JPH0734204Y2 - 組合せオイルリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、内燃機関用ピストンに装着される組合せオイ
ルリングに関する。

［従来の技術］ 上下に一対のサイドレールを配置し、サイドレールをエ
キスパンダによってシリンダボアおよびピストンのオイ
ルリング溝上下面に向けて付勢するようにした組合せオ
イルリング（３ピースオイルリングともいう）はよく知
られている。そして、サイドレールのシリンダボアへの
追従性を高めるために、エキスパンダの上下の耳部の柔
軟性を高める構造も種々提案されている（たとえば実開
昭57-38956号公報）。

このような組合せオイルリングにおいては、エキスパン
ダの耳部をピストン軸に対して傾け、該耳部を介してサ
イドレールをシリンダボアに押しつけるとともに、オイ
ルリング溝の上下面に対しても押しつけてシール力を発
揮させることにより、オイル消費の低減をはかってい
る。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、従来の組合せオイルリングにおいては、サイ
ドレールが上下方向にもオイルをシールする力を有する
構造になっているため、サイドレールとオイルリング溝
上下面との間にフリクションが発生し、ピストンがスラ
ップ等により姿勢変化するときに、上記フリクションに
よりサイドレールがオイルリング溝上下面に引きずら
れ、サイドレールがピストンと同様の動きをして、ピス
トンのスラスト又は反スラスト側でサイドレールの外周
面がシリンダボアから一瞬離れてしまうことがあること
が実験により確かめられた。サイドレールがシリンダボ
アから離れると、その間からオイル上りが生じ、オイル
消費が悪化する。

本考案は、上記のような問題点に着目し、サイドレール
とオイルリング溝上下面との間のシール力を確保しつつ
サイドレールのシリンダボアに対する追従性を高め、ピ
ストンの姿勢変化時にサイドレールがシリンダボアから
離れるのを防止して、オイル消費を低減することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この目的に沿う本考案の組合せオイルリングは、上下に
一対配置され外周面がシリンダボアに摺接可能なサイド
レールと、該サイドレールを上下部および円周方向に配
設された複数の耳部を介してシリンダボアおよびピスト
ンのオイルリング溝上下面に向けて付勢するエキスパン
ダとからなる組合せオイルリングにおいて、前記エキス
パンダの複数の耳部を、ピストン軸に対する傾斜角が互
に異なる２水準の耳部に構成したものから成る。

耳部角度２水準の設定は、ピストン軸に対する傾斜角の
大きいものと小さいものとをピストン円周方向に交互に
配列してもよく、また一つの耳部を２分割してそれぞれ
傾斜角の異なる耳部に構成してもよい。また、傾斜角の
小さい耳部は、自由状態にて傾斜角Ｏ、つまりピストン
軸と平行に延びる構造としてもよい。

［作用］ このような組合せオイルリングにおいては、サイドレー
ルはオイルリング溝およびシリンダボア内装着状態に
て、エキスパンダの、傾斜角の大きい耳部と傾斜角の小
さい耳部との両方によってシリンダボア方向およびオイ
ルリング溝の上下面方向に押圧されるが、傾斜角の小さ
い耳部は傾斜角の大きい耳部に比べサイドレールをシリ
ンダボア方向に押圧する力の成分が大きいので、この耳
部によってピストンが姿勢変化した際にもサイドレール
のシリンダボア方向への付勢力が十分に確保され、サイ
ドレールのシリンダボアへの追従性が高められる。この
追従の際にも、傾斜角の大きい耳部は、サイドレールを
シリンダボア方向にもオイルリング溝上下面方向にも押
圧しているので、上下方向のシール力は維持される。し
たがって、ピストンの姿勢変化時に、サイドレールのオ
イルリング溝上下面への押圧力とサイドレールのシリン
ダボアへの良好な追従性の両方が確保され、オイル消費
が低減される。

［実施例］ 以下に、本考案の望ましい実施例を、図面を参照して説
明する。

第１実施例 第１図ないし第３図は、本考案の第１実施例に係る組合
せオイルリングを示している。図において１はピスト
ン、２はそのオイルリング溝を示しており、３はシリン
ダボアを示している。

オイルリング溝２には、上下に一対配置され、外周面が
シリンダボア３に摺接されるサイドレール４と、該サイ
ドレール４を上下の耳部を介してシリンダボア３およ
び、オイルリング溝２の上面2aおよび下面2bに向けて付
勢するエキスパンダ６が装着されている。このサイドレ
ール４は、周知の形状のものでよく、とくに限定はな
い。エキスパンダ６は、ピストン周方向に沿って、水平
方向に湾曲した湾曲部が多数設けられた構造に構成され
ており、装着状態にてピストン径方向に所定の張力を発
揮できるようになっている。

エキスパンダ６の湾曲部の各内周部の上下に、それぞれ
耳部５が設けられている。この円周方向に複数配設され
た耳部５が、ピストン軸（図示略）に対する傾斜角が互
に異なる２水準の耳部5a、5bに構成される。第２図は、
エキスパンダ６単体の自由時状態を示し、第１図はオイ
ルリング溝２およびシリンダボア３内装着状態を示して
おり、第２図における仮想線７はピストン軸と平行な線
を表わしている。したがって、仮想線７に対する傾斜角
は、ピストン軸に対する傾斜角と同一である。耳部5a
は、比較的大きな傾斜角αに設定され、装着状態にて、
サイドレール４をオイルリング溝上下面2a、2b方向にも
シリンダボア３方向にも付勢できるようになっている。
耳部5bは、耳部5aよりは小さな傾斜角βに設定され、自
由状態では耳部5aよりも外周側に突き出た形状に形成さ
れている。そして本実施例では、耳部5bに耳部5aよりも
柔軟性をもたせるために、耳部5bの両側にスリット8a、
8bが形成されているとともに、耳部5bの幅は耳部5aの幅
よりも狭い幅に設定されている。

耳部5a、5bは、第３図に示すようにエキスパンダ６の各
湾曲内周部について上下に配置され、隣接する湾曲内周
部では耳部5a、5bの上下位置が逆転されている。したが
って、オイルリング円周方向に沿ってみれば、耳部5aと
耳部5bが交互に配置されている。

装着状態では、第１図に示すように、耳部5a、5bともに
サイドレール４の内周に当接され、サイドレール４を内
周側からオイルリング溝２の上下面2a、2bおよびシリン
ダボア３に向けて押圧するようになっている。

このように構成された組合せオイルリングの作用につい
て説明する。

サイドレール４のシリンダボア３装着時には、まず、耳
部5aよりも外方に突き出ている耳5bがサイドレール４に
よって内方に押され、続いて耳部5aが内方に押され、第
１図に示すように、両耳部5a、5bからの付勢力が同時に
作用する状態になる。

ピストン１がスラップ等により姿勢変化し、ピストン１
のオイルリング溝２部におけるピストン外周面とシリン
ダボア３とのクリアランスが拡大するとき、傾斜角が小
さい角度βに設定されている耳部5bは、サイドレール４
をシリンダボア３方向に付勢する力の成分がサイドレー
ル４をオイルリング溝上下面に付勢する力の成分よりも
相当大きいので、耳部5bによる押圧力によりサイドレー
ル４のピストン径方向外方への十分な付勢力が確保され
る。また、耳部5bは、自由状態にて、耳部5aよりも外方
に突き出されているので、上記サイドレール４押圧の際
にも耳部5bは容易に外方に突出し、サイドレール４を追
従性よく押圧する。さらに、耳部5bの両側にはスリット
8a、8bが形成され、耳部5b自身の剛性を弱めて柔軟性を
高めてあるので、一層耳部5bおよびそれに押圧されるサ
イドレール４の追従性が高められる。したがって、サイ
ドレール４は、ピストンの姿勢変化時にも良好にシリン
ダヘッド３に追従し、サイドレール４がシリンダボア３
から離れることは防止される。

第２実施例 第４図に本考案の第２実施例に係る組合せオイルリング
のエキスパンダを示す。

本実施例においては、エキスパンダ11の各湾曲内周部の
上下部に、それぞれ、２分割タイプの耳部12a、12bが隣
接させて設けられている。耳部12aは、ピストン軸に対
する傾斜角を大きく、耳部12bは傾斜角を小さくされて
いる。耳部12aと耳部12bとの間のスリット13は、比較的
深く切り込まれ、耳部12bの柔軟性が高められている。
このような構成においても、基本的には前記第１実施例
と同等の作用が得られる。

第３実施例 第５図ないし第７図に、本考案の第３実施例に係る組合
せオイルリングを示す。

本実施例においては、エキスパンダ21の、ピストン軸に
対する傾斜角の小さい方の耳部22bの傾斜角がＯ、つま
り自由状態（第６図の状態）にてピストン軸と平行にな
るよう設定されている。他方の耳部22aは、第１実施例
同様傾斜角αに設定されている。その他の構成は第１実
施例に準じるので、第１実施例における部位に対応する
部位に第１実施例と同一の符号を付すことにより説明を
省略する。

このような構成においても、装着状態（第５図）におい
ても、耳部22bに傾斜角が非常に小さく保たれるので、
実質的に耳部22bは径方向外方に向けての張力のみを発
揮する。耳部22aはサイドレール４をシリンダボア３側
ととともにオイルリング２の上下面2a、2b方向に付勢す
る。つまり、第１実施例に比べ、耳部22aと耳部22bの機
能が一層明確に分離され、耳部22bによるサイドレール
４のシリンダボア３への追従性をより高めることが期待
できる。その他の作用は第１実施例に準じる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案の組合せオイルリングによ
るときは、エキスパンダに２水準の傾斜角の耳部を設け
て、傾斜角の大きい耳部により上下方向のシール力を確
保しつつ、傾斜角の小さい耳部によってサイドレールを
ピストン径方向外方に向けて追従性良く押圧できるよう
にしたので、スラップ等によるピストンの姿勢変化時に
も、オイルリング溝上下面との間のシール性を十分に維
持しつつ、サイドレールのシリンダボアに対する追従性
を向上でき、オイル消費を低減することができるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る組合せオイルリング
の部分縦断面図、 第２図は第１図のエキスパンダの自由時における部分斜
視図、 第３図は第１図のエキスパンダの部分斜視図、 第４図は本考案の第２実施例に係る組合せオイルリング
のエキスパンダの部分斜視図、 第５図は本考案の第３実施例に係る組合せオイルリング
の部分断面図、 第６図は第５図のエキスパンダの縦断面図、 第７図は第５図のエキスパンダの部分斜視図、である。 １……ピストン ２……オイルリング溝 2a……オイルリング溝上面 2b……オイルリング溝下面 ３……シリンダボア ４……サイドレール ５、5a、5b、12a、12b、22a、22b……耳部 ６、11、21……エキスパンダ 8a、8b、13……スリット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上下に一対配置され外周面がシリンダボア
   に摺接可能なサイドレールと、該サイドレールを上下部
   および円周方向に配設された複数の耳部を介してシリン
   ダボアおよびピストンのオイルリング溝上下面に向けて
   付勢するエキスパンダとからなる組合せオイルリングに
   おいて、前記エキスパンダの複数の耳部を、ピストン軸
   に対する傾斜角が互に異なる２水準の耳部に構成したこ
   とを特徴とする組合せオイルリング。