JP6403506B2

JP6403506B2 - オイルリング

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Inventors: 清栄菊池; 徳昭鈴木
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Description

本発明は、ピストンに装着されるオイルリングに関し、特にサイドレール及びエキスパンダを備えたオイルリングに関する。

自動車用エンジン等に用いられるピストンの外周には、トップリング溝、セカンドリング溝、及びオイルリング溝が形成され、トップリング溝及びセカンドリング溝にコンプレッションリングが装着され、オイルリング溝にオイルリングが装着される。

トップリング溝及びセカンドリング溝に装着されるコンプレッションリングは、主としてピストンとシリンダボア内面との間隙を塞ぎ燃焼室の圧縮ガス及び高圧燃料ガスが燃焼室からクランクケース側に洩れるブローバイガスを抑制するとともに、ピストンの熱をシリンダ側に放熱する機能を有する。

一方、オイルリング溝に装着されるオイルリングは、一対のサイドレールと、両サイドレール間に挟まれて各サイドレールに張力を付与するエキスパンダとによって構成される。各サイドレールは、略環状で一部に切り開かれた合口部を有し、弾性的に拡径して外周面をシリンダボア内周面に圧接してシリンダボア内周面に残存及び付着する余剰のオイルを掻き落とす。

ところで、ピストンの往復動の際に、各サイドレールが周方向に回転して各サイドレールの合口部が軸方向、すなわちピストンの往復動方向で重なると軸方向方に連通する漏れ通路が形成され、ブローバイガスの増加や、オイル消費量の増大を招く要因となる。

特に、水平対向型エンジンなどの横置き型シリンダでは、シリンダボア内周面に付着したオイルがその下面側に溜まり易く、各サイドレールの合口部が下面側となると、オイルが合口部から漏れ出してオイル噴きや燃焼室にオイルが流入して白煙が発生し、さらにオイル消費量の増大を招く要因となる。Ｖ型エンジンなど傾倒型シリンダでも、同様の現象が懸念される。

この対策としてオイルリング溝に装着されるサイドレールの回転を規制するオイルリングがある。このオイルリングの一例を図１２及び図１３を参照して説明する。

図１２はオイルリングの装着状態を示すピストンの側面を示す模式図であり、図１３はオイルリングの概要を示すオイルリングの要部を部分的に示す斜視図である。

図１２に示すように、シリンダボア１００内を往復動するピストン１０１は、その外周面にトップリング溝１０２、セカンドリング溝１０３及びオイルリング溝１０５が形成される。トップリング溝１０２とセカンドリング溝１０３にそれぞれコンプレッションリング１０８、１０９が装着され、オイルリング溝１０５にオイルリング１１０が装着される。

オイルリング１１０が装着されるオイルリング溝１０５の対向する壁面１０６、１０７にそれぞれ係止溝１０６ａ及び１０７ａが形成される。この各係止溝１０６ａと１０７ａは軸方向で重ならないように周方向にずれた位置に形成される。

一方、オイルリング１１０は、図１３に示すように、一対のサイドレール１１１と、これらサイドレール１１１の間に挟まれて各サイドレール１１１に張力を付与するエキスパンダ１１５との３ピース構造になっている。

各サイドレール１１１は、内周面１１１ａ及び外周面１１１ｂを有する略環状に形成され、その周方向の一箇所に切り開かれた合口部１１３が形成される。合口部１１３を形成する合口端面部１１１ｃの内端部に係合突起１１２が折曲形成される。

エキスパンダ１１５は、各サイドレール１１１側に交互に突出する凸状部が周方向に連続する波形形状に形成されたサイドレール支持部１１６を有し、各凸状部の径方向内方側に耳部１１７が形成される。

このように構成されたオイルリング１１０は、各サイドレール１１１の係合突起１１２がそれぞれ係止溝１０６ａ、１０７ａに嵌り込まれて回転が規制された状態で壁面１０６及び１０７側に沿って装着され、エキスパンダ１１５のサイドレール支持部１１６によって保持される。一方、エキスパンダ１１５の弾性力により各耳部１１７がサイドレール１１１の内周面１１１ａを径方向外側に押圧して張力を付与し、サイドレール１１１の外周面１１１ｂをシリンダボア１００の内周面１００ａに押し付ける。

なお、特許文献１には、上記と同様にサイドレールの合口端部に形成された係合突起を、オイルリング溝の壁面に形成された係止溝に嵌め込んでサイドレールの回転を規制するオイルリング保持構造が開示される。

特開２０１２−２０７７２３号公報

上記一対のサイドレール１１１及びエキスパンダ１１５を備えたオイルリング１１０によると、各サイドレール１１１の係合突起１１２が各係止溝１０６ａ、１０７ａに嵌り込むことで、各サイドレール１１１の回転が規制される。

しかし、エキスパンダ１１５の周方向に沿って形成された複数の耳部１１７でサイドレール１１１の内周面１１１ａを押圧して外周面１１１ｂがシリンダボア１００の内周面１００ａの圧接するものの、合口端面部１１１ｃに折曲形成した係合突起１１２には耳部１１７が当接することがなく、合口端面部１１１ｃにおいて外周面１１１ｂをシリンダボア１００の内周面１００ａに押し付ける面圧が局部的に低下して、該部におけるオイル掻き機能が低下することが懸念される。この結果、オイル消費量の増加が懸念される。

従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、サイドレールの回転を規制するとともに、サイドレールの外周面を全周に亘り均等な面圧でシリンダボアの内周面に押し付け得るオイルリングを提供することにある。

上記目的を達成するオイルリングは、ピストンに形成されたオイルリング溝の対向する壁面に沿ってそれぞれ保持され、かつ内周面及び外周面を有する略環状で周方向一箇所に切り開かれた合口部を有する一対のサイドレールと、該両サイドレール間に挟まれて前記各サイドレールの内周面を径方向外方に押圧するエキスパンダと、を備え、前記サイドレールには、前記壁面に形成された係止溝に嵌め込まれ、サイドレールの回転を規制する係合突起が設けられ、前記係合突起は、前記サイドレールの前記内周面及び外周面から離れた該内周面と外周面との間の部位にて形成されたことを特徴とする。

これによると、サイドレールに形成された係合突起をオイルリング溝の壁面に形成された係止溝に嵌め込むことでサイドレールの回転が規制される。さらに、サイドレールの内周面及び外周面から離れた内周面と外周面との間に係合突起が形成されることで、係合突起を形成したにも拘わらずエキスパンダによってサイドレールの内周面が全周に亘って押圧付与されて、サイドレールの外周面を全周に亘り均等な面圧でシリンダボアの内周面に押し付けることができる。これにより、オイル掻き機能が確保されてオイル噴きや、ブローバイガスの削減、燃焼室へのオイル流入に起因する白煙の発生が防止され、さらにオイル消費量の低減が得られる。

また、前記係合突起は、前記サイドレールの前記内周面及び外周面及から離れた部位に折曲形成されたことを特徴とする。

これによると、サイドレールの内周面及び外周面から離れた内周面と外周面との間の部位を切り起こし等の折曲形成により容易に係合突起が形成できる。

また、前記係合突起は、前記サイドレールの前記内周面及び外周面から離れた部位に突起状に隆起して形成されたことを特徴とする。

これによると、サイドレールの内周面及び外周面から離れた内周面と外周面との間の部位を突起状に隆起することで容易に係合突起が形成されるとともに、係合突起がサイドレールに連続して一体形成されて係合突起を含むサイドレールの剛性強度が確保できる。

本発明によると、サイドレールに形成された係合突起をそれぞれオイルリング溝の壁面に形成された係止溝に嵌め込むことで、サイドレールの回転が規制される。さらに、内周面及び外周面から離れた部位に係合突起が形成され、係合突起を形成したにも拘わらずサイドレールの内周面全周に亘ってエキスパンダによって押圧付与されて、サイドレール外周面全周に亘りシリンダボアの内周面に押し付ける均一な面圧が確保される。

本発明の第１実施の形態に係るオイルリングを示すピストンを模式的に示す説明図であり、（ａ）はピストンリング装着状態の概略図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ線断面図である。オイルリングの概要を示す部分斜視図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。合口部の概要説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。サイドレールの作用説明図である。第２実施の形態に係るオイルリングの概要を示す部分斜視図である。図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。第３実施の形態に係るオイルリングの概要を示す部分斜視図である。図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。第４実施の形態に係るオイルリングの概要を示す部分斜視図である。図８のＸＩ−ＸＩ線断面図である。従来のオイルリングを装着したピストンを模式的に示す説明図である。従来のオイルリングの概要を示す部分斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

（第１実施の形態）
本発明に係るオイルリングの第１実施の形態を図１乃至図５を参照し説明する。図１はオイルリングの装着状態を示すピストンの模式図、図２はオイルリングの要部を部分的に示す斜視図である。

図１（ａ）に概略図を示し、かつ同図（ｂ）及び（ｃ）に（ａ）のａ−ａ線断面図、ｂ−ｂ線断面図を示すように、シリンダボア１内を往復動するピストン１０は、その外周面１１に頭部側から順にトップリング溝１２、セカンドリング溝１３及びオイルリング溝１５が形成される。トップリング溝１２及びセカンドリング溝１３にそれぞれコンプレッションリング１８、１９が装着され、オイルリング溝１５にオイルリング２０が装着される。

オイルリング溝１５の対向する壁面１６及び１７に、断面略半円形で径方向に連続して外方端が外周面１１に達する係止溝１６ａ、１７ａが凹設される。この係止溝１６ａと１７ａはピストン１０の軸方向で重ならないように周方向にずれた位置に形成される。

オイルリング溝１５に装着されるオイルリング２０は、図２にその要部を示すように、環状のエキスパンダ２１と、エキスパンダ２１の軸方向の両端にそれぞれ配置される第１サイドレール３０Ａと第２サイドレール３０Ｂとを有する３ピース構造となっている。

エキスパンダ２１は、第１サイドレール３０Ａ側に突出する凸状部２３と、第２サイドレール３０Ｂ側に突出する凸状部２４とが周方向に交互に並んで連続する波形形状で環状に形成されたサイドレール支持部２２を有する。なお、隣接する凸状部２３のピッチと、隣接する凸状部２４のピッチは同一である。

各凸状部２３の径方向内方側には、各凸状部２３の頂端によって支持される第１サイドレール３１Ａの内周面３２を径方向外方側に押圧するために軸方向に突出する耳部２５が周方向に分散して設けられる。同様に、各凸状部２４の径方向内側には、各凸状部２４によって支持された第２サイドレール３０Ｂの内周面３２を径方向外方側に押圧するための耳部２５が周方向に分散して設けられる。

エキスパンダ２１の両側に配置される第１サイドレール３０Ａと第２サイドレール３０Ｂは同一形状であり、第１サイドレール３１Ａを説明し、第２サイドレール３０Ｂには対応する部位に同一符号を付することで説明を省略する。

第１サイドレール３０Ａは、オイルリング溝１５の壁面１６に対向する軸方向外側面及びエキスパンダ２１の各凸状部２３に対向する軸方向内側面を有する板状で、内周面３２及び外周面３３を有する略環状に形成され、その周方向一箇所に互いに対向する合口端面部３４、３５を有して切り開かれた合口部４０を有する。

合口部４０を形成する合口端面部３４，３５の双方或いは一方、本実施の形態では合口端面部３５は、図４（ａ）に平面図を示し、（ｂ）に斜視図を示すように、その端面３５ａから周方向に延びる一対の分割部３６ａ、３６ｂを有し、この分割部３６ａと内周面３２との間に内周面３２に沿って延在して端面３５ａを先端とする内側延在部３７が形成され、分割部３６ｂと外側面３３との間に外周面３３に沿って延在して端面３５ａを先端とする外側延在部３８が形成される。さらに、分割部３６ａと３６ｂの間の舌片状の部分を分割部３６ａ及び３６ｂの先端間を折曲部３９ａとして軸方向外方に折曲した係合突起３９が形成される。

このように、合口端面部３５は、幅方向中央に係合突起３９が折曲形成され、この係合突起３９を隔てた両側に、内周面３２に沿って周方向に延在する内側突出部３７と外側面３３に沿って周方向に延在する外側突出部３８が対向して形成される。この係合突起３９は、合口端面部３５における分割部３６ａと３８ｂとの間を軸方向に切り起こして折曲する、いわゆる切り起しによる簡単なプレス加工等によって極めて容易に形成できる。

このエキスパンダ２１及び第１サイドレール３０Ａ、第２サイドレール３０Ｂからなるオイルリング２０は、第１サイドレール３０Ａが係合突起３９をオイル溝１５の壁面１６に形成された係止溝１６ａに嵌め込まれて回転を規制するサイドレール回転規制機構を有し、回転が規制された状態で壁面１６に沿って配置され、第２サイドレール３０Ｂが係合突起３９を係止溝１７ａに嵌め込まれて回転規制された状態で壁面１７に沿って配置される。

第１サイドレール３０Ａと第２サイドレール３０Ｂとの間に挟まれて配置されるエキスパンダ２１は、サイドレール支持部２２の各凸状部２３が第１サイドレール３０Ａの軸方向内側面に当接して第１サイドレール３０Ａを支持し、各凸状部２３に形成された耳部２５が第１サイドレール３０Ａの内周面３２の全周に亘って当接する。特に図４に示すように係合突起３９が形成されて開口端面部３５における内周面３２にも凸状部３４に形成された耳部３５が当接する。

同様に、各凸状部２４が第２サイドレール３０Ｂの軸方向内側面に当接して第２サイドレール３０Ｂを支持し、各凸状部３４の径方向内側に形成された耳部２５が第２サイドレール３０Ｂの内周面３２に当接する。

エキスパンダ２１の弾性力により放射状に配置された各凸状部２３の径方向内側に設けた耳部２５が、係合突起３９が形成された合口端面部３５おける内周面２２を含む第１サイドレール３０Ａの内周面３２を全周に亘って圧接して第１サイドレール３０Ａを均等に径方向外側に押圧付勢し、第１サイドレール３０Ａに拡径するような張力が付与されて第１サイドレール３０Ａの外周面３３が全周に亘って均等な面圧でシリンダボア１の内周面１ａに押し付けられる。

すなわち、図５（ａ）に係止突起３９を省略した第１サイドレール３０Ａの合口端面部３５を示すように、両側に、内周面３２に沿って周方向に延在する内側突出部３７と、外側面３３に沿って周方向に延在する外側突出部３８が対向して形成され、内側突出部３７の側縁となる内周面３２は、内周面３２の広範囲に亘って圧接するエキスパンダ２０の耳部２５によって押圧力Ｐが付与される。

この耳部２５により押圧付与された内側突出部３７は、図５（ｂ）に示すよう外側突出部３８側に押圧されて復元力Ｐ１が生じ、その反発力Ｐ２により外側突出部３８がシリンダボア１の内周面１ａに圧接し、外側突出部３８における外周面３３とがシリンダボア１の内周面１ａとの面圧が確保され、係止突起３９を形成した合口端面部３５においても面圧力が減少することなく十分か面圧力が得られ、第１サイドレール３０Ａの外周面３３が全周に亘って均等にシリンダボア１の内周面１ａに押し付けられる。

同様に、放射状に配置された各凸状部３４の径方向内側に設けた耳部３５が第２サイドレール３０Ｂの内周面３２を全周に亘って均等に径方向外側に押圧付勢し、第２サイドレール３０Ｂに拡径するような張力が付与されて第２サイドレール３０Ｂの外周面３３がシリンダボア１の内周面１ａに押し付けられる。

このオイルリング溝１５に装着されるオイルリング２０は、壁面１６側の第１サイドレール３０Ａの係合突起３９が係止溝１６ａに嵌め込められて回転が規制された状態で壁面１６に沿って保持され、壁面１７側の第２サイドレール３０Ｂが係合突起３９が係止溝１７ａに嵌め込められて回転が規制された状態で壁面１７に沿って保持される。第１サイドレール３０Ａの軸方向外側面と壁面１６との間にはピストン１０の往復動の際に隙間が発生することで、その隙間を通じて径方向内外にオイルが流通可能に形成され、第２サイドレール３０Ａの軸方向外側面と壁面１７との間には、ピストン１０の往復移動の際に隙間が発生することで、その隙間を通じて径方向内外にオイルが流通できるようになっている。エキスパンダ３９の凸状部３３、３４の空間を通じて径方向内外にオイルが流通できる。

そして、トップリング溝１２、セカンドリング溝１３及びオイルリング溝１５にコンプレッションリング１８、１９、オイルリング２０が装着されたピストン１０は、ピストン１０がシリンダボア１内を往復動する際、コンプレッションリング１８、１９が燃焼室の気密を保持する機能を果たし、オイルリング２０がシリンダボア１の内周面１ａに残存するオイルをクランクケース側に掻き落とす。

したがって、本実施の形態のオイルリングによると、第１サイドレール３０Ａ、第２サイドレール３０Ｂに形成された係合突起３９をそれぞれオイル溝１５の壁面１６、１７に形成された係止溝１６ａ、１７ａに嵌め込むことで、第１サイドレール３０Ａ、第２サイドレール３０Ｂの回転が規制され、各サイドレール３０Ａ、３０Ｂの合口部４０の位置が係止溝１６ａ、１７ａの近傍に設定できる。

さらに、合口端面部３５の幅方向中央に係合突起３９が折曲形成され、係合突起３９を隔てた両側に内周面３２に沿って周方向に延在する内側突出部３７と、外側面３３に沿って周方向に延在する外側突出部３８と対向して形成することで、係合突起３９を形成したにも拘わらず、サイドレールの内周面３２の全周に亘って圧接するエキスパンダ２０の周方向に分散配置された耳部２５によって押圧付与されて、合口端面部３５における外周面３３をシリンダボア１の内周面１ａに押し付ける面圧が全周に亘って均等に確保される。

この結果、サイドレール３０Ａ、３０Ｂによるオイル掻き機能が確保されて、オイル噴きや、ブローバイガスの削減、燃焼室へのオイル流入に起因する白煙の発生が防止され、さらにオイル消費量の低減が得られる。

（第２実施の形態）
第２実施に形態を図６及び図７を参照して説明する。なお、第１実施の形態とサイドレールに形成される係合突起が異なり、他の構成は同一であり、対応する部位に同一符合を付することで該部の詳細な説明を省略する。

図６はオイルリングの概要を示す部分斜視図であり、図７図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。

オイルリング２０Ａは、環状のエキスパンダ２１と、第１サイドレール３０Ｃと、第２サイドレール３０Ｃとを有する３ピース構造となっている。エキスパンダ２１は第１実施の形態と同様の構成であり、詳細な説明を省略する。

エキスパンダ２１の両側に配置される第１サイドレール３０Ｃと第２サイドレール３０Ｄは同一形状であり、第１サイドレール３１Ｃを説明し、第２サイドレール３０Ｄには対応する部位に同一符号を付することで説明を省略する。

第１サイドレール３０Ｃは、内周面３２及び外周面３３を有する略環状に形成され、その周方向一箇所に互いに対向する合口端面部３４、３５を有して切り開かれた合口部４０を有する。

合口端面部３４、３５の端面３４ａ、３５ａ、内周面３２及び外周面３３から離れた部位に、内周面３２及び外周面３３と平行に周方向に延びる一対の第１分割部３６ｃと第２分割部３６ｄ、及びこの第１分割部３６ｃと第２分割部３６ｄの端部間を連結する幅方向に延在する第３分割部３６ｅからなるコ字状の分割部を有し、第１分割部３６ｃと第２分割部３６ｄの間の舌片状部分を第１分割部３６ｃ、第２分割部３６ｂの端間を折曲部３９Ａａとして軸方向外方に折曲した係合突起３９Ａが形成される。

この係合突起３９Ａは、内周面３２と外側面３３との間の部分における第１分割部３６ｃ、第２分割部３６ｄ及び第３分割部３６ｅの間を軸方向に切り起こす簡単なプレス加工等によって極めて容易に形成できる。

このオイルリング２０Ａは、オイルリング溝１５の壁面１６に形成された係止溝１６ａに、係合突起３９Ａが嵌め込まれて回転が規制された第１サイドレール３０Ｃが壁面１６に沿って配置され、第２サイドレール３０Ｄが係合突起３９Ａを係止溝１７ａに嵌め込んで回転が規制された状態で壁面１７に沿って配置される。

第１サイドレール３０Ｃと第２サイドレール３０Ｄとの間に挟まれて配置されるエキスパンダ２１は、サイドレール支持部２２の各凸状部２３が第１サイドレール３０Ｃに当接して第１サイドレール３０Ｃを支持し、各凸状部３３の係方向内側に形成された耳部３５が第１サイドレール３０Ｃの内周面３２に当接する。特に図７に示すように係合突起３９Ａが形成された部位における内周面３２に耳部３５が当接する。エキスパンダ２１の弾性力により周方向に分散配置された各耳部２５が、第１サイドレール３０Ｃの内周面３２を全周に亘って分散して圧接して第１サイドレール３０Ｃを均等に径方向外側に押圧付勢し、第１サイドレール３０Ａに拡径するような張力が付与されて第１サイドレール３０Ｃの外周面３３が全周に亘って均等な面圧でシリンダボア１の内周面１ａに押し付けられる。

同様に、各凸状部３４が壁面１７側の第２サイドレール３０Ｄに当接して第２サイドレール３０Ｄを支持し、各凸状部３４の係方向内側に形成された耳部３５が第２サイドレール３０Ｄの内周面３２に当接し、周方向に分散配置された各耳部２５が、第２サイドレール３０Ｄの内周面３２を全周に亘って分散して圧接して第２サイドレール３０Ｄを均等に径方向外側に押圧付勢し、第２サイドレール３０Ｄに拡径するような張力が付与されて第２サイドレール３０Ｄの外周面３３がシリンダボア１の内周面１ａに押し付けられる。

したがって、本実施の形態のオイルリングによると、第１サイドレール３０Ｃ、第２サイドレール３０Ｄに形成された系合突起３９Ａをそれぞれオイル溝１５の壁面１６、１７に形成された係止溝１６ａ、１７ａに嵌め込むことで、第１サイドレール３０Ｃ、第２サイドレール３０Ｄに回転が規制されて、各サイドレール３０Ｃ、３０Ｄの合口部４０の位置が設定できる。更に、内周面３２及び外周面３３から離れた内周面３２と外周面３３との間の部位に係合突起３９Ａが折曲形成することで、サイドレールの内周面３２全周に亘ってエキスパンダ２０の分散配置された耳部２５によって押圧付与されて、合口端面部３５における外周面３３をシリンダボア１の内周面１ａに押し付ける均等な面圧が確保される。

さらに、第１実施の形態に加え、壁面１６及び１７に形成された係止溝１６ａ、１７ａに係止されるサイドレール３０Ｃ、３０Ｄの係合突起３９Ａの周方向位置を適宜変更することで、ピストン１０に形成される係止溝１６ａ、１７ａの位置を変更することなく、サイドレール３０Ｃ、３０Ｄの合口部４０の位置を適宜変更することができる。

（第３実施の形態）
第３実施に形態を図８及び図９を参照して説明する。なお、第３実施の形態と、第１実施の形態とは、サイドレールに形成される係合突起が異なるのみで他の構成は同一であり、対応する部位に同一符合を付することで該部の詳細な説明を省略する。

図８はオイルリングの概要を示す部分斜視図であり、図９図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。

オイルリング２０Ｂは、環状のエキスパンダ２１と、第１サイドレール３０Ｅと第２サイドレール３０Ｆとを有する３ピース構造となっている。エキスパンダ２１は第１実施の形態と同様の構成であり、詳細な説明を省略する。

エキスパンダ２１の両側に配置される第１サイドレール３０Ｅと第２サイドレール３０Ｆは同一形状であり、第１サイドレール３１Ｅを説明し、第２サイドレール３０Ｆに対応する部位に同一符号を付することで説明を省略する。

第１サイドレール３０Ｅは、内周面３２及び外周面３３を有する略環状に形成され、その周方向一箇所に互いに対向する合口端面部３４、３５を有して切り開かれ合口部４０を有する。

合口部４０を形成する一方の合口端面部、本実施の形態では合口端面部３５は、その端面３５ａにおける内周面３２及び外周面３３から離れた部分に半円弧状で頂部が外方に突起状に隆起する係合突起３９Ｂを形成される。この係合突起３９Ｂは、合口端面部３５の幅方向中央部を隆起させるプレス加工等によって極めて容易に形成できる。

このオイルリング２０Ｂは、オイルリング溝１５の壁面１６に形成された係止溝１６ａに、合口端面部３５に突起状に隆起形成された係合突起３９Ｂが嵌め込まれて回転が規制された第１サイドレール３０Ｅが壁面１６に沿って配置され、第２サイドレール３０Ｆが係合突起３９Ｂを係止溝１７ａに嵌り込んで回転が規制された状態で壁面１７に沿って配置される。

第１サイドレール３０Ｅと第２サイドレール３０Ｆとの間に挟まれて配置されるエキスパンダ２１は、サイドレール支持部２２の各凸状部２３が第１サイドレール３０Ｅに当接して第１サイドレール３０Ｅを支持し、各凸状部２３の係方向内側に形成されて周方向に分散配置された各耳部２５が第１サイドレール３０Ｅの内周面３２に当接する。特に図８に示すように係合突起３９Ｂが形成された合口端面部３５における内周面３２にも耳部２５が当接する。エキスパンダ２１の弾性力により放射状に分散配置された各凸状部２３の径方向内側に設けた耳部２５が、係合突起２９Ｂが形成された合口端面部３５おける内周面に２２に含む第１サイドレール３０Ｅの内周面３２を全周に亘って圧接して第１サイドレール３０Ｅを均等に径方向外側に押圧付勢し、第１サイドレール３０Ｅに拡径するような張力が付与されて第１サイドレール３０Ｅの外周面３３がシリンダボア１の内周面１ａに押し付けられる。

同様に、各凸状部３４が壁面１７側の第２サイドレール３０Ｆに当接して第２サイドレール３０Ｆを支持し、各凸状部２４の係方向内側に形成された耳部３５が第２サイドレール３０Ｆの内周面３２に当接し、エキスパンダ２１の弾性力により放射状に分散配置された耳部２５が、係合突起２９Ｂが形成された合口端面部３５おける内周面に２２に含む第２サイドレール３０Ｆの内周面３２を全周に亘って圧接して第２サイドレール３０Ｆを均等に径方向外側に押圧付勢し、第２サイドレール３０Ｆに拡径するような張力が付与されて第２サイドレール３０Ｆの外周面３３が全周に亘って均等な面圧でシリンダボア１の内周面１ａに押し付けられる。

したがって、本実施の形態のオイルリングによると、第１サイドレール３０Ｅ、第２サイドレール３０Ｆの合口端面部３５に突起状に隆起形成された系合突起３９Ｂをそれぞれオイル溝１５の壁面１６、１７に形成された係止溝１６ａ、１７ａに嵌め込むことで、第１サイドレール３０Ｅ、第２サイドレール３０Ｆに回転が規制されて、各サイドレール３０Ｅ、３０Ｆの合口部４０の位置が設定できる。更に、内周面３２及び外周面３３から離れた内周面３２と外周面３３との間に係合突起３９Ｂが隆起形成することで、サイドレールの内周面３２全周に亘ってエキスパンダ２０の周方向に沿って分散配置された耳部２５によって押圧付与されて、合口端面部３５における外周面３３をシリンダボア１の内周面１ａに押し付ける均等な面圧が確保される。

さらに、第１実施の形態に加え、合口端面部３５に係合突起２９Ｂを隆起して形成することで、係合突起３９Ｂと合口端面部２５が連続する一体形成されて係合突起２９Ｂ及びサイドレール３０Ａ、３０Ｂの剛性強度が向上する。

（第４実施の形態）
第４実施に形態を図１０及び図１１を参照して説明する。なお、本第４実施の形態は、第３実施の形態と、サイドレールに形成される係合突起が異なるのみで他の構成は同一であり、対応する部位に同一符合を付することで該部の詳細な説明を省略する。

図１０はオイルリングの概要を示す部分斜視図であり、図１１は図１０のＩＸ−ＩＸ線断面図である。

オイルリング２０Ｃは、エキスパンダ２１と、第１サイドレール３０Ｇと、第２サイドレール３０Ｈとを有する３ピース構造となっている。エキスパンダ２１は第３実施の形態と同様の構成であり、詳細な説明を省略する。

エキスパンダ２１の両側に配置される第１サイドレール３０Ｇと第２サイドレール３０Ｈは同一形状であり、第１サイドレール３１Ｇを説明し、第２サイドレール３０Ｇには対応する部位に同一符号を付することで説明を省略する。

第１サイドレール３０Ｇは、内周面３２及び外周面３３を有する略環状に形成され、その周方向一箇所に対向する合口端面部３４、３５を有して切り開かれた合口部４０を有する。

合口端面部３４、３５の端面３４ａ、３５ａ、内周面３２及び外周面３３から離れた部位に、半球面状で外方に突起状に隆起する係合突起３９Ｃが形成される。この内周面３２及び外周面３３から離れた部位に半球面状で突出する係合突起３９Ｃを隆起して形成することで、係合突起３９Ｃが第１サイドレール３０Ｇと連続する一体形成されて係合突起３９Ｃの剛性強度及び第１サイドレール３０Ｇの剛性強度が向上する。

この係合突起３９Ｃは、内周面３２と外側面３３との間の部分を外方に突出するように隆起させる簡単なプレス加工等によって極めて容易に形成できる。

このオイルリング２０Ｃは、オイルリング溝１５の壁面１６に形成された係止溝１６ａに、係合突起３９Ｃが嵌め込まれて回転が規制された第１サイドレール３０Ｇが壁面１６に沿って配置され、第２サイドレール３０Ｈは係合突起３９Ｃが係止溝１７ａに嵌め込まれて回転が規制された状態で壁面１７に沿って配置される。

第１サイドレール３０Ｇと第２サイドレール３０Ｈとの間に挟まれて配置されるエキスパンダ２１は、サイドレール支持部２２の各凸状部２３が第１サイドレール３０Ｇに当接して第１サイドレール３０Ｇを支持し、各凸状部３３の係方向内側に形成されて周方向に沿って分散配置された各耳部３５が第１サイドレール３０Ｇの内周面３２に当接する。特に図１０に示すように径合突起３９Ｃが形成された部位においても内周面３２に耳部３５が当接する。エキスパンダ２１の弾性力により周方向に分散配置された各耳部２５が、第１サイドレール３０Ｇの内周面３２を全周に亘って圧接して第１サイドレール３０Ｇを均等に径方向外側に押圧付勢し、第１サイドレール３０Ｇの外周面３３が全周に亘って均等な面圧でシリンダボア１の内周面１ａに押し付けられる。

同様に、サイドレール支持部２２の各凸状部２４が第２サイドレール３０Ｈに当接して第２サイドレール３０Ｈを支持し、各凸状部３４の係方向内側に形成された耳部３５が第２サイドレール３０Ｈの内周面３２に当接して、周方向に分散配置された各耳部２５が、第２サイドレール３０Ｈの内周面３２を全周に亘って圧接して第２サイドレール３０Ｈを均等に径方向外側に押圧付勢し、第２サイドレール３０Ｈに拡径するような張力が付与されて第２サイドレール３０Ｈの外周面３３がシリンダボア１の内周面１ａに押し付けられる。

したがって、本実施の形態のオイルリングによると、第１サイドレール３０Ｇ、第２サイドレール３０Ｈに形成された係合突起３９Ｃをそれぞれオイル溝１５の壁面１６、１７に形成された係止溝１６ａ、１７ａに嵌め込むことで、第１サイドレール３０Ｇ、第２サイドレール３０Ｈに回転が規制されて、各サイドレール３０Ｇ、３０Ｈの合口部４０の位置が設定できる。さらに、内周面３２及び外周面３３から離れた内周面３２と外周面３３との間の部位に係合突起３９Ｃを隆起形成することで、サイドレール３０Ｇ、３０Ｈの内周面３２全周に亘ってエキスパンダ２０の耳部２５によって押圧付与されて、外周面３３をシリンダボア１の内周面１ａに押し付ける均等な面圧が確保される。

さらに、第３実施の形態に加え、壁面１６及び１７に形成された係止溝１６ａ、１７ａに係止される第１サイドレール３０Ｇ及び第２サイドレール３０Ｈの係止突起３９Ｃの周方向位置を適宜変更することで、ピストン１０に形成される係止溝１６ａ、１７ａの位置を変更することなく、第１サイドレール３０Ｇ及び第２サイドレール３０Ｈの合口部４０の位置を適宜変更することができる。

なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記各実施の形態では、第１サイドレール及び第２サイドレールの係合突起を係止溝に嵌め込んで回転を阻止する場合を例に説明したが、第１サイドレール或いは第２サイドレールの一方のみも回転を規制するように構成することができる。

１シリンダボア
１ａ内周面
１０ピストン
１５オイルリング溝
１６、１７壁面
１６ａ、１７ａ係止溝
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃオイルリング
２１エキスパンダ
２２サイドレール支持部
２５耳部
３０Ａ、３０Ｃ、２０Ｅ、３０Ｇ第１サイドレール
３０Ｂ、３０Ｄ、２０Ｆ、３０Ｈ第２サイドレール
３１Ａ軸方向外側面
３１Ｂ軸方向内側面
３２内周面
３３外周面
３４、３５合口端面部
３９、３９Ａ、３９Ｂ、３９Ｃ係合突起
４０合口部

Claims

ピストンに形成されたオイルリング溝に対向する壁面に沿ってそれぞれ保持され、かつ内周面及び外周面を有する略環状で周方向一箇所に切り開かれた合口部を有する、それぞれ別体の部材からなる一対のサイドレールと、
前記サイドレールに挟まれて前記各サイドレールの内周面を径方向外方に押圧するエキスパンダと、を備え、
前記サイドレールは、前記壁面に形成された係止溝に嵌め込まれ、サイドレールの回転を規制する突起であって前記サイドレールの前記内周面及び外周面から離れた位置で前記サイドレール自体が折曲変形されて形成された係合突起と、前記サイドレールの径方向において前記係合突起の内側に位置する前記内周面から前記係合突起に向けて延在された第１の部位と、前記サイドレールの径方向において前記係合突起の外側に位置する前記外周面から前記係合突起に向けて延在された第２の部位と、有することを特徴とするオイルリング。
ピストンに形成されたオイルリング溝に対向する壁面に沿ってそれぞれ保持され、かつ内周面及び外周面を有する略環状で周方向一箇所に切り開かれた合口部を有する、それぞれ別体の部材からなる一対のサイドレールと、
前記サイドレールに挟まれて前記各サイドレールの内周面を径方向外方に押圧するエキスパンダと、を備え、
前記サイドレールは、前記壁面に形成された係止溝に嵌め込まれ、サイドレールの回転を規制する突起であって前記サイドレールの前記内周面及び外周面から離れた位置で前記サイドレール自体が隆起変形されて形成された係合突起と、前記サイドレールの径方向において前記係合突起の内側に位置する前記内周面から前記係合突起に向けて延在された第１の部位と、前記サイドレールの径方向において前記係合突起の外側に位置する前記外周面から前記係合突起に向けて延在された第２の部位と、有することを特徴とするオイルリング。
前記係合突起は、前記内周面、前記外周面、および前記合口部の端面から離れた位置に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のオイルリング。