JPS594984A - Production of piston ring - Google Patents

Production of piston ring

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JPS594984A
JPS594984A JP57112591A JP11259182A JPS594984A JP S594984 A JPS594984 A JP S594984A JP 57112591 A JP57112591 A JP 57112591A JP 11259182 A JP11259182 A JP 11259182A JP S594984 A JPS594984 A JP S594984A
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JP
Japan
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piston ring
base material
wire
ring base
welded
Prior art date
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Pending
Application number
JP57112591A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ikutake
弘志 幾竹
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Nippon Piston Ring Co Ltd
Original Assignee
Nippon Piston Ring Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/08Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass piston rings from several pieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F37/00Manufacture of rings from wire
    • B21F37/02Manufacture of rings from wire of resilient rings, e.g. key-rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/26Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials

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Abstract

PURPOSE:To obtain a piston ring having an abrasion resistant layer with good productivity by delivering separately a base material for the piston ring and the 2nd wire rod dissimilar from said material, supplying both in the space between a pair of rotary discs, and welding the same then subjecting the welded material to a curling treatment. CONSTITUTION:A base material 11 for a piston ring is fed to a rotary disc electrode 31, and the 2nd wire rod 12 forming an outside circumference is fed to a rotary disc electrode 32 and both materials are press-welded between both electrodes 31 and 32. At the same instant, electricity is conducted to both electrodes 31, 32 to melt and weld the joined parts between the material 11 and the rod 12. The welded material is curved to roundness by means of the 5-point rolls formed of 3-point rolls 61, 62, 63 for forming the curled part and additive rolls 64, 65. The curled piston ring is cut at every one turn, and is subjected to a heat treatment. The piston ring wherein the rod 12 is securely bound to the material 1 is obtd. by the above-mentioned method.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用のピストンリング、特に外周面に耐
摩耗性を有する層が設けられたピストンリングの製造方
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a piston ring for an internal combustion engine, particularly a piston ring whose outer peripheral surface is provided with a wear-resistant layer.

ピストンリングはシリンダライチとの摺動面を形成する
外周面に特別な耐摩耗性が要求されるものであり、通常
は第1図に示す如くピストンリング母材11に耐摩耗性
層12が設けられる。この耐摩耗性層にはクロムメッキ
や、モリプデ/、鉄系合金、セラミックス等を溶射して
形成される表面被覆や、軟窒化、イオン窒化や表面再溶
融、表面層溶融合金化などの硬化熱処理されるのが通常
である。このうち表面被覆されたものM’母材との結合
性が充分でなく、被覆層の剥離や欠けを生じ易く、硬化
熱処理するものは処理時間が長いか又は表層溶融手段の
如き処理時間の短いものでは表面の粗面化が著しく後加
工時間を要するもので生産性が低い。
A piston ring is required to have special wear resistance on the outer peripheral surface that forms the sliding surface with the cylinder litchi, and normally a wear-resistant layer 12 is provided on the piston ring base material 11 as shown in FIG. It will be done. This wear-resistant layer includes surface coatings formed by thermal spraying of chrome plating, molypide, iron-based alloys, ceramics, etc., and hardening heat treatments such as soft nitriding, ion nitriding, surface remelting, and surface layer fusion alloying. This is usually done. Among these, surface-coated ones do not have sufficient bonding properties with the M' base material, and peeling and chipping of the coating layer is likely to occur, and those that undergo hardening heat treatment require a long processing time or a short processing time such as surface melting means. However, the surface roughness is significant and requires post-processing time, resulting in low productivity.

これに対して異種材料をうめ込んで製造されるピストン
リング、例えばフェロツクスインサートピストンリング
や、銅や鉛等の軟質金属を充填するピストンリングがあ
る。これらの異種材料うめ込みピストンリングでは、ピ
ストンリング母材に予め溝を形成し、その溝に粉末状又
は粉末を結合液で練ったペースト状として充填し、ピス
トンリングごと焼成するか、あるいはシート状又はリボ
ン状の線材をピストンリングの溝に圧入又はすえ込みす
ることにより製造される。
On the other hand, there are piston rings manufactured by filling different materials, such as ferrox insert piston rings, and piston rings filled with soft metals such as copper or lead. In these piston rings filled with dissimilar materials, grooves are formed in the piston ring base material in advance, and the grooves are filled with powder or a paste made by kneading the powder with a binding liquid, and the piston ring itself is fired, or it is formed into a sheet. Alternatively, it is manufactured by press-fitting or swaging a ribbon-shaped wire into the groove of a piston ring.

しかしながら一般的にこれらのピストンリングに異種材
料をうめ込む方式のピストンリングでは塑性変形し易い
軟質材料やあるいは焼成温度の低い材料に限られ、ピス
トンリングにうめ込む目的としてもなじみ性の向上や潤
滑性の向上といったもので、うめ込まれる異種材料その
ものに耐摩耗性材料を選択されるものではない。
However, in general, piston rings that are made of different materials are limited to soft materials that are easily plastically deformed or materials that require low firing temperatures, and the purpose of these piston rings is to improve conformability and lubricate. It is not a matter of selecting a wear-resistant material for the dissimilar material itself to be embedded.

従って、例えばマルテンサイト系の高クロムステンレス
鋼などの硬質材料による線材をうめ込もうとしても、壕
ず線材が塑性変形され難いためにピストンリング母材の
溝に圧入又はすえ込みされず、又焼成等の手段により固
着されることもできない。
Therefore, even if an attempt is made to insert a wire made of a hard material such as martensitic high chromium stainless steel, the trenched wire will not be press-fitted or swaged into the groove of the piston ring base material because it is difficult to be plastically deformed. It cannot be fixed by other means.

本発明はかかる硬質材料より形成された異部材をピスト
ンリングに結合される型式のピストンリングの製造方法
であって、生産性に優れると共にピストンリングとして
の機能にも優れるピストンリングの製造方法を目的とす
る。
The present invention is a method for manufacturing a piston ring in which a different member made of such a hard material is joined to a piston ring, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a piston ring that is not only highly productive but also functions well as a piston ring. shall be.

まず本発明の要旨とするところは特許請求の範囲に記載
した如く下記7つの構成要件により製造するピストンリ
ングの製造方法にある。
First, the gist of the present invention is a method of manufacturing a piston ring that is manufactured according to the following seven constituent elements as described in the claims.

(1)線素材のピストンリング母材とピストンリング外
周面を形成する薄肉の第2線材を用意する。
(1) Prepare a piston ring base material made of a wire material and a thin second wire material that forms the outer peripheral surface of the piston ring.

(2)(第1工程)ピストンリング母材をロール送りに
より速度^で送り出すと共に第2線材をピストンリング
母材とは別に送り出す。
(2) (First step) The piston ring base material is sent out at a speed ^ by roll feeding, and the second wire is sent out separately from the piston ring base material.

(3)(第2工程)一対の回転円板電極にピストンリン
グ母材と第2線材を供給し、ピストンリング母材と第2
線材を回転円板電極間で圧接する。
(3) (Second step) Supply the piston ring base material and the second wire to a pair of rotating disk electrodes, and
The wire is pressure-welded between rotating disk electrodes.

(4)(第3工程)回転円板電極間に通電することによ
りピストンリング母材と第2線材とを溶接する。
(4) (Third step) The piston ring base material and the second wire are welded by applying electricity between the rotating disk electrodes.

(5)(第4工程)ピストンリングをカーリングする。(5) (Fourth step) Curling the piston ring.

(6)(第s工程)ピストンリングの合い口を切放す0
(7)(第6エ程)ピストンリングを熱処理する0上記
の本発明ピストンリングの製造方法につき以下実施例に
従い説明する。
(6) (Step s) Cutting off the joint of the piston ring 0
(7) (Sixth Step) Heat Treating the Piston Ring The method for manufacturing the piston ring of the present invention described above will be described below with reference to Examples.

まず第2図は本発明のピストンリング製造方法に用いる
装置の概略正面図であり11がピストンリング母材の線
素材であり、12がピストンリング外周を形成する第2
線材である。ピストンリング母材11の線素材は図示し
ないストックから送りローラ21.21によって送られ
ガイド22を経て回転円板電極31へ送られる。一方ピ
ストンリング外周を形成する第2線材12もガイ・トロ
ーラ41、送りローラ42によって回転円板電極32へ
送られる。この送り速度については好ましくは第2線材
とピストンリング母材の熱変形量にも左右されるが、第
2線材の送り速度を相対的に速くすることにより後述す
る如くピストンリングとしての機能に優れることとなる
0 このようにして送り出されたピストンリング母材の線素
材11と第2線材12とは1対の回転円板電極31.3
2に送り出されて回転円板電極31.32によって圧接
される。同時に回転円板電極31.32に連続通電又は
断続通電することにより発生する熱によりピストンリン
グ母材と第2線材の接合部を溶融する。
First, FIG. 2 is a schematic front view of the apparatus used in the piston ring manufacturing method of the present invention, in which 11 is a wire material of the piston ring base material, and 12 is a second wire material forming the piston ring outer periphery.
It is a wire rod. The wire material of the piston ring base material 11 is fed from a stock (not shown) by feed rollers 21 and 21, and sent to the rotating disk electrode 31 via the guide 22. On the other hand, the second wire 12 forming the outer periphery of the piston ring is also sent to the rotating disk electrode 32 by the guy troller 41 and the feed roller 42. The feeding speed preferably depends on the amount of thermal deformation between the second wire rod and the piston ring base material, but by increasing the feeding speed of the second wire rod relatively, the function as a piston ring can be improved as described later. The wire material 11 of the piston ring base material and the second wire material 12 sent out in this way are connected to a pair of rotating disk electrodes 31.3.
2 and are pressed into contact with rotating disk electrodes 31 and 32. At the same time, the joint between the piston ring base material and the second wire is melted by the heat generated by continuous or intermittent current application to the rotating disk electrodes 31 and 32.

このように溶融された接合部はピストンリング自体の熱
容量で冷却されてピストンリング母材と第2線材との溶
接が達成される。さらにこの溶融は電気抵抗の大きいピ
ストンリング母材と第2線材との接合部から生じるため
にピストンリング母材及び第2線材は熱影響は受けるも
ののその表面まで溶融されることはない。
The thus melted joint is cooled by the heat capacity of the piston ring itself, and the piston ring base material and the second wire are welded together. Further, since this melting occurs from the joint between the piston ring base material and the second wire material, which has a high electrical resistance, the piston ring base material and the second wire material are affected by heat, but their surfaces are not melted.

このように溶接されたピストンリング母材と第2線材と
はガイドローラ5によって案内され、カーリング部を形
成する三点ローラ61.62.63、又はさらにカーリ
ングを安定させる目的で付加されるローラ64.65に
よって形成される三点ローラにより真円に曲げられる。
The piston ring base material and the second wire rod welded in this way are guided by guide rollers 5, and three-point rollers 61, 62, 63 forming a curling part, or a roller 64 added for the purpose of stabilizing curling. It is bent into a perfect circle by a three-point roller formed by .65.

このカーリングについては通常の鋼製ピストンリングの
成形方法と同一であり、例えば曲げ口・−ラ63位置を
制御することによりピストンリングをカム形状に曲げる
ことも可能であり、又各ローラ61.62.63の軸方
向(第1図の前後方向)にずらせてコイル状に成形する
ことも可能である。
This curling is the same as the method for forming ordinary steel piston rings. For example, by controlling the position of the bending edge/roller 63, it is possible to bend the piston ring into a cam shape. It is also possible to form a coil shape by shifting it in the axial direction of .63 (the front-rear direction in FIG. 1).

次にカーリングされたピストンリングをカム形成された
一巻ごとに、又はコイル状に巻かれた素材の一ケ所を軸
方向に切断することによって合いこのようにして形成さ
れた本発明ピストンリングでは溶接時の歪や母材及び第
2線材に残る熱影響層、及びカーリング時の内部歪を除
去する目的で熱処理がなされる。
Next, the curled piston ring is fitted by cam-forming each turn, or by cutting the coiled material in one place in the axial direction. The heat treatment is performed for the purpose of removing distortion caused by time, a heat-affected layer remaining in the base material and the second wire, and internal distortion caused by curling.

この本発明においては通常のシーム溶接板と同様に溶接
構造による強固な結合が達成される他、表面の粗度を素
材粗度かそれ以下に低減されうるものであるが、ピスト
ンリングとして実用する場合は次の如き実施例が好まれ
る。
In this invention, in addition to achieving a strong bond due to the welded structure similar to a normal seam welded plate, the surface roughness can be reduced to the material roughness or lower, but it is not suitable for practical use as a piston ring. In this case, the following embodiments are preferred.

まず本発明に用いるピストンリング素材としては通常の
機関においては第2線材と比較し耐摩耗性の要求が少な
い一方、被剛性及び塑性加工性が要求されるもので、高
炭素鋼又は低合金高炭素鋼が好ましい。尚ディーゼル機
関やEGR機関の如く特に耐食性が要求されるものでは
オーステナイト系のステンレス鋼やその他耐食性に優れ
る鋼が用いられることも可能である。
First, the piston ring material used in the present invention is one that requires less wear resistance than the second wire material used in ordinary engines, but requires stiffness and plastic workability, such as high carbon steel or low alloy steel. Carbon steel is preferred. For diesel engines and EGR engines that require particularly high corrosion resistance, it is also possible to use austenitic stainless steel or other steels with excellent corrosion resistance.

これに対して外周面を形成する第2線材については耐摩
耗性、特に耐スカッフィング性に優れる必要から高硬度
の材料が選ばれ、具体的にはマルテンサイト系ステンレ
ス鋼ヤ高炭素高合金鋼や高速度鋼が用いられる。
On the other hand, for the second wire that forms the outer peripheral surface, a material with high hardness is selected because it needs to have excellent wear resistance, especially scuffing resistance. Specifically, materials such as martensitic stainless steel, high carbon high alloy steel, etc. are selected. High speed steel is used.

さらに本発明においては直線状の線材ストックから最終
的には直径50〜150+++mのリング状に塑性加工
されるために塑性変形量が大きく、溶接部及び第2線材
に加わる内部応力が著しく高い。
Furthermore, in the present invention, since the straight wire rod stock is finally plastically worked into a ring shape with a diameter of 50 to 150 +++ m, the amount of plastic deformation is large, and the internal stress applied to the welded part and the second wire rod is extremely high.

従って通常高硬度であり脆化傾向の大きい第2線材にク
ラックが生じる可能性が高く、又溶接部の割れを生じ易
いものだが、第1図実施例に示した如く第2線材12の
送り速度をピストンリング母材11の送り速度より速く
すると共に、回転円板電極32の周速度を回転円板電極
31周速度より速くし、 (具体的には電極32の径を
犬きくシ)溶接時において予め第2線材に圧縮応力を加
えることが好ましい。
Therefore, there is a high possibility that cracks will occur in the second wire rod, which is usually highly hard and has a large tendency to become brittle, and cracks are likely to occur in the welded part. However, as shown in the embodiment in FIG. is made faster than the feed rate of the piston ring base material 11, and the circumferential speed of the rotating disk electrode 32 is made faster than the circumferential speed of the rotating disk electrode 31 (specifically, the diameter of the electrode 32 is increased) during welding. It is preferable to apply compressive stress to the second wire in advance.

又第3図に示す如く、ピストンリング母材11に凹溝1
3を設け、この凹溝13内に第2線材12を溶接される
。この実施例においてはピストンリングの上下面14.
15が一様なピストンリング母材11であるためこの面
の被剛性が高く、かつ精密な加工が可能である。同時に
溶接される際には凹溝13の底部16のみが溶接され、
側面側にナゲツト19が生じないためにピストンリング
外周が粗くされることもなく、又ナゲツトが表面に表れ
ることによるピストンリング外周の不均一性も防止され
る。
Further, as shown in FIG. 3, a concave groove 1 is formed in the piston ring base material 11.
3 is provided, and the second wire 12 is welded into this groove 13. In this embodiment, the upper and lower surfaces 14 of the piston ring.
Since 15 is the uniform piston ring base material 11, this surface has high rigidity and can be precisely processed. When welding at the same time, only the bottom 16 of the groove 13 is welded,
Since no nuggets 19 are formed on the side surface, the outer circumference of the piston ring is not made rough, and non-uniformity of the outer circumference of the piston ring due to nuggets appearing on the surface is also prevented.

同時に凹溝13を形成しここに第2線材12を溶接され
たピストンリングは、カーリング時に第4図に示す如く
、外周側の絞りによって第、2線材12と凹溝13の側
面とが圧接されることとなり凹溝13と第2線材12と
が溶接時にすきまばめとして組付けられてもピストンリ
ングとして成形された後はじまりばめとなる。
At the same time, the piston ring with the concave groove 13 formed thereon and the second wire rod 12 welded thereto is curled, as shown in FIG. Therefore, even if the concave groove 13 and the second wire 12 are assembled with a loose fit during welding, they will be a tight fit after being formed into a piston ring.

との凹溝に第2線材を溶接する実施例にあっては、第5
図に示す如く第2線材12及び/又はピストンリング母
材の凹溝13上面端に予め面取り部7を形成することが
好ましく、ががる面取部7を設けることで、溶接ナゲツ
トがピストンリング外周面に達することを防ぐと共に、
第2線材の外周側に鋭角のエッヂが形成されシリンダラ
イナをかじることが防がれ、さらにはこの面取部7が潤
滑油保持溝としても作用する。かかる面取部7はピスト
ンリング母材と第2線材の線素材に予め形成しておくこ
とが好ましいが、ピストンリング完成後に切削加工して
形成することもできる。
In the embodiment in which the second wire is welded to the concave groove of the fifth
As shown in the figure, it is preferable to form a chamfered portion 7 in advance on the upper surface end of the second wire rod 12 and/or the concave groove 13 of the piston ring base material. In addition to preventing it from reaching the outer peripheral surface,
An acute edge is formed on the outer circumferential side of the second wire to prevent it from scratching the cylinder liner, and furthermore, this chamfered portion 7 also functions as a lubricating oil retaining groove. Although it is preferable that the chamfered portion 7 is formed in advance on the piston ring base material and the wire material of the second wire material, it can also be formed by cutting after the piston ring is completed.

又ピストンリング母材には第6図に示す如くプロジェク
ション71を設けておき第2線材と溶接することにより
溶接性を高くされる。このプロジェクションの成形は溶
接工程以前に線材に転造等の手段で設けられる。
Further, as shown in FIG. 6, a projection 71 is provided on the piston ring base material and welded to the second wire to improve weldability. This projection is formed on the wire by rolling or other means before the welding process.

又本発明の他の実施例としては第7図に示す如く回転円
板電極31.32に供給するピストンリング母材11を
予め所定曲率に成形し、溶接した後にカーリングロール
61.62.63にてカーリングすることにより溶接部
及び第2線材に及ぼすカーリング時の内部応力発生を防
止しうる。
As another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, the piston ring base material 11 to be supplied to the rotating disk electrodes 31, 32 is formed in advance to a predetermined curvature, welded, and then applied to curling rolls 61, 62, 63. By curling the wire, it is possible to prevent the generation of internal stress on the welded portion and the second wire during curling.

尚この時にピストンリング母材11を予め所定曲率に成
形するところの曲率がピストンリングの最終カーリング
曲率とほぼ同じとすることも可能酸される。ただし溶接
される回転円板電極の直前直後においてはピストンリン
グ母材の進行方向に、コイリング時に生ずる軸方向の速
度があるとピストンリングとして最終成形された場合に
溶接部にねじりの応力が残るだめ、カーリング時の初期
段階で少なくとも曲げられるピストンリングが一平面上
で曲げられている範囲で溶接されることが好ましい。
At this time, it is also possible to form the piston ring base material 11 to a predetermined curvature so that the curvature is approximately the same as the final curling curvature of the piston ring. However, if there is an axial velocity that occurs during coiling in the traveling direction of the piston ring base material just before and after the rotating disk electrode to be welded, torsional stress will remain in the welded part when it is finally formed as a piston ring. It is preferable that the piston ring is welded at least in the initial stage of curling in a range where the piston ring is bent on one plane.

以上本発明を説明したが、本発明にあってはまず通常の
スチールピストンリングと同様に連続してピストンリン
グが成形されることによる生産性と、高硬度で難塑性の
材料をピストンリング外周面に配すことができる耐摩耗
性効果、及び外周面に形成した耐摩耗性層の接合強度を
達成されるものである。
The present invention has been described above, but the present invention first improves productivity by continuously molding the piston ring in the same way as ordinary steel piston rings, and also improves productivity by molding the piston ring continuously in the same manner as ordinary steel piston rings, and also improves productivity by molding the piston ring with a highly hard and difficult-to-plastic material on the outer peripheral surface of the piston ring. It is possible to achieve a wear-resistant effect that can be applied to the outer circumferential surface, and a bonding strength of the wear-resistant layer formed on the outer peripheral surface.

さらに本発明にあっては通常の表面被覆では達成され得
ないバイメタル効果も発揮されうる。即ち通常0.1〜
0.5m程度の表面被覆ではピストンリングに及ばず張
力、面圧等の影響はほとんどないが、本発明の如く溶接
構造とされるピストンリングでは、溶接ラゲットが外周
面に達しない目的もあって通常0.5+mn以上の相対
的に厚肉の第2線材が使用され、かつ第2線材とピスト
ンリングが溶接により強く結合されるために外周面の第
2線材の有する機械的性質がピストンリングに及ぼす影
響は大きい。これをピストンリング固有の機能に応用す
る例として本発明では第2線材とピストンリング母材の
熱膨張率差を利用することが可能となる。即ち加工時に
おいて合い口状態を合い口部が曲率犬なる如く (いわ
ゆるローポイント合い口)設計され、第2線材をピスト
ンリング母材に対して熱膨張率を高く選択すると、エン
ジン回転域が高速に(即ちピストンリングが高温になる
に)従ってピストンリング合い口は曲率小に(いわゆる
ハイポインドに)変化し高速回転時のフラッフリングを
防止する効果を発揮する。
Furthermore, the present invention can also exhibit a bimetallic effect that cannot be achieved with ordinary surface coatings. That is, usually 0.1~
A surface coating of about 0.5 m is not as strong as a piston ring and is hardly affected by tension, surface pressure, etc. However, with a piston ring that has a welded structure as in the present invention, there is also the purpose of preventing the welded ragget from reaching the outer circumferential surface. Usually, a relatively thick second wire of 0.5+mm or more is used, and the second wire and the piston ring are strongly connected by welding, so the mechanical properties of the second wire on the outer circumferential surface are different from those of the piston ring. The impact is significant. As an example of applying this to a function specific to piston rings, the present invention makes it possible to utilize the difference in coefficient of thermal expansion between the second wire and the piston ring base material. In other words, during processing, the joint state is designed so that the joint part has a curvature dog (so-called low point joint), and if the second wire is selected to have a high coefficient of thermal expansion relative to the piston ring base material, the engine rotation range will be high. (i.e., as the piston ring becomes hot), the piston ring abutment changes to a small curvature (so-called high point), which is effective in preventing fluffing during high speed rotation.

逆に2サイクル機関やディーゼル機関の如く高速におい
て吸掃気ポートのかかりや合い口の あたりを心配され
る機関では第2線材に対してピストンリング母材の熱膨
張率を高くすることで高速、回転になるに従いピストン
リングがローポイント合い口傾向となりかじり摩耗やブ
ローバイの低減が達成される。
On the other hand, in engines such as 2-cycle engines and diesel engines where there is concern about the intake and scavenging air ports and the joints at high speeds, by increasing the thermal expansion coefficient of the piston ring base material relative to the second wire material, high speeds and rotations can be achieved. As the piston ring increases, the piston ring tends to meet at a low point, reducing galling wear and blow-by.

又本発明においてはピストンリング母材と第2線材とを
回転円板電極にて溶接する際にナゲツト厚さを制御する
目的で予熱されることが好ましい。
Further, in the present invention, it is preferable to preheat the piston ring base material and the second wire for the purpose of controlling the nugget thickness when welding the piston ring base material and the second wire using a rotating disk electrode.

尚カーリングの手法としては第1図に示した従来の三点
ロール、又は三点ロール成形以外の方法、例えばマンド
レルに巻き取る方法でも本発明は達成されるもので、さ
らに本発明において行なわれる熱処理としてはまず溶接
歪とカーリング歪及び溶接時の熱影響除去を必要とする
が、ピストンリング技術にて慣用的に使用される焼入れ
工程や、開け、ちぢめ熱処理工程が施される場合は、こ
れらの熱処理、により応力除去が達成されうるため歪取
りのためだけの熱処理は省略される。
The present invention can also be achieved using the conventional three-point roll method shown in FIG. 1, or a method other than three-point roll forming, such as curling on a mandrel. First of all, it is necessary to eliminate welding distortion, curling distortion, and heat effects during welding, but if the quenching process, opening, and shrinking heat treatment process conventionally used in piston ring technology is performed, these Since stress relief can be achieved by heat treatment, heat treatment solely for strain relief is omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図;従来のピストンリング断面図 第2図;本発明第1実施例製造方法を説明する要部正面
図。 第3図〜第6図;本発明他の実施例断面図第7図;本発
明他の実施例製造方法を説明する要部1正面図。 付号の説明 11;ピストンリング母材 12;第2線材13;凹溝
        21;送りロール31.32;回転円
板電極 41;送りロール61.62.63;カーリン
グロール 特許出願人 日本ピストンリング株式会社 第3図 第4図
FIG. 1: A sectional view of a conventional piston ring. FIG. 2: A front view of main parts for explaining the manufacturing method of the first embodiment of the present invention. FIGS. 3 to 6 are cross-sectional views of other embodiments of the present invention. FIG. 7 are front views of main parts 1 for explaining the manufacturing method of other embodiments of the present invention. Explanation of numbers 11; Piston ring base material 12; Second wire rod 13; Concave groove 21; Feed roll 31, 32; Rotating disc electrode 41; Feed roll 61, 62, 63; Curling roll Patent applicant Nippon Piston Ring Co., Ltd. Company Figure 3 Figure 4

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内燃機関用のピストンリングであり、摺動面を形
成する外周面には異種材料を接合するピストンリングの
製造方法において、線素材のピストンリング母材とピス
トンリング外周面を形成する薄肉の第2線材を用意し、 第1工程としてピストンリング母材をロール送り送り出
すと共に第2線材をピストンリング母材とは別に送り出
し、 第2工程として一対の回転円板電極にピストンリング母
材と第2線材を供給し、ピストンリング母材と第2線材
を回転円板電極間で圧接し、第3工程として回転円板電
極間に通電することによりピストンリング母材と第2線
材とを溶接し、第4工程としてピストンリングをカーリ
ングし第5工程としてピストンリングを切放し、第6エ
程としてピストンリングを熱処理する、第1工程〜第6
エ程により製造することを特徴とするピストンリングの
製造方法。
(1) A piston ring for an internal combustion engine, in which a piston ring manufacturing method involves joining dissimilar materials to the outer circumferential surface forming the sliding surface, in which a piston ring base material made of a wire material and a thin wall forming the piston ring outer circumferential surface are used. A second wire is prepared, and as a first step, the piston ring base material is rolled and sent out, and the second wire is sent out separately from the piston ring base material, and as a second step, the piston ring base material and the piston ring base material are fed to a pair of rotating disk electrodes. A second wire is supplied, the piston ring base material and the second wire are pressed together between the rotating disk electrodes, and in the third step, electricity is applied between the rotating disk electrodes to weld the piston ring base material and the second wire. The first to sixth steps include curling the piston ring as a fourth step, cutting off the piston ring as a fifth step, and heat treating the piston ring as a sixth step.
A method for manufacturing a piston ring, characterized in that it is manufactured by a process.
(2)前記第1工程において、ピストンリング母材の送
り速度に対し第2線材送り速度を速くしたことを特徴と
する特許 ピストンリング製造方法。
(2) A patented piston ring manufacturing method characterized in that in the first step, the second wire feeding speed is made faster than the feeding speed of the piston ring base material.
(3)前記ピストンリング母材が予め外周側に第2線材
を嵌合する凹溝が形成されることを特徴とする前記特許
請求の範囲第1項記載のピストンリング製造方法。
(3) The piston ring manufacturing method according to claim 1, wherein a groove into which the second wire is fitted is formed in advance on the outer peripheral side of the piston ring base material.
(4)前記ピストンリング母材に設ける凹溝にプロジェ
クションを設けることを特徴とする前記特許請求の範囲
第1項記載のピストンリング製造方法。
(4) The piston ring manufacturing method according to claim 1, characterized in that a projection is provided in a groove provided in the piston ring base material.
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GB8317936D0 (en) 1983-08-03

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