JP5871277B2 - 内燃機関用オイルリング - Google Patents
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Description
工程B: 当該オイルリング本体の外周摺動面の周方向の一部領域を研削して当該摺動面の隅部に凹部段差を形成する工程。
工程B: 当該オイルリング本体の外周摺動面の周方向の一部領域を研削して当該摺動面の隅部に凹部段差を形成する工程。
参考例1では、実施例1と同じエンジンを用い、また、実施例1と同じ駆動条件でエンジンを駆動させて、用いるオイルリング本体の上側レール及び下側レールの形状の相違がオイルリングの特性(フリクション性能、耐久性能、オイル消費性能)にどのような影響を及ぼすかについて確認を行った。そして、用いるピストンリングは、実施例1と同様に、トップリング、セカンドリング、オイルリングの3本からなる組合せとした。このときのトップリングは、実施例1と同様に、17Cr鋼からなる軸方向高さが3.5mm、径方向厚さが4.6mmのものにガス窒化処理を施し、更に外周摺動面にPVD処理(Cr−N系)を施したものを用いた。また、セカンドリングに関しても、実施例1と同様に、10Cr鋼からなり、軸方向高さが2.5mm、径方向厚さが4.5mmのものを用いた。また、オイルリングに関しても、実施例1と同様に、13Cr鋼からなり、軸方向高さ3.5mm、径方向厚さ2.35mmのものにガス窒化処理を施して研削加工を行った後にPVD処理を施したものを用いた(図8(D)参照のこと。)。なお、参考例1で用いるトップリング、セカンドリング、及びオイルリング本体の組成は、実施例1と同様である。
比較例1は、実施例との対比用として用いる。比較例1では、実施例1と同じエンジンを用い、また、実施例1と同じ駆動条件でエンジンを駆動させてオイル消費量の確認を行った。そして、比較例1のピストンリングは、実施例1と同様に、トップリング、セカンドリング、及びオイルリングの3本からなる組合せを採用し、全て同じ断面形状及び材質のリングを用いた。このときのトップリングは、実施例1と同様に、17Cr鋼からなる軸方向高さが3.5mm、径方向厚さが4.6mmのものにガス窒化処理を施し、更に外周摺動面にPVD処理(Cr−N系)を施したものを用いた。また、セカンドリングに関しても、実施例1と同様に、10Cr鋼からなり、軸方向高さが2.5mm、径方向厚さが4.5mmのものを用いた。また、オイルリングに関しても、実施例1と同様に、13Cr鋼からなり、軸方向高さ3.5mm、径方向厚さ2.35mmのものにガス窒化処理を施して研削加工を行った後にPVD処理(Cr−N系)を施したものを用いた(図8(D)参照のこと。)。なお、比較例1で用いるトップリング、セカンドリング、及びオイルリング本体の組成は、実施例1と同様である。
実施例と参考例と比較例との対比: 以下に示す表1には、用いるオイルリング本体の上側レール及び下側レールの形状がそれぞれ異なる、実施例1〜実施例3、参考例1、比較例1について、オイルリングの特性(フリクション性能、耐久性能、オイル消費性能)を確認するために行った試験の結果を示している。
2 オイルリング本体
2a 合口部
2b 円弧形状を含む凹部段差
2c 外周溝
2d 略半円状凹部
3 コイルエキスパンダ
4 ウェブ
5 第1レール
6 第2レール
7 オイル戻し孔
8 外周摺動面(第1レール側)
9 外周摺動面(第2レール側)
10 ピストン
11 オイルリング溝
12 オイルドレイン孔
20 シリンダ
21 シリンダ内周壁
R 円弧形状の曲率半径
L レール摺動面のオイルリング本体軸方向の長さ
Claims (8)
- 円筒状のシリンダ内周壁と摺動する略リング状のオイルリング本体とコイルエキスパンダとからなり、当該オイルリング本体の上側に配置された第1レールの下面側に、シリンダの内周壁より掻き落としたオイルをピストン裏面へ流下させるための複数のオイル戻し孔を備えるウェブの上端部を接続配置し、当該ウェブの下端部を円筒状のシリンダ内周壁と摺動する略リング状のオイルリング本体の下面側に配置された第2レールの上面側に接続配置して一体化したオイルリングであって、
当該オイルリング本体を構成する当該第1レール及び第2レールの摺動方向に沿った垂直断面形状において、第1レール及び第2レールは、各レールのシリンダ内壁面と摺動接触する外周摺動突起に備わる摺動面の当該ウェブに面した側の隅部に凹部段差を有し、
当該凹部段差の壁面が、曲率半径0.02mm〜0.08mmの円弧形状面と、当該円弧形状面から当該外周摺動突起の側壁側に向けて連接した延設曲面とを備えると共に、
当該第1レールに備わる当該外周摺動突起と当該第2レールに備わる当該外周摺動突起とが当該ウェブを挟んで対称位置にあることを特徴とする内燃機関用オイルリング。 - 前記凹部段差の壁面は、前記円弧形状面から前記外周摺動突起の摺動面に向けて連接した延設平面を備える請求項1に記載の内燃機関用オイルリング。
- 前記円弧形状面の円弧中心は、前記シリンダ内壁面と摺動接触する摺動面よりもオイルリングの径方向外側に位置する請求項1に記載の内燃機関用オイルリング。
- 前記オイルリング本体は、前記凹部段差が形成された外周摺動突起における、シリンダ内壁面と摺動接触する摺動面の隅部に面取り加工を施した請求項1〜請求項3のいずれかに記載の内燃機関用オイルリング。
- 前記外周摺動突起は、シリンダ内壁面と摺動接触する摺動面のオイルリング本体軸方向の長さが0.02mm〜0.18mmである請求項1〜請求項4のいずれかに記載の内燃機関用オイルリング。
- 前記オイルリング本体は、ステンレス鋼製又はスチール製であり、少なくとも前記外周摺動突起が備える摺動面に、硬質層として窒化処理層、PVD処理層、DLC層から選ばれる1種又は2種以上の層を備える請求項1〜請求項5のいずれかに記載の内燃機関用オイルリング。
- 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の内燃機関用オイルリングの製造方法であって、
以下の工程A及び工程Bをこの工程順で備えることを特徴とする内燃機関用オイルリングの製造方法。
工程A: 当該オイルリングを構成するステンレス鋼製又はスチール製の前記オイルリング本体の少なくとも外周摺動面に窒化処理を施す工程。
工程B: 当該オイルリング本体の外周摺動面の周方向の一部領域を研削して当該摺動面の隅部に凹部段差を形成する工程。 - 前記工程Bの後、前記オイルリング本体の少なくともシリンダ内壁面と摺動接触する摺動面に、PVD処理層及び/又はDLC層を形成する請求項7に記載の内燃機関用オイルリングの製造方法。
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