JP4447736B2

JP4447736B2 - Combination oil ring spacer expander

Info

Publication number: JP4447736B2
Application number: JP2000161394A
Authority: JP
Inventors: 明高橋; 幸二梅澤
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: JP2001336636A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等のピストンに装着される組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダに関し、更に詳しくは、サイドレールとスペーサーエキスパンダとの潤滑効果を向上させてそれらの摩耗を低減することができる特徴的なサイドレール支持部形状を有した組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来型の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダ６１が、一対のサイドレール６２と共にピストンのリング溝内に装着された一態様を示したものである。こうした態様は、例えば実開平３−１１４６６８に開示されている。
【０００３】
図６に示す従来型の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダ６１は、ピストンのリング溝内に装着される一対のサイドレール６２の内周面６３を押圧してそのサイドレール６２の外周面６８をシリンダの内周面６５に押し付けるためのサイドレール押圧部６６と、サイドレール６２の外周方向外側面６７をリング溝の側面１１に押し付けるための台状のサイドレール支持部６９とを有するものである。そして、その台状のサイドレール支持部６９の上下方向の間隔を、スペーサーエキスパンダ６１の内周側の間隔ｈよりも外周側の間隔Ｈを大とし、その台状のサイドレール支持部６９を後傾形状としたことが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のスペーサーエキスパンダにおいては、サイドレールのオーバーハングを防いで異常音を抑制することができることが記載されているものの、サイドレールとスペーサーエキスパンダとの接触部では、長期間の使用によって摩耗が発生しやすく、その改善が要請されていた。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたものであって、サイドレールとスペーサーエキスパンダとの潤滑効果を向上させてそれらの摩耗を低減することができる組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダに関する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ピストンのリング溝内に装着される一対のサイドレールの内周面を押圧して当該サイドレールの外周面をシリンダの内周面に押し付けるためのサイドレール押圧部と、前記サイドレールの外周方向外側面を前記リング溝の側面に押し付けるための台状のサイドレール支持部とを有する組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダにおいて、前記サイドレール支持部は、前記サイドレール保持点を有し、当該サイドレール保持点が当該サイドレール支持部の外周端面から６％以上、４０％未満の位置に形成されていることに特徴を有する。
【０００７】
この発明によれば、サイドレール支持部には、サイドレール支持部の外周端面から６％以上、４０％未満の位置にサイドレール保持点が形成されているので、そのサイドレール保持点の両側には、くさび状のオイルポケットが形成される。このオイルポケットにはオイルが保有されるので、ピストンが上下に運動する際にくさび効果が生じて接触部にオイルが供給される。そのため、サイドレール保持点とサイドレール内周面との接触部で潤滑効果が増加し、その結果、その接触部での摩耗を低減させることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダにおいて、軸方向波形のスペーサーエキスパンダであることに特徴を有する。
【０００９】
この発明によれば、軸方向波形のスペーサーエキスパンダに適用することによって、特に困難な製造を伴うこともなく、サイドレールとスペーサーエキスパンダとの潤滑効果を向上させてそれらの摩耗を低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明を説明する。
【００１１】
図１は、本発明特有の形状からなる台状のサイドレール支持部を有するスペーサーエキスパンダの一例を示す断面図である。図２は、図４に示す軸方向波形スペーサーエキスパンダと上下一対のサイドレールとの位置関係を示す断面図である。図３は、図５に示す半径方向波形スペーサーエキスパンダと上下一対のサイドレールとの位置関係を示す断面図である。
【００１２】
本発明の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダ１は、図４または図５に示した軸方向波形のスペーサーエキスパンダまたは半径方向波形のスペーサーエキスパンダとして従来より知られているスペーサーエキスパンダに関するもの、すなわち、ピストンのリング溝内に装着される一対のサイドレール２の内周面３を押圧してそのサイドレール２の外周面８をシリンダの内周面５に押し付けるためのサイドレール押圧部６と、サイドレール２の外周方向外側面７をリング溝の側面１１に押し付けるための台状のサイドレール支持部９とを有するものである。
【００１３】
こうした本発明のスペーサーエキスパンダ１の特徴点は、サイドレール支持部９がサイドレール保持点Ｐを有し、そのサイドレール保持点Ｐがそのサイドレール支持部９の外周端面１０から６％以上、４０％未満の位置に形成されていることにある。なお、サイドレール保持点Ｐが形成される上記範囲内の位置（６％以上、４０％未満の位置）は、図１に示すように、台状のサイドレール支持部９の中心方向幅Ｌを１００％とし、サイドレール支持部９の外周端面１０を基準面としたときの百分率で表している。
【００１４】
上記の範囲内の位置にサイドレール保持点Ｐを形成することによって、そのサイドレール保持点Ｐを挟んだ両側には、オイルポケットが形成された形態となる。しかも、その形状がくさび状であるので、オイルはサイドレール保持点Ｐの両側に形成されたオイルポケットに溜まりやすく容易に逃げることがない。そのため、サイドレール保持点Ｐとサイドレール内周面５との接触部では、ピストンが上下に運動する度にくさび効果が発生するので、そのオイルポケットに溜まったオイルがその接触部に供給され、潤滑効果が向上する。その結果、その接触部での摩耗を顕著に低減させることができる。
【００１５】
サイドレール保持点Ｐがそのサイドレール支持部９の外周端面１０から６％未満の位置に形成されている場合には、サイドレール支持部９の外周端面１０側にオイルを保持できるオイルポケットが十分に形成されず、その接触部での潤滑効果が小さく、長期間使用すると摩耗の発生がおこることがある。一方、サイドレール保持点Ｐがそのサイドレール支持部９の外周端面１０から４０％以上の位置に形成されている場合には、オイルによる油圧が発生し、サイドレールを押し上げてオーバーハングが発生し、異音が発生することがある。
【００１６】
なお、本発明において、台状のサイドレール支持部９は、スペーサーエキスパンダの外周方向の先端に０．２〜０．９ｍｍ程度の小さな幅Ｌで形成されているので、上記のサイドレール保持点Ｐの形成位置は、サイドレール支持部９の幅Ｌとの兼ね合いにおいて任意に設定される。例えば、サイドレール支持体９の幅Ｌが上記範囲内でやや広めに形成されている場合、例えば０．４〜０．９ｍｍの範囲で形成されている場合には、サイドレール保持点Ｐは６％に近づいた値であることが好ましく、６％、１０％、１５％の何れかであることが好ましい。一方、サイドレール支持体９の幅Ｌが上記範囲内でやや狭めに形成されている場合、例えば０．２〜０．３ｍｍの範囲で形成されている場合には、サイドレール保持点Ｐは４０％に近づいた値であることが好ましく、約４０％（４０％は除く。）、３５％、３０％の何れかであることが好ましい。
【００１７】
さらに、サイドレール支持部９は、ピストンの中心軸に直交する面を基準面として、サイドレール保持点Ｐから内周方向に角度θで傾斜していることが好ましい。こうした範囲の角度θで形成されることによって、上記のオイルポケットのくさび効果をより一層発揮させ、優れた潤滑効果と低減を摩耗を達成することができる。
【００１８】
こうしたサイドレール支持部９の形状は、軸方向波形のスペーサーエキスパンダ、半径方向波形のスペーサエキスパンダ、断面Ｕ字型のスペーサーエキスパンダの何れのおいても適用することができる。特に、軸方向波形のスペーサーエキスパンダに適用することにより、特に困難な製造を伴うこともなく、サイドレール２とスペーサーエキスパンダ１との潤滑効果を向上させてそれらの摩耗を低減することができる。
【００１９】
各種のスペーサーエキスパンダは、従来同様の方法で製造することができ、サイドレール支持部９の形状とサイドレール保持点Ｐの形成位置については、型によって成形することにより、本発明のスペーサーエキスパンダを製造することができる。
【００２０】
以上説明したように、本発明は、サイドレール保持点Ｐの位置をサイドレール支持部９の所定に位置に意図して形成することによって、サイドレール保持点Ｐの両側に、従来にはないくさび状のオイルポケットを形成したものである。その結果、サイドレールの挙動の安定化とオーバーハングに基づく異音の発生の防止のみならず、サイドレールとスペーサーエキスパンダとの接触部の潤滑効果を向上させ、摩耗の低減を抑制することができるという優れた効果を発揮するものである。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダによれば、サイドレール支持部の外周端面から６％以上、４０％未満の位置にサイドレール保持点が形成されているので、そのサイドレール保持点の両側にはくさび状のオイルポケットが形成される。このオイルポケットが形成されることによって、ピストンが上下に運動する際にくさび効果が発生するので、サイドレール保持点とサイドレール内周面との接触部で潤滑効果が増加し、その結果、その接触部での摩耗を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明特有の形状からなる台状のサイドレール支持部を有するスペーサーエキスパンダの一例を示す断面図である。
【図２】軸方向波形スペーサーエキスパンダと上下一対のサイドレールとの位置関係を示す断面図である。
【図３】半径方向波形スペーサーエキスパンダと上下一対のサイドレールとの位置関係を示す断面図である。
【図４】軸方向波形スペーサーエキスパンダを説明する概略図である。
【図５】半径方向波形スペーサーエキスパンダを説明する概略図である。
【図６】従来型の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダが一対のサイドレール共にピストンのリング溝内に装着された一態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１、６１スペーサーエキスパンダ
２、６２サイドレール
３、６３サイドレールの内周面
４、６４サイドレールの外周方向内側面
５、６５シリンダの内周面
６、６６サイドレール押圧部
７、６７サイドレールの外周方向外側面
８、６８サイドレールの外周面
９、６９台状のサイドレール支持部
１０サイドレール支持部の外周端面
１１リング溝の側面
Ｐサイドレール保持点
Ｌ台状のサイドレール支持部の中心方向幅
θ サイドレール保持点から内周方向への傾斜角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spacer expander of a combined oil ring that is mounted on a piston of an internal combustion engine or the like, and more particularly, features that can improve the lubrication effect between a side rail and a spacer expander and reduce their wear. The present invention relates to a spacer expander for a combined oil ring having a typical side rail support portion shape.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows a mode in which a spacer expander 61 of a conventional combination oil ring is mounted in a ring groove of a piston together with a pair of side rails 62. Such an embodiment is disclosed, for example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-114668.
[0003]
The spacer expander 61 of the conventional combined oil ring shown in FIG. 6 presses the inner peripheral surface 63 of the pair of side rails 62 mounted in the ring groove of the piston, and the outer peripheral surface 68 of the side rail 62 is A side rail pressing portion 66 for pressing against the inner peripheral surface 65 and a table-shaped side rail support portion 69 for pressing the outer peripheral direction outer surface 67 of the side rail 62 against the side surface 11 of the ring groove. Then, the vertical interval between the trapezoidal side rail support portions 69 is set to be larger than the interval h between the inner peripheral sides of the spacer expander 61 and the interval H on the outer peripheral side. It is disclosed that it was made into the back inclination shape.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above spacer expander, although it is described that the abnormal noise can be suppressed by preventing the overhang of the side rail, the contact portion between the side rail and the spacer expander can be used for a long time. Wear is likely to occur, and improvement has been demanded.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and relates to a spacer expander of a combined oil ring that can improve the lubrication effect between a side rail and a spacer expander and reduce their wear.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a side rail pressing portion for pressing the inner peripheral surface of the pair of side rails mounted in the ring groove of the piston and pressing the outer peripheral surface of the side rail against the inner peripheral surface of the cylinder, In a combined oil ring spacer expander having a table-like side rail support portion for pressing the outer peripheral direction outer surface of the side rail against the side surface of the ring groove, the side rail support portion has the side rail holding point. The side rail holding point is formed at a position of 6% or more and less than 40% from the outer peripheral end surface of the side rail support portion.
[0007]
According to the present invention, since the side rail support points are formed at positions of 6% or more and less than 40% from the outer peripheral end surface of the side rail support parts, the side rail support points are formed on both sides of the side rail support points. A wedge-shaped oil pocket is formed. Since the oil is held in the oil pocket, a wedge effect is generated when the piston moves up and down, and the oil is supplied to the contact portion. Therefore, the lubrication effect is increased at the contact portion between the side rail holding point and the side rail inner peripheral surface, and as a result, wear at the contact portion can be reduced.
[0008]
The invention of claim 2 is characterized in that in the spacer expander of the combination oil ring of claim 1, the spacer expander is an axially corrugated spacer expander.
[0009]
According to the present invention, by applying to an axially corrugated spacer expander, the lubrication effect between the side rail and the spacer expander is improved and their wear is reduced without particularly difficult production. Can do.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a spacer expander having a trapezoidal side rail support portion having a shape unique to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the axial waveform spacer expander shown in FIG. 4 and a pair of upper and lower side rails. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the radial corrugated spacer expander shown in FIG. 5 and a pair of upper and lower side rails.
[0012]
The spacer expander 1 of the combination oil ring of the present invention relates to a spacer expander conventionally known as the axial corrugated spacer expander or the radial corrugated spacer expander shown in FIG. 4 or FIG. A side rail pressing portion 6 for pressing the inner peripheral surface 3 of the pair of side rails 2 mounted in the piston ring groove and pressing the outer peripheral surface 8 of the side rail 2 against the inner peripheral surface 5 of the cylinder; It has a table-like side rail support portion 9 for pressing the outer peripheral side outer surface 7 of the side rail 2 against the side surface 11 of the ring groove.
[0013]
Such a feature of the spacer expander 1 of the present invention is that the side rail support portion 9 has a side rail holding point P, and the side rail holding point P is 6% or more from the outer peripheral end face 10 of the side rail support portion 9, It is that it is formed at a position of less than 40%. As shown in FIG. 1, the position within the above range where the side rail holding point P is formed (position of 6% or more and less than 40%) has a width L in the center direction of the trapezoidal side rail support portion 9. It is expressed as a percentage when the outer peripheral end face 10 of the side rail support portion 9 is taken as a reference plane.
[0014]
By forming the side rail holding point P at a position within the above range, oil pockets are formed on both sides of the side rail holding point P. Moreover, since the shape is wedge-shaped, the oil tends to accumulate in the oil pockets formed on both sides of the side rail holding point P and does not escape easily. Therefore, a wedge effect occurs every time the piston moves up and down at the contact portion between the side rail holding point P and the side rail inner peripheral surface 5, so that the oil accumulated in the oil pocket is supplied to the contact portion, The lubrication effect is improved. As a result, wear at the contact portion can be significantly reduced.
[0015]
When the side rail holding point P is formed at a position less than 6% from the outer peripheral end face 10 of the side rail support portion 9, there is sufficient oil pocket that can hold oil on the outer peripheral end face 10 side of the side rail support portion 9. In this case, the effect of lubrication at the contact portion is small, and wear may occur when used for a long time. On the other hand, when the side rail holding point P is formed at a position of 40% or more from the outer peripheral end face 10 of the side rail support portion 9, oil pressure is generated by the oil, and the side rail is pushed up and an overhang is generated. , Abnormal noise may occur.
[0016]
In the present invention, the trapezoidal side rail support portion 9 is formed with a small width L of about 0.2 to 0.9 mm at the outer peripheral end of the spacer expander. The formation position of P is arbitrarily set in consideration of the width L of the side rail support portion 9. For example, when the width L of the side rail support 9 is formed slightly wider within the above range, for example, when it is formed within the range of 0.4 to 0.9 mm, the side rail holding point P is 6 % Is preferably close to 6%, preferably 6%, 10%, or 15%. On the other hand, when the width L of the side rail support 9 is slightly narrowed within the above range, for example, when it is formed within the range of 0.2 to 0.3 mm, the side rail holding point P is 40. It is preferably a value close to%, and preferably about 40% (excluding 40%), 35%, or 30%.
[0017]
Further, it is preferable that the side rail support portion 9 is inclined at an angle θ from the side rail holding point P in the inner circumferential direction with a plane orthogonal to the central axis of the piston as a reference plane. By forming at an angle θ in such a range, the wedge effect of the oil pocket can be further exhibited, and an excellent lubricating effect and reduction can be achieved.
[0018]
Such a shape of the side rail support portion 9 can be applied to any of an axial corrugated spacer expander, a radial corrugated spacer expander, and a U-shaped spacer expander. In particular, by applying to an axially corrugated spacer expander, the lubrication effect between the side rail 2 and the spacer expander 1 can be improved and their wear can be reduced without any particularly difficult manufacturing. .
[0019]
Various spacer expanders can be manufactured by the same method as before, and the shape of the side rail support portion 9 and the position where the side rail holding point P is formed are molded by a mold, so that the spacer expander of the present invention is formed. Can be manufactured.
[0020]
As described above, the present invention intentionally forms the position of the side rail holding point P at a predetermined position of the side rail support portion 9 so that the wedges that are not conventionally provided on both sides of the side rail holding point P are formed. The oil pocket is formed. As a result, not only the stabilization of side rail behavior and the prevention of abnormal noise due to overhang, but also the lubrication effect of the contact part between the side rail and the spacer expander can be improved and the reduction of wear can be suppressed. It exhibits the excellent effect of being able to.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the spacer expander of the combination oil ring of the present invention, the side rail holding point is formed at a position of 6% or more and less than 40% from the outer peripheral end surface of the side rail support portion. Wedge-like oil pockets are formed on both sides of the side rail holding points. By forming this oil pocket, a wedge effect occurs when the piston moves up and down, so that the lubrication effect increases at the contact portion between the side rail holding point and the side rail inner peripheral surface. Wear at the contact portion can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a spacer expander having a trapezoidal side rail support portion having a shape unique to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the positional relationship between an axial corrugated spacer expander and a pair of upper and lower side rails.
FIG. 3 is a sectional view showing a positional relationship between a radial corrugated spacer expander and a pair of upper and lower side rails.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an axial corrugated spacer expander.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a radial corrugated spacer expander.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an embodiment in which a spacer expander of a conventional combination oil ring is mounted in a ring groove of a piston together with a pair of side rails.
[Explanation of symbols]
1, 61 Spacer expander 2, 62 Side rail 3, 63 Side rail inner peripheral surface 4, 64 Side rail outer peripheral direction inner surface 5, 65 Cylinder inner peripheral surface 6, 66 Side rail pressing portion 7, 67 Side rail Outer peripheral direction outer surfaces 8 and 68 Side rail outer peripheral surfaces 9 and 69 Table-shaped side rail support portion 10 Side rail support portion outer peripheral end surface 11 Ring groove side surface P Side rail holding point L Center direction width θ Inclination angle from side rail holding point to inner circumference

Claims

A side rail pressing portion for pressing the inner peripheral surface of the pair of side rails mounted in the ring groove of the piston and pressing the outer peripheral surface of the side rail against the inner peripheral surface of the cylinder; In a spacer expander of a combination oil ring having a table-like side rail support part for pressing the side surface against the side surface of the ring groove,
The side rail support portion has the side rail holding point,
The width in the center direction of the side rail support portion is 0.4 to 0.9 mm,
The side rail holding point is formed at a position of 6% or more and 15% or less from the outer peripheral end surface of the side rail support portion when the width in the center direction of the side rail support portion is 100%. Combined oil ring spacer expander.

The spacer expander for a combined oil ring according to claim 1, wherein the expander is an axially corrugated spacer expander.