JPH0521651Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は組合せオイルリングを構成するサイド
レールの改良に関する。

［従来技術］ 内燃機関のピストンのオイルリング溝の異常摩
耗は、内燃機関の作動中にピストンのオイルリン
グ溝内における組合せオイルリング、特にサイド
レールの回転運動が停止したときに発生すること
が多かつた。従来、第８図に示すように、サイド
レール１０の合口部Ａ，A′は内周側と外周側の
コーナが共に直角でバリが残らないように仕上げ
られるが、バリが残ると異常摩耗を起すから、サ
イドレールの回転運動停止の原因は、これまで指
摘されていたサイドレールとスペーサエキスパン
ダの表面仕上げ不良とピストンのオイルリング溝
内面の仕上げ不良の外に、サイドレールの合口部
の形状等にもあると考えられる。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案はピストンのリング溝内において組合せ
オイルリング、特にサイドレールが回転運動を停
止することにより生ずる問題点を解決することを
目的とするものである。その主たる問題点は、ピ
ストンのリング溝の異常摩耗であるが、その他の
問題点としては、サイドレールがスペーサエキス
パンダと同一個所で接触するために生ずるサイド
レールの偏摩耗と、上下のサイドレールの合口部
が重合ないし接近した状態で停止するために生ず
るオイル上りが挙げられる。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本考案の特徴とする
手段は、第２図に示すように、サイドレール１０
の合口部Ａの内周側エツジに面取り部Ｂを施し、
その面取部の両端Ｃ，C′をだれ（丸味を帯び）さ
せたことにある。面取り部Ｂの半径方向の長さ
は、サイドレールがピストンスラツプ時に面取り
部Ｂがピストンのリング溝の外側に露出しない程
度とし、面取り部Ｂの周方向の長さは、同じくサ
イドレールがピストンのリング溝に嵌装されシリ
ンダ内に挿入された時のサイドレールセツトギヤ
ツプと相対する二つの面取り部Ｂの周方向の長さ
の和Ｄ（第３図）がスペーサエキスパンダのパツ
ト長の3/4〜2/3の範囲に入るようにすることが望
ましい。例えば、ボア径86mmの場合、面取り部Ｂ
の半径方向の長さは1.2mm、周方向の長さは0.6mm
程度にする。

［作用］ サイドレールの合口部内周側端面が角張つたエ
ツジであると、スペーサエキスパンダのパツト端
部がエツジに当接してサイドレールの回転を阻止
しようとするから、サイドレールの回転に対する
パツト端部の摩擦抵抗は著しく大きくなる。これ
を防止するため、本考案はサイドレール１０の合
口部Ａの内周側のエツジを切除して斜面状の面取
り部Ｂを設け、さらにその面取り部Ｂの両端Ｃ，
C′に丸味をつけたから、パツト端部はサイドレー
ルの合口部内周側端面に当接することなく、面取
り部Ｂと滑らかに摺動接触する。その結果、サイ
ドレールの回転に対するパツト端部の摩擦抵抗は
大幅に減少する。

又、サイドレール合口部内周側のエツジにスペ
ーサエキスパンダのパツト端部が直接当たると、
サイドレールが張りシリンダ内面及びピストンリ
ング溝方向に対する張力が増加して、その分、摩
擦抵抗も増大するが、本考案のサイドレールは合
口部内周側エツジは切除されているから、パツト
端部がサイドレール合口部内周側端面に当たり、
それによつてサイドレールが張つて摩擦抵抗が増
大することは未然に防止される。

このように、サイドレールがパツト端部によつ
て回転を阻止されることはなくなるから、サイド
レールの回転停止によるピストンリング溝の異常
摩擦も防止される。

面取り部Ｂの半径方向の長さを、ピストンスラ
ツプ時においても面取り部Ｂがピストンリング溝
の外側に露出しない程度に設定することは、サイ
ドレール合口部Ａがピストンとシリンダの間に生
じ得る最大隙間にあるときも、面取り部Ｂがリン
グ溝から露出しないようにすることである。この
ように設定する理由は、面取り部がリング溝から
露出すると、合口部のオイル通路の断面積が増大
してオイル消費量が増加するからである。最大隙
間はシリンダ内径とピストンスカート外径の差
に、ピストンスカート半径とピストンリング溝ラ
ンド半径の差を加えたものであるから、面取り部
Ｂの半径方向長さはサイドレール半径方向長さに
ピストンスカート半径とピストンリング溝ランド
半径を加え、それからシリンダ内径を引いた長さ
より短いものとなる。

サイドレール１０の両側の合口部Ａの面取り部
Ｂが形成するＶ形の斜面にパツト部がくさび状に
入ると、サイドレールの相対回転運動を停止させ
るおそれがある。これを確実に防止するため、合
口部間隙とその両側の面取り部の周方向長さＤ
（第３図）の上限はパツト部周方向長さＬ（第４
図）の3/4とする。しかし、この周方向長さＤが
パツト部周方向長さＬに比べて短すぎると、パツ
ト端部と接する面取り部Ｂの斜面が急になり、面
取り部Ｂとパツト端部の間の摩擦抵抗が大きくな
るから、この周方向長さＤの下限はパツト部周方
向長さＬの2/3とする。

［実施例］ 本考案のサイドレールを図面に示す実施例に基
づいて具体的に説明する。

第１図に示すように、サイドレール１０の合口
部Ａ，A′の内周側エツジは取除かれて面取り部
Ｂ，B′が対称に形成される。

第２図に示すように、合口部Ａの面取り部Ｂの
両端コーナＣ，C′は丸味を帯びるようにだれさせ
る。面取り部Ｂの半径方向のに長さについては、
サイドレール１０がピストンに組込まれたピスト
ンスラツプ時に面取り部がピストンのリング溝か
ら露出しない程度に設定され、周方向の長さにつ
いては、第３図に示すように、サイドレール１０
をピストンのリング溝に嵌装しシリンダ内に挿入
したときの合口部Ａ，A′の隙間とその両側の面
取り部Ｂ，B′の周方向の長さの和Ｄが、第４図
に示すスペーサエキスパンダ１２のパツト部１４
の長さＬの3/4〜2/3になるように設定される。例
えば、ボア86mmのエンジンに使用される組合せオ
イルリングの場合、サイドレール１０の半径方向
の厚さは2.65mmであるが、面取り部Ｂの半径方向
の長さは1.2mmに、周方向の長さは0.6mmにそれぞ
れ設定される。

次に、本考案のサイドレールの効果を予測する
ためになされた比較テストについて説明する。外
径85mm、半径方向厚さ2.65mmのサイドレールの合
口部の内周側エツジを面取りしたものを本考案の
実施例とし、面取りしなかつたものを比較例とし
た。面取り部の半径方向長さは1.2mm、周方向長
さは0.6mmであり、その両端は角張らないように
仕上げた。これを上下のサイドレールとしてパツ
ト長2.0mmのスペーサエキスパンダに組合せて組
合せオイルリングとし、スペーサエキスパンダと
サイドレールの間の摩擦係数を測定した。実施例
と比較例のサイドレールはいずれも十分な表面処
理により良好に仕上げられた。測定方法は、第５
図及び第６図に示すように測定機２０のセンター
ピストン２１のリング溝相等部２２に組合せオイ
ルリングを嵌装し、上下のサイドレール１０，１
０′をモータ２６の回転軸と一体回転する把持部
２５で保持し、エンジンシリンダに装着したとき
と同じ状態で上下のサイドレール１０，１０′を
強制的に回転（30rpm）させ、検出板２３に取付
けた歪ゲージ２４を介してスペーサエキスパンダ
１２を停止させるに要する力を測定するものであ
る。測定結果は第７図に示すとおりであり、実施
例の摩擦係数は比較例のものよりも20％程度低い
ことが確かめられた。

実施例としてスペーサエキスパンダとその上下
に配置された二本のサイドレールからなる組合せ
オイルリングを示したが、本考案はスペーサエキ
スパンダとその上に配置された一本のサイドレー
ルからなる組合せオイルリングにも適用しうるこ
とはいうまでもない。

［考案の効果］ 本考案のサイドレールは、内周側のエツジが除
去されているから、スペーサエキスパンダとの摩
擦係数、特にパツト部との摩擦係数が低減し、サ
イドレールは容易に回転する。したがつて、ピス
トンリング溝内におけるサイドレールの回転停止
によつて生ずるリング溝の異常摩耗は未然に防止
される。又、サイドレールはスペーサエキスパン
ダに対しても回転しやすいから、サイドレールと
スペーサエキスパンダの相対回転が停止してサイ
ドレール内周面のスペーサエキスパンダパツト部
と接触する部分のみが偏摩耗することもなくな
る。さらに、サイドレールは回転しやすいため、
ピストンのリング溝内面とのなじみが早く、初期
潤滑油消費が減少する。サイドレール合口部内周
側エツジの面取りにより、合口部内周がスペーサ
エキスパンダパツト部に直接押されて、外周側エ
ツジがシリンダに強く当たることもなくなるか
ら、外周側エツジによるシリンダの損傷や摩耗も
減少するという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のサイドレールの平
面図、第２図は第１図のサイドレールの合口部の
拡大図、第３図はリング溝に嵌装されシリンダ内
に挿入されたときの合口部を示す拡大図、第４図
は第１図のサイドレールと組合せるスペーサエキ
スパンダの部分斜視図、第５図は摩擦係数の測定
機の断面を示す略図、第６図は第５図の測定機の
要部を示す断面図、第７図は摩擦係数の測定結果
を示すグラフ、第８図は従来のサイドレールの合
口部の拡大平面図である。 図において、符号１０はサイドレール、１２は
スペーサエキスパンダ、１４はパツト部、Ａは合
口部、Ｂは面取り部、Ｃ，C′は面取り部の両端を
それぞれ示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ピストンのリング溝に嵌装されるスペーサエ
   キスパンダとサイドレール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合口部
   の内周側エツジを切除して面取り部を設け、前
   記面取り部の半径方向長さを前記組合せオイル
   リングが前記リング溝に嵌装されシリンダ内に
   挿入されたときに外側に露出しない程度に設定
   し、前記面取り部の周方向長さを、同じく前記
   組合せオイルリングが前記リング溝に嵌装され
   シリンダ内に挿入されたときに、前記合口部の
   間隙とその両側の前記面取り部の周方向の長さ
   が前記エキスパンダのパツト長の3/4ないし2/3
   になるように設定したことを特徴とする組合せ
   オイルリングのサイドレール。 ２ 面取り部の両端をだれさせたことを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の組合せ
   オイルリングのサイドレール。