(57)【要約】  本発明は、圧縮ピストンリングに関し、摺動面と、内周面と、摺動面と内周面との間に延在する上側面および下側面とを備えており、下側面の領域で、摺動面側に、摺動面全体の高さ（Ｈ）に対して１０〜３０％の軸方向高さを有していてかつ３０分未満である小さな分の角度部分が加工されており、この小さな分の角度部分は、上側面の方向へ延在する、９０〜２００分の範囲にある分の角度部分へと移行し、摺動面全体には、０．１以上２０μｍ未満の範囲の厚さ、特に４〜６μｍの範囲の厚さを有する薄い耐摩耗性層が析出されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮ピストンリングにおいて、摺動面（２）と、内周面（３）と、該摺動面（２）と該内周面（３）との間に延在する上側面（４）および下側面（５）とを備えており、該下側面（５）の領域で、摺動面側に、摺動面全体の高さ（Ｈ）に対して１０〜３０％の軸方向高さ（ｈ）を有していてかつ３０分未満である小さな分（α）の角度部分が加工されており、該小さな分（α）の角度部分は、前記上側面（４）の方向へ延在する、９０〜２００分の範囲にある分（β）の角度部分へと移行し、前記摺動面（２）全体には、０．１以上２０μｍ未満の範囲の厚さ、特に４〜６μｍの範囲の厚さを有する薄い耐摩耗性層（６）が析出されていることを特徴とする、圧縮ピストンリング。
【請求項２】
前記耐摩耗性層（６）は、Ｃｒ層、ＰＶＤ層、ＣＶＤ層および／またはＤＬＣ層として形成されている、請求項１記載の圧縮ピストンリング
【請求項３】
前記耐摩耗性層（６）の、前記上側面（４）／下側面（５）から前記摺動面（２）への移行領域（７，８）は、特にブラシ掛けによって丸み付けされて形成されている、請求項１または２記載の圧縮ピストンリング。
【請求項４】
内燃機関のピストン領域においてセカンド圧縮リングとして使用可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧縮ピストンリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮ピストンリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許出願公開第２２０６９０９号明細書は、内燃機関用のピストン装置を開示しており、このピストン装置は、トップ圧縮リングおよびセカンド圧縮リングを備えており、セカンド圧縮リングは、切れ目側に切欠きを有している。このようなピストン装置の場合、摺動面は円錐形に形成されていてよい。
【０００３】
欧州特許出願公開第１４１３８０６号明細書によって、様々な幾何学形状の輪郭の摺動面、内周面、上側面および下側面を含む、スチール製ピストンリングが公知となっている。丸み付けされて形成された、摺動面から下側面への移行領域には、ほぼ正方形の、または丸み付けされた輪郭を有する溝が設けられている。
【０００４】
クロムめっきされたピストンリングにおいて、摺動面に上側縁部および下側縁部、または丸み付け部を設けることによって、耐摩耗性層の損傷が回避可能であることは周知である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の根底を成す課題は、所定の摺動面幾何学形状を有し、耐摩耗性層の取付けに依存することなく、摺動面と側面との移行領域において損傷が生じることのない圧縮ピストンリングを提供することである。このような圧縮ピストンリングの場合、摺動面に縁部を形成する必要がないのが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題は、摺動面と、内周面と、摺動面と内周面との間に延在する上側面および下側面とを備えており、下側面の領域で、摺動面側に、摺動面全体の高さに対して１０〜３０％の軸方向高さを有していてかつ３０分未満である小さな分の角度部分が加工されており、この小さな分の角度部分は、上側面の方向へ延在する、９０〜２００分の範囲にある分の角度部分へと移行し、摺動面全体には、０．１以上２０μｍ未満の範囲の厚さ、特に４〜６μｍの範囲の厚さを有する薄い耐摩耗性層が析出されている、圧縮ピストンリングによって解決される。
【０００７】
本発明の有利な改良形態は、従属請求項から明らかである。
【０００８】
分の角度部分は、９０〜２００分の範囲にある角度βを有している一方で、小さな分の角度部分は、２０分以下の角度αを有している。小さな分の角度部分は、圧縮ピストンリングの摺動面全体の１０〜３０％の軸方向高さにわたって延在しているのが有利である。
【０００９】
本発明の別の思想によれば、耐摩耗性の（薄い）層の厚さは、０．１以上２０μｍ未満の範囲である。好ましい層厚さは、４〜６μｍの範囲である。
【００１０】
耐摩耗性層には、クロム層以外に、ＰＶＤ層、ＣＶＤ層および／またはＤＬＣ層も使用可能である。これら全てのタイプのコーティングは、薄膜技術で製造できるという点で共通している。
【００１１】
摺動面に一体的に成形された、下側面の領域における小さな分の角度部分は、ライトギャップ特性（Lichtspaltverhalten）の改善に役立つ。
【００１２】
圧縮ピストンリングの摺動面は、１０μｍ未満のクロム層を備えていることが好ましい。
【００１３】
冒頭に述べたように、クロム層は、摺動面への側面の移行領域における析出時に、いわゆる膨らみ部を生じさせる。この膨らみ部の収容を可能にするために、従来このような移行領域では、半径方向に延在する縁部が、次いでこのクロム層が入り込む摺動面に一体的に形成されていた。
【００１４】
本発明の対象では、このような縁部はもはや必要ないので、ピストンリング全体の高さをさらに減少させることができる。
【００１５】
さらに好ましくは、耐摩耗性層の、上側面／下側面から摺動面への移行領域が、特にブラシ掛けによってわずかに丸み付けされて形成されている。
【００１６】
本発明の対象によって、旋回点位置をできるだけ摺動面の下側縁部の近くに位置決めすることも同様にできるので、オイル消費量をより良好にコントロールすることができる。
【００１７】
本発明を、実施形態に基づいて図面に示し、以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この唯一の図面には、摺動面２と、内周面３と、上側面４と、下側面５とを有する圧縮ピストンリング１が示されている。円錐形に形成された摺動面２は、下側面５の領域に始端する小さな分（角度の単位）αの角度部分を含んでおり、この小さな分αの角度部分は、上側面４の方向へ延在する、分βの角度部分で終端する。より判り易くするために、分α、βの角度部分は、誇張して示されている。
【００２０】
小さな分αの角度部分の高さｈは、圧縮ピストンリング１の全体の高さＨの約１５％である。小さな分α角度部分は、圧縮ピストンリング１の取付状態において、ライトギャップ特性の改善に役立つ。圧縮ピストンリング１は、この実施形態では、鋳造リングまたは鋼リングとして形成されるのが望ましく、鋳鋼ピストンリングも当然考えられる。
【００２１】
小さな分αの角度部分は、この実施形態では約２０分であり、一方で、分βの角度部分は、この実施形態では１５０分であることが望ましい。摺動面２は、全体の高さＨにわたって、耐摩耗性薄膜６を備えている。この実施形態では、耐摩耗性層６は、８μｍの層厚さを有するクロム層として形成されているのが望ましい。一方では上側面４から摺動面２への移行領域７、他方では下側面５から摺動面２への移行領域８で、必要に応じて耐摩耗性層６の丸み付けを実施してよい。この丸み付けは、必要に応じてブラシ掛けなどによって行うことができる。
【００２２】
本発明の対象によって、圧縮ピストンリング１のそれぞれのねじれ角度に合わせられた摺動面円錐度が生じるので、均一の旋回点位置が、全周にわたって達成される。この旋回点位置は、エンジンにおけるピストンリングの機能特性を決定する。圧縮ピストンリング１において、旋回点Ｐは、摺動面側で下側面５の領域内に設けられるのが望ましい。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月25日(2018.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
【図１】圧縮ピストンリングを示す図である。
【国際調査報告】
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