DE3842512A1 - Zweiteilige oelringanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zweiteilige Ölringanordnung, welche in einer Ölringausnehmung sitzt, die im Umfang eines Kolbens ausgebildet ist, um das Schmieröl in einer Verbren­ nungskraftmaschine zu steuern.

Allgemein ist eine Ölringanordnung zur Schmierölsteuerung in einer Verbrennungskraftmaschine dreiteilig ausgebildet und umfaßt ein Paßstück und ein Paar Seitenplatten bzw. -schienen, wie dies in der US-PS 27 89 872 beschrieben ist. Die dreiteilige Ölringanordnung weist Nachteile auf, weil sie dreistückig ausgebildet ist und drei Teile beim Zusam­ menbau ohne Fehler zuviel sind. Jede der oberen und unteren Seitenplatte muß sich unabhängig von der anderen bewegen und der Innenfläche eines Zylinders angepaßt folgen. Wenn bei Neigung des Kolbens eine der beiden Seitenplatten einen Teil des Dehnpaßstückes stark einwärts drückt, wird letzte­ res einwärts verschoben und gestattet ein Trennen des Außen­ endes der anderen Seitenplatte von der Innenwand des Zy­ linders, woraus sich ein weiterer Nachteil ergibt, daß durch Herabsetzung der Ölabstreifwirkung das Problem eines erhöhten Ölverbrauches auftritt. In neuerer Zeit ist es erwünscht, den Motor für Fahrzeuge im Gewicht zu verringern. Dies führt dazu, daß der Kolben und die Ölringanordnung axial kürzer als normal auszubilden sind. Jedoch ist es unmöglich, die Axiallänge einer dreiteiligen Ölringanordnung wirksam zu verkürzen.

Zweiteilige Ölringanordnungen, bestehend je aus einem Dehn­ paßstück und einer Seitenplatte, sind in der DE-PS 26 15 010 und JP U 55-41 502 beschrieben. Die Ölringanordnung nach der JP A 52-1 22 713 umfaßt ein Dehnpaßstück mit einem U-förmigen Radialquerschnitt, dessen Axiallänge ähnlich derjenigen der dreiteiligen Ölringanordnung ist. Das im Schnitt U-förmige Dehnpaßstück aus einem dünnen Stahlstreifen weist eine unzu­ reichende Kraft auf, um den Innenumfang der Seitenplatte abzustützen, woraus sich eine leichte Beeinträchtigung durch die Neigung des Kolbens ergibt und das Trennen der Seiten­ platte von der Zylinderwand ermöglicht ist. Dies führt zu einer Herabsetzung des Ölabstreifeffektes. Die Ölringanord­ nung nach der JP U 55-41 502 umfaßt ein Dehnpaßstück mit ei­ nem radial mondförmigen Boden, das nicht stabil an der unte­ ren Seite der Ölringausnehmung angeordnet ist. Die fehlende Stabilität des Dehnpaßstückes ist nachteilig, weil das Ab­ dichten der unteren Seite der Ölringausnehmung unzuverlässig ist und das Dehnpaßstück leicht durch die Neigung des Kolbens beeinträchtigt wird, so daß ein Trennen der Seitenplatte von der Zylinderwand möglich ist.

Demzufolge besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, eine zweiteilige Ölringanordnung so auszubilden, daß das Dehnpaßstück immer stabil in einer Ölringausnehmung ange­ ordnet ist und eine ausreichende Kraft aufweist, um die Seitenplatte sowohl gegen die obere Seite der Ölringausneh­ mung als auch gegen die Innenfläche eines Zylinders zu drücken, wobei die Ölringanordnung in ihrer Axiallänge relativ kurz sein und weniger Gewicht aufweisen soll.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in einer zwei­ teiligen Ölringanordnung, welche von der Neigung des Kolbens weniger beeinträchtigbar ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in einer zwei­ teiligen Ölringanordnung, bei welcher Öl aus der Ölringaus­ nehmung schneller zu einem Kurbelgehäuse zurückgeführt wird.

Eine zweiteilige Ölringanordnung gemäß Erfindung besteht aus einer einzigen Seitenplatte und einem einzigen Dehnpaßstück. Das Dehnpaßstück wird zu einem geschlitzten Ring geformt, des­ sen flacher Boden einen Flächenkontakt mit der unteren Seite der Ölringausnehmung aufweist, wenn es in letzterer ange­ ordnet ist. Das Dehnpaßstück weist im wesentlichen einen L- förmigen Querschnitt auf und besteht aus einem Muldenab­ schnitt, einem äußeren Kuppenabschnitt und einem inneren Kup­ penabschnitt, die je mit dem Muldenabschnitt einteilig ausge­ bildet sind. Der innere Kuppenabschnitt ist axial länger als der äußere Kuppenabschnitt. Das Dehnpaßstück weist eine Viel­ zahl radialer Schlitze auf, die sich abwechselnd von Außen­ und Innenumfang durch den Muldenabschnitt erstrecken, so daß zwei benachbarte Muldenabschnitte unter Zwischenschaltung ei­ nes inneren Kuppenabschnittes miteinander verbunden sind, um eine radiale Rippe zu bilden; dabei sind benachbarte Rippen unter Zwischenschaltung des äußeren Kuppenabschnittes mit­ einander verbunden, um den geschlitzten Ring zu schaffen. Eine Vielzahl von Ölausnehmungen erstreckt sich radial durch das Dehnpaßstück. Die Seitenplatte weist die Form eines ge­ schlitzten Ringes auf, dessen obere und untere Fläche eben sind. Der Innenumfang der Seitenplatte ist bevorzugt von ei­ ner äußeren Schrägfläche an dem inneren Kuppenabschnitt abge­ stützt.

Aufgrund des Flächenkontaktes zwischen dem flachen Boden des Dehnpaßstückes und der unteren Seite der Ölringausnehmung befindet sich das Dehnpaßstück immer stabil in seiner Lage in der Ölringausnehmung, um die Seitenplatte abzustützen. Die äußeren und inneren Kuppenabschnitte drücken die Platte sowohl gegen die obere Seite der Ölringausnehmung als auch gegen die Innenfläche des Zylinders, so daß die Seitenplatte die obere Seite der Ölringausnehmung abdichtet und von der Innenfläche des Zylinders Öl abstreift. Nach dem Abstreifen von dem Zylinder mit Hilfe der Seitenplatte kehrt das Öl schnell durch die Ölausnehmungen in dem Dehnpaßstück zu dem Kurbelgehäuse zurück.

Die Vorteile dieser erfindungsgemäßen Ausbildung einer Öl­ ringanordnung bestehen im wesentlichen darin, daß die Ölring­ anordnung dazu beiträgt, das Gewicht eines Motors zu verrin­ gern, weil sie in ihrer Länge kurz ist und weniger Gewicht aufweist; weiterhin folgt sie der Hin- und Herbewegung des Kolbens mit hoher Geschwindigkeit, weil sie eine geringe Trägheitskraft aufgrund ihrer eigenen Masse aufweist. Auch ist sie durch die Neigung des Kolbens weniger beeinträchtig­ bar und gestattet, daß das Dehnpaßstück stabil die Seiten­ platte abstützt, so daß die gegenüberliegenden Seiten der Ölringausnehmung gegen die Innenfläche des Zylinders abge­ dichtet sind. Weiterhin ist die Ölringanordnung gemäß Er­ findung ohne Probleme leicht zu installieren und gestattet ein besseres Zurückströmen des Öls zu dem Kurbelgehäuse. Ins­ gesamt ist die Ölringanordnung hinsichtlich der Steuerung des Schmieröles bei Hochgeschwindigkeitsmotoren überlegen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines Dehn­ paßstückes,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform ähnlich Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht der Ölringanordnung in dem Motor, wobei die Beziehung des Dehnpaßstückes nach Fig. 1 zu der Seitenplatte, der Ölringaus­ nehmung im Kolben und dem Zylinder gezeigt ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist das Dehnpaßstück 10 einen in etwa L-förmigen Radialschnitt auf und umfaßt einen Mulden­ abschnitt 11, einen äußeren Kuppenabschnitt 12, der außen ein­ stückig an dem Muldenabschnitt anschließt und einen inneren Kuppenabschnitt 13, der von der Innenseite einstückig mit dem Muldenabschnitt verbunden ist. Der innere Kuppenabschnitt 13 ist dicker als der äußere Kuppenabschnitt 12 um ein Ausmaß welcher der Axiallänge der Seitenplatte ähnlich ist, die in Fig. 3 gezeigt ist. Der innere Kuppenabschnitt 13 weist eine äußere Schrägfläche 14 auf, die gegen die Horizontalebene oder die untere Fläche des Dehnpaßstückes 10 einen Neigungswinkel von 70 bis 75° aufweist. Die Schrägfläche 14 weist radial aus­ wärts.

Wenn das Dehnpaßstück 10 vertikal oder längs seiner Axialrich­ tung betrachtet wird, ist zwischen zwei benachbarten Mulden­ abschnitten 11, 11 und einem inneren Kuppenabschnitt 13 eine radiale Rippe vorgesehen. Eine Radialrippe ist mit der ande­ ren benachbarten Radialrippe unter Zwischenschaltung des äus­ seren Kuppenabschnittes 12 verbunden, so daß sich als Ganzes eine geschlitzte ringförmige Konstruktion ergibt. Das Dehnpaß­ stück 10 weist einen Anlageabschnitt ähnlich wie ein herkömm­ licher Kolbenring auf. Dieser führt zu dem gleichen Ergebnis, da das Dehnpaßstück 10 eine Vielzahl von Radialschlitzen 15 aufweist, die sich abwechselnd von dem Außenumfang des äuße­ ren Kuppenabschnittes 12 zum Außenumfang des inneren Kuppen­ abschnittes 13 und von dem Innenumfang des inneren Kuppenab­ schnittes 13 zu dem Innenumfang des äußeren Kuppenabschnittes 12 erstrecken. Die Schlitze 15 gestatten, daß das Dehnpaß­ stück 10 nachgiebiger ausgebildet ist und der Zylinderwand folgen kann, selbst wenn die Zylinderwand verformt ist. Die Schlitze 15 dienen auch als Durchgang für abtropfendes Öl.

Das Dehnpaßstück 10 ist mit Ölausnehmungen 16 versehen, die sich radial in der oberen Fläche der inneren und äußeren Kup­ penabschnitte 13, 12 erstrecken. Öl wird von der Zylinderwand abgestreift und radial durch die Ölausnehmungen 16 zur In­ nenseite des Kolbens abgeführt. Das Dehnpaßstück 10, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist nichts weiter als Ölausnehmungen 16 an den oberen Flächen der äußeren und inneren Kuppenab­ schnitte 12 und 13 auf. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, können die Ölausnehmungen 16 in den oberen und unteren Flächen der äuße­ ren und inneren Kuppenabschnitte 12 und 13 des Dehnpaßstückes 10 als auch in der gemeinsamen unteren Fläche des Muldenab­ schnittes 11 und der äußeren und inneren Kuppenabschnitte 12 und 13 vorgesehen sein. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 kann mehr Öl als bei der Ausführungsform nach Fig. 1 abgezogen werden. Das Abziehen von Öl ist durch die Anzahl und Lage der Ölausnehmungen 16 einstellbar.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 umfaßt die Ölringanordnung ein einziges Dehnpaßstück 10 und einen einzigen Seitenring bzw. Seitenschiene 20 in der Form eines geschlitzten Ringes der an dem Dehnpaßstück angeordnet ist. Die Ölringanordnung kann ohne Schwierigkeiten und ohne Fehler leicht zusammenge­ baut und in einer Ölringausnehmung 31 angeordnet werden, die sich in dem Kolben 30 befindet. Die Seitenplatte 20 wird von dem Dehnpaßstück 10 auf solche Weise abgestützt, daß ihre un­ tere Fläche an dem äußeren Kuppenabschnitt angeordnet ist und der Innenumfang von der äußeren Schrägfläche 14 des inne­ ren Kuppenabschnittes gegen die obere Seite der Ölringaus­ nehmung 31 und die Innenfläche des Zylinders 40 gedrückt ist. Das Dehnpaßstück 10 und der Seitenring 20 können aus Stahl o.dgl. zu geringen Kosten hergestellt werden, weil sie sehr dünn ausgebildet sind. Die axiale Höhe und radiale Länge der Ölringanordnung sind beide reduziert, so daß ihr Gewicht herab­ gesetzt und die Trägheit-Kräfte reduziert werden.

Das Dehnpaßstück 10 sitzt stabil in der Ölringausnehmung 31, weil seine flache untere Fläche einen Flächenkontakt mit der unteren Seite der Ölringausnehmung 31 aufweist. Dies bedeutet, daß das Dehnpaßstück 10 weniger beeinträchtigt wird, selbst wenn der Kolben 30 gegen den Zylinder 40 im Hochgeschwindig­ keitsbetrieb geneigt ist; es kann weiterhin eine große Kraft auf den Seitenring bzw. Seitenschiene 20 ausüben, um ihn gegen die obere Seite der Ölringausnehmung 31 und gegen die Innenfläche des Zylinders 40 zu drücken. Die Kraft und Sta­ bilität des Dehnpaßstückes 20 verhindern ein Trennen der Seitenplatte 20 von der unteren Seite der Ölringausnehmung 31 und von der Innenfläche des Zylinders 40 während des Hochgeschwindigkeitsbetriebes. Demzufolge dichtet die Seiten­ platte 20 die obere Seite der Ölringausnehmung 31 ab und streift das Öl von der Zylinderwand ab. Danach wird das Öl schnell von jeder Ölausnehmung 16 und den Radialschlitzen über eine Ölbohrung 32 zur Innenseite des Kolbens 30 abge­ zogen, von wo es abschließend zu einem Kurbelgehäuse zurück­ geführt wird. Zusätzliche Öldurchgänge 33 können in der un­ teren Seite der Ölringausnehmung 31 angeordnet sein, wie dies in gestrichelten Linien in Fig. 3 gezeigt ist.

Claims (8)

1. Zweiteilige Ölringanordnung, die in einer Ölringaus­ nehmung eines Kolbens vorgesehen ist und ein Dehnpaßstück in Form eines geschlitzten Ringes und eine Seitenplatte in der Form eines flachen geschlitzten Ringes umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Dehnpaßstück (10) eine flache untere Fläche aufweist, die mit der unteren Seite der Ölringausnehmung (31) einen Flächenkontakt auf­ weist, daß das Dehnpaßstück (10) im Radialschnitt eine im wesentlichen L-förmige Ausbildung aufweist und einen Mulden­ abschnitt (11), einen äußeren Kuppenabschnitt (12), der mit dem Muldenabschnitt einteilig ist, und einen inneren Kuppen­ abschnitt (13) umfaßt, welcher mit dem Muldenabschnitt ein­ teilig ausgebildet ist, daß der innere Kuppenabschnitt (13) axial dicker als der äußere Kuppenabschnitt (12) ist, daß das Dehnpaßstück (10) mit einer Vielzahl von Radialschlitzen (15) ausgebildet ist, die sich abwechselnd vom Außenumfang des äußeren Kuppenabschnittes (12) zum Außenumfang des inne­ ren Kuppenabschnittes (13) und von dem Innenumfang des inne­ ren Kuppenabschnittes (13) zu dem Innenumfang des äußeren Kup­ penabschnittes (12) erstreckt, daß das Dehnpaßstück (10) mit einer Vielzahl sich radial erstreckender Ölausnehmungen (16) versehen ist, und daß die Seitenplatte (20) eine un­ tere Fläche aufweist, welche auf dem äußeren Kuppenabschnitt (12) ruht, während ihr Innenumfang von dem inneren Kuppenab­ schnitt (13) abgestützt ist.

2. Ölringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dehnpaßstück aus Stahl besteht.

3. Ölringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der äußere Kuppenabschnitt (12) eine flache obere Fläche aufweist, um die untere Fläche der Seitenplatte (20) zu stützen.

4. Ölringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der innere Kuppenabschnitt (13) eine äußere Schrägfläche (14) aufweist, die radial auswärts weist und den Innenumfang der Seitenplatte (20) abstützt.

5. Ölringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ölausnehmungen (16) an der oberen Fläche des Dehnpaßstückes (10) ausgebildet sind.

6. Ölringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ölausnehmungen (16) an der unteren Fläche des Dehnpaßstückes (10) vorgesehen sind.

7. Ölringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ölausnehmungen (16) an der oberen und an der unteren Fläche des Dehnpaßstückes vorgesehen sind.

8. Ölringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (30) eine Vielzahl von Ölbohrungen (33) aufweist, die sich radial durch die untere Seite der Ölringausnehmung (31) erstrecken.