JP2006153198A

JP2006153198A - オイルリング

Info

Publication number: JP2006153198A
Application number: JP2004346721A
Authority: JP
Inventors: Masaru Horio; 優堀尾
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【課題】ピストンの上昇時における良好なオイル上がり、および、ピストンの下降時における良好なオイル切りを実現可能とする、オイルリングを提供することにある。
【解決手段】オイルリング１０の最上面側には、上側レール１２の傾斜角度が緩い上側傾斜面１２ａが位置している。また、オイルリング１０の最下面側には、下側レール１３の傾斜角度が鋭い下側傾斜面１３ｂが位置している。これにより、ピストン１００の上昇時には、良好なオイル上がりを実現させることができる。また、ピストン１００の下降時には、この下側レール１３の下側傾斜面１３ｂが第１に面することになるため、十分にシリンダ２００の内壁面のオイル３００を掻き落とすことができる。また、上側レール１２の下側傾斜面１２ｂも傾斜角度が鋭いことから、２段階においてシリンダ２００の内壁面のオイル３００を掻き落とすことができる。
【選択図】図３

Description

この発明は、内燃機関のシリンダ内に配設されるピストン周面の周方向に形成されたリング溝に配置されるオイルリングに関する。

内燃機関のシリンダ内に配設されるピストンの周面には、通常ピストンリングとして３本のリングが配設されている。ピストンヘッドに近い方の２本はコンプレッションリングと呼ばれ、スカートに近い方のリングはオイルリングと呼ばれている。２本のコンプレッションリングの内、上側に位置するコンプレッションリングはガスをシールし、下側に位置するコンプレッションリングによりシールを完全なものにするとともに、オイルの油膜の厚さ調節を行なう。また、最下端に位置するオイルリングによりオイルのかき落としを行なう。

ここで、図４および図５を参照して、従来のオイルリング２０の構造について説明する。このオイルリング２０は、相互に平行に配置される上面２１ａおよび下面２１ｂを有する環状の本体部２１と、この本体部２１の外周側面２１ｃの全周にわたって、外周側面２１ｃから外方に向かって突出するように設けられ、その断面形状が略台形形状の上側レール２２および下側レール２３とを有している。本体部２１の外周側面２１ｃと反対側の内周面２１ｄは、エキスパンダと呼ばれるバネを内装するため、外周面側に向う凹面形状を有している。また、外周側面２１ｃと内周面２１ｄとの間には、排油穴２４が円周上複数箇所設けられている。本体部２１は、ピストンの周面に設けられた溝に嵌合させるため、一部を切断付き合わせる合口が設けられている。

また、上側レール２２の上側傾斜面２２ａと本体部２１の上面２１ａに対して平行な面（Ｌ１）とのなす角度をαとし、上側レール２２の下側傾斜面２２ｂと本体部２１の上面２１ａに対して平行な面（Ｌ１）となす角度をβとした場合には、α＞βの関係を満たすように、上側傾斜面２２ａおよび下側傾斜面２２ｂが設けられている。また、本オイルリング２０においては、ピストンへの装着時に、上下面での取り付け方向を限定しないようにするために、上下対称構造が採用されている。したがって、下側レール２３の下側傾斜面２３ａと本体部２１の上面２１ａに対して平行な面（Ｌ１）とのなす角度はαとなり、下側レール２３の上側傾斜面２３ｂと本体部２１の上面２１ａに対して平行な面（Ｌ１）となす角度はβとなる。

このように、従来のオイルリング２０によれば、上レール２２、および、下レール２３のそれぞれの外側に傾斜角度が鈍角である傾斜面２２ａ，２３ａが位置する。図６（Ｂ）に示すように、ピストン１００の上昇時には、オイルリング２０の上側レール２２の上側傾斜面２２ａが第１に面していることから、不必要なオイル３００上がりを回避している。しかし、ピストン１００の下降時には、シリンダ２００の壁面のオイル３００を掻き落とす必要があるが、図６（Ａ）に示すように、ピストン１００の下昇時には、オイルリング２０の下側レール２３の下側傾斜面２３ａが第１に面することになるが、下側傾斜面２３ａは、傾斜角度が鈍角であるため、十分にシリンダ２００の壁面のオイル３００を掻き落とすことができず、上側レール２２の下側傾斜面２２ｂによってオイル３００の掻き落としが行なわれているのが実情である。

オイルリングの形状を開示する先行技術文献として、下記特許文献１および特許文献２が挙げられるが、いずれの断面形状においても、レールの下面側は、本体部の上面に対して平行（シリンダの内壁面に対して垂直）に設けられているため、シリンダの内壁面にスカッフ等のすり傷や、オイルリングの角磨耗が発生し易い。
特開２００１−３２７４９号公報特開平１１−３３６９００号公報

この発明が解決しようとする課題は、従来のオイルリングの形状では、ピストンの下降時に、シリンダ内壁面における良好なオイル切りが実現できていない点にある。したがって、この発明の目的は、ピストンの上昇時における良好なオイル上がり、および、ピストンの下降時における良好なオイル切りを実現可能とする、オイルリングを提供することにある。

この発明に基づいたオイルリングにおいては、内燃機関のシリンダ内に配設されるピストン周面の周方向に形成されたリング溝に配置され、相互に平行に配置される上面および下面を有する環状の本体部と、上記本体部の外周側面の全周にわたって、外周側面から外方に向かって突出するように設けられ、その断面形状が略台形形状の上側レールおよび下側レールとを有するオイルリングであって、上記上側レールおよび上記下側レールのそれぞれの上側傾斜面と上記上面に対して平行な平面とのなす角度が、上記上側レールおよび上記下側レールのそれぞれの下側傾斜面と上記上面に対して平行な平面とのなす角度よりも大きくなるように設けられている。

上記構成からなるオイルリングによれば、オイルリングの最上面側には、上側レールの傾斜角度が緩い上側傾斜面が位置することになる。これにより、ピストンの上昇時には、従来と同様に良好なオイル上がりを実現させることができる。また、オイルリングの最下面側には、下側レールの傾斜角度が鋭い下側傾斜面が位置することになる。これにより、ピストンの下降時には、この下側レールの下側傾斜面が第１に面することになるため、十分にシリンダの内壁面のオイルを掻き落とすことができる。また、上側レールの下側傾斜面も傾斜角度が鋭いことから、２段階においてシリンダの内壁面のオイルを掻き落とすことを可能とする。さらに、上側および上側レールのいずれの下側傾斜面も、ある程度の傾斜角度を有していることから、シリンダの内壁面へのスカッフ等のすり傷や、オイルリングの角磨耗の発生を抑制することが可能である。

以下、この発明に基づいた実施の形態におけるオイルリングの構造について、図１から図３を参照しながら説明する。なお、図１は、本実施の形態におけるオイルリングの構造を示す全体斜視図であり、図２は図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。また、図３は、本実施の形態におけるオイルリングの動作状態を示す断面図であり、（Ａ）はピストン下降状態、（Ｂ）はピストン上昇状態を示す。

まず、この発明に基づいた実施の形態におけるオイルリングの構造について、図１および図２を参照して説明する。本実施の形態におけるオイルリング１０は、相互に平行に配置される上面１１ａおよび下面１１ｂを有する環状の本体部１１と、この本体部１１の外周側面１１ｃの全周にわたって、外周側面１１ｃから外方に向かって突出するように設けられ、その断面形状が略台形形状の上側レール１２および下側レール１３とを有している。本体部１１の外周側面１１ｃと反対側の内周面１１ｄは、エキスパンダ（図示省略）と呼ばれるバネを内装するため、外周面側に向う凹面形状を有している。また、外周側面１１ｃと内周面１１ｄとの間には、排油穴１４が円周上複数箇所設けられている。本体部１１は、ピストンの周面に設けられた溝に嵌合させるため、一部を切断付き合わせる合口が設けられている。

上側レール１２の上側傾斜面１２ａと上面１１ａに対して平行な平面Ｌ１とのなす角度αは、上側レール１２の下側傾斜面１２ｂと上記平面Ｌ１とのなす角度βよりも大きくなるように設けられている（α＞β）。同様に、下側レール１３の上側傾斜面１３ａと平面Ｌ１とのなす角度α’は、下側レール１３の下側傾斜面１３ｂと上記平面Ｌ１とのなす角度β’よりも大きくなるように設けられている（α’＞β’）。

以上、本実施の形態におけるオイルリング１０によれば、オイルリング１０の最上面側には、上側レール１２の傾斜角度が緩い上側傾斜面１２ａが位置することになる。これにより、図３（Ｂ）に示すように、ピストン１００の上昇時には、従来と同様に良好なオイル上がりを実現させることができる。また、オイルリング１０の最下面側には、下側レール１３の傾斜角度が鋭い下側傾斜面１３ｂが位置することになる。これにより、ピストン１００の下降時には、この下側レール１３の下側傾斜面１３ｂが第１に面することになるため、十分にシリンダ２００の内壁面のオイル３００を掻き落とすことができる。また、上側レール１２の下側傾斜面１２ｂも傾斜角度が鋭いことから、２段階においてシリンダ２００の内壁面のオイル３００を掻き落とすことができる。さらに、上側および上側レール１２，１３のいずれの下側傾斜面１２ｂ，１３ｂも、ある程度の傾斜角度を有していることから、シリンダ２００の内壁面へのスカッフ等のすり傷や、オイルリングの角磨耗の発生を抑制することができる。

なお、本実施の形態におけるオイルリング１０においては、ピストン１００に対する取り付け方向が重要となる。そこで、本オイルリング１０においては、図１に示すように、上面１１ａに上面１１ａであることを識別するための識別標記１５として「ＵＰ」の文字が記載されている。なお、識別標記１５としては、図示するものに限定されず、本体部１１の上面１１ａおよび下面１１ｂの少なくともいずれか一方に、上面１１ａまたは下面１１ｂであることが識別できる標記があれば良い。

したがって、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

この発明に基づいた実施の形態におけるオイルリングの構造を示す全体斜視図である。図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。この発明に基づいた実施の形態におけるオイルリングの動作状態を示す断面図であり、（Ａ）はピストン下降状態、（Ｂ）はピストン上昇状態を示す断面図である。背景技術におけるオイルリングの構造を示す全体斜視図である。図４中Ｖ−Ｖ線矢視断面図である。背景技術におけるオイルリングの動作状態を示す断面図であり、（Ａ）はピストン下降状態、（Ｂ）はピストン上昇状態を示す断面図である。

符号の説明

１０オイルリング、１１本体部、１１ａ上面、１１ｂ下面、１１ｃ外周側面、１１ｄ内周面、１２上側レール、１３下側レール、１４排油穴、１５識別標記、１００ピストン、２００シリンダ、３００オイル、Ｌ１平面、α，α’，β，β’ 角度。

Claims

内燃機関のシリンダ内に配設されるピストン周面の周方向に形成されたリング溝に配置され、相互に平行に配置される上面および下面を有する環状の本体部と、前記本体部の外周側面の全周にわたって、外周側面から外方に向かって突出するように設けられ、その断面形状が略台形形状の上側レールおよび下側レールとを有するオイルリングであって、
前記上側レールおよび前記下側レールのそれぞれの上側傾斜面と前記上面に対して平行な平面とのなす角度が、前記上側レールおよび前記下側レールのそれぞれの下側傾斜面と前記平面に対して平行な平面とのなす角度よりも大きくなるように設けられていることを特徴とする、オイルリング。
前記本体部の前記上面および前記下面の少なくともいずれか一方には、前記上面または前記下面であることを識別するための識別表示が設けられる、請求項１に記載のオイルリング。