JPWO2020022308A1 - 圧力リング用異形線材 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、ピストンリングは、ピストンの頂面側から下方に向けて、圧力リングとしてトップリングとセカンドリングが順に配置され、その下方にオイルリングが配置される。そして、シリンダ内壁面と摺動するピストンリング部材として、圧力リングは、横断面が上下・左右で異なる、すなわち中心から非対称形状の異形断面を有する。また、オイルリングは、横断面が2ピース型の場合には疑似I形の異形断面を有し、3ピース型の場合にはサイドレールと称する、角部がR面取りされ、断面が上下・左右で同じ、すなわち中心から対称形状の同形断面を有する。
本発明の圧力リング用異形線材は、長手方向の1mの範囲で評価した、幅寸法の変動が5μm以下であり、且つ厚さ寸法の変動が5μm以下である。
また、本発明の圧力リング用異形線材は、長手方向の20mmの範囲で評価した、幅方向の横曲がり量が1.0μm以下であることがより好ましい。
本発明の圧力リング用異形線材は、マルテンサイト系ステンレス鋼からなることが好ましい。
ここで、本発明の異形線材は、コイルから巻出した際の横断面、すなわち圧力リングがピストンに組込まれた状態でピストンの軸方向における断面模式図を示す図6において、幅寸法は左右方向のw部の寸法のことをいい、厚さ寸法は上下方向で最も厚いt部の寸法のことをいう。そして、本発明の実施形態に係る異形線材は、幅(w)寸法が1〜5mm、厚さ(t)寸法が0.5〜3mmの範囲にある圧力リングに好適である。
そして、圧力リング用の異形線材は、通常、コイル状に巻取られている。このため、幅方向および厚さ方向の形状評価は、コイルの先後端で、それぞれ長手方向の1mの範囲で評価することが好ましい。
上述したように、圧力リングは、その表面に、例えばCr系の硬質皮膜等が形成されて使用される場合がある。そして、硬質皮膜は、アークイオンプレーティング法等により、基材となる異形線材の表面形状に沿って硬質皮膜の原料を堆積させて形成される。
また、本発明の異形線材は、圧力リングの内周面となる面と、厚さを構成する上下面となる面の寸法変動に伴う凹凸の発生も抑制され、シリンダの内壁面に沿った表面形状となる。これにより、本発明の異形線材は、硬質皮膜の有無に係らず、シリンダ軸方向および周方向におけるシール性に優れた圧力リングの製造に寄与できる。
そして、本発明の実施形態に係る異形線材は、長手方向の1mの範囲で評価した、幅寸法の変動が0μm、且つ厚さ寸法の変動が0μmであることが特に好ましいところ、生産性の観点からは、現実的には、幅寸法の変動は3μm以下、且つ厚さ寸法の変動は3μm以下であることが好ましい。また、幅寸法の変動は2μm以下、且つ厚さ寸法の変動は2μm以下であることがより好ましい。
また、長手方向の1mあたりの幅方向の横曲がり量は、0mmであることが特に好ましいところ、生産性の観点からは、現実的には、7mm以下であることがより好ましい。
また、20mmあたりの幅方向の横曲がり量は、0μmであることが特に好ましいところ、生産性の観点からは、現実的には、1.0μm未満であることがより好ましい。
また、圧力リング用の異形線材は、その成分組成に応じた製造工程によっては、酸化スケールが形成される場合がある。そして、この酸化スケールは、圧力リングのシール性や硬質皮膜の密着性を阻害する。このため、酸化スケールが形成された異形線材は、圧力リングの成形加工工程において、酸化スケールを除去する研磨工程が必要になる。
本発明の実施形態に係る異形線材は、圧力リングの硬質皮膜が形成される面の光沢度が150以上であることが好ましく、これにより、酸化スケールを除去する研磨工程を省略することができる。また、本発明の実施形態に係る異形線材は、硬質皮膜の密着性を向上させる観点から、硬質皮膜が形成される面の光沢度が170以上であることがより好ましい。
尚、本発明でいう光沢度は、JIS Z 8741で規定される鏡面光沢度の測定方法にある、Gs(60°)で測定される値のことをいう。そして、この光沢度は、例えば、株式会社堀場製作所製の光沢計(IG−331)を用いて測定することができる。
尚、本発明でいう表面粗さは、JIS B 0601で規定される最大高さ粗さ(Rz)のことをいう。そして、この表面粗さは、例えば、株式会社ミツトヨ製の輪郭形状測定機(SV−C4100)を用いて測定することができる。
そして、引抜きに用いる鋼素線は、得ようとする異形線材の断面形状と相似形の線材を用いることが好ましく、このときの減面率を2%〜10%の範囲で設定することがより好ましい。また、鋼素線の引抜きは、アプローチ角度を全角で0.5°〜10.0°の範囲にあるダイスを用いて、1パスで引抜くことが好ましい。
また、伸線材からなる本発明の異形線材は、従来の圧延材に比べて、長手方向のスプリングバック量の変動を低減できるため、圧力リングの成形加工工程において、曲げ加工性の向上に寄与できる。そして、伸線材からなる本発明の異形線材は、そのスプリングバック量の変動が低減されることによる二次的な効果として、圧力リングの成形加工工程における、表面形状を調整するための研削工程の短縮や、真円度の向上にも寄与できる。
そして、不織布42は、植物繊維や、熱可塑性樹脂あるいは合成樹脂製のものを適用でき、表面が洗浄された鋼素線2の左右方向および上下方向をタンデムで挟みながら、鋼素線2を通線できるように配置することがより好ましい。尚、不織布42への潤滑油の補給は、タンク(図示しない)に貯留した潤滑油に、不織布42の端部を浸漬させて、毛細管現象を利用した吸い上げ方式を用いることが好ましい。
このほか、張力制御装置3は、引抜方向の張力変動に起因するパラメトリック励震による、引抜方向に対して上下左右方向で、鋼素線2に生じる振動を抑制でき、鋼素線2表面への均一な潤滑皮膜の形成に加え、ダイス5への鋼素線2の導入と引抜き性の向上に大きな役割を果たす。これにより、幅寸法および厚さ寸法の変動と幅方向の横曲がり量が抑制された本発明の異形線材を得ることができる点で好ましい。
また、伸線材は、圧力リングにしたときの、硬質皮膜の密着性やシール性の向上に有用となる表面形状を形成する、すなわち、異形線材の長手方向における各面の光沢度を150以上にする観点からも、より好ましい。
また、図6に示す異形線材を得るために、特許文献1の図1に開示のある異形線材の成形装置を用いて、従来例となる異形線材を作製した。
これに対し、本発明例1および本発明例2となる異形線材は、いずれも、長手方向の1mの範囲内で、幅寸法の変動が2μm、且つ厚さ寸法の変動も2μmであり、変動値がいずれも5μm以下となり、圧力リングのシール性向上に有用な異形線材であることが確認できた。
これに対し、本発明例1となる異形線材は、長手方向の1mあたりの幅方向の横曲がりが6mmであり、20mmあたりの幅方向の横曲がりが1.0μmであった。また、本発明例2となる異形線材は、長手方向の1mあたりの幅方向の横曲がりが5mmであり、20mmあたりの幅方向の横曲がりが0.9μmであり、圧力リングのシール性向上に有用な異形線材であることが確認できた。
従来例となる異形線材のRzは、長手方向において0.7μm、幅方向において0.8μmであった。これに対して、本発明例1および本発明例2となる異形線材のRzは、長手方向において0.5μm、幅方向において0.5μmであり、圧力リングのシール性向上に有用な異形線材であることが確認できた。
2 鋼素線
3 張力制御装置
4 潤滑皮膜形成装置
41 潤滑油槽
42 不織布
5 ダイス
6 異形線材
7 引抜ドラム
8 巻取機
9 上下レベラー
10 左右レベラー
11 直定規
Claims (5)
- 長手方向の1mの範囲で評価した、幅寸法の変動が5μm以下であり、且つ厚さ寸法の変動が5μm以下である圧力リング用異形線材。
- 長手方向の1mの範囲で評価した、幅方向の横曲がり量が10mm以下である請求項1に記載の圧力リング用異形線材。
- 長手方向の20mmの範囲で評価した、幅方向の横曲がり量が1.0μm以下である請求項1または請求項2に記載の圧力リング用異形線材。
- 長手方向の各面の光沢度が150以上である請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の圧力リング用異形線材。
- マルテンサイト系ステンレス鋼からなる請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の圧力リング用異形線材。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59101203A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-11 | Kanai Hiroyuki | 異形線の加工方法 |
JPH0478375A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-12 | Riken Corp | ピストン用オイルリング |
JPH04333545A (ja) * | 1991-05-08 | 1992-11-20 | Hitachi Metals Ltd | 内燃機関の2ピース型オイルリング用異形鋼線材およびその製造方法 |
JPH08135498A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Hitachi Metals Ltd | 内燃機関のオイルリングのサイドレール用平鋼線材およびその製造方法 |
JP2003119551A (ja) * | 2002-09-20 | 2003-04-23 | Kawasaki Steel Corp | 極めて良好な表面光沢度を有するステンレス鋼冷間圧延鋼帯 |
JP2010201492A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Hitachi Metals Ltd | 異形線材の成形装置 |
JP2011179573A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Nippon Piston Ring Co Ltd | ピストンリング |
JP2016011675A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 株式会社リケン | ピストンリング |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59101203A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-11 | Kanai Hiroyuki | 異形線の加工方法 |
JPH0478375A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-03-12 | Riken Corp | ピストン用オイルリング |
JPH04333545A (ja) * | 1991-05-08 | 1992-11-20 | Hitachi Metals Ltd | 内燃機関の2ピース型オイルリング用異形鋼線材およびその製造方法 |
JPH08135498A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-28 | Hitachi Metals Ltd | 内燃機関のオイルリングのサイドレール用平鋼線材およびその製造方法 |
JP2003119551A (ja) * | 2002-09-20 | 2003-04-23 | Kawasaki Steel Corp | 極めて良好な表面光沢度を有するステンレス鋼冷間圧延鋼帯 |
JP2010201492A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Hitachi Metals Ltd | 異形線材の成形装置 |
JP2011179573A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Nippon Piston Ring Co Ltd | ピストンリング |
JP2016011675A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 株式会社リケン | ピストンリング |
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