JPH0929600A - ピストンリングの精密加工方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 公知の諸装置の欠点を排除し、特にピストン
リングの運転中特性を改善する表面トポロジーが達成さ
れ得るような新しい精密加工方法を提供する。 【解決手段】 パケット２が、二つのセグメント３，
３′で成る工具の中に移動させられ、そこでは、それら
セグメント３，３′は、パケット２に半径方向に位置決
めされる。材料の除去は、研削バンド４によって行われ
る。加工の間、セグメント３，３′は半径方向に固定さ
れ、研削の圧力は、もっぱら加工片１によって及ぼされ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、切れ目があって半
径方向外側に広がる力を内蔵するリング状の加工片、特
に、パケットの形にまとめられたピストンリングの外周
面を、それら加工片を囲んで掴むような少なくとも二つ
のセグメントで成る工具を用いて精密加工する方法であ
って、それらセグメントが、それら加工片が面で当たっ
て相対的に動かされる相手としての、ある決められた曲
率半径でできた表面を有している、ピストンリングの精
密加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ピストンリングの精密加工のため
に、それらピストンリングはパケットの形にまとめら
れ、ホーニングボックスの中において、ピストンリング
が取り付けられた心棒状のものがそのボックスの中に挿
入されたうえで往復運動と回転運動をさせられることに
よって、外周部を加工される。DE 30 11 670がこの種の
装置を開示していて、そのものにおいては、ホーニング
ボックスは円形／円筒形の断面を有している。そこで
は、内側直径が、ピストンリングが運転中に有する直径
に対応している。ホーニングボックスの上方領域の中
で、ホーニングボックスは、それの内側において少し円
錐状になった面取り部を有している。この面取り部を経
て、ピストンリングがホーニングボックスの中へと押し
込まれる。ホーニングボックスは、二つの半割り片で成
っていて、複数のねじで緊締される。それらねじは、左
側半割り片に対しての右側半割り片の押圧力の再調整を
行うための働きをする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この装置の欠点は、押
圧力の再調整をすれば内側ボアの非円形性が生ずるとい
うことに根ざしている。ホーニングボックスの損耗は、
ピストンリングの加工において特に問題である。ホーニ
ングボックス内側ボアの大きい摩耗のために、多数のボ
ックスが準備されねばならない。ホーニングボックスの
再調整は、最近のエンジンの品質要求に照らしては合目
的的でないことが判明している。その上に、なお、用い
られた水性または油性のラッピング媒体が、高い廃棄物
処理コストを招く。

【０００４】本発明の目的は、公知の諸装置の欠点を排
除し、特にピストンリングの運転中特性を改善する表面
トポロジーが達成され得るような新しい精密加工方法を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、両方のセグメントが、先ず、それらの表面に合致
した研削バンドが加工片と研削接触し加工位置において
それら表面の両者の曲率半径が共通の中心点上に来るよ
うに、加工片へと移動させられ、それに続いて、加工片
が研削バンドに対して相対的に動かされ、その精密加工
の間、セグメントの調整された加工位置が一定に保持さ
れるということによって達成される。

【０００６】研削バンドを用いての表面の加工は、何年
も前から既に公知になっている。そこでもっぱら行われ
ているのは、切削手段として研磨バンドを用いての、円
筒形や球形の面の精密加工のための方法である。正確な
形に作られた研磨シェル、すなわち、切り屑が伴う加工
の区域の外にあるために自身では摩耗作用を受けない研
磨シェルが、研磨バンドを加工片の表面に押し付ける。
US 2 376 531が、そのような装置を開示している。本発
明による方法は、そのような装置に基づいているのでは
あるが、その出願対象においては、工具の側から加工片
に何らの圧力も及ぼされない。このようにして、今や、
特にピストンリングのような、切れ目があって半径方向
外側に広がる力を内蔵するリング状の加工片をも、外周
面において加工することが可能になった。従来は、切れ
目のない剛性の加工片だけが加工可能であった。両方の
セグメントの表面の曲率半径が共通の中心点上にあっ
て、それが加工のすべての間に一定に保持されることに
よって、加工片の案内と加工の働きをするような、閉じ
られて不動にされた加工工具が形成される。個々の場合
の押圧力は、加工片の自らの力によって生成される。加
工片が、パケットの端領域に配置された円盤によって軸
方向に往復運動され、そして回転運動させられるのが有
利であり、そこでは、加工片が軸方向の遊びをもってパ
ケットの中に入っていることにより、各々の加工片が、
自らの力によって研削バンドに押し当たるというのが特
に有利である。それら円盤は、回転運動を加工片に伝達
する。その場合、その回転運動の伝達は、往復運動の死
点において行われる。パケットの中の個々の加工片への
回転運動の伝達は、個々の加工片間の摩擦力によって達
成される。なお、加工の間に加工片が、強制されての周
期的な回転運動をさせられて、それによって、ある意図
した研削の絵柄を生成するように、計画的に軸方向に締
められたり緩められたりする、ということも考えられ
る。往復と回転の個々の運動の相対速度は、例えば、予
め決められたクロス角度でのクロスハッチングと、表面
粗さの３μｍ以下の凹凸の深さＲz が生成されるように
選定され得る。球面状の外周面を生成するために、往復
と回転の運動の間にタンブリング運動が行われる。

【０００７】本発明による方法の実施のために提案され
るのは、工具が二つのセグメントで成っていて、それら
セグメントの曲率半径は、称呼寸法になるまで力を加え
られた加工片の曲率半径にほぼ対応しており、それらセ
グメントの表面上には研削バンドが配置されているとい
うことである。それらセグメントは、案内装置によって
パケットに半径方向で位置決めされ、加工位置決めが達
成されたならば、固定手段によって固定される。パケッ
トは、開かれた加工ステーションに入れられるので、そ
うでなければ行われるのが普通である入口円錐を経ての
パケット挿入は不要になる。それにより、加工片の縁で
の損傷が避けられ、したがって、不良品が少なくなり、
品質が向上する。円盤に取り付けられている調整機構に
よって、円盤は、ある旋回角度になるように調整され得
る。その調整は、加工の間に変更され得る。なお、それ
ら円盤は固定として加工ステーションが可動であるよう
に構成することや、斜めの端面を有する円盤を用いるこ
とが考えられる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【０００９】特に、パケット２の形にまとめられたピス
トンリング１の精密加工のための本発明による方法を実
施するために、二つのセグメント３，３′で成る工具が
設けられていて、その工具は内周に研削バンド４を有し
ている。セグメント３，３′の表面５，５′の曲率半径
は、称呼寸法になるまで力を加えられた加工片１の曲率
半径に対応している。パケット２の精密加工のために、
ピストンリング１が、送り装置６によって、パケットの
形でセグメント３，３′に供給される。パケット２の端
領域に当たっている円盤７，７′の働きによって、パケ
ット２は、軸方向に緩んだ状態または締まった状態で、
セグメント３，３′の間において動かされる。セグメン
ト３，３′は、円盤７，７′の間に保持されたパケット
２に、案内装置８によって半径方向に位置決めされる。
加工位置決めが達成されたならば、つまり、セグメント
３，３′の表面５，５′の両者の曲率半径が共通の中心
点上に来たならば直ちに、その位置決めの固定が、例え
ば油圧シリンダの形での固定手段９によって行われる。
個々のピストンリング１の外周面の精密加工のために、
それらピストンリング１が、セグメント３，３′の間に
おいて往復運動させられ、そしいて回転させられ、それ
と同時に、調整機構１０によって、旋回角度αになるよ
うに調整され得る。ホーニングボックスでの精密加工と
は対照的に、本発明によれば、材料の除去が研削バンド
４上に結合された研削粒子によって行われる。研削バン
ド４がローラから繰り出されて連続的に前進させられ得
るので、いつであっても一様な材料除去が保証される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法を実施するための装置を示す
図である。

【符号の説明】

１ ピストンリング ２ パケット ３，３′ セグメント ４ 研削バンド ５，５′ セグメントの表面 ６ 送り装置 ７，７′ 円盤 ８ 案内装置 ９ 固定手段 １０ 調整機構

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切れ目があって半径方向外側に広がる力
   を内蔵するリング状の加工片、特に、パケットの形にま
   とめられたピストンリングの外周面を、それら加工片を
   囲んで掴むような少なくとも二つのセグメントで成る工
   具を用いて精密加工する方法であって、それらセグメン
   トが、それら加工片が面で当たって相対的に動かされる
   相手としての、ある決められた曲率半径でできた表面を
   有している、ピストンリングの精密加工方法において、 前記セグメント（３，３′）が、先ず、前記表面（５，
   ５′）に合致した研削バンド（４）が前記加工片（１）
   と研削接触して加工位置において前記表面（５，５′）
   の両者の曲率半径が共通の中心点上に来るように、前記
   加工片（１）へと移動させられ、それに続いて、前記加
   工片（１）が前記研削バンド（４）に対して相対的に動
   かされ、その精密加工の間、前記セグメント（３，
   ３′）の調整された加工位置が一定に保持されることを
   特徴とする、ピストンリングの精密加工方法。
2. 【請求項２】 前記加工片（１）が、前記パケット
   （２）の端領域に配置された円盤（７，７′）によって
   軸方向に往復運動させられ、そして回転させられる、請
   求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記加工片（１）が軸方向の遊びをもっ
   て前記パケット（２）の中に入っており、その結果各々
   の前記加工片（１）が、自らの力によって前記研削バン
   ド（４）に押し当たる、請求項１または２記載の方法。
4. 【請求項４】 前記円盤（７，７′）が回転運動を前記
   加工片（１）に伝達し、その伝達が、前記円盤（７，
   ７′）の交互する一方のものだけの往復運動の死点にお
   いて行われる、請求項１ないし３のいずれか１項に記載
   の方法。
5. 【請求項５】 前記両端円盤の間における前記加工片
   の、軸方向の制御された締まりと緩めによって、前記加
   工片の意図した回転運動が行われる、請求項１ないし４
   のいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 往復運動と回転運動での二つの相対速度
   が、表面粗さの３μｍ以下の凹凸の深さＲz を有する意
   図したクロスハッチングが生ずるように選定されてい
   る、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
7. 【請求項７】 往復と回転の運動の間に、前記加工片
   （１）と前記工具の間におけるタンブリング運動が行わ
   れ、その結果球面状の外周面が生成される、請求項１な
   いし６のいずれか１項に記載の方法。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか１項に記載
   の方法を実施する装置において、前記工具が二つのセグ
   メント（３，３′）で成っていて、それらセグメントの
   曲率半径は、称呼寸法になるまで力を加えられた前記加
   工片（１）の曲率半径にほぼ対応しており、それらセグ
   メントの表面上には研削バンド（４）が配置されている
   ことを特徴とする装置。
9. 【請求項９】 前記セグメント（３，３′）が、案内装
   置（８）によって前記パケット（２）に半径方向に位置
   決め可能で、加工位置決めが達成されたならば、その設
   定が固定手段（９）によって固定される、請求項８記載
   の装置。
10. 【請求項１０】 前記円盤（７，７′）が、調整機構
    （１０）によって、前記セグメント（３，３′）に対し
    て旋回角度αになるように調整可能である、請求項８ま
    たは９に記載の装置。