JPH09170659A - 組合せオイルリングのスペーサエキスパンダおよび組合せオイルリング - Google Patents
組合せオイルリングのスペーサエキスパンダおよび組合せオイルリングInfo
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- JPH09170659A JPH09170659A JP7348870A JP34887095A JPH09170659A JP H09170659 A JPH09170659 A JP H09170659A JP 7348870 A JP7348870 A JP 7348870A JP 34887095 A JP34887095 A JP 34887095A JP H09170659 A JPH09170659 A JP H09170659A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スペーサエキスパンダのサイドレール押圧片
の耐久性を改善し、以て、組合せオイルリングの耐久
性、信頼性を改善する。 【解決手段】 組合せオイルリング４は上下一対のサイ
ドレール５，６と、スペーサエキスパンダ７とからな
る。サイドレール５，６はマルテンサイト系ステンレス
鋼からなり、ガス窒化処理を施してある。スペーサエキ
スパンダ７はオーステナイト系ステンレス鋼からなり、
断面が略コ字形状で、下地層として形成した軟窒化層２
０上の外周面にイオンプレーティングによって硬度ＨＶ
１３００〜２０００の硬さのＣｒ2 Ｎ皮膜２１を３〜３
０μｍの厚さで形成してある。
の耐久性を改善し、以て、組合せオイルリングの耐久
性、信頼性を改善する。 【解決手段】 組合せオイルリング４は上下一対のサイ
ドレール５，６と、スペーサエキスパンダ７とからな
る。サイドレール５，６はマルテンサイト系ステンレス
鋼からなり、ガス窒化処理を施してある。スペーサエキ
スパンダ７はオーステナイト系ステンレス鋼からなり、
断面が略コ字形状で、下地層として形成した軟窒化層２
０上の外周面にイオンプレーティングによって硬度ＨＶ
１３００〜２０００の硬さのＣｒ2 Ｎ皮膜２１を３〜３
０μｍの厚さで形成してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のピスト
ンに装着される組合せオイルリングに関する。
ンに装着される組合せオイルリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】往復動内燃機関に使用されるオイルリン
グの１種に、上下一対のサイドレールと、これらのサイ
ドレールをシリンダ内周面とリング溝側面とに押圧付勢
するスペーサエキスパンダとからなる３ピースの組合せ
オイルリングがある。この種の組合せオイルリングは、
サイドレール外周面、サイドレール内周面、サイドレー
ル内周面を押圧するスペーサエキスパンダのサイドレー
ル押圧片のいずれか一つが摩耗すると、スペーサエキス
パンダがサイドレールを押圧する力が減少するので、オ
イルリング性能が低下する。これらの摩耗しやすい部分
の耐摩耗性を改善するために、サイドレールは、マルテ
ンサイト系ステンレス鋼製で、ガス窒化処理を施され、
スペーサエキスパンダは、オーステナイト系ステンレス
鋼製で、軟窒化処理が施されるのが一般的である。この
組合せの場合、スペーサエキスパンダのサイドレール押
圧片は、サイドレール内周面より摩耗量が大きいので、
サイドレール押圧片の耐久性を改善することが問題とな
っている。
グの１種に、上下一対のサイドレールと、これらのサイ
ドレールをシリンダ内周面とリング溝側面とに押圧付勢
するスペーサエキスパンダとからなる３ピースの組合せ
オイルリングがある。この種の組合せオイルリングは、
サイドレール外周面、サイドレール内周面、サイドレー
ル内周面を押圧するスペーサエキスパンダのサイドレー
ル押圧片のいずれか一つが摩耗すると、スペーサエキス
パンダがサイドレールを押圧する力が減少するので、オ
イルリング性能が低下する。これらの摩耗しやすい部分
の耐摩耗性を改善するために、サイドレールは、マルテ
ンサイト系ステンレス鋼製で、ガス窒化処理を施され、
スペーサエキスパンダは、オーステナイト系ステンレス
鋼製で、軟窒化処理が施されるのが一般的である。この
組合せの場合、スペーサエキスパンダのサイドレール押
圧片は、サイドレール内周面より摩耗量が大きいので、
サイドレール押圧片の耐久性を改善することが問題とな
っている。
【０００３】ここで、以下に説明する技術が提案されて
いる。 硬質のＰＶＤ皮膜を圧縮リングに施すことに関して： ・外周面にＣｒとＣｒ2 Ｎとからなる複合皮膜を形成し
たピストンリング（特公平６−２５５９７号）。 ・ピストンリングの外周面に厚さ１０〜５０μｍのＣｒ
2 Ｎ皮膜を反応性イオンプレーティングにより形成する
（特開平１−１５６４６１号）。 ・外周面にＣｒ2 ＮとＣｒＮとからなる複合皮膜を形成
したピストンリング（特開平１−１５９４４９号）。 ・軟窒化またはＣｒめっきを施し、その上にＣｒＮ皮膜
を形成した圧縮リング（実公平１−２２９２１号および
実公平１−２２９２２号）。
いる。 硬質のＰＶＤ皮膜を圧縮リングに施すことに関して： ・外周面にＣｒとＣｒ2 Ｎとからなる複合皮膜を形成し
たピストンリング（特公平６−２５５９７号）。 ・ピストンリングの外周面に厚さ１０〜５０μｍのＣｒ
2 Ｎ皮膜を反応性イオンプレーティングにより形成する
（特開平１−１５６４６１号）。 ・外周面にＣｒ2 ＮとＣｒＮとからなる複合皮膜を形成
したピストンリング（特開平１−１５９４４９号）。 ・軟窒化またはＣｒめっきを施し、その上にＣｒＮ皮膜
を形成した圧縮リング（実公平１−２２９２１号および
実公平１−２２９２２号）。
【０００４】スペーサエキスパンダに関して： ・外表面にＮｉ系複合めっきを施したスペーサエキスパ
ンダ（実公平６−３１７０号）。 ・スペーサエキスパンダの表面に、軟窒化またはＣｒめ
っきを施し、その上にＣｒＮ皮膜を形成した組合せオイ
ルリング（実公平１−２２９２４号）。 ・サイドレール内周面にＣＶＤによるＴｉＮ等の硬質皮
膜を形成し、スペーサエキスパンダ外周面に窒化クロム
皮膜を形成した組合せオイルリング（特開平６−２３５
４６２号）。
ンダ（実公平６−３１７０号）。 ・スペーサエキスパンダの表面に、軟窒化またはＣｒめ
っきを施し、その上にＣｒＮ皮膜を形成した組合せオイ
ルリング（実公平１−２２９２４号）。 ・サイドレール内周面にＣＶＤによるＴｉＮ等の硬質皮
膜を形成し、スペーサエキスパンダ外周面に窒化クロム
皮膜を形成した組合せオイルリング（特開平６−２３５
４６２号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実公平６−３
１７０号のスペーサエキスパンダは、耐摩耗性、信頼性
が充分でない。実公平１−２２９２４号、特開平６−２
３５４６２号のスペーサエキスパンダについては、Ｃｒ
Ｎ皮膜をスペーサエキスパンダのサイドレール押圧片に
適用すると、靱性が乏しいため運転中に剥離することが
分かってきた。
１７０号のスペーサエキスパンダは、耐摩耗性、信頼性
が充分でない。実公平１−２２９２４号、特開平６−２
３５４６２号のスペーサエキスパンダについては、Ｃｒ
Ｎ皮膜をスペーサエキスパンダのサイドレール押圧片に
適用すると、靱性が乏しいため運転中に剥離することが
分かってきた。
【０００６】さらに、上記したように、圧縮リングの外
周面に適用可能なイオンプレーティング皮膜が、種々知
られている。しかし、圧縮リングの摺動条件は、 摺動相手：一般的に鋳鉄 摺動速度：１０ｍ／ｓのオーダー 圧力 ：２ｋｇｆ／ｃｍ2 前後 潤滑条件：主として流体潤滑 である。
周面に適用可能なイオンプレーティング皮膜が、種々知
られている。しかし、圧縮リングの摺動条件は、 摺動相手：一般的に鋳鉄 摺動速度：１０ｍ／ｓのオーダー 圧力 ：２ｋｇｆ／ｃｍ2 前後 潤滑条件：主として流体潤滑 である。
【０００７】これに対して、スペーサエキスパンダのサ
イドレール押圧片の摺動条件は、 摺動相手：ガス窒化したマルテンサイト系ステンレス鋼 摺動速度：ほとんど ０ 圧力 ：２０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上 潤滑条件：主として境界潤滑 であり、圧縮リングの摺動条件とは異なっている。した
がって、スペーサエキスパンダのサイドレール押圧片に
は上述した圧縮リングに適用されているＰＶＤ皮膜を直
ちに適用可能でないことを意味している。
イドレール押圧片の摺動条件は、 摺動相手：ガス窒化したマルテンサイト系ステンレス鋼 摺動速度：ほとんど ０ 圧力 ：２０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上 潤滑条件：主として境界潤滑 であり、圧縮リングの摺動条件とは異なっている。した
がって、スペーサエキスパンダのサイドレール押圧片に
は上述した圧縮リングに適用されているＰＶＤ皮膜を直
ちに適用可能でないことを意味している。
【０００８】本発明の課題は、スペーサエキスパンダの
サイドレール押圧片の耐久性を改善し、以て、組合せオ
イルリングの耐久性、信頼性を改善することにある。
サイドレール押圧片の耐久性を改善し、以て、組合せオ
イルリングの耐久性、信頼性を改善することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、サイドレール
内周面と接触するスペーサエキスパンダのサイドレール
押圧片に、耐摩耗性、耐剥離性に優れた硬質皮膜を形成
することにより、上記課題を達成する。すなわち、本発
明の組合せオイルリングのスペーサエキスパンダは、サ
イドレールを押圧するサイドレール押圧片のサイドレー
ルと接触する部分にＣｒ2 Ｎ皮膜を形成し、この皮膜の
硬さをビッカース硬度でＨＶ１３００〜２０００とした
ことを特徴とする。
内周面と接触するスペーサエキスパンダのサイドレール
押圧片に、耐摩耗性、耐剥離性に優れた硬質皮膜を形成
することにより、上記課題を達成する。すなわち、本発
明の組合せオイルリングのスペーサエキスパンダは、サ
イドレールを押圧するサイドレール押圧片のサイドレー
ルと接触する部分にＣｒ2 Ｎ皮膜を形成し、この皮膜の
硬さをビッカース硬度でＨＶ１３００〜２０００とした
ことを特徴とする。
【００１０】Ｃｒ2 Ｎ皮膜の厚さは３〜３０μｍとする
のが望ましい。これは、皮膜の厚さが３μｍ未満である
と、耐久性が不足し、皮膜の厚さが３０μｍを越える
と、耐摩耗性は充分であるが、密着性のよい皮膜を形成
することが困難になるからである。
のが望ましい。これは、皮膜の厚さが３μｍ未満である
と、耐久性が不足し、皮膜の厚さが３０μｍを越える
と、耐摩耗性は充分であるが、密着性のよい皮膜を形成
することが困難になるからである。
【００１１】イオンプレーティングによって本発明のＣ
ｒ2 Ｎ皮膜を得るには、イオンプレーティング装置にお
いて、処理室内の窒素内圧と蒸発源であるＣｒの蒸発速
度を制御することによる。さらに、Ｃｒ2 Ｎ皮膜の硬さ
はバイアス電圧で制御することが可能である。
ｒ2 Ｎ皮膜を得るには、イオンプレーティング装置にお
いて、処理室内の窒素内圧と蒸発源であるＣｒの蒸発速
度を制御することによる。さらに、Ｃｒ2 Ｎ皮膜の硬さ
はバイアス電圧で制御することが可能である。
【００１２】なお、上記スペーサエキスパンダを有する
組合せオイルリングにおいて、サイドレールはスペーサ
エキスパンダのサイドレール押圧片と接触する部分に窒
化層が形成されるのが望ましい。
組合せオイルリングにおいて、サイドレールはスペーサ
エキスパンダのサイドレール押圧片と接触する部分に窒
化層が形成されるのが望ましい。
【００１３】本発明は、前記手段によって、サイドレー
ル内周面と接触するスペーサエキスパンダのサイドレー
ル押圧片の耐摩耗性が向上する。その結果、オイルリン
グ性能が長時間低下しない。また、長時間運転後も、ス
ペーサエキスパンダのサイドレール押圧片の硬質皮膜に
クラックや剥離が発生しないので、信頼性を保証でき
る。
ル内周面と接触するスペーサエキスパンダのサイドレー
ル押圧片の耐摩耗性が向上する。その結果、オイルリン
グ性能が長時間低下しない。また、長時間運転後も、ス
ペーサエキスパンダのサイドレール押圧片の硬質皮膜に
クラックや剥離が発生しないので、信頼性を保証でき
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態を示
し、シリンダに挿入されたピストンのオイルリング溝に
装着されている組合せオイルリングを示す縦断面図であ
る。図１において、１はピストン、２はシリンダで、ピ
ストン１の外周面に形成されているオイルリング溝３に
組合せオイルリング４が装着されている。組合せオイル
リング４は、環状で合口を備えている上下一対のサイド
レール５，６と、環状で合口を備えているスペーサエキ
スパンダ７とからなっている。
し、シリンダに挿入されたピストンのオイルリング溝に
装着されている組合せオイルリングを示す縦断面図であ
る。図１において、１はピストン、２はシリンダで、ピ
ストン１の外周面に形成されているオイルリング溝３に
組合せオイルリング４が装着されている。組合せオイル
リング４は、環状で合口を備えている上下一対のサイド
レール５，６と、環状で合口を備えているスペーサエキ
スパンダ７とからなっている。
【００１５】スペーサエキスパンダ７は次のようにして
形成される。図２において、素材３０は長手方向中心線
に対して対称形状をなしており、オーステナイト系のス
テンレス鋼の薄鋼帯の長手方向に等間隔にオイル孔とな
る亀甲状の孔１５が列設されているとともに、これらの
孔１５の間の薄鋼帯の両側部に略Ｖ字状切欠部１６，１
７が形成されている。この素材３０を対称形に折り曲げ
加工する。即ち、屈曲線Ａ−ＡおよびＢ−Ｂに沿って幅
方向両側を同一幅で同一方向に９０度屈曲する。次い
で、屈曲線Ｃ−ＣおよびＤ−Ｄに沿って上下の端部を同
一幅で斜めに屈曲して起立させ、次に、屈曲線Ｅ−Ｅお
よびＦ−Ｆに沿って上下の起立片の端部を同一幅で水平
に屈曲する。素材３０を以上のように屈曲した後、タフ
トライド処理を施し、その後所定の長さに切断したもの
を、サイドレール押圧片が内周側になるように環状に形
成し、その後、外周面にイオンプレーティングによって
Ｃｒ2 Ｎ皮膜を形成する。
形成される。図２において、素材３０は長手方向中心線
に対して対称形状をなしており、オーステナイト系のス
テンレス鋼の薄鋼帯の長手方向に等間隔にオイル孔とな
る亀甲状の孔１５が列設されているとともに、これらの
孔１５の間の薄鋼帯の両側部に略Ｖ字状切欠部１６，１
７が形成されている。この素材３０を対称形に折り曲げ
加工する。即ち、屈曲線Ａ−ＡおよびＢ−Ｂに沿って幅
方向両側を同一幅で同一方向に９０度屈曲する。次い
で、屈曲線Ｃ−ＣおよびＤ−Ｄに沿って上下の端部を同
一幅で斜めに屈曲して起立させ、次に、屈曲線Ｅ−Ｅお
よびＦ−Ｆに沿って上下の起立片の端部を同一幅で水平
に屈曲する。素材３０を以上のように屈曲した後、タフ
トライド処理を施し、その後所定の長さに切断したもの
を、サイドレール押圧片が内周側になるように環状に形
成し、その後、外周面にイオンプレーティングによって
Ｃｒ2 Ｎ皮膜を形成する。
【００１６】すなわち、スペーサエキスパンダ７は、断
面が略コ字形状をなしており、一対の水平な上片８と下
片９とが軸方向に離間して配置され、これらの外周が垂
直な直立片１０で接続されている。そして上片８と下片
９の内周には半径方向内方に向かって斜めに起立するサ
イドレール押圧片１１，１２が複数個、円周方向に等間
隔をおいてそれぞれ形成されており、各サイドレール押
圧片１１，１２の内周にはさらに半径方向内方に水平に
延びる内片１３，１４がそれぞれ形成されている。そし
て、上片８と直立片１０と下片９とにかけて開口してい
るオイル孔が円周方向に等間隔をおいて多数形成されて
いる。
面が略コ字形状をなしており、一対の水平な上片８と下
片９とが軸方向に離間して配置され、これらの外周が垂
直な直立片１０で接続されている。そして上片８と下片
９の内周には半径方向内方に向かって斜めに起立するサ
イドレール押圧片１１，１２が複数個、円周方向に等間
隔をおいてそれぞれ形成されており、各サイドレール押
圧片１１，１２の内周にはさらに半径方向内方に水平に
延びる内片１３，１４がそれぞれ形成されている。そし
て、上片８と直立片１０と下片９とにかけて開口してい
るオイル孔が円周方向に等間隔をおいて多数形成されて
いる。
【００１７】スペーサエキスパンダ７はオーステナイト
系ステンレス鋼で形成されており、タフトライド処理が
施されて硬度ＨＶ９００〜１２００の軟窒化層２０が下
地層として形成されている。この軟窒化層２０上におい
て、サイドレール押圧片１１，１２を含む外周面に、イ
オンプレーティングによって、硬度ＨＶ１３００〜２０
００の硬さを有しているＣｒ2 Ｎ皮膜２１が３〜３０μ
ｍの厚さで形成されている。なお、下地層としては軟窒
化層に代えて、Ｃｒめっき等でもよい。
系ステンレス鋼で形成されており、タフトライド処理が
施されて硬度ＨＶ９００〜１２００の軟窒化層２０が下
地層として形成されている。この軟窒化層２０上におい
て、サイドレール押圧片１１，１２を含む外周面に、イ
オンプレーティングによって、硬度ＨＶ１３００〜２０
００の硬さを有しているＣｒ2 Ｎ皮膜２１が３〜３０μ
ｍの厚さで形成されている。なお、下地層としては軟窒
化層に代えて、Ｃｒめっき等でもよい。
【００１８】一対のサイドレール５，６はマルテンサイ
ト系ステンレス鋼で形成されており、ガス窒化処理が施
されて、全表面に窒化層２２，２３が形成されている。
なお、サイドレールはイオン窒化によって内周面と外周
面とにのみ窒化層を形成するようにしてもよい。
ト系ステンレス鋼で形成されており、ガス窒化処理が施
されて、全表面に窒化層２２，２３が形成されている。
なお、サイドレールはイオン窒化によって内周面と外周
面とにのみ窒化層を形成するようにしてもよい。
【００１９】スペーサエキスパンダ７は、ピストン１の
オイルリング溝３内に、両合口端部が突き合わされて縮
められた状態で装着され、半径方向外方への拡張力を生
じるようにされており、一対のサイドレール５，６を上
下片８，９で上下（軸方向）に離隔保持し、上下のサイ
ドレール押圧片１１，１２が一対のサイドレール５，６
の内周面をそれぞれ押圧することによって、各サイドレ
ール５，６の外周面をシリンダ２の内周面２ａに密着さ
せるとともに、各サイドレール５，６の内周側の端部を
オイルリング溝３の側面３ａ，３ｂに密着させる。
オイルリング溝３内に、両合口端部が突き合わされて縮
められた状態で装着され、半径方向外方への拡張力を生
じるようにされており、一対のサイドレール５，６を上
下片８，９で上下（軸方向）に離隔保持し、上下のサイ
ドレール押圧片１１，１２が一対のサイドレール５，６
の内周面をそれぞれ押圧することによって、各サイドレ
ール５，６の外周面をシリンダ２の内周面２ａに密着さ
せるとともに、各サイドレール５，６の内周側の端部を
オイルリング溝３の側面３ａ，３ｂに密着させる。
【００２０】以下、本発明の効果を確認するために行っ
た試験について説明する。前記実施の形態で示した構造
のオーステナイト系ステンレス鋼製のスペーサエキスパ
ンダと、全表面をガス窒化したマルテンサイト系ステン
レス鋼製のサイドレールからなる組合せオイルリングを
使用して、エンジン実験を行った。スペーサエキスパン
ダの硬質皮膜の評価は、耐摩耗性を反映する潤滑油消費
量の測定と、３００時間のエンジン運転の後、サイドレ
ール押圧片の硬質皮膜においてクラックや剥離等の有無
を観察することによった。
た試験について説明する。前記実施の形態で示した構造
のオーステナイト系ステンレス鋼製のスペーサエキスパ
ンダと、全表面をガス窒化したマルテンサイト系ステン
レス鋼製のサイドレールからなる組合せオイルリングを
使用して、エンジン実験を行った。スペーサエキスパン
ダの硬質皮膜の評価は、耐摩耗性を反映する潤滑油消費
量の測定と、３００時間のエンジン運転の後、サイドレ
ール押圧片の硬質皮膜においてクラックや剥離等の有無
を観察することによった。
【００２１】以下、実験条件および結果について説明す
る。 １．スペーサエキスパンダの硬質皮膜の形成条件 スペーサエキスパンダをタフトライド処理して、全表面
に硬度ＨＶ８００の軟窒化層を形成した。そしてサイド
レール押圧片を含む外周面に、表１に示す種々の条件で
イオンプレーティングを行った。皮膜の厚さは２０μｍ
とした。得られた皮膜は、Ｘ線回折によって析出相の同
定を行い、ビッカース硬度を測定した。表１に、イオン
プレーティングの条件、皮膜硬さ、析出相の構造を一括
して示す。
る。 １．スペーサエキスパンダの硬質皮膜の形成条件 スペーサエキスパンダをタフトライド処理して、全表面
に硬度ＨＶ８００の軟窒化層を形成した。そしてサイド
レール押圧片を含む外周面に、表１に示す種々の条件で
イオンプレーティングを行った。皮膜の厚さは２０μｍ
とした。得られた皮膜は、Ｘ線回折によって析出相の同
定を行い、ビッカース硬度を測定した。表１に、イオン
プレーティングの条件、皮膜硬さ、析出相の構造を一括
して示す。
【００２２】 （注１）Ｘ線回折結果より判定。
【００２３】２．エンジン実験 内径９３ｍｍの４気筒ディーゼルエンジンに、上記の組
合せオイルリングを用いて高速・全負荷で耐久試験を行
い、運転時間５０時間および３００時間で、潤滑油消費
量を測定した。耐久試験終了後、５０倍の実体顕微鏡で
スペーサエキスパンダのサイドレール押圧片を観察し、
硬質皮膜のクラック、剥離の有無を観察した。
合せオイルリングを用いて高速・全負荷で耐久試験を行
い、運転時間５０時間および３００時間で、潤滑油消費
量を測定した。耐久試験終了後、５０倍の実体顕微鏡で
スペーサエキスパンダのサイドレール押圧片を観察し、
硬質皮膜のクラック、剥離の有無を観察した。
【００２４】３．エンジン実験結果 観察されたクラックの最も一般的な態様は、網目の大き
さが２０〜５０μｍ、クラックの幅が１０μｍ前後のネ
ットワーク状である。そして、極端な場合、網目単位に
剥離が認められるものもあった。これらの剥離破片は、
ピストンのリング溝、シリンダ壁を傷つける可能性があ
る他、剥離が起きたサイドレール押圧片に生じるエッジ
は、サイドレール内周面を傷つける可能性がある。
さが２０〜５０μｍ、クラックの幅が１０μｍ前後のネ
ットワーク状である。そして、極端な場合、網目単位に
剥離が認められるものもあった。これらの剥離破片は、
ピストンのリング溝、シリンダ壁を傷つける可能性があ
る他、剥離が起きたサイドレール押圧片に生じるエッジ
は、サイドレール内周面を傷つける可能性がある。
【００２５】エンジン実験の結果を表２に示す。なお、
潤滑油消費量の許容上限は５０ｇ／Ｈｒである。
潤滑油消費量の許容上限は５０ｇ／Ｈｒである。
【００２６】
【００２７】上記結果を以下に要約する。 従来最も一般的に使用されている軟窒化のスペーサエ
キスパンダは、最も潤滑油消費量が多い。 ＣｒＮ皮膜あるいはＣｒＮとＣｒ2 Ｎとの複合皮膜
は、３００時間運転後、サイドレール押圧片部分にクラ
ックまたは剥離が生じるので、これを越える耐久性を保
証できない。 Ｃｒ2 Ｎ皮膜は、ビッカース硬度がＨＶ１３００未満
の場合、耐摩耗性が劣るので潤滑油消費量が多く、ビッ
カース硬度がＨＶ２０００を越える場合、３００時間運
転後、サイドレール押圧片部分にクラックまたは剥離が
生じるので、これを越える耐久性を保証できない。 ＣｒとＣｒ2 Ｎとの複合皮膜は、耐摩耗性が劣るの
で、長時間の運転後、潤滑油消費量が増加する。 ビッカース硬度がＨＶ１３００〜２０００のＣｒ2 Ｎ
皮膜は、潤滑油消費量が少なく、しかも、長時間運転
後、サイドレール押圧片部分にクラックまたは剥離が発
生しない。したがって、組合せオイルリングの耐摩耗
性、信頼性を保証できる。
キスパンダは、最も潤滑油消費量が多い。 ＣｒＮ皮膜あるいはＣｒＮとＣｒ2 Ｎとの複合皮膜
は、３００時間運転後、サイドレール押圧片部分にクラ
ックまたは剥離が生じるので、これを越える耐久性を保
証できない。 Ｃｒ2 Ｎ皮膜は、ビッカース硬度がＨＶ１３００未満
の場合、耐摩耗性が劣るので潤滑油消費量が多く、ビッ
カース硬度がＨＶ２０００を越える場合、３００時間運
転後、サイドレール押圧片部分にクラックまたは剥離が
生じるので、これを越える耐久性を保証できない。 ＣｒとＣｒ2 Ｎとの複合皮膜は、耐摩耗性が劣るの
で、長時間の運転後、潤滑油消費量が増加する。 ビッカース硬度がＨＶ１３００〜２０００のＣｒ2 Ｎ
皮膜は、潤滑油消費量が少なく、しかも、長時間運転
後、サイドレール押圧片部分にクラックまたは剥離が発
生しない。したがって、組合せオイルリングの耐摩耗
性、信頼性を保証できる。
【００２８】なお、本発明のスペーサエキスパンダは、
上記の実施形態で示したものに限ることはなく、例え
ば、内片１３，１４を設けないものもある。また、本発
明は半径方向に波形をなしている形状のスペーサエキス
パンダにも適用される。
上記の実施形態で示したものに限ることはなく、例え
ば、内片１３，１４を設けないものもある。また、本発
明は半径方向に波形をなしている形状のスペーサエキス
パンダにも適用される。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のスペーサエ
キスパンダは、サイドレール押圧片の耐摩耗性が向上
し、かつ、クラックや剥離の発生も防止できるので、組
合せオイルリングの耐久性、信頼性を高めることができ
る。
キスパンダは、サイドレール押圧片の耐摩耗性が向上
し、かつ、クラックや剥離の発生も防止できるので、組
合せオイルリングの耐久性、信頼性を高めることができ
る。
【図１】本発明の一実施形態を示し、シリンダに挿入さ
れたピストンのオイルリング溝に装着されている組合せ
オイルリングを示す縦断面図である。
れたピストンのオイルリング溝に装着されている組合せ
オイルリングを示す縦断面図である。
【図２】スペーサエキスパンダの素材の一部分を示す平
面図である。
面図である。
１ ピストン ２ シリンダ ２ａ シリンダ内周面 ３ オイルリング溝 ３ａ，３ｂ オイルリング溝側面 ４ 組合せオイルリング ５，６ サイドレール ７ スペーサエキスパンダ ８ 上片 ９ 下片 １０ 直立片 １１，１２ サイドレール押圧片 １３，１４ 内片 １５ 孔 １６，１７ 切欠部 ２０ 軟窒化層 ２１ Ｃｒ2 Ｎ皮膜 ２２，２３ 窒化層 ３０ 素材
Claims (3)
- 【請求項１】 サイドレールを押圧するサイドレール押
圧片を有している、組合せオイルリングのスペーサエキ
スパンダにおいて、 前記サイドレール押圧片がサイドレールと接触する部分
にＣｒ2 Ｎ皮膜を有しており、この皮膜の硬さがビッカ
ース硬度でＨＶ１３００〜２０００であることを特徴と
する組合せオイルリングのスペーサエキスパンダ。 - 【請求項２】 前記Ｃｒ2 Ｎ皮膜の厚さが３〜３０μｍ
であることを特徴とする請求項１記載の組合せオイルリ
ングのスペーサエキスパンダ。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のスペーサエキス
パンダと、サイドレール押圧片と接触する部分に窒化層
が形成されているサイドレールとからなることを特徴と
する組合せオイルリング。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP7348870A JP2855419B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 組合せオイルリングのスペーサエキスパンダおよび組合せオイルリング |
| GB9625729A GB2308423B (en) | 1995-12-19 | 1996-12-11 | Combined oil ring |
| US08/767,800 US5718437A (en) | 1995-12-19 | 1996-12-17 | Combined oil ring with spacer/expander having Cr2 N coating thereon |
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|---|---|---|---|
| JP7348870A JP2855419B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 組合せオイルリングのスペーサエキスパンダおよび組合せオイルリング |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09170659A true JPH09170659A (ja) | 1997-06-30 |
| JP2855419B2 JP2855419B2 (ja) | 1999-02-10 |
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ID=18399949
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7348870A Expired - Fee Related JP2855419B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 組合せオイルリングのスペーサエキスパンダおよび組合せオイルリング |
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Cited By (1)
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| EP0927839A2 (en) | 1997-12-24 | 1999-07-07 | Teikoku Piston Ring Co., LTd. | Combined oil ring and manufacturing method thereof |
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1995
- 1995-12-19 JP JP7348870A patent/JP2855419B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-12-11 GB GB9625729A patent/GB2308423B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-17 US US08/767,800 patent/US5718437A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JP2855419B2 (ja) | 1999-02-10 |
| GB2308423A (en) | 1997-06-25 |
| US5718437A (en) | 1998-02-17 |
| GB2308423B (en) | 1999-03-10 |
| GB9625729D0 (en) | 1997-01-29 |
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