JPH09250638A - 組合せオイルリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイドレールの張力と姿勢安定性の向上を
可能とした内燃機関の高圧環境下での作動に適する組合
せオイルリングの提供。 【解決手段】 １対のサイドレール１１、１２間にスペ
ーサ２０を介在させ、スペーサ２０とは別体に螺旋状に
巻回し環状に形成したエキスパンダ３０をサイドレール
１１、１２の内周側に設ける。スペーサ２０の内周側も
エキスパンダ３０に当接して設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は組合せオイルリング
関し、特にディーゼルエンジンのような高圧環境下での
作動に適する組合せオイルリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関の組合せオイルリングで
は、環状の１対のサイドレールとスペーサーエキスパン
ダとの組合せによる組合せオイルリングが、内燃機関の
ピストンのオイルリング溝に装着され、サイドレールの
外周端面がスペーサーエキスパンダにより半径方向外方
に付勢され、シリンダライナに摺接して油掻き作用を行
っている。

【０００３】例えば特開平４−７８３７６号公報に記載
された組合せオイルリングによると、スペーサーエキス
パンダは、断面略Ｈ状の鋼材であって、合口部が形成さ
れた欠円環状体をなし、フレックス性（半径方向外方へ
の拡径性）を具備するために、内周側と外周側から交互
に半径方向に切込まれたスリットが形成されている。１
対のサイドレールはスペーサエキスパンダを挟み込み、
オイルリング溝内に装着される。シリンダ内へピストン
を組み入れる際に、スペーサエキスパンダは縮径される
が、セット後は、シリンダ側に拡径する性質が発揮され
て、サイドレールをシリンダ方向に付勢する。またそれ
ぞれのサイドレールはスペーサーエキスパンダによって
ピストン軸方向に関して互いに離間した位置に安定した
姿勢で保持される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年の内燃機関の高出
力、高回転の要求に伴い、低速から高速の広い回転域に
おいて、サイドレールのシール性や姿勢安定性の一層の
向上が要求されている。特にディーゼルエンジンのよう
な高圧環境下での作動に対しては、オイルリングに特に
大きな張力が求められる。この点で、従来のスペーサエ
キスパンダでは、構造上十分な付勢力を発揮し得ず、張
力アップには限界があった。特に張力が５ｋｇｆを越え
ると、スペーサーエキスパンダの折損等が問題となっ
た。

【０００５】なお、実開昭５４−５３１０８号公報で
は、１対のサイドレールと、サイドレールの内周端面側
に位置するコイルバネをリング状としたエキスパンダと
からなる油掻きリングが提案されている。この構成で
は、サイドレール間にスペーサが存在せず、サイドレー
ルの位置が不安定となって姿勢安定性に欠けるので、近
年の高出力、高回転エンジンには使用し得ない。

【０００６】そこで本発明は、サイドレールの張力と姿
勢安定性の向上を可能とした内燃機関の高圧環境下での
作動に適する組合せオイルリングを提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内燃機関のピストンのオイルリング溝に装
着される環状の１対のサイドレールと、該サイドレール
の内周端面と当接してサイドレールを半径方向外方に付
勢する環状のエキスパンダを有する組合せオイルリング
において、該エキスパンダは線状体又は帯状体を螺旋状
に巻回して形成され、各螺旋の断面が楕円状をなし、該
１対のサイドレール間には該エキスパンダとは独立して
形成され内周端面が該エキスパンダと当接する環状のス
ペーサが介装されている組合せオイルリングを提供して
いる。

【０００８】ここで、該螺旋状のエキスパンダが該サイ
ドレールの内周端面と当接する部分の接線が、該ピスト
ンの軸に対して１０度乃至２５度をなすのが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態による組合せ
オイルリングについて図１、図２に基づき説明する。組
合せオイルリング１は、２本のサイドレール１１、１２
と、スペーサ２０と、コイルエキスパンダ３０により構
成される４ピースタイプのオイルリングである。サイド
レール１１、１２は合い口部を有するバネ鋼やステンレ
ス鋼製の環状体である。このサイドレール１１、１２に
は必要に応じ、窒化やクロムメッキ等の表面処理が施さ
れる。スペーサ２０は、ステンレス鋼製であり、外周突
起部２１と内周突起部２２と両者を繋ぐ中間薄肉部２３
とからなる断面略Ｈ状をなし、外周突起部２１の上下面
で２本のサイドレール１１、１２を互いに図示せぬピス
トンの軸方向に離間させて支持すると共に、内周突起部
２２の内周面がコイルエキスパンダ３０の外周側に当接
している。外周突起部２１と内周突起部２２にはそれぞ
れ半径方向のスリット２１ａ、２２ａが複数形成され、
スリット２１ａ、２２ａと中間薄肉部２３とにより、油
掻き時のオイルの逃げ通路が画成される。

【００１０】コイルエキスパンダ３０はバネ鋼やステン
レス鋼製の帯状体を螺旋状に巻回したものを環状に形成
されており、各螺旋の断面が楕円状をなす。このコイル
エキスパンダ３０には必要に応じて、窒化やクロムメッ
キ等の表面処理が施される。ここでスペーサ２０の内周
突起部２２の内周面２２ｂは、コイルエキスパンダ３０
の断面楕円状の円弧面に倣う断面形状をなしており、従
ってスペーサ２０自体が不安定な動きをすることはな
く、常に同じ位置でサイドレール１１、１２を保持する
ことができる。また、サイドレール１１、１２の内周面
１１ａ、１２ａが、コイルエキスパンダ３０の外周側に
接触する点の接線は、ピストンの軸に対して１０度乃至
２５度をなす。１０度未満ではサイドレール１１、１２
がオイルリング溝の上下面方向に張る力が小さくなりシ
ール機能が低下し、２５度を越えるとサイドレールがオ
イルリング溝の上下面方向に張る力が大きくなり過ぎ、
ピストンの動きに対してサイドレールが追従し得なくな
る。

【００１１】なお、本発明による組合せオイルリングは
上述した実施の形態に限定されず、種々の変更が可能で
ある。例えば、スペーサの断面形状を変更すること、例
えばその外周突起部の上下面を対称的に傾斜させたり、
帯状体ではなく線状体からなるコイルエキスパンダを使
用すること等である。

【００１２】

【発明の効果】以上説明した本発明の組合せオイルリン
グによれば、従来のスペーサーエキスパンダを、スペー
サとエキスパンダとに分割し、スペーサとしての機能と
エキスパンダとしての機能を独立して発揮させることに
より、サイドレールの張力を１０乃至１５ｋｇｆに増大
することが可能となり、大型ディーゼルエンジンのよう
な高圧環境下でも良好なシール性能を確保することが可
能となり、またエキスパンダの断面形状を楕円としたこ
とにより、サイドレールの姿勢安定性が確保される。ま
たエキスパンダがサイドレールの内周端面と当接する部
分の接線が、ピストンの軸に対して１０度乃至２５度の
範囲とすることにより、特に良好なシール性を発揮する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態による組合せオイルリン
グを示す断面図。

【図２】 本発明の実施の形態による組合せオイルリン
グの一部を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 組合せオイルリング １１、１２ サイドレール ２０ スペーサ ３０ エキスパンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のピストンのオイルリング溝に
   装着される環状の１対のサイドレールと、該サイドレー
   ルの内周端面と当接してサイドレールを半径方向外方に
   付勢する環状のエキスパンダを有する組合せオイルリン
   グにおいて、 該エキスパンダは線状体又は帯状体を螺旋状に巻回して
   形成され、各螺旋の断面が楕円状をなし、 該１対のサイドレール間には該エキスパンダとは独立し
   て形成され内周端面が該エキスパンダと当接する環状の
   スペーサが介装されていることを特徴とする組合せオイ
   ルリング。
2. 【請求項２】 該螺旋状のエキスパンダが該サイドレー
   ルの内周端面と当接する部分の接線が、該ピストンの軸
   に対して１０度乃至２５度をなすことを特徴とする請求
   項１記載の組合せオイルリング。