストンリングの性能評価装置を提供することを
目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a piston ring performance evaluation device capable of evaluating the performance of a piston ring in a state similar to a state used in an actual machine.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ピストンリングを支持するためのピスト
ンリング支持台と、該ピストンリング支持台上に載置さ
れ、ピストンリングの外周を当接支持するピストンリン
グ外周当接部材と、該ピストンリング支持台上に支持さ
れ該ピストンリング外周当接部材に当接しているピスト
ンリングを、軸方向に繰返し押圧変形させるため、該ピ
ストンリング支持台に対して往復移動可能に設けられた
押し冶具とを備え、該ピストンリング支持台には凹部が
形成され、該凹部は、ピストンリングの一方の軸端面の
うち外周面付近のみを支持するための、該ピストンリン
グ外径より僅かに小さな円形の開口部を有し、該ピスト
ンリング当接部材には、該ピストンリングの外周面と当
接する貫通孔が形成され、該貫通孔は該開口部と同軸的
に配置され、また該貫通孔の内径は該開口部の直径より
僅かに大きく且つ該ピストンリングの外径と略同一であ
り、該押し冶具は、該ピストンリングの他方の軸端面の
うち、該開口部の内周よりも半径方向内側の位置を押圧
する押圧部が設けられているピストンリングの性能評価
装置を提供している。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a piston ring support for supporting a piston ring, and a piston ring mounted on the piston ring support, and an outer periphery of the piston ring is provided. The piston ring supporting member for repeatedly pressing and deforming the piston ring outer peripheral abutting member for supporting the piston ring and the piston ring supported on the piston ring supporting table and abutting against the piston ring outer peripheral abutting member in the axial direction. A pushing jig provided so as to be able to reciprocate with respect to the table, a concave portion is formed in the piston ring support table, and the concave portion supports only the vicinity of the outer peripheral surface of one shaft end surface of the piston ring. The piston ring has a circular opening slightly smaller than the outer diameter of the piston ring, and the piston ring contact member has a through hole that contacts the outer peripheral surface of the piston ring. The through hole is disposed coaxially with the opening, and the inner diameter of the through hole is slightly larger than the diameter of the opening and substantially the same as the outer diameter of the piston ring. There is provided a performance evaluation device for a piston ring provided with a pressing portion for pressing a position radially inward of the inner periphery of the opening on the other shaft end surface of the piston ring.
【０００９】ここで、該押圧部は先細り状のテーパ面を
なすことが好ましい。[0009] Here, it is preferable that the pressing portion has a tapered surface.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態による
ピストンリングの性能評価装置について図１乃至図２に
基づき説明する。性能評価装置は、ピストンリング４の
疲労試験を行うための装置であり、図１に示されるよう
に、鉛直方向下側から上側に向かって順に設けられた３
つの部材、即ち、ピストンリング支持台１とピストンリ
ング外周当接部材２と押し冶具３とから構成されてい
る。これらの３つの部材は、公知の油圧式疲労試験機の
構成部材として用いられているものである。ピストンリ
ング支持台１は、その鉛直方向上側の部分に、水平な平
面１Ａを有しており、平面１Ａには延長方向下方向に向
かって窪んだ、円柱形状の凹部１ａが形成されている。
凹部１ａは、鉛直上方向に向かって開口する円形の開口
部１ｂを有している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A piston ring performance evaluation apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The performance evaluation device is a device for performing a fatigue test of the piston ring 4 and, as shown in FIG. 1, is provided in order from the lower side in the vertical direction to the upper side.
It is composed of two members, namely, a piston ring support 1, a piston ring outer peripheral contact member 2, and a pushing jig 3. These three members are used as constituent members of a known hydraulic fatigue tester. The piston ring support 1 has a horizontal plane 1A in the upper part in the vertical direction, and a cylindrical recess 1a that is recessed downward in the extension direction is formed in the plane 1A.
The recess 1a has a circular opening 1b that opens upward in the vertical direction.
【００１１】ピストンリング外周当接部材２は、その鉛
直方向下側の部分に、水平な平面２Ａを有しており、平
面２Ａは、ピストンリング支持台１の平面１Ａと面で当
接している。ピストンリング外周当接部材２には、ピス
トンリング外周当接部材２を鉛直上下方向に貫通する、
円柱形状の貫通孔２ａが形成されている。貫通孔２ａと
凹部１ａの開口部１ｂとは同軸的な位置関係にあり、貫
通孔２ａの半径は、開口部１ｂの半径よりも０．７５ｍ
ｍ大きい。また、貫通孔２ａの直径は、性能評価試験さ
れるピストンリング４が実際に図示せぬエンジン内のピ
ストンのピストンリング溝に挿嵌されシリンダ内で使用
された場合のピストンリング４の外径に等しい。貫通孔
２ａの半径と開口部１ｂの半径とが異なっていることか
ら、ピストンリング支持台１の開口部１ｂ付近は段部１
Ｂをなしている。The piston ring outer peripheral abutting member 2 has a horizontal plane 2A at a vertically lower portion thereof, and the plane 2A abuts on the plane 1A of the piston ring support 1 in plane. . The piston ring outer peripheral contact member 2 penetrates the piston ring outer peripheral contact member 2 in the vertical and vertical directions.
A cylindrical through hole 2a is formed. The through-hole 2a and the opening 1b of the recess 1a are coaxial with each other, and the radius of the through-hole 2a is 0.75 m larger than the radius of the opening 1b.
m larger. The diameter of the through hole 2a is determined by the outer diameter of the piston ring 4 when the piston ring 4 to be subjected to the performance evaluation test is actually inserted into a piston ring groove of a piston in an engine (not shown) and used in a cylinder. equal. Since the radius of the through hole 2a is different from the radius of the opening 1b, the vicinity of the opening 1b of the piston ring support 1 is a step 1
B is made.
【００１２】貫通孔２ａには、図１に示されるように、
性能評価試験の行われるピストンリング４が貫通孔２ａ
と同軸的に挿嵌される。ピストンリング４が挿嵌されて
いるときには、ピストンリング４の外周面４Ａは、貫通
孔２ａの内周面に当接している。又、ピストンリング４
の鉛直下側の軸端面４Ｂの一部であって外周面４Ａの付
近の部分は、段部１Ｂに当接している。これらの当接に
よって、結果的にピストンリング４は、ピストンリング
支持台１とピストンリング外周当接部材２とによって支
持され、水平方向及び垂直方向に位置決めされている。In the through hole 2a, as shown in FIG.
The piston ring 4 on which the performance evaluation test is performed has the through hole 2a
Is inserted coaxially. When the piston ring 4 is inserted, the outer peripheral surface 4A of the piston ring 4 is in contact with the inner peripheral surface of the through hole 2a. Also, piston ring 4
A part of the shaft end surface 4B on the lower side of the vertical direction and near the outer peripheral surface 4A is in contact with the step portion 1B. As a result of these abutments, the piston ring 4 is supported by the piston ring support 1 and the piston ring outer circumferential abutment member 2 and is positioned horizontally and vertically.
【００１３】貫通孔２ａの鉛直上方には、開口部１ｂ及
びピストンリング４に対して同軸的に往復移動可能な押
し冶具３が設けられている。押し冶具３は図示せぬ動力
源と接続されており、図示せぬ動力源から動力が伝達さ
れることによって往復移動可能に構成されている。押し
冶具３の鉛直下側の部分には、略円柱形状をしたピスト
ンリング当接部３Ａが、開口部１ｂ及びピストンリング
４に対して同軸的に設けられている。押し冶具３とピス
トンリング当接部３Ａとは一体に移動可能に構成されて
いる。ピストンリング当接部３Ａは水平方向の断面で見
たときに、いずれの部分においても円形をしている。A pressing jig 3 is provided vertically above the through hole 2a so as to be able to reciprocate coaxially with respect to the opening 1b and the piston ring 4. The pushing jig 3 is connected to a power source (not shown), and is configured to be able to reciprocate by transmitting power from a power source (not shown). A substantially cylindrical piston ring contact portion 3 </ b> A is provided coaxially with the opening 1 b and the piston ring 4 in a vertically lower portion of the pressing jig 3. The pressing jig 3 and the piston ring contact portion 3A are configured to be integrally movable. Each of the piston ring contact portions 3A has a circular shape when viewed in a horizontal cross section.
【００１４】ピストンリング当接部３Ａの鉛直下側の端
部には、水平な平面をなす下底面３Ｂが設けられてお
り、更に、下底面３Ｂの略鉛直上方向から下底面３Ｂに
向かって先細り状をしたテーパ面３Ｃが設けられてい
る。テーパ面３Ｃが設けられているため、ピストンリン
グ当接部３Ａの鉛直下側の端部は、裁頭円錐形になって
いる。図１の波線で示される、下底面３Ｂを延長した面
と、テーパ面３Ｃとのなす角は７．５゜である。この角
度は、ピストンリング４が図示せぬ実際のエンジン内の
ピストンリング溝に挿嵌され使用されて、図示せぬピス
トンリング溝の面が摩耗しラッパ状になったときの、ピ
ストンリング溝の角度と同じである。なお、本実施の形
態では、ピストンリングの鉛直下側の軸端面と鉛直上側
の軸端面とが平行であるものを用いたが、ピストンリン
グの鉛直上側の軸端面にテーパの付与されているもの
（キーストンリング）を用いた場合には、図１の波線で
示される下底面３Ｂを延長した面とテーパ面３Ｃとのな
す角を、７．５°に更にテーパの角度を加えた値とする
必要がある。テーパ面３Ｃが設けられている部分以外の
ピストンリング当接部３Ａの外径は、ピストンリング支
持台１に形成された凹部１ａの開口部１ｂの内径よりも
３ｍｍ小さい。テーパ面３Ｃは、ピストンリング４を押
圧する押圧部に相当する。A lower bottom surface 3B, which is a horizontal plane, is provided at a vertically lower end of the piston ring contact portion 3A. Further, the lower bottom surface 3B extends from substantially vertically upward to the lower bottom surface 3B. A tapered surface 3C is provided. Since the tapered surface 3C is provided, the vertically lower end of the piston ring contact portion 3A has a truncated cone shape. The angle between the surface extending from the lower bottom surface 3B and the tapered surface 3C, which is indicated by the wavy line in FIG. 1, is 7.5 °. This angle is determined when the piston ring 4 is used by being inserted into a piston ring groove (not shown) in an actual engine and when the surface of the piston ring groove (not shown) becomes worn and trumpet-shaped. Same as angle. In the present embodiment, the piston ring whose vertical lower shaft end surface and the vertical upper shaft end surface are parallel to each other is used. When a (keystone ring) is used, the angle formed between the tapered surface 3C and the surface extending from the lower bottom surface 3B indicated by the wavy line in FIG. 1 is a value obtained by further adding 7.5 ° to the taper angle. There is a need. The outer diameter of the piston ring contact portion 3A other than the portion where the tapered surface 3C is provided is smaller by 3 mm than the inner diameter of the opening 1b of the recess 1a formed in the piston ring support 1. The tapered surface 3 </ b> C corresponds to a pressing portion that presses the piston ring 4.
【００１５】ピストンリング当接部３Ａは、鉛直下方向
に移動しピストンリング４に当接した後、所定の力でピ
ストンリング４を押圧し変形させる。ピストンリング４
が押圧されているときには、図２に示されるように、ピ
ストンリング４は断面が略逆ハの字形に変形している。
なお図２は、本発明の理解を容易とするために、ピスト
ンリング４の変形を誇張して図示したものである。ピス
トンリング４はピストンリング当接部３Ａに設けられた
テーパ面３Ｃ上の当接線３Ｄ（荷重作用線）で当接して
いる。当接線３Ｄは、水平な平面で見た場合に、ピスト
ンリング４と同軸的な円周をなしており、実際には、テ
ーパ面３Ｃとピストンリング４とはこの円周で当接して
いる。当接線３Ｄからなる円周の直径は開口部の１ｂの
内径よりも小さく、当接線３Ｄからなる円は開口部１ｂ
の半径方向内側に同心的に位置している。押し冶具３
は、ピストンリング４に対して同軸的に鉛直上下方向に
往復移動することによって、押し冶具３のピストンリン
グ４に対する押圧荷重が変化されるように構成されてい
る。押し冶具３はピストンリング４へ、最大で５０００
ｋｇの荷重負荷が可能である。押し冶具３の往復移動の
サイクルは最大で５０Ｈｚ程度であり、それ以下であれ
ば任意の値を選択できるように構成されている。押し冶
具３を往復移動させる図示せぬ動力源は、押し冶具３に
よるピストンリング４への押圧荷重の変位をグラフで表
した場合に、少なくともｓｉｎ波で示される荷重変化
と、ｓｉｎ波と台形波とを合成した波となる荷重変化と
を選択的に発生することが可能であるように構成されて
いる。The piston ring contact portion 3A moves vertically downward and contacts the piston ring 4, and then presses and deforms the piston ring 4 with a predetermined force. Piston ring 4
Is pressed, as shown in FIG. 2, the cross section of the piston ring 4 is deformed into a substantially inverted C-shape.
FIG. 2 is an exaggerated illustration of the deformation of the piston ring 4 in order to facilitate understanding of the present invention. The piston ring 4 is in contact with a contact line 3D (line of load) on a tapered surface 3C provided in the piston ring contact portion 3A. The contact line 3D has a circumference coaxial with the piston ring 4 when viewed in a horizontal plane, and the tapered surface 3C and the piston ring 4 are actually in contact with this circumference. The diameter of the circumference of the contact line 3D is smaller than the inner diameter of the opening 1b, and the circle of the contact line 3D is the opening 1b.
Are located concentrically on the radial inside. Pushing jig 3
Is configured so that the pressing load of the pressing jig 3 on the piston ring 4 is changed by reciprocating vertically in the vertical direction coaxially with respect to the piston ring 4. Pushing jig 3 goes to piston ring 4 up to 5000
A load of kg is possible. The cycle of the reciprocating movement of the pushing jig 3 is about 50 Hz at the maximum, and an arbitrary value can be selected if it is less than 50 Hz. A power source (not shown) for reciprocating the pushing jig 3 includes, when a displacement of a pressing load applied to the piston ring 4 by the pushing jig 3 is represented by a graph, at least a load change represented by a sin wave, a sin wave and a trapezoidal wave. And a load change that results in a wave that is a combination of the two.
【００１６】性能評価装置を用いてピストンリング４の
疲労試験を行う際には、前段階準備として、性能評価装
置によって発生される静的な荷重とその荷重に対してピ
ストンリング４が受ける応力との関係を求めておく。こ
こで、静的な荷重とは、押し冶具３がピストンリング４
を押圧している状態となる所定の位置まで押し冶具３を
移動して静止させて、ピストンリング４を押し冶具３が
一定の荷重で押圧している状態における荷重のことであ
る。この前段階準備を行うのは、押し冶具３が往復運動
を行う動的な試験を行っているときに、荷重、応力のそ
れぞれに着目したデータの整理ができるようにするため
である。When performing a fatigue test of the piston ring 4 using the performance evaluation device, as a preliminary preparation, a static load generated by the performance evaluation device and a stress applied to the piston ring 4 with respect to the load are set. Find the relationship. Here, the static load means that the pressing jig 3 is the piston ring 4
Is a load in a state where the pressing jig 3 is moved to a predetermined position where the pressing jig is pressed and stopped, and the piston ring 4 is pressed with a constant load. The preparation in the pre-stage is performed so that data focusing on each of the load and the stress can be organized when a dynamic test is performed in which the pressing jig 3 performs a reciprocating motion.
【００１７】疲労試験は、ピストンが上死点の位置にき
た際に受けるであろう荷重を想定し、押し冶具３のピス
トンリング当接部３Ａがピストンリング４に常に当接し
た状態で押し冶具３が往復移動され、ピストンリング４
への荷重負荷が行われる。ピストンリング４が折損する
まで、押し冶具３の往復移動は続けられる。ガソリン機
関に用いられるピストンリングの試験を行う場合には、
押し冶具３による荷重負荷の変位がｓｉｎ波となるよう
に、押し冶具３が往復移動させられる。ディーゼル機関
に用いられるピストンリングの試験を行う場合には、押
し冶具３による荷重負荷の変位が、ｓｉｎ波に台形波を
合成した波となるように、押し冶具３が往復移動させら
れる。ディーゼル機関用のピストンリングの場合に、ｓ
ｉｎ波に台形波を合成するのは、ディーゼルエンジンに
おけるエキゾーストブレーキによりピストンリングがピ
ストンに強く押しつけられる傾向にあることを考慮した
ものである。押し冶具３を往復移動させるサイクルは、
実際のエンジンの回転数に対応する値とする。具体的に
は、エンジンの回転数が２０００、３０００、４００
０、５０００ｒｐｍである場合に対応する試験を行う場
合には、それぞれ１７、２５、３３、４２Ｈｚとする。The fatigue test assumes a load that would be received when the piston comes to the position of the top dead center, and the pushing jig is kept in a state where the piston ring contact portion 3 A of the pushing jig 3 is always in contact with the piston ring 4. 3 is reciprocated and the piston ring 4
The load is applied to the. Until the piston ring 4 breaks, the reciprocating movement of the pushing jig 3 is continued. When testing piston rings used in gasoline engines,
The pushing jig 3 is reciprocated so that the displacement of the load applied by the pushing jig 3 becomes a sin wave. When performing a test on a piston ring used in a diesel engine, the pushing jig 3 is reciprocated so that the displacement of the load applied by the pushing jig 3 becomes a wave obtained by combining a trapezoidal wave with a sin wave. For piston rings for diesel engines, s
The reason why the trapezoidal wave is combined with the in-wave is to take into account the fact that an exhaust brake in a diesel engine tends to strongly press the piston ring against the piston. The cycle for reciprocating the pushing jig 3 is as follows:
The value corresponds to the actual engine speed. Specifically, the number of revolutions of the engine is 2000, 3000, 400
When performing a test corresponding to the case of 0, 5000 rpm, the frequencies are 17, 25, 33, and 42 Hz, respectively.
【００１８】性能評価装置におけるピストンリングの状
態を、実際のエンジンに組込まれた状態と略同じ状態と
した。このため、実際のエンジンの中でピストンリング
が受ける応力を、性能評価装置において再現することが
できる。ここで、実際のエンジンの中でピストンリング
が受ける応力とは、２つの応力のことであり、１つは、
ピストンに形成されたピストンリング溝にピストンリン
グが挿嵌され、ピストンがシリンダに組込まれ、ピスト
ンが静止しているときにピストンリングがシリンダから
常時受ける使用時応力ｆ2である。もう１つは、実際の
エンジン内でピストンがシリンダ内を上下することによ
って生ずるピストンリングのねじれやたわみを発生させ
る応力とのことである。ねじれやたわみの量について
は、テーパ面３Ｃを上述の角度としたことにより、実際
のエンジン内でピストンリングが使用されている状態と
同様とすることができる。又、性能評価装置を構成す
る、ピストンリング支持台１とピストンリング外周当接
部材２と押し冶具３とは、公知の油圧式疲労試験機の構
成部材として用いられているものであるため、本発明に
よる性能評価装置のために特別に部材を製造せずにピス
トンリングの性能評価装置を構成することができ、製品
の低コスト化を図ることができる。The state of the piston ring in the performance evaluation device was substantially the same as the state in which the piston ring was incorporated in an actual engine. Therefore, the stress applied to the piston ring in the actual engine can be reproduced by the performance evaluation device. Here, the stress received by the piston ring in the actual engine is two stresses, and one is
Piston rings are inserted into the piston ring groove formed in the piston, the piston is incorporated in the cylinder, the piston ring is used during stress f 2 that continuously receiving from the cylinder when the piston is stationary. The other is the stress that causes the piston ring to twist or bend, which is caused by the piston moving up and down in the cylinder in the actual engine. By setting the taper surface 3C at the above-mentioned angle, the amount of torsion and deflection can be made similar to the state where the piston ring is used in an actual engine. Further, the piston ring support 1, the piston ring outer peripheral contact member 2, and the pressing jig 3, which constitute the performance evaluation device, are used as components of a known hydraulic fatigue tester. The performance evaluation device for the piston ring can be configured without specially manufacturing a member for the performance evaluation device according to the invention, and the cost of the product can be reduced.
【００１９】次に、本発明の第２の実施の形態によるピ
ストンリングの性能評価装置について図３に基づき説明
する。第２の実施の形態によるピストンリングの性能評
価装置は、押し冶具３′のピストンリング当接部３Ａ′
の形状が第１の実施の形態によるピストンリング当接部
３Ａとは異なっており、これ以外は、第１の実施の形態
によるピストンリングの性能評価装置と同じである。図
３に示されるように、ピストンリング当接部３Ａ′は円
柱形状をしている。ピストンリング当接部３Ａ′の鉛直
下側の端部には、第１の実施の形態によるピストンリン
グ当接部３Ａとは異なり、テーパ面は設けられていな
い。従って、ピストンリング当接部３Ａ′がピストンリ
ング４を押圧する部分は当接線３Ｄ′であり、当接線３
Ｄ′は、水平な平面で見ると円周をなしているが、この
円周はピストンリング当接部３Ａ′の下底面３Ｂ′の外
周と一致する。当接線３Ｄ′は、凹部１ａの開口部１ｂ
よりも半径方向内方に位置する。当接線３Ｄ′は押圧部
に相当する。Next, an apparatus for evaluating the performance of a piston ring according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The performance evaluation device for a piston ring according to the second embodiment includes a piston ring contact portion 3A 'of a pushing jig 3'.
Is different from the piston ring contact portion 3A according to the first embodiment, and the rest is the same as the piston ring performance evaluation device according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the piston ring contact portion 3A 'has a cylindrical shape. Unlike the piston ring contact portion 3A according to the first embodiment, the vertical end of the piston ring contact portion 3A 'is not provided with a tapered surface. Therefore, the portion where the piston ring contact portion 3A 'presses the piston ring 4 is the contact line 3D', and the contact line 3D '
D 'forms a circumference when viewed in a horizontal plane, and this circumference matches the outer circumference of the lower bottom surface 3B' of the piston ring contact portion 3A '. The contact line 3D 'is the opening 1b of the recess 1a.
Located radially inward. The contact line 3D 'corresponds to a pressing portion.
【００２０】[0020]
【発明の効果】請求項１記載のピストンリングの性能評
価装置によれば、ピストンリング支持台に対して往復移
動可能に設けられた押し冶具によって、ピストンリング
を軸方向に押圧変形させるようにしたため、実機におけ
るピストンリングの過酷な使用状態を、性能評価装置で
再現することができる。このため、実機でのピストンリ
ングにおける危険領域、即ち、ねじれ等による折損が生
ずる領域を、性能評価装置による試験で判るようにする
ことができる。According to the apparatus for evaluating the performance of a piston ring according to the first aspect of the present invention, the piston ring is pressed and deformed in the axial direction by a pressing jig provided to be reciprocally movable with respect to the piston ring support. The severe use condition of the piston ring in the actual machine can be reproduced by the performance evaluation device. For this reason, a dangerous area in the piston ring in the actual machine, that is, an area where breakage due to twisting or the like occurs can be determined by a test using the performance evaluation device.
【００２１】請求項２記載のピストンリングの性能評価
装置によれば、押圧部が先細り状のテーパ面をなしてい
るため、実機においてピストンリング溝が摩耗しピスト
ンリング溝が拡げられることによってピストンリングの
動きが大きくなった状態と同様の状態を、性能評価装置
で再現し試験することができる。According to the performance evaluation device for a piston ring of the present invention, since the pressing portion has a tapered tapered surface, the piston ring groove is worn and the piston ring groove is expanded in an actual machine, so that the piston ring is expanded. A state similar to the state in which the movement of the movement becomes large can be reproduced and tested by the performance evaluation device.
【図１】本発明の第１の実施の形態によるピストンリン
グの性能評価装置を示す要部断面図。FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a performance evaluation device for a piston ring according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施の形態によるピストンリン
グの性能評価装置の、押し冶具がピストンリングを押圧
している状態を示す要部断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the piston ring performance evaluation device according to the first embodiment of the present invention, showing a state where a pushing jig is pressing the piston ring.
【図３】本発明の第２の実施の形態によるピストンリン
グの性能評価装置の、押し冶具がピストンリングを押圧
している状態を示す要部断面図。FIG. 3 is an essential part cross-sectional view of a piston ring performance evaluation device according to a second embodiment of the present invention, showing a state in which a pushing jig is pressing the piston ring.
【図４】従来のピストンリングの性能評価装置を示す正
面図。FIG. 4 is a front view showing a conventional performance evaluation device for a piston ring.
１ ピストンリング支持台 １ａ 凹部 １ｂ 開口部 ２ ピストンリング外周当接部材 ２ａ 貫通孔 ３、３′ 押し冶具 ３Ｃ テーパ面 ３Ｄ′ 当接線 ４ ピストンリング ４Ａ 外周面 ４Ｂ 軸端面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piston ring support stand 1a Recess 1b Opening 2 Piston ring outer peripheral contact member 2a Through hole 3, 3 'Pushing jig 3C Taper surface 3D' Contact line 4 Piston ring 4A Outer peripheral surface 4B Shaft end surface
Claims (2)
ンリング支持台と、 該ピストンリング支持台上に載置され、ピストンリング
の外周を当接支持するピストンリング外周当接部材と、 該ピストンリング支持台上に支持され該ピストンリング
外周当接部材に当接しているピストンリングを、軸方向
に繰返し押圧変形させるため、該ピストンリング支持台
に対して往復移動可能に設けられた押し冶具とを備え、 該ピストンリング支持台には凹部が形成され、該凹部
は、ピストンリングの一方の軸端面のうち外周面付近の
みを支持するための、該ピストンリング外径より僅かに
小さな円形の開口部を有し、 該ピストンリング当接部材には、該ピストンリングの外
周面と当接する貫通孔が形成され、該貫通孔は該開口部
と同軸的に配置され、また該貫通孔の内径は該開口部の
直径より僅かに大きく且つ該ピストンリングの外径と略
同一であり、 該押し冶具は、該ピストンリングの他方の軸端面のう
ち、該開口部の内周よりも半径方向内側の位置を押圧す
る押圧部が設けられていることを特徴とするピストンリ
ングの性能評価装置。A piston ring support for supporting the piston ring; a piston ring outer peripheral contact member mounted on the piston ring support and abutting and supporting an outer periphery of the piston ring; A push jig provided to be reciprocally movable with respect to the piston ring support table in order to repeatedly press and deform the piston ring supported on the table and abutting the piston ring outer circumferential contact member in the axial direction. A concave portion is formed in the piston ring support, and the concave portion has a circular opening slightly smaller than the outer diameter of the piston ring for supporting only the outer peripheral surface of one axial end surface of the piston ring. The piston ring contact member has a through-hole formed in contact with the outer peripheral surface of the piston ring, and the through-hole is disposed coaxially with the opening. The inner diameter of the through hole is slightly larger than the diameter of the opening and is substantially the same as the outer diameter of the piston ring. A performance evaluation device for a piston ring, comprising a pressing portion for pressing a position radially inward of the piston ring.
とを特徴とする請求項１記載のピストンリングの性能評
価装置。2. The performance evaluation device for a piston ring according to claim 1, wherein said pressing portion has a tapered surface.
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|---|---|---|---|---|
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| CN103645042A (en) * | 2013-12-17 | 2014-03-19 | 中国北方发动机研究所(天津) | Piston high cycle machinery fatigue test device |
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