JP2015503072A - リング・ブランクから形成されたピストン・リング - Google Patents

Abstract

ピストン・リングは、リング・ブランク、たとえば、概して平行であり内周面および外周面の間に設けられる上面および下面を含む横断面の輪郭を有するワイヤから形成される。横断面の輪郭はまた、ノーズ領域を含む下面の外部にフック領域を含む。ノーズ領域には、たとえば、単一の、概して平面の研削表面を有する下面で実行された研削作業がノーズ領域も研削するように、可能な限り鋭利な半径が設けられ、それにより、ノーズ領域を切頂し、付加的な機械加工作業を実行する必要なく、ノーズ領域の鋭利化を高める。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年１２月１４日に出願された米国特許仮出願第６１／５７０，６１６号および２０１２年１２月４日に出願された米国実用特許出願第１３／６９３，４７２号の利益を主張するものであり、その開示内容が参照によりその全体において明示的に本願に組み込まれる。

本開示は概してピストン・リングに関し、さらに具体的には、リング・ブランク、たとえば、改良された断面形状を有するワイヤを用いて形成されたピストン・リングに関する。

ピストンは、内燃機関のシリンダ内で往復運動し、シリンダの燃焼室内でガスなどの流体を圧縮する。これらの圧縮された流体はその後、発火して燃焼室内で膨張し、それによりピストンを強制的に発火点から離間させ、ピストンを元の位置に循環させる。ピストンは典型的に、ピストン・リングを受けるための少なくとも１つの溝を含む。ピストン・リングは、シリンダの壁に対する封を形成し、ガスが燃焼室から漏れるのを防ぐ。

伝統的に２つの異なる種類のピストン・リング、すなわちオイル・コントロール・リングおよび圧縮リングが存在する。圧縮リングにおいては、ピストン組立品は典型的に、ピストンの外表面とシリンダの壁との間に封を生成するために、１つまたは複数の圧縮リングを含む。リングの内周面は、ピストンのリング溝に嵌入する一方、圧縮リングの外周面の一部はシリンダの壁に接触する。圧縮リングの外周面は、ピストンおよびシリンダ壁間の隙間に封を生成し、燃焼室から高圧圧縮ガスおよび空気が漏れるのを防ぐ。典型的に、２つの圧縮リング（一般に、第１および第２のピストン・リングと称される）および１つのオイル・コントロール・リングは、各ピストン内に設けられるであろう。燃焼室からガスが漏れるのを防ぐことに加えて、第２のピストン・リングはまた、ピストンの下向きのストロークでシリンダ壁からオイルをかき取ることを伴うオイルかき取り機能を実行してもよい。オイルかき取り機能は、オイルが燃焼室に入り燃え尽きるのを防ぐことによりオイル消費を減少させるためには重要である。

典型的に第２のピストン・リングとして採用される１つの既知のピストン・リングは、ネイピア・リング１０として知られており、その例は図１に示される。ネイピア式リング１０は概して、テーパ状の外周面１１およびフック溝１３を有する下面１２を含む。フック溝１３およびテーパ状の外周面１１の間の交差部は、リング１０がピストン１８の溝１７内に配置されたときにシリンダ１６の壁１５に接触する縁１４を画定する。

いくつかの第２のピストン・リングは概して、後に所望の横断面に対して機械加工される金属ワイヤとして設けられる。機械加工は、所望の形状を提供するための費用がかさみ時間がかかる工程である回転および研削を含んでもよい。機械加工により、材料の回転または研削によってバリおよび切りくずも生じ、結果としてワイヤから取り除く必要がある廃棄物や細かい塵が生じることになり、問題となる。既知の設計では、鋳鉄が機械加工するのが容易であるため、機械加工の費用を低下させ、バリを減らすことになるため、延伸／圧延ワイヤからの鋼鉄よりむしろ、鋳鉄の第２のリングを用いることによりこれらの問題を緩和しようと試みた。しかしながら、鋳鉄と比較したときの鋼鉄の相対的な軽さおよび耐久性のため、第２のリングにおいて鋼鉄ワイヤを用いることが望ましいので、鋼鉄ワイヤの第２のリングを形成するために要求される機械加工を減少させる手段が望まれる。

さらに、鋼鉄ワイヤの第２のリングで用いるためにネイピア式輪郭を組み込む従来の設計は、複数の機械加工作業を必要とした。複数の研削表面を用いる複数の研削工程の必要性は、第２のリングのかき取り効果を増加させるために必要な概して鋭利な縁１４の必要性から生じる。しかしながら、典型的に、延伸／圧延ワイヤは、概して、十分に鋭利な縁の輪郭（概して、延伸／圧延ワイヤの輪郭における角は、最小半径０．０５ｍｍの丸みを帯びた形状を有する）によって形成されることはできない。このため、縁１４を鋭利化させるために複数の研削作業が必要となる。より具体的には、第１の研削作業はリングの底面に加えられなければならず、第２の研削作業は外径表面に加えられなければならない。標準的なネイピア・フックは、たとえば、下面１２の研削作業中にフックの下側が単一の研削表面と接触するのを防ぐ軸方向オフセット１９を含む。このため、（必要な下面１２の研削作業に加えて）相対的に鋭利な縁１４を形成するために、典型的に外径（Ｏ．Ｄ．）表面に沿って少なくとも１つの第２の研削作業が必要となる。従来のマイクロ・ネイピア式の設計も同様に、下面に研削作業が加えられている間の研削表面による外縁１４に対するいかなる接触も完全に防ぐ軸方向オフセット１９を含む。

外径（Ｏ．Ｄ．）テーパ研削は概して費用が高く、鋼鉄リングを用いても特に費用効率が高いわけではない。したがって、付加的な機械加工の費用と必要性とをなくしつつ、ネイピア式の第２のリング縁１４上でほぼ鋭利な状態をワイヤ製造業者が柔軟に達成でき、それにより費用効率が高い高性能の鋼鉄ピストン・リングを提供する、たとえばワイヤを用いたリング・ブランク設計が必要性となる。

ピストン・リング、たとえば、第２のピストン・リング、およびそれをリング・ブランク、たとえば、ワイヤから作成する方法の種々の例示的な形態が本明細書において開示される。１つの例示的な方法は、横断面の輪郭を有するニア・ネット形状のリング・ブランクを提供することを含んでもよい。リング・ブランクは、概して、内周面および外周面の間に設けられた平行な上面および下面と、外周面の底部に形成された概してテーパ状のノーズ領域とを含んでよく、ノーズ領域は、その中に外周面が終端するノーズ半径を含む。リング・ブランクは、ノーズ領域に隣接するフック領域をさらに含んでもよく、フック領域は、下面の外部においてフック状の溝を画定する。本方法は、ニア・ネット形状のリング・ブランクをリング形状に形成することと、概して平面の研削表面により下面およびノーズ領域の下部を研削し、それにより、リングの下面を研削しながらノーズ領域の下部を切頂することとをさらに含む。

特許請求の範囲は図示された例に限定されないが、種々の態様の理解は、それらの種々の例を検討することにより最も良く得られる。ここで図面を参照すると、例示的な形態が詳細に示されている。図面は代表例を表しているが、図面は必ずしも縮尺通りではなく、説明に役立つ実例の革新的な態様をより良く図示し説明するために所定の特徴を誇張している場合もある。さらに、本明細書に記載された例示的な形態は網羅的であることを意図してはいない、またはさもなければ、図面に示され、以下の詳細な説明に開示された正確な形態や構成に限定する、または制限することを意図してもいない。例示的な形態は、以下の図面を参照することにより詳細に説明される。

既知のピストン・リングの横断面図を示す。 ピストン・リングを形成するために使用されてもよい例示的なピストン・リング・ブランク、たとえば、ワイヤの横断面図を示す。 例示的なピストン・リング・ブランクの横断面図の一部を示す。 リング形状に形成された例示的なピストン・リング・ブランクの斜視図を示す。 研削作業の後の例示的なピストン・リング・ブランクの横断面図を示す。 サイド研削作業の後の例示的なピストン・リング・ブランクの横断面図の一部を示す。 ピストン・リング・ブランクの１つの実施形態の横断面図を示す。 ピストンおよびピストン・シリンダ内のピストン・リングの横断面図を示す。 第２のピストン・リングの製造方法のフロー図である。

本明細書における「１つの例示的な形態」、１つの「例」、または類似した表現に対する参照は、例示的な取り上げ方に関連して説明された特定の特性、構造、または特徴が、少なくとも１つの図に示されていることを意味する。本明細書の種々の場所に出てくる「１つの図において」という表現または類似した種類の表現は、必ずしも、すべてが同一の図または例を指しているわけではない。

図２から図５を参照すると、ピストン・リング・ブランク２０の例示的な形態が示される。図２に示されるように、ピストン・リング・ブランクは、ブランク、たとえば、上面２４、下面２２、内径（ＩＤ）を画定する内周面２３、および外径（Ｏ．Ｄ．）を画定する外周面２１を含む横断面の輪郭を有する、ワイヤ２０の横断面図として図示されている。本明細書で提供された例示的な形態は、圧延形成ワイヤ、たとえばワイヤ２０からなるリング・ブランクを対象としてもよい一方、鋳造または鍛造リング・ブランクなどの他のリング・ブランクが採用されてもよい。例示的なリング・ブランク２０は、このようにして、たとえば、単に例として、圧延、鍛造、または鋳造などの便利な任意の方法で形成されてもよい。上面および下面２４、２２は、概して、内周面および外周面２３、２１の間に平行に設けられる。上面および下面２４、２２が平行に示される一方、それらの面２４、２２は正確に平行でなくてもよく、さらに、いくつかの例において、ワイヤ２０が形成された後にワイヤ２０を円環状のピストン・リングに変形させるために、上面および下面２４、２２は多少、平行でなくてもよい。さらに具体的には、ワイヤ２０の上面および下面２４、２２は、初めは平行でなくてもよいが、ワイヤ２０を円環状に形成した結果、面２４、２２は平行になる、または少なくともワイヤ２０を円環状に形成する前よりは平行度が増す。

図２および図３に示すように、下面２２は、外縁において、フック領域２７を含み、前記フック領域２７は、オイル制御特性改善のためのかき取り縁として構成された相対的に鋭利な半径２６を有するノーズ半径領域２５を含む。外周面２１は概してテーパ状であってもよく、上面２４から外側に向かいノーズ半径領域２５まで延長する。１つの例において、図３に示すように、外周面２１は、上面および下面２２および２４に直交する線からおよそ２度の角度φでテーパ状とされる。１つの例示的な形態において、テーパ角度φはワイヤ形成処理によって形成される。したがって、このような例では、外周面２１のテーパ角度φを形成するために研削作業は必要ない。図４に示されるように、ピストン・リング・ワイヤ２０は、一般的なエンジン／ピストン応用において用いるための任意の既知の処理を介してリング形状に形成されてもよく、この場合、ノーズ領域２５は半径方向外側に向かって位置する。ピストン・リング・ワイヤ２０は、鋼鉄（たとえば、９２５４ＣｒＳｉ鋼鉄）などの弾性金属材料から構成されてもよい。

上述の従来のネイピア式ピストン・リングとは異なり、１つの例示的な形態において、ピストン・リング・ワイヤ２０は、たとえば、図３に示されるような、可能な限りノーズ半径２６上の鋭利な状態に近い状態を有する、「ニア・ネット」形状（すなわち、延伸／圧延された後で、かつ回転または研削などのさらなる機械加工をされる前の初期のワイヤ形状）のワイヤから形成されてもよい。１つの例示的な形態において、ニア・ネット形状のリングに対する典型的な研削作業は、ニア・ネット形状のリング・ブランクまたはワイヤ２０からおよそ０．０３５ミリメータ（ｍｍ）の材料を除去してもよい。ピストン・リング・ワイヤ２０の外縁は、さらに以下に説明するように外縁の鋭利度をさらに増すために、その後機械加工されてもよい。たとえば、１つの例示的な形態において、ピストン・リング・ワイヤの外縁は、たとえば、およそ０．００４ミリメータ（ｍｍ）の材料の半径方向の最も外側の層を除去するために機械加工されてもよい。

入手し易い任意のベース・リング・ブランクまたはベース・ワイヤが、ピストン・リング・ブランク、たとえばワイヤ２０として用いられてもよい。例示的なベース・ワイヤには、単に例として、１．５４ミリメータ（ｍｍ）のワイヤ、１．２４ｍｍのワイヤおよび１．０４ｍｍのワイヤを含んでもよい。さらに、これらの３つの例示的な寸法は単に、それぞれ幅のある群における総合的な選択によるサブセットに過ぎない。複数の半径方向の厚さが、特定の応用における所定の張力および／または直径に対応するように提供されてもよい。

単に一例として、図２に示されるように、初期の「ニア・ネット」形状を画定するピストン・リング・ワイヤ２０は、およそ０．０５ｍｍの最大半径Ｒｉを有するノーズ半径２６を有してもよい。さらにまた、従来のネイピア式ピストン・リングとは異なり、ピストン・リング・ワイヤ２０のノーズ領域２５は、下面２２からの軸方向オフセットを有していないため、単一の研削表面５０（図５Ａおよび図５Ｂを参照）を、下面１２（少なくとも１つのその平面部を含む）とノーズ半径２６との両方に同時に接触させる。１つの例示的な形態において、ノーズ領域２５は、すなわち、ピストン・リングに対して、下面２２の軸方向位置とほぼ等しい最も低い軸方向位置を定義する。ノーズ領域２５が、下面２２またはノーズ領域２５からの過剰な量の材料を除去する必要がない状態で、概して平面の研削表面により下面２２に加えられた同じ研削作業によって研削され得る限り、ピストン・リング・ワイヤ２０のノーズ領域２５は、下面２２に関して上部または下部に、非常に少量の軸方向オフセット（図示せず）を含んでもよい。言い換えれば、概して平面の研削表面を採用する標準のサイド研削作業が下面２２およびノーズ領域２５を両方とも研削するにあたり、任意のオフセットは十分に小さい。

図３に示されるように、ピストン・リング・ワイヤ２０のフック領域２７は、下面２２に対する仮想的な接線から角度αにおけるアンダ・カット角３１を含んでもよい。角度αは、たとえば、１５度に設定されてもよい。あるいは、角度αは、標準のネイピアおよびマイクロ・ネイピアねずみ鋳鉄リングのアンダ・カット角と同様に設定されてもよい。しかしながら、標準のネイピアおよびマイクロ・ネイピアとは異なり、アンダ・カット角３１は、ノーズ半径２６から半径方向内側に向かい延長して隅肉３２に終端してもよい。隅肉３２は、概して下方向の下面２２に向かい、また半径方向内側に向かって延長してもよい。１つの例示的な形態において、隅肉３２は、およそ０．０５０ｍｍから０．１５０ｍｍの半径Ｒ_２を有してもよい。隅肉３２は、所定の角度で延長して、背部切開半径３３に終端してもよい。背部切開半径３３は、概して、下面２２に向かって下方向かつ内側に延長し、その後、下面２２に終端する。１つの例示的な形態において、曲線の背部切開半径３２は、およそ０．０５０ｍｍから０．１５０ｍｍの半径Ｒ_３を有する。１つの例示的な形態において、アンダ・カット角３１、隅肉３２、および背部切開半径３３を含むフック領域２７は、以下にさらに説明されるように、ニア・ネット形状のワイヤ内に形成されてもよい。

フック領域２７は、かき取られたオイルが流れこんでもよい空間または容積域を提供することにより、オイルかき取り効果の有効性を高めるアキュムレータ容積域を提供し、それにより、第２のリングの下の容積域の圧力を下げ、かつ第２のリングの上の容積域に漏れるオイルの量を減少させる。

上述のように、ワイヤ２０はノーズ領域２５の軸方向オフセットを含まなくてもよいかまたは、ノーズ領域２５で、非常に少量の所定の軸方向オフセットを含んでもよい。この所定の軸方向オフセットは十分に小さいものであり、そのため、概して平面の研削表面、たとえば、サイド・グラインダ５０が下面２２の研削作業中に材料を除去する際にノーズ半径２６の下部および下面２２が同時に接触することが可能である。下面２２の研削作業は、上面２４の研削作業として、概して同時に起こってもよい。たとえば、図５Ａに示されるように、第２のサイド・グラインダ５１は上面２４の研削のために設けられていてもよく、一方、下面２２はサイド・グラインダ５０によって研削される。

図５Ａは、上述のサイド研削作業が実行された後のワイヤ２０の一例を図示しており、点線は、サイド研削作業により上面および下面２４、２２から除去された材料を示している。図５Ｂに図示されるように、ノーズ半径２６の軸方向位置関係によって、サイド・グラインダ５０が下面２２の少なくとも１つの平面部に接触するときに、下面２２の研削作業がノーズ半径２６に及ぼされ、それにより、下面２２が研削されている間にノーズ２６の底部側で切頂部４０を形成する。切頂部４０はノーズ領域２６を鋭利化し、それにより、従来のネイピア式リングの鋭利な縁１４に接近し、外表面２１に加えられた付加的なテーパ研削を用いることなく、所望のかき取り効果を達成する。上述のように、外径（Ｏ．Ｄ．）回転またはテーパ研削作業は比較的、高価で時間のかかる作業であるため、この付加的な研削作業を除外することによりはるかに費用効率が高いピストン・リングが得られる。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、サイド研削作業により除去されている図示された材料の量は、図を見やすくするために誇張されている。実際には、現実の研削の深さｎ_１および／またはｎ_２は図示されているものより小さくてもよい。１つの例示的な形態において、ｎ_１および／またはｎ_２の各々の研削の深さは、およそ０．０３５ミリメータ（ｍｍ）である。他の例において、およそ０．０７ミリメータの全軸方向高さは、上面および下面２４、２２から研削され、上面および下面２４、２２の各々から除去された軸方向高さはほぼ等しい。さらに別の例においては、ニア・ネット形状のワイヤが、ほぼ１．２４から１．２６ミリメータ（ｍｍ）の軸方向高さを定義し、上面および下面２４、２２は、ニア・ネット形状のワイヤから得られる完成したリングが、ほぼ１．１７から１．１９ミリメータ（ｍｍ）の軸方向厚さに定まるように研削される。

付加的な機械加工は、ピストン・リング・ワイヤ２０の外周面２１のラッピングを含んでもよい。たとえば、外周面２１は、それが円形に形成された後、ピストン・リング・ワイヤ２０から形成されたピストン・リングの周囲のエンジン内径表面に３６０°接触するために、バレル（図示せず）内でラッピングされてもよい。ラッピング作業はまたノーズ２６上の半径Ｒ_１をさらに最小化してもよく、さらにノーズ縁を鋭利化してもよい。

リング２０はまた、たとえば、クロムめっき作業において、耐摩耗性の層を付着させてもよい。たとえば、クロムめっきは、外周面２１上に堆積されてもよい。クロムめっき、または物理蒸着塗装などの耐摩耗性の層は、単なる例であるが、概して、リング２０の毛羽立ちを減少させ、耐摩耗性を改善する。

耐摩耗性の層を付着させる１つの例示的な方法において、たとえば、クロムめっき層、ピストン・リング・ワイヤ２０から形成された複数のピストン・リング、すなわち、ピストン・リング・ワイヤ２０が、概して円形のピストン・リング形状に形成された後に、耐摩耗性の層を複数のリングに一度に付着させることを容易にするために、積み重ねられてもよい。しかしながら、たとえば、１つのクロムめっき層を複数のリング２０に一度に付着させる場合に、クロムがめっきのために積み重ねられた隣接するリング間を架橋する傾向にあるいう問題が生じる。軸方向オフセット１９が除去されたことにより、隣接した積み重ねられたリング２０の外周面２１同士が互いに非常に接近するため、これは特に問題である。したがって、この問題を克服するために、図６に示されるように、面取りした面６０が、頂面２４および外周面２１の間のワイヤ・ピストン・リング２０の横断面の輪郭内に含まれてもよい。面取りした面６０は、積み重ねられたリング２０の外周面２１の間に隙間を提供し、耐摩耗性の層、たとえば、クロムめっきを隣接するリング間で不足させ、それにより架橋を回避する。任意の面取りした面、または頂面２４および外周面２１間の移行部のテーパ付けが採用されてもよく、これは好都合である。

図６に示されるように、リング２０は、内周面２３および下面２２の間に内径ベベル６１を含んでもよい。図６は、ピストン・リング・ワイヤ２０の中に含まれる、面取りした面６０およびベベル６１の両方を示しているが、どちらか一方の形状が他方の形状から独立して、リング２０に含まれてもよい。内径ベベル６１は、それがリング形状に形成される場合、概して、リング２０に、ワイヤ内で所望のレベルのねじれを達成させてもよい。リングのねじれは、リング２０が、概して真っ直ぐなリング・ブランク、たとえばワイヤから、円環状／リング形状に形成されるとき、リング２０の他の部分に関して軸方向上方に歪められたリング２０の部分（たとえば、リングの外側における部分）からなる。たとえば、リングの内側上の部分が、図７に示されるように、リングのねじれを示してもよい。図７はピストン１８の溝１７に挿入されたリングのねじれを伴うピストン・リング２０の横断面を示す。リングの各部分（たとえば、図７の７１、７２、および７３）を溝１７の側面と接触させることにより、それが、ピストン・リング２０がいくぶん緩めに嵌合する溝１７を封鎖するのを促進させるため、リングのねじれは望ましいものとなり得る。この封鎖は、第２のリングの下の容積域から第２のリングの上の容積域へオイルが移動するのを防ぐのに役立つ。

ここで図８を参照すると、ピストン・リング２０を作成する例示的な方法８００を示すフロー図が図示されている。ブロックＳ１において、横断面の輪郭を有する延伸または圧延された、たとえば、上述のような金属ワイヤ（たとえば、鋼鉄）が提供される。

ブロックＳ２に進むと、ワイヤは、一般的なエンジン／ピストンの適用において用いられる任意の既知の処理を介してリング形状に形成され、ここで図４に示すように、ノーズ領域２５は半径方向外側に位置する。１つの例示的な形態において、円形のコイル処理は、概して連続的な曲率半径を有するワイヤを形成するために、熱形成工程とともに採用されてもよい。他の例において、各種の曲率半径を提供するために、カム・コイル処理が採用されてもよい。その後、処理８００はブロックＳ３に進んでもよい。

ブロックＳ３において、研削作業が実行され、この作業において、リング２０のノーズ領域２５の下部とリング２０の下面２２とが同時に研削されることにより、ノーズ領域２５において切頂部４０が作成される。さらに具体的には、上述のように、ノーズ領域２５および下面２２の少なくとも１つの平面部の両方を同時に研削するために、概して平面の単一の研削表面５０が採用されてもよい。

ブロックＳ４に進んで、たとえば、クロムめっきまたは物理蒸着塗装の耐摩耗性の層がリング２０の外周面２１に付着されてもよい。ブロックＳ４が含まれている場合、隣接する外表面２１および／またはリング２０の架橋を避けるためには、面取りした面６０を有する横断面の輪郭を採用することが有益であり得る。処理８００はその後、ブロックＳ５に進んでもよい。

ブロックＳ５において、ラッピング作業が実行されてもよい。たとえば、上述のように、ラッピング処理はリング２１の外周面２１に適用されてもよく、それにより、さらにノーズ領域２５を鋭利化する。

本明細書に記載された、処理、システム、方法、ヒューリスティクスなどに関して、このような処理工程などは、所定の整然とした順序に従い発生するように説明されてきたが、このような処理は、本明細書に記載された順序以外の順序で実行された説明された工程とともに行えることが理解されるべきである。所定の工程が同時に実行され得ること、他の工程が付加され得ること、または本明細書に記載された所定の工程が省略され得ることがさらに理解されるべきである。言い換えれば、本明細書における処理の説明は、所定の実施形態を示す目的のために提供され、特許請求された発明を限定するように解釈されるべきではない。

したがって、上記の説明は例示的であるが限定的ではないことを意図していることが理解されるべきである。上述の説明を読めば、提供された例以外にも多くの実施形態および応用があるだろう。本発明の範囲は、上記の説明を参照して判定されるのではなく、代わりに、このような特許請求の範囲の権利が与えられている同等物の完全な範囲と同様、添付の特許請求の範囲を参照して判定されなければならない。本明細書において検討された技術において未来の発展が生じること、および開示されたシステムおよび方法がこのような未来の実施形態に組み込まれるであろうことが予想され意図される。要するに、本発明は、修正や変形が可能であり、以下の特許請求の範囲によってのみ限定されることが理解されなければならない。

特許請求の範囲で用いられたすべての用語は、本明細書にそうではないと明記されていない限り、それらの最も広い合理的な構成とそれらの通常の意味が当業者に理解されるように与えられることが意図される。特に、「ａ」、「ｔｈｅ」、「ｓａｉｄ」などの単数の冠詞の使用は、特許請求の範囲がそうではないという明白な限定を挙げていない限り、表示された要素のうちの１つまたは複数を指していると読むべきである。

Claims (21)

1. ピストン・リングを構成する方法であって、
   内周面および外周面の間に設けられた概して平行な上面および下面と、
   前記外周面の底部に形成された概してテーパ状のノーズ領域であって、その中に前記外周面が終端するノーズ半径を含むノーズ領域と、
   前記ノーズ領域に隣接するフック領域であって、前記下面の外部においてフック状の溝を画定するフック領域と、を含む横断面の輪郭を有するリング・ブランクを提供することと、
   前記リング・ブランクをリング形状に形成することと、
   前記下面および前記ノーズ領域の下部を概して平面の研削表面と概して同時に研削し、それにより、前記下面の少なくとも１つの平面部を研削しながら前記ノーズ領域の下部を切頂し、こととを含む方法。
2. 前記外周面をラッピングすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記横断面の輪郭は、その中に前記上面および前記外周面が終端する面取りした面を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記横断面の輪郭は、その中に上面および下面のうちの１つと前記内周面とが終端するベベルを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記外周面にクロムめっきを付着させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記リング・ブランクの前記横断面の輪郭は、前記ノーズ領域の最下部が、前記下面に対する接線に対しほぼ同一平面上になるように位置するようになっている、請求項１に記載の方法。
7. 前記リング・ブランクは鋼鉄材料を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記ノーズ半径は、前記リング・ブランクにおいてニア・ネット形状の最大半径を画定し、前記ニア・ネット形状の最大半径は、およそ０．０６ミリメータ以下である、請求項１に記載の方法。
9. 前記フック領域は、前記ノーズ半径から上方かつ内側に延長するアンダ・カット角と、その中に前記アンダ・カット角が終端する隅肉と、その中に前記隅肉が終端する背部切開半径であって、前記下面の中に終端する背部切開半径とを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記背部切開半径は、およそ０．０５ｍｍから０．１５ｍｍの前記リング・ブランクにおいてニア・ネット形状の半径を画定する、請求項９に記載の方法。
11. 前記アンダ・カット角は、前記下面に対して平行な仮想的な線からおよそ１５°の角度で延長する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記ノーズ領域は、前記下面の軸方向位置とほぼ等しい最も低い軸方向位置を定義する、請求項１に記載の方法。
13. 前記リング・ブランクをワイヤとして形成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
14. 概して円環状に形成されたリング・ブランクを備えたピストン・リングであって、
    前記リング・ブランクは、
    内周面および外周面の間に設けられた概して平行な上面および下面と、
    前記外周面の底部に形成された概してテーパ状のノーズ領域であって、前記ノーズ領域はその中に前記外周面が終端するノーズ半径を含み、前記ノーズ領域の最下部が、前記下面に対する仮想的な接線に対しほぼ同一平面上になるように位置する、ノーズ領域と、
    前記ノーズ領域に隣接するフック領域であって、前記下面の外部においてフック状の溝を画定するフック領域と、を含む横断面の輪郭を有する、ピストン・リング。
15. 前記ノーズ領域の下部は、前記下面にほぼ平行に延長する平面を画定する切頂部を含む、請求項１４に記載のピストン・リング。
16. 前記外周面は、クロムめっき層および物理蒸着層のうちの１つを含む、請求項１４に記載のピストン・リング。
17. 前記ノーズ半径は、ニア・ネット形状の最大半径を画定し、前記ニア・ネット形状の最大半径は、およそ０．０６ミリメータ以下である、請求項１４に記載のピストン・リング。
18. 前記リング・ブランクは鋼鉄材料を含む、請求項１４に記載のピストン・リング。
19. 前記フック領域は、前記ノーズ半径から上方かつ内側に延長するアンダ・カット角と、その中に前記アンダ・カット角が終端する隅肉と、その中に前記隅肉が終端する背部切開半径であって、前記下面の中に終端する背部切開半径とを含む、請求項１４に記載のピストン・リング。
20. 前記ノーズ領域は、前記下面の軸方向位置とほぼ等しい最も低い軸方向位置を定義する、請求項１４に記載のピストン・リング。
21. 前記リング・ブランクはワイヤである、請求項１４に記載のピストン・リング。

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