JPH0571538U - 組合せオイルリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】上下サイドレールが相互に干渉することがな
く、シリンダー内周面に著しい凸凹が生じている場合で
あっても上下それぞれのサイドレールが適切な潤滑油の
掻き落としをなし得る組合せオイルリングの提供。 【構成】第１のスペーサーエキスパンダ１と、これによ
って円周方向外方に付勢された第１のサイドレールと、
該第１のスペーサーエキスパンダ２から独立した第２の
スペーサーエキスパンダと、これによって円周方向外方
に付勢された第２のサイドレール４からなる組合せオイ
ルリングであり、第１及び第２のサイドレールそれぞれ
独立してシリンダー内周壁に追従し得るものである。 【効果】上下サイドレールが相互に干渉することがな
く、シリンダー内周面に著しい凸凹が生じている場合で
あっても上下それぞれのサイドレールが適切な潤滑油の
掻き落としをなし得る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関に使用されるオイルリングに関するものであり、更に詳し くは、複数枚のサイドレールを使用した組合せオイルリングに関するものである 。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関用ピストンリングは通常燃焼室の気密性を確保するための圧力リング とシリンダーの内周面に付着したエンジンオイル等の潤滑油を掻き落としてクラ ンク室側へ回収するためのオイルリングとから構成されている。このオイルリン グによる潤滑油の掻き落としが不十分であると内燃機関の爆発工程時にシリンダ ー内周面に潤滑油が残存し、この潤滑油が燃料と共に燃焼して無駄に消費される こととなる。このため、オイルリングには潤滑油を十分に掻き落とす性能が求め られる。

【０００３】 上記要請より、図５に示すようないわゆる３ピース構成の組合せオイルリング が提案されている。この組合せオイルリングは１本のスペーサーエキスパンダ１ ０２とその上下に配された２本のサイドレール１０１、１０１からなりピストン Ｐに環状に穿設されたリング溝１０３内に図５に示すように装着されるものであ る。従って、各サイドレール１０１、１０１はシリンダーＣの内周面及びリング 溝１０３の上下面に対して一定の張力をもって当接することとなる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したような３ピース構成の組合せオイルリングでは２本の サイドレールが同一のスペーサーエキスパンダによって張力を伝達されリング溝 内に配置されている。このためサイドレールがその中間に位置するスペーサーエ キスパンダを介して相互に干渉し合うこととなる。即ち、シリンダー内壁面に著 しい凸凹が生じている場合やピストンが激しく首振り運動を起こした場合に、一 方のサイドレールが他方のサイドレールの動きに影響され、影響を受けた側のサ イドレールのシリンダー内壁面への追従性が阻害される。この結果、サイドレー ルのシリンダー内壁への当接する際の張力が低下したり、サイドレールとシリン ダー内周面の当接が解かれたりして潤滑油を掻き落とす性能が低下するという問 題が起こっていた。

【０００５】 また、複数枚のオイルリング（サイドレール）を採用する場合には上側のオイ ルリング（サイドレール）のシリンダー内周壁に対する面圧が下側のオイルリン グ（サイドレール）のそれに比して低いことが好ましいことを見出した。これは 以下の理由による。即ち、爆発工程時にはピストンが下方向に押し下げられるが 、この際、シリンダー内周壁に付着している潤滑油の大部分は下側のオイルリン グ（サイドレール）によって掻き落とされ、シリンダー内周壁には薄い比較的薄 い潤滑油の皮膜が残存する。このような比較的薄い潤滑油の皮膜の上を下側サイ ドレールの張力と同等若しくはそれ以上の張力を有する上側サイドレールが通過 するとスカッフィングが発生しピストンリングに悪影響が及ぼされるからである 。

【０００６】 しかしながら、従来の３ピース構成の組合せオイルリングでは、上述したよう に２本のサイドレールを同一のスペーサーエキスパンダにより半径方向外周に付 勢させているため、上側のサイドレールには低い張力を、下側のサイドレールに は高い張力をというように、上下のサイドレールにそれぞれ異なった張力を与え るようなことがなされていなかった。

【０００７】 本考案は上記問題点に鑑みなされたものであって、上下のサイドレールが相互 間で干渉を起こすことの無い組合せオイルリングを提供することを目的としてい る。

【０００８】 更に、本考案はシリンダー内周壁に著しい凸凹が生じていたり、ピストンが首 振り運動をした場合であっても上下のサイドレールが独立して動き、油掻き機能 が低下することが無い組合せオイルリングを提供することを目的とする。

【０００９】 又、更に本考案は上下のサイドレールにそれぞれ異なった張力を与えることが 可能な組合せオイルリングを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案はリング溝内に配設された第１のスペーサー エキスパンダと、該第１のスペーサーエキスパンダによって半径方向外周に付勢 される第１のサイドレールと、上記第１のスペーサーエキスパンダと分離して上 記リング溝内に配設された第２のスペーサーエキスパンダと、該第２のスペーサ ーエキスパンダによって半径方向外周に付勢される第２のサイドレールとの４ピ ースからのみ構成されることを特徴とする組合せオイルリングを提供するもので ある。

【００１１】

【作用】

上記の組合せオイルリングによれば上側サイドレールを支持する上側スペーサ ーエキスパンダと下側サイドレールを支持する下側スペーサーエキスパンダが別 体としてに形成されいるので、一方のサイドレールの動きが他方のサイドレール に影響を与えにくく、一方のサイドレールが激しく運動している場合であっても 、他方は所定の位置に支持され、所望の張力を維持しつつシリンダー内周壁に接 触し得る。

【００１２】 更に、上下のサイドレールがそれぞれ別のスペーサーエキスパンダによって円 周方向外方に付勢される構成であるため、上下サイドレールをそれぞれ独立した 張力でシリンダー内周壁に当接させることが可能である。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の第１の実施例を図１乃至図３を参照しつつ詳細に説明する。図 １は第１実施例の組合せオイルリング１０をピストンＰに穿設されたリング溝５ 内に装着した状態を示す概略断面図、図２はオイルリング１０のスペーサーエキ スパンダ１、２の平面図、図３はオイルリング１０の部分斜視図である。

【００１４】 本実施例の組合せオイルリングは１本の圧力リングとともに２本構成のピスト ンリングを構成するために最適なものである。このような２本構成のピストンリ ングは内燃機関の軽量化等の要請により採用されるものであり、オイルリングに は十分な潤滑油の掻き落とし性能が要求されるものである。尚、本明細書におい て、「上側」とは内燃機関の燃焼室方向を、「下側」とはクランクシャフト方向 を指称するものとする。

【００１５】 本実施例の組合せオイルリング１０はそれぞれ略同一の形状を有する上側スペ ーサーエキスパンダ１及び下側スペーサーエキスパンダ２と上側サイドレール３ 及び下側サイドレール４より構成される４ピース構成の組合せオイルリングであ る。図１及び図３に示すように上側スペーサーエキスパンダ１は第１の突起部１ ａと第２の突起部１ｂを有する断面略コ字状の環状部材である。更に、図２の平 面図及び図３の斜視図に示されるように内周側及び外周側から交互に切り込み部 が形成されている。組合せオイルリング１０がシリンダーＣの内周壁に組み込ま れることによって、上側スペーサーエキスパンダ１には上下方向及び円周方向の それぞれの方向に対しての弾性が付与されることとなる。この上側スペーサーエ キスパンダ１は上記第１及び第２の突起部１ａ、１ｂが上側を向くようにして配 置されるものである。

【００１６】 上側サイドレール３はシリンダーＣの内周面に付着したエンジンオイル等の潤 滑油を掻き落とす作用を有するものであり、所定の厚さ及び幅を有した環状部材 である。図１及び図３に示されるように、上側サイドレール３の内周部は上記上 側サイドレール１の第１の突起部１ａに接触し、上側サイドレール３の下側面は 上記上側サイドレール１の第２の突起部１ｂの上側面に支持されている。

【００１７】 上述したように上側スペーサーエキスパンダ１は上下方向及び円周方向に対し て弾性を有しているため、上側サイドレール３はその内周部と上側スペーサーエ キスパンダ１の第１の突起部１ａの接触により、サイドレールの円周方向外方（ シリンダーＣの内周面方向）に付勢される。その結果、上側サイドレール３は一 定の面圧でシリンダーＣの内周壁に押し付けられることとなる。このため、上記 の上側サイドレール３の内周部と上側スペーサーエキスパンダ１の第１の突起部 １ａとの接触の状態を変化させることにより、上側サイドレール３のシリンダー Ｃの内周面に対する当接する際の面圧を変化させることが可能となるものである 。

【００１８】 下側スペーサーエキスパンダ２は上述した上側スペーサーエキスパンダ１とほ ぼ同一の形状を有し、上側スペーサーエキスパンダ２と同様に上下方向及び円周 方向に弾性を有するものである。上記の上側スペーサーエキスパンダ１は両突起 部１ａ、１ｂが上側を向くように配置されているが、下側スペーサーエキスパン ダ２はこれと逆方向、即ち、第１の突起部２ａ及び第２の突起部２ｂが下側方向 を向くように配置される。

【００１９】 下側サイドレール４は上述した上側サイドレール３と同様、潤滑油を掻き落と す作用を有するものであり、上側サイドレール３とほぼ同一の形状を有する環状 部材である。この下側サイドレール４はその内周部が下側サイドレール２の第１ の突起部２ａに、その上側面が下側サイドレール２の第２の突起部２ｂにそれぞ れ接触するように配置される。

【００２０】 上述した上側サイドレール３の場合と同様に、下側サイドレール４も下側スペ ーサーエキスパンダ２によりシリンダーＣの内周壁方向に付勢され、所望の面圧 で該内周壁に当接させることが可能となる。

【００２１】 上記の上側及び下側スペーサーエキスパンダ１、２はそれぞれの突起部１ａ、 １ｂ、２ａ、２ｂに上側及び下側サイドレール３、４を接触させつつ、図３に示 すような背中合せの状態に配置される。更に、この状態を維持しつつ組合せオイ ルリングとしてピストンＰに穿設されたリング溝５内に装着されるものである。 この本考案の組合せオイルリング１０がリング溝５内に装着された際には、上側 及び下側サイドレール３、４の外周部は図１に示すようにシリンダーＣの内周壁 に接触する。この時の各サイドレール３、４の外周部のシリンダーＣ内周壁への 接触面圧は各サイドレール３、４の内周部とこれに対応する各スペーサーエキス パンダ１、２の第１の突起部１ａ、２ａとの間の接触状態を変化させることによ って独立的に変化させることができる。本実施例では、上側サイドレール３のシ リンダーＣの内周壁へ接触する面圧が下側サイドレール４がシリンダーＣ内周壁 へ接触する際の面圧より低くなるようにそれぞれの接触状態が調整されている。 このように面圧を設定することによりスカッフイング防止の効果が得られる。

【００２２】 次に図４に従って、本考案の第２の実施例について説明する。本実施例は上記 の第１の実施例同様に略同一形状を有する上側及び下側スペーサーエキスパンダ １１、１２と上側及び下側サイドレール１３、１４より構成される４ピース構成 の組合せオイルリングである。更に、第１の実施例同様に２枚構成のピストンリ ング用のオイルリングとして使用されるものである。上下スペーサーエキスパン ダ１１、１２及びサイドレール１３、１４の形状はそれぞれ第１の実施例の上下 スペーサーエキスパンダ１、２及び上下サイドレール３、４と同一である。更に 、第１の実施例同様に、各スペーサーエキスパンダ１１、１２はそれぞれ二つの 突起部を有し、これら突起部によって上側若しくは下側サイドレール１３、１４ を支持すると共に、円周方向外周に付勢している。

【００２３】 本実施例が第１の実施例と異なる点は上側及び下側スペーサーエキスパンダ１ １、１２がそれぞれ上側及び下側のサイドレール１３、１４を支持しつつ、並列 的にリング溝１５の中に配置されている点にある。即ち、上下スペーサーエキス パンダ１１、１２の突起部が同一方向を向くように配置した点である。本実施例 のような構成の組合わせオイルリングにおいても各サイドレール１３、１４がシ リンダーＣの内周壁へ接触する際の張力をそれぞれ独自に調節することが可能で ある。本実施例でもスカフィング防止のため、上側サイドレール１３がシリンダ ー内周壁への接触する際の面圧を下側サイドレール１４のそれよりも低く設定し ている。

【００２４】 上記第１及び第２実施例は本考案の組合せオイルリングを２枚構成のピストン リング用のオイルリングとして使用する場合に付いて述べたものであるが、本考 案はこれに限定されるものではなく３枚構成のピストンリングのオイルリングと して使用しても良い。

【００２５】 面圧の調整については各スペーサーエキスパンダの張力を調整するか、スペー サーエキスパンダの第１の突起部とサイドレールの接触角度を調整することによ って可能となる。

【００２６】 更に、本考案は上記実施例に限定されることなく、本考案の趣旨を逸脱しない 範囲においての種々の変更が可能なものである。

【００２７】

【考案の効果】

以上、上述したように本考案によれば上側及び下側それぞれのサイドレールが それぞれ独立したスペーサーエキスパンダによって支持され更にはシリンダー内 周壁に付勢されている。このためサイドレールが相互に干渉することなく、それ ぞれが完全に独立した動きをすることとなる。この結果、例えばシリンダー内周 壁に著しい凸凹が生じている場合やピストンが首振り運動をした場合であっても 、それぞれのサイドレールが独立してシリンダー内周面に追従し、各サイドレー ルは適切な面圧でシリンダー内周壁上を摺動する。このため常に所望量の潤滑油 等を掻き落とすことが可能となるものである。

【００２８】 また、上下のサイドレールがシリンダー内周壁へ接触する際の面圧をそれぞれ 独立して設定することができるため、使用条件に合わせた面圧を選択することが 可能となるものである。

【００２９】 更に、上記実施例のように２枚構成のピストンリング用のオイルリングとして 使用した場合には、軽量化にも貢献しうることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の組合せオイルリングを
リング溝に装着した状態を示す縦断面図。

【図２】本考案の第１の実施例の組合せオイルリングに
使用されるスペーサーエキスパンダの一部分を示す平面
図。

【図３】本考案の第１の実施例の組合せオイルリングの
一部を示した斜視図。

【図４】本考案の第２の実施例の組合せオイルリングを
リング溝に装着した状態を示す縦断面図。

【図５】従来例の組合せオイルリングをリング溝に装着
した状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 上側のスペーサーエキスパンダ ２ 下側のスペーサーエキスパンダ ３ 上側のサイドレール ４ 下側のサイドレール ５ リング溝 Ｐ ピストン Ｃ シリンダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 高橋明 埼玉県与野市本町西五丁目２番６号日本ピ ストンリング株式会社与野工場内 (72)考案者 石原勝志 埼玉県与野市本町西五丁目２番６号日本ピ ストンリング株式会社与野工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング溝内に配設された第１のスペーサ
   ーエキスパンダと、該第１のスペーサーエキスパンダに
   よって半径方向外周に付勢される第１のサイドレール
   と、上記第１のスペーサーエキスパンダと分離して上記
   リング溝内に配設された第２のスペーサーエキスパンダ
   と、該第２のスペーサーエキスパンダによって半径方向
   外周に付勢される第２のサイドレールとの４ピースから
   のみ構成されることを特徴とする組合せオイルリング。