JP2005291003A

JP2005291003A - ２ピース型オイルリング用溝付異形線材

Info

Publication number: JP2005291003A
Application number: JP2004103148A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Kamon; 良一加門
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】幅Ｂと厚さＴが２ｍｍ以下であり、小型の内燃機関に適したオイルリングを成形し得る溝付異形線材を提供する。
【解決手段】ピストンのリング溝に接する面を平行化する研削加工によって、レール部摺動面の幅が減少されないようにしたことを特徴とし、ピストンのリング溝に接する面となる両側面の延長した基準線とレール部の外側隅部との間隔Ｃをそれぞれ少なくとも０．０８ｍｍにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種内燃機関のピストンのリング溝に装着する２ピース型オイルリング（以下、単にオイルリングという）に用いる溝付異形線材に関し、特に幅と厚さが２ｍｍ以下であるオイルリングに適した溝付異形線材に関する。

一般に、この種オイルリング用溝付異形線材は、硬鋼線材をロールやダイスによる塑性加工により断面略Ｈ字型に成形した後、打ち抜き加工によって線材長手方向のウェブ部に多数の油孔を直列状に形成している。そして、この溝付異形線材を用いて、ピストンリングメーカでは、カーリング加工と研削加工により所要のオイルリングを成形している。上記カーリング加工は溝付異形線材を所要の呼び径と自由合口すきまを有するリング状に成形する加工であり、その後の研削加工は、ピストンのリング溝に接する面となるリング体の上下面を平行化する加工である。

従来、この種オイルリングは、トラック、バス等のディーゼルエンジンに使用され、幅Ｂ×厚さＴが（３．５〜５．０）ｍｍ×（２．５〜３．０）ｍｍである断面寸法の大きいものであった。近年、オイルリングは、小型の内燃機関（ディーゼルエンジンやガソリンエンジン）にも使用され始め、断面寸法の小さいものが必要になり、これに適した溝付異形線材が求められている。

そこで、この要求に応えるため、未研磨仕上状態で、幅Ｂを３．０ｍｍ以下、高さ（厚さＴ）を２．３ｍｍ以下とし、線材の長手方向にわたる幅寸法のバラツキを０．０１５ｍｍ以下にしたオイルリングが提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平６−１３７４２９号公報

特許文献１は、幅Ｂ×高さ（厚さＴ）が３．０ｍｍ×２．３ｍｍ程度以下の小断面材では、その断面形状が油孔の打ち抜き加工によって乱れるため、ピストンリングメーカでの研削加工に手数を要し、生産性が低下することに鑑みてなされたものである。

ところで、オイルリングは、エンジンの高性能化、軽量化のため、断面寸法がさらに小さいものが求められている。しかし、従来技術によると、断面寸法が小さい（幅Ｂと厚さＴが２．００ｍｍ以下）溝付異形線材になると、ピストンリングメーカでの研削加工によって、レール部の先端隅部が研削されて摺動面の幅が狭くなり、潤滑油の掻き落とし能力を十分に発揮するオイルリングを成型することができないことが判明した。

そこで、本発明は、幅Ｂと厚さＴが２ｍｍ以下、具体的には、幅Ｂが１．５０〜１．５５ｍｍ、厚さＴが１．５０〜２．００ｍｍであり、小型の内燃機関に適したオイルリングを成形し得る溝付異形線材を提供することを課題とする。

本発明は、幅Ｂと厚さＴが２．００ｍｍ以下であり、かつウェブ部に油孔を直列状に連設したオイルリング用溝付異形線材であって、ピストンのリング溝に接する面を平行化する研削加工によって、レール部摺動面の幅が減少されないようにしたことを特徴とする。

本発明において、研削加工時によって、レール部摺動面の幅が減少されないようにする具体的手段としては、ピストンのリング溝に接する面となる両側面の延長した基準線とレール部の外側隅部との間隔Ｃをそれぞれ少なくとも０．０８ｍｍにすることにより達成される。より具体的には、レール部摺動面の幅Ｄを０．１３〜０．１９ｍｍの範囲にし、レール部の内側傾斜角度θが３〜７°の範囲にすることにより達成することができる。この場合、レール部の外側傾斜面の下端と側面上端とを段部を介して接続した構成にするとより好適である。

本発明のオイルリング用溝付異形線材によるときは、幅Ｂが１．５０〜１．５５ｍｍ、厚さＴが１．５０〜２．００ｍｍであり、小型の内燃機関に適したオイルリングを得ることができる。

研削加工においてレール部摺動面の幅の減少を回避する目的を、レール部の外側隅部と両側面の延長した基準線との間隔Ｃを０．０８ｍｍ以上にすることにより実現した。

図１において、溝付き異形線材１は、その幅Ｂが１．５０〜１．５５ｍｍ、厚さＴが１．５０〜２．００ｍｍであり、長手方向に連続するレール部２、２間のウェブ部３に、幅Eが０．３０〜０．４０ｍｍである油孔４を直列状に形成して成る。また、レール部２の摺動面の幅Ｄは０．１３〜０．１９ｍｍにし、レール部の内側傾斜角度θは３〜７°にして成る。

この場合、レール部２の外側傾斜面の下端と側面５の上端とを直接接続する構成にしてもよいが、段部６で接続した構成にすると、間隔Ｃを０．０８ｍｍ以上により一層容易にすることができる。

上記構成における数値限定の理由は次のとおりである。
レール部２の摺動面の幅Ｄを０．１３〜０．１９ｍｍの範囲にし、レール部の内側傾斜角度θを３〜７°の範囲にしたのは、溝付異形線材１の幅Ｂ内において、油掻き落とし作用上必要なレール部の幅と油孔の幅Ｅを確保しながら、レール部の外側隅部と両側面の延長した基準線との間隔Ｃを０．０８ｍｍ以上取るためである。

次に、この形態に係る溝付異形線材１は、例えば次の方法により製造することができる。

マルテンサイト系ステンレス鋼線を伸線加工して所要線径に減径し、この線材を焼きなまし処理により軟化させた後、溝を有するロールによって上下、左右方向の圧延加工を複数回にわたって行い所要の形状に形成する。次に、打ち抜き加工によって、線材長手方向のウェブ部に油孔を設けたのち、オイルリング用異形線材として必要な強度、バネ性、真直性を得るために焼き入れ焼き戻し処理を施す。

上記のようにして得られたオイルリング用異形線材をリング加工した後、窒化処理を施してオイルリングとなし、これをシリンダに装着して油掻き性について試験を行い評価を行った。

その結果、従来の２ピース構造のオイルリングと同等以上の油掻き性を有することが確認できた。

本発明の溝付異形線材の一実施の形態を示す断面図である。

符号の説明

１溝付異形線材
２レール部
３ウェブ部
４油孔
５側面
６段部
Ｂ溝付異形線材の幅
Ｃ間隔
Ｄレール部摺動面の幅
Ｅ油孔の幅
Ｔ溝付異形線材の厚さ
θ 内側傾斜角度

Claims

幅Ｂと厚さＴが２．００ｍｍ以下であり、かつウェブ部に油孔を直列状に連設した２ピース型オイルリング用溝付異形線材であって、ピストンのリング溝に接する面を平行化する研削加工によって、レール部摺動面の幅が減少されないようにしたことを特徴とする２ピース型オイルリング用溝付異形線材。
ピストンのリング溝に接する面となる両側面の延長した基準線とレール部の外側隅部との間隔Ｃがそれぞれ少なくとも０．０８ｍｍである請求項１に記載の２ピース型オイルリング用溝付異形線材。
レール部摺動面の幅Ｄが０．１３〜０．１９ｍｍであり、レール部の内側傾斜角度θが３〜７°である請求項２に記載の２ピース型オイルリング用異形線材。
レール部の外側傾斜面の下端と側面の上端とを段部を介して接続した請求項３に記載の２ピース型オイルリング用溝付異形線材。
請求項１乃至請求項４に記載の２ピース型オイルリング用溝付異形線材を用いた２ピース型オイルリング。