JPH0517267U - 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】 追従性への対応としてサイドレールの厚さを
薄形にしても、オイルリングの安定性が損なわれず、オ
イル消費の低減という初期の目的が達成できる鋼製組合
せオイルコントロールリングを提供する。 【構成】 ピストンリング溝２１に装着された環状スペ
ーサエキスパンダ１３の内周側上下に耳部１４、１５が
設けられ、スペースエキスパンダ１３の上下に一対の環
状サイドレール１１、１２が配置されて、各サイドレー
ル１１、１２の内周面をスペースエキスパンダ１３の耳
部１４、１５に内側から当接させかつ外周面をシリンダ
壁に摺接させる構造において、上側サイドレール１１の
径方向の厚さＴ₁を下側サイドレール１２の厚さＴ₂より
も小さくすると共に、上側耳部１４、１５の径方向の幅
Ｂ₁を下側耳部の幅Ｂ₂よりも大きくして、上下のサイド
レール１１、１２を含むシリンダ壁３０から耳部１４、
１５までの組立長さを同一にしたものである。

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】

複数のピストンリング溝には、上から順に圧力リング及びオイルコントロール リングが装着される。オイルコントロールリングの代表例に、上下のサイドレー ルとスペーサエキスパンダとの組合せによるオイルリングがある。上下のサイド レールは薄板を環状に成形してその両端に合い口部が設けられている。スペーサ エキスパンダは上下のサイドレール間に位置し、環状の径方向又は周方向に波形 が形成してあってばねのごとき弾性を有する部材である。 上下のサイドレールは、これらの内周面でスペーサエキスパンダの耳部が接触 して、スペースエキスパンダのばね力を受けることで、常にラジアル方向の外方 へ拡張する作用を受ける。この拡張力によってサイドレールは外周面をシリンダ 壁面に対し押圧接触する。即ち、上下のサイドレールは、スペーサエキスパンダ の弾性張力を外周側と側面側に分散させてそれぞれの部位のシールを確保する部 材である。 また、このようなサイドレールのシール機能によってオイル消費を低減させる ためには、サイドレールがシリンダ壁に好適に追従することが要求される。追従 性への対応として従来よりサイドレールの厚さを小さくして薄くしたり、オイル リング全体の張力を高める工夫がなされている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、シリンダ壁への追従性を高める目的で、サイドレールの厚さを 薄形にすると、ピストンリング溝面への座りが悪化し、オイルリング自体の姿勢 が不安定となる。特に、ピストンの下面に臨む側では、面取り、Ｆカット、鋳抜 き、そしてプロフィール等の関係で外径が小さくなり、オイルリングの座りが好 ましくない状態になるという不具合がある。 従って、本考案の目的は、追従性への対応としてサイドレールの厚さを薄形に しも、オイルリングの安定性が損なわれず、オイル消費の低減という初期の目的 が達成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】

本考案の鋼製組合せオイルコントロールリングは、ピストンリング溝に装着さ れた環状スペーサエキスパンダの内周側上下に耳部が設けられ、スペースエキス パンダの上下に一対の環状サイドレールが配置されて、各サイドレールの内周面 をスペースエキスパンダの耳部に内側から当接させかつ外周面をシリンダ壁に摺 接させる構造において、上側サイドレールの径方向の厚さＴ₁を下側サイドレー ルの厚さＴ₂よりも小さくすると共に、上側耳部の径方向の幅Ｂ₁を下側耳部の幅 Ｂ₂よりも大きくして、上下のサイドレールを含むシリンダ壁から耳部までの組 立長さを同一にしたものである。

【０００５】

【作用】

上側のサイドレールは厚さＴ₁が薄くしてあるため、機械的剛性でいう断面二 次モーメントを下げることができ、シリンダ壁への追従性が高まる。一方、下側 のサイドレールの、上側サイドレールよりも厚さＴ₂が厚くしてあるので、ピス トンリング溝の下面に対する着座（の面積）が十分であり、オイルコントロール の姿勢が安定する。その結果、オイル消費が低減する。

【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を例えば４サイクルガソリン エンジン用ピストン２０のリング溝２１に装着した例を示す。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間にはスペーサエキスパンダ１３が設けられる。サイドレール１１、１２は 環状に成形されてこの両端に合い口部が形成される。また、スペーサエキスパン ダ１３の全体も環状であって、その内周面側で合い口部両端の上下にそれぞれ耳 部１４、１５を突出させている。耳部１４、１５はそれぞれ上下のサイドレール １１、１２の内周側に接触部１１ａ、１２ａで接触し、サイドレール１１、１２ の外周側をシリンダ壁３０に接触さすべく押圧している。

【０００７】 サイドレール１１、１２は、スペーサエキスパンダ１３の張力を外周側と側面 側に分散させてそれぞれの部位のシールを確保する部材である。ピストンリング 溝２１内でいう上下のサイドレール１１、１２は、上側のサイドレール１１の厚 さＴ₁が下側のサイドレール１２の厚さＴ₂よりも小さく、Ｔ₁＜Ｔ₂の寸法関係に してあり、それぞれの外周面がシリンダ壁３０に摺接している。

【０００８】 一方、スペーサエキスパンダ１３の上下の耳部１４、１５においては、上側の 耳部１４の耳巾Ｂ₁が下側の耳部１５の耳巾Ｂ₂よりも大きく、Ｂ₁＞Ｂ₂である。 この場合、上側のサイドレール１１の厚さＴ₁と耳部１４の耳巾Ｂ₁との和と、下 側のサイドレール１２の厚さＴ₂と耳部１５の耳巾Ｂ₂との和とは等しく、シリン ダ壁３０を基点にした組立寸法が同等長さであり、Ｔ₁＋Ｂ₁＝Ｔ₂＋Ｂ₂の寸法関 係にある。

【０００９】 以上のような構成とすることによって、実施例の鋼製組合せオイルコントロー ルリング１０は次の作用が得られる。 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。サイドレール１１、１２がリング溝２１の上下面２１ａ、２ １ｂ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。

【００１０】 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３０に押圧される。上側のサイドレール１１は環状の径方向でい う厚さＴ₁が薄くしてあるため、機械的剛性でいう断面二次モーメントを下げる ことができる。その結果、シリンダ壁３０への追従性が高まる。一方、下側のサ イドレール１２の場合、厚さＴ₂が厚くしてあるので、ピストンリング溝２１の 下面２１ｂに対する着座（の面積）率を６０％以上になるよう設定すると、オイ ルコントロール１０全体の姿勢が安定する。その結果、オイル消費が低減する。

【００１１】 また、図２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 ０をそれぞれ実機エンジンに装着したオイル消費率（％）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率を表し、本考案及び従来例の 場合、いずれも高速及び高負荷運転時の場合、サイクリック運転条件の場合 とが示されている。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率が大巾に改善されてい る。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案による鋼製組合せオイルコントロールリングは、 上側のサイドレールの厚さを下側のサイドレールよりも小さく薄形としたので、 上側のサイドレールの追従性が向上し、下側のサイドレールはリング溝での安定 性が確保される。その結果、オイル消費量を低減させる効果がある。

【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
トロールリングをピストンリング溝に装着した状態の組
立断面図。

【図２】 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。

【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、１３．．スペーサエキスパン
ダ、１４、１５．．耳部、２１．．ピストンリング溝、
３０．．シリンダ壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンリング溝に装着された環状スペ
   ーサエキスパンダの内周側上下に耳部が設けられ、スペ
   ースエキスパンダの上下に一対の環状サイドレールが配
   置されて、各サイドレールの内周面をスペースエキスパ
   ンダの耳部に内側から当接させかつ外周面をシリンダ壁
   に摺接させる鋼製組合せオイルコントロールリングにお
   いて、 上側サイドレールの径方向の厚さＴ₁を下側サイドレー
   ルの厚さＴ₂よりも小さくすると共に、上側耳部の径方
   向の幅Ｂ₁を下側耳部の幅Ｂ₂よりも大きくして、上下の
   サイドレールを含むシリンダ壁から耳部までの組立長さ
   を同一にし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。