JPH0669522U - 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】 内燃機関の稼動中に鋼製組合せオイルコント
ロールリングのサイドレールがスペーサエキスパンダに
対して回転するのを阻止する。 【構成】 この考案による鋼製組合せオイルコントロー
ルリングのサイドレールは、スペーサエキスパンダ２の
耳部３の外側に０.００６〜０.０６０ミリメートルの一
対の突起６を形成して耳部３をサイドレール１に当接さ
せる。耳部３の突起６のみが大きな接触圧力でサイドレ
ール１と接触するので、内燃機関の作動時のサイドレー
ル１の単独回転が阻止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、内燃機関に用いられるオイルコントロールリング、特にオイルコ ントロールリングを径方向外側に押圧するスペーサエキスパンダの耳部の摩耗を 減少できる鋼製組合せオイルコントロールリングに関連する。

【０００２】

【従来の技術】

図４及び図５に示すように、従来の鋼製組合せオイルコントロールリングは上 下２枚のばね鋼製サイドレール１と、サイドレール１に挟まれたステンレス鋼製 のスペーサエキスパンダ２との３本の鋼片からなる。スペーサエキスパンダ２は Ｕ字波形で、山部、谷部にほぼ等間隔に形成された耳部３はサイドレール１の内 周面１ａを支持し、スペーサエキスパンダ２の弾力によりサイドレール１をシリ ンダに対して径方向に押圧する弾性力を与える。また、耳部３の外側に形成され た傾斜角度θによって、スペーサエキスパンダ２はサイドレール１をリング溝の 上下方向、即ち軸方向へも押し出し、リング溝の側面の機密を保持する。特に、 エンジンブレーキ時のハイブーストによるオイル上がりの防止に有効である。

【０００３】 図６に示す他形式の鋼製組合せオイルコントロールリングはスペーサ２のレー ル１に対する当接面に小突起４が形成されている。最近、ピストンの高さ（全長 ）が短小化され、ピストンの激しい首振り運動にも追従するオイルコントロール リングが要求されてきた。ピストンの首振り運動の高速化及び首振り角度の増加 に伴い、益々ピストンリングのシリンダ壁への追従性能を更に向上する必要が生 じている。図６に示すオイルコントロールリングはこの要求に対応して小突起４ を形成することによりリング溝に対する面圧を全周均一に増加する点に特色があ る。また、ピストンの首振り運動、シリンダの摩耗及び変形に対して順応して安 定したオイルコントロール作用が生ずる。更に、リング溝の側面の十分な機密が 保持されるので、ポンピング作用を防ぎ、オイル消費量を減少する効果がある。

【０００４】 図４はスペーサエキスパンダ２が縦方向に波形形状を有するが、図７はスペー サエキスパンダ２が横方向に波形形状を有する例を示す。スペーサエキスパンダ ２にはオイルの通路となる開口部５が形成される。

【０００５】 サイドレール１とスペーサエキスパンダ２との間には相対的移動（相対的回転 ）がないと一般的に考えられているが、実際には内燃機関の高速、高出力、軽量 化に伴うピストン、シリンダ、ピストンリング等の振動、振幅の固有変化に起因 して、サイドレール１とスペーサエキスパンダ２との間に相対的な周方向の移動 、即ち不規則な回転動が発生している。

【０００６】 サイドレール１とスペーサエキスパンダ２との間の不規則な回転動は、組合せ オイルリングの下記機能障害を招来し、オイルコントロール機能を低下させる。

【０００７】 （イ） サイドレール１とスペーサエキスパンダ２との相対的回転動は強圧接 触部であるサイドレール１の内周面とスペーサエキスパンダ２の耳部３とを急激 に摩耗させ、組合せオイルコントロールリングの張力及び面圧を低下させる。

【０００８】 （ロ） サイドレール１とスペーサエキスパンダ２との好ましい相対的位置関 係が崩れ、上下サイドレール１の合い口部とスペーサエキスパンダ２の合い口部 とが軸線方向で一致し、ガス漏れ量の増大、オイル掻き性能の低下、スペーサエ キスパンダ２の合い口部の損傷を誘発する。

【０００９】 （ハ） サイドレール１の回転動はその合い口部がリング溝の側面（特に、ア ルミニウム合金ピストンの場合）を削り、また、摩耗量を増大させ、サイドレー ル機能を低下させる。

【００１０】 サイドレール１とスペーサエキスパンダ２との相対的な回転動に起因する前述 の不具合を解消するために、サイドレール１とスペーサエキスパンダ２との相対 的回転を阻止する手段がいくつか提案されている。

【００１１】 実開昭５４−１６１４４７号公報はサイドレールの内周側に少なくとも１個の 凹部を形成し、組合せオイルコントロールリングを有するピストンをシリンダボ ア内に配置したとき、スペーサエキスパンダの耳部の半径方向外方への弾力的作 用力がサイドレールの内周面と直接接触しないサイドレールの凹部と対抗する耳 部を半径方向外方に張り出させ、凹部とこの耳部との係合を可能とさせる構成を 示す。

【００１２】 更に、前記凹部を形成する手段とは別に、実開平１−７８７６９号公報及び実 開平３−６７７５９号公報に開示されるように、サイドレールの内周面に細かい 凹凸、即ち刻み目を設けることが提案されている。

【００１３】

【考案が解決しようとする課題】

従来のオイルコントロールリングでは、サイドレールの内周面とスペーサエキ スパンダの耳部との有効接触面積を減少させるので、高接触面圧の使用条件下で は更に接触面圧が高くなり、サイドレールの内周面の摩耗を早めるから、刻み目 の深さ迄早期に摩耗する。

【００１４】 従って、この考案は、サイドレールのスペーサエキスパンダに対する相対回転 を防止できる組合せ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。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

この考案による鋼製組合せオイルコントロールリングは、ばね鋼により形成さ れたサイドレールと、サイドレールを当接させる耳部を内周部にほぼ等間隔で形 成したステンレス鋼製のスペーサエキスパンダとを備えている。サイドレールは 、スペーサエキスパンダの弾力により耳部を介して径方向外側に押圧される。こ の鋼製組合わせオイルコントロールリングでは、スペーサエキスパンダの耳部の 外側に０.００６〜０.０６０ミリメートルの突起を形成して耳部をサイドレール に当接させる。この考案の実施例では、一対の突起は耳部の円周方向の両端にそ れぞれ形成される。また、スペーサエキスパンダの耳部の外側に傾斜面が形成さ れ、耳部はスペーサエキスパンダの弾力によりサイドレールを軸方向に押圧する 。

【００１６】

【作用】

耳部の突起のみが大きな接触圧力でサイドレールと接触するので、内燃機関の 作動時にスペーサエキスパンダに対するサイドレールの相対回転が阻止される。

【００１７】

【実施例】

以下、図１〜図３についてこの考案による鋼製組合せオイルコントロールリン グの実施例を説明する。これらの図面では図４〜図７に示す箇所と同一の部分に は同一の符号を付し、説明を省略する。

【００１８】 図１は図４に示す耳部３の部分拡大斜視図を示す。図１に示すように、この考 案による鋼製組合せオイルコントロールリングは、スペーサエキスパンダ２の耳 部３の外側でかつ耳部３の円周方向の両端にそれぞれ一対の突起６が形成される 。突起６はスペーサエキスパンダ２をプレス成形する際にスペーサと一体にかつ 同時に形成される。図２に示すように、突起６の突出量ＨはＨ＝０.００６〜０. ０６０ミリメートルである。耳部３の突起６の先端はサイドレール１の内周面１ ａに当接される。Ｒ部７の半径は約０.０１０〜０.７００ミリメートルで、好ま しくは０.０５４〜０.５４０ミリメートルである。本実施例では、耳部３の突起 ６のみが大きな接触圧力でサイドレール１の内周面１ａと接触するので、内燃機 関の稼動時にスペーサエキスパンダ２に対するサイドレール１の相対回転が阻止 される。

【００１９】 本考案者は、突起６をスペーサエキスパンダ２に備えたこの考案による多数の オイルコントロールリング及び多数の従来のオイルコントロールリングを作り、 ピストンの首振りが大きくかつサイドレールの単独回転の発生しやすいＬ４型エ ンジン及びＶ６型エンジンを含む６種類のエンジン各５台に実装して、サイドレ ールの回転テストを行った。この結果、従来のオイルコントロールリングでは２ ２％のスペーサエキスパンダについてサイドレールの単独回転が発生したが、こ の考案によるオイルコントロールリングではサイドレールの単独回転が発生した スペーサエキスパンダはなかった。

【００２０】 この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 、耳部３の外側は単純な平面でもよいが、図５又は図６に示すように、スペーサ エキスパンダ２の耳部３の外側に突起６と共に傾斜面を形成して、耳部３により サイドレール１を軸方向に押圧してもよい。

【００２１】

【考案の効果】

上記のように、この考案ではエンジン稼動時のサイドレールの単独回転を防止 できるので、サイドレール及びスペーサエキスパンダの摩耗を抑制し、エンジン の寿命を延長することが可能となる。耳部の突起はスペーサエキスパンダをプレ ス成形する際に同時に加工されるので追加加工を必要とせず、素材成形に無理が かからない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案による鋼製組合わせオイルコントロ
ールリングの耳部の部分拡大斜視図

【図２】 耳部の平面図

【図３】 他の実施例を示す耳部の斜視図

【図４】 従来の鋼製組合わせオイルコントロールリン
グの断面図

【図５】 図４のＡ−Ａ線に沿う断面図

【図６】 従来の他の鋼製組合わせオイルコントロール
リングの断面図

【図７】 従来の更に他の鋼製組合わせオイルコントロ
ールリングの断面図

【符号の説明】

１・・サイドレール、１ａ・・外周部、２・・スペーサ
エキスパンダ、３・・耳部、６・・突起、

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ばね鋼により形成されたサイドレール
   と、サイドレールを当接させる耳部を内周部にほぼ等間
   隔で形成したステンレス鋼製のスペーサエキスパンダと
   を備え、スペーサエキスパンダの弾力により耳部を介し
   てサイドレールを径方向外側に押圧する鋼製組合わせオ
   イルコントロールリングにおいて、 スペーサエキスパンダの耳部の外側に０.００６〜０.０
   ６０ミリメートルの突起を形成して耳部をサイドレール
   に当接させ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。
2. 【請求項２】 スペーサエキスパンダの耳部の外側に傾
   斜面が形成され、耳部はスペーサエキスパンダの弾力に
   よりサイドレールを軸方向に押圧する「請求項１」に記
   載の鋼製組合せオイルコントロールリング。
3. 【請求項３】 一対の突起は各耳部の円周方向の両端に
   それぞれ形成された「請求項１」に記載の鋼製組合せオ
   イルコントロールリング。