JPH0942450A - 組合せオイルリングおよびそれとピストンとの組合せ - Google Patents
組合せオイルリングおよびそれとピストンとの組合せInfo
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- JPH0942450A JPH0942450A JP21106095A JP21106095A JPH0942450A JP H0942450 A JPH0942450 A JP H0942450A JP 21106095 A JP21106095 A JP 21106095A JP 21106095 A JP21106095 A JP 21106095A JP H0942450 A JPH0942450 A JP H0942450A
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Abstract
を高くでき、薄幅化でき、製作も容易であるオイルリン
グを実現する。 【解決手段】 組合せオイルリングはオイルリング1と
コイルエキスパンダ2とからなる。オイルリング1は断
面略I字形をなし、上下のレール3,4とこれらを連結
する薄肉のウェブ5とからなる。ウェブ5に油窓は形成
せず、下側のレール4の外周面に一定幅、一定深さで上
下方向に開放されている切り欠き14を円周方向に等間
隔をおいて複数個形成する。ピストン30のオイルリン
グ溝31の下面32とピストン外周面33との角部に、
断面三角形状の油溜まり34を全周にわたって形成し、
この油溜まり34とピストン30の内側とを連通する半
径方向の油戻し孔35をピストン30に形成する。
Description
使用する組合せオイルリングおよびそれを装着したピス
トンに関する。
〜3本の圧縮リングと1本のオイルリングが装着され
る。このオイルリングとして、2ピースの組合せオイル
リングが使用される場合がある(例えば特公平3−29
979号参照)。
有している上下一対のレール、 ・これらのレールを連結するウェブ、 ・上下の摺動面の間の外周側に形成されており、レール
部で掻き落とされた潤滑油を溜めるための油溝、 ・ウェブに形成されている油窓、 ・内周側に形成されているコイルエキスパンダ収容溝 とを有しているオイルリングと、コイルエキスパンダと
からなっている。
き上げられた潤滑油、およびピストンの下降時、上レー
ルで掻き落とされた潤滑油は、外周側の油溝に溜まり、
ウェブに形成されている油窓を通って内周側に流れ、オ
イルリング溝底とピストンの内側とを連通する油戻し孔
を通じて、オイルパンに戻る。
通する油戻し孔を持たず、代わりにオイルリング溝の下
面とピストン外周面とに開口し、半径方向にピストンの
内側まで延びる油戻し孔を持つ別のピストンもある。こ
の場合も、潤滑油は、外周側の油溝→ウェブの油窓→オ
イルリング内周側→油戻し孔およびピストン外周面とシ
リンダ内周面との間の隙間を通ってオイルパンに戻る。
トンの上昇時、下レールで掻き上げられた潤滑油、およ
びピストンの下降時、上レールで掻き落とされた潤滑油
は、外周側の油溝に溜まる。油溝において潤滑油の圧力
が上がると、シリンダ内周面とレール摺動面との間の油
膜の厚さが増加し、油掻き作用が阻害される。したがっ
て、2本のレールを有するオイルリングに、ウェブに形
成されている油窓は必須と考えられていた。そして、潤
滑油消費量と油窓の総面積の関係あるいは油窓の大きさ
に興味が持たれてきた。
は、以下の不都合をもたらす。 ・油窓が衝撃破壊や疲労破壊の起点となる。 ・油窓の総面積を大きくすると、上下のレールを連結す
るウェブの強度が低下する。 ・油窓が円周方向に断続的に存在するので、リングの円
周方向に沿って曲げの変形抵抗が変化する。このため、
オイルリング素線をリング状にコイリング加工する際、
多角形状の変形を生じる。これによって、外周面の研磨
加工の取り代の増加、レールの当り幅のばらつきの増加
あるいはシール性の低下が生じる。 ・同様に、窒化処理等においては、リングの上下面にう
ねり変形が生じる。このことは上下面の研磨加工の取り
代の増加を招く。 ・さらに、オイルリングの軸方向幅が薄いリングを実現
する場合、オイルリングの素線におけるウェブに油窓を
パンチ加工する工程において、孔明けが困難となる。
を安定させる作用を果たすと考えられている。また、オ
イルリングは上下対称に形成されているのが一般的で、
組み付け時の上下方向は決まっていない。そこで、2本
のレールの摺動面の段差を小さくすること、特に上レー
ルがシリンダ内周面に完全に接触していることが重要視
されてきた。
通りである。 ・油掻き機能を良好に発揮できる。 ・ウェブの強度を高くする。 ・薄幅化を行える。 ・製作が容易である。
である。 ・潤滑油のオイルパンへの油戻し機能を良好にして、オ
イルリングの油掻き機能を良好に維持する。 ・ピストンの製作を容易にする。
ングは、断面略I字形のオイルリングと、これを半径方
向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダとからなって
いる。
する摺動面を外周にそれぞれ有している上下一対のレー
ルと、これらのレールを連結するウェブとからなり、前
記上下の摺動面の間の外周側に形成されている油溝と、
内周側に形成されているコイルエキスパンダ収容溝とが
前記ウェブにより隔離されて非連通状態とされている。
すなわち、ウェブには油窓が形成されておらず、外周側
の油溝に溜まった潤滑油をオイルパンに戻すために、下
レールの外周面に上下方向に開放されている切り欠きが
形成されている。これらの切り欠きはリングの円周方向
に複数個形成するのがよい。上記切り欠きに代えて、オ
イルリングの合口端部の下面に半径方向に開放されてい
る切り欠きを形成するようにしてもよい。
ンは、オイルリング溝の下面とピストン外周面との角部
に油溜まりを形成するのがよい。そして、油溜まりとピ
ストン内側とを連通する半径方向の油戻し孔をピストン
に形成するのがさらに好ましい。油戻し孔はオイルリン
グ溝の下面のオイルリング内周側に開口しているのが好
ましい。
されていないので、次の作用を生じる。まず、ウェブの
強度が高い。さらに、リング素線のコイリング工程で生
じるレール外周面の多角形状の変形や、熱処理・窒化処
理工程で生じる上下面のうねり変形が少ないので、シー
ル性が良好なリングを容易に製作できる。また、油窓の
孔明け加工がなくなるので、薄幅のオイルリングの製作
が容易である。
されている。これにより、ピストンの上昇時、下レール
で掻き上げられ、ピストンの下降時、上レールで掻き落
とされ、外周側の油溝に溜まった潤滑油は、切り欠き→
ピストン外周面とシリンダ内周面との間の隙間を経由し
て、オイルパンに戻る。したがって、外周側の油溝にお
ける油圧が上昇して、上レールが浮き上がることがな
く、油掻き機能は良好に維持される。そして、下レール
は、切り欠き以外の部分でシリンダ内周面と接触するか
ら、オイルリングの姿勢も正しく保たれる。
ン外周面との角部に油溜まりが形成されていると、オイ
ルリングの外周側の油溝に溜まった潤滑油は、切り欠き
を通って、ピストンの油溜まりに流入し、ピストン外周
面とシリンダ内周面との間の隙間を経由してオイルパン
に戻るため、外周側の油溝における油圧の上昇を防ぐ点
で好ましい。油溜まりとピストン内側とを連通する油戻
し孔がピストンにさらに形成されていると、油溜まりに
流入した潤滑油が油戻し孔からも排出するためさらに好
ましい。ピストンにドリル孔加工による油戻し孔を設け
ない場合は、ピストンの製作が容易となる。上記油戻し
孔がオイルリング溝の下面のオイルリング内周側に開口
していると、オイルリング内周側に流入した潤滑油が油
戻し孔を通じて排出される。オイルリング下面に半径方
向に開放されている切り欠きが形成されている場合に
は、オイルリング内周側に流入した潤滑油が切り欠きを
通じて外周側に流出する。
1〜図3によって説明する。組合せオイルリングは図1
に示されているように、鋼製のオイルリング1と、コイ
ルエキスパンダ2とからなり、ピストン30のオイルリ
ング溝31に装着されている。
るように、断面略I字形をなし、上下のレール3,4
と、これらを連結する薄肉の真っ直ぐなウェブ5とから
なっている。上側のレール3の外周側突起部6は、シリ
ンダ内周面38と接触する外周摺動面7と、これに連な
る上下の傾斜面8,9とからなる断面略台形状をなし、
外周側に向かって幅は狭くなっている。
り欠き14を有している点でのみ相違し、他の構成は同
一であり、10は外周側突起部、11は外周摺動面、1
2,13は上下の傾斜面である。切り欠き14は下側の
レール4の外周面に円周方向に等間隔をおいて複数個形
成されている。すなわち、下側のレール4には、外周側
突起部10の外周面に、一定幅、一定深さで上下方向に
開放されている切り欠き14が円周方向に等間隔をおい
て複数個形成されている。切り欠き14の形状は平面視
で円弧形状に形成したものを示したが、その他の形状で
もよい。
0.5mmの範囲が適切である。この下限を下回ると、
後述する油溝15における油圧が上昇して潤滑油消費量
が増加する。また、上限を上回ると、多角形状の変形に
よるシール性の低下が問題となる。切り欠き14の半径
方向深さのより好ましい範囲は0.1〜0.4mmであ
る。
は、オイルリング2の周長の10〜60%とするのが適
切である。この下限を下回ると、後述する油溝15にお
ける油圧が上昇して潤滑油消費量が増加する。また、上
限を上回ると、下レール4の摩耗速度の上昇や、オイル
リング2の姿勢の不安定を招く。
0とウェブ5とで、油溝15が上下の外周摺動面7,1
1の間に形成されている。この油溝15は上下のレール
3,4で掻き取ったシリンダ内周面38の潤滑油の受容
溝である。
17も断面略台形状をなし、それらとウェブ5とでコイ
ルエキスパンダ収容溝18が形成される。この溝18内
にコイルエキスパンダ2が内周側突起部16,17の内
側の対向する傾斜面19,20に接触するようにして配
設され、オイルリング1を半径方向外方に押圧付勢し、
オイルリング1の外周摺動面7,11をシリンダ37の
内周面38に押接させる。コイルエキスパンダ2は線材
をコイル状に巻いたものを環状に形成したもので、図で
は円の一部を切り欠いた断面の線材を示しているが、線
材の断面形状は円やその他の形状でもよい。
面7,11に窒化や硬質Crめっき等の硬質の表面処理
が施されている。
32と、ピストン30の外周面33との角部には、断面
三角形状の油溜まり34が全周にわたって形成されてい
る。そして、オイルリング溝31の下面32と油溜まり
34とに開口し、半径方向にピストン30内側まで延び
る油戻し孔35がピストン30に形成されている。油戻
し孔35はオイルリング溝31の下面32において外周
端からオイルリング1の内周側まで開口されている。
ール4で掻き上げられ、ピストン30の下降時、上レー
ル3で掻き落とされ、オイルリング1の外周側の油溝1
5に溜まった潤滑油は、下レール4の切り欠き14→ピ
ストン30の油溜まり34→ピストン30の油戻し孔3
5およびピストン外周面33とシリンダ内周面38との
間の隙間を経由して、図示外のオイルパンに戻る。ま
た、上レール3で掻き上げられ、オイルリング溝31の
上面36と上レール3の上面との間を通ってオイルリン
グ1の内周側に流入した潤滑油は、油戻し孔35を通っ
てオイルパンに戻る。
上記実施の形態Aと相違する点は、油戻し孔35が形成
されておらず、ピストン30のオイルリング溝31の下
面32とピストン外周面33との角部に形成されている
油溜まり34が、上記実施の形態Aで示したものよりも
断面積が大きなものとなっている点である。この実施の
形態Bにおいて、ピストン30に形成されている油溜ま
り34は断面矩形形状に形成されている。このように、
油溜まり34を大きなものとすれば、油戻し孔35を設
けなくとも油戻し機能は確保できる。
ルリング1の具体的な寸法の一例を示すと次の通りであ
る。 オイルリング外径 :110mm 軸方向幅 :4mm 半径方向厚:2.4mm 切り欠きの半径方向深さ:0.3mm 円周方向長さ:10mm ピッチ :30mm
Bで説明した組合せオイルリングとピストンとの組合
せ)と、従来技術(下レールに切り欠きがなく、ウェブ
に油窓が形成されている従来の組合せオイルリングと上
記実施の形態Aで示したピストンとの組合せ)における
エンジンの潤滑油消費量を比較した結果を説明する。
における本発明は実施の形態Aで説明した組合せオイル
リングとピストンとの組合せ、(b)における本発明は
実施の形態Bで説明した組合せオイルリングとピストン
との組合せである。図5に示されているように、本発明
は、従来技術の潤滑油消費性能に劣らないものであっ
た。
の形態を示し、上記実施の形態Bとは、切り欠きが相違
している。この実施の形態では、オイルリング1の両合
口端部の下面にそれぞれ半径方向に開放されている切り
欠き14Aが形成されている。切り欠き14Aは各合口
端部において半径方向から見て1/4円弧形状に形成さ
れており、両方の切り欠き14Aで半円形状をなしてい
る。切り欠き14Aは下レール4のみならずウェブ5ま
で形成されており、切り欠き14Aの最大深さはオイル
リング1の軸方向幅の略1/2である。切り欠き14A
の周方向幅lは2mm以上とされる。
ール4で掻き上げられ、ピストン30の下降時、上レー
ル3で掻き落とされ、オイルリング1の外周側の油溝1
5に溜まった潤滑油は、切り欠き14A→ピストン30
の油溜まり34→ピストン外周面33とシリンダ内周面
38との間の隙間を経由して、図示外のオイルパンに戻
る。また、上レール3で掻き上げられ、オイルリング溝
31の上面36と上レール3の上面との間を通ってオイ
ルリング1の内周側に流入した潤滑油は、切り欠き14
Aを通って外周側に流出して、オイルパンに戻る。
上記のような円弧形状に限ることはなく、その他の形状
でもよい。他の形状の一例を図8に示す。図8は切り欠
き14Aを四角形状に形成したものを示している。図6
および図7に示した切り欠き14Aに比べて、切り欠き
14Aの深さは浅く、ウェブ5に少しかかる程度とされ
ており、周方向幅lは長くされている。
30の油溜まり34の断面形状は三角形や矩形形状に限
らず、その他の形状でもよい。
ングを装着したピストンがシリンダ内に挿入されている
状態を示す縦断面図である。
リングを装着したピストンがシリンダ内に挿入されてい
る状態を示す縦断面図である。
る。
オイルリングを装着したピストンがシリンダ内に挿入さ
れている状態を示す縦断面図である。
図、(b)は正面図である。
図、(b)は正面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 シリンダの内周面と摺動する摺動面を外
周にそれぞれ有している上下一対のレールがウェブで連
結されているオイルリングと、このオイルリングを半径
方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダとからなる
組合せオイルリングにおいて、 前記オイルリングの上下の摺動面の間の外周側に形成さ
れている油溝と、前記オイルリングの内周側に形成され
ているコイルエキスパンダ収容溝とが前記ウェブにより
隔離されて非連通状態とされており、かつ、 前記オイルリングの下レールの外周面に上下方向に開放
されている切り欠きが形成されていることを特徴とする
組合せオイルリング。 - 【請求項2】 前記切り欠きが、オイルリングの円周方
向に複数個形成されていることを特徴とする請求項1記
載の組合せオイルリング。 - 【請求項3】 シリンダの内周面と摺動する摺動面を外
周にそれぞれ有している上下一対のレールがウェブで連
結されているオイルリングと、このオイルリングを半径
方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダとからなる
組合せオイルリングにおいて、 前記オイルリングの上下の摺動面の間の外周側に形成さ
れている油溝と、前記オイルリングの内周側に形成され
ているコイルエキスパンダ収容溝とが前記ウェブにより
隔離されて非連通状態とされており、かつ、 前記オイルリングの合口端部の下面に半径方向に開放さ
れている切り欠きが形成されていることを特徴とする組
合せオイルリング。 - 【請求項4】 請求項1、2または3記載の組合せオイ
ルリングが装着されているピストンのオイルリング溝の
下面とピストン外周面との角部に油溜まりが形成されて
いることを特徴とするピストンと組合せオイルリングと
の組合せ。 - 【請求項5】 前記油溜まりがピストンの全周にわたっ
て形成されていることを特徴とする請求項4記載のピス
トンと組合せオイルリングとの組合せ。 - 【請求項6】 前記油溜まりとピストン内側とを連通す
る半径方向の油戻し孔がピストンに形成されていること
を特徴とする請求項4または5記載のピストンと組合せ
オイルリングとの組合せ。 - 【請求項7】 前記油戻し孔がオイルリング溝の下面の
オイルリング内周側に開口していることを特徴とする請
求項6記載のピストンと組合せオイルリングとの組合
せ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21106095A JP3266468B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 組合せオイルリングおよびそれとピストンとの組合せ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21106095A JP3266468B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 組合せオイルリングおよびそれとピストンとの組合せ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0942450A true JPH0942450A (ja) | 1997-02-14 |
JP3266468B2 JP3266468B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=16599738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21106095A Expired - Fee Related JP3266468B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 組合せオイルリングおよびそれとピストンとの組合せ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3266468B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006003976A1 (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-12 | Kabushiki Kaisha Riken | 内燃機関用ピストンリング |
JP2007170455A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | 組合せオイルリング |
US7306233B2 (en) | 2003-02-20 | 2007-12-11 | Kabushiki Kaisha Riken | Combined oil control ring |
CN102483160A (zh) * | 2009-04-30 | 2012-05-30 | 马勒金属制品有限公司 | 用于内燃发动机的具有小于2.0毫米高的含铁本体的油控制环 |
US20130049305A1 (en) * | 2010-04-19 | 2013-02-28 | Nippon Piston Ring Co., Ltd | Internal combustion engine oil ring |
-
1995
- 1995-07-27 JP JP21106095A patent/JP3266468B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN102483160B (zh) * | 2009-04-30 | 2015-07-29 | 马勒金属制品有限公司 | 用于内燃发动机的具有小于2.0毫米的高度的含铁本体的油控制环 |
US20130049305A1 (en) * | 2010-04-19 | 2013-02-28 | Nippon Piston Ring Co., Ltd | Internal combustion engine oil ring |
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---|---|
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