JP5587278B2

JP5587278B2 - 組合せオイルリング

Info

Publication number: JP5587278B2
Application number: JP2011247286A
Authority: JP
Inventors: 紀昭鮎沢; 敦中澤
Original assignee: TPR Co Ltd
Current assignee: TPR Co Ltd
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: JP2012233569A

Description

本発明は、３ピース形の組合せオイルリングに関する。

上下一対のサイドレールと、それらの間に配置するスペーサエキスパンダとを備えている３ピース形の組合せオイルリングを使用すると、未燃焼カーボンや潤滑油燃焼生成物から生じたカーボンなどのスラッジがスペーサエキスパンダとサイドレールとの間に堆積する傾向にある。これが進行すると、堆積物によりサイドレールとスペーサエキスパンダが固着し、サイドレールがシリンダボアの形状に追従しなくなり、オイルリングとしての所定の性能を発揮できなくなる場合がある。これに対して、特許文献１では、エキスパンダの略平坦な面を有する山部と谷部の中央部分にスラッジを通過させるに充分な大きさの穴を形成している。

実公平２−３１５５９号公報

しかしながら、特許文献１では、エキスパンダの略平坦な面を有する山部と谷部の中央部分に穴を形成するため、エキスパンダの剛性が不足する場合がある。

本発明は、組合せオイルリングのサイドレールとスペーサエキスパンダの固着を防止することを目的とする。

本発明は、上下一対のサイドレールと、それらの間に配置するスペーサエキスパンダとを備え、前記スペーサエキスパンダは軸方向及び周方向に離間して周方向に交互に多数配置された上片及び下片と、隣接する上片と下片とを連結している連結片と、前記上片と下片の内周側端部に起立形成され、サイドレールを押圧するための耳部とを有し、前記耳部に貫通孔が形成されている組合せオイルリングにおいて、
前記上片と下片は、外周側端部の周方向における端部又は端部を含んだ一部分が周方向における他の部分よりも軸方向外側に突出してサイドレール支持部を形成していることを特徴とする。

本発明は上記において、前記スペーサエキスパンダのサイドレール支持部よりも内周側における上片の上面と下片の下面の少なくとも一方の面に溝が形成され、前記溝が前記耳部の貫通孔に連通していることが好ましい。

本発明によれば、サイドレール支持部をスペーサエキスパンダの外周側端部の周方向における端部又は端部を含んだ一部分が周方向における他の部分よりも軸方向外側に突出して形成したので、スペーサエキスパンダの外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分でスペーサエキスパンダとサイドレールとの間に空間ができる。その結果、その空間からオイルが流入して外周側から内周側にオイルの流れができ、スラッジを含むオイルをスペーサエキスパンダの耳部の貫通孔から排出しやすくなるため、堆積物によるサイドレールとスペーサエキスパンダとの固着を防止できる。

本発明の一実施形態を示し、組合せオイルリングを装着したピストンがシリンダに挿入された状態を示す縦断面図である。スペーサエキスパンダの一部分を示す斜視図である。本発明の別の実施形態を示し、組合せオイルリングを装着したピストンがシリンダに挿入された状態を示す縦断面図である。スペーサエキスパンダの一部分を示す斜視図である。本発明の更に別の実施形態を示し、組合せオイルリングを装着したピストンがシリンダに挿入された状態を示す縦断面図である。スペーサエキスパンダの一部分を示す斜視図である。本発明の更に別のスペーサエキスパンダの一部分を示す斜視図である。本発明の更に別のスペーサエキスパンダの一部分を示す斜視図である。本発明の更に別のスペーサエキスパンダの一部分を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図２に基づいて説明する。

図１において、シリンダ１内のピストン２の外周面３に形成されているオイルリング溝４に組合せオイルリング１０が装着されている。組合せオイルリング１０は３ピース形の鋼製組合せオイルリングであり、上下一対のサイドレール１１，１２と、それらの間に配置しているスペーサエキスパンダ１３とから構成されている。

サイドレール１１，１２は環状で合口を備えている板状レールである。

スペーサエキスパンダ１３（図１及び図２参照）は、軸方向に波形をなす周期要素が周方向に多数連なって構成されている。スペーサエキスパンダ１３は、水平な上片１４と下片１５とが軸方向及び周方向に離間して周方向に交互に多数配置し、隣接する上片１４と下片１５とが連結片１６で連結されている。上片１４と下片１５の内周側端部には、サイドレール１１，１２を押圧するための耳部１７，１８がアーチ形状をなして起立形成され、耳部１７，１８の根元部にそれぞれ貫通孔１９を形成している。

上片１４と下片１５の外周側端部は、周方向における一端部が軸方向外側に突出してサイドレール１１，１２の支持部１４ａ，１５ａを形成している。すなわち、上片１４の外周側端部の周方向における一端部は上側に突出してサイドレール１１の支持部１４ａを形成し、下片１５の外周側端部の周方向における一端部は下側に突出してサイドレール１２の支持部１５ａを形成している。上片１４と下片１５の外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分１４ｂ、１５ｂは、内周側から連続する水平面を有している。

したがって、上片１４と下片１５は、外周側端部の周方向における一端部が軸方向に突出してサイドレール支持部１４ａ，１５ａを形成する突出面を構成するが、他の部分（サイドレール支持部以外の部分）１４ｂ、１５ｂは内周側から連続する水平面を構成している。

スペーサエキスパンダ１３は、ピストン２のオイルリング溝４内に、両合口端部が突き合わされて縮められた状態で装着され、半径方向外方への拡張力を生じるようにされ、上下のサイドレール１１，１２を上下片１４，１５のサイドレール支持部１４ａ，１５ａで上下（軸方向）に離隔保持し、上下の耳部１７，１８が上下のサイドレール１１，１２の内周面をそれぞれ押圧することによって、各サイドレール１１，１２の外周面をシリンダ１の内壁に密着させる。このようにして、上下のサイドレール１１，１２の外周面がシリンダ１の内壁に押接され、シリンダ１の内壁のオイルを掻き取る。

本実施形態の組合せオイルリング１０は以上のように、スペーサエキスパンダ１３のサイドレール支持部１４ａ，１５ａを、上片１４と下片１５の外周側端部の周方向における一端部に形成することにより、外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分１４ｂ、１５ｂで、スペーサエキスパンダ１３の上片１４と上側のサイドレール１１との間、並びにスペーサエキスパンダ１３の下片１５と下側のサイドレール１２との間にそれぞれ空間ができる。その結果、それらの空間からオイルが流入して外周側から内周側にオイルの流れができ、スラッジを含むオイルをスペーサエキスパンダ１３の耳部１７，１８の各貫通孔１９から排出しやすくなるため、堆積物によるサイドレール１１，１２とスペーサエキスパンダ１３との固着を防止できる。

図３〜図４は本発明の別の実施形態を示している。本実施形態の組合せオイルリング１０は上記実施形態の組合せオイルリングとは、スペーサエキスパンダ１３の上片１４と下片１５の外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分１４ｂ、１５ｂの構成が次の点で相違しており、他の構成は上記実施形態と同じである。

本実施形態においても、スペーサエキスパンダ１３の上片１４と下片１５の外周側端部は、周方向における一端部が軸方向外側に突出してサイドレール１１，１２の支持部１４ａ，１５ａを形成している。すなわち、スペーサエキスパンダ１３の上片１４の外周側端部の周方向における一端部は上側に突出してサイドレール１１の支持部１４ａを形成し、下片１５の外周側端部の周方向における一端部は下側に突出してサイドレール１２の支持部１５ａを形成している。

ただし、本実施形態においては、スペーサエキスパンダ１３の上片１４と下片１５の外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分１４ｂ、１５ｂが次のように構成されている。すなわち、上片１４と下片１５の外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分１４ｂ、１５ｂは、サイドレール支持部１４ａ，１５ａと軸方向反対側に突出し、その内周側に半径方向貫通孔２０をそれぞれ形成している。すなわち、スペーサエキスパンダ１３の上片１４の外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分１４ｂは、下側に突出して内周側の水平面部に対して一段低く形成され、その内周側に半径方向貫通孔２０を形成し、下片１５の外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分１５ｂは、上側に突出して内周側の水平面部に対して一段高く形成され、その内周側に半径方向貫通孔を形成している。

本実施形態の組合せオイルリング１０は以上のように、スペーサエキスパンダ１３のサイドレール支持部１４ａ，１５ａを、上片１４と下片１５の外周側端部の周方向における一端部に形成することにより、外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分１４ｂ、１５ｂで、スペーサエキスパンダ１３の上片１４と上側のサイドレール１１との間、並びにスペーサエキスパンダ１３の下片１５と下側のサイドレール１２との間にそれぞれ空間ができる。その結果、それらの空間からオイルが流入して外周側から内周側にオイルの流れができ、スラッジを含むオイルをスペーサエキスパンダ１３の耳部１７，１８の各貫通孔１９から排出しやすくなるため、堆積物によるサイドレール１１，１２とスペーサエキスパンダ１３との固着を防止できる。更に、本実施形態においては、サイドレール支持部以外の部分１４ｂ、１５ｂがサイドレール支持部１４ａ，１５ａと軸方向反対側に突出して、その内周側に半径方向貫通孔２０がそれぞれ形成されているので、オイルがサイドレール支持部以外の部分１４ｂ、１５ｂを通って半径方向貫通孔２０から内周側に排出されるので、スペーサエキスパンダ１３とサイドレール１１，１２との間にスラッジが溜まりにくくなる。

図５〜図６は本発明の更に別の実施形態を示している。本実施形態の組合せオイルリング１０は、図１及び図２により説明した前記最初の実施形態の組合せオイルリングとは、スペーサエキスパンダ１３の上片１４と下片１５のサイドレール支持部１４ａ，１５ａよりも内周側の部分の構成が以下の点で相違しており、他の構成は前記最初の実施形態と同じである。

ただし、本実施形態においては、スペーサエキスパンダ１３の上片１４と下片１５のサイドレール支持部１４ａ，１５ａよりも内周側の部分が次のように構成されている。すなわち、スペーサエキスパンダ１３の上片１４の上面と下片１５の下面において、サイドレール支持部よりも内周側の部分に、半径方向に直線的に延びる溝２１が形成されている。これらの溝２１は上片１４と下片１５の所定部分が塑性加工によって断面円弧形に変形することによって形成されている。上片１４と下片１５の溝２１は、内周側端部が耳部１７，１８の根元部の各貫通孔１９にそれぞれ連通し、外周側端部は外側空間に開口して外側空間と連通している。２２が開口である。溝２１の断面形状は円弧形を示したが、これに限ることはなく、この他例えば逆台形又はＶ字形などが使用される。

本実施形態の組合せオイルリング１０は以上のように、スペーサエキスパンダ１３のサイドレール支持部１４ａ，１５ａを、上片１４と下片１５の外周側端部の周方向における一端部に形成することにより、外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分１４ｂ、１５ｂで、スペーサエキスパンダ１３の上片１４と上側のサイドレール１１との間、並びにスペーサエキスパンダ１３の下片１５と下側のサイドレール１２との間にそれぞれ空間ができる。その結果、それらの空間からオイルが流入して外周側から内周側にオイルの流れができ、スラッジを含むオイルをスペーサエキスパンダ１３の耳部１７，１８の各貫通孔１９から排出しやすくなるため、堆積物によるサイドレール１１，１２とスペーサエキスパンダ１３との固着を防止できる。更に、本実施形態においては、スペーサエキスパンダ１３の上片１４と下片１５に溝２１を形成することにより、耳部１７，１８の根元部に設けられてサイドレール１１，１２とスペーサエキスパンダ１３との間の空間部に臨んでいる貫通孔１９の大きさを、溝２１の分だけ、溝を形成しない平坦な場合に比べて大きく形成できるため、スペーサエキスパンダ１３の上下片１４，１５とサイドレール１１，１２との間の堆積物をスペーサエキスパンダ１３の耳部１７，１８の貫通孔１９から排出しやすくなり、堆積物によるサイドレール１１，１２とスペーサエキスパンダ１３との固着を防止できる。また、前記溝２１が半径方向に延び、外周側で閉塞されておらず、外側空間に開口して外側空間と連通していることにより、開口２２からオイルが流入して外周側から内周側にオイルの流れができるため、堆積物が溜まりにくくなるとともに、堆積物を耳部１７，１８の貫通孔１９から排出しやすくなり、堆積物によるサイドレール１１，１２とスペーサエキスパンダ１３との固着を更に防止できる。

上記実施形態で示した溝２１の構造は、図３及び図４により説明した実施形態の組合せオイルリングにも適用可能である。

また、以上の実施形態では、上片１４と下片１５の外周側端部の周方向における一端部に形成したサイドレール支持部１４ａ，１５ａは、外周側端部の周方向において互いに反対側の端部に形成したが、同じ側に形成してもよいことは勿論である。このようにすればスペーサエキスパンダ１３の剛性が増す。

上記の例を図７〜図９に示す。

図７は図１及び図２に示す最初の実施形態に対応するもので、上片１４と下片１５の外周側端部のサイドレール支持部１４ａ，１５ａを周方向において同じ側の端部に形成したものである。他の構成は図１及び図２に示す最初の実施形態と同じである。

図８は図３及び図４に示す実施形態に対応するもので、上片１４と下片１５の外周側端部のサイドレール支持部１４ａ，１５ａを周方向において同じ側の端部に形成したものである。他の構成は図３及び図４に示す実施形態と同じである。

図９は図５及び図６に示す実施形態に対応するもので、上片１４と下片１５の外周側端部のサイドレール支持部１４ａ，１５ａを周方向において同じ側の端部に形成したものである。他の構成は図５及び図６に示す実施形態と同じである。

１・・シリンダ、２・・ピストン、３・・ピストン外周面、４・・オイルリング溝、１０・・組合せオイルリング、１１，１２・・サイドレール、１３・・スペーサエキスパンダ、１４・・上片、１５・・下片、１４ａ，１５ａ・・サイドレール支持部、１４ｂ，１５ｂ・・サイドレール支持部以外の部分、１６・・連結片、１７，１８・・耳部、１９・・貫通孔、２０・・貫通孔、２１・・溝、２２・・開口。

Claims

上下一対のサイドレールと、それらの間に配置するスペーサエキスパンダとを備え、前記スペーサエキスパンダは軸方向及び周方向に離間して周方向に交互に多数配置された上片及び下片と、隣接する上片と下片とを連結している連結片と、前記上片と下片の内周側端部に起立形成され、サイドレールを押圧するための耳部とを有し、前記耳部に貫通孔が形成されている組合せオイルリングにおいて、
前記上片と下片は、外周側端部の周方向における端部又は端部を含んだ一部分が周方向における他の部分よりも軸方向外側に突出してサイドレール支持部を形成していることを特徴とする組合せオイルリング。
前記上片及び下片の外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分は内周側から連続する同一面を有していることを特徴とする請求項１記載の組合せオイルリング。
前記上片及び下片の外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分は前記サイドレール支持部と軸方向反対側に突出されていることを特徴とする請求項１記載の組合せオイルリング。
前記スペーサエキスパンダの上片及び下片の外周側端部の周方向におけるサイドレール支持部以外の部分はその内周側に半径方向貫通孔を有していることを特徴とする請求項３記載の組合せオイルリング。
前記スペーサエキスパンダのサイドレール支持部よりも内周側における上片の上面と下片の下面の少なくとも一方の面に溝が形成され、前記溝が前記耳部の貫通孔に連通していることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の組合せオイルリング。