JP4358828B2 - コイルエキスパンダ用線材およびコイルエキスパンダ - Google Patents
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Description
このようなピストンリングにおいて、例えば、オイルリングにおいては、オイルリングの機能、すなわち、オイル掻き落とし機能およびオイルコントロール機能を満足させるため、他の圧力リングよりも高い張力を必要とする。このため接触幅を狭くし、接触面積を小さくすることで面圧を上げ、シール性、オイル掻き性を向上させている。しかしながら、単に張力を上げるだけでは、フリクションを増大させる要因となる。そこで、フリクションの低減を図ることを目的とし張力を下げると、特に、高速回転域においてオイルシール性およびオイルコントロール等の機能を十分に得ることができなかった。
まず、本発明のコイルエキスパンダ用線材について説明する。
次に、本発明のコイルエキスパンダについて説明する。本発明のコイルエキスパンダは、2つの実施態様に分けることができる。以下、第1実施態様および第2実施態様に分けて本発明のコイルエキスパンダについて説明する。
本実施態様のコイルエキスパンダは、上述したコイルエキスパンダ用線材を用いて形成したことを特徴とするものである。
本実施態様のコイルエキスパンダは、オイルリングと、前記オイルリングをその径方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダとを有する組合せオイルリングに用いられる前記コイルエキスパンダにおいて、前記コイルエキスパンダは形状記憶合金により形成されており、断面形状は矩形状であり、その外周面は平面であることを特徴とするものである。
本実施態様においては、断面形状が矩形状であり、外周面が平面であることから、コイルエキスパンダが配置されるオイルリングの内周溝に対して面摺動とすることができる。したがって、異常摩耗の発生、さらには、それに伴う強度の低下といった問題を解決することができ、組合せオイルリングにおける機能の向上に効果を有する。さらに、形状記憶合金からなるコイルエキスパンダであることから、エンジンの運転状態に対応させて張力を変化させることができるので、オイル掻き落とし機能およびオイルコントロール機能の向上に加えて、フリクションの低減も図ることができる。
・オイルリング仕様
材料 17Cr材
寸法 d1:79mm、h1:1.5mm、レール幅0.2mm
・コイルエキスパンダ仕様
材料 Ti−50原子%Ni材
用いたコイルエキスパンダ用線材の寸法は、図4に示す寸法の63を0.3mm、62を0.85mmとし、図6に示すd14を1.1mmとした。
図7に示す単体試験において、D1径:φ82mm、D2径:φ79mm、回転数:700rpmとし、ピストン70にオイルリング71を組付け、これをシリンダボア72内に設置した。モータ(図示せず)の回転をピストン70のストローク(上下動の動き)に変換させ、この上下動に伴い、オイルリング71をφ82mm〜φ79mmの間で繰り返し拡張、収縮させた。
上記表1に示す結果から、実施例1から実施例5、および実施例8から実施例13では、コイルエキスパンダ用線材の外周面側表面形状を凸形状とし、外周面側表面の曲率半径を0.8〜1.4mmの範囲内、さらに外周面側表面の高さaを0.03mm〜0.1mmの範囲内とすることで、コイルエキスパンダの外周面とオイルリングの摺動面が大きくなり局部摺動が解消できたことが分かる。
2 … 外周面側表面
3 … 内周面側表面
4 … 側面
Claims (9)
- ピストンリングと、前記ピストンリングをその径方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダとを有する組合せピストンリングの前記コイルエキスパンダに用いられ、断面形状が矩形状のコイルエキスパンダ用線材であって、
前記コイルエキスパンダ用線材を用いコイルエキスパンダを形成する際、コイルエキスパンダの外周面となる前記コイルエキスパンダ用線材の表面が、凸状の曲面状に形成されており、
前記凸状の曲面状に形成された前記コイルエキスパンダ用線材の表面における曲面の高さが、0.04〜0.08mmの範囲内であり、
前記コイルエキスパンダ用線材が、形状記憶合金により形成されていることを特徴とするコイルエキスパンダ用線材。 - 前記コイルエキスパンダ用線材を用いコイルエキスパンダを形成する際、コイルエキスパンダの内周面となる前記コイルエキスパンダ用線材の表面が、凹状の曲面状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のコイルエキスパンダ用線材。
- 前記凸状の曲面状に形成された前記コイルエキスパンダ用線材の表面における曲面の高さをaとし、前記凹状の曲面状に形成された前記コイルエキスパンダ用線材の表面における曲面の高さをbとすると、a≧b+0.005mmであることを特徴とする請求項2に記載のコイルエキスパンダ用線材。
- 前記凸状の曲面状に形成された前記コイルエキスパンダ用線材の表面の、前記コイルエキスパンダ用線材幅方向の両端部に位置する外周面側表面端部の曲面の曲率半径が、前記コイルエキスパンダ用線材幅方向の中央部に位置する外周面側表面中央部の曲面の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のコイルエキスパンダ用線材。
- 前記凹状の曲面状に形成された前記コイルエキスパンダ用線材の表面の、前記コイルエキスパンダ用線材幅方向の両端部に位置する内周面側表面端部の曲面の曲率半径が、前記コイルエキスパンダ用線材幅方向の中央部に位置する内周面側表面中央部の曲面の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項2から請求項4までのいずれかの請求項に記載のコイルエキスパンダ用線材。
- 前記コイルエキスパンダ用線材の側面が、平面状であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載のコイルエキスパンダ用線材。
- 前記ピストンリングがオイルリングであることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれかの請求項に記載のコイルエキスパンダ用線材。
- 前記請求項1から請求項7までのいずれかの請求項に記載のコイルエキスパンダ用線材を用いて形成したことを特徴とするコイルエキスパンダ。
- 前記コイルエキスパンダの外周面は、塑性加工面であることを特徴とする請求項8に記載のコイルエキスパンダ。
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