JPH11230341A - 油かきピストンリングの製造方法 - Google Patents

油かきピストンリングの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関用の油かきピストンリングに耐摩耗
性の層を形成することにより作動性能を改善する。 【解決手段】 まず、油かきピストンリング１の基体２
の外周面上に、硬質材粒子を含む硬質クロム層４を電気
めっきによって形成する。次にこの硬質クロム層４上に
電気めっきにより表面層５を形成する。その後、この表
面層５を、つば部３、３'の側面７、８に沿って削り取
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、シリンダ壁に接す
る少なくとも１つのつば部を有しており、外周面に耐摩
耗性の層が設けられ、該層が前記つば部に沿って鋭い縁
部を形成するように研磨されている油かきピストンリン
グの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ピストン往復機関の油かきピストンリン
グは、上部ピストンリング（圧縮ピストンリング）の走
行経路に潤滑油を注油するのにちょうど足りる最小限の
油膜をシリンダ壁上に配分するという役割と、残りの油
をクランク室へ戻すという役割とを有している。油かき
ピストンリングに実質的に求められることは、まず第１
に、シリンダ形状に依存することなく、走行面とシリン
ダ壁との間で周囲にわたって一定な接触圧を保つことで
ある。
【０００３】シリンダ壁に接する狭幅のつば部を備えた
油かきピストンリングは、高い接触圧での運転下に置か
れるので、この油かきピストンリングは、通常は耐摩耗
性の層を備えている。このような種類の油かきピストン
リングは欧州特許公告公報第0507636号により知られて
いる。このピストンリングは、最も外側に狭幅のつば部
を備えており、これにより、このピストンリングの接触
圧は非常に高くなっている。この種のピストンリングで
通常使用されるクロムめっきによる耐摩耗性の層は、通
常では必要条件を満たすことができないので、このつば
部は窒化されて硬化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】機関の種類や駆動方式
や油の種類などによっては、この種の油かきピストンリ
ングは、車両において400000kmの走行性能を達成でき
る。一般的な傾向としては、あらゆるディーゼル機関で
1000000km以上の走行期間が達成できる。一方、欧州特
許公告公報第0217126号で公知となっているように、圧
縮ピストンリング用の耐摩耗性に優れた層が既に開発さ
れている。この耐摩耗性の層は、外部負荷に対する高い
耐性と耐摩耗性とをもたらすセラミック粒子を、層全体
にわたってしっかり固着した状態で含んでいる。このよ
うな層をこの種の油かきピストンリングに設けること
は、従来は次の理由により不可能であった。すなわち、
良好なかき落し効果のために不可欠な鋭い縁部を得るた
めには、耐摩耗性の層を設けた後に油かきピストンリン
グを研磨する必要があるからである。この層をこのよう
に研磨することはセラミック粒子の破砕につながるの
で、従来は、それ自体については公知であるこの層を、
前記した油かきピストンリングに用いることは不可能で
あった。
【０００５】本発明の目的は、公知の耐摩耗性の層を装
着することにより油かきピストンリングの作動性能を改
良することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、シリン
ダ壁に接する少なくとも１つのつば部を有しており、外
周面に耐摩耗性の層が設けられ、該層が前記つば部に沿
って鋭い縁部を形成するように研磨されている油かきピ
ストンリングの製造方法において、まず、層の厚さ全体
を通して広がる網状の亀裂と該亀裂内に含まれる硬質材
粒子とを有する、電気めっきによる耐摩耗性の硬質クロ
ム層を前記外周面に析出させ、その上に耐破砕性の表面
層を設け、その後、前記耐破砕性の表面層のみを研磨す
ることにより前記つば部に沿って前記鋭い縁部を研磨し
完成させることにより達成できる。
【０００７】また、本発明の実施態様として、前記表面
層が完全に削り取られること、前記つば部間の前記硬質
クロム層が完全に削り取られること、前記表面層が、電
気めっきにより設けられ、銅、スズ、ニッケル、クロ
ム、およびこれらの金属の合金のうちから選ばれた金属
からなること、前記耐摩耗性の硬質クロム層の厚さが0.
01mm〜1.0mmであること、前記表面層の厚さが少なくと
も0.01mmであることが好ましい。
【０００８】本発明に係る方法によると、研磨工程の際
における硬質材粒子の破砕を防ぐことができる。これを
応用する状況に応じて、表面層に様々な材料を用いるこ
とができる。例えば、セラミック粒子を含まない、電気
めっきによる硬質クロム層を設ける場合には、表面層を
完全に除去する必要はない。このとき、油かきピストン
リングに残された硬質クロム層は、同じように耐摩耗性
の層として機能する。所定の作業時間の後にこの硬質ク
ロム層が除去されると、この下に配置されており硬質材
を含む改良された第２の硬質クロム層が機能する状態と
なる。このようにして、油かきピストンリングの耐用期
間がさらに向上することになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】図１に示された油かきピストンリング１
は、好ましくは鋳鉄からなる環状の基体２から構成され
ている。外周面には、シリンダ壁（図示せず）に接する
２つのつば部３、３'が配置されている。
【００１１】この外周面には、硬質材粒子を含む公知
の、電気めっきによる硬質クロム層４が設けられてい
る。この硬質クロム層４の上には、耐破砕性を有する表
面層５が電気めっきにより設けられている。表面層５
は、例えば、硬質材粒子を含まない、電気めっきによる
硬質クロム層であってもよい。
【００１２】硬質クロム層４および表面層５を形成した
後、外周面は、パターンが形成された研磨盤６によって
次のような加工が施される。すなわち、つば部３、３'
を、好ましくは側面７、８に沿って研磨する加工が施さ
れる。この際、表面層５は削り取られる。
【００１３】研磨盤６は、つば部３、３'の外周面を削
り取らないような形状にパターニングされている。しか
し、表面層５のつば部の外側にあたる表面を取り除くこ
ともまた可能である。同様に、つば部３、３'の間に形
成された硬質クロム層４を削り取ることもできる。
【００１４】図３は、本発明に係る方法にしたがって製
造され完成した油かきピストンリングを示している。内
周面９には、スプリングを受け入れるための凹部10が切
込み形成されている。さらにこの油かきピストンリング
は、周囲に分散する多数の排油孔11を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油かきピストンリングの未加工状
態における部分図である。
【図２】図１の油かきピストンリングの研磨工程時の部
分図である。
【図３】仕上げ加工された油かきピストンリングの部分
断面図である。
【符号の説明】
１ 油かきピストンリング ２ 基体 ３、３’ つば部 ４ 硬質クロム層 ５ 表面層 ６ 研磨盤 ７、８ 側面 ９ 内周面 10 凹部 11 排油孔

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダ壁に接する少なくとも１つのつ
    ば部を有しており、外周面に耐摩耗性の層が設けられ、
    該層が前記つば部に沿って鋭い縁部を形成するように研
    磨されている油かきピストンリングの製造方法におい
    て、 まず、層の厚さ全体を通して広がる網状の亀裂と該亀裂
    内に含まれる硬質材粒子とを有する、電気めっきによる
    耐摩耗性の硬質クロム層（４）を前記外周面に析出さ
    せ、その上に耐破砕性の表面層（５）を設け、その後、
    前記耐破砕性の表面層（５）のみを研磨することにより
    前記つば部（３、３'）に沿って前記鋭い縁部を研磨し
    完成させることを特徴とする油かきピストンリングの製
    造方法。
  2. 【請求項２】 前記表面層（５）が完全に削り取られる
    請求項１に記載の油かきピストンリングの製造方法。
  3. 【請求項３】 前記つば部（３、３'）間の前記硬質ク
    ロム層（４）が完全に削り取られる請求項１または２に
    記載の油かきピストンリングの製造方法。
  4. 【請求項４】 前記表面層（５）が、電気めっきにより
    設けられ、銅、スズ、ニッケル、クロム、およびこれら
    の金属の合金のうちから選ばれた金属からなる請求項１
    〜３のいずれか１項に記載の油かきピストンリングの製
    造方法。
  5. 【請求項５】 前記耐摩耗性の硬質クロム層（４）の厚
    さが0.01mm〜1.0mmである請求項１〜４のいずれか１項
    に記載の油かきピストンリングの製造方法。
  6. 【請求項６】 前記表面層（５）の厚さが少なくとも0.
    01mmである請求項１〜５のいずれか１項に記載の油かき
    ピストンリングの製造方法。
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