JP2012002340A - 回転防止用２ピースオイルリング及びそれを用いた２ピースオイルリングの回転防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルリングのシリンダ内壁面におけるオイル掻き機能の低減防止を図ることができると共に、製造コストの増大を抑制し、且つ相手攻撃性を抑制することが可能な回転防止用２ピースオイルリング及びそれを用いた２ピースオイルリングの回転防止構造を提供する。
【解決手段】オイルリング本体の略Ｈ型状断面におけるウェブ位置と、上側レール又は下側レールの内周端部との間の領域に、当該合口部より所定距離離れた当該内周端部から当該合口端部に対し略平行に所定距離の切り込みを入れて形成した切り込み領域を備え、当該切り込み領域を折り曲げて、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突出部を備え、当該突出部の先端のオイルリング周方向側端面の角部が、面取り加工されているものを採用する。
【選択図】図６

Description

本件発明は、内燃機関のエンジンの駆動時に、ピストンのオイルリング溝に装着したオイルリングがオイルリング溝に沿って回転することを防止するための２ピースオイルリング及びそれを用いた２ピースオイルリングの回転防止構造に関する。

近年の自動車用エンジンの性能の向上に伴い、内燃機関に用いられるオイルリングにも、摩擦力の低下とエンジンオイル消費量の低減とを共に満足するものが求められている。そのため、オイルリングの形状等に種々の工夫が施されている。例えば、摩擦力を低下させるためにシリンダボア内に配置するオイルリングを低張力化し、オイル消費改善のためにオイルリングの薄幅化を図ったもの等が用いられている。また、一般的にオイルリングには、２ピース形オイルリングと３ピース形オイルリングと呼ばれる構成の異なるオイルリングが存在している。しかし、３ピース形オイルリングの構造は、２ピース形オイルリングの構造と比較して複雑であるため、シリンダ軸方向の幅を薄幅化するためのスペーサエキスパンダ等の製造が困難であり、上述の課題に対して、主に２ピース形オイルリング（以下、２ピースオイルリングと称する。）が採用されてきた。

この２ピースオイルリングにおけるオイルリング本体は、オイルリング本体の上側部分及び下側部分を構成する上側レール部及び下側レールと、これら各レールと連結するウェブとからなる。そして、当該オイルリング本体が備える上側レール及び下側レールは、ピストンが往復動作する際に、各々の外周摺動面がシリンダの内壁面に対して油膜を介した状態で摺動する。オイルリングは、シリンダ内壁面についている余分なエンジンオイルを掻き落とす機能と、シリンダ内壁面に適度な油膜を形成してピストンの焼付きを防止する機能とを有し、ピストンエンジンには必要不可欠なものである。

オイルリングには、様々な種類又は形状の物が存在し、使用環境や耐久性等の要求特性によって適当な物が選択される。オイルリングは、その形状や材質等についての選択がエンジンの燃費や寿命に大きく影響を与え、エンジンの性能に影響を及ぼす部品である。ここで、オイルリング本体とコイルエキスパンダとから成る２ピースオイルリングには、構造上合口が切ってあり、シリンダ内壁面への追従性とピストンへの組付性が要求される。この２ピースオイルリングの構造により、例えば、水平対向エンジン等のように、シリンダの組み付け位置が、地面に対しほぼ水平となる内燃機関に２ピースオイルリングを使用する場合や、Ｖ型構造のエンジンの片側を水平に近づけて用いる場合に、オイルリングの合口部がシリンダ内壁面の下部に位置する領域にあると、オイルが合口部を通過し燃焼室に達しエンジンの始動時に白煙を生ずる他、潤滑油消費量が増大する恐れがある。

上述の問題を回避すべく、例えば、特許文献１（特開平８−２９６７３８号）には、簡単な構成で回り止めを行える組合せオイルリングの回り止め構造について開示がされている。具体的には、特許文献１には、ピストンのオイルリング溝の底面からオイルリング溝内に突出する回り止めピンが、オイルリング溝内に装着された当該組合せオイルリングにおけるコイルエキスパンダに干渉するのを回避する形状を有し、オイルリング本体の合口端部の内周に形成されている切欠部に配置する構造が開示されている。

また、特許文献２（特開平９−３１７８８５号）には、ピストンへの装着性が良好であり、また、オイルリング上下面とリング溝側面とのシール性が良好であり、更に、オイルリングの回転を防止する回り止め部材が外れた場合でも回り止め機能を維持できる、組合せオイルリングの回り止め構造について開示がされている。具体的には、特許文献２には、オイルリングの下面のオイルリング外周に開口させて形成した凹部に回り止め部材を固着し、当該回り止め部材をオイルリング溝の下側面に形成した凹部に挿入させて配置させる構造が開示されている。

特開平８−２９６７３８号公報 特開平９−３１７８８５号公報

しかし、上述の特許文献１の組合せオイルリングの回り止め構造は、オイルリングのピストンのオイルリング溝における周方向への回転を防止するための回り止めピンの形状が複雑であることから、当該回り止めピンの加工も複雑となり、当該ピンの製造に要する時間や新たな設備の導入の必要性が生じること等により製造コストの増大を招くことは明らかである。また、特許文献１の組合せオイルリングの回り止め構造は、回り止めピンなる別部材を用いてオイルリングの固定を行っているため、部品数の増大に伴い、組付作業性の低下と製造コストの増大とを招く恐れがある。

また、特許文献２のオイルリングの回り止め構造は、オイルリングの下面に回り止め部材を固着するための凹部を形成して当該回り止め部材を溶接等により固着し、更に、オイルリング溝の下側面に当該回り止め部材を挿入して配置させるための凹部を形成する必要があるため、特許文献１と同様に、加工が複雑になり製造コストの増大を招くことは明らかである。なお、特許文献２には、オイルリングの回り止め構造に用いる回り止め部材が長方形の平板材である実施形態が開示されているが、当該回り止め部材に長方形の平板材を採用した場合、ピストンが備えるドレン孔に対する攻撃性が増大し、双方部材に摩耗損傷が起こりやすくなる。

以上のことから、本件発明は、オイルリングのシリンダ内壁面におけるオイル掻き機能の低減防止を図ることができると共に、製造コストの増大を抑制し、且つ相手攻撃性を抑制することが可能な回転防止用２ピースオイルリング及びそれを用いた２ピースオイルリングの回転防止構造を提供することを目的とする。

そこで、本発明者等は、鋭意研究を行った結果、オイルリング本体に必要最小限の加工を施して、当該オイルリング本体に相手攻撃性を抑制可能となる形状を呈した回り止め部を形成することで、上述した課題を解決するに到った。以下、本件発明に関して説明する。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリング： 本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、内燃機関用エンジンに用いられ、ピストンのオイルリング溝に装着したオイルリングがオイルリング溝に沿って回転することを防止するための２ピースオイルリングであって、当該２ピースオイルリングは、オイル戻し孔を備えるウェブの一端側に上側レール、他端側に下側レールを配する断面が略Ｈ型状で、且つ、合口部を備えるオイルリング本体と、当該オイルリング本体を当該シリンダ内壁面に対して押圧付勢するようにオイルリング本体の内周側に配するコイルエキスパンダとからなり、当該オイルリング本体の略Ｈ型状断面におけるウェブ位置と、上側レール又は下側レールの内周端部との間の領域に、当該合口部より所定距離離れた当該内周端部から当該合口端部に対し略平行に所定長さの切り込みを入れて形成した切り込み領域を備え、当該切り込み領域を折り曲げて、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突出部を備え、当該突出部の先端のオイルリング周方向側端面の角部が、面取り加工されていることを特徴とする。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングにおいて、前記突出部の先端の角部に施される面取り加工は、Ｒ面取り加工であり、当該角部の曲率半径Ｒが０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングにおいて、前記突出部の先端の角部に施される面取り加工は、Ｃ面取り加工であり、当該角部の面取り量Ｃが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましい。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングにおいて、前記突出部のオイルリング上面又は下面からの突出量Ｈが０．１ｍｍ以上であることが好ましい。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングにおいて、前記突出部が挿入係止する前記ドレン孔は、その断面が略円形であることが好ましい。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングにおいて、前記突出部が挿入係止する前記ドレン孔は、その断面が略四角形であることが好ましい。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングにおいて、前記突出部が挿入係止する前記ドレン孔は、その断面が略楕円形であることが好ましい。

本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造： 本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造は、前記回転防止用２ピースオイルリングのオイルリング本体を構成する、上側レール又は下側レールに連接して形成した突出部を、ピストンに設けたドレン孔内に挿入配置することで、オイルリングとピストンとを係止して、エンジンの駆動時に、ピストンのオイルリング溝に装着したオイルリングがオイルリング溝に沿った回転を防止することを特徴とする。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、オイルリング本体の合口部近傍で、一方のレールに連接して、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突出部を設けることで、製造コストの増加を招くことなく、また当該突出部が相手攻撃性を抑制可能な形状であることで、長期間安定してオイルリングのピストンのオイルリング溝における周方向への回転を防止することができる。また、本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造は、組付性及び作業性に優れる簡単な構造でありながらも、オイルリングのシリンダ内壁面におけるオイル掻き機能の低減防止を図ることができ、且つオイルリングのピストンのオイルリング溝における周方向への回転を確実に防止することができる。

本件発明のオイルリング本体と、当該オイルリング本体の内周に配置されるコイルエキスパンダとから構成される２ピースオイルリングの斜視図である。 本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングの実施形態（回り止め用突出部）を例示した斜視図である。 図２に示した回転防止用２ピースオイルリングを説明するためにシリンダ軸方向で切断した状態を示す図である。 本件発明のオイルリング本体に回り止め用突出部を形成するための切り込み領域を示した斜視図である。 図４に示す切り込み領域を形成するための切り込みＹの位置を説明する図である。 本件発明のオイルリング本体の一実施形態における要部正面図である。 本件発明のオイルリング本体の別の実施形態における要部正面図である。 本件発明のオイルリング本体を断面が略円形のドレン孔を備えたピストンに装着した状態をシリンダ径方向外方からみた正面図である。 本件発明のオイルリング本体を断面が略四角形のドレン孔を備えたピストンに装着した状態をシリンダ径方向外方からみた正面図である。 本件発明のオイルリング本体を断面が略楕円形のドレン孔を備えたピストンに装着した状態をシリンダ径方向外方からみた正面図である。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリング及びそれを用いた２ピースオイルリングの回転防止構造のそれぞれの好ましい実施の形態について、以下に図を用いて示しながら本件発明を説明する。

図１は、本件発明のオイルリング本体と、当該オイルリング本体の内周に配置されるコイルエキスパンダとから構成される２ピースオイルリングの斜視図である。２ピースオイルリングは、軽量でオイルコントロール作用が良好である特徴を備えるがゆえに、高回転、高出力、省燃費が要求されるピストンエンジンに好適に用いられるものである。

図１に示すように、２ピースオイルリング１は、オイルリング本体２と、コイルエキスパンダ３とから構成されている。また、当該オイルリング本体２は、その断面が略Ｈ型状のリングであり、合口部２ａを備えている。そして、このオイルリング本体２は、上側レール５と、下側レール６と、これらレールを連結してオイルリング本体２の中間部分に位置するウェブ４とが一体化して構成されている。当該上側レール５及び下側レール６は、円周方向に略円形に形成されている。この上側レール５及び下側レール６の各々の外周摺動面は、シリンダの内周壁と油膜を介して接触し、ピストン軸方向に摺動する。また、ウェブ４は、図１に示すように略円形（円周方向に沿った形状）であって、半径方向に貫通形成されたオイル戻し孔７を備え、且つ、そのオイル戻し孔７が周方向に複数配置されている。そして、図１に示すように、コイルエキスパンダ３は、スプリングのように螺旋状の形態のコイルを用いて、これを円弧状としたものである。

以下に示す本件発明の実施の形態は、シリンダの組み付け位置が、運転中地面に対してほぼ水平となる横置き型、例えば水平対向エンジンに２ピースオイルリングを用いた場合を想定したものである。一般的に、オイルリングには、その外周摺動面をシリンダ内壁面に押圧付勢させる力を利用して燃焼室内の機密性と、オイル掻き機能とを向上させる働きがある。しかし、水平対向エンジンのように、シリンダの組み付け位置が運転中ほぼ水平となる内燃機関においては、シリンダ内のオイルが下方領域となる内壁面に溜まりやすい。このとき、仮に２ピースオイルリングの合口部がオイルの溜まった下方に位置すると、合口部からオイルが漏れるためオイル掻き機能を十分に発揮することができない。そのため、一般的に、水平対向エンジンのようにシリンダの組み付け位置が運転中ほぼ水平となる内燃機関の構造においては、オイルリングの合口部が下方に位置しないように、予め当該合口部を下方に位置しないようにすると共に、オイルリングの回転を防止するための手段が要求される。

以上に述べた、例えば水平対向エンジンのような、シリンダの組み付け位置が運転中ほぼ水平となる横置き型の内燃機関に用いられる２ピースオイルリングの、ピストンのオイルリング溝内における周方向への回転を防止する、本件発明の２ピースオイルリングについて以下により詳細に説明する。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリング： 本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、オイルリング本体２を係止手段として、当該オイルリング本体の合口部２ａ近傍で、上側レール又は下側レールに連接して、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突出部を設けたものである。このように、２ピースオイルリング本体に係止手段を設け、オイルリング溝内に配置した２ピースオイルリングの周方向への回転を防止することが、本件発明の基本的技術思想である。本件発明の２ピースオイルリングは、ピストンに設ける既存の孔（ドレン孔）を利用してオイルリング本体２を係止可能な形状をオイルリング本体に設けることで、製造コストの増大を抑制することができる。

以上に述べた、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングのオイルリング本体における、上側レール又は下側レールに連接して、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な状態に形成される突出部について、その形状を以下に説明する。

図２は、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングの実施形態（回り止め用突出部）を例示した斜視図である。また、図３は、図２に示した回転防止用２ピースオイルリングを説明するためにシリンダ軸方向で切断した状態を示した図である。図３に示すように、コイルエキスパンダ３は、オイルリング本体２の内周側に安定して配置されている。そして、コイルエキスパンダ３がオイルリング本体２をシリンダの内周壁１１に押し付けることで上側及び下側レール５，６の外周摺動面８，９は、シリンダの内周壁の余分なオイルを掻き落とすことが可能となる。また、２ピースオイルリング１の掻き落としたオイルは、オイル戻し孔７からオイルリングの背面側に設けられたドレン孔２２に逃がすことができるので、オイル消費量を低減することが可能となる。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、図２及び図３に示すように、オイルリング本体２の合口部２ａ近傍に、ピストン２０が備えるドレン孔２２に挿入可能に連接形成された突出部２ｂを備えたものである。このように、オイルリング本体２の合口部２ａの上側レール５又は下側レール６の一部位を加工して、ピストン２０が備えるドレン孔２２に挿入可能な突出部２ｂを、ドレン孔２２が備えられている側のレールに連接形成することで、２ピースオイルリング１のオイルリング溝２１内における周方向への回転を防止できると共に、回転防止用２ピースオイルリング１の製造コストの増大を抑制することができる。なお、当該突出部２ｂは、ドレン孔２２に挿入配置させることが可能であって、オイルリング１がピストン２０の往復運動（図３の矢印方向）に対する追従性を損なわせず、且つ当該ドレン孔２２に係止可能な形状であれば良い。

そして、例えば図２及び図３に示すように、当該突出部２ｂの先端のオイルリング周方向側端面の角部に面取り加工を施すことで、例えば当該角部に面取り加工を施さないものと比べて当該突出部２ｂによる相手攻撃性を抑制することができる。仮に、当該突出部２ｂの先端のオイルリング周方向側端面の角部に面取り加工を施さない場合には、当該角部がピストン２０のドレン孔２２に食い込んだり、当該角部が欠ける等の不具合が生じる恐れがある。このような不具合が生じると、オイルリング１のピストン２０の往復運動に対する追従性が損なわれることとなる。なお、図２及び図３において、当該突出部２ｂは、オイルリング本体２の下側レール６に連接形成されているのが示されているが、上側レール５に連接されていても良い。本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、ドレン孔２２に挿入配置させることが可能であって、当該突出部２ｂが、オイルリング１のピストンの往復運動に対する追従性を損なわせず且つ当該ドレン孔２２に係止可能な突出量を有する限り、上側レール５と下側レール６のどちらに形成されていても良い。

以上、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリング１は、オイルリング本体２の上側レール５又は下側レール６に連接形成される突出部２ｂをピストンのドレン孔２２内に配置させて係止することで、当該ドレン孔内における突起部２ｂの可動距離を超えてオイルリング１がオイルリング溝２１に沿って回転するのを防止することができる。ここで、当該上側レール５又は下側レール６の折り曲げは、プレス加工や、バイスにオイルリング本体を固定した状態でプライヤやペンチ等の汎用工具を用いた折り曲げ加工による方法を用いることができる。ここで、当該折り曲げ加工を施すオイルリング本体の数量に応じて、プレス機器を用いる方法、又は汎用工具を用いる方法のいずれかを選択することで、製造コストの増大の抑制を図ることができる。

図４は、本件発明のオイルリング本体に回り止め用突出部を形成するための切り込み領域を示した斜視図である。本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングの回り止め用突出部２ｂは、例えば図４に示すように、オイルリング本体２を構成する下側レールの合口部近傍において、当該合口部に位置する一方の端面側のオイルリング本体２の略Ｈ型状断面におけるウェブ４位置と下側レール６の内周端部との間の領域に所定長さの切り込み（図中Ｙで示す実線）を入れて切り込み領域２ｃを形成し、当該切り込み領域２ｃを（図中Ｘで示す点線を基準に）折り曲げて、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能に突出させるものである。このように、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリング１は、オイルリング本体２に突出部２ｂを形成する際に、上側レール５又は下側レール６に切り込みＹを入れて切り込み領域２ｃを形成した後に、当該切り込み領域２ｃを折り曲げることで、当該オイルリング本体２に変形等が生じるのを抑制することができる。

本件発明のオイルリング本体に連接形成される突出部２ｂは、オイルリング１のピストン２０往復運動方向への動きを阻害せず、且つ当該ドレン孔２２に係止可能な形状であれば良いことは既に述べた。但し、オイルリング本体２の耐久性や当該オイルリング本体２に当該突出部２ｂを連接形成する際の加工性等を考慮すると、本件発明のオイルリング本体２の上側レール５又は下側レール６に入れる切り込みＹの位置及び長さは、経験則から予め条件範囲を設定することができる。

図５は、図４に示す切り込み領域を形成するための切り込みＹの位置を説明する図である。図５において、（ａ）で示す図が、オイルリング本体をシリンダ軸方向で切断した状態を示す図であり、（ｂ）で示す図が、（ａ）の図のＡ−Ａ’線における要部断面図である。本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングの回り止め用突出部２ｂを形成するための切り込み領域２ｃについて、図５を用いて説明すると、図４に示す切り込み領域２ｃは、上側レール５又は下側レール６の内周端部のオイルリング本体の合口端部より長さ（Ｔ１）が０．５ｍｍ〜４ｍｍの位置であり、合口端部に対し略平行に入れる直線の切り込みＹの長さ（Ｔ２）が当該上側レール５又は下側レール６の径方向幅（Ｌ）の５０％以下の長さであり且つウェブ４迄達しない長さであることが好ましい。

ここで、図５において、上側レール５又は下側レール６に対して入れる切り込みＹの長さＴ２が、当該レール幅Ｌの５０％を超える長さとなると、その後切り込み領域２ｃを折り曲げて形成される突出部２ｂのオイルリングの上面又は下面からの突出量が大きくなり過ぎてドレン孔に干渉し、オイルリングのピストンの往復運動に対する追従性を損ねる恐れがある。ちなみに、上側レール５又は下側レール６に対して入れる切り込みＹの長さＴ２は、当該レール幅Ｌに対して１０％〜４０％であることがより好ましい。そして、当該レールに対して入れる切り込みＹの位置（図５に示すＴ１の距離）は、当該レールの内周端部のオイルリング本体の合口端部からの長さが０．５ｍｍ未満となる場合、当該突出部２ｂの強度を十分に確保できず耐久性に劣ることとなり、当該長さが４ｍｍを超える場合、その後の当該切り込み領域２ｃの折り曲げ加工が困難となると共に、ドレン孔に干渉してオイルリングの往復運動に対する追従性を損ねる恐れがある。なお、当該レールに対して入れる切り込みＹの位置（図５に示すＴ１の距離）は、当該レールの内周端部のオイルリング本体の合口端部からの長さが１ｍｍ〜２ｍｍの位置であることがより好ましい。

なお、本件発明のオイルリング本体の上側レール又は下側レールに切り込み領域を形成するための切り込みは、回転円盤型カッターやレーザー切断加工機等を用いて形成することができる。ここで、レーザービームを用いた加工は、設備導入コストが高額になるものの、刃物を利用したマシニングや切削等のいわゆる機械加工に比べ優れた特徴として、（１）オイルリング本体の材質や形状を選ばず、複雑で微細な加工が行える、（２）オイルリング本体に対し物理的な応力がかからず、且つ短時間で作業可能であるため熱の影響を受け難く、オイルリング本体に生じる歪みを小さくすることができる等が挙げられる。

そして、本件発明のオイルリング本体２は、上側レール５又は下側レール６に切り込みＹを入れて形成された切り込み領域２ｃを折り曲げて、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突出部２ｂを形成後、当該突出部２ｂの先端のオイルリング周方向側端面の角部に、面取り加工を施すものである。ここで、当該突出部２ｂの先端のオイルリング周方向側端面の角部に面取り加工を施す場合には、ヤスリや汎用の面取り工具を用いることができる。従って、本件発明のオイルリング本体２は、その形状を形成するに際し、特別なスキルも必要とせず、また製造コストの増大を招くことがない。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリング１は、オイルリング本体２に形成される突出部２ｂの先端の角部に施される面取り加工が、Ｒ面取り加工であり、当該角部の曲率半径Ｒが０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。

図６は、本件発明のオイルリング本体の一実施形態における要部正面図である。図６の（ａ）には、オイルリング本体２に形成される突出部２ｂの先端の角部にＲ面取り加工（図中に示すＲ１、Ｒ２）が施された状態を示している。ここで、当該突出部２ｂの先端の角部において、Ｒ面取り加工が施された後の曲率半径Ｒ（Ｒ１、Ｒ２）が０．１ｍｍ未満の場合、当該突出部２ｂによる相手攻撃性の抑制が十分に図れない。一方、当該突出部２ｂの先端の角部の曲率半径Ｒ（Ｒ１、Ｒ２）が２．０ｍｍを超える場合、面取り加工に要する時間が増加し製造コストの増大を招くため好ましくない。なお、当該突出部２ｂの先端の角部にＲ面取り加工が施された後の曲率半径Ｒは、本件発明に規定する条件範囲内である限り、Ｒ１とＲ２との曲率半径が異なるものであっても良い。また、当該角部の曲率半径Ｒ（Ｒ１、Ｒ２）は、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであることがより好ましい。

また、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリング１は、オイルリング本体２に形成される突出部２ｂの先端の角部に施される面取り加工が、Ｃ面取り加工であり、当該角部の面取り量Ｃが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであることも好ましい。

図７は、本件発明のオイルリング本体の別の実施形態における要部正面図である。図７の（ａ）には、オイルリング本体２に形成される突出部２ｂの先端の角部にＣ面取り加工（図中に示すＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が施された状態を示している。ここで、当該突出部２ｂの先端の角部において、Ｃ面取り加工が施された後の面取り量Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が０．１ｍｍ未満の場合、当該突出部２ｂによる相手攻撃性の抑制が十分に図れない。一方、当該突出部２ｂの先端の角部の面取り量Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が１．０ｍｍを超える場合、面取り加工に要する時間が増加し製造コストの増大を招くため好ましくない。なお、当該突出部２ｂの先端の角部にＣ面取り加工が施された後の面取り量Ｃは、本件発明に規定する条件範囲内である限り、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の面取り量がそれぞれ異なるものであっても良い。また、当該角部の面取り量Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）は、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであることがより好ましい。

また、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリング１は、オイルリング本体２に形成される突出部２ｂのオイルリング上面又は下面からの突出量Ｈが０．１ｍｍ以上であることが好ましい。例えば、図６及び図７に示すように、オイルリング本体２に形成される突出部２ｂのオイルリング上面又は下面からの突出量Ｈが０．１ｍｍ未満の場合、当該突出部２ｂがピストンに形成されるドレン孔と十分に係止することができず、オイルリングのオイルリング溝に沿った回転を十分に防止することができない。なお、オイルリング本体２に連接形成される突出部２ｂのオイルリング上面又は下面からの突出量Ｈは、オイルリング１がピストン２０の往復運動に対する追従性を損なわず、且つオイルリング１がオイルリング溝２１内における周方向へ回転することを防止できる長さであれば良い。この点に鑑みると、突出部２ｂのオイルリング上面又は下面からの突出量Ｈは、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍであることがより好ましい。

また、本件発明のオイルリング本体２に形成される突出部２ｂが挿入係止するドレン孔２２は、その断面が略円形であることが好ましい。図８は、本件発明のオイルリング本体を断面が略円形のドレン孔を備えたピストンに装着した状態をシリンダ径方向外方からみた正面図である。ピストン２０に形成される一般的なドレン孔２２の断面形状は、形成が容易である理由から図８に示すような略円形であるものが一般的である。図８に示すような断面が略円形のドレン孔２２に対して、本件発明のオイルリング本体２に形成される突出部２ｂの先端のオイルリング周方向側端面の角部に、本件発明に規定する条件を満たした面取り加工を施すことで、当該突出部２ｂによる相手攻撃性の抑制を十分に図ることができる。

また、本件発明のオイルリング本体２に形成される突出部２ｂが挿入係止するドレン孔２２は、その断面が略四角形であることも好ましい。図９は、本件発明のオイルリング本体を断面が略四角形のドレン孔を備えたピストンに装着した状態をシリンダ径方向外方からみた正面図である。ピストン２０に形成されるドレン孔２２の断面が図９に示すような略四角形の場合においても、本件発明に規定する条件を満たした形状の突出部２ｂによれば相手攻撃性を増大させることがない。

また、本件発明のオイルリング本体２に形成される突出部２ｂが挿入係止するドレン孔２２は、その断面が略楕円形であることも好ましい。図１０は、本件発明のオイルリング本体を断面が略楕円形のドレン孔を備えたピストンに装着した状態をシリンダ径方向外方からみた正面図である。ピストン２０に形成されるドレン孔２２の断面が図１０に示すような略楕円形の場合においても、本件発明に規定する条件を満たした形状の突出部２ｂによれば相手攻撃性を増大させることがなく、ドレン孔２２の断面が図８及び図９に示す形状の場合について述べた効果と同じ効果を得ることができる。

ちなみに、図８及び図１０に示す断面形状（略円形、略楕円形）のドレン孔２２は、ピストン成形後にドリル加工によって形成可能であるのに対し、図９に示す断面形状（略四角形）のドレン孔２２は、ピストンが鋳造加工により作製されるものに限定され、当該ピストン成形時に鋳抜いて成形されるものである。なお、図８〜図１０に示す各突出部２ｂの形状は、あくまで例示であって、これらの形状に限定されるものではない。上述したように、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリング１は、本件発明に規定する条件を満たした突出部２ｂがオイルリング本体２に連接形成されている限り、ドレン孔２２の断面が図８〜図１０に示すもの全てに好適に用いることができる。

本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造： 本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造は、回転防止用２ピースオイルリング１のオイルリング本体２を構成する、上側レール５又は下側レール６に連接して形成した突出部２ｂを、ピストンに設けたドレン孔２２内に挿入配置することで、オイルリング１とピストン２０とを係止して、エンジンの駆動時に、ピストンのオイルリング溝２１に装着したオイルリング１がオイルリング溝２１に沿って回転することを防止することを特徴とする。

本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造は、以上に説明してきた回転防止用２ピースオイルリング１がオイルリング本体２を構成する、上側レール５又は下側レール６に連接配置した突出部２ｂを、ピストン２０に設けたドレン孔２２内に挿入配置することで、オイルリング１とピストン２０とを係止して、エンジン駆動時に、ピストンのオイルリング溝２１に装着したオイルリング１がオイルリング溝２１に沿って回転することを長期間安定して防止する構造である。本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリング１によれば、ピストン２０に形成されるドレン孔２２のあらゆる断面形状に対応することができる。

なお、本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造において、オイルリング１とピストン２０とを長期間安定して係止するにあたり、オイルリング本体２とピストン２０との硬度差が極力小さくなるように材質を選定して組み合わせることが好ましい。また、オイルリング１をピストンのドレン孔２２に長期間安定して係止するために、例えばオイルリング本体２の外表面に硬質層として窒化処理層や、ＣｒＮやＣｒ_２Ｎや、Ｃｒ、Ｃｒ_２Ｎ、ＣｒＮ等の混合物からなるＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理層を備えたり、ピストンの少なくともドレン孔２２やオイルリング溝２１の表面に硬質なアルマイト皮膜を備えることも好ましい。

以上のことから、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングを、例えば、水平対向エンジン等のように、シリンダの組み付け位置が運転中ほぼ水平となる内燃機関に使用する場合、オイルリングの合口部がシリンダ内壁面の下部のオイルの溜まりやすい領域に位置することを長期間安定して防ぐことが可能で、オイル消費量の増大を抑制する効果を簡単な構成で実現させることができる。この結果、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングを用いた２ピースオイルリングの回転防止構造を用いることで、高品質で低価格の内燃機関を市場に提供することができることとなる。

本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、ピストンのオイルリング溝内におけるオイルリングの回転を確実に防止すると共に、オイル掻き機能を十分に発揮することができる。また、オイルリング本体に連接形成される突出部の先端のオイルリング周方向側端面の角部に面取り加工を施すことで、当該突出部による相手攻撃性を軽減させることが可能となるため、上述した効果を長期間安定して得ることができる。更に、本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造は、その構造が簡単であり、当該構造を備えたオイルリングを形成するにあたって特別な設備が不要で、作業性にも優れるため製造コストの増大を抑制することができる。

１ ２ピースオイルリング
２ オイルリング本体
２ａ 合口部
２ｂ 突出部
３ コイルエキスパンダ
４ ウェブ
５ 上側レール
６ 下側レール
７ オイル戻し孔
Ｒ 曲率半径
Ｃ 面取り量
Ｈ 突出量

Claims (8)

1. 内燃機関用エンジンに用いられ、ピストンのオイルリング溝に装着したオイルリングがオイルリング溝に沿って回転することを防止するための２ピースオイルリングであって、
   当該２ピースオイルリングは、オイル戻し孔を備えるウェブの一端側に上側レール、他端側に下側レールを配する断面が略Ｈ型状で、且つ、合口部を備えるオイルリング本体と、当該オイルリング本体を当該シリンダ内壁面に対して押圧付勢するようにオイルリング本体の内周側に配するコイルエキスパンダとからなり、
   当該オイルリング本体の略Ｈ型状断面におけるウェブ位置と、上側レール又は下側レールの内周端部との間の領域に、当該合口部より所定距離離れた当該内周端部から当該合口端部に対し略平行に所定長さの切り込みを入れて形成した切り込み領域を備え、
   当該切り込み領域を折り曲げて、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突出部を備え、
   当該突出部の先端のオイルリング周方向側端面の角部が、面取り加工されていることを特徴とする回転防止用２ピースオイルリング。
2. 前記突出部の先端の角部に施される面取り加工は、Ｒ面取り加工であり、当該角部の曲率半径Ｒが０．１ｍｍ〜２．０ｍｍである請求項１に記載の回転防止用２ピースオイルリング。
3. 前記突出部の先端の角部に施される面取り加工は、Ｃ面取り加工であり、当該角部の面取り量Ｃが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである請求項１に記載の回転防止用２ピースオイルリング。
4. 前記突出部のオイルリング上面又は下面からの突出量Ｈが０．１ｍｍ以上である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の回転防止用２ピースオイルリング。
5. 前記突出部が挿入係止する前記ドレン孔は、その断面が略円形である請求項１〜請求項４のいずれかに記載の回転防止用２ピースオイルリング。
6. 前記突出部が挿入係止する前記ドレン孔は、その断面が略四角形である請求項１〜請求項４のいずれかに記載の回転防止用２ピースオイルリング。
7. 前記突出部が挿入係止する前記ドレン孔は、その断面が略楕円形である請求項１〜請求項４のいずれかに記載の回転防止用２ピースオイルリング。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の回転防止用２ピースオイルリングのオイルリング本体を構成する、上側レール又は下側レールに連接して形成した突出部を、
   ピストンに設けたドレン孔内に挿入配置することで、オイルリングとピストンとを係止して、エンジンの駆動時に、ピストンのオイルリング溝に装着したオイルリングがオイルリング溝に沿った回転を防止することを特徴とする回転防止用２ピースオイルリングを用いた２ピースオイルリングの回転防止構造。

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