JP4689923B2

JP4689923B2 - 油掻きピストンリングおよび油掻きピストンリングの製造方法

Info

Publication number: JP4689923B2
Application number: JP2001553974A
Authority: JP
Inventors: カールフリードプレイヤー、
Original assignee: フェデラル−モーグルブルシャイトゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: US7117594B2; KR20020091085A; DE10002282C1; KR100739276B1; EP1409896A1; DE50014433D1; EP1409896B1; ATE365290T1; PT1409896E; BR0016988A; BR0016988B1; US20020190476A1; WO2001053727A1; JP2003520931A

Description

【０００１】
詳細な説明
本発明は、油掻きピストンリングの製造方法に関する。
【０００２】
被覆されていない油掻きピストンリングは、テーパ形状のつば部を形成することが一般に知られている。これまで、このテーパ形状の摺動面の被覆では、吸気状態でのオイル消費を減らさんがためにリング全周にわたる摩耗が均一ではなく、半径方向の寸法が同じである両方のつば部上、すなわち、決まった領域上にしか考慮することができないという問題があった。
【０００３】
スプリングワッシャと協働する、両方のつば部を対応するシリンダ壁に押し当てる、内燃機関用の油掻きピストンリングがドイツ特許出願公開明細書４２３６６４１号で公知になっている。この場合、つば部はテーパ形状に形成され、耐摩耗性に優れたクロム層に覆われている。この油掻きピストンリングでは、２つのつば部の配置と、それらが摩耗保護層で被覆されるために、引き続いて、つば部の領域内に、高さおよび半径方向の出張りが異なる複数の摺動面を形成し、そのため、摺動面は、運動時において油掻きピストンリングの様々な作動状態が生じるという欠点が認められる。その結果、両方のつば部、あるいは摺動面の一部の異なる摩耗状態だけでなく、特に、油掻きピストンリングの吸気状態におけるオイル消費の最適化もされないこととなる。
【０００４】
本発明の目的は、つば部の両方または一方を、両つば部が実質的に同じ摺動面高さであり、対応するシリンダ壁に対する半径方向の延長部を備えているように意図することを確実にする、油掻きピストンリングの製造方法を提案することにある。特に、吸気工程において個々の内燃機関に最小のオイル消費をもたらし、同時に、耐用年数が長い油掻きピストンリングが、さらに提供されることになっている。
【０００５】
この目的は、つば部側への耐摩耗性被膜を形成する前に、外周面と、つば部の均一な摺動面が形成されたテーパ形状の領域内に、このテーパ形状リングの平面から半径方向外側に突出した半径方向の隆起部を有する形状を形成することによって、耐摩耗性被膜を備えた少なくとも１つのつば部を含む油掻きピストンリングの製造方法であって、少なくとも、形状に耐摩耗性被膜を備え、リング全周にわたって実質的に一様な摺動面形状となるように調整するために、少なくとも隆起部の領域内で被膜の所定の材料除去を行う、油掻きピストンリングの製造方法により達成できる。
【０００６】
本発明の有利な発展態様は、付属の従属請求項に記載されている。
【０００７】
さらに、この目的は、耐摩耗性被膜を有するテーパ形状のつば部を少なくとも１つ備えた、油掻きピストンリングであって、前記つば部の前記テーパ形状のリング平面の、前記外周面と、前記つば部の均一な摺動面が形成された領域内に、前記耐摩耗性被膜を有し、予め設定可能な半径方向高さと幅の半径方向の隆起部が備えられていることを特徴とする油掻きピストンリングにより達成される。
【０００８】
本発明の油掻きピストンリングの有利な発展態様は、付属の従属請求項に記載されている。
【０００９】
摩擦保護層、特にクロム層を形成する前に、テーパ形状の平面から、予め設定された高さの、周状に一続きになった、特に円筒状に形成された隆起部が得られるような形状が摺動面領域に形成される。摩擦保護層、特に、クロム層の形成に続き、隆起部の一部が再び、つば部の縁の研磨により除去され、これは、摩擦保護層のみが関係する。完成したリングは、特に、つば側部のならい研削の製造工程後、半径方向の隆起部を備えた、規定された円筒形状の残り面を有している。
【００１０】
本発明の製造方法によって、円周上にわたって見られる、つば部のそれぞれの領域内に同じ高さの摺動面を含み、２つまたは３つ以上のつば部を用いることにより、半径方向の延長部を有するつば部が形成され、その結果、全てのつば部の摺動面が実質的に同じ力で、対応するシリンダ壁に押し当てる油掻きピストンリングが構想される。この方策は、特に、吸気段階における個々の内燃機関のオイル消費量を減らすことにつながる。
【００１１】
周知の従来技術に対しても使用可能である油掻きピストンリングが製造され、油掻きピストンリングは最適な吸気工程をもたらす他にも、耐用年数を長くすることもできる。本発明を実施形態に基づいて現れ、以下に記載する。
【００１２】
図１は、２つのつば部２、３を有する本発明による油掻きピストンリング１の概略図である。摩擦保護層を備えていない油掻きピストンリング１の外周面４はテーパ形状に形成されている。油掻きピストンリング１のつば部２、３は、この例では、クロムからなる摩擦保護層５の成膜の前に、半径方向外側に向かって延び、周状に一続きになった隆起部６を有しており、したがって、この領域６内に、被膜工程においてクロム層５も成膜されることになる。その際、隆起部６は円筒形状に形成され、これがこの領域における摩擦保護層５にも関係している。機械的な加工工程により、周方向に均一な高さの摺動面７が、この半径方向の隆起部６の領域内に形成される。
【００１３】
図２から図４は、図１の本発明による油掻きピストンリングの各製造工程を示しており、単一のつば部２が示されている。まず、つば部２となる領域内に所定の傾きαのテーパ形状の面４が形成される。外周面６´が円筒形状に形成されている予め設定可能な半径方向の高さｔの隆起部６が、このテーパ形状の平面から半径方向外側へ延びている。油掻きピストンリング１の円筒形状に延びる領域８内にオイル溝となるものは他には認められない。図２に示す、輪郭は、機械加工により形成されることとなる。
【００１４】
図３は、この例では、実質的につば部２となる部分全てに広がるとともに隆起部６も覆う摩擦保護層５の成膜後の状態を示している。つば部２および円筒形状の領域８の最終的な輪郭は破線で示されている。成膜後、この例におけるクロムからなる摩擦保護層５は、つば部のそれぞれの縁の研磨により、摩擦保護層５の一部が除去される。
【００１５】
図４は、つば部２の断面と、摩擦保護層５が形成されたテーパ形状の領域４および半径方向外側を向いた隆起部６を備えた、完成した油掻きピストンリング１の輪郭を示している。完成した油掻きピストンリング１は、つば部断面９、１０の外形研磨後に半径方向の隆起部６の領域に円筒形状の決められた残り面ｈ５´を有することとなる。総つば部高さはここではｈ５で示されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油掻きピストンリングの概略図である。
【図２】図１の本発明に係る油掻きピストンリングの異なる製造工程である。
【図３】図１の本発明に係る油掻きピストンリングの異なる製造工程である。
【図４】図１の本発明に係る油掻きピストンリングの異なる製造工程である。

Claims

耐摩耗性被膜（５）を備えた少なくとも２つのつば部（２、３）を含む油掻きピストンリング（１）の製造方法であって、
前記つば部（２、３）に前記耐摩耗性被膜（５）を形成する前に、前記つば部（２、３）の外周面と前記つば部（２、３）の均一な摺動面とを形成するテーパ形状の領域（４）内に、このテーパ形状の領域（４）の平面から半径方向外側に突出した半径方向の隆起部（６）を有する形状部分を、前記油掻きピストンリングの外周に形成し、
少なくとも前記つば部（２、３）の各々の前記形状部分に前記耐摩耗性被膜（５）を形成し、
前記油掻きピストンリングの全周にわたって実質的に一様な摺動面形状となるように、少なくとも前記隆起部（６）の領域内で、前記つば部（２、３）の縁の研磨により前記耐摩耗性被膜（５）の材料を所定の量だけ除去し、
前記つば部（２、３）の側面には前記耐摩耗性被膜（５）が存在しない状態にする
油掻きピストンリングの製造方法。
外周（６´）が円筒形状である半径方向の隆起部（６）が形成されるように、前記形状が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
少なくとも前記つば部（２、３）の領域にクロムめっきを施すことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
前記各つば部（２、３）の前記隆起部（６）は、前記油掻きピストンリング（１）の軸方向に見て同じ側に形成されている、請求項１に記載の方法。
要求されるつば部形状の調整のために、前記油掻きピストンリング（１）の外周面が、少なくとも部分的に研磨されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
耐摩耗性被膜（５）を有するテーパ形状のつば部（２、３）を少なくとも２つ備えた、請求項１の方法で製造された油掻きピストンリングであって、
前記つば部（２、３）の、前記つば部（２、３）の前記外周面と前記つば部（２、３）の均一な摺動面とを形成する前記テーパ形状の領域（４）内に、このテーパ形状の領域（４）の平面から半径方向外側に突出した半径方向の隆起部（６）を有し、該隆起部（６）は前記耐摩耗性被膜（５）を有し、予め設定可能な半径方向高さ（ｔ）と幅（ｈ５’）を有し、
前記つば部（２、３）の側面には前記耐摩耗性被膜（５）が存在しない
ことを特徴とする油掻きピストンリング。
前記隆起部（６）に円筒形状の外周（６´）が備えられていることを特徴とする、請求項６に記載の油掻きピストンリング。
前記耐摩耗性被膜（５）がクロムからなることを特徴とする、請求項６または７に記載の油掻きピストンリング。
前記隆起部（６）の領域の前記耐摩耗性被膜（５）が円筒形状の規定された摺動面（７）を調整するために被覆されていることを特徴とする、請求項６から８のいずれか１項に記載の油掻きピストンリング。