JPH04129963U - 鋼製組合せオイルコントロールリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 幅（板厚）の薄型化によるサイドレールの剛
性低下を防止でき、所要のオイルシール性を確保しかつ
維持して、エンジンのオイル消費量が増加するのを抑制
できる鋼製組合せオイルコントロールリングを提供す
る。 【構成】 上下のサイドレール１１、１２の円周方向側
面に、環状凸部１１ａ（１２ａ）及び環状凹溝１１ｂ
（１２ｂ）からなる補強リブが設けられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関用ピストンリングに関し、詳しくは鋼製組合せオイルコン トロールリング（油かきリング）と呼ばれるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の鋼製組合せオイルコントロールリングとしては、ＪＩＳＢ８０３２「 ピストンリング」付属書表３．６に示され、図４はその一例である。オイルコン トロールリング１は環状に成形された上下２つのサイドレール２、２と、これら サイドレール２、２間に介装されたスペーサエキスパンダ３とによって構成され ている。オイルコントロールリング１はピストン４のリング溝５に装着され、サ イドレール２、２の外周面をシリンダ壁面６に摺接させる。サイドレール２、２ は薄肉帯状鋼材を環状に成形し、側面は平坦に加工されている。 近年、内燃機関の高速化や軽量化に伴ってピストンが短小化する傾向にあり、 ピストンリングの幅（軸方向）寸法が縮小するのを余儀なくされている。ピスト ンリングの幅寸法の縮小により、図４で示されたサイドレール２、２の幅（板厚 ）も縮小することになる。 オイルコントロール機能に対しサイドレールが寄与できる点は、サイドレール の外周面がシリンダ壁面に摺接して油かきを行う機能の他、サイドレールの側面 をピストンリング溝の側面に圧接することによりオイルシール機能を維持するこ とである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、近年のピストン短小化でサイドレール２、２の幅（板厚）が寸法的 に薄く小さくなると、上下方向への剛性が低下し、円周方向に波状のうねり変形 が発生してサイドレール側面の平坦性が損なわれる。その結果、ピストンリング 溝の側面に対してサイドレール側面の接触が不確実となることでオイルシール性 を低下させ、エンジンのオイル消費量の増大を招く原因ともなっている。 従って、本考案の目的は、幅（板厚）の薄型化によるサイドレールの剛性低下 を防止でき、所要のオイルシール性を確保しかつ維持して、エンジンのオイル消 費量が増加するのを抑制できる鋼製組合せオイルコントロールリングを提供する ことである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

サイドレールの円周方向側面に補強リブを設け、サイドレールの剛性を強化し た構成である。

【０００５】

【作用】

補強リブによってサイドレールの剛性が高められ、スペーサエキスパンダの押 し付け力による変形、エンジン運転中にピストンから受ける衝撃や振動によるう ねりの発生が抑止される。これにより、所要のオイルシール性を確保でき、エン ジンのオイル消費量を低減させる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案による鋼製組合せオイルコントロールリングの実施例を図面に基 づいて説明する。 図１は、実施例のオイルコントロールリング１０を４サイクルガソリンエンジ ンに適用した例を示す。オイルコントロールリング１０は上下２つのサイドレー ル１１、１２を有し、サイドレール１１、１２間にスペーサエキスパンダ１３を 有する。サイドレール１１、１２は冷間圧延鋼板が用いられ、例えば板厚×幅の 寸法が０．３ｍｍ×２．３ｍｍのものである。サイドレール１１、１２にはそれ ぞれ周に沿って凹凸部による補強リブが設けられている。補強リブは一方側に突 出した環状凸部１１ａ、１２ａと、他方側が窪んだ環状凹溝１１ｂ、１２ｂによ り構成される。図示のように、上側のサイドレール１１の環状凸部１１ａと下側 のサイドレール１２の環状凸部１１ｂが向い合わせとなるように組み立てられる 。環状凸部１１ａ（１２ａ）及び環状凹溝１１ｂ（１２ｂ）の成形態様は、前述 のようなサイズの冷間圧延鋼板を素材として用い、この素材を凸条付きローラと 凹溝付きローラの一対間に通すことで得られる。また、この他の加工形態として は、環状成形後にプレス成形する方法、或いは冷間圧延工程で凹凸を設けたフー プ材を使用することも可能である。

【０００７】 なお、この実施例の補強リブは環状に設けられてはいるが、一定間隔で破断し てこれを環状に連ねた補強リブとすることも可能である。

【０００８】 スペーサエキスパンダ１３は上下にそれぞれ突出させて設けた耳部１４、１５ を有し、各耳部１４、１５に上下のサイドレール１１、１２の内周側を接触させ ている。上下の耳部１４、１５は外方へ約２０％の角度で傾斜して加工してあり 、この傾斜面１４ａ、１５ａにサイドレール１１、１２の内周側端を当接させる ようになっている。

【０００９】 このような構成によるオイルコントロールリング１０はピストン２０のリング 溝２１に装着され、スペーサエキスパンダ１３の弾性力でサイドレール１１、１ ２をこの外周側端がシリンダ壁面３０に当接する方向に押圧している。ちなみに 、リング溝２１の幅寸法は例えば２．５ｍｍである。

【００１０】 次に、図２を参照しつつ実施例の鋼製組合せオイルコントロールリング１０の 作用を説明する。 エンジン仕様は、４気筒４サイクルのガソリンエンジンで、シリンダ径が８５ ｍｍ、排気量が１８００ｃｃである。オイルコントロールリング１０は組合せ後 の幅２．５ｍｍ、厚さが２．８ｍｍのものが用いられている。

【００１１】 上下のサイドレール１１、１２の各内周側がスペーサエキスパンダ１３の上下 耳部１４、１５の傾斜内周面１４ａ、１５ａに接触しており、斜面の作用で上の サイドレール１１の内周側端が押し上げられてリング溝２１の上面２１ａに圧接 され、下のサイドレール１２の内周側端が押し下げられてリング溝２１の下面２ １ｂに圧接される。同時に、上下のサイドレール１１、１２はスペーサエキスパ ンダ１３のばね力でシリンダ壁面３０に押圧される。サイドレール１１、１２が リング溝２１の上下面２１ａ、２１ｂに対して圧接されることによってオイルシ ール性を確保でき、オイルシール機能を維持することができる。

【００１２】 運転中、サイドレール１１（１２）は板厚が薄く低い剛性を環状凸部１１ａ（ １２ａ）と環状凹溝１１ｂ（１２ｂ）による補強リブで強化することができ、ス ペーサエキスパンダ１３の耳部１４、１５による斜面押し上げ、押し下げ力で円 周方向に波状のうねりや局部的な変形が生じるのを抑えることができる。即ち、 リング溝２１に対してサイドレール１１、１２の各側面が全周で確実に接触する ことにより、オイルの流出を抑制できる。

【００１３】 図３は、従来例及び本考案による実施例のオイルコントロールリング１、１０ ０をそれぞれ実機エンジンに装着したオイル消費の比較を示している。図中斜線 を施した棒グラフは従来例のオイル消費を表している。図から明らかなように、 本考案による実施例のオイルコントロールリング１０の場合、従来例に比較して オイル消費量が大巾に改善されている。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように、ピストン短小化による板厚薄型化の傾向で、サイドレー ルに補強リブを設けることによって剛性が高くなり、スペーサエキスパンダの押 し付け力による変形、エンジン運転中にピストンから受ける衝撃や振動によるう ねりの発生が抑止される。その結果、所要のオイルシール性を確保する機能を十 分に果たし、エンジンのオイル消費量低減によってエンジン運転コストの低減や 省エネルギ効果に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案による実施例の鋼製組合せオイルコン
トロールリングを装着した状態の断面図

【図２】 実施例の鋼製組合せオイルコントロールリン
グの運転中の作用態様を示す断面図

【図３】 実施例及び従来例の鋼製組合せオイルコント
ロールリングによるオイル消費量の比較を示すグラフ

【図４】 従来の鋼製組合せオイルコントロールリング
を装着した状態の断面図

【符号の説明】

１０．．鋼製組合せオイルコントロールリング、１１、
１２．．サイドレール、１１ａ（１２ａ）．．環状凸
部、１１ｂ（１２ｂ）．．環状凹溝、１３．．スペーサ
エキスパンダ、１４、１５．．．スペーサエキスパンダ
の耳部、２１．．ピストンリング溝、３０．．シリンダ
壁面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】サイドレールの円周方向側面に補強リブを
   設けたことを特徴とする鋼製組合せオイルコントロール
   リング。