(57)【要約】【課題】断面が略Ｉ型の異形断面を有する金属異形線材（Ｉ型ピストンリング用線材）が整列に、且つ層状に巻かれた巻き線材を提供する。【解決手段】Ｉ型ピストンリング用線材２の巻き始め始端を最内層として、中空円筒状に整列にかつ層状に巻き付け、Ｘ＝ａ×ｎ／Ｌ（ａは線材の幅寸法、ｎは巻き線材の軸方向の線材の数、Ｌは巻き線材１の軸方向の寸法）で表されるＸ値を０．９０以上、Ｙ＝ｂ×ｍ／Ｈ（ｂは線材の厚み寸法、ｍは巻き線材の径方向の線材の数、Ｈは巻き線材の径方向の寸法）で表されるＹ値を１．２０以上となるようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き始め始端を最内層として、中空円筒状に整列にかつ層状に巻き付けられた巻き線材であって、
前記巻き線材を構成する線材は、断面が略Ｉ型の異形断面を有する金属異形線材であり、下記（１）式および（２）式
Ｘ＝ａ×ｎ／Ｌ  ・・・・・・（１）
Ｙ＝ｂ×ｍ／Ｈ  ・・・・・・（２）
但し、ａ：線材の幅寸法
ｂ：線材の厚み寸法
ｎ：巻き線材の軸方向の線材の数
ｍ：巻き線材の径方向の線材の数
Ｌ：巻き線材の軸方向の寸法
Ｈ：巻き線材の径方向の寸法
において、Ｘ値は０．９０以上であり、Ｙ値は１．２０以上であるように構成されたことを特徴とする巻き線材。
【請求項２】
請求項１において、Ｘ値は０．９５以上であり、Ｙ値は１．３０以上であることを特徴とする巻き線材。
【請求項３】
前記ｎの値は５０以上であり、前記ｍの値は１０以上であることを特徴とする請求項１記載の巻き線材。
【請求項４】
前記ａの値は１ｍｍ以上７ｍｍ以下であり、前記ｂの値は１ｍｍ以上４ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の巻き線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断面が略Ｉ型の異形断面を有する金属異形線材が整列に巻かれた巻き線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用ピストンの外周には、３種類のピストンリング（トップリング、セカンドリング、オイルリング）が備えられている。ピストンリングのうち、オイルリングは、シリンダの内壁に付着している余分なオイルをかき落とし、薄い油膜を形成してピストンとの摺動摩擦を減らすほか、ピストンの焼き付きを防止している。
【０００３】
オイルリングは、鋼製３ピース型または鋼製２ピース型のリングが主流である。３ピース型は、上下の薄い板状のサイドレールと、その間にスペーサエキスパンダの３つのパーツからなるオイルリングである。２ピース型は、断面が略Ｉ型の異形断面を有するピストンリングと、コイルエキスパンダの２つのパーツからなるオイルリングである。２ピース型は、軽量でオイルのコントロール作用が良好で、オイル消費が少ないという特徴がある。２ピース型のピストンリングは、図５に示すように、断面が略Ｉ型の異形断面を有する長尺の線材（以下、Ｉ型ピストンリング用線材と称する）を図９のようなリング状に加工し、必要な長さにカットして製造される。
長尺な線材は、効率よく運送、保管するために、通常コイル状の巻き線材とされる。ピストンリングの製造は、この巻き線材から線材が順に繰出されてリング加工される。
【０００４】
しかし、Ｉ型ピストンリング用線材は複雑な形状を呈しているため、線材を整列に巻くことが難しい。一般的に、ピストンリング用線材は、フランジおよび胴部が離脱可能なリールに巻かれ、全て巻き取った後にフランジを離脱させ、リールの胴部から外し、巻き線材とされている。
【０００５】
製造された線材をリールに巻き取る方法として、リールフランジ部と干渉しないようにリール胴部から径方向に距離を置いて配置したガイドローラーを介して線材をリール胴部に導き、リールあるいはガイドローラーをリール径方向に移動させて巻取り位置を移動させながら、リールを回転させて線材を巻き取る方法が従来から知られている。しかし、この方法では、リール胴部外周の巻き面とガイドローラーとの間にかなりの距離があるため、遊びができて、リール胴部上の線材の巻取り位置の移動とリールあるいはガイドローラーとの移動とにずれが生じ、特にリール胴部両端での反転時のトラバース調整が容易でなく、巻き面をコントロールできない。そのため、この方法で整列巻きを行おうとしても、狙い通りの巻き面にならないで、線材が積み上がり、一定以上積み上がると崩れて、それがモツレ（絡まり）の原因となる。また、この方法で綾巻きにした場合、巻きピッチが大きいため、巻き面とガイドローラーとの距離が大きいことによる遊びが巻き面の出来具合に及ぼす影響は比較的小さいが、この場合は、繰り出した線材が線と線の間に食い込むことから、線材にキズが発生しやすく、また、巻き厚が大きくなって、内部に空間ができることから、荷作業の際に荷崩れしやすく、それがまた、モツレ（絡まり）や傷の原因となる。
【０００６】
このような方法では、線材を整列巻きすることはできず、モツレ（絡まり）やキズが入った巻き線材となってしまう。
【０００７】
特許文献１には、コーナを有する異形断面線材をリールに巻き付ける際、線材の間にテープ材を介在させて、線材の直接接触を防止し、外傷の発生を防止している。しかしながら、テープを介在させるのは、繰り出し時に工程が増えるほか、コストがかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１６６０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、従来の技術では、線材を整列巻きすることができず、モツレ（絡まり）やキズが生じやすかった。
【００１０】
本発明は、Ｉ型ピストンリング用線材が整列に巻かれた巻き線材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の巻き線材は、巻き始め始端を最内層として、中空円筒状に整列にかつ層状に巻き付けられた巻き線材であって、巻き線材を構成する線材は、断面が略Ｉ型の異形断面を有する金属異形線材であり、下記（１）式および（２）式
Ｘ＝ａ×ｎ／Ｌ  ・・・・・・（１）
Ｙ＝ｂ×ｍ／Ｈ  ・・・・・・（２）
但し、ａ：線材の幅寸法
ｂ：線材の厚み寸法
ｎ：巻き線材の軸方向の線材の数
ｍ：巻き線材の径方向の線材の数
Ｌ：巻き線材の軸方向の寸法
Ｈ：巻き線材の径方向の寸法
において、Ｘ値は０．９０以上であり、Ｙ値は１．２０以上であるように構成されたものである。
【００１２】
この巻き線材は、ａ×ｎ／Ｌで表されるＸ値が０．９０以上であり、巻き線材の軸方向に多量の線材を充填しており、ｂ×ｍ／Ｈで表されるＹ値が１．２０以上であり、巻き線材の径方向にも多量の線材を充填している。このような、線材が整列に巻かれた巻き線材とすることで、巻き線材中の線材のモツレ（絡まり）やキズの発生を防止することができる。さらに、巻き線材中の線材の密度が高くなるため、巻き線材が嵩張らず、巻き線材がコンパクトとなり、輸送や保管、取り扱いが容易になる。Ｘ値が０．９０未満であると、線材と線材が離れた巻き線材となり、その間に上層の線材が落ち込み、モツレ（絡まり）やキズが発生するおそれがある。また、Ｙ値が１．２０未満であると、巻き線材の密度が低くなり、巻き線材中で線材が崩れ、モツレ（絡まり）やキズが発生するおそれがある。
【００１３】
そして、この巻き線材において、上記Ｘ値は０．９５以上であり、上記Ｙ値は１．３０以上であるのがよい。そうすることで、線材が整列に巻かれた巻き線材となり、巻き線材中の線材のモツレ（絡まり）やキズの発生を防止することができる。
【００１４】
また、この巻き線材において、上記ｎの値は５０以上であるのがよく、上記ｍの値は１０以上であるのがよい。これらの値は、大きければ大きいほど、巻き線材はコンパクトかつ大束化が可能となり、後工程のリング加工を連続的に効率よく行うことができる。
【００１５】
また、この巻き線材において、上記ａの値は１ｍｍ以上７ｍｍ以下であるのがよく、上記ｂの値は１ｍｍ以上４ｍｍ以下であるのがよい。
【００１６】
この整列巻き線材を作る装置および方法は、次に示すようなものがある。本出願人が先に出願したトラバース装置およびトラバース方法（特願２０１１−２１０６１６）に記載されているように、ガイドローラーを、ローラー外縁がリール胴部に近接する形でトラバース方向前方のリールフランジ部に近づく方向に傾斜するようリール軸線方向に傾斜可能とするものであるが、そのガイドローラーの傾斜のための回転中心を、リール胴部外周から近い側の外縁側として、リール胴部の中間位置でガイドローラーの傾斜方向を切り換え、ガイドローラーを傾斜させた状態でトラバースさせる装置および方法を用いることができる。また、本出願人が先に出願したトラバース装置およびトラバース方法（特願２０１２−１３９１４６）に記載されているように、ガイドローラーを、リールフランジ部際から離れた位置では、ローラー外縁がリール胴部に近接するよう保持し、リールフランジ部際の位置では、ローラー外縁がリール径方向にリールフランジ部より外側へ出るよう漸次移動させる装置および方法を用いることができる。さらに、本出願人が先に出願したトラバース装置およびトラバース方法（特願２０１２−１３９１４８）に記載されているように、ガイドローラーを、ローラー外縁がリール胴部に近接するよう保持し、リールフランジ部から離れた位置では、ローラー径方向中心線がリール軸線に垂直となる姿勢を保たせ、リールフランジ部際の位置では、リールのリール軸線方向の移動に伴い、リールの胴部外周に近い側の外縁近傍に位置する回転中心を支点としてローラー外縁がリール胴部から遠い側でトラバース方向前方のリールフランジ部から離れる方向に漸次移動させる装置および方法を用いることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、線材が整列に巻かれた巻き線材を得ることができ、巻き線材中の線材のモツレ（絡まり）やキズの発生を防止することができる。さらに、巻き線材中の線材の密度が高くなるため、巻き線材が嵩張らず、巻き線材がコンパクトとなり、輸送や保管、取り扱いが容易になる。特に、Ｉ型ピストンリング用線材が整列に巻かれた巻き線材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の巻き線材の概略図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の実施の形態の巻き線材の平面図、図２（ｂ）は、本発明の実施の形態の巻き線材の軸方向の側面図である。
【図３】図３は図２のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図４は、Ｉ型ピストンリング用線材の横断面図である。
【図５】図５は、Ｉ型ピストンリング用線材の概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態の巻き線材の製造工程を示す。
【図７】図７は、本発明の実施の形態の巻き線材の製造工程を説明するための図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態の巻き線材の製造工程を示す。
【図９】図９は、Ｉ型ピストンリング（オイルリング）の概略図である。
【図１０】図１０は、一般的なＩ型ピストンリング用線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、本発明の実施の形態の巻き線材の概略図を示す。図１中、１は巻き線材、２はＩ型ピストンリング用線材を示す。図２に、本発明の実施の形態の巻き線材の平面図と、軸方向の側面図を示す。図２中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図を図３に示す。図４に、Ｉ型ピストンリング用線材の横断面図を示す。図５に、Ｉ型ピストンリング用線材の概略図を示す。図６および図７に、本発明の実施の形態の巻き線材の製造工程を示す。
【００２０】
図４に示すように、本発明の巻き線材１に巻かれるＩ型ピストンリング用線材２の横断面は、略Ｉ型である。詳しくは略Ｉ型のものを寝かせたような状態である。形状は、略Ｉ型であれば問わない。
図４中、ａは線材２の幅寸法、ｂは線材２の厚み寸法を示す。
【００２１】
図５からも、本発明の巻き線材１に巻かれるＩ型ピストンリング用線材２の横断面は、略Ｉ型であることがわかる。Ｉ型ピストンリング用線材２に直列に並んだ多数の孔は、貫通油孔である。
【００２２】
本発明は、このＩ型ピストンリング用線材２を整列にかつ層状に巻いた、巻き線材１である。Ｉ型ピストンリング用線材２を巻くにあたり、巻き始め始端を最内層として、中空円筒状に整列にかつ層状に巻き付け、下記の（１）式および（２）式
Ｘ＝ａ×ｎ／Ｌ  ・・・・・・（１）
Ｙ＝ｂ×ｍ／Ｈ  ・・・・・・（２）
但し、ａ：線材２の幅寸法
ｂ：線材２の厚み寸法
ｎ：巻き線材１の軸方向の線材２の数
ｍ：巻き線材１の径方向の線材２の数
Ｌ：巻き線材１の軸方向の寸法
Ｈ：巻き線材１の径方向の寸法
において、Ｘ値は０．９０以上であり、Ｙ値は１．２０以上であるように構成される。
【００２３】
図３に、上記のように巻かれた巻き線材１の断面図を示す。図３中、ｎは巻き線材１の軸方向の線材２の数、ｍは巻き線材１の径方向の線材２の数、Ｌは巻き線材１の軸方向の寸法、Ｈは巻き線材１の径方向の寸法を示す。
まず、Ｉ型ピストンリング用線材２を用意し、巻き始め始端を最内層として、第一層を整列になるように巻いていく。巻き線材１の軸方向において、ａ×ｎ／Ｌで表されるＸ値が０．９０以上となるようにする。第一層分を巻き終えると、線材２の進行方向を反転させ、第二層を整列になるように、同様に巻いていく。この際、第一層で巻いた線材と線材の間に、線材２を乗せるよう巻いていく。第二層分を巻き終えると、同様に線材２の進行方向を反転させ、第三層を巻いていく。このように、整列に巻きながら、所定の量を層状になるよう巻いていき、巻き線材１とする。なお、巻き線材１の径方向において、ｂ×ｍ／Ｈで表されるＹ値が１．２０以上となるようにする。このように、線材２が整列に巻かれた巻き線材１とすることで、巻き線材１中の線材２のモツレ（絡まり）やキズの発生を防止することができる。さらに、巻き線材１中の線材２の密度が高くなるため、巻き線材１が嵩張らず、巻き線材１がコンパクトとなり、輸送や保管、取り扱いが容易になる。
【００２４】
また、上記Ｘ値は０．９５以上であり、上記Ｙ値は１．３０以上であるのがよい。そうすることで、線材２をより整列に巻くことができ、巻き線材１中の線材２のモツレ（絡まり）やキズの発生を防止することができる。
【００２５】
また、この巻き線材１において、上記ｎの値は５０以上であるのがよく、上記ｍの値は１０以上であるのがよい。これらの値は、大きければ大きいほど、巻き線材１はコンパクトかつ大束化が可能となり、後工程のリング加工を連続的に効率よく行うことができる。
【００２６】
また、この巻き線材１において、上記ａの値は１ｍｍ以上７ｍｍ以下であるのがよく、上記ｂの値は１ｍｍ以上４ｍｍ以下であるのがよい。
【００２７】
上記巻き線材１の製造工程を、図６、図７および図８を参照して次に説明する。図６および図７（ａ）において、Ｉ型ピストンリング用線材２を用意し、巻き始め始端を最内層として、第一層を整列になるように巻いていく。図６および図７（ａ）の左端が巻き始め始端である。図７（ｂ）に示すように、第一層分を巻き終えると、リール３のフランジ際で線材２の進行方向を反転（ターン）させ、第二層も整列になるように、同様に巻いていく。この際、第一層で巻いた線材と線材の間に、線材２を乗せるよう巻いていく。
このように、第二層分を巻き終えると、図７（ｃ）に示すように、同様に線材２の進行方向を反転させ、第三層を巻いていく。このように、整列に巻きながら、所定の量を層状になるよう巻いていき、巻き線材１とする。
図８に示すように、所定の量を巻き終えると、巻き線材１が崩れないように結束してコイル状の形状を保ち、離脱可能なリール３のフランジを外し、リール３から巻き線材１を取り出すと、巻き線材１が完成する。結束は、例えば鋼バンドで結束することができ、特に結束バンドの材料等は問わない。
【００２８】
この実施形態では、線材が整列に巻かれた巻き線材を得ることができ、巻き線材中の線材のモツレ（絡まり）やキズの発生を防止することができる。さらに、巻き線材中の線材の密度が高くなるため、巻き線材が嵩張らず、巻き線材がコンパクトとなり、輸送や保管、取り扱いが容易になる。特に、整列巻きをするのが難しいＩ型ピストンリング用線材が整列に巻かれた巻き線材を得ることができる。なお、この実施形態では、本出願人が先に出願した特願２０１１−２１０６１６、特願２０１２−１３９１４６、特願２０１２−１３９１４８のトラバース装置およびトラバース方法を適用することができる。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００３０】
実施例を実施すべく、図１０に示すように、一般的に用いられている幅寸法３．００ｍｍ、厚み寸法２．４０ｍｍのＩ型ピストンリング用線を用意した。このＩ型ピストンリング用線を用いて、（１）式で与えられるＸ値、（２）式で与えられるＹ値を表１で示すように設定して巻き、巻き線材とした。
従来例として、リール胴部から径方向に距離を置いて配置したガイドローラーを介して線材を巻き取る従来の方式の装置を用いる方法で巻いた巻き線材を用意した。
巻き面は、下記の基準に基づいて格付けを行った。
○：巻き面は整列である。
×：線と線の間に隙間があり、線の落ち込みが発生する。
モツレ・絡まり・しゃくり評価は、上記の巻き線材を繰出し、巻き線材中に線材のモツレ、絡まり、線材かみ込みによるしゃくりがあるか否かを確認した。巻き線材中にモツレ、絡まり、しゃくりがある場合は「有」として、モツレ、絡まり、しゃくりがない場合は「無」とした。
【表１】
2014083552.tif 000003
【００３１】
この評価結果から、実施例の巻き線材は、巻き面は整列になっており、巻き線材中にモツレ、絡まり、かみ込みによるしゃくりは確認されなかった。従来例の場合は、巻き面は整列になっておらず、線と線の間に隙間があり、線の落ち込みが確認された。モツレ・絡まり・しゃくり評価では、モツレ、絡まり、かみ込みによるしゃくりが発生していることが確認された。なお、線の落ち込み、モツレ等が確認されたため、Ｘ値、Ｙ値の測定は不可能であった。
【符号の説明】
【００３２】
１    巻き線材
２    Ｉ型ピストンリング用線材
３    リール
４    Ｉ型ピストンリング
【図１】
2014083552.tif 000004
【図２】
2014083552.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014083552.tif 000009
【図７】
2014083552.tif 000010
【図８】
2014083552.tif 000011
【図９】
2014083552.tif 000012
【図１０】
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