JP2006104942A - Coil expander for variable tension piston ring and joint core material used therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可変張力ピストンリングに用いられる、形状記憶合金を用いて形成された形状記憶合金コイルエキスパンダ、およびそれに用いられるジョイント芯材に関する。 The present invention relates to a shape memory alloy coil expander formed using a shape memory alloy, and a joint core material used therefor, which is used for a variable tension piston ring.
内燃機関用に用いられるピストンリングには、燃焼室内の機密性を保つための圧力リングと、シリンダー内壁上の余分なオイルを掻き落とし、オイルコントロールをするためのオイルリングとの２種類のリングが用いられるのが一般的である。上記オイルリングには、その内部にコイルエキスパンダが設けられているものがあり、このコイルエキスパンダは、オイルリングを径方向外方に押圧付勢することによりオイルの掻き落とし機能を向上するものである。 The piston ring used for internal combustion engines has two types of rings: a pressure ring for maintaining confidentiality in the combustion chamber and an oil ring for scraping off excess oil on the cylinder inner wall to control oil. Generally used. Some of the above oil rings have a coil expander inside, and this coil expander improves the oil scraping function by pressing and urging the oil ring radially outward. It is.
内燃機関の中では、様々なフリクションロス（摩擦力ロス）が生じるため、このようなフリクションロスを小さくすることにより燃費の向上が可能である。例えば、内燃機関の中でもピストンリングにおいては、シリンダライナとの摺動におけるフリクションの低減が求められている。具体的に、フリクションを低減させるためには、張力を下げることが有効である。 In an internal combustion engine, various friction losses occur (friction force loss). Therefore, it is possible to improve fuel efficiency by reducing such friction losses. For example, in an internal combustion engine, a piston ring is required to reduce friction in sliding with a cylinder liner. Specifically, to reduce the friction, it is effective to lower the tension.
ピストンリングには圧力リングと、オイルリングとがあるが、特に、オイルリングは圧力リングに対して張力（ピストンリングをその径方向外方に拡張する力）を５〜１２倍と高くすることにより、オイルリングの機能、すなわち、オイル掻き落とし機能およびオイルコントロール機能を満足させている。例えば、ピストンリング（圧力リング＋オイルリング）の張力を合計したリング合計張力をボア径で割った合計張力比についてみると、１９８４年では０．６〜１．０Ｎ／ｍｍであったが、低フリクション化が求められているため、徐々に低下し、現状は０．２〜０．６Ｎ／ｍｍまで小さくなり、対応を求められている。 The piston ring has a pressure ring and an oil ring. In particular, the oil ring has a tension (a force to expand the piston ring radially outward) to the pressure ring that is 5 to 12 times higher. The oil ring function, that is, the oil scraping function and the oil control function are satisfied. For example, the total tension ratio obtained by dividing the total ring tension of the piston ring (pressure ring + oil ring) by the bore diameter was 0.6 to 1.0 N / mm in 1984. Since friction is required, it gradually decreases, and the current situation is reduced to 0.2 to 0.6 N / mm, and a response is required.
よって、この数値は１９８４年当時より約半分となっているが、このような背景の中でオイルリングの機能性を満足させることが求められている。 Therefore, this figure is about half that of 1984, but in such a background, it is required to satisfy the functionality of the oil ring.
ピストンリングの対応としては、張力の低下に伴いピストンリングの接触面積を小さくし薄幅化が進んでいる。オイルリングは圧力リングに比べオイル掻き落とし機能を持たせるため、さらに接触幅を小さくすることで、接触面積を小さくし面圧を上げ、シール性、オイル掻き性を向上させている。 As a response to the piston ring, the contact area of the piston ring is reduced and the width is reduced as the tension decreases. Since the oil ring has an oil scraping function compared to the pressure ring, by further reducing the contact width, the contact area is reduced, the surface pressure is increased, and the sealing performance and oil scraping performance are improved.
しかしながら、エンジン始動時から、オイルリングの張力を、上記範囲内、すなわち、エンジンが十分に駆動している場合と同程度とすると、逆にオイルリングの作用が働きすぎて機関の始動性を損なう危険性が高い。これは、エンジン始動時においては、潤滑油の温度および機関温度が、徐々に上昇している段階であり、エンジンの始動からある程度の時間が経過し十分に駆動している場合と比較して、それらの温度は低く、潤滑油の粘度は高い状態にあるからである。よって、エンジンの始動から十分にエンジンが駆動した状態に移行するまでの間においては、潤滑油の温度および機関温度の上昇に伴い、オイルリングの機能も徐々に発揮されるように、その面圧も増加していくことが望まれる。 However, if the tension of the oil ring is within the above-mentioned range, that is, when the engine is sufficiently driven from the start of the engine, the oil ring acts too much to impair the startability of the engine. High risk. This is a stage where the temperature of the lubricating oil and the engine temperature are gradually rising at the time of engine start, compared with a case where a certain amount of time has passed since the engine start and the engine is sufficiently driven. This is because their temperature is low and the viscosity of the lubricating oil is high. Therefore, during the period from when the engine is started to when the engine is fully driven, the surface pressure is increased so that the function of the oil ring is gradually exhibited as the lubricating oil temperature and the engine temperature rise. It is hoped that this will also increase.
例えば、特許文献１には、Ｎｉ−Ｔｉ系の形状記憶合金を用いて形成されたコイルエキスパンダを用いたオイルリングにおいて、コイルエキスパンダが、低温では収縮状態に存し、高温では伸びた状態に存するように処理されている技術が開示されている。
For example, in
このように、コイルエキスパンダを形状記憶合金を用いて形成することにより、温度に応じてオイルリングをその径方向外方へ押圧する力を変化させることができるため、エンジンの始動性を向上させることが可能である。しかしながら、形状記憶合金材の横弾性係数は、Ｎｉ−Ｔｉ系の２元系において、収縮状態にある場合には約９２００ＭＰａ程度であり、伸びた状態では約２００００ＭＰａ程度である。この数値は通常用いられるスチール線材からなるコイルエキスパンダと比較し、１／４程度しかなく、コイルエキスパンダとして過剰な変形を受けた際、変態後元に戻る際大きな制約を受けてしまう。 Thus, by forming the coil expander using the shape memory alloy, the force that presses the oil ring outward in the radial direction can be changed according to the temperature, so that the engine startability is improved. It is possible. However, the transverse elastic modulus of the shape memory alloy material is about 9200 MPa in the contracted state and about 20000 MPa in the expanded state in the Ni—Ti binary system. This numerical value is only about 1/4 compared with a coil expander made of a steel wire that is usually used. When the coil expander is excessively deformed, it is greatly restricted when returning to the original state after transformation.
また、オイルリングにコイルエキスパンダを配置させる際には、図１（ａ）に示すように、コイルエキスパンダの合口部を閉じたコイルエキスパンダの合口部（２１）より１８０°反対方向にピストンリング（オイルリング本体）の合口部（１１）が来るように配置させる。その際、形状記憶合金を用いて形成されたコイルエキスパンダはオイルリング本体の合口部と嵌めあわされる。よって、形状記憶合金を用いて形成されたコイルエキスパンダを室温においてピストンに組み付けると、合口部にて合口を閉める際の応力により、コイルのピッチが不均一になったり、コイルの断面形状が局部的に変形したり、コイルの巻きの中心がずれたりするなどの不具合が発生し、組み付け後に形状記憶合金のマルテンサイト変態温度以上になっても元に戻らない変形が生じ、コイルエキスパンダとして十分に機能しない場合があった。 Further, when the coil expander is arranged on the oil ring, as shown in FIG. 1A, the piston is turned 180 ° in the opposite direction from the joint portion (21) of the coil expander with the joint portion of the coil expander closed. It arrange | positions so that the abutment part (11) of a ring (oil ring main body) may come. At that time, the coil expander formed using the shape memory alloy is fitted with the joint portion of the oil ring main body. Therefore, when a coil expander formed using a shape memory alloy is assembled to a piston at room temperature, the coil pitch becomes non-uniform due to the stress when closing the joint at the joint part, or the sectional shape of the coil is localized. Deformed and the center of coil winding is misaligned, and after assembly, deformation that does not return to the original shape even when the temperature exceeds the martensitic transformation temperature of the shape memory alloy occurs, which is sufficient as a coil expander There was a case that did not work.
また、特許文献２には、内周開放型スペーサーエキスパンダと組み合わせる４ピースリングに対し、コイルエキスパンダの合口重なり防止のために合口部に係止部を設けた全周のガイド棒についての開示がある。しかしながら、合口部に係止部を設けても、２ピースタイプのコイルエキスパンダにおいては所望の張力が得られない。
Further,
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、組み付け時の変形等の不具合の発生を防止することが可能な形状記憶合金コイルエキスパンダを提供することを主目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a shape memory alloy coil expander capable of preventing the occurrence of problems such as deformation during assembly.
上記目的を達成するために、本発明は、可変張力ピストンリングに用いられ、形状記憶合金を用いて形成されたコイル部（２）と、上記コイル部の中心部に配されるジョイント芯部（１）とを有し、ピストンリング（１０）をその径方向外方に押圧付勢する形状記憶合金コイルエキスパンダ（３）であり、
上記コイル部とピストンリングとは、上記コイル部（２）の合口部であるコイル部合口部（２１）と、上記ピストンリング（１０）の合口部であるピストンリング合口部（１１）とが重ならないように配されており、
上記コイル部合口部（２１）と、上記ピストンリング（１０）が形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ１、他方の領域を領域θ２とし、上記ピストンリング合口部（１１）と、上記ピストンリングが形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ３、他方の領域を領域θ４としたとき、
上記ジョイント芯部が、上記コイル部の上記領域θ１および領域θ２、かつ、領域θ３および領域θ４の領域内に配されており、
上記領域θ１〜領域θ４が、それぞれ１０°以上であることを特徴とする形状記憶合金コイルエキスパンダを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a coil portion (2) used for a variable tension piston ring and formed using a shape memory alloy, and a joint core portion ( 1) and a shape memory alloy coil expander (3) that presses and urges the piston ring (10) radially outwardly,
The coil part and the piston ring are composed of a coil part joint part (21) which is a joint part of the coil part (2) and a piston ring joint part (11) which is a joint part of the piston ring (10). It is arranged so as not to become
One region arranged on the left and right in the circumferential direction around a line connecting the coil portion joint portion (21) and the center point of the circle formed by the piston ring (10) is a region θ1, and the other region is a region θ2. One region arranged on the left and right in the circumferential direction around the line connecting the piston ring joint (11) and the center point of the circle formed by the piston ring is a region θ3, and the other region is a region θ4. When
The joint core is disposed in the region θ1 and the region θ2 and the region θ3 and the region θ4 of the coil portion;
Provided is a shape memory alloy coil expander, wherein each of the regions θ1 to θ4 is 10 ° or more.
上記コイル部合口部、かつ、ピストンリング合口部にジョイント芯部を配することにより、室温において形状記憶合金の剛性が低いことに起因する、組み付け時に発生する変形を防止することができる。 By arranging the joint core part at the coil part joint part and the piston ring joint part, it is possible to prevent the deformation that occurs at the time of assembly due to the low rigidity of the shape memory alloy at room temperature.
上記発明においては、上記領域θ１および領域θ２に配されたジョイント芯部（１）の固定方法は、ジョイント芯部（１）の端部に形成されたかえり部（６）によるものであり、かつ、
上記領域θ３および領域θ４に配されたジョイント芯部の固定方法は、上記かえり部（６）によるもの、または、接着剤によるものであることが好ましい。上記のようにジョイント芯部を固定することにより、ピストンリング合口部（１１）での組み付け時不具合を防止することができる。
In the said invention, the fixing method of the joint core part (1) distribute | arranged to the said area | region (theta) 1 and area | region (theta) 2 is based on the burr part (6) formed in the edge part of a joint core part (1), and ,
The fixing method of the joint core portion arranged in the region θ3 and the region θ4 is preferably by the burr portion (6) or by an adhesive. By fixing the joint core as described above, it is possible to prevent problems during assembly at the piston ring joint (11).
また、本発明は、可変張力ピストンリングに用いられ、形状記憶合金を用いて形成されたコイル部（２）と、上記コイル部（２）の中心部に配されるジョイント芯部（１）とを有し、ピストンリング（１０）をその径方向外方に押圧付勢する形状記憶合金コイルエキスパンダ（３）であり、
上記コイル部とピストンリングとは、上記コイル部（２）の合口部であるコイル部合口部（２１）と、上記ピストンリング（１０）の合口部であるピストンリング合口部（１１）とが重ならないように配されており、
上記コイル部合口部（２１）と、上記ピストンリング（１０）が形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ１、他方の領域を領域θ２とし、上記ピストンリング合口部（１１）と、上記ピストンリングが形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ３、他方の領域を領域θ４としたとき、
上記コイル部の上記領域θ１、領域θ２、領域θ３、および領域θ４に連続して上記ジョイント芯部が配されており、
上記ジョイント芯部（１）の長さが、上記コイル部（２）の全周の長さの５６〜９８％の範囲内であり、上記領域θ１、領域θ２、領域θ３、および領域θ４が１０°以上配され、かつ、
上記コイル部合口部（２１）と、上記ピストンリング合口部（１１）とに上記ジョイント芯部（１）が配されていることを特徴とする形状記憶合金コイルエキスパンダを提供する。上記コイル部およびピストンリングの合口部のみではなく、コイル部の上記範囲にジョイント芯部を配することにより、室温における形状記憶合金の剛性が低いことに起因する組み付け時に発生する変形をより効果的に防止することができる。
Further, the present invention provides a coil portion (2) used for a variable tension piston ring and formed using a shape memory alloy, and a joint core portion (1) disposed at the central portion of the coil portion (2). A shape memory alloy coil expander (3) that presses and urges the piston ring (10) outward in the radial direction,
The coil part and the piston ring are composed of a coil part joint part (21) which is a joint part of the coil part (2) and a piston ring joint part (11) which is a joint part of the piston ring (10). It is arranged so as not to become
One region arranged on the left and right in the circumferential direction around a line connecting the coil portion joint portion (21) and the center point of the circle formed by the piston ring (10) is a region θ1, and the other region is a region θ2. One region arranged on the left and right in the circumferential direction around the line connecting the piston ring joint (11) and the center point of the circle formed by the piston ring is a region θ3, and the other region is a region θ4. When
The joint core portion is arranged continuously to the region θ1, the region θ2, the region θ3, and the region θ4 of the coil portion,
The length of the joint core portion (1) is in the range of 56 to 98% of the entire circumference of the coil portion (2), and the region θ1, the region θ2, the region θ3, and the region θ4 are 10 in length. More than °, and
A shape memory alloy coil expander is provided in which the joint core (1) is arranged at the coil part joint (21) and the piston ring joint (11). By arranging the joint core part not only in the coil part and the joint part of the piston ring but also in the above range of the coil part, the deformation that occurs during assembly due to the low rigidity of the shape memory alloy at room temperature is more effective. Can be prevented.
上記発明においては、上記領域θ１および領域θ２に配されたジョイント芯部の固定方法は、ジョイント芯部（１）の端部に形成されたかえり部（６）によるものであることがこのましい。上記のようにジョイント芯部を固定することにより、組み付け時の不具合を防止することができる。 In the above invention, it is preferable that the method of fixing the joint core portion arranged in the region θ1 and the region θ2 is by the burr portion (6) formed at the end portion of the joint core portion (1). . By fixing the joint core as described above, it is possible to prevent problems during assembly.
また、本発明は、上記形状記憶合金を用いて形成されたコイル部（２）と、上記コイル部の中心部に配されるジョイント芯部（１）とを有し、ピストンリングをその径方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダに配される形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材であって、
上記ジョイント芯材は、共に用いられる上記コイル部の全周とほぼ等しい長さを有することを特徴とする形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材を提供する。
Moreover, this invention has the coil part (2) formed using the said shape memory alloy, and the joint core part (1) distribute | arranged to the center part of the said coil part, A piston ring is the radial direction. A joint core material for a shape memory alloy coil expander disposed on a coil expander that presses outwardly,
The joint core material is provided with a joint core material for a shape memory alloy coil expander characterized by having a length substantially equal to the entire circumference of the coil portion used together.
上記形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材（以下、単にジョイント芯材と称する場合がある。）を、形状記憶合金を用いて形成されたコイルエキスパンダに用いることにより、室温における形状記憶合金の剛性が低いことに起因する組付け時に発生する変形を防止することができる。 By using the joint core material for a shape memory alloy coil expander (hereinafter sometimes simply referred to as a joint core material) for a coil expander formed using a shape memory alloy, the shape memory alloy at room temperature can be obtained. The deformation | transformation which generate | occur | produces at the time of the assembly | attachment resulting from low rigidity can be prevented.
本発明のオイルリングは、室温における形状記憶合金の剛性が低いことに起因する、組付け時に発生する不具合を防止することが可能であるといった効果を奏する。 The oil ring of the present invention has an effect that it is possible to prevent problems occurring during assembly due to low rigidity of the shape memory alloy at room temperature.
以下、本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダと、形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材とについて、それぞれ分けて説明する。 Hereinafter, the shape memory alloy coil expander of the present invention and the joint core material for shape memory alloy coil expander will be described separately.
Ａ．形状記憶合金コイルエキスパンダ
本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダ（以下、単にコイルエキスパンダと称する場合がある。）は、可変張力ピストンリングに用いられ、形状記憶合金を用いて形成されたコイル部（２）と、上記コイル部の中心部に配されるジョイント芯部（１）とを有し、ピストンリング（１０）をその径方向外方に押圧付勢する形状記憶合金コイルエキスパンダ（３）であり、
上記コイル部とピストンリングとは、上記コイル部（２）の合口部であるコイル部合口部（２１）と、上記ピストンリング（１０）の合口部であるピストンリング合口部（１１）とが重ならないように配されており、
上記コイル部合口部（２１）と、上記ピストンリング（１０）が形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ１、他方の領域を領域θ２とし、上記ピストンリング合口部（１１）と、上記ピストンリングが形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ３、他方の領域を領域θ４としたとき、
上記ジョイント芯部が、上記コイル部の上記領域θ１および領域θ２、かつ、領域θ３および領域θ４の領域内に配されており、
上記領域θ１〜領域θ４が、それぞれ１０°以上であることを特徴とするものである。
A. Shape Memory Alloy Coil Expander The shape memory alloy coil expander of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a coil expander) is used for a variable tension piston ring and is formed of a shape memory alloy. (2) and a shape memory alloy coil expander (3) which has a joint core (1) arranged at the center of the coil and presses and urges the piston ring (10) radially outward. ) And
The coil part and the piston ring are composed of a coil part joint part (21) which is a joint part of the coil part (2) and a piston ring joint part (11) which is a joint part of the piston ring (10). It is arranged so as not to become
One region arranged on the left and right in the circumferential direction around a line connecting the coil portion joint portion (21) and the center point of the circle formed by the piston ring (10) is a region θ1, and the other region is a region θ2. One region arranged on the left and right in the circumferential direction around the line connecting the piston ring joint (11) and the center point of the circle formed by the piston ring is a region θ3, and the other region is a region θ4. When
The joint core is disposed in the region θ1 and the region θ2 and the region θ3 and the region θ4 of the coil portion;
The regions θ1 to θ4 are each 10 ° or more.
まず、本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダについて、図を用いて説明する。図１（ａ）は、本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダがピストンリングに組み付けられた状態の一例を示す概略平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ´矢視断面を示す概略断面図である。図１（ａ）および（ｂ）に示すように、ジョイント芯部（１）は、コイル部合口部（２１）の周辺の領域である領域θ1および領域θ２、かつ、ピストンリング合口部（１１）の周辺の領域である領域θ３および領域θ４に配されている。ピストンリング合口部(１１)とコイル部合口部（２１）とのなす角をθ０とし、ピストンリング（１０）にコイル部（２）を配する際は、コイル部の合口部分であるコイル部合口部（２１）より略１８０°反対方向にピストンリング（オイルリング本体）合口部（１１）が来るように配される。 First, the shape memory alloy coil expander of this invention is demonstrated using figures. Fig.1 (a) is a schematic plan view which shows an example of the state by which the shape memory alloy coil expander of this invention was assembled | attached to the piston ring, FIG.1 (b) is AA of Fig.1 (a). It is a schematic sectional drawing which shows a 'arrow cross section. As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the joint core (1) includes a region θ1 and a region θ2, which are regions around the coil portion joint portion (21), and a piston ring joint portion (11). Are arranged in a region θ3 and a region θ4, which are the peripheral regions. When the angle formed by the piston ring joint portion (11) and the coil portion joint portion (21) is θ0, and the coil portion (2) is disposed on the piston ring (10), the coil portion joint is a joint portion of the coil portion. The piston ring (oil ring main body) joint part (11) is arranged so as to be approximately 180 ° opposite to the part (21).
また、図２（ａ）は、本発明のコイルエキスパンダのジョイント芯部（１）の形状を例示する概略平面図である。図２（ａ）に示すように、ジョイント芯部（１）の一端にはかえり部（６）が設けられている。さらに、図２（ｂ）は上記ジョイント芯部（１）がコイル部（２）に挿入された状態であるコイルエキスパンダ（３）の一例を示す部分図である。 FIG. 2A is a schematic plan view illustrating the shape of the joint core portion (1) of the coil expander of the present invention. As shown in FIG. 2A, a burr portion (6) is provided at one end of the joint core portion (1). Further, FIG. 2B is a partial view showing an example of a coil expander (3) in a state where the joint core portion (1) is inserted into the coil portion (2).
従来のコイルエキスパンダは、コイル部のジョイント部分周辺のみにジョイント芯部が用いられるのが一般的であるが、本発明のコイルエキスパンダにおいては、少なくともコイル部合口部およびピストンリング合口部、またはコイル部の全周の長さの５６〜９８％の範囲内にジョイント芯部が配されているため、上記ジョイント芯部は上記コイル部の補強材として働き、オイルリングとしてピストンリングに組み付ける際に発生するコイル部の変形を防止することができる。
以下、このようなコイルエキスパンダについて、ジョイント芯部とコイル部とに分けて説明する。
In the conventional coil expander, the joint core part is generally used only around the joint part of the coil part, but in the coil expander of the present invention, at least the coil part joint part and the piston ring joint part, or Since the joint core part is disposed within the range of 56 to 98% of the entire circumference of the coil part, the joint core part functions as a reinforcing material for the coil part, and is assembled to the piston ring as an oil ring. Generation | occurrence | production of the deformation | transformation of the coil part can be prevented.
Hereinafter, such a coil expander will be described separately for a joint core portion and a coil portion.
１．ジョイント芯部
本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダのコイル部の中心部には、ジョイント芯部が配されている。このジョイント芯部は、少なくともコイル部合口部およびピストンリング合口部、またはコイル部の全周の長さの５６〜９８％の範囲内に配されているため、コイル部の変形を防止する補強材として機能することができる。これにより本発明のコイルエキスパンダにおいては、ピストンに組み付けられる際のピストンリング合口部周辺の応力によりコイルの巻きの中心がずれたり、コイルの断面形状が局部的に変形されたりすることなく、また、応力によるコイル部のピッチのずれも低減することができる。
1. Joint core part A joint core part is arranged in the central part of the coil part of the shape memory alloy coil expander of the present invention. Since this joint core part is arranged at least within the range of 56 to 98% of the length of the entire circumference of the coil part joint part and the piston ring joint part or the coil part, the reinforcing material prevents deformation of the coil part. Can function as. Thereby, in the coil expander of the present invention, the center of the coil winding is not shifted due to the stress around the piston ring joint portion when assembled to the piston, and the sectional shape of the coil is not locally deformed. Further, the shift of the pitch of the coil portion due to stress can be reduced.
以下、本発明に用いられるジョイント芯部について、ジョイント芯部が、少なくともコイル部合口部（２１）およびピストンリング合口部（１１）に配されている場合(第１態様)、および、コイル部の全周の長さの５６〜９８％の範囲内にジョイント芯部が配されている場合(第２態様)に分けて説明する。 Hereinafter, with respect to the joint core part used in the present invention, when the joint core part is disposed at least in the coil part joint part (21) and the piston ring joint part (11) (first aspect), A description will be given separately for the case where the joint core portion is disposed within the range of 56 to 98% of the entire circumference (second mode).
上記ジョイント芯部が、少なくともコイル部合口部（２１）およびピストンリング合口部（１１）に配されている場合(第１態様)においては、図１（ａ）に示すように、コイル部の合口部であるコイル部合口部（２１）と、ピストンリング（１０）が形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ１、他方の領域を領域θ２としたとき、ジョイント芯部は、コイル部合口部の周辺の領域である領域θ１および領域θ２に配される。その際の領域θ１および領域θ２は、領域θ１および領域θ２がそれぞれ１０°以上であり、中でも３０°以上であることがより好ましい。また、ピストンリング合口部（１１）と、ピストンリングが形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ３、他方の領域を領域θ４としたとき、ジョイント芯部は、上記コイル部合口部の他にピストンリング合口部の周辺の領域である領域θ３および領域θ４にも配される。その際の領域θ３および領域θ４は、領域θ３および領域θ４がそれぞれ１０°以上であり、中でも３０°以上であることがより好ましい。上記領域θ１〜領域θ４が上記範囲に満たないと、ピストンリング組み付け時にコイル部合口部のヘタリを防止できない可能性がある。一方、領域θ１〜領域θ４を１０°以上にすることによりコイル部のヘタリを効果的に防止することができ、３０°以上にすることにより、さらに組付性も向上することができる。 In the case where the joint core part is disposed at least in the coil part joint part (21) and the piston ring joint part (11) (first mode), as shown in FIG. One region arranged on the left and right in the circumferential direction centering on a line connecting the coil portion joint portion (21) that is a portion and the center point of the circle formed by the piston ring (10) is the region θ1, and the other region is the region When θ2 is set, the joint core portion is arranged in a region θ1 and a region θ2 that are regions around the coil portion joint portion. At this time, the region θ1 and the region θ2 are more preferably 10 ° or more, and more preferably 30 ° or more. In addition, when one region arranged on the left and right in the circumferential direction around the line connecting the piston ring joint portion (11) and the center point of the circle formed by the piston ring is defined as a region θ3, the other region is defined as a region θ4. In addition to the coil part joint part, the joint core part is also arranged in a region θ3 and a region θ4 that are regions around the piston ring joint part. In this case, the region θ3 and the region θ4 are preferably 10 ° or more, more preferably 30 ° or more, respectively. If the region θ1 to the region θ4 are less than the above range, the coil portion joint portion may not be prevented from being loosened when the piston ring is assembled. On the other hand, by setting the regions θ1 to θ4 to 10 ° or more, settling of the coil portion can be effectively prevented, and by setting it to 30 ° or more, the assembling property can be further improved.
ジョイント芯部における、コイル部合口部（２１）の周辺の領域である領域θ1と領域θ２との関係については、例えば図１（ａ）に示す領域θ１側にかえり部を設け、領域θ１を１０°とした際は、領域θ２は１０°以上であることが好ましく、中でも２０〜３０°の範囲内であることが好ましい。領域θ２側にかえり部を設ける場合は同様に、領域θ１は１０°以上であることが好ましく、中でも２０〜３０°の範囲内であることが好ましい。 With respect to the relationship between the region θ1 and the region θ2 that are the regions around the coil portion joint portion (21) in the joint core portion, for example, a burr portion is provided on the region θ1 side shown in FIG. When it is set to °, the region θ2 is preferably 10 ° or more, and more preferably within a range of 20 to 30 °. Similarly, when a burr is provided on the region θ2 side, the region θ1 is preferably 10 ° or more, and more preferably within a range of 20 to 30 °.
また、コイル部（２）の合口部分であるコイル部合口部（２１）より通常略１８０°反対方向周辺に位置される、ピストンリング合口部（１１）の周辺の領域である領域θ３と領域θ４とについては、上記領域θ１および領域θ２と同様であるが、中でも領域θ３と領域θ４とがほぼ同一の角度であることが好ましい。このようにすることにより、ピストンリング合口部（１１）へのコイル部（２）の位置合わせが容易にでき、位置合わせの煩わしさもなくなり、組付け性が向上する。本発明においては、上記領域θ１および領域θ２に配されたジョイント芯部（１）は、ジョイント芯部（１）の端部に形成されたかえり部（６）により固定されることが好ましい。また、領域θ３および領域θ４に配されたジョイント芯部（１）は、上記かえり部（６）または、接着剤により固定されることが好ましい。第１態様のように領域θ１から領域θ２間、および領域θ３から領域θ４間に連続的にジョイント芯部が配されており、領域θ２と領域θ３とが離間しており、かつ領域θ１と領域θ４とが離間していることにより、オイルリングとしてピストンリングに組み付ける際にピストンリング合口部およびコイル部合口部の周辺に発生するコイル部の局部的な変形を防止することができる。さらに、配されるジョイント芯部の周方向の長さが短いため、軽量化することができ、加えて、ピストンリングの追従性を向上させてオイル消費量を低減することが可能である。 Further, regions θ3 and θ4, which are regions around the piston ring joint portion (11), which are usually positioned around 180 ° opposite to the coil portion joint portion (21) which is the joint portion of the coil portion (2). Is the same as the region θ1 and the region θ2, but it is preferable that the region θ3 and the region θ4 have the substantially same angle. By doing in this way, position alignment of the coil part (2) with respect to a piston ring joint part (11) can be performed easily, the troublesome position alignment is also eliminated, and assemblability improves. In the present invention, it is preferable that the joint core portion (1) disposed in the region θ1 and the region θ2 is fixed by a burr portion (6) formed at an end portion of the joint core portion (1). Moreover, it is preferable that the joint core part (1) distribute | arranged to the area | region (theta) 3 and area | region (theta) 4 is fixed with the said burr part (6) or an adhesive agent. As in the first aspect, the joint core is continuously disposed between the region θ1 and the region θ2 and between the region θ3 and the region θ4, the region θ2 and the region θ3 are separated, and the region θ1 and the region By being separated from θ4, when the oil ring is assembled to the piston ring, local deformation of the coil portion generated around the piston ring joint portion and the coil portion joint portion can be prevented. Further, since the circumferential length of the joint core portion to be arranged is short, the weight can be reduced, and in addition, the followability of the piston ring can be improved and the oil consumption can be reduced.
本発明においては、コイル部とピストンリングとは、コイル部（２）の合口部であるコイル部合口部（２１）と、ピストンリング（１０）の合口部であるピストンリング合口部（１１）とが重ならないように配される。本発明において、重ならないように配されるとは、コイル部合口部(２１)とピストンリング合口部（１１）とのなす角θ０が１０°以上ある場合、すなわちコイル部合口部（２１）からピストンリング合口部（１１）までの角度が１０〜３５０°の範囲内の角度を有する場合をいう。本発明においては、この角度は強度面等から、９０〜２７０°の範囲内、中でも１６０〜２００°の範囲内であることが好ましい。なお、第１態様の場合、ピストンリング合口部(１１)とコイル部合口部(２１)とのなす角度θ０が上記範囲内である場合は、ジョイント芯部（１）はピストンリング合口部(１１)を中心に領域θ３および領域θ４に配される。その際、コイル部合口部(２１)とピストンリング合口部（１１）とのなす角θ０は、図１（ａ）のように略１８０°ではない場合もある。 In the present invention, the coil part and the piston ring include a coil part joint part (21) which is a joint part of the coil part (2) and a piston ring joint part (11) which is a joint part of the piston ring (10). Are arranged so as not to overlap. In the present invention, the term “arranged so as not to overlap” means that the angle θ0 formed by the coil part joint part (21) and the piston ring joint part (11) is 10 ° or more, that is, from the coil part joint part (21). The case where the angle to a piston ring joint part (11) has an angle in the range of 10-350 degrees is said. In the present invention, this angle is preferably in the range of 90 to 270 °, and more preferably in the range of 160 to 200 ° from the viewpoint of strength. In the case of the first mode, when the angle θ0 formed between the piston ring joint part (11) and the coil part joint part (21) is within the above range, the joint core part (1) is connected to the piston ring joint part (11 ) Around the region θ3 and the region θ4. At that time, the angle θ0 formed by the coil portion joint portion (21) and the piston ring joint portion (11) may not be approximately 180 ° as shown in FIG.
一方、コイル部の全周の長さの５６〜９８％の範囲内にジョイント芯部が配されている場合(第２態様)においては、上記領域θ１、領域θ２、領域θ３、および領域θ４に連続してジョイント芯部が配されており、ジョイント芯部の長さがコイル部の全周の長さの５６〜９８％の範囲内、中でも８０〜９８％の範囲内であり、かつ、上記コイル部合口部（２１）と、上記ピストンリング合口部（１１）とに上記ジョイント芯部（１）が配されていることが好ましい。ジョイント芯部の長さが上記範囲に満たないと、コイル部にジョイント芯部により補強されていない部分が生じ、組み付け時に局部的な変形が生じてしまう可能性がある。一方、長さが上記範囲を超えると、高温時に生じるジョイント芯部の熱膨張を吸収する空間がないためジョイント芯部が変形し、コイル部までも変形してしまう可能性がある。また、長さを上記範囲内にすることにより、運転中にジョイント芯部が折損した場合でも折損した部位が移動できる空間がないため、折損していない場合に近い状態で機能することができる。なお、上記において、コイル部の全周の長さとは、コイル部の径の中心を通る線の、円周方向の長さをいうものとする。 On the other hand, in the case where the joint core portion is disposed within the range of 56 to 98% of the entire circumference of the coil portion (second aspect), the region θ1, the region θ2, the region θ3, and the region θ4 are included. The joint core part is continuously arranged, the length of the joint core part is in the range of 56 to 98% of the entire circumference of the coil part, in particular in the range of 80 to 98%, and the above It is preferable that the joint core part (1) is arranged at the coil part joint part (21) and the piston ring joint part (11). If the length of the joint core portion is less than the above range, a portion that is not reinforced by the joint core portion occurs in the coil portion, and local deformation may occur during assembly. On the other hand, if the length exceeds the above range, there is no space for absorbing the thermal expansion of the joint core portion that occurs at a high temperature, so the joint core portion may be deformed, and even the coil portion may be deformed. In addition, by setting the length within the above range, even if the joint core part breaks during operation, there is no space where the broken part can move, so that it can function in a state close to that when it is not broken. In addition, in the above, the length of the perimeter of a coil part shall mean the length of the circumferential direction of the line which passes along the center of the diameter of a coil part.
本発明において、ジョイント芯部が少なくともコイル部合口部およびピストンリング合口部、またはコイル部の全周の長さの５６〜９８％の範囲内に配されるとは、コイルエキスパンダがピストンに組み付けられた（室温）状態で、オイルリングの円周方向にジョイント芯部が配されていない空間がある状態をいう。これは、オイルリングの円周方向の隙間が全くないようにジョイント芯部を配することは寸法精度の観点から困難であることに加え、高温環境下において生じるジョイント芯部の熱膨張を考慮したものである。 In the present invention, the joint expander is assembled to the piston when the joint core is disposed at least within the range of 56 to 98% of the length of the entire circumference of the coil part joint part and the piston ring joint part or the coil part. The state where there is a space where the joint core portion is not arranged in the circumferential direction of the oil ring in the (room temperature) state. This is because it is difficult from the viewpoint of dimensional accuracy to arrange the joint core so that there is no gap in the circumferential direction of the oil ring, and the thermal expansion of the joint core that occurs in a high temperature environment is considered. Is.
また、第２態様においても、コイル部とピストンリングとは、コイル部（２）の合口部であるコイル部合口部（２１）と、ピストンリング（１０）の合口部であるピストンリング合口部（１１）とが重ならないように配される。この際のピストンリング合口部(１１)とコイル部合口部(２１)とのなす角度θ０の数値等については、上記第１態様の記載と同様である。なお、上記θ０の値は、作業性や安定性の観点から１８０°付近であることが好ましい。 Moreover, also in a 2nd aspect, a coil part and a piston ring are a piston part joint part (21) which is a joint part of a coil part (2), and a joint part (21) which is a joint part of a piston ring (10). 11) is arranged so as not to overlap. In this case, the numerical value of the angle θ0 formed by the piston ring joint portion (11) and the coil portion joint portion (21) is the same as described in the first embodiment. The value of θ0 is preferably around 180 ° from the viewpoint of workability and stability.
本発明に用いられる上記ジョイント芯部の断面形状は、上記第１態様、第２態様のいずれにおいてもコイル部の内側の断面形状である円形状であることが好ましい。その際のジョイント芯部の径は、共に用いられるコイル部のコイルの内径に応じて適宜調整されることが好ましく、コイル部の内径の６０〜９０％の範囲内、中でも７０〜８０％の範囲内であることが好ましい。 The cross-sectional shape of the joint core portion used in the present invention is preferably a circular shape which is a cross-sectional shape inside the coil portion in both the first aspect and the second aspect. The diameter of the joint core at that time is preferably adjusted as appropriate according to the inner diameter of the coil of the coil used together, and is within the range of 60 to 90% of the inner diameter of the coil, and particularly within the range of 70 to 80%. It is preferable to be within.
上述したようなジョイント芯部を形成する材料は特に限定されるものではなく、例えば、ピアノ線などの硬鋼線材料等を用いることができる。またジョイント芯部を形成する材料は、上記コイル部に用いられる形状記憶合金の室温における剛性よりも高い方が望ましい。具体的な材料としてはＳＷＲＨ６２Ａ、ＳＷＲＨ６２Ｂ、ＳＷＲＨ６７Ａ、ＳＷＲＨ６７Ｂ材等を用いることが望ましい。 The material for forming the joint core as described above is not particularly limited, and for example, a hard steel wire material such as a piano wire can be used. The material forming the joint core part is preferably higher than the rigidity at room temperature of the shape memory alloy used for the coil part. As a specific material, it is desirable to use SWRH62A, SWRH62B, SWRH67A, SWRH67B material or the like.
上記ジョイント芯部のコイル部への挿入方法は特に限定されるものではないが、例えば、ジョイント芯部のかえり部（６）をコイルエキスパンダのジョイント芯部を軸に回転させ、かえり部（６）をコイル部に挿入するねじ込み式等が一般的である。また、ジョイント芯部は、ジョイント芯部とコイル部とを固定するための周り止め機能を有することが好ましく、例えば、ジョイント芯部の端部に図２（ａ）に示すかえり部（６）のような凸部を設け、それの凸部をコイル部（２）のねじ溝にはめ込む等することにより両者を固定することができる。 The method for inserting the joint core portion into the coil portion is not particularly limited. For example, the burr portion (6) of the joint core portion is rotated around the joint core portion of the coil expander as a shaft portion (6 ) Is generally inserted into the coil portion. Moreover, it is preferable that a joint core part has a rotation stop function for fixing a joint core part and a coil part, for example, the edge part of a joint core part of the burr part (6) shown to Fig.2 (a) is preferable. By providing such a convex part and fitting the convex part into the thread groove of the coil part (2), both can be fixed.
上記のようにジョイント芯部を固定する際、ジョイント芯部の合口の位置と、コイル部合口部（２１）の位置とが一致しないように固定されることが好ましい。また、ジョイント芯部の合口部およびコイル部合口部（２１）の位置が、共に用いられるピストンリング合口部（１１）の位置と一致しないようにすることが好ましく、また、コイル部合口部（２１）とピストンリング合口部（１１）は、図１（ａ）に示すように、互いにオイルリングの円周上の略１８０°反対側に位置することがより好ましい。この際ジョイント芯部は、円弧形状であることが好ましい。 When fixing the joint core part as described above, it is preferable that the joint core part is fixed so that the position of the joint part and the coil part joint part (21) do not coincide with each other. Moreover, it is preferable that the position of the joint part of the joint core part and the coil part joint part (21) does not coincide with the position of the piston ring joint part (11) used together, and the coil part joint part (21). ) And the piston ring joint portion (11) are more preferably located on the opposite sides of the circumference of the oil ring by about 180 °, as shown in FIG. At this time, the joint core is preferably arc-shaped.
図１などの上記説明においては、ジョイント芯部の線材の径は配される全ての箇所において同一の径として説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図３に例示するように、ジョイント芯部を部分的に線材の径を太く（５）、つまり、コイル部の内径よりわずかに細い径にしてコイル部の内側に密着させ、その他の箇所の線材の径を細くすることにより軽量化をすることも可能である。このようにジョイント芯部をできるだけ軽くすることによりピストンリングの追従性を向上し、オイル消費量を低減させることが可能である。 In the above description of FIG. 1 and the like, the diameter of the wire material of the joint core is described as the same diameter in all the places where it is disposed, but the present invention is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. 3, the joint core part is partially thickened (5), that is, slightly smaller than the inner diameter of the coil part, and is closely attached to the inside of the coil part. It is also possible to reduce the weight by reducing the diameter of the wire. Thus, by making the joint core as light as possible, it is possible to improve the followability of the piston ring and reduce the oil consumption.
２．コイル部
本発明のコイルエキスパンダに用いられるコイル部は、形状記憶合金からなる線材を用いて形成されている。このような形状記憶合金は、そのマルテンサイト変態温度よりも高い温度において、コイル部がその長手方向へ伸長するように記憶熱処理されているものである。
2. Coil part The coil part used for the coil expander of this invention is formed using the wire which consists of a shape memory alloy. Such a shape memory alloy is subjected to a memory heat treatment so that the coil portion extends in the longitudinal direction at a temperature higher than the martensitic transformation temperature.
形状記憶合金は、ある温度以下の温度において合金を変形させて荷重が除かれた後に、一定温度（例えば、Ｔｉ−Ｎｉ系では−１０℃〜１００℃）以上に加熱されることによってもとの形状に戻る特性である形状記憶効果を有している。このような、予め記憶させた形状に合金が戻る温度をマルテンサイト変態温度という。 The shape memory alloy is deformed at a temperature below a certain temperature and the load is removed, and then the shape memory alloy is heated to a certain temperature (for example, −10 ° C. to 100 ° C. in the Ti—Ni system) or more to thereby change It has a shape memory effect that is a characteristic that returns to shape. Such a temperature at which the alloy returns to a previously memorized shape is called a martensitic transformation temperature.
一般に、形状記憶合金は、室温では、マルテンサイト状態（Ｍ相）であり、高温ではオーステナイト状態（Ａ相）となる。このマルテンサイト状態からオーステナイト状態への変態を逆マルテンサイト変態といい、オーステナイト状態からマルテンサイト状態への変態をマルテンサイト変態という。このような変態が生じる温度を称して、以下、マルテンサイト変態温度とする。このマルテンサイト変態温度は、ある温度幅を持っており、示唆熱分析により吸熱反応および発熱反応のピークから求める。 In general, shape memory alloys are in a martensitic state (M phase) at room temperature and in an austenitic state (A phase) at high temperatures. This transformation from the martensite state to the austenite state is called reverse martensite transformation, and the transformation from the austenite state to the martensite state is called martensite transformation. The temperature at which such transformation occurs is hereinafter referred to as the martensitic transformation temperature. This martensitic transformation temperature has a certain temperature range, and is determined from the endothermic reaction and exothermic reaction peaks by suggestive thermal analysis.
本発明のコイルエキスパンダに用いられるコイル部は上述したような形状記憶合金を用いて形成することにより、エンジン内部の温度が上記マルテンサイト変態温度以下である運転開始時や低速回転時においては高速回転時よりも低い張力を発現し、マルテンサイト変態温度以上である高速回転時にはより強い張力を発現するように設計されたものである。 The coil portion used in the coil expander of the present invention is formed by using the shape memory alloy as described above, so that the engine internal temperature is lower than the martensitic transformation temperature or higher at the start of operation or during low speed rotation. It is designed to express a lower tension than during rotation and to develop a stronger tension during high-speed rotation that is higher than the martensite transformation temperature.
本発明に用いられるコイル部を形成する形状記憶合金としては、上述したような形状記憶効果を有するものであれば特に限定されるものではない。用いることができる形状記憶合金の例としては、Ｔｉ−Ｎｉ系、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ系等を挙げることができる。中でも、強度、耐疲労、耐食性の観点から、本発明においてはＴｉ−Ｎｉ系が好ましく、特には、Ｔｉ−Ｎｉ系の形状記憶合金が好ましく、Ｔｉ−Ｎｉ系の形状記憶合金を使用した場合、その比率はＴｉ−５０原子％Ｎｉ〜Ｔｉ−５１原子％Ｎｉであることが好ましい。 The shape memory alloy forming the coil portion used in the present invention is not particularly limited as long as it has a shape memory effect as described above. Examples of shape memory alloys that can be used include Ti—Ni, Cu—Zn—Al, and Fe—Mn—Si. Among them, from the viewpoint of strength, fatigue resistance, and corrosion resistance, Ti-Ni system is preferable in the present invention, in particular, a Ti-Ni-based shape memory alloy is preferable, and when a Ti-Ni-based shape memory alloy is used, The ratio is preferably Ti-50 atomic% Ni to Ti-51 atomic% Ni.
本発明に用いられる形状記憶合金のマルテンサイト変態温度は特に限定されるものではないが、−１０℃〜２００℃の範囲内であることが好ましい。中でも、例えばＴｉ−Ｎｉ系の形状記憶合金の場合は、−１０℃〜１００℃の範囲内、中でも３０℃〜９０℃の範囲内であることが好ましい。マルテンサイト変態温度を上記範囲内にすることにより上記コイル部の張力をあらゆる運転状態において良好に保つことができるからである。なお、このようなマルテンサイト変態温度は、形状記憶合金の組成や形状記憶合金を製造する際の熱処理等により変化させることができる。 Although the martensitic transformation temperature of the shape memory alloy used for this invention is not specifically limited, It is preferable to exist in the range of -10 degreeC-200 degreeC. In particular, for example, in the case of a Ti—Ni-based shape memory alloy, it is preferably in the range of −10 ° C. to 100 ° C., more preferably in the range of 30 ° C. to 90 ° C. This is because, by setting the martensitic transformation temperature within the above range, the tension of the coil portion can be maintained well in all operating states. Such a martensitic transformation temperature can be changed by a composition of the shape memory alloy, a heat treatment in manufacturing the shape memory alloy, or the like.
また、本発明においてコイル部の張力は特に限定されるものではないが、マルテンサイト変態前において、例えば共に用いられるオイルリングの高さが２ｍｍ以下の薄型化されたものである場合、３Ｎ〜２０Ｎの範囲内、中でも３Ｎ〜１０Ｎの範囲内であることが好ましい。マルテンサイト変態前、つまりマルテンサイト変態温度以下の温度においては、エンジンは暖機状態にあり、徐々にエンジン内部の温度が上昇している段階にあり、上記範囲内の張力を有するコイルエキスパンダであれば、機関の始動性を向上させることができるからである。 Further, in the present invention, the tension of the coil portion is not particularly limited. However, before the martensite transformation, for example, when the height of the oil ring used together is reduced to 2 mm or less, 3N to 20N It is preferable that it is in the range of 3N-10N among these. Before the martensitic transformation, that is, at a temperature lower than the martensitic transformation temperature, the engine is in a warm-up state, and the temperature inside the engine is gradually rising, and a coil expander having a tension within the above range is used. This is because the engine startability can be improved.
さらに、マルテンサイト変態後の張力はオイルリングの機能を損なうことがない程度であれば特に限定はされないが、例えば共に用いられるオイルリングの高さが２ｍｍ以下の薄型化されたものである場合、３Ｎ〜３０Ｎの範囲内、中でも３Ｎ〜２０Ｎの範囲内であることが好ましい。一般的に、フリクションの低減には面圧を低くすることが有効であるが、コイルエキスパンダのマルテンサイト変態後における張力を上記範囲内に調整することにより、フリクションの低減を実現でき、燃費の向上を図ることができるからである。また、上記範囲内の張力を発現することにより、コイルエキスパンダのマルテンサイト変態後における追従性をより一層向上することができる。 Furthermore, the tension after the martensitic transformation is not particularly limited as long as it does not impair the function of the oil ring, but for example, when the height of the oil ring used together is 2 mm or less, It is preferable to be within the range of 3N to 30N, particularly within the range of 3N to 20N. In general, it is effective to reduce the surface pressure to reduce friction, but by adjusting the tension after the martensitic transformation of the coil expander within the above range, friction can be reduced and fuel efficiency can be reduced. This is because improvement can be achieved. Moreover, the followability after the martensitic transformation of the coil expander can be further improved by expressing the tension within the above range.
本発明においては、コイル部の径は特に限定されるものではなく、一般的な寸法において用いることができる。例えば、共に用いるオイルリングの高さが２ｍｍ以下の薄型化されたオイルリングの場合、０．３ｍｍ〜１．８ｍｍの範囲内、中でも０．３ｍｍ〜１．４ｍｍの範囲内であることが好ましい。コイル部の径を上記範囲内にした場合、コイル部のピッチは０．３ｍｍ〜１．８ｍｍの範囲内、中でも０．３ｍｍ〜１．４ｍｍの範囲内にほぼ規定される。また、ピッチは、均一であることが好ましい。 In the present invention, the diameter of the coil portion is not particularly limited and can be used in general dimensions. For example, in the case of a thin oil ring having a height of 2 mm or less used together, it is preferably within a range of 0.3 mm to 1.8 mm, and more preferably within a range of 0.3 mm to 1.4 mm. When the diameter of the coil portion is within the above range, the pitch of the coil portion is substantially defined within the range of 0.3 mm to 1.8 mm, particularly within the range of 0.3 mm to 1.4 mm. The pitch is preferably uniform.
なお、ここでいうコイル部の径とは、コイルエキスパンダの径方向における長さのうち、最も外側の長さを意味しており、具体的には、図４に示すｄをいう。また、ピッチとは、コイル部の線材一回転における、線材の中心から隣り合う線材の中心までの長さをいうものとする。具体的には、図４に示すように、ＡからＢまでの一回転において、Ａの位置における線材の中心からＢの位置における線材の中心までの間隔ｐをいうものとする。 In addition, the diameter of a coil part here means the outermost length among the lengths in the radial direction of a coil expander, and specifically refers to d shown in FIG. The pitch means the length from the center of the wire to the center of the adjacent wire in one rotation of the wire of the coil portion. Specifically, as shown in FIG. 4, in one rotation from A to B, an interval p from the center of the wire at the position A to the center of the wire at the position B is assumed.
さらに、上記コイル部は、図５に示す断面略異形線形状、および図６に示す丸線形状を用い形成することが好ましい。断面を略異形線形状（矩形状）にすることにより薄幅化されたオイルリングの内周溝に設置可能な程度にコイル部の径を小さくした場合でも、コイル部が充分な張力を発現することができる。 Furthermore, it is preferable that the coil portion is formed using a substantially irregular line shape in cross section shown in FIG. 5 and a round line shape shown in FIG. Even when the diameter of the coil portion is reduced to such an extent that it can be installed in the inner circumferential groove of the oil ring that has been thinned by making the cross section into a substantially irregular shape (rectangular shape), the coil portion exhibits sufficient tension. be able to.
また、コイル部を形成する線材の厚さは特に限定されるものではなく、一般的な厚さの線材を用いることができる。例えば、共に用いられるオイルリングの高さが２ｍｍ以下の薄幅化されたオイルリングである場合は、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内、中でも０．２５ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲内であることが好ましい。厚さが上記範囲に満たないと、コイルエキスパンダとしてのバネの反力が弱くなり、充分な張力が得られない可能性があり、上記範囲を超えると、コイル部の径を所望の範囲内にできない可能性がある。 Moreover, the thickness of the wire which forms a coil part is not specifically limited, A wire with a general thickness can be used. For example, when the oil ring used together is a thin oil ring with a height of 2 mm or less, it is within the range of 0.2 mm to 0.5 mm, and particularly within the range of 0.25 mm to 0.3 mm. It is preferable. If the thickness is less than the above range, the reaction force of the spring as the coil expander is weakened, and there is a possibility that sufficient tension may not be obtained. May not be possible.
なお、ここでいうコイル部を形成する線材の厚さとは、異形線の場合、線材がコイル状に巻かれた状態でのコイル部の径方向における線材の長さをいうものとする。また、コイル部を形成する線材の幅とは、コイル部の軸方向における線材の長さをいうものとする。具体的には、本発明に用いられるコイル部を長手方向に切断した概略断面図を例示する図５に示すように、線材の断面形状３０において、コイル部の径方向ｘにおける長さが線材の厚さ３１であり、コイル部の軸方向ｙにおける長さが線材の幅３２である。
In addition, the thickness of the wire which forms a coil part here shall mean the length of the wire in the radial direction of a coil part in the state by which the wire was wound by the coil shape in the case of a deformed wire. The width of the wire forming the coil portion refers to the length of the wire in the axial direction of the coil portion. Specifically, as shown in FIG. 5 exemplifying a schematic cross-sectional view in which the coil portion used in the present invention is cut in the longitudinal direction, the length in the radial direction x of the coil portion is the length of the wire in the
上記コイル部を形成する線材の断面形状等は特に限定されるものではないが、断面形状における厚さと幅との比率が１：１〜１：４の範囲内、中でも１：２〜１：３．５の範囲内、特に１：２．５〜１：３の範囲内であることが好ましい。比率が上記範囲に満たない場合は、コイルエキスパンダを作製する際に、所望のピッチにおいて隣り合う線材同士間の空隙が狭くなり、所定の曲率で曲げることが困難となる可能性がある。一方、比率が上記範囲を超えると、所望のピッチにおいて隣り合う線材同士間に形成される空隙が広くなり、充分な張力を得ることができない可能性がある。なお、丸線形状については、線材の厚さは、図６に示す径７の値とし、線材のピッチは図６に示すＰとする。
The cross-sectional shape and the like of the wire material forming the coil part are not particularly limited, but the ratio of the thickness and the width in the cross-sectional shape is in the range of 1: 1 to 1: 4, particularly 1: 2 to 1: 3. .5, particularly within the range of 1: 2.5 to 1: 3. When the ratio is less than the above range, when producing a coil expander, a gap between adjacent wires at a desired pitch becomes narrow, and it may be difficult to bend with a predetermined curvature. On the other hand, if the ratio exceeds the above range, a gap formed between adjacent wires at a desired pitch becomes wide, and sufficient tension may not be obtained. As for the round wire shape, the thickness of the wire is the value of the
本発明においては、上述したコイル部を形成する線材をコイル状に巻く方法としては、線材の断面形状における長辺側がコイル部の周方向を形成するように巻くことが好ましい。このような巻き方が、コイル部の径を最も小さくし、かつバネとしての反力を十分に発現することができるため、所望の張力を得ることができるからである。 In the present invention, as a method of winding the wire material forming the coil portion described above into a coil shape, it is preferable to wind the wire so that the long side in the cross-sectional shape of the wire material forms the circumferential direction of the coil portion. This is because such a winding method makes it possible to obtain the desired tension because the diameter of the coil portion can be minimized and the reaction force as a spring can be sufficiently expressed.
３．形状記憶合金コイルエキスパンダ
本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダには、上述したように、ジョイント芯部がコイル部合口部周辺、及びピストンリング合口部周辺に配されるケースや、コイル部のほぼ全周にジョイント芯部が配されるケースがある。ジョイント芯部を、コイル部の一部のみではなく、コイル部合口部周辺、及びピストンリング合口部周辺、または、ほぼ全周に配することにより、コイルエキスパンダのピストンへの組み付け時に生じるコイル部の変形を防止することができ、可変張力リングとしてあらゆる運転条件下において最適な張力を発現することができる。
3. Shape Memory Alloy Coil Expander As described above, the shape memory alloy coil expander of the present invention includes a case where the joint core portion is arranged around the coil portion joint portion and the piston ring joint portion, There is a case where the joint core is arranged all around. Coil parts generated when the coil expander is assembled to the piston by arranging the joint core part not only in a part of the coil part but around the coil part joint part and the piston ring joint part or almost all the circumference. As a variable tension ring, optimal tension can be expressed under all operating conditions.
本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダは、２ピースオイルリング、３ピースオイルリング、４ピースオイルリング等、エキスパンダを用いるオイルリングであれば用いることができる。このような本発明のコイルエキスパンダの製造方法は特に限定されるものではなく、一般的な方法により製造することができる。また、コイル部合口部の巻き方は、特に限定されるものではなく、密着巻き、または巻取りのいずれであってもよい。 The shape memory alloy coil expander of the present invention can be used as long as it is an oil ring using an expander, such as a two-piece oil ring, a three-piece oil ring, or a four-piece oil ring. The manufacturing method of such a coil expander of this invention is not specifically limited, It can manufacture by a general method. Moreover, the winding method of a coil part joint part is not specifically limited, Either close_contact | adherence winding or winding may be sufficient.
Ｂ．形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材
次に、本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材について説明する。
本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材は、形状記憶合金を用いて形成されたコイル部（２）と、上記コイル部の中心部に配されるジョイント芯部（１）とを有し、ピストンリングをその径方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダに配される形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材であって、
上記ジョイント芯材は、共に用いられる上記コイル部の全周とほぼ等しい長さを有することを特徴とするものである。
B. Next, the joint core material for shape memory alloy coil expander of the present invention will be described.
The joint core material for shape memory alloy coil expander of the present invention has a coil part (2) formed using a shape memory alloy and a joint core part (1) arranged at the center of the coil part. And a joint core material for a shape memory alloy coil expander arranged in a coil expander that presses and urges the piston ring radially outward.
The joint core material has a length substantially equal to the entire circumference of the coil portion used together.
本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材を用いることにより、室温においては剛性が低いためピストンへの組み付け困難である形状記憶合金コイルエキスパンダの剛性を向上することができる。そのため、組み付け作業も容易になり、組み付けの際のピストンリング合口部を閉じる際に受ける応力によりコイルエキスパンダが変形するなどの不具合も防止することができる。 By using the joint core material for the shape memory alloy coil expander of the present invention, the rigidity of the shape memory alloy coil expander, which is difficult to assemble to the piston because the rigidity is low at room temperature, can be improved. Therefore, the assembling work is facilitated, and problems such as deformation of the coil expander due to the stress received when closing the piston ring joint portion during assembling can be prevented.
上述したような本発明の形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材については、上記「Ａ．形状記憶合金コイルエキスパンダ」の「１．ジョイント芯部」の記載と同様であるのでここでの説明は省略する。なお、ジョイント芯部の線材の径についても「１．ジョイント芯部」の記載と同様であり、図３のようにジョイント芯部を部分的に複数箇所の径が太く（５）、その他の箇所の径が細くてもよい。このようにジョイント芯部を軽量化することにより、ピストンリングの追従性を向上し、オイル消費量を低減させることができる。 The joint core material for the shape memory alloy coil expander of the present invention as described above is the same as that described in “1. Joint core portion” of “A. Shape memory alloy coil expander”, and will be described here. Is omitted. The diameter of the wire material of the joint core part is the same as that described in “1. Joint core part”. As shown in FIG. 3, the joint core part is partially thick in diameter (5), and other parts. The diameter may be small. By reducing the weight of the joint core in this manner, the followability of the piston ring can be improved and the oil consumption can be reduced.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下に実施例および比較例を示して本発明をさらに具体的に説明する。
[実施例１]
直径０．３ｍｍのジョイント芯部と、断面略異形線形状（矩形状）であり、下記寸法を有するコイル部とを有する形状記憶合金コイルエキスパンダと、下記の寸法を有するピストンリングとを用いて、ジョイント芯部を配する位置および範囲を下記表１に示すように変化させ（実施例１−１〜１−４、比較例１−１〜１−４）、形状記憶合金のマルテンサイト変態後のフリクションを測定した。この際、形状記憶合金はＴｉ−Ｎｉ系合金（Ｔｉ−５０〜５１原子％Ｎｉ合金）を用いた。
コイル部の寸法
・コイル線材厚さ（３１）：０．３５ｍｍ
・コイル線材幅（３２）：０．８５ｍｍ
・コイル部径（ｄ）：１．１ｍｍ
・コイル部ピッチ（ｐ）：１．１ｍｍ
ピストンリングの寸法（ＪＩＳＢ８０３２に示される標記）
・ピストンリング径（Φｄ１）：７１ｍｍ
・ピストンリング高さ（ｈ１）：２ｍｍ
・ａ１：２ｍｍ
・ａ１２：２．６５ｍｍ
・ｈ５：０．２ｍｍ
・通油孔（楕円形状）：０．４×１．４ｍｍ
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
[Example 1]
Using a shape memory alloy coil expander having a joint core portion with a diameter of 0.3 mm, a coil portion having a substantially irregular line shape (rectangular shape) and having the following dimensions, and a piston ring having the following dimensions Then, the position and range where the joint core is disposed are changed as shown in Table 1 below (Examples 1-1 to 1-4, Comparative Examples 1-1 to 1-4), and after the martensitic transformation of the shape memory alloy The friction was measured. At this time, a Ti—Ni alloy (Ti-50 to 51 atomic% Ni alloy) was used as the shape memory alloy.
Coil part dimensions / coil wire thickness (31): 0.35 mm
-Coil wire width (32): 0.85mm
-Coil part diameter (d): 1.1 mm
-Coil part pitch (p): 1.1 mm
Piston ring dimensions (notation shown in JISB8032)
・ Piston ring diameter (Φd1): 71mm
・ Piston ring height (h1): 2mm
・ A1: 2mm
・ A12: 2.65mm
・ H5: 0.2mm
・ Oil passage hole (elliptical shape): 0.4 × 1.4mm
なお、下記表１において、「Ａタイプ」とは、図７（ａ）に例示するように、ジョイント芯部が領域θ１から領域θ４までの全ての領域に配されており、領域θ１、領域θ２、領域θ３、および領域θ４に連続的に配されているものとし、上記説明において第２態様として説明された形状記憶合金コイルエキスパンダがこれに該当する。また、「Ｂタイプ」とは、図７（ｂ）に例示するように、ジョイント芯部が領域θ１から領域θ２、及び領域θ３から領域θ４に配されており、上記領域θ２と領域θ３とが離間しており、かつ、領域θ１と領域θ４とが離間しているものとし、上記説明において、第１態様として説明された形状記憶合金コイルエキスパンダに該当する。上記各領域の角度に関する詳細な数値は下記表の「θ１」〜「θ４」の欄に示す通りであり、「θ０」の欄の数値は図１（ａ）に示す「θ０」の角度を表している。 In Table 1 below, “A type” means that the joint core portion is arranged in all regions from the region θ1 to the region θ4, as illustrated in FIG. The shape memory alloy coil expander described as the second aspect in the above description is assumed to be continuously arranged in the region θ3 and the region θ4. In the “B type”, as illustrated in FIG. 7B, the joint cores are arranged from the region θ1 to the region θ2, and from the region θ3 to the region θ4, and the region θ2 and the region θ3 are It is assumed that the region θ1 and the region θ4 are separated from each other, and corresponds to the shape memory alloy coil expander described as the first aspect in the above description. Detailed numerical values relating to the angles of the respective regions are as shown in the columns “θ1” to “θ4” in the following table, and the numerical values in the “θ0” column represent the angles of “θ0” shown in FIG. ing.
さらに、「合計」とは、上記Ａタイプの実施例および比較例に関して、領域θ１、領域θ２、領域θ３、および領域θ４に連続的に配されたジョイント芯部の長さを、コイル部の全周（３６０°）に対する角度(°)で表したものである。また、「比率」とは、上記ジョイント芯部の長さを、コイル部の全周を１００としたときの割合をパーセントで表したものである。 Further, “total” refers to the length of the joint core portion continuously arranged in the region θ1, the region θ2, the region θ3, and the region θ4 in relation to the A type example and the comparative example. This is expressed as an angle (°) with respect to the circumference (360 °). Further, the “ratio” is the percentage of the length of the joint core part when the entire circumference of the coil part is 100.
なお、フリクションの測定には、実施例、比較例ともに第１圧力リング、および第２圧力リングの全てに同一仕様を用いた。ピストンリングをピストンにセットし、形状記憶合金コイルエキスパンダをマルテンサイト変態温度より高い温度まで加熱して、単体試験機によりフリクションの測定を行なった。実施例１−１のコイルエキスパンダを用いた際のフリクション（８０℃）を１００としたときの、実施例１−１〜１−４、および比較例１−１〜１−４のフリクションのグラフを図８に示す。 For the measurement of friction, the same specification was used for all of the first pressure ring and the second pressure ring in both the examples and comparative examples. The piston ring was set on the piston, the shape memory alloy coil expander was heated to a temperature higher than the martensitic transformation temperature, and the friction was measured by a single tester. Graph of friction of Examples 1-1 to 1-4 and Comparative Examples 1-1 to 1-4 when the friction (80 ° C.) when using the coil expander of Example 1-1 is set to 100 Is shown in FIG.
表１に示すような、コイル部の全周の長さの５６〜９８％にジョイント芯部が配されている態様である実施例１−１〜１−３では、図８に示すように変態後のフリクションは好ましい範囲内の値である。それに対し、比較例１−４のようにコイル部の全周の長さの５３％にジョイント芯部が配されている態様では、コイル部合口部、およびコイル部合口部の略１８０°反対側に位置するピストンリング合口部にかかるジョイント芯部の長さが短く、組付け時にコイルエキスパンダが変形してしまうため、好ましい値のフリクションが得られない。 In Examples 1-1 to 1-3 in which the joint core part is arranged in 56 to 98% of the entire circumference of the coil part as shown in Table 1, as shown in FIG. The subsequent friction is a value within the preferred range. On the other hand, in the aspect in which the joint core part is arranged at 53% of the entire circumference of the coil part as in Comparative Example 1-4, the coil part joint part and the coil part joint part approximately 180 ° opposite to each other. Since the length of the joint core portion over the piston ring joint portion located in the position is short and the coil expander is deformed at the time of assembly, a preferable value of friction cannot be obtained.
また、コイル部合口部周辺の領域θ１、領域θ２、ピストンリング合口部周辺の領域θ３、および領域θ４にジョイント芯部を配した態様である実施例１−４においても、フリクションは好ましい範囲内の値である。それに対し、領域θ１、領域θ２、領域θ３、または領域θ４の角度が１０°未満の態様である比較例１−１および比較例１−２においては、好ましい値のフリクションが得られない。これは、特に領域θ３および領域θ４の角度が小さいことの影響であると考えられる。上記比較例１−１および比較例１−２におけるフリクションの値は、コイル部合口部周辺の領域θ１および領域θ２にのみジョイント芯部を配した態様である比較例１−３におけるフリクションの値とほぼ同じであり、好ましい値のフリクションは得られていない。 Also, in Example 1-4, which is a mode in which the joint core portion is arranged in the region θ1, the region θ2, the region around the piston ring joint portion, and the region θ4 around the coil portion joint portion, the friction is within a preferable range. Value. On the other hand, in Comparative Example 1-1 and Comparative Example 1-2 in which the angle of the region θ1, the region θ2, the region θ3, or the region θ4 is less than 10 °, a preferable value of friction cannot be obtained. This is considered to be the influence of the small angles of the region θ3 and the region θ4. The friction values in Comparative Example 1-1 and Comparative Example 1-2 are the friction values in Comparative Example 1-3 in which the joint core portion is disposed only in the region θ1 and the region θ2 around the coil portion joint portion. It is almost the same, and a preferable value of friction is not obtained.
［実施例２］
断面丸線形状であり、下記寸法を有するコイル部を用い、ジョイント芯部を配する位置および範囲を下記表２に示すように変化させ（実施例２−１〜２−４、比較例２−１〜２−４）、実施例１と同様の方法で形状記憶合金のマルテンサイト変態後のフリクションを測定した。なお、ピストンリング、およびジョイント芯部については、実施例１と同様のものを用いた。
[Example 2]
Using a coil part having a round cross-sectional shape and the following dimensions, the position and range where the joint core part is arranged are changed as shown in Table 2 below (Examples 2-1 to 2-4, Comparative Example 2- 1-2-4) The friction after the martensitic transformation of the shape memory alloy was measured in the same manner as in Example 1. In addition, the same thing as Example 1 was used about the piston ring and the joint core part.
なお、フリクションの測定には、実施例、比較例ともに第１圧力リング、および第２圧力リングの全てに同一仕様を用いた。ピストンリングをピストンにセットし、形状記憶合金コイルエキスパンダをマルテンサイト変態温度より高い温度まで加熱して、単体試験機によりフリクションの測定を行なった。実施例２−１のコイルエキスパンダを用いた際のフリクション（８０℃）を１００としたときの、実施例２−１〜２−４、および比較例２−１〜２−４のフリクションのグラフを図９に示す。 For the measurement of friction, the same specification was used for all of the first pressure ring and the second pressure ring in both the examples and comparative examples. The piston ring was set on the piston, the shape memory alloy coil expander was heated to a temperature higher than the martensitic transformation temperature, and the friction was measured by a single tester. Graph of friction of Examples 2-1 to 2-4 and Comparative Examples 2-1 to 2-4 when the friction (80 ° C.) when using the coil expander of Example 2-1 is set to 100 Is shown in FIG.
コイル部の寸法
・コイル線材径（４０）：０．５ｍｍ
・コイル部径（ｄ）：１．４ｍｍ
・コイル部ピッチ（ｐ）：１．４ｍｍ
Coil part dimensions / coil wire diameter (40): 0.5 mm
・ Coil diameter (d): 1.4mm
-Coil part pitch (p): 1.4 mm
なお、上記表２中の用語に関しては、上記表１と同様である。
表２に示すような、コイル部の全周の長さの５６〜９８％にジョイント芯部が配されている態様である実施例２−１〜２−３では、図９に示すように変態後のフリクションは好ましい範囲内の値である。それに対し、比較例２−４のようにコイル部の全周の長さの５３％にジョイント芯部が配されている態様では、コイル部合口部、およびコイル部合口部の略１８０°反対側に位置するピストンリング合口部にかかるジョイント芯部の長さが短く、組付け時にコイルエキスパンダが変形してしまうため、好ましい値のフリクションが得られない。
The terms in Table 2 above are the same as in Table 1 above.
As shown in Table 2, in Examples 2-1 to 2-3, in which the joint core portion is arranged in 56 to 98% of the entire circumference of the coil portion, as shown in FIG. The subsequent friction is a value within the preferred range. On the other hand, in the aspect in which the joint core part is arranged at 53% of the entire circumference of the coil part as in Comparative Example 2-4, the coil part joint part and the coil part joint part are approximately 180 ° opposite to each other. Since the length of the joint core portion over the piston ring joint portion located in the position is short and the coil expander is deformed at the time of assembly, a preferable value of friction cannot be obtained.
また、コイル部合口部周辺の領域θ１、領域θ２、ピストンリング合口部周辺の領域θ３、および領域θ４にジョイント芯部を配した態様である実施例２−４においても、フリクションは好ましい範囲内の値である。それに対し、領域θ１、領域θ２、領域θ３、または領域θ４の角度が１０°未満の態様である比較例２−１および比較例２−２においては、好ましい値のフリクションが得られない。これは、特に領域θ３および領域θ４の角度が小さいことの影響であると考えられる。上記比較例２−１および比較例２−２におけるフリクションの値は、コイル部合口部周辺の領域θ１および領域θ２にのみジョイント芯部を配した態様である比較例２−３におけるフリクションの値とほぼ同じであり、好ましい値のフリクションは得られていない。 Also, in Example 2-4 in which the joint core portion is disposed in the region θ1, the region θ2, the region around the piston ring joint portion, and the region θ4 around the coil portion joint portion, the friction is within a preferable range. Value. On the other hand, in Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2 in which the angle of the region θ1, the region θ2, the region θ3, or the region θ4 is less than 10 °, a preferable value of friction cannot be obtained. This is considered to be the influence of the small angles of the region θ3 and the region θ4. The friction values in Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2 are the friction values in Comparative Example 2-3, which is an aspect in which the joint core is disposed only in the region θ1 and the region θ2 around the coil portion joint portion. It is almost the same, and a preferable value of friction is not obtained.
１ … ジョイント芯部
２ … コイル部
３ … 形状記憶合金コイルエキスパンダ
７ … 線材の径
１１ … ピストンリング合口部
２１ … コイル部合口部
３０ … 線材の断面形状
３１ … 線材の厚さ
３２ … 線材の幅
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記コイル部と前記ピストンリングとは、前記コイル部（２）の合口部であるコイル部合口部（２１）と、前記ピストンリング（１０）の合口部であるピストンリング合口部（１１）とが重ならないように配されており、
前記コイル部合口部（２１）と、前記ピストンリング（１０）が形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ１、他方の領域を領域θ２とし、前記ピストンリング合口部（１１）と、前記ピストンリングが形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ３、他方の領域を領域θ４としたとき、
前記ジョイント芯部が、前記コイル部の前記領域θ１および領域θ２、かつ、領域θ３および領域θ４の領域内に配されており、
前記領域θ１〜領域θ４が、それぞれ１０°以上であることを特徴とする形状記憶合金コイルエキスパンダ。 Piston ring (10) having a coil part (2) used for a variable tension piston ring and formed using a shape memory alloy, and a joint core part (1) arranged at the center of the coil part Is a shape memory alloy coil expander (3) that presses and urges outward in the radial direction,
The coil part and the piston ring include a coil part joint part (21) which is a joint part of the coil part (2) and a piston ring joint part (11) which is a joint part of the piston ring (10). It is arranged not to overlap,
One region arranged on the left and right in the circumferential direction around a line connecting the coil portion joint portion (21) and the center point of the circle formed by the piston ring (10) is a region θ1, and the other region is a region θ2. One region arranged on the left and right in the circumferential direction around a line connecting the piston ring joint portion (11) and the center point of the circle formed by the piston ring is a region θ3, and the other region is a region θ4. When
The joint core portion is disposed in the region θ1 and region θ2 and the region θ3 and region θ4 of the coil portion,
The shape memory alloy coil expander, wherein each of the regions θ1 to θ4 is 10 ° or more.
前記領域θ３および領域θ４に配されたジョイント芯部の固定方法は、前記かえり部（６）によるもの、または、接着剤によるものであることを特徴とする請求項１に記載の形状記憶合金コイルエキスパンダ。 The method of fixing the joint core portion (1) arranged in the region θ1 and the region θ2 is by a burr portion (6) formed at the end of the joint core portion (1), and
The shape memory alloy coil according to claim 1, wherein a method of fixing the joint core portion disposed in the region θ3 and the region θ4 is by the burr portion (6) or by an adhesive. Expander.
前記コイル部と前記ピストンリングとは、前記コイル部（２）の合口部であるコイル部合口部（２１）と、前記ピストンリング（１０）の合口部であるピストンリング合口部（１１）とが重ならないように配されており、
前記コイル部合口部（２１）と、前記ピストンリング（１０）が形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ１、他方の領域を領域θ２とし、前記ピストンリング合口部（１１）と、前記ピストンリングが形成する円の中心点とを結ぶ線を中心として周方向左右に配された一方の領域を領域θ３、他方の領域を領域θ４としたとき、
前記コイル部の前記領域θ１、領域θ２、領域θ３、および領域θ４に連続して前記ジョイント芯部が配されており、
前記ジョイント芯部（１）の長さが、前記コイル部（２）の全周の長さの５６〜９８％の範囲内であり、前記領域θ１、領域θ２、領域θ３、および領域θ４が１０°以上配され、かつ、
前記コイル部合口部（２１）と、前記ピストンリング合口部（１１）とに前記ジョイント芯部（１）が配されていることを特徴とする形状記憶合金コイルエキスパンダ。 A piston ring having a coil part (2) used for a variable tension piston ring and formed using a shape memory alloy, and a joint core part (1) arranged at the center part of the coil part (2). (10) is a shape memory alloy coil expander (3) that presses and urges radially outward in the radial direction;
The coil part and the piston ring include a coil part joint part (21) which is a joint part of the coil part (2) and a piston ring joint part (11) which is a joint part of the piston ring (10). It is arranged not to overlap,
One region arranged on the left and right in the circumferential direction around a line connecting the coil portion joint portion (21) and the center point of the circle formed by the piston ring (10) is a region θ1, and the other region is a region θ2. One region arranged on the left and right in the circumferential direction around a line connecting the piston ring joint portion (11) and the center point of the circle formed by the piston ring is a region θ3, and the other region is a region θ4. When
The joint core portion is arranged continuously to the region θ1, the region θ2, the region θ3, and the region θ4 of the coil portion,
The length of the joint core (1) is in the range of 56 to 98% of the total circumference of the coil (2), and the area θ1, the area θ2, the area θ3, and the area θ4 are 10 More than °, and
The shape memory alloy coil expander, wherein the joint core portion (1) is disposed in the coil portion joint portion (21) and the piston ring joint portion (11).
前記ジョイント芯材は、共に用いられる前記コイル部の全周とほぼ等しい長さを有することを特徴とする形状記憶合金コイルエキスパンダ用ジョイント芯材。 It has a coil part (2) formed using a shape memory alloy and a joint core part (1) arranged at the center part of the coil part (2), and the piston ring (10) is radially outside A joint core for a shape memory alloy coil expander disposed on a coil expander that presses and biases
The joint core material for a shape memory alloy coil expander, wherein the joint core material has a length substantially equal to the entire circumference of the coil portion used together.
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|---|---|---|---|---|
| JP2008069884A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | Combined oil ring |
| EP2220385A1 (en) * | 2007-11-14 | 2010-08-25 | Maricap OY | Lock ring |
| WO2016143671A1 (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-15 | Ｋｙｂ株式会社 | Braking device |
-
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008069884A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | Combined oil ring |
| EP2220385A1 (en) * | 2007-11-14 | 2010-08-25 | Maricap OY | Lock ring |
| EP2220385A4 (en) * | 2007-11-14 | 2012-02-15 | Maricap Oy | Lock ring |
| US8366368B2 (en) | 2007-11-14 | 2013-02-05 | Maricap Oy | Lock ring |
| WO2016143671A1 (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-15 | Ｋｙｂ株式会社 | Braking device |
| JP2016169771A (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | Ｋｙｂ株式会社 | Brake device |
| CN107407361A (en) * | 2015-03-11 | 2017-11-28 | Ｋｙｂ株式会社 | Brake apparatus |
| US10161466B2 (en) | 2015-03-11 | 2018-12-25 | Kyb Corporation | Brake device |
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