JPH0616765U - 鋼製オイルコントロールリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オイルの掻き落とし性能の低下を防止しかつ
オイル消費量やブローバイ量を低減できる鋼製オイルコ
ントロールリングを提供する。 【構成】 本考案による鋼製オイルコントロールリング
は、合い口を有する環状のリング本体１０と、リング本
体１０の内側面に沿って設けられかつリング本体１０を
径方向に付勢するエキスパンダ４０とを備え、リング本
体１０の合い口の一端側２０から周方向に突出する凸部
２１を設け、合い口の一端側２０と対向する他端側３０
に凹部３１を設け、凸部２１と凹部３１とを係合させて
合い口付近のオイルを掻き落とす構成を有する。このオ
イルコントロールリングでは、リング本体１０の外周側
面の略中央に一本の環状レール１１を径方向に突出して
設け、合い口において環状レール１１を凸部２１及び凹
部３１により形成したので、オイルの掻き落とし性能の
低下を防止しかつオイル消費量やブローバイ量を低減で
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関及びコンプレッサ等のピストンに装着されるオイルリング 、特に鋼製オイルコントロールリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、オイルコントロールリングは図４及び図５に示すように環状に成形さ れた鋼製のリング本体１の外周側面に上下２つのサイドレール７を有し、リング 本体１の周の一部が切欠されて両切欠端面２、２間に合い口隙間Ｃが設けられて いる。また、上下のサイドレール７間の柱部６にはオイル逃し窓５が設けられ、 リング本体１の内周側面の保持凹部３にはコイルエキスパンダ４が介装されてリ ング本体１の径を拡大する方向に付勢する構造を有する。このオイルコントロー ルリングでは、コイルエキスパンダ４の張力によりリングの面圧を高くしてシリ ンダ内壁への追従性及びオイル掻き落とし性能を向上させる作用を有する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のオイルコントロールリングでは、リング本体１の外周側 面に上下２つのサイドレール７が形成されているので、製造上生ずる上側レール と下側レールの径方向の寸法誤差による段差により面圧分布が不均一となる欠点 があった。また、リングのねじり運動が発生しやすく、リングのねじれ方向の安 定性がよくない欠点があった。また、シリンダ内壁に対するサイドレール７の当 接面が多いため、コイルエキスパンダ４の張力を若干強めにしてリングの面圧を 高める必要がある。このため、リングやシリンダ内壁が摩耗しやすく、リングの シリンダ内壁への追従性やオイルの掻き落とし性能が低下する欠点があった。ま た、リング本体１の柱部６にオイル逃し窓５があるため、コイルエキスパンダ４ を装着したときの平坦度が悪くなる欠点があった。更に、リング本体１の合い口 が直角合い口（ストレート）であるため、合い口隙間Ｃからオイルが流出したり 、シリンダの内周壁面にオイルが筋状に掻き残される欠点があった。これらの欠 点はオイル消費量やブローバイ（吹き抜け）量の増加を招き、オイルコントロー ルリングの性能を著しく劣化させる原因となっている。 また、リング本体１の外周側面の上下にサイドレール７を形成した従来のオイ ルリングにあっては、シリンダ内での往復摺動に際してリング本体１にねじれが 発生したり、ピストンの首振り運動に起因してシリンダ壁面への両サイドレール の均等な摺動接触が得られなくなりオイル掻き特性やシール特性が損なわれる。 即ち、下側レールの摺動面部分がシリンダ壁面に摺接しているときは、その部分 の上部に位置する上側レールのシリンダ壁面への圧接状態が損なわれるので、こ の部分でのオイル掻き及びシール機能が損なわれる。また、上側レールの摺動面 部分がシリンダ壁面に摺接しているときは、その部分の下部に位置する下側レー ルのシリンダ壁面への圧接状態が損なわれるので、この部分でのオイル掻き及び シール機能が損なわれる。したがって、オイル漏れやブローバイの発生をもたら す現象が起こる。

【０００４】 そこで、本考案ではオイルの掻き落とし性能の低下を防止しかつオイル消費量 やブローバイ量を低減できる鋼製オイルコントロールリングを提供することを目 的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案による鋼製オイルコントロールリングは、合い口を有する環状のリング 本体と、リング本体の内側面に沿って設けられかつリング本体の径を拡大させる 方向に付勢するエキスパンダとを備え、リング本体の外周側面の略中央に一本の 環状レールを径方向に突出して設けている。本考案の実施例では、リング本体の 合い口の一端から周方向に突出する凸部を設け、リング本体の合い口の一端と対 向する他端に凹部を設け、これらの凸部と凹部とを係合させて環状レールを形成 する構成を有する。凸部と凹部は傾斜面で接触する構成を有する。また、本考案 の他の実施例では、凸部と凹部は平面で接触する構成を有する。

【０００６】

【作用】 リング本体の外周側面の略中央に一本の環状レールを径方向に突出して設ける ことにより、リングの面圧分布の均一化を図ることができる。また、図６に示す ようにレールの摩擦係数をμ、レールの摺動面が受ける反作用力をＦとすると、 ピストンの往復運動によりレールにかかる摩擦力はμＦである。ここで、リング の重心Ｇから１本レールの場合の作用点Ｂまでの距離ｌ₁とリングの重心Ｇから ２本レールの場合の作用点Ａまでの距離ｌとの関係をｌ₁＜ｌとすると、１本レ ールの場合の作用点ＢでのリングのねじりモーメントＭ₁は

【数１】 となり、２本レールの場合の作用点ＡでのリングのねじりモーメントＭは

【数２】 となるから、１本レールの場合の作用点ＢでのリングのねじりモーメントＭ₁は ２本レールの場合の作用点ＡでのリングのねじりモーメントＭよりも小さくなる 。このため、リングのねじり運動を抑制でき、リングのねじれ方向の安定性がよ くなる。また、シリンダ内壁に対するレールの当接面が少なく面圧が高いから、 コイルエキスパンダの張力を若干弱めにでき、リングやシリンダ内壁の摩耗を低 減してリングのシリンダ内壁への追従性及びオイルの掻き落とし性能の低下を防 止できる。また、オイル逃し窓を廃止してコイルエキスパンダを装着したときの 平坦度を向上できる。更に、リング本体の合い口において環状レールを合い口端 部の凸部及び凹部により形成して合い口の隙間を無くすことにより、オイルの流 出及びシリンダの内周壁面のオイルの掻き残しを防止してオイル消費量やブロー バイ量を低減できる。 本願考案のオイルコントロールリングでは、リング本体の外周側面に突設され ている環状レールを一本としたので、レール摺動面のシリンダ壁面への摺動接触 が常時安定して得られる。したがって、ピストンの首振り運動やリング本体のね じれによるオイル漏れやブローバイの発生を防止できる。

【０００７】

【実施例】 以下、本考案による鋼製オイルコントロールリングの実施例を図１及び図２に 基づいて説明する。 図１及び図２に示すように、本考案による鋼製オイルコントロールリングのリ ング本体１０の外周側面の中央には径方向に突出して一本の環状レール１１が形 成されている。一本の環状レール１１のシリンダ内壁（図示せず）に当接する部 分は平滑に加工され、摺動面１１aを構成している。摺動面１１aを含む環状レー ル１１の表面及びリング本体１０の外周側面には、図２に示すようにＰＶＤ処理 等公知の方法で耐摩耗性被覆１２が形成されている。また、一方側の合い口端部 ２０には環状レール１１の一部を含んでリング周方向に突出する凸部２１が形成 されている。他方側の合い口端部３０には、凸部２１と対向する凹部３１が環状 レール１１の一部を含んで形成されている。凸部２１及び凹部３１には、それぞ れ径方向に傾斜する斜面２２及び３２が周方向に平行に形成され、互いに向い合 って接触している。更に、リング本体１０の内周側面の環状凹部１３にはコイル エキスパンダ４０が装着され、リング本体１０の径を拡大する方向に付勢して環 状レール１１の摺動面１１aをシリンダ内壁（図示せず）に密着させている。

【０００８】 上記の構成において、リング本体１０がコイルエキスパンダ４０により径方向 に付勢され、環状レール１１の摺動面１１aがシリンダ内壁に密着されるので、 環状レール１１によってオイルの掻き落とし作用を得ることができる。リング本 体１０の外周側面の略中央に一本の環状レール１１を径方向に突出して設けるこ とにより、リング本体１０の面圧分布を均一にできる。また、ピストンの往復運 動によるリング本体１０のねじり運動を抑制でき、リング本体１０のねじれ方向 の安定性がよくなる。また、シリンダ内壁に対する環状レール１１の当接面が少 なく面圧が高いので、コイルエキスパンダ４０の張力を若干弱めにでき、環状レ ール１１やシリンダ内壁の摩耗を低減してシリンダ内壁への追従性及びオイルの 掻き落とし性能の低下を防止できる。また、従来例のオイル逃し窓を廃止してコ イルエキスパンダ４０を装着したときの上下方向の平坦度を向上できる。また、 リング本体１０の合い口において環状レール１１を凸部２１及び凹部３１により 形成して合い口の隙間を無くすことにより、オイルの流出及びシリンダの内周壁 面のオイルの掻き残しを防止してオイル消費量やブローバイ量を低減できる。更 に、凸部２１及び凹部３１にそれぞれ斜面２２及び３２を形成して互いに接触さ せることにより、オイル消費量やブローバイ量を更に低減することができる。

【０００９】 本考案による鋼製オイルコントロールリングと従来の鋼製オイルコントロール リングを下記の仕様を有するエンジンにそれぞれ比較使用して試験を実施した結 果、本考案による鋼製オイルコントロールリングを使用したエンジンのオイル消 費量は従来の鋼製オイルコントロールリングのそれに比べて２０〜３０％減少し た。 ボア径： １３７.１６mm×６気筒 排気量： １３ｌ 回転数： ２０００ｒ.ｐ.ｍ×４／４Ｌｏａｄ 水 温： ８０℃ 油 温： １００℃

【００１０】 本考案の実施態様は前記の実施例に限定されず変更が可能である。例えば前記 の実施例では、凸部２１及び凹部３１にそれぞれ径方向に傾斜する斜面２２及び ３２を周方向に平行に形成しかつ互いに向い合って接触させた例を示したが、図 ３に示すように、径方向断面で直角な平面２３及び３３を凸部２１及び凹部３１ にそれぞれ形成しかつ互いに向い合って接触させても良い。

【００１１】 更に、本考案は内燃機関のピストンに装着されるオイルリングに限定されるこ となく、コンプレッサ等のピストンに装着されるオイルリングにも実施できるこ とは明らかである。

【００１２】

【考案の効果】

上記のように、本考案による鋼製オイルコントロールリングでは、リング本体 の外周側面の略中央に一本の環状レールを径方向に突出して設けたので、リング 本体の面圧分布を均一にできる。また、ピストンの往復運動によるリングのねじ り運動を抑制でき、リングのねじれ方向の安定性がよくなる。また、シリンダ内 壁に対するレールの当接面が少なく面圧が高いので、コイルエキスパンダの張力 を若干弱めにでき、シリンダ内壁の摩耗を低減してシリンダ内壁への追従性及び オイルの掻き落とし性能の低下を防止できる。また、オイル逃し窓を無くすこと ができるので、コイルエキスパンダを装着したときの平坦度を向上することがで きる。更に、リング本体の合い口において環状レールを合い口端部の凸部及び凹 部により形成して合い口の隙間を無くしたので、オイルの流出及びシリンダの内 周壁面のオイルの掻き残しを防止してオイル消費量やブローバイ量を低減できる 。このため、エンジン、コンプレッサ等のオイルの消費量を著しく減少させかつ 燃費の改善を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例による鋼製オイルコントロー
ルリングの合い口端部の斜視図

【図２】 図１の断面図

【図３】 本考案の他の実施例を示す断面図

【図４】 従来の鋼製オイルコントロールリングを示す
断面図

【図５】 従来の鋼製オイルコントロールリングの一部
を示す斜視図

【図６】 ピストンの往復運動によるリングのねじりモ
ーメントの作用を示す図

【符号の説明】

１０・・リング本体、１１．．環状レール、２０・・一
方側の合い口端部、２１・・凸部、２２・・凸部の斜
面、３０・・他方側の合い口端部、３１・・凹部、３２
・・凹部の斜面、４０．．コイルエキスパンダ（エキス
パンダ）

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 合い口を有する環状のリング本体と、リ
   ング本体の内側面に沿って設けられかつリング本体の径
   を拡大させる方向に付勢するエキスパンダとを備えた鋼
   製オイルコントロールリングにおいて、 リング本体の外周側面の略中央に一本の環状レールを径
   方向に突出して設けたことを特徴とする鋼製オイルコン
   トロールリング。
2. 【請求項２】 リング本体の合い口の一端から周方向に
   突出する凸部を設け、リング本体の合い口の一端と対向
   する他端に凹部を設け、これらの凸部と凹部とを係合さ
   せて環状レールを形成する「請求項１」に記載の鋼製オ
   イルコントロールリング。
3. 【請求項３】 凸部と凹部は傾斜面又は平面で接触する
   「請求項１」に記載の鋼製オイルコントロールリング。