JPH0388946A - Oil ring - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16J9/064—Rings with a flat annular side rail
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-
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産呈圭立並亙光夏
本発明は、内燃機関のピストンに装着される油掻きリン
グに関し、特にディーゼルエンジン用ピストンに装着さ
れるオイルリングに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an oil scraper ring attached to a piston of an internal combustion engine, and more particularly to an oil ring attached to a piston for a diesel engine.
丈来生藍亙
一般に、ディーゼルエンジン用の組み合わせオイルリン
グとしては、コイルスプリングによるエキスパンダをリ
ング本体に沿って付設したオイルリングが主流であり、
以前はリング本体の材質に鋳鉄製のものが用いられたが
、現在では鋼製のスチールリングも使用されている。し
か、も、耐摩耗性などを高めることが望まれるために、
リング本体の外周面及び内周面に硬質クロムメツキによ
る表面処理や窒化処理を施したものが採用されている。In general, the most common combination oil ring for diesel engines is an oil ring with a coil spring expander attached along the ring body.
In the past, cast iron was used as the material for the ring body, but now steel rings are also used. However, since it is desired to improve wear resistance,
The outer and inner peripheral surfaces of the ring body are surface treated with hard chrome plating or nitrided.
スチールリングの場合、リング本体及びコイルリングを
組み合わせた構造であり、長寿命化を目的として前述の
硬質クロムメツキ等による表面処理に替えて、ステンレ
ス鋼製によるリング本体の表面に窒化処理を行なうこと
が検討されている。In the case of a steel ring, the structure is a combination of a ring body and a coil ring, and instead of the aforementioned hard chrome plating, etc., the surface of the stainless steel ring body can be nitrided to extend its life. It is being considered.
ステンレス鋼の場合、耐久性向上の観点からすれば、許
容範囲内でクロムとカーボンの含有量が多いことが望ま
れる。しかし、これらの組成が増すと、コスト高となる
ことはもとより、加工性が困難となることから、ガソリ
ンエンジン用に採用されている高クロムステンレスｌｌ
（約１７ｗｔ％Ｃｒ、約０．８ｗｔ％Ｃ）が利用できな
いという事情がある。In the case of stainless steel, from the viewpoint of improving durability, it is desirable that the content of chromium and carbon be as high as possible within an allowable range. However, as these compositions increase, not only does it increase costs, but it also becomes difficult to process, so high chromium stainless steel used for gasoline engines
(approximately 17 wt% Cr, approximately 0.8 wt% C) is unavailable.
ガソリンエンジン用として、３つの部材の組み合わせ型
オイルリングの場合、そのうちのｌっの部材であるエキ
スパンダのバネ定数が高くなるという事情がある。更に
は、摩耗の進行する部分が。In the case of a combination type oil ring made of three members for use in a gasoline engine, there is a problem in that the spring constant of the expander, which is one of the members, is high. Furthermore, the parts where wear progresses.
内外周の各面及びエキスパンダの内周接触部の数個所と
なり、摩耗の進行に伴い著しく張力が低下し、オイルに
対する調整機能も劣化する。As wear progresses, the tension decreases significantly at several points on the inner and outer circumferential surfaces and the inner circumferential contact portion of the expander, and the ability to adjust oil also deteriorates.
こうした事情から、現在、前記のような３つの部材構成
によるガソリンエンジン用のオイルリングの場合、特に
長寿命化の要求されるディーゼルエンジン用として転用
し難い、即ち、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジ
ンに両用できるオイルリングが望まれる。For these reasons, currently, oil rings for gasoline engines with the above-mentioned three-part structure are difficult to be used for diesel engines, which require a particularly long life; in other words, oil rings that can be used for both gasoline and diesel engines An oil ring is desired.
しかも、耐摩耗性を考慮した表面処理をリング本体の内
外周に施す技術が高度であることから。What's more, the technology for applying abrasion-resistant surface treatment to the inner and outer peripheries of the ring body is sophisticated.
コスト高となる他、リング本体の成形性を困難なものと
している。In addition to increasing costs, it also makes it difficult to mold the ring body.
ここで、この種のオイルリングとしては、例えば、本願
出願人による実開昭６０−７０７５５号及び実開昭６３
−３６６４７号公報に開示されたもの、或は実開昭５９
−１８２６４８号公報に開示された油掻きリング等があ
る。Here, as this type of oil ring, for example, Utility Model Application No. 60-70755 and Utility Model Application No. 63
-Disclosed in Publication No. 36647 or Utility Model Application No. 59
There is an oil scraper ring disclosed in Japanese Patent No. 182648.
第３図及び第４図は、これら各公報を含む従来の一般的
なオイリングを示している。即ち、リング本体ｌは環状
に成形されて通常カッタ形と呼ばれる型式のものであり
、呼び径Ｄ、径方向の幅Ｂ等で規定される。リング本体
１は周の一部が切欠されて両切大端面２．２間に合い０
隙間Ｃが設けられ、この合い０隙間Ｃよってリング本体
１の弾性による拡径が可能である。リング本体１の内周
側は保持凹部３として曲面形成され、ここに環状のコイ
ルエキスパンダ４が装着され、コイル本体１を拡径方向
に弾性付勢している。FIGS. 3 and 4 show conventional general oiling systems including those disclosed in these publications. That is, the ring body 1 is formed into an annular shape and is of a type usually called a cutter shape, and is defined by a nominal diameter D, a radial width B, etc. A part of the circumference of the ring body 1 is cut out so that there is a gap between the two large end faces 2 and 2.
A gap C is provided, and this zero gap C allows the ring body 1 to expand in diameter due to its elasticity. The inner peripheral side of the ring main body 1 is formed into a curved surface as a holding recess 3, and an annular coil expander 4 is mounted here to elastically bias the coil main body 1 in the direction of diameter expansion.
が しようとする
ところで、この第３図及び第４図で代表される従来のオ
イルリングの場合、リング本体に高級素材が用いられ、
表面に耐摩耗性処理が施されることから、コスト高であ
りかつ加工性が困難となっている。また、合い０隙間Ｃ
からオイルが流出したり、シリンダの内周壁面にオイル
が筋状に掻き残されるといった事情を有している。However, in the case of the conventional oil rings shown in Figs. 3 and 4, high-quality materials are used for the ring body.
Since the surface is subjected to wear-resistant treatment, it is expensive and difficult to process. Also, fit 0 gap C
There are situations in which oil flows out from the cylinder or oil is left behind in streaks on the inner circumferential wall of the cylinder.
本発明の目的は、以上のような事情を踏まえ、リング本
体に高級材質を採用せず、しかも表面処理を施す必要が
なくてコスト低減が可能になり、ガソリンエンジン及び
ディーゼルエンジンに両用でき、更には、オイルの漏出
等も解消されるオイルリングを提供することにある。In view of the above circumstances, an object of the present invention is to reduce costs by not using high-grade materials for the ring body and not requiring surface treatment, and which can be used for both gasoline and diesel engines. An object of the present invention is to provide an oil ring that also eliminates oil leakage.
るための
本発明によるオイルリングは１間隙を有する合い口が形
成された環状のリング本体と、リング本体の内側面に沿
って設けられかつリング本体を拡径させる方向に付勢す
るエキスパンダとを有し、リング本体の外周側面に沿っ
て環状レール溝が設けられ、環状レール溝に環状レール
を装着させて合い口を通過させると共に、環状レールの
外周縁部をリング本体の外周側面から突出させた構造で
ある。The oil ring according to the present invention has an annular ring body formed with an abutment having one gap, and an expander provided along the inner surface of the ring body and biasing the ring body in a direction to expand the diameter of the ring body. An annular rail groove is provided along the outer circumferential side of the ring body, and the annular rail is attached to the annular rail groove and passes through the abutment, and the outer circumferential edge of the annular rail protrudes from the outer circumferential side of the ring body. It has a structure that allows
また１本発明のオイルリングは、リング本体の幅方向へ
平行に２つの環状レール溝が設けられ、各環状レール溝
にそれぞれ環状レールが装着された構造とすることもで
きる。The oil ring of the present invention may also have a structure in which two annular rail grooves are provided in parallel in the width direction of the ring body, and an annular rail is attached to each annular rail groove.
また、環状レールの少なくとも外周縁部の表面が耐摩耗
性処理されている。Further, at least the surface of the outer peripheral edge of the annular rail is subjected to a wear-resistant treatment.
止−且
シリンダ壁に摺動する際、合い０隙間は環状レールによ
って遮蔽される形となっているから、オイルの漏出や掻
き残しが防止される。When the stopper slides on the cylinder wall, the gap is shielded by the annular rail, which prevents oil from leaking or being left behind.
シリンダ壁へのすべり面は、環状レールの外周縁部に形
成され、ここのみの耐摩耗性処理で済むから、リング本
体に使用される材料コストの高騰を抑え、かつ加工性も
容易となる。The sliding surface to the cylinder wall is formed on the outer peripheral edge of the annular rail, and only this part needs wear-resistant treatment, so the cost of materials used for the ring body can be suppressed from increasing, and workability is also facilitated.
去−１−匁
以下、本発明によるオイルリングの実施例を図面に基づ
いて説明する。Embodiments of the oil ring according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図及び第２図において、図示のリング本体１０は環
状に成形されて通常カッタ形と呼ばれる型式のものであ
る。リング本体１０は周の一部が切欠されて両切大端面
１１．１１間に合い０隙間Ｃが設けられている。この合
い０隙間Ｃよってリング本体１０の弾性による拡径が可
能である。材質としてＦｅ１２が使用されているが、鋳
鉄に限らず、合成樹脂や焼結合金の利用も有望である。In FIGS. 1 and 2, the illustrated ring body 10 is annularly shaped and is of a type commonly called a cutter shape. A part of the circumference of the ring body 10 is cut out, and a zero gap C is provided between the two large end faces 11 and 11. This zero gap C allows the ring body 10 to expand in diameter due to its elasticity. Although Fe12 is used as the material, the use of not only cast iron but also synthetic resins and sintered alloys is promising.
また、リング本体１０の外周側では、ｌ１ｌＫＢ方向で
図の上下に突出部１２．１２が設けられている。Furthermore, on the outer peripheral side of the ring body 10, protrusions 12.12 are provided at the top and bottom of the figure in the l1lKB direction.
また、リング本体１０の内周側は保持凹部１３として曲
面形成され、ここに環状のコイルエキスパンダ２０が装
着され、コイル本体１０を拡径方向に弾性付勢している
。コイルエキスパンダ２０の材質はステンレス鋼（ＳＵ
Ｓ３０４）が用いられる。Further, the inner peripheral side of the ring body 10 is formed with a curved surface as a holding recess 13, and an annular coil expander 20 is attached thereto to elastically bias the coil body 10 in the direction of diameter expansion. The material of the coil expander 20 is stainless steel (SU
S304) is used.
ここで、上下の突出部１２．１２には全周にわたって径
方向へ環状レール溝１４，１４が穿設され、これら環状
レール溝１４．１４にはそれぞれ環状レール３０．３０
が嵌合して保持されている。Here, annular rail grooves 14, 14 are bored in the upper and lower protrusions 12.12 in the radial direction over the entire circumference, and in these annular rail grooves 14.14, an annular rail 30.30 is formed, respectively.
are fitted and held.
環状レール３０は径方向に厚さｔを有し、この厚さｔは
外周縁部３１が環状レール溝１４の外側に突出する寸法
に設定される。リング本体ＩＯの呼び径は突出部１２の
外周で呼ばれるのが通常であるが、本発明では、リング
本体１０の呼び径りは環状レール３０の外周縁部３１の
端面まで径としている。従って、シリンダ内周壁（＠示
せず）には平行一対の環状レール３０．３０の各外周縁
部３１がすべり面として摺接することになる。また。The annular rail 30 has a thickness t in the radial direction, and this thickness t is set to such a size that the outer peripheral edge portion 31 protrudes outside the annular rail groove 14 . The nominal diameter of the ring body IO is usually determined by the outer periphery of the protrusion 12, but in the present invention, the nominal diameter of the ring body 10 is set to the end face of the outer peripheral edge 31 of the annular rail 30. Therefore, each outer peripheral edge 31 of the parallel pair of annular rails 30, 30 comes into sliding contact with the cylinder inner peripheral wall (not shown) as a sliding surface. Also.
環状レール３０の周の一部は図には表現されていないが
切欠されていて、環状レール溝１４への組み込みに際し
て、環状レール３０の切欠部がリング本体１０の合い０
隙間Ｃに合致しないよう、互い違いで位置がずれている
。Although not shown in the figure, a part of the circumference of the annular rail 30 is cut out, and when assembled into the annular rail groove 14, the notch of the annular rail 30 aligns with the ring body 10.
The positions are staggered so that they do not match the gap C.
即ち、第２図で明らかなように、図の上下方向に平行一
対の環状レール３０．３０は、リング本体１０の合い０
隙間Ｃを通過し、両側の切欠端面１１．１１をあたかも
連結する形となっている。In other words, as is clear from FIG.
It passes through the gap C and connects the notch end surfaces 11.11 on both sides.
環状レール３０の材質は、実施例ではステンレス鋼であ
り、化学組成が炭素Ｃ：０．７５％、珪素Ｓｉ：０．６
％、マンガンＭｎ：０．５％、クロムＣｒ：１７．５％
、モリブデンＭｏ：１．２％、バナジウムＶ：０．１０
％である。シリンダ壁に摺接する外周縁部３１の表面層
は、耐摩耗性を考慮してＯ，ｉｎｍ程度の厚さで窒化処
理されている。実施例では、外周縁部３１のみを耐摩耗
性処理しているが、環状レール３０の全表面を耐摩耗性
処理すれば好ましいことはいうまでもない。The material of the annular rail 30 is stainless steel in the embodiment, and the chemical composition is carbon C: 0.75%, silicon Si: 0.6
%, manganese Mn: 0.5%, chromium Cr: 17.5%
, Molybdenum Mo: 1.2%, Vanadium V: 0.10
%. The surface layer of the outer circumferential edge portion 31 that slides on the cylinder wall is nitrided to a thickness of about 0,000 in. in consideration of wear resistance. In the embodiment, only the outer peripheral edge portion 31 is subjected to a wear-resistant treatment, but it goes without saying that it is preferable if the entire surface of the annular rail 30 is subjected to an abrasion-resistant treatment.
次に、この実施例のオイルリングの作用は、ピストンに
装着されてシリンダ壁に摺動する際、従前のオイルリン
グであれば、合い０隙間Ｃからオイルが漏出し、掻き残
しが生じる。実施例の場合、合い０隙間Ｃは一対の環状
レール３０．３０によって遮蔽される形となっているか
ら、オイルの漏出や掻き残しが防止される。Next, the function of the oil ring of this embodiment is that when it is attached to a piston and slides on a cylinder wall, oil leaks out from the gap C when it is attached to a conventional oil ring and leaves a residue. In the case of the embodiment, since the gap C is shielded by the pair of annular rails 30, 30, leakage of oil and unscraped oil are prevented.
また、環状レール３０の径方向への厚さ寸法ｔを大きく
して呼び径りを変更することができる。Furthermore, the nominal diameter can be changed by increasing the thickness t of the annular rail 30 in the radial direction.
つまり、リング本体１０側の、突出部１２の端面からの
突出長さを変えて、リング本体１０としての呼び径りを
大きくすることにより、リング本体１０の弾性テンショ
ン（張力）をシリンダ壁に対して増大させることが可能
である。反対に呼び径りを小さくしてテンションを減少
させることもできる。In other words, by changing the protrusion length from the end surface of the protrusion 12 on the ring body 10 side and increasing the nominal diameter of the ring body 10, the elastic tension of the ring body 10 is applied to the cylinder wall. It is possible to increase the Conversely, the tension can also be reduced by decreasing the nominal diameter.
また、実施例では、環状レール３０の設置数を平行一対
の２本としたが、これを１本とした場合、摺動中の安定
感を欠くなどして、リング本体１０の片側摩耗などの発
生が考えられることから、上下方向に２本の装着が望ま
しい。In addition, in the embodiment, the number of annular rails 30 installed is two, a parallel pair, but if only one annular rail 30 is installed, the stability during sliding may be lost, and wear on one side of the ring body 10 may occur. Since this may occur, it is desirable to install two pieces in the vertical direction.
更に、以上の実施例から明らかなように、ディーゼルエ
ンジン用として採用されることは勿論、ガソリンエンジ
ンへの適用も可能である。Furthermore, as is clear from the above embodiments, the present invention can be applied not only to diesel engines but also to gasoline engines.
且曳生塾来
以上説明したように、本発明によるオイルリングは、オ
イルリングとしての耐摩耗性を従来のようにリング本体
に代えて、本発明の場合環状レールに負担させる構造で
あり、リング本体としては鋳鉄等の比較的に低級な素材
の使用が可能となる。As explained above, the oil ring according to the present invention has a structure in which the wear resistance of the oil ring is borne by the annular rail instead of the conventional ring body. It is possible to use a relatively low-grade material such as cast iron for the main body.
従って、リング本体に表面を耐摩耗性処理する必要がな
くなるから、材料コストの低減及び加工性が容易となる
。Therefore, there is no need to perform abrasion-resistant treatment on the surface of the ring body, making it possible to reduce material costs and facilitate machining.
また、リング本体の合い０隙間に環状レールが通過して
遮断する構造であるから、シリンダ壁への作動中にオイ
ルが合い０隙間から漏出したり、掻き残しが発生すると
いった従来の問題が解消される。In addition, since the annular rail passes through and blocks the gap in the ring body, conventional problems such as oil leaking from the gap or leaving scraps during operation on the cylinder wall are resolved. be done.
第１図及び第２図は、本発明によるオイルリングの実施
例の要部断面図及び斜視図を示し、第３図及び第４図は
従来例の断面図及び斜視図を示す。
１０・・リング本体、 １１・・合い０隙間の切欠端
面、 工２・・突出部、 １４・・環状レール溝、
２０・・コイルエキスパンダ、 ３０・環状レール、
３１・・外周縁部、 Ｃ・・合い０隙間
第１
図
Ｗ！、２
箇1 and 2 show a sectional view and a perspective view of essential parts of an embodiment of an oil ring according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 show a sectional view and a perspective view of a conventional example. 10...Ring body, 11...Notch end face with 0 clearance, Work 2...Protrusion, 14...Annular rail groove,
20. Coil expander, 30. Annular rail,
31... Outer periphery, C... Matching 0 clearance Figure 1 W! , 2 items
Claims (3)
体と、リング本体の内側面に沿って設けられかつリング
本体を拡径させる方向に付勢するエキスパンダとを有す
るオイルリングにおいて、リング本体の外周側面に沿っ
て環状レール溝を形成し、環状レール溝に環状レールを
装着させて合い口を通過させると共に、環状レールの外
周縁部をリング本体の外周側面から突出させたことを特
徴とするオイルリング。(1) An oil ring having an annular ring body in which a gap having a gap is formed and an expander provided along the inner surface of the ring body and biasing the ring body in a direction to expand the diameter of the ring body. A feature is that an annular rail groove is formed along the outer circumferential side of the ring body, the annular rail is attached to the annular rail groove and passes through the joint, and the outer circumferential edge of the annular rail protrudes from the outer circumferential side of the ring body. oil ring.
が設けられ、各環状レール溝にそれぞれ環状レールが装
着される請求項（１）に記載のオイルリング。(2) The oil ring according to claim (1), wherein two annular rail grooves are provided in parallel in the width direction of the ring body, and an annular rail is installed in each annular rail groove.
性処理された請求項（１）に記載のオイルリング。(3) The oil ring according to claim (1), wherein the surface of at least the outer peripheral edge of the annular rail is subjected to a wear-resistant treatment.
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| JP1222823A JP2628917B2 (en) | 1989-08-31 | 1989-08-31 | Oil ring |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20200018459A (en) * | 2017-06-19 | 2020-02-19 | 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하 | Oil control ring |
-
1989
- 1989-08-31 JP JP1222823A patent/JP2628917B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2628917B2 (en) | 1997-07-09 |
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