JPWO2011040066A1 - 組み合わせオイルリング - Google Patents

Abstract

オイル消費量の低減が可能であり、さらに長期間にわたってその性能が変化しない組み合わせオイルリングを提供すること。二つのレールを柱部で連結した断面略Ｉ字形のオイルリング本体と、前記オイルリング本体の柱部内周面に形成された内周溝に配置され、オイルリング本体をその径方向外方に押圧付勢するエキスパンダと、からなる組み合わせオイルリングにおいて、前記オイルリング本体は鋼製であり、当該オイルリング本体の二つのレールに形成された摺動部突起の先端に、その一部を研削加工することで、凸部を形成し、当該凸部の軸方向長さを０．０２〜０．１８ｍｍとし、少なくとも、当該凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲において、凸部の軸方向長さの変化率を０〜８０％以下とする。

Description

本発明は、内燃機関に使用される組み合わせオイルリングに関する。より具体的には、その摺動部突起の先端に位置するシリンダとの摺動面の形状に特徴を有する組み合わせオイルリングに関する。

従来から、内燃機関においては、二つのレールを柱部で連結した断面略Ｉ字形のオイルリング本体と、前記オイルリング本体の柱部内周面に形成された内周溝に配置され、オイルリング本体をその径方向外方に押圧付勢するエキスパンダと、からなる組み合わせオイルリングが用いられている。当該組み合わせオイルリングにあっては、オイル消費量の低減とフリクションの低減が求められており、オイル消費量の低減とフリクションの低減を目的とした種々の開発がなされている。

例えば、特許文献１には、オイル消費量の低減を達成するために、オイルリング本体の二つのレールに形成された摺動部突起の先端に隆起部が設けられたオイルリングが開示されている。

特表２００３−５２０９３１号公報

しかしながら、特許文献１のオイルリングにあっては、長期間の使用により、摺動部突起の先端に形成された隆起部が摩耗した場合について何ら考慮されていない。当該文献の図１などをみると、隆起部は摩耗するにつれてその表面積（シリンダと摺動する面積）が大きくなるように設計されており、このような設計では、使用当初にあっては所望のオイル消費量の低減効果を発揮し得るが、長期間使用された場合、徐々にその性能が低下してしまうことが懸念される。

また、特許文献１に開示されている製造方法は、摺動部突起の全体を研磨によって形成する方法であり、当該方法においては、当該摺動部突起の先端に設けられる隆起部を精度よく形成することは不可能である。

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、特許文献１に記載されている発明をさらに一歩進め、オイル消費量の低減が可能であり、さらに長期間にわたってその性能変化が少なく、フリクションの低減が得られる組み合わせオイルリングを提供することを主たる課題とする。

上記課題を解決するための本発明は、二つのレールを柱部で連結した断面略Ｉ字形のオイルリング本体と、前記オイルリング本体の柱部内周面に形成された内周溝に配置され、オイルリング本体をその径方向外方に押圧付勢するエキスパンダと、からなる組み合わせオイルリングにおいて、前記オイルリング本体は鋼製であり、当該オイルリング本体の二つのレールに形成された摺動部突起の先端には、その一部を研削加工することにより、凸部が形成されており、当該凸部の軸方向長さが０．０２〜０．１８ｍｍであり、少なくとも、当該凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲において、凸部の軸方向長さの変化率が０〜８０％以下であることを特徴とする。

また、当該発明にあっては、前記凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲における、前記研削加工された部分の軸方向断面が曲線を呈していてもよい。

また、当該発明にあっては、前記凸部が、二つのレールに形成された摺動部突起それぞれの外側に位置してもよい。

また、当該発明にあっては、前記凸部が、二つのレールに形成された摺動部突起それぞれの内側に位置してもよい。

また、当該発明にあっては、前記凸部が、一方のレールに形成された摺動部突起の外側に位置し、他方のレールに形成された摺動部突起の内側に位置してもよい。

また、当該発明にあっては、前記研削加工した部分には、前記凸部の先端のシリンダとの摺動面と平行な面が存在してもよい。

また、当該発明にあっては、前記オイルリング本体が窒化処理されていてもよい。

また、当該発明にあっては、少なくとも、前記凸部の先端のシリンダとの摺動面にはＰＶＤ皮膜及び／またはＤＬＣ皮膜が形成されていてもよい。

本発明の組み合わせオイルリングにあっては、前記オイルリング本体の二つのレールに形成された摺動部突起の先端には、その一部を研削加工することにより、軸方向長さが０．０２〜０．１８ｍｍの凸部が形成されているため、オイルリング本体におけるシリンダ内壁面との摺動面積を小さくすることができ、これにより摩擦力の低減を図ることができると同時に、オイル消費量の低減を図ることができる。また、当該凸部は、摺動部突起の先端を研削加工することによって形成されているため、当該凸部の寸法精度を非常に良くすることができる。

さらにまた、本発明の組み合わせオイルリングにあっては、当該凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲において、凸部の軸方向長さの変化率が０〜８０％以下であるため、長期間の使用により、凸部が摩耗した場合であっても、凸部とシリンダ内壁面との摺動面積が変化する（大きくなる）ことはなく、したがって、上記効果を長期間にわたって一定に保つことができる。

ここで、前記凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲における、前記研削加工された部分の軸方向断面が曲線を呈していることを許容することにより、当該研削加工の自由度が増し、当該凸部の加工精度および歩留まりを向上することができる。

また、本願発明の組み合わせオイルリングにおいて、前記凸部を、二つのレールに形成された摺動部突起それぞれの外側、または内側に位置させることにより、オイルリング本体を軸方向において対称形とすることができるため、ピストンへの装着の際にその方向を考慮する必要がなくなり、装着時の手間を軽減することができる。

一方で、前記研削加工した部分を、下方のレールに形成された摺動部突起の外側に位置させ、上方のレールに形成された摺動部突起の内側に位置させることにより、オイルを効率よく掻くことができ、油膜を効果的に薄くすることができる。また一方で、前記研削加工した部分を、上方のレールに記載された摺動部突起の外側に位置させ、下方のレールに形成された摺動部突起の内側に位置させても同様の効果を得ることができる。

また、本願発明の組み合わせオイルリングにおいて、前記研削加工した部分に、前記凸部の先端のシリンダとの摺動面と平行な面を存在させることにより、凸部の摩耗が進んだ場合であっても、凸部以外の部分がシリンダと接触することを極限まで防止することができる。

また、本願発明の組み合わせオイルリングにおいて、前記オイルリング本体を窒化処理することにより、耐摩耗性および強度を向上することができる。

また、本願発明の組み合わせオイルリングにおいて、少なくとも、前記凸部の先端のシリンダとの摺動面にＰＶＤ皮膜及び／またはＤＬＣ皮膜を形成することにより、上記窒化処理と同様、当該部分の耐摩耗性を向上することができるとともに、摺動特性を向上することができる。

本発明の組み合わせオイルリングの一例を示す略断面図である。 図１に示す組み合わせオイルリングの摺動部突起部分の拡大略断面図である。 本発明の特徴である凸部の先端のシリンダとの摺動面近傍の拡大断面図である。 本発明の組み合わせオイルリングを構成するオイルリング本体に形成された凸部の拡大断面図である。 本発明の組み合わせオイルリングを構成するオイルリング本体の略断面図である。 本発明の組み合わせオイルリングを構成するオイルリング本体の具体例を示す断面略図である。 比較例の組み合わせオイルリングを構成するオイルリング本体に形成された凸部の拡大断面図である。

以下に、本発明の組み合わせオイルリングについて図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の組み合わせオイルリングの一例を示す略断面図である。

図２は、図１に示す組み合わせオイルリングの摺動部突起部分の拡大略断面図である。

図１に示すように、組み合わせオイルリング１は、オイルリング本体２とエキスパンダ１３とから構成されている。オイルリング本体２は、二つのレール３，４を柱部５で連結した断面略Ｉ字形を呈している。コイルエキスパンダ１３は、オイルリング本体２の柱部５内周面に形成された内周溝６に配置されており、オイルリング本体２をその径方向外方に押圧付勢する。なお、図示する組み合わせオイルリング１の柱部５には、油戻し穴１４が形成されている。

ここで、図１，２に示すように、本発明の組み合わせオイルリング１にあっては、オイルリング本体２の二つのレール３，４に形成された摺動部突起７，８の先端には、その一部を研削加工することにより、凸部９，１０が形成されている。当該凸部９，１０の軸方向長さＸは、０．０２〜０．１８ｍｍである。

このような凸部９，１０を形成することにより、オイルリング本体２におけるシリンダ内壁面１００との摺動面積を小さくすることができ、これにより摩擦力の低減を図ることができると同時に、オイル消費量の低減を図ることができる。また、当該凸部９，１０は、摺動部突起７，８の先端を研削加工することによって形成されているため、当該凸部９，１０の寸法精度を非常に良くすることができる。

なお、当該凸部９，１０の軸方向長さＸを０．０２ｍｍより小さくすると、凸部９，１０の強度低下を招くおそれがあり、凸部９，１０が欠けてしまう可能性も生じ好ましくない。一方で当該長さＸを０．１８ｍｍより大きくすると、凸部９，１０のシリンダ内周面１００との摺動面積が大きくなり、摩擦力およびオイル消費量が増大してしまい好ましくない。このような観点から、当該長さＸは０．０５〜０．１７ｍｍとすることがより好ましい。

また、凸部９，１０を形成するための加工法としては、各種研削加工あるいは各種切削加工を適宜採用することが可能である。より具体的には、研削砥石の形状を目的の形状へドレスし、その砥石を用いてピストンリングのレールを研削加工することが好ましい。

さらに、本発明の組み合わせオイルリング１にあっては、少なくとも、当該凸部９，１０の先端のシリンダとの摺動面５０からオイルリング本体２の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲Ｙ（図２参照）において、凸部の軸方向長さＸの変化率が０〜８０％以下であることに特徴を有している。

図３は、本発明の特徴である凸部９，１０の先端のシリンダとの摺動面近傍の拡大断面図である。

図３に示すように、本発明における「当該凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲において、凸部の軸方向長さの変化率が０〜８０％以下」とは、凸部の先端のシリンダとの摺動面の軸方向長さをＸ１とし、当該摺動面からオイルリングの径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲内における任意の位置（図３の場合は、０．０３ｍｍの位置）における凸部の軸方向長さをＸ２とした場合に、（Ｘ２−Ｘ１）／Ｘの値が０〜０．８０となることを意味する。

また、図３に示すように、本発明における凸部の実際の形状は、その角部分が多少丸みを帯びている場合があり、この場合におけるＸ１の寸法は、図３に示すように摺動面軸方向の延長線（Ａ）と凸部の側面の延長線上（Ｂ）の交点ＰＱ間の寸法とする。なお、凸部の形状は、形状測定機等を用い、プロファイルを計測し確認することが好ましい。

このように当該凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲において、凸部の軸方向長さの変化率が０〜８０％以下とすることにより、長期間の使用によって、凸部９，１０が摩耗した場合であっても、凸部９，１０とシリンダ内壁面１００との摺動面積（符号Ｘの部分の面積）が変化する（大きくなる）ことはなく、したがって、上記効果を長期間にわたって一定に保つことができる。

ここで、凸部９，１０の径方向長さＺ（図２参照）については、少なくとも０．０３ｍｍ以上あればよく、本発明においては特に限定されることはない。しかしながら、凸部９，１０の加工のし易さ、およびオイルリング本体２の全体寸法などを考慮すると、０．１０ｍｍ以下とすることが現実的であり、０．０５ｍｍ以下とすることが好ましい。

また、図２に示すように、凸部９（１０）を形成するための研削加工においては、前記凸部９（１０）の先端のシリンダとの摺動面５０と平行な面５１が存在するように加工することが好ましい。このように、研削加工した部分を摺動面５０と平行とすることにより、凸部９（１０）の摩耗が進んだ場合であっても、凸部９（１０）以外の部分がシリンダと接触することを極限まで防止することができるからである。このような面５１を形成するような研削加工方法については、本発明においては特に限定することはなく、上記の加工法を用いることができるほか、研削加工に用いるバイトの形状を工夫することによっても実現可能である。

本発明の組み合わせオイルリングのオイルリング本体２の軸方向長さ（ｈ１寸法）については特に限定されることはなく適宜設計可能であるが、例えば１．５〜４．０ｍｍが好ましく、１．５〜２．５ｍｍが特に好ましい。

また、オイルリング本体２の材質についても特に限定されることはなく適宜設計可能であるが、例えば、鋼製であることが好ましく、特に８Ｃｒ鋼、ＳＵＳ４１０Ｊ１相当、ＳＷＲＨ７７Ｂ相当、ＳＵＳ４４０Ｂ相当であることが好ましい。

（他の実施形態１）
図４は、本発明の組み合わせオイルリングを構成するオイルリング本体に形成された凸部の拡大断面図である。

図１および図２においては、凸部９，１０の先端のシリンダとの摺動面５０からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲Ｙにおける、研削加工された部分の軸方向断面が前記摺動面と垂直となっているが、本願発明はこの態様に限定されることはなく、図４（ａ）〜（ｃ）に示すような、種々の態様を採ることができる。

具体的には、図４（ａ）に示すように、前記凸部９の先端のシリンダとの摺動面５０からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲Ｙにおける、前記研削加工された部分の軸方向断面５２が曲線を呈している、つまり曲率を持っていてもよい。

また、図４（ｂ）に示すように、前記凸部９の先端のシリンダとの摺動面５０からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲Ｙにおける、前記研削加工された部分の軸方向断面５２が斜めの直線であってもよい。

さらにまた、図４（ｃ）に示すように、前記凸部９の先端のシリンダとの摺動面５０からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲Ｙにおける、前記研削加工された部分の軸方向断面５２が階段状であってもよい。

つまり、本発明においては、所定の範囲（前記凸部９の先端のシリンダとの摺動面５０からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲Ｙ）において凸部９の軸方向長さＸの変化率が０〜８０％以下であればよく、この変化率を実現可能であれば、研削加工された部分５２の断面形状には特に限定されることはない。

しかしながら、図４に示した種々の形状の中でも特に図３（ａ）に示すように、研削加工された部分の軸方向断面５２が曲線を呈しているように形成することが好ましい。このように形成されることを許容することにより、当該部分を研削するにあたり砥石を用いることが可能となり、かつ当該砥石の精度にある程度の余裕を持つことが可能となる。その結果、当該研削加工の自由度が増し、当該凸部の加工精度および歩留まりを向上することができるからである。一方で、図４（ｂ）や（ｃ）に示す形状の場合、いずれも加工精度において図３（ａ）に劣る可能性がある。

（他の実施形態２）
図５は、本発明の組み合わせオイルリングを構成するオイルリング本体の略断面図である。

図１においては、凸部９，１０が二つのレール３，４に形成された摺動部突起７，８の「内側」（符号９）と「外側」（符号１０）に位置するように設けられているが、本発明は凸部９，１０の位置を当該位置に限定することはなく、例えば、図５（ａ）に示すように、凸部９，１０を、二つのレール３，４に形成された摺動部突起７，８それぞれの「外側」に位置するように設けてもよく、さらに、図５（ｂ）に示すように、凸部９，１０、二つのレール３，４に形成された摺動部突起７，８それぞれの「内側」に位置するように設けてもよく、図５（ｃ）に示すように、凸部９，１０が、一方のレール３に形成された摺動部突起７の「外側」に位置し、他方のレール４に形成された摺動部突起８の「内側」に位置するように設けてもよい。

（製造方法）
次に、本発明の組み合わせオイルリングを構成するオイルリング本体の製造方法の一例を説明する。

まず、周知の方法によってピストンリング線材に対し、巻取り工程、切り離し工程、ガス窒化処理工程、外周面研磨仕上げ、幅面研削工程を行うことによりオイルリング本体を形成する。

次いで、オイルリング本体の摺動部突起の一部を、所望の形状となるように、ドレスされた研削砥石を用いて研削加工することにより、本発明の特徴たる凸部を形成する。

次いで、形成された凸部の外周に対しタイクロバフ研摩処理を行うことにより、表面をなめらかにする。これにより、凸部の角部の欠けを防止することができるとともに、この後に行われるＰＶＤ処理により形成されるＰＶＤ皮膜の密着性を向上することができる。

次いで、硬質表面処理として、少なくとも、凸部におけるシリンダとの摺動面に対しＰＶＤ処理及び／またはＤＬＣ皮膜形成処理を行うことにより、当該面にＰＶＤ皮膜及び／またはＤＬＣ皮膜を形成する。

次いで、ラッピング研摩処理を行うことにより表面粗さやレールの当たり幅の管理を行う。なお、前記タイクロバフ研摩処理、ラッピング研摩処理は、所望のリングの表面性状に応じ追加、省略等適宜選択することが可能である。

さらに、仕上げとして、再度オイルリング本体の上下面を研削加工することにより、オイルリング本体の軸方向における寸法（ｈ１寸法）を最終調整する。

図６（ａ）〜（ｇ）は、本発明の組み合わせオイルリングを構成するオイルリング本体の具体例を示す断面略図である。

例えば、図６（ａ）に示すように、オイルリング本体の全周にわたってガス窒化層Ｇが形成されているとともに、オイルリング本体の外周面にＰＶＤ皮膜Ｐが形成されていてもよい。

また、図６（ｂ）に示すように、ガス窒化層を形成することなく、オイルリング本体の外周面にＰＶＤ皮膜Ｐが形成されていてもよい。

また、図６（ｃ）に示すように、ガス窒化層を形成することなく、オイルリング本体の外周面にＤＬＣ皮膜Ｄが形成されていてもよい。

また、図６（ｄ）に示すように、オイルリング本体の全周にわたってガス窒化層Ｇが形成されているのみであってもよい。

また、図６（ｅ）に示すように、オイルリング本体の全周にわたってガス窒化層Ｇが形成されているとともに、オイルリング本体の外周面にＤＬＣ皮膜Ｄが形成されていてもよい。

また、図６（ｆ）に示すように、オイルリング本体の外周面にＰＶＤ皮膜Ｐを形成するとともに、その上にＤＬＣ皮膜Ｄが形成されていてもよい。

また、図６（ｇ）に示すように、オイルリング本体の全周にわたってガス窒化層Ｇが形成されているとともに、オイルリング本体の外周面にＰＶＤ皮膜Ｐを形成し、さらにその上にＤＬＣ皮膜Ｄが形成されていてもよい。

本発明は、上記製造方法、および図６に示すオイルリング本体に限定されることはないが、図６に示すように、凸部を形成するために研削加工した部分にもガス窒化層およびＰＶＤ皮膜を設けることも可能であり、また、適宜マスクを用いることにより、オイルリング本体の摺動部突起の部分のみ、さらはその先端部分のみにガス窒化層およびＰＶＤ皮膜を設けることも可能である。また、図６に示すように、本発明においては、ガス窒化層のみを設けてもよく、また、ＰＶＤ皮膜あるいはＤＬＣ皮膜のみを設けることも可能である。

（実施例１）
図５（ａ）に示した形状、つまり、凸部９，１０が、二つのレール３，４に形成された摺動部突起７，８それぞれの「外側」に位置する、本発明の実施例１の組み合わせオイルリングを製造した。

ここで、実施例１のオイルリングにおける、凸部の先端のシリンダとの摺動面の軸方向長さＸの寸法は０．１２３ｍｍであり、当該摺動面からオイルリングの径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲における凸部の軸方向長さの変化率は、６７％であった。

また、実施例１のオイルリングの材質は、ＪＩＳ規格に示されているＳＵＳ４１０Ｊ正材相当であり、オイルリング全体の軸方向幅（ｈ１寸法）は４．０ｍｍであり、オイルリングの径方向幅（ａ１寸法）は、オイルリング本体のみで２．３５ｍｍ、コイルエキスパンダと組み合わせで４．３５ｍｍであった。

実施例１のオイルリングを製造するにあたっては、上記の材料をガス窒化処理（ＨＶ７００以上の窒化層を１００〜１５０μｍ形成）し、その後、ラップ加工を行い、研削加工により図５（ａ）に示す形状とした。

（実施例２）
前記実施例１のオイルリングと同じ要領で、図５（ｂ）に示した形状、つまり凸部９，１０が、二つのレール３，４に形成された摺動部突起７，８それぞれの「内側」に位置する、本発明の実施例２の組み合わせオイルリングを製造した。

実施例２のオイルリングの各寸法は、以下の表１に示すとおりであり、表１に示されていない事項については、上記実施例１のオイルリングと同様である。

（実施例３）
前記実施例１のオイルリングと同じ要領で、図５（ｃ）の上下を逆にした形状（図１に相当）、つまり凸部９，１０が、上側のレール３に形成された摺動部突起７の「内側」に位置し、下側のレール４に形成された摺動部突起８の「外側」に位置する、本発明の実施例３の組み合わせオイルリングを製造した。

実施例３のオイルリングの各寸法は、以下の表１に示すとおりであり、表１に示されていない事項については、上記実施例１のオイルリングと同様である。

（実施例４）
前記実施例１のオイルリングと同じ要領で、図５（ｃ）に示した形状、つまり凸部９，１０が、上側のレール３に形成された摺動部突起７の「外側」に位置し、下側のレール４に形成された摺動部突起８の「内側」に位置する、本発明の実施例４の組み合わせオイルリングを製造した。

実施例４のオイルリングの各寸法は、以下の表１に示すとおりであり、表１に示されていない事項については、上記実施例１のオイルリングと同様である。

（比較例１）
図７に示した形状、つまり凸部９，１０が、上側のレール３に形成された摺動部突起７の「内側」に位置し、下側のレール４に形成された摺動部突起８の「外側」に位置するオイルリングであって、凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリングの径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲における凸部の軸方向長さの変化率が、５００％である、比較例１のオイルリングを製造した。なお、図７に示した形状は、摺動部突起が殆ど存在しない摺動面の上方にテーパー面が形成されており、図７中のθは２°である。

比較例１のオイルリングの各寸法は、以下の表１に示すとおりであり、表１に示されていない事項については、上記実施例１のオイルリングと同様である。

（従来例１）
凸部が形成されていない、従来例１のオイルリングを製造した。従来例１のオイルリングの各寸法は、以下の表１に示すとおりであり、表１に示されていない事項については、上記実施例１のオイルリングと同様である。

＜実機試験＞
上記実施例１〜４、比較例１、および従来例１の組み合わせオイルリングそれぞれを、第１圧力リングおよび第２圧力リングとともに、排気量：８０００ｃｃ、ボア径：φ１１５ｍｍの直列６気筒ディーゼルエンジンに搭載し、実機試験を行った。

具体的には、ＷＯＴ（全負荷）によりエンジン回転数２２００ｒｐｍにて、従来例１のオイルリングを用いた際のオイル消費量（ＬＯＣ）の数値を１００とし、これと比較して、実施例１〜４のオイルリングおよび比較例１のオイルリングのオイル消費量（ＬＯＣ）を評価し指数化した。

また、従来例１のオイルリングの張力を１００とし、これと比較して、実施例１〜４のオイルリングおよび比較例１のオイルリングの張力を指数化した。

また、フリクションの評価は、初期の摺動面（凸部軸方向長さ）と、径方向０．０３ｍｍにおける変化量からの摺動面と、張力とから計算した。ここで、従来例に対し、５％以上の削減であったものを○とし、５％未満の削減であったものを×とした。

実機試験の結果を以下の表１に示す。

なお、ここで、第１圧力リングの材質は、質量比で、Ｃ：０．９％、Ｓｉ：０．４％、Ｍｎ：０．３％、Ｃｒ：１７．５０％、Ｍｏ：：１．１％、Ｖ：０．１％、Ｐ：０．０１％、Ｓ：０．０１％、残部：Ｆe及び不可逆不純物（ＪＩＳ規格に表されるＳＵＳ４４０Ｂ材相当）であり、リング軸方向幅（ｈ１寸法が３．０ｍｍであり、リング径方向幅（ａ１寸法）が３．９５ｍｍのものを用いた。また、外周摺動面にはＣｒ−Ｂ−Ｎ系のイオンプレーティング皮膜を形成した。

一方で、第２圧力リングの材質は、１０Ｃｒ鋼材相当であり、リング軸方向幅（ｈ１寸法）が２．５ｍｍであり、リング径方向幅（ａ１寸法）が４．３ｍｍのものを用いた。

また、第１圧力リングは、外周摺動面をバレルフェース形状とし、第２圧力リングは外周摺動面をテーパー形状とした。

上記表１からも分かるように、実施例１〜４と、従来例１のＬＯＣ指数とフリクション評価を対比すると実施例１〜４のＬＯＣ指数は、従来例１に対し±５％の範囲内であり、ほぼ同等であるといえる。それに対し、実施例１〜４は、従来例１に対し５％以上（５〜３０％）のフリクション低減を得ることができた。また、実施例１〜４と比較例１とを対比すると、ＬＯＣ指数については、ほぼ同等であることがわかる。しかしながら、フリクション指数を比較すると、比較例１は初期摺動時の当たりは、０．０５ｍｍだが、径方向で０．０３ｍｍの位置（Ｙ）での変化量は５００％（５倍）であるのに対し、実施例１〜４の径方向で０．０３ｍｍの位置（Ｙ）での変化量は５８％〜６７％の変化であり８０％以下であることがわかる。また、実施例１〜４は摺動面の変化が比較例１に対して小さく、フリクション評価が良好であるのに対し、比較例１は摺動面積の変化が大きいため、フリクション評価が悪い。また、摺動面の突起の位置と、各データとの関係を見ると、上下レールの凸部の位置にかかわらずＬＯＣ指数はほぼ同様である。また、実施例１〜４は、従来例１に対して、５％以上のフリクション低減が得られた。

１…組み合わせオイルリング
２…オイルリング本体
３，４…レール
５…柱部
６…内周溝
７，８…摺動部突起
９，１０…凸部
Ｘ…凸部の軸方向長さ
Ｙ…凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲
Ｚ…凸部の径方向長さ
５０…凸部の先端のシリンダとの摺動面
１００…シリンダ内壁面
Ｇ…ガス窒化層
Ｐ…ＰＶＤ皮膜
Ｄ…ＤＬＣ皮膜

Claims (8)

1. 二つのレールを柱部で連結した断面略Ｉ字形のオイルリング本体と、前記オイルリング本体の柱部内周面に形成された内周溝に配置され、オイルリング本体をその径方向外方に押圧付勢するエキスパンダと、からなる組み合わせオイルリングにおいて、
   前記オイルリング本体は鋼製であり、当該オイルリング本体の二つのレールに形成された摺動部突起の先端には、その一部を研削加工することにより、凸部が形成されており、
   当該凸部の軸方向長さが０．０２〜０．１８ｍｍであり、
   少なくとも、当該凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲において、凸部の軸方向長さの変化率が０〜８０％以下であることを特徴とする組み合わせオイルリング。
2. 前記凸部の先端のシリンダとの摺動面からオイルリング本体の径方向に向かって０．０３ｍｍの範囲における、前記研削加工された部分の軸方向断面が曲線を呈していることを特徴とする請求項１に記載の組み合わせオイルリング。
3. 前記凸部が、二つのレールに形成された摺動部突起それぞれの外側に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の組み合わせオイルリング。
4. 前記凸部が、二つのレールに形成された摺動部突起それぞれの内側に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の組み合わせオイルリング。
5. 前記凸部が、一方のレールに形成された摺動部突起の外側に位置し、他方のレールに形成された摺動部突起の内側に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の組み合わせオイルリング。
6. 前記研削加工した部分には、前記凸部の先端のシリンダとの摺動面と平行な面が存在することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の組み合わせオイルリング。
7. 前記オイルリング本体が窒化処理されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の組み合わせオイルリング。
8. 少なくとも、前記凸部の先端のシリンダとの摺動面にはＰＶＤ皮膜及び／またはＤＬＣ皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の組み合わせオイルリング。

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