JP2696406B2 - ピストンリングのラッピング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ピストンリングの摺動面を該ピストンリン
グの円周方向にラッピングするピストンリングのラッピ
ング装置に関する。

（従来の技術） 第２図は、ピストンリングを示す図である。

本図（ａ）はピストンリングの斜視図であり、（ｂ）
はII−II断面図の一例、（ｃ）はII−II断面図の他の例
を示す図である。

図に示すように、ピストンリングは円周上の一部が切
断されたリング形状をしており、該切断個所が合い口と
呼ばれている。そして、外径がシリンダの内径より若干
大径に形成されている。よって、シリンダ内に装着され
るとピストンリングの外周面すなわち摺動面が、該ピス
トンリングの拡張力によりシリンダ内壁と当接して、本
図の上下方向に摺動する。

該摺動の際に、ピストンリングの摺動面が摺動方向に
対してフラットであると、シリンダ内壁を削り傷を付け
るため、本図（ｂ）及び（ｃ）に示すようにピストンリ
ングの摺動面をラップして摺動面の中央部が凸に加工し
ている。

従来のラッピング装置は、シリンダとほぼ同径の円筒
内にピストンリングを配設し該ピストンリングを各方向
に傾斜させると共に該円筒内部にラッピングオイルと砥
粒とを注入し、該円筒の内壁面でピストンリングの外周
面をラッピングするものである。なお、必要に応じ砥粒
は粒径の大小により数種類用いられ、粒径の大のものか
ら小のものへと順次使用し、ピストンリング外周面の面
粗度を向上させている。

（発明が解決しようとする課題） このような従来のラッピング装置では、ラッピング加
工の方向が第２図に示す摺動方向と同一であるため、小
粒径の砥粒にて加工している際に大粒径の砥粒が混入す
ると、ピストンリング外周面に摺動方向の傷が発生す
る。エンジン運転中にピストンリングに作用する応力は
該傷に集中するため、該ピストンリングがセラミック等
の脆性材料で形成されている場合には特に該傷がピスト
ンリングの強度を低下させるという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、小粒径
の砥粒にて加工している際に大粒径の砥粒が混入して
も、従来装置で加工されたものより機械強度が優れたピ
ストンリングを加工することのできるピストンリングの
ラッピング装置を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、ピストンリングの内径を強制して保
持し円周方向に自転せしめるピストンリング回転手段
と、内周面が前記ピストンリングの外周面と当接して回
転する回転軸が該ピストンリングの回転軸と所定角度で
交差し該ピストンリングの外周面を所定の形状にラッピ
ングする円筒形のラップ筒とを有することを特徴とする
ピストンリングのラッピング装置を提供できる。

（作用） 本発明のピストンリングのラッピング装置では、内径
を強制した状態でピストンリングを円周方向に自転さ
せ、該ピストンリングの外周面にラップ板を当接させて
ラッピングするので、ピストンリングの外周面に強度を
低下させる原因となる摺動方向の傷が発生しない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細に説明す
る。

第１図（ａ）は、本発明による装置の機構を示す図で
あり、第１図（ｂ）はＩ−Ｉ断面図である。

１は、外部Ｇに対して一方の端面側に設けられたフラ
ンジ部10で固定されている円筒の一方の端面が所定角度
で傾斜している固定筒である。そして、該一方端近傍の
側面周には砥粒及びラッピングオイルの吹出口11が周設
されている。

該固定筒１内部には回転軸２が挿通している。該回転
軸２の軸端部近傍の側面にはキー21が取り付けられてい
る。そして、端部には小径部12が設けられ、ワッシャ23
とボルト24とによって、端面が傾斜しているワーク押え
22が回転自在に接続されている。

上記固定筒１の傾斜している背面と該ワーク押え22の
傾斜している端面との間にはバックアップリング31と該
バックアップリング31にセットされたピストンリング32
が挟まれている。ところで、本図はバックアップリング
31とピストンリング32とのセットを２個挟んだ状態を示
しているが、２個に限定するものではない。

該バックアップリング31の内周にはキー溝31aが刻設
されており、該キー溝31aには上記キー21が挿入されて
いるので、回転軸２の回転に伴ない固定筒１の傾斜した
端面に沿ってケレー駆動される。また、該バックアップ
リング31とピストンリング32の内周面とは密着しており
外部からピストンリング32に作用する加工応力に対して
ピストンリング32が変形しないようにセットされてい
る。これは、加工中にピストンリング32が変形すると、
合い口の部分の外周面が異常にラップされたり後述する
ラップ筒４との衝突によりピストンリング32が破壊する
虞があるからである。

該ピストンリング32の外周は円筒形のラップ筒４によ
って覆われている。該ラップ筒４の内径は上記ピストン
リング32の外径と同一もしくは若干大に形成されてい
る。そして、該ラップ筒４の一方端4aは閉塞されてお
り、該閉塞端4aには砥粒及びラッピングオイルを排出す
る排出口41が周設されている、尚、該ラップ筒４は閉塞
端4a側に軸部4bを有し、回転及び回転軸方向に往復自在
である。

次に本発明による装置の作用について説明する。

加工前にはラップ筒４は第１図における左側に移動し
ており、ピストンリング31は外部に露出している。該状
態で回転軸２を回転させるとキー21によりバックアップ
リング31が回転駆動される。但しバックアップリング31
は固定筒１の端面によって規制されているため、回転軸
２に対して所定角度傾斜した状態で回転する。

次に、固定筒１と回転軸２との間からラッピングオイ
ルと大粒径の砥粒とを圧送し、吹出口11から該ラッピン
グオイルと大粒径の砥粒とを噴出させる。

次に、ラップ筒４を回転している状態で第１図の右方
向へと移動させラップ筒４内部にピストンリング32を挿
入させる。所定位置まで挿入すると、該所定位置を中心
に所定振幅でラップ筒４を往復移動させる。この時、ピ
ストンリング32とラップ筒４の内径とが同一であれば第
１図（ｂ）に示すごとく、ピストンリング32とラップ筒
４の内周とは本図における左右２個所で接触する。ラッ
プ筒４の内径が大であれば挿入後にラップ筒４を水平方
向に移動させ、左右の内の一方で接触させてもよい。

所定時間加工を継続すると、ラッピングオイルのみを
供給しラップ筒４内部を一旦洗浄する。そして、先の加
工に使用した砥粒より小粒径の砥粒を供給し加工を行な
う。以下同様にしてピストンリング32の外周面の面粗度
が所定値になるまで順次砥粒の粒径を下げていき最後
に、再びラッピングオイルのみを供給し内部を洗浄す
る。上記のように粒径の異る砥粒を複数種類使用する場
合には排出口41から排出される砥粒及びラッピングオイ
ルをメッシュの異る複数のフィルターを通過させ、一旦
使用した砥粒を分級し再使用する。

上記ラップ筒４内部にピストンリング32が挿入されラ
ッピングされている間は常時ピストンリング32とラップ
筒４とは回転している。そして、加工が終了すると、ピ
ストンリング32とラップ筒４とを回転状態のままで離別
させる。ピストンリング32が完全にラップ筒４から開放
された後、ラッピングオイルの供給と回転軸２を停止さ
せる。

尚、ラップ筒４の内周面には、砥粒及びラッピングオ
イルの保持力を向上させるために回転軸方向の油溝を刻
設してもよい。

以上本発明による装置の実施例について詳細に説明し
たが、本発明の精神から逸れないかぎりで、種々の異な
る実施例は容易に構成できるから、本発明は前記特許請
求の範囲において記載した限定以外、特定の実施例に制
約されるものではない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ラッピング方
向がピストンリングの円周方向であるため、ピストンリ
ングの強度を低下させる原因となる摺動方向の傷が発生
せず、よって高強度のピストンリングをラッピングする
ことができるピストンリングのラッピング装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明による装置の機構を示す図、第１
図（ｂ）はＩ−Ｉ断面図、第２図（ａ）はピストンリン
グの斜視図、第２図（ｂ）はII−II断面図の一例を示す
図、第２図（ｃ）はII−II断面図の他の例を示す図であ
る。 １…固定筒、２…回転軸、４…ラップ筒、31…バックア
ップリング、32…ピストンリング。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンリングの内径を強制して保持し円
   周方向に自転せしめるピストンリング回転手段と、内周
   面が前記ピストンリングの外周面と当接して回転する回
   転軸が該ピストンリングの回転軸と所定角度で交差し該
   ピストンリングの外周面を所定の形状にラッピングする
   円筒形のラップ筒とを有することを特徴とするピストン
   リングのラッピング装置。
2. 【請求項２】上記ラップ筒は該ラップ筒の回転軸方向に
   移動自在であり、上記ピストンリングから離脱する際に
   は該ラップ筒及び該ピストンリング共に回転状態にある
   ことを特徴とする請求項（１）記載のピストンリングの
   ラッピング装置。
3. 【請求項３】上記ピストンリングはセラミックからなる
   ことを特徴とすることを特徴とする請求項（２）記載の
   ピストンリングのラッピング装置。