JPH11320276A - ピストンリングとその製造方法 - Google Patents

ピストンリングとその製造方法

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JPH11320276A
JPH11320276A JP11058454A JP5845499A JPH11320276A JP H11320276 A JPH11320276 A JP H11320276A JP 11058454 A JP11058454 A JP 11058454A JP 5845499 A JP5845499 A JP 5845499A JP H11320276 A JPH11320276 A JP H11320276A
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JP
Japan
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piston ring
mandrel
peripheral surface
wheel cylinder
substrate
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JP11058454A
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English (en)
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Werner Truebenbach
トリューベンバッハ ヴェルナー
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Federal Mogul Burscheid GmbH
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Federal Mogul Burscheid GmbH
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/06—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass piston rings from one piece
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49274—Piston ring or piston packing making
    • Y10T29/49281—Piston ring or piston packing making including coating or plating
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 輪筒から被覆されたリングを切り取ることが
できるピストンリングを製造するための方法を提供す
る。 【解決手段】 マンドレル１の外面に溶射材料を熱溶射
することによって形成された輪筒３からピストンリング
８、８' 、８" が切り取られる。ピストンリング８、
８' 、８" は溶射された基体４と溶射された滑り皮膜６
とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料からなる
輪筒から個々のリングを切り取ることによって、特に内
燃機関のためのピストンリングを製造するための方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関のためのピストンリングの製造
は、圧力リングまたは油かきリングなどといった用途に
応じて極めて種々の方法で行われ、ピストンリングは鋳
鉄または鋼によって製造される。ピストンリングにかか
る負荷に応じて適当な耐摩耗性、弾性、強度および温度
変化に対する安定性を有する特殊な合金が用いられる。
ピストンリングの鋳造は、単品鋳造法やスタックモール
ド法で行われるか、あるいは円筒形もしくは非円形の輪
筒を鋳造し、次にこれらから個々のリングが切り取られ
る。
【０００３】輪筒の製造は種々の方法で行うことができ
る。遠心鋳造法では円筒形の輪筒のみ製造できる。輪筒
から個々のリングが切り取られるが、これらのリングは
仕上げまでになお多数の加工ステーションを通過する。
リングを切り開かれた後、リングは手間のかかる熱処理
法および／または機械加工法によって、リングが必要な
残留応力を得るように処理されなければならない。この
残留応力は、シリンダにおいてリングが応力下でシリン
ダ壁に当接するために必要である。
【０００４】砂型鋳造法で製造された非円形の輪筒は、
製造コストが高いという欠点を有している。なぜなら
ば、手間のかかる砂型作業、比較的長い型内の滞留時
間、およびそれに続いて鋳はだの清掃作業が後続の加工
のために必要だからである。
【０００５】これらの欠点を取り除くために、ドイツ特
許発明明細書３６２３１２２Ｃ１号に従い、輪筒を連続
鋳造法で製造することが既に提案された。この方法で製
造された輪筒は引け巣のない微粒状の組織を特徴として
いる。これらの輪筒も、後続の加工のために種々の加工
ステーションを通過しなければならない。１つの加工ス
テーションで輪筒から個々のリングが切り取られる。リ
ングは位置を揃えて束ね固定されて、切り開かれる。次
にリングはマンドレル上に円く固定されて、次のステー
ションで外周面上に耐摩耗性の滑り皮膜が付けられる。
ドイツ特許出願公開明細書３１４４３３５Ａ１から、リ
ングの滑り面上に耐摩耗性皮膜を製造するための方法が
知られている。個々のリングがマンドレル上に束ねられ
て、熱溶射皮膜が被覆される。次いで、溶射されたマン
ドレルは次の加工ステーションに供給され、個々のリン
グが互いに切り離される。総じて多数の加工過程を通過
しなければならず、このことがピストンリングの製造コ
ストを高くしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた種類の製造方法を改善して、輪筒から被覆され
たリングを切り取ることができるようにすることであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の方法においては、輪筒が、成形体として用
いられるマンドレルの外周面上に溶射材料を熱溶射する
ことによって製造され、このマンドレルが外周面に合口
マークを有しており、輪筒の表面に滑り皮膜として働く
皮膜が塗布されており、最後に輪筒からピストンリング
が切り取られるようにした。本発明の好ましい構成が従
属請求項に記載されている。この方法を応用するため
に、製造されるべきピストンリングの内周に対応する断
面形状を有するマンドレルが使用される。マンドレルは
任意の断面形状を有することができる。すなわち、本発
明の方法に対しては、円筒形の断面形状を有するマンド
レルも、非円形の断面形状を有するマンドレルも用いる
ことができる。熱溶射法としては、原則として公知のす
べての熱溶射法を応用できる。特に市販されている金属
製の溶射材料を用いたフレーム溶射法が好ましい。溶射
材料の選択は用途によって異なる。基体には強度、膨張
係数（バイメタルリング）および弾性に関して適当な性
質を有する材料が用いられる。他方、滑り皮膜を選択す
る際には、エンジンにおける運転特性を考慮した観点、
たとえば耐摩耗性や燃焼条痕発生防止性が決定的であ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面にしたがって詳細に説明する。
【０００９】図１には、たとえば鋼からなる非円形のマ
ンドレル１が示されている。マンドレル１の周面上では
桟状の隆起として形成された合口マーク１０が軸線方向
に延びている。ノズル２がマンドレル１に対して相対的
に軸線方向に動かされることによって、マンドレル１の
表面にノズル２から溶射粉末が熱溶射法によって塗布さ
れる。塗布された溶射粉末は直ちに後続のローラ掛け装
置１１によって圧密される。この方法で生じた基体４上
に、たとえば別のノズル５によって滑り皮膜６が塗布さ
れるが、その際に輪筒３をマンドレル１から取り外す必
要はない。
【００１０】輪筒３が完成した後で、輪筒３がマンドレ
ル１から抜き取られ、分離工具７（図２）に供給され
る。分離工具７が輪筒３から個々のピストンリング８、
８' 、８" を切り取る。個々のピストンリング８、８'
、８" は合口マーク１０によって形成された合口表示
部１２を有しているので、簡単に合口を揃えて束ねら
れ、合口表示部１２で切り開かれることができる。
【００１１】図３に示されているように、ピストンリン
グ８は丸くされた断面形状９を有することができる。断
面形状９は基体４の表面に滑り皮膜６を塗布する前に図
示されない工具で研磨されており、その後で研磨された
表面上に滑り皮膜６が溶射される。
【００１２】さらに、滑り皮膜６を塗布する前に、基体
４に誘導電流によって応力除去焼きなまし処理を施すこ
とが可能である。すべての方法はマンドレル１において
実施される。
【００１３】
【発明の効果】本発明により、種々の肉厚、軸方向高さ
および特性を有するピストンリングを製造し、もしくは
エンジンタイプに合わせて調整することが、鋳型のため
などの追加生産コストを生じることなく可能である。加
工ステーションでは基体も滑り皮膜も同じ作業方法で製
造可能なので、製造コストは著しく減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法による輪筒の製造方法を示した図
である。
【図２】図１に示した輪筒からピストンリングを切り取
る方法を示した図である。
【図３】本発明によるピストンリングの断面図である。
【符号の説明】
１ マンドレル ２ ノズル ３ 輪筒 ４ 基体 ５ ノズル ６ 滑り皮膜 ７ 分離工具 ８、８' 、８" ピストンリング ９ 断面形状 １０ 合口マーク １１ ローラ掛け装置 １２ 合口表示部

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属材料からなる輪筒から個々のリング
    を切り取ることによって、特に内燃機関のためのピスト
    ンリングを製造するための方法において、基体（４）
    が、成形体として用いられるマンドレル（１）の外周面
    上に溶射材料を熱溶射することによって製造され、この
    際、マンドレル（１）が外周面上に合口マーク（１０）
    を有しており、基体（４）の外周面上に滑り皮膜（６）
    として働く皮膜が塗布され、最後に基体（４）および滑
    り皮膜（６）よりなる輪筒（３）からピストンリング
    （８、８' 、８" ）が切り取られることを特徴とする、
    ピストンリングの製造方法。
  2. 【請求項２】 溶射材料を塗布した後に溶射材料の圧密
    を行う、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記圧密がローラ掛けによって行われ
    る、請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 滑り皮膜（６）を塗布する前に基体
    （４）の外周面が研磨されて規定の断面形状（９）が形
    成される、請求項１ないし３の各項記載の方法。
  5. 【請求項５】 滑り皮膜（６）を塗布する前に基体
    （４）に応力除去焼きなまし処理を施す、請求項１ない
    し４の各項記載の方法。
  6. 【請求項６】 滑り皮膜（６）が熱溶射によって塗布さ
    れる、請求項１ないし５の各項記載の方法。
  7. 【請求項７】 ピストンリング（８、８' 、８" ）が高
    速研削切断法で輪筒（３）から切り取られる、請求項１
    ないし６の各項記載の方法。
  8. 【請求項８】 マンドレル（１）が楕円形の断面形状を
    有している、請求項１ないし７の各項記載の方法。
  9. 【請求項９】 マンドレル（１）の合口マークが桟状隆
    起として形成されている、請求項１ないし８の各項記載
    の方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１ないし８の各項記載の方法に
    よって製造された、特に内燃機関のためのピストンリン
    グにおいて、ピストンリング（８、８' 、８" ）が熱溶
    射された基体（４）と滑り皮膜（６）とからなることを
    特徴とするピストンリング。
  11. 【請求項１１】 基体（４）が鉄材料からなる、請求項
    １０記載のピストンリング。
  12. 【請求項１２】 滑り皮膜（６）がモリブデンまたはモ
    リブデン合金からなる、請求項１０または１１記載のピ
    ストンリング。
JP11058454A 1998-03-06 1999-03-05 ピストンリングとその製造方法 Pending JPH11320276A (ja)

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DE19809659A DE19809659C1 (de) 1998-03-06 1998-03-06 Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen
DE19809659-3 1998-03-06

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