JPS6012159B2 - ピストンリングの製造方法 - Google Patents
ピストンリングの製造方法Info
- Publication number
- JPS6012159B2 JPS6012159B2 JP55038177A JP3817780A JPS6012159B2 JP S6012159 B2 JPS6012159 B2 JP S6012159B2 JP 55038177 A JP55038177 A JP 55038177A JP 3817780 A JP3817780 A JP 3817780A JP S6012159 B2 JPS6012159 B2 JP S6012159B2
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- Japan
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- piston ring
- circumferential groove
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- shape
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はピストンリングの製造方法に関し、更に詳し
くは外周摺動面に耐摩耗性表面処理層を有するピストン
リングの製造方法に関する。
くは外周摺動面に耐摩耗性表面処理層を有するピストン
リングの製造方法に関する。
従来、内燃機関等に使用されるピストンリングにおいて
は、その情動面に耐摩耗耐焼付性を附与することを目的
として、摺動面にクロムめつき層を形成する方法、ある
いは、モリブデン等の摺動特性の良好な材料を溶射して
耐摩耗性処理層を形成する方法が一般に採用されている
。しかしながら、めつき処理によりクロムめつき層を形
成する方法においては、その処理に長時間を要するとと
もに、めつき排液処理の必要があり、また溶射処理によ
り溶射層を形成する方法にあっては、めつき処理に比し
て処理時間が短縮され工程が簡素化される利点があるが
、溶射ガンから溶融状態で噴射される溶射材料がリング
表面の必要部分以外に飛散し、その材料歩留が低く、コ
スト高になる難点があり、なお改善が望まれていた。
は、その情動面に耐摩耗耐焼付性を附与することを目的
として、摺動面にクロムめつき層を形成する方法、ある
いは、モリブデン等の摺動特性の良好な材料を溶射して
耐摩耗性処理層を形成する方法が一般に採用されている
。しかしながら、めつき処理によりクロムめつき層を形
成する方法においては、その処理に長時間を要するとと
もに、めつき排液処理の必要があり、また溶射処理によ
り溶射層を形成する方法にあっては、めつき処理に比し
て処理時間が短縮され工程が簡素化される利点があるが
、溶射ガンから溶融状態で噴射される溶射材料がリング
表面の必要部分以外に飛散し、その材料歩留が低く、コ
スト高になる難点があり、なお改善が望まれていた。
この発明は、上記に鑑み、摺動面に耐摩耗処理層を有す
るピストンリングの改善された製造方法を提供すること
を目的としてなされたもので、外周を、ピストンリング
の自由形状のそれに近似した形状に形成したピストンリ
ング素材の外周面に全周に亘る周溝を形成し、前記周溝
を有するピストンリング素材を自由状態の形状のままで
その厚さ方向から保持して回転軸に取り付け、回転させ
ながら該周溝に粉末材料を供給するとともに該周溝部分
にレーザビームを照射して周溝内の粉末材料を加熱溶融
し、該周溝内に耐摩耗性材料を充填固着させた後、ピス
トンリング素材に研削又は及び切削仕上げ加工を施すこ
とより成るピストンリングの製造方法に係る。
るピストンリングの改善された製造方法を提供すること
を目的としてなされたもので、外周を、ピストンリング
の自由形状のそれに近似した形状に形成したピストンリ
ング素材の外周面に全周に亘る周溝を形成し、前記周溝
を有するピストンリング素材を自由状態の形状のままで
その厚さ方向から保持して回転軸に取り付け、回転させ
ながら該周溝に粉末材料を供給するとともに該周溝部分
にレーザビームを照射して周溝内の粉末材料を加熱溶融
し、該周溝内に耐摩耗性材料を充填固着させた後、ピス
トンリング素材に研削又は及び切削仕上げ加工を施すこ
とより成るピストンリングの製造方法に係る。
以下図示の実施例により本発明の詳細を説明する。
第１図において、ピストンリング素材１は、公知の手段
により得ようとするピストンリングの外周形状に近似し
た外周形状に形成され、その外周面２には断面略矩形状
の周溝３が全周に亘り削設されている。
により得ようとするピストンリングの外周形状に近似し
た外周形状に形成され、その外周面２には断面略矩形状
の周溝３が全周に亘り削設されている。
周溝３を形成したピストンリング素材１は、第２図に示
す如くその合い口４を閉じて真円形状となして回転軸に
取り付けることもできるが、加熱処理に際して形状変化
が発生しリングの自由形状が変化してしまうので、好ま
しくは第３図および第４図に示す如く、自由状態の形状
のままでその厚さ方向からデスク５により保持され回転
軸６審こ取り付けられる。
す如くその合い口４を閉じて真円形状となして回転軸に
取り付けることもできるが、加熱処理に際して形状変化
が発生しリングの自由形状が変化してしまうので、好ま
しくは第３図および第４図に示す如く、自由状態の形状
のままでその厚さ方向からデスク５により保持され回転
軸６審こ取り付けられる。
８は、回転軸に取り付けられたピストンリング素材１の
上方にあり、ピストンリング素材１の外周面２に近接し
て閉口するノズルで、その上方にホッパ９を有し、ピス
トンリング素材の外周面の周溝３に粉末材料１０を供給
する。
上方にあり、ピストンリング素材１の外周面２に近接し
て閉口するノズルで、その上方にホッパ９を有し、ピス
トンリング素材の外周面の周溝３に粉末材料１０を供給
する。
なお１８はピストンリング素材表面にスプリング１９に
より神圧されて摺敷するスリキリ材である。ピストンリ
ング素材外周面２の前記ノズル８の先端に近接した回転
方向後方位置は「その周溝３の部分がレーザビーム１１
で照射されていて、ピストンリングの矢印方向への回転
につれて／ズル８から周溝３に供給される粉末材料は該
レーザビームにより急速加熱され溶融あるいは半溶融状
態となり、ピストンリングの回転につれて急速冷却され
て該周溝３内で固化し周溝３を埋める。
より神圧されて摺敷するスリキリ材である。ピストンリ
ング素材外周面２の前記ノズル８の先端に近接した回転
方向後方位置は「その周溝３の部分がレーザビーム１１
で照射されていて、ピストンリングの矢印方向への回転
につれて／ズル８から周溝３に供給される粉末材料は該
レーザビームにより急速加熱され溶融あるいは半溶融状
態となり、ピストンリングの回転につれて急速冷却され
て該周溝３内で固化し周溝３を埋める。
なお、ノズル８から周溝３以外の部分に供給された粉末
材料は、ピストンリングの回転によりピストンリング素
材の外周面から下方のホッパ（図示せず）に落下し回収
される。以上の如くして、粉末材料１０として耐摩耗材
を形成する材料を用いることによりピストンリング素材
の円周溝３は耐摩耗材によって満たされる。
材料は、ピストンリングの回転によりピストンリング素
材の外周面から下方のホッパ（図示せず）に落下し回収
される。以上の如くして、粉末材料１０として耐摩耗材
を形成する材料を用いることによりピストンリング素材
の円周溝３は耐摩耗材によって満たされる。
ここで、粉末材料１０としては、モリブデン粉、モリブ
デン粉とニッケル粉、クロム粉等を混合した混合粉、あ
るいは金属の炭化物や酸化物粉に金属粉を混合した混合
粉や自漆性合金等、従釆「耐摩耗性溶射材として提案さ
れている公知の粉末が使用できる。ピストンリング素材
１は、上記の如くして周溝３に耐摩耗材が充填された後
、外周研磨等必要な仕上げ加工が施されてピストンリン
グとして完成される。
デン粉とニッケル粉、クロム粉等を混合した混合粉、あ
るいは金属の炭化物や酸化物粉に金属粉を混合した混合
粉や自漆性合金等、従釆「耐摩耗性溶射材として提案さ
れている公知の粉末が使用できる。ピストンリング素材
１は、上記の如くして周溝３に耐摩耗材が充填された後
、外周研磨等必要な仕上げ加工が施されてピストンリン
グとして完成される。
上記の如くしてピストンリングを製造する場合、ノズル
８から周溝３に供給され該周溝を満たした粉末材料は、
ほ）、周溝３の中に亘つて集中して照射されるレーザビ
ーム１ １により急速加熱され該周溝内で全部あるいは
一部が溶融されて周溝に固着する。
８から周溝３に供給され該周溝を満たした粉末材料は、
ほ）、周溝３の中に亘つて集中して照射されるレーザビ
ーム１ １により急速加熱され該周溝内で全部あるいは
一部が溶融されて周溝に固着する。
この時、周溝３の壁面も加熱され部分的に溶融し、強固
な固着がなされる。また「余分な粉末材料は下方のホッ
パにより回収されるために材料の無駄がなく、材料の有
効利用を可能とし、製造コストの低減を可能にする。ま
た、加熱源としてレーザビームを採用しているために加
熱は局部的になされ、ピストンリング基材に対する加熱
の影響が少なく、満足な特性を有するピストンリングが
得られる。本発明で、合い口を形成した後のピストンリ
ング素材を処理しようとする場合には「第３図に示す如
く、ピストンリング素材１を自由状態とし、合い口両端
部間に該合い口端部を連続して橋渡しするデスタントピ
ース亀３を挿入し、回転軸に取り付けて処理する。
な固着がなされる。また「余分な粉末材料は下方のホッ
パにより回収されるために材料の無駄がなく、材料の有
効利用を可能とし、製造コストの低減を可能にする。ま
た、加熱源としてレーザビームを採用しているために加
熱は局部的になされ、ピストンリング基材に対する加熱
の影響が少なく、満足な特性を有するピストンリングが
得られる。本発明で、合い口を形成した後のピストンリ
ング素材を処理しようとする場合には「第３図に示す如
く、ピストンリング素材１を自由状態とし、合い口両端
部間に該合い口端部を連続して橋渡しするデスタントピ
ース亀３を挿入し、回転軸に取り付けて処理する。
この場合、ノズル８の先端位置及びレーザビーム１ 亀
の収束端位置を常にピストンリング素材の外周面に近接
して位置させることが望ましく、そのためには取り付け
状態のピストンリング素材１の外周と相似形をなし該ピ
ストンリング素材と角度関係を一致させて回転軸に設け
られた鞠外周面首４１こ対接し、回転軸の回転の際に該
外周面１４に倣って周期的に上下動するローラ亀５と、
該ローラー５の軸に取り付けられたアーム１６と「該ア
ーム亀６を案内する案内板１７とを設け、アーム１６１
こノズル８を取り付けて外周面１４とローラー５の接触
位置とノズル先端位置とを回転軸の鯛心を含む同一平面
上に位置させ、ノズル先端とピストンリング素材１の外
周面との間の間隔を一定に維持させる手段とすることが
でき、また、自由形状のピストンリング外周面をカム切
削する場合にバイトをカム作動させるのとは逆に、回転
軸を周期的にビーム収束端方向に前後返させることによ
りあるいは光学系を周期的に変化させることによりビー
ム収束機位置を常にピストンリング素材の外周面に位置
させる手段とすることができる。
の収束端位置を常にピストンリング素材の外周面に近接
して位置させることが望ましく、そのためには取り付け
状態のピストンリング素材１の外周と相似形をなし該ピ
ストンリング素材と角度関係を一致させて回転軸に設け
られた鞠外周面首４１こ対接し、回転軸の回転の際に該
外周面１４に倣って周期的に上下動するローラ亀５と、
該ローラー５の軸に取り付けられたアーム１６と「該ア
ーム亀６を案内する案内板１７とを設け、アーム１６１
こノズル８を取り付けて外周面１４とローラー５の接触
位置とノズル先端位置とを回転軸の鯛心を含む同一平面
上に位置させ、ノズル先端とピストンリング素材１の外
周面との間の間隔を一定に維持させる手段とすることが
でき、また、自由形状のピストンリング外周面をカム切
削する場合にバイトをカム作動させるのとは逆に、回転
軸を周期的にビーム収束端方向に前後返させることによ
りあるいは光学系を周期的に変化させることによりビー
ム収束機位置を常にピストンリング素材の外周面に位置
させる手段とすることができる。
上言己実施例によりピストンリングを製造する場合には
「ピストンリングは合い口を開いた状態「即ち初期応力
のない自由形状の状態で処理されるために、耐摩耗処理
層形成によるピストンリングの自由形状の変化や張力劣
化が少なく「好性能なピストンリングを得ることができ
る。また、本発明においては、第４図に示す如く「カム
形状に、即ちピストンリングの自由形状に近似した外周
形状に外周面を切削したピストンリング素材を合い口を
切除せずに、周溝３を設け回転軸に取り付け耐摩耗材の
形成処理を施した後に合い口を切断形成する方法を採る
こともできる。
「ピストンリングは合い口を開いた状態「即ち初期応力
のない自由形状の状態で処理されるために、耐摩耗処理
層形成によるピストンリングの自由形状の変化や張力劣
化が少なく「好性能なピストンリングを得ることができ
る。また、本発明においては、第４図に示す如く「カム
形状に、即ちピストンリングの自由形状に近似した外周
形状に外周面を切削したピストンリング素材を合い口を
切除せずに、周溝３を設け回転軸に取り付け耐摩耗材の
形成処理を施した後に合い口を切断形成する方法を採る
こともできる。
なお、本発明において、ピストンリング素材の外周に形
成される周溝の形状は断面略矩形に限らず、断面皿状、
断面三角形状等、任意の形状とすることができ、溝の深
さは極〈浅く、０．３側以下程度で充分な効果が得られ
る。また、周溝３は任意の位置に設けることができるが
、ピストンリングの外周面の最も耐摩耗性を必要とする
位置に設けることが望ましく、例えば、リング外周面の
上下中の中央部あるいは該中央部から幾分下方に位置し
た部分や、リング外周面の下端緑に近接した部分に設け
ることが望ましい。
成される周溝の形状は断面略矩形に限らず、断面皿状、
断面三角形状等、任意の形状とすることができ、溝の深
さは極〈浅く、０．３側以下程度で充分な効果が得られ
る。また、周溝３は任意の位置に設けることができるが
、ピストンリングの外周面の最も耐摩耗性を必要とする
位置に設けることが望ましく、例えば、リング外周面の
上下中の中央部あるいは該中央部から幾分下方に位置し
た部分や、リング外周面の下端緑に近接した部分に設け
ることが望ましい。
また、このようにして本発明によりピストンリング外周
面に耐摩耗性表面処理層を形成する場合には、レーザビ
ームにより局溝近傍のリング基村が局部的に焼き入れら
れた状態となり、この競入れ部分が耐摩耗性を向上させ
、前記耐摩耗性処理層の効果と相俊つてピストンリング
の耐摩耗性向上する上で効果的に作用する。
面に耐摩耗性表面処理層を形成する場合には、レーザビ
ームにより局溝近傍のリング基村が局部的に焼き入れら
れた状態となり、この競入れ部分が耐摩耗性を向上させ
、前記耐摩耗性処理層の効果と相俊つてピストンリング
の耐摩耗性向上する上で効果的に作用する。
第１図はピストンリング素材形状の例を示す。
第１図イは平面図、第１図口は１−１断面図。第２図は
耐摩耗処理層形成工程の説明であり第２図イは側面図、
第２図口は矢印Ａからの側面図、第３図は本発明の耐摩
耗処理層形成工程の実施例を示し、第３図イは側面図、
第３図口は矢印Ａからの側面図、第４図は本発明の別の
実施例を示す。図中：１・・・…ピストンリング素材、
２・・・・・・ピストンリング素材の外周面、３…・・
・周溝、４・・・・・・合い口、５・・・・・・デスク
、６・・・…回転軸、８・・・・・・ノズル、９……ホ
ッパ、１０・・・・・・粉末材料、１１・・．・．．レ
ーザビーム、１２……ホツパ、１３……デスタントピー
ス、１４……取り付けられたピストンリング素材の外周
形状と相似形状の軸外周面、１５…・・・ローラ、１６
・・・・・・アーム、１７・・・・・・アーム案内。第
１図 〈ィ） 第１図 く０） 第２図〈ィ） 第２図（０） 第３図（ィ） 第３図（０） 第４図
耐摩耗処理層形成工程の説明であり第２図イは側面図、
第２図口は矢印Ａからの側面図、第３図は本発明の耐摩
耗処理層形成工程の実施例を示し、第３図イは側面図、
第３図口は矢印Ａからの側面図、第４図は本発明の別の
実施例を示す。図中：１・・・…ピストンリング素材、
２・・・・・・ピストンリング素材の外周面、３…・・
・周溝、４・・・・・・合い口、５・・・・・・デスク
、６・・・…回転軸、８・・・・・・ノズル、９……ホ
ッパ、１０・・・・・・粉末材料、１１・・．・．．レ
ーザビーム、１２……ホツパ、１３……デスタントピー
ス、１４……取り付けられたピストンリング素材の外周
形状と相似形状の軸外周面、１５…・・・ローラ、１６
・・・・・・アーム、１７・・・・・・アーム案内。第
１図 〈ィ） 第１図 く０） 第２図〈ィ） 第２図（０） 第３図（ィ） 第３図（０） 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外周を自由状態のピストンリングの外周形状に近似
した形状に形成したピストンリング素材の該外周面に、
全周に亘る周溝を形成し、該周溝を有するピストンリン
グ素材を自由状態の形状のままでその厚さ方向から保持
して回転軸に取り付けて回転させ、該周溝に粉末材料を
供給しながら該周溝部分にレーザビームを照射して周溝
に供給された粉末材料を加熱溶融し、該周溝内に耐摩耗
性材料を充填固着させた後、ピストンリング素材に研削
又は切削仕上げ加工を施すことを特徴とするピストンリ
ングの製造方法。 ２ 前記ピストンリング素材の外周形状が自由状態のピ
ストンリングの外周形状に近似した形状に形成され、且
つ合い口部を形成していないピストンリング素材である
前記第１項記載のピストンリングの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55038177A JPS6012159B2 (ja) | 1980-03-27 | 1980-03-27 | ピストンリングの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55038177A JPS6012159B2 (ja) | 1980-03-27 | 1980-03-27 | ピストンリングの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56136294A JPS56136294A (en) | 1981-10-24 |
| JPS6012159B2 true JPS6012159B2 (ja) | 1985-03-30 |
Family
ID=12518099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55038177A Expired JPS6012159B2 (ja) | 1980-03-27 | 1980-03-27 | ピストンリングの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012159B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11154326B2 (en) | 2008-10-03 | 2021-10-26 | Femasys Inc. | Methods and devices for sonographic imaging |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1179061B (it) * | 1984-08-20 | 1987-09-16 | Fiat Auto Spa | Procedimento per l'effettuazione di un trattamento su pezzi metallici con l'aggiunta di un materiale d'apporto e con l'impiego di un laser di potenza |
| JP2716816B2 (ja) * | 1989-10-20 | 1998-02-18 | 三菱重工業株式会社 | モリブデン合金化摺動材の製造方法 |
| JPH0620100U (ja) * | 1992-04-25 | 1994-03-15 | 雪谷産業株式会社 | 反射体 |
| SE518807C2 (sv) * | 1999-11-09 | 2002-11-26 | Koncentra Verkst S Ab | Förfarande och anordning för att belägga ett kolvringsämne med ett skikt samt kolvring försedd med ett påvärmt beläggningsskikt |
| CN114592190B (zh) * | 2022-03-11 | 2024-04-12 | 长沙理工大学 | 一种大尺寸密封环件熔覆再制造装置 |
-
1980
- 1980-03-27 JP JP55038177A patent/JPS6012159B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11154326B2 (en) | 2008-10-03 | 2021-10-26 | Femasys Inc. | Methods and devices for sonographic imaging |
| US11648033B2 (en) | 2008-10-03 | 2023-05-16 | Femasys Inc. | Methods and devices for sonographic imaging |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56136294A (en) | 1981-10-24 |
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