JPH0450554A - 組合せオイルリング用サイドレール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関に使用される組合せオイルリングのサ
イドレールに関するものである。

［従来の技術］ 組合せオイルリングは１本又は２本のサイドレールとス
ペーサエキスパンダからなり第７図に示すように、従来
のサイドレール１１”、１２′の断面形状は長方形に近
く、厚さは一様であった。サイドレール１１′、１２′
はスペーサエキスパンダによってオイルリング溝３３の
側面３１．３２とシリンダ４゜内周面４１．４１に圧接
される。第８図に鎖線で示すように、サイドレール１１
′は内周側の接点Ａを中心に外周側は動くことが可能で
ある０通常エンジンに使用されるピストンリングは圧力
リング２本とオイルリング１本から成る３本リング構成
である。ピストンのオイルリングｌｌ３３に装着された
組合せオイルリング１０”はシリンダ内周面４１と上下
サイドレール１１′、１２′との接触面の間でオイルリ
ング自身の張力により摩擦力を発生する。その摩擦力に
より、ピストン上昇時は、上サイドレール１１′カオイ
ルリング構上面３１から離れ、ピストン下降時は下サイ
ドレール１２′がオイルリング溝下面３２から離れる。

この時、オイルリングはいわゆる逆止弁作用をするから
、潤滑油消費量が増大することはない。

第８図に示すように、ピストン往復中、サイドレール１
１′を部分回動させる主なモーメントは、重心ｇに作用
する慣性力ｉによる慣性力によるモーメントと当り面に
作用する摩擦力Ｆによる摩擦力によるモーメントである
。摩擦力は常にオイルリングの逆止弁作用に利する方向
に作用し、慣性力は上昇行程と下降行程の前半はオイル
リングの逆止弁作用に利する方向に作用するが、後半は
逆に作用する。接点Ａから重心ｇまでの距離を文、当り
面までの距離をＤとすると、慣性力によるモーメントは
１ＸＪ１、摩擦力によるモーメントはＦ×Ｄである場合
、低速回転時はｉ　Ｘ　ｌ　＜　Ｆ　Ｘ　Ｄであるから
、サイドレールの部分回動は主として摩擦力によるモー
メントに支配される。したがって、低速回転におけるオ
イルリングの逆止弁作用は良好であり、潤滑油消費量増
大の問題は生じない。また、特異な場合として圧力リン
グ１本、オイルリング１本による２本リング構成の場合
顕著となるが、圧力リングから漏れたブローバイガスが
直接上サイドレールにガス圧力として働き、エンジン作
用行程中、ピストンは下降しているが上サイドレールは
ガス圧力により押し下げられオイルリング付近のオイル
がブローバイガスによりクランク室へ吹き下げられ、潤
滑油消費量低減効果が得られる。

［発明が解決しようとする課題］ サイドレールに作用する慣性力はエンジン回転数の２乗
に比例して増大するから、高速回転になると慣性力は著
しく大きくなる。その結果、上サイドレール内周側接点
Ａ点回りの慣性力によるモーメント１ＸＪ１が摩擦力に
よるモーメントＦＸＤよりも大きくなり、ｗＩＪ７図に
鎖線で示すように、ピストン上昇行程中上サイドレール
をオイルリング溝側面に押付け、オイルリングの逆止弁
作用のみならず、ブローバイガスの吹下げによる潤滑油
消費量低減効果も妨害するから、潤滑油消費量が大幅に
増加する。

本発明はこの問題を解決するためになされたものであり
、その目的とするところは、高速回転においても潤滑油
消費量が増大しない組合せオイルリングのサイドレール
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明が採用する手段は、サ
イドレールの断面形状において外周側厚さを内周側厚さ
よりも薄くしたことにある。

外周側厚さが内周側厚さよりも薄くなる形状はどのよう
なものでもよい０例えば、厚さを内周側から外周側にか
けて連続直線的に減少しても、連続曲線的に減少しても
、不連続段状に減少してもよい。

［作用］ 本考案のサイドレールは外周側厚さが内周側厚さよりも
薄い断面形状であるから、従来の厚さが−様な同径のサ
イドレールに比べると、重量が減少し、重心は内周側に
寄る。その結果、ピストン往復によって生ずるサイドレ
ール内周側接点回りノ慣性力によるモーメントが摩擦力
によるモーメントを越える回転数は従来のものに比べる
と大幅に高くなるから、かなりの高速域においても、サ
イドレールの部分回動は摩擦力によるモーメントに支配
され、それに伴いオイルリングの逆止弁作用も保持され
る。又、圧力リング合口部から入り込んだブローバイガ
スもサイドレールの慣性力によるモーメントに妨害され
ずに、オイルリング付近の潤滑油をクランク室へ吹下げ
、潤滑油消費量を低減できる。

［実施例］ 本発明のサイドレールを図面に示す実施例に基づいて説
明する。

第１図は２本の上下サイドレール１１．１２とスペーサ
エキスパンダ２０を組合せたオイルリングｌＯであり、
ピストン３０のオイルリング溝３３に装着される。サイ
ドレール１０の上下面は断面において内周側から外周側
へ直線的に減少する。サイドレール１１の上下面と内外
周面が交差する部分には丸味が付けられ−この部分がス
ペーサエキスパンダ２０によってオイルリング溝３３の
上下面３１．３２に接する接点Ａとなる。第２図に鎖線
で示すように、サイドレール１１．１２はＡ点を中心に
部分回動可能であり、実線の位置すなわち下面又は上面
がスペーサエキスパンダ２０に接している。

第２図に示すように、エンジンが回転してピストンが往
復すると、サイドレール１１の断面において外周端には
摩擦力Ｆが、重心Ｇには慣性力Ｉが軸方向に作用し、接
点Ａを中心にサイドレー１１を部分回動させるモーメン
トが生ずる。接点Ａから重心Ｇまでの距離をＬ、当り面
までの距離をＤとすると、慣性力モーメントはＩＸＬ、
摩擦力モーメントはＦＸＤである。サイドレール１１は
第８図のサイドレール１１′と同径、同材質であり、幅
寸法、最大寸法も同一である。しかし、断面形状の相違
により、重量が小さくなるため、Ｉ　＜　ｉとなり、又
、重心Ｇは接点Ａに近づくから、Ｌ＜４１である。その
結果、ＩＸＬ＜＜ｉＸ文となり、サイドレール１１の慣
性カモ−メン）ＩＸＬが摩擦カモ−メン）、Ｆ　Ｘ　Ｄ
を越える回転数は従来のサイドレール１１′に比べると
大幅に高くなる。これは、サイドレール１１の部分回動
が高速域においても摩擦力に支配されること、すなわち
、オイルリングの逆止弁作用による潤滑油制御が有効に
機能することを意味する。

爆発行程時、圧力リング合口部から入り込んだブローバ
イガスは小さくなった慣性力によるモーメントには影響
されずに、サイドレール１１をスペーサエキスパンダ２
０に押圧し、オイルリング付近の潤滑油をクランク室へ
吹下げて潤滑油消費量を低減する。

本発明のサイドレールの断面形状は第１図のものに限定
する必要はなく、第３図に示すように、サイドレール１
１を段差のある平行な内周側上下面と外周側上下面から
形成し、外周側上下面の厚さを内周側上下面の厚さより
も薄くしてもよい。

又、第４図に示すように、サイドレール１１の上面を平
坦とし、下面を段差のある平行な二面から形成し、外周
側の厚さは内周側よりも薄くしてもよい、さらに第５図
に示すように、サイドレール１１の上面を折面状に、下
変を段差のある二面に形成し、薄い外周側の上下面を厚
い内周側の上下面に対して傾斜させてもよい。

本発明のサイドレールは第６図に示すように、サイドレ
ール１１とスペーサエキスパンダ２ｏをそれぞれ１本づ
つ組合せた２ピースオイルリング１０にも使用すること
ができることはいうまでもない。

［発明の効果］ 本発明のサイドレールは、外周側が内周側よりも薄い断
面形状を有するので、従来の厚さが−様なサイドレール
に比べた場合、重量は小さく、重心は内周側接点に近く
なるから、オイルリングの逆止弁作用を妨げるサイドレ
ール内周側接点回りの慣性力によるモーメントは大幅に
小さくなる。

その結果、高速域においても、オイルリングの逆上弁作
用及びブローバイガスの潤滑油吹下げ作用は保持される
から、高速域における潤滑油消費量の増大を防止するこ
とができるという優れた効果を奏する。

図、 第３図ないし第５図は他の実施例の横断面図、 第６図は別の実施例を備えた２ピースオイルリングの第
１図に相当する図、 第７図及び８図は従来のサイドレールを備えた３ピース
オイルリングの第１図及び第２図に相当する図、 図において、符号１０はオイルリング、１１はサイドレ
ール、２０はスペーサエキスパンダ、３ｏはピストンを
それぞれ示す。

出願人　日本ピストンリング株式会社

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のサイドレールな備えた３ピ
ースオイルリングが装着されたピストンの要部縦断面図
、 第２図はサイドレールに対する作用力を示す第１ 図 第２ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）少なくとも１本のサイドレールとスペーサエキスパ
   ンダとからなる組合せオイルリングにおいて、前記サイ
   ドレールの外周側厚さを内周側厚さよりも薄く形成した
   ことを特徴とする組合せオイルリング用サイドレール。