JP2009504959A - 内燃機関のための複数構造の油かきリング - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関のための複数構造の油かきリング（１０）であって、半径方向外側に向けられかつ半径方向内側のウエブ（５）によって互いに結合されたばね弾性の脚部（３，４）の形成のために横断面Ｕ字形に成形されかつ軸線方向の切れ目（２）を備えた開拡ばねリング（１）及び、それぞれ互いに平行な側面（７ａ，７ｂ；８ａ，８ｂ）を備えた環状の少なくとも２つの薄片（７，８）を有しており、該薄片は、前記油かきリングの定格構成高さを規定するために、互いに積層面（ＳＥ）としての側面を介して所定の高さ（ｈ_L）に重ね合わされ、かつ前記開拡ばねリングのばね弾性の脚部間に配置されている形式のものに関し、少なくとも三部構造の油かきリングにとって軸線方向の最小の構成高さ並びに油掻き取り作用の改善を達成するために、本発明に基づき、薄片の側面（７ａ，７ｂ；８ａ，８ｂ）のうちの少なくとも各１つは、前記油かきリングの定格構成高さをもっぱら薄片（７，８）の前記重ね合わせ高さ（ｈ_L）によってのみ規定するために、半径方向内側の領域に形成された切欠部（１１）を有しており、該切欠部は受容面（１２）でもって前記開拡ばねリングのばね弾性の脚部（３，４）を受容している。

Description

本発明は、内燃機関のための複数構造の油かきリングであって、半径方向外側に向けられたばね弾性の脚部の形成のために横断面Ｕ字形に成形されかつ軸線方向の切れ目を備えた開拡ばねリング及び、それぞれ互いに平行な側面を備えた環状若しくはリング状の少なくとも２つの薄片を有しており、該薄片は、前記油かきリングの定格構成高さを規定するために、互いに積層面としての側面を介して所定の高さに重ね合わされ、かつ前記開拡ばねリングのばね弾性の脚部間に配置されている形式のものに関する。

横断面Ｕ字形の拡開ばねリングを含む二部構造の油かきリングは、ドイツ連邦共和国特許出願公告第１９７０４７５４Ｃ１号明細書により公知である。拡開ばねリングの脚部間に配置された唯一の薄片は、油かきリングの約１．５ｍｍの構成高さ（厚さ）を有している。別の公知の例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第２７１１０１８Ｃ２号明細書に記載の二部構造の油かきリングの構成においては利点として、十分な接線方向力を拡開ばねによって薄片に生ぜしめるようになっており、これによって油かき作用を十分なものにしようとしている。構成高さを１．５ｍｍ以下に減少させると、掻き取り作用が低下することは、ドイツ連邦共和国特許出願公告第１９７９４７５４Ｃ２号明細書に記載されており、従ってこのような構成高さは三部構造のリング（３つの構成部分から成るリング）にとって実施され得ないものであると認識されている。

本発明の課題は、少なくとも三部構造の油かきリングを軸線方向の最小の構成高さで形成し、該油かきリングが公知の油かきリングに比べて著しく改善された油掻き取り作用を有しているようにすることである。

前記課題を解決するために本発明に基づき請求項１に記載の構成では、開拡ばねリングの脚部間に配置された薄片の側面のうちの少なくとも各１つは、油かきリングの定格構成高さを薄片の重ね合わせ高さ（積層高さ）によってのみ規定するために、半径方向内側の壁部領域に形成された切欠部を有しており、該切欠部は該切欠き部の受容面でもって前記開拡ばねリングのばね弾性の脚部を受容している。

横断面Ｕ字形の開拡ばねリング及び、該拡開ばねリングの脚部間に配置された複数の薄片から成る三部構造の油かきリングの前述の構成により、利点として一面において、例えばドイツ連邦共和国特許出願公告第１９７０４７５４Ｃ１号明細書により公知の二部構造の油かきリングの構成高さに相当する構成高さを達成している。他面において、使用している拡開ばねリングによって薄片に接線方向力を生ぜしめるようになっており、該接線方向力は、拡開ばねリング脚部に対する支持面の所定の形状によって増大させられるものであり、その結果リング薄片に生ぜしめられる接線方向の付加的な力成分は油掻き取り作用の改善につながっている。さらに支持面の前記所定の形状は薄片の極めて簡単な組立を可能にしている。

本発明の有利な実施態様を従属請求項に記載してある。

次に本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。図面において、
図１は、本発明に基づく油かきリングの斜視図であり、
図２は、第１の実施例の油かきリングの断面図であり、
図３は、第２の実施例の油かきリングの断面図であり、
図４は、第３の実施例の油かきリングの断面図である。

図１に斜視図で示してある本発明に基づく油かきリング１０は、横断面Ｕ字形の開拡ばねリング１、及び該開拡ばねリングの半径方向外側へ向けられたばね弾性の脚部３，４間に重ね合わせて配置され、つまり積層された環状（リング状）の薄片７，８によって形成されており、前記薄片は摺動面９を備えている。開拡ばねリング１は、半径方向内側にスリット２を有しており、脚部３と４とは、ばねリング背部を成すウエブ５によって互いに結合されている。開拡ばねリング１は、半径方向内側のスリット２によって周方向でばね弾性的に形成されている。

鋼若しくは鋳鉄から成る薄片７，８は、溝付きオイルリングとも称され、それぞれ互いに平行に向けられた側面７ａ，７ｂ；８ａ，８ｂを有しており、この場合に上方の薄片７の下側の側面７ｂ並びに下方の薄片８の上側の側面８ａは、積層面ＳＥとして用いられている。積層面ＳＥとしての側面は、鋼薄片にとって表面あらさＲｚ＜２μｍを有し、かつ鋳鉄薄片にとって表面あらさＲｚ＜４μｍを有している。図２及び図３に示してあるように、薄片７，８は半径方向内側の端部に、つまり開拡ばねリング１の背部に向かう側に上側若しくは下側の切欠部１１を備えており、該切欠部はそれぞれ支持面１２を有しており、該支持面に脚部３，４をばね弾性的に支持してある。第１の実施例では支持面１２は、側面７ａ，７ｂ；８ａ，８ｂに対して平行に向けられており、図３に示す第２の実施例では、支持面１２は積層面ＳＥに対して２°乃至２０°の負の角度αを成して延びている。これによって一面において薄片の容易な組立を可能にし、かつ他面において半径方向で薄片に作用して油かきの改善に寄与する付加的な力成分を生ぜしめるようになっている。

薄片に設けられた切欠部は、対称面としての積層面ＳＥを基準として互いに鏡面対称的に形成されていて、かつ開拡ばねリング１の脚部の厚さＤ_iよりも大きな深さ（構成高さ）ｈ_aを有している。つまり、油かきリング１０の構成高さ（定格高さ寸法）は、前記公知技術と異なり、もっぱら互いに重ね合わされた薄片７，８の高さ（厚さ）ｈ_Lによって規定されている。開拡ばねリング１の脚部３，４の支持は、支持面１２の半径方向の幅Ｂにわたって行われており、前記幅は薄片の半径方向の全幅（寸法）の約三分の一に相当しており、十分な案内を保証している。上方の薄片７の下側の側面７ｂに、半径方向へ延びるオイル溝６を２０°の角度間隔で、つまり全周に総数で１８個設けてあり、薄片７によってシリンダー壁から掻き落とすべき油は、前記オイル溝６を介して開拡ばねリングの半径方向内側へオイル室１３内に送られ、かつ切れ目２を通してクランク側のエンジン室内へ搬送されるようになっている。

本発明に基づく油かきリング１０の図４に示す第３の実施例では、両方の薄片７，８の切欠部１１は、薄片７，８の摺動面９と逆の側の面１４が開拡ばねリング１の背部に接するように形成されており、これによって支持面１２の半径方向の幅Ｂは増大されている。この場合にシリンダー壁から掻き落とすべき油は、半径方向へ延びるオイル溝６から直接に切れ目２を介してクランク側のエンジン室内へ搬送されるようになっている。

薄片７，８は、窒化物層の形成のために一般的なガス・ニトロ化処理（ＧＮＳ）を施されていてよい。さらに摺動面９の耐摩耗被覆を、ＰＶＤ−処理、例えばＣｒＮ−被覆処理によって行うことも可能である。

油かきリング１０は、組み込まれた状態ではピストンのオイル溝内に十分な遊びでもって装着されている。この場合に開拡ばねリング１は、周方向で圧縮されて直径を小さくされ、これによって応力に基づき生じる半径方向のばね力は、薄片７，８をシリンダー壁に向けて押圧しており、開拡ばねリング１の脚部３，４の受容のための切欠部１１の特殊な構造によって、三部構造の油かきリングの軸線方向の極めて小さい構成高さを達成している。

本発明に基づく油かきリングの斜視図 第１の実施例の油かきリングの断面図 第２の実施例の油かきリングの断面図 第３の実施例の油かきリングの断面図

符号の説明

１ 開拡ばねリング、 ２ スリット、 ３，４ 脚部、 ５ ウエブ、 ７，８ 薄片、 １０ 油かきリング、 １１ 切欠部、 １２ 支持面、 １３ オイル室、 １４ 面

Claims (8)

1. 内燃機関のための複数構造の油かきリング（１０）であって、半径方向外側に向けられたばね弾性の脚部（３，４）の形成のために横断面Ｕ字形に成形されかつ軸線方向の切れ目（２）を備えた開拡ばねリング（１）及び、それぞれ互いに平行な側面（７ａ，７ｂ；８ａ，８ｂ）を備えた環状の少なくとも２つの薄片（７，８）を有しており、該薄片は、前記油かきリングの定格構成高さを規定するために、互いに積層面（ＳＥ）としての側面を介して所定の高さ（ｈ_L）に重ね合わされ、かつ前記開拡ばねリングのばね弾性の脚部間に配置されている形式のものにおいて、
   薄片の側面（７ａ，７ｂ；８ａ，８ｂ）のうちの少なくとも各１つは、前記油かきリングの定格構成高さを薄片（７，８）の前記重ね合わせ高さ（ｈ_L）によってのみ規定するために、半径方向内側の領域に形成された切欠部（１１）を有しており、該切欠部は受容面（１２）でもって前記開拡ばねリングのばね弾性の脚部（３，４）を受容していることを特徴とする、内燃機関のための複数構造の油かきリング。
2. 切欠部（１１）は、ばね弾性の脚部（３，４）の支持のために薄片（７，８）の軸線方向で外側の側面（７ａ；８ａ）内に形成されている請求項１に記載の油かきリング。
3. 切欠部（１１）は、薄片間の対称面としての積層面（ＳＥ）を基準として鏡面対称的に配置されている請求項２に記載の油かきリング。
4. 切欠部（１１）の支持面（１２）は薄片（７，８）の側面（７ａ，７ｂ；８ａ，８ｂ）に対して平行に配置されており、前記支持面の半径方向の幅（Ｂ）は、油かきリングの半径方向の幅若しくは寸法の最大で三分の一であり、前記切欠部の軸線方向の深さ（ｈ_a）は、最大で各脚部（３，４）の厚さ（Ｄ_i）に相当している請求項３に記載の油かきリング。
5. 軸線方向の深さ（ｈ_a）の切欠部（１１）の支持面（１２）は、半径方向内側で薄片間の積層面（ＳＥ）に向かって傾斜している請求項３に記載の油かきリング。
6. 切欠部の支持面の傾斜角（α）は２°乃至２０°である請求項５に記載の油かきリング。
7. 薄片（７，８）の積層面（ＳＥ）としての側面（７ｂ；８ｂ）の少なくとも１つは、全周に分配されていてかつ半径方向の全幅にわたって油流出部まで延びる溝を有している請求項１から６のいずれか１項に記載の油かきリング。
8. 薄片（７，８）は鋼若しくは鋳鉄から成っている請求項３に記載の油かきリング。

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