JPS58195051A - 複合オイルリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシールに係わり、特に複合形のオイルリングに
関するものである。

本発明は、自然機関、コンプレッサ、その他ピストン式
装置のピストンを気密にし、シリンダのｌ１ｉｉｉｌｉ
上の油膜を最適にするために応用するのカニ最も有用で
ある。

また、本発明に基づく複合オイルリングは各種機構の回
転する円筒状の部材をシールするために使用することも
できる。

２個の半環とその間に伸縮部材を有する複合形のオイル
リングについては先行技術Ｉｔある。

この伸縮部材は２機能伸縮部材であって、上慎己半環を
ピスト／の軸の方向にピストンの溝の０１１面に押しつ
けると共にこの軸の半径方向にエンジンのシリンダ壁に
押しつけて、この各々の面を気密にするよう設計されて
いる。

この伸縮部材は環状のばねを有し、このばねは垂直に伸
びるウェブと水平に伸びるつばを有する。

垂直に伸びる支持肩部は水平に伸びるつばの端部の周囲
の大部分に均一に分布する。この支持肩部は一ト記伸縮
部材から上記平場にカを伝達するように設計される。上
記以外の水平に伸びるつばには支持肩部がなく、このつ
ばの端部は上記支持肩部よりもこの複合オイルリングの
軸の方に突出していて心出しカラーとして作用する。こ
の心出しカラーは上記複合オイルリングをピストンの溝
に組み込むように作用すると共に、ピストンの溝の深さ
とは独立に半径方向の巾の狭い平場を使用できるように
する。この伸縮部材の構造は上記平場を低い比圧力で上
記シリンダ壁に押しつけることを可能にし、従って、こ
め複合オイルリングの耐摩１□ｒＮ□。６　Ｊｊｔ□：
：：ｊ・、。

垂直に伸びるウェブと水平に伸びるつげは金属テープを
その切断用刻み目で切断し、引続いて充分に曲げること
によって形成される。この切断用刻み目は相互に平行で
あり、この刻み目の解放端が上記テープの反対側の縁に
交互に面するように作られる。従って、上記伸縮部材の
ばね部材は上記刻み目の間に形成される（これについて
は先行技術がある）。

上記先行技術における伸縮部材のばね部材は上述の刻み
目を切断して作られるのが普通である。

この操作は巻かれている金属テープの繊維部材（一体化
構造）を破損させ、そのために上記伸縮部材が圧縮され
た時に、引伸ばされるよう々過大荷重の下でのこの伸縮
部材の弾力の耐久性を低下させる。

これと同時に、支持肩部を有しない一部の水平に伸びる
ウェブは上記伸縮部材から上記平場まで力を伝達すると
・とができず、そのために上記支持肩部によって前記平
場に加えられる比圧の均一な分布が乱されユ′― 上記先行技術にもとづく伸縮部材によって上記平場に伝
達される半径方向及び軸方向の力の値と比率は、殆んど
、その側面形状の精度とその伸長した長さによって決ま
り、これらは上記ピストン　−の溝の中の上記複合オイ
ルリングの可動性に悪影響を及ぼす。

上記先行技術の複合オイルリングの伸縮部材の刻み目を
切断する時に生ずる鋭い縁は１紀半環と伸縮部材の一定
の点における相対的可動性を損なう。

上記２個の平場とその間にある伸縮部材を有する複合オ
イルリングは公知にされている。

この伸縮部材は上記平場を、上記ピストンの溝の側面に
対して軸方向に、即ちピストンの縦軸方向に押すと共に
、上記ピストンとライナの相対的な気密を保証するよう
にエンジンのシリンダの壁に半径方向に押すように設計
された三機能伸縮部材である。

上記伸縮部材は環状の一体化され喪わん曲した蛇行形の
ばねを有し、このばねは垂直に伸びるウェブと水平に伸
びるつばを有する。

上記一体化されわん曲した蛇行形のばねは断面が長方形
で縁が丸味を帯びている金属テープで作られる。上記伸
縮部材の垂直に伸びるウェブと水平に伸びるつばは断面
が長方形で縁の丸い金属テープを蛇行形のばねの形に曲
げて作られ、次いで、この蛇行形の丸い部分から支持肩
部が作られ、それ以外の部分から垂直に伸びるウェブと
水平に伸びるつばが作られるように成形加工される。

この曲げ加工による形状は引抜きと巻取りによって作ら
れる上記金属テープの繊維部材（一体化構造）を傷める
ことがないので上記オイルリングが運転中のエンジンの
負荷が小さい時の上記伸縮部材のたるみが防止できる（
これについても先行技術がある）。

上記水平に伸びるつばの端部に設けられた上記伸縮部材
の支持肩部はこの伸縮部材から上記平場まで半径方向や
力を伝達するよう設計される。

この伸縮部材の水平に伸びるつばは上記ピストンの溝の
内部における上記平場を予め定めた位置に保持すると共
に軸方向の力をこの伸縮部材から上記垂直に伸びるウェ
ブを通って上記予め定めた位置にある平場に伝達するこ
とを保証するように設計される。

上記伸縮部材と半環は断面が長方形で縁の丸い金属テー
プで作られる。伸縮部材と半環の構浩によって、半環と
伸縮部材の接触点における相互の可動性は良好に保肛さ
れる。

換言すれば、上記シリンダの形状が、製造時の誤差によ
り又はエンジンの運転中に、成る程度変化した時の上記
半環とエンジンシリンダ壁との接触性を向上させる。

この伸縮部材は端部を形成するように１点で切断されて
上述のような環の形にされる。この伸縮部材の端部は固
定装置を形成する。

この固定装置は、上記端部の水平に伸びるつばの端によ
って形成され、この端部は１組の水平に伸びるつげ端が
他の垂直方向に対向して水平に伸１１ びるつばの下にあるように折：曲げられている。上お、
あ。□いイ、。６９．し・・′１呟ゎイ、−０、部の半
径方向の移動を限定するようにこの伸縮部材の上記切断
点において相互に整合する。

上記先行技術による伸縮部材によって上記半環特に垂直
に伸びるウェブの高さと引伸ばされる長さが過大である
場合は、上記伸縮部材の側面形状の精度によって殆んど
決脣る。このことはピストン内のオイルリングの可動性
に悪影響を及ばず。

上記伸縮部材の製作精度が悪いためにこの伸縮部材の垂
直に伸びるウェブが予め設定した高さより成る程度過大
となった場合は軸方向の圧縮力が生じ、この圧縮力は限
界力に関係すると共にこの伸縮部材によってこの伸縮部
材の水平に伸びるつばを介して上記平環に伝達される。

この限界圧縮力は非常に大きいので上記ピストンの溝の
中の半環の可動性を損々い、この複合オイルリングは押
しつぶされて働らかなくなり、このオイルリングはその
機能を果たすことができなく々る。

・１１・１ ）ｔｉｅ（ＩｆＭＭ″′。恰（１１ｔ’−１，１：ｆ〜
０様の結果となる。　　　、。

上述の検討によってこの伸縮部材は良い精度で作られる
心安があるので製品が高価になることは明らかである。

本発明の目的は、上記伸縮部材が、この伸縮部材によっ
て上記半環に伝達される軸方向の力Ｃ）大きさを限定す
ると共に、この伸縮部材の製造に対する要求を緩和する
よう々構造である複合オイルリングを提供することにあ
る。

この目的は、−ヒ記軽触オイルリングに半環と伸縮部材
を設け、この伸縮部材をこの半環の間に配設して環状の
一体化された蛇行形のばねを付し、このばねに垂直に坤
びるウェブと、水平にイ申びるつばを設け、このつばを
垂直に伸びる支持肩部で端末とし、上記垂直に伸びる各
ウェブをこのイ申縮音じ材の内部に伸びるわん曲部を少
くとも１個所形成するように曲げた′Ｉｆｉ会オイルリ
ングによや達成される。

複合オイルリングのこのような＾己Ｗ１ｊにおいて、垂
直に伸びるウェブのわん曲部によって形成される伸縮部
材のわん曲部はこの伸縮部材によって半環に伝わる力の
過剰分を相殺するよう作用する。

この軸方向の力の過剰分によって、上儒己わん曲部は上
記ピストンの溝の中の複合オイル１）ングカ；上記エン
ジンのシリンダ壁に対して動き得るように更にわん白変
形する。

上記垂直に伸びるウェブのわん曲部の側面形状によって
、上記伸縮部材の軸方向の力は上記垂直に伸びるウェブ
の予め設定した高さの成る過大さによって変化を受けな
い。それ故、上記伸縮部材の製作精度上の要求は緩和で
きる。

１箇以上設けであるわん曲部は上記複合オイルリングの
軸に面する表面が上記支持肩部よりも前記軸の方向に突
き出るように作るのが好ましい。

上記伸縮部材のこのような配設において、上記複合オイ
ルリングの旬に面するわん曲部表面はピストンの溝の中
のこの複合オイルリングのこの溝の深さとは独立の軸方
向の移動を限定する心決めカラーを形成するように上記
支持肩部よりも突き出している。

その結果、上記伸縮部材の水平に伸びるつばの巾（半径
方向の寸法）を減少させ、半径方向の巾が小さい半環を
この複合オイルリングに用いることが出来る。

換言すれば、上記伸縮部材によって上記半環に加わる比
圧を低くシ、この複合オイルリングの耐摩耗性を改善す
ることができる。

他方、上記伸縮部材のこのような構造により、その伸び
る長さを上記先行技術による伸縮部材よりも、ピストン
に、次いでエンジンのシリンダに組み込んだ一ト記複合
オイルリングを劣化させることなく増加させる′ことが
できる。上記伸縮部材の伸長できる長さが増加すれば上
記複合オイルリングのばね特性が向−ヒすることは公知
である。

上記複合オイルリングには少くとも１箇所あるわん曲部
のつばの間に組み込オ第１た補助平場を設けるのが好ま
しい。

上記複合オイルリングのこのような配設において、上記
伸縮部材のわん油部のつばの間に組み込まれた補助平場
は、各回ふｉの比圧が減少するので、気密の信頼性を高
めると　にその耐用命数を延伸する。

本発明に基づく複合オイルリングは信頼性の向上、耐用
命数の延伸、ピストン内ピストン内部における可動性の
向上、及び半環と伸縮部材の接触点における相互間の可
動性を示している。

本発明による複合オイルリングは比較的簡単で安価に型
造できる。

以下、本発明の具体的な実施例を図によって詳細に説明
する。

本発明に基づく複合オイルリングは２個の半環１（第１
図）と伸縮部材２を有する。この複合オイルリングはピ
ストン４の溝３に装着され、このピストン４はシリンダ
５に組み込まれる。

上記の半環１は上記の溝３の側壁６に密着した状態にあ
る。各半環１は金属テープで作られ、この金属テープは
断面が長方形で縁が丸い。各半環はシリンダ５の内面に
整合し、その接触する部分には防傷被覆が１−されてい
る。

：１１１ この複合オイｌ’Ｐｌ）ングの伸縮部材２は上記の半環
１０間に組皐ス：まれ、わん曲した環状の蛇行形のバネ
が一体的に取り付けられ、この蛇行形ノ（ネは断面が長
方形で縁の丸い金属テープで作られる。

この伸縮部材２は上記半環をピストン４の側壁４とシリ
ンダの内面に密着することを保証するように設計された
２機能伸縮部材である。

伸縮部材２は垂直に伸びるウェブ８と水平に伸びるつば
９を有する。

この水平に伸びるつげ９社上記伸縮部材２から上記半環
１に力を伝達してこの半環１が上記溝３の側壁６を押す
ように設計される。

上記水平に伸びるつば９の端部には垂直にイ申びる支持
肩部が設けられる。

この支持肩部ｌＯは上記伸縮部材２から半環１に力を伝
達してこの半環１と上記シリンダ５の壁力五密着するこ
とを保証するよう設計される。

この伸縮部材２の垂直に伸びるウェブ８はわん曲部１１
を形成するように上記複合オイルリングの中に曲げられ
る。

他の実施例では、上記伸縮部材２に要求される剛性とピ
ストン４の縦軸に沿ってＩｌｌ定される上記溝の深さに
応じて上記わん曲部を２箇又は数筒設けることが出来、
このピストン４の縦軸は上書己複合オイルリングの縦軸
に一致する（図示省略）。

上記わん曲部１１は伸縮部材２によって上記半環１に伝
達される軸方向の過大な力を上記水平に伸びるつば９で
相殺するように設計される。

上記水平に伸びるウェブ８と水平に伸びるつば９は上記
伸縮部材のばね部材を特定する。

この伸縮部材２の４ばね部材を作る順序を第２図から第
６図までに示す。

第２図は平らな蛇行形のばね１２の一部分を示し、これ
は上記伸縮部材２の半加工品である。

この蛇行形ばね１２はピッチｔと断面高！で作られる。

このピッチｔと高さｌはこの伸縮部材２の半径方向と軸
方向の弾性を決定する。

第３図は第２図に示すものと似ているが支持肩部１０が
上記伸縮部材に設けである点が異なる。

′各支持肩部ｌＯの高さく第４図）は上記半環１の厚さ
によって決まる。

第５図は第３図に示す蛇行ばね１２から作られた伸縮部
材２が現れた形の一部分を示し、これは支持肩部ｌＯと
共に水平に伸びるつば９と垂直に伸びるウェブ８とを有
し、このウェブ８は第６図に示すようにわん曲部１１を
形成するように曲げである。

この伸縮部材２の全構成部材は断面が長方形で縁の丸い
金属テープを一体として曲げて作られる。

このわん曲部１１　（第１図）は、上記複合オイルリン
グの縦軸に相対する面が上記支持肩部よりも前記軸の方
向に突き出るように作られる。

このわん曲部１１の表面１３は上記ピストン４の溝３に
おける上記複合オイルリングの中心を決め上記伸縮部材
２の伸展する長さが更に長くなっても上記複合オイルリ
ングがｆ１４３から自己離脱出来ないように設計される
。

成る実施例では複合オイルリングの上記わん曲部のつば
の間に補助半環１４　（第７図）を設けることができる
。

この補助半環１４は上記半環１に対して良い平行、）［ 度で伸び、上記シリンダ５（−示省略）の壁と接＠ｆｈ
、ａＫＩＭｄ”Ｆｆｆ　１１　ｒｆｌ−１，ＩＱ、。＊
ａｉｔｍａｉる。この補助半環１４の反対側は上記わん
曲部１１の内面に整合する。

この補助半環１４は上記シリンダ５とピストン１４の気
密性を良くするよう設計される。

更にこの補助半環１４は上記伸縮部材２によって伝達さ
れる力の一部を消費し、それにより、上記複合オイルリ
ングの耐魔耗性を向上させるように各半環１に加わる比
圧を減少させる。

上記半環１と上記伸縮部材２は１点で接する。

伸縮部材２の上記接点には従来型の固定装置が設けられ
る。

この固定装置は水平に伸びるつば９の端部より成り、こ
の端部は上記オイルリングが組み立てられた時に１組の
水平に伸びるつば９の端部が反対に水平に伸びるつば９
の下で伸びるように曲げられる。上記伸縮部材の端部の
垂直に伸びるウェブ８はこの伸縮部材の端部が半径方向
に移動するの１゜ を限定するように相互に整合する。

：： 本発明に基づく複谷オイルリングは以下のよう１・：・ に作用する。　　　□：パ″′ｉ′： ピストン４は作動中往復運動をする。上記複合オイルリ
ングＶまこのピストンと共に動いて上記シリンダ５の油
膜を最適の状態で分布させ、′過剰のエンジン油はこの
シリンダの壁に沿い上記伸縮部材のドレーン用空間（図
示省略）を通ってエンジンのクランクケースに滴下し、
とのドレーン用空間は上記垂直に伸びるウェブ９によっ
て特定されると共に上記ピストン４のドレン部（図示省
略）を通る。

上記複合オイルリングの平」は作動中、常に上記シリン
ダ５の壁に向けて上記支持肩部１０によって押されると
共に、上記水平に伸びるっば９を通る上記ピストン４の
溝３の側面に向けて上記伸縮部材２からの力によって押
される。

上記伸縮部材２からのこの力は、この伸縮部材が前半環
１と共に上記シリンダ５に組み込まれた時に、この伸縮
部材を圧縮するととｋよって発生する。

上記伸縮部材２と半環１を真情した上記複合オイルリン
グは、シリンダ５への組込みに先立って上記ピストン４
の溝３に組み込まれる。

この複合オイルリングが作動している間は、上記シリン
ダ５とピストン４の溝３の側面６とに向けて押される半
環１は上記伸縮部材２の支持肩部１０と水平に伸びるつ
ば９に向かう半径方向に連続的に振動を加えられる。

上記半環１は、上記シリンダ５が成る許容誤作で作られ
るために成る程度の長円度とテーパを有する限り振動す
る。

引続いて、上記半環１はシリンダ５と接触し、連続的に
圧縮又は膨張する。

上記シリンダ５のどの部材本寸法不足である場合には、
上記半環１は上記力を上記支持肩部１０と水平に伸びる
つば９を介して上記伸縮部材２に伝達するために縮小さ
れた範囲に圧縮される。

そのために、半環１をピストン４の溝３の側壁６に押し
つける軸方向の圧力が増加する。

上記半環１をピストン４の溝３の側壁６に押つける軸方
向の力の過剰分はわん曲部１１によって吸収される。こ
のわん曲部１１のつばはわん白変形し、このわん曲部の
間の空間は上記の半環１をピストン４の溝の側壁６に押
しつける軸方向の力の過剰分を相殺するように縮少する
。

上記のシリンダ５０寸法が過大の部分では、上記わん曲
部１１は、上記加圧力が上記伸縮部材２の水平に伸びる
つば９と支持肩部ｌＯを介して上記半環１に伝達される
ように、曲げられない。

それ故、上記半環は上記複合オイルリングが作動してい
る間、シリンダ５の壁とピストン４の溝３の側壁６に押
しつけられる。

本発明に基づく試験用の複合オイルリングは断面が長方
形の金属テープで作って圧縮試験を行なった。

この試験は上述のように作った複合オイルリングを用い
て行なったが、高い効率を示すと共にピストンの２個の
オイルリングの代りに１個のオイルリングを用い得る可
能性を示した。

エンジン油の燃焼損失呼燃費の０．　ｆｌ　ｔで減少し
た。

試みに推定すれば、こ二複合オイルリングの耐摩耗性は
２５チ向上した。

本発明に基づく複合オイルリングは比較的単純で作動中
の信頼性が高く耐用命数が長い。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンのシリンダの中に組み込まれた、本発
明に基づく複合オイルリングの断面を示す概念図、第２
図は本発明に基づく壷金オイルリングの半製品である蛇
腹形のばねの一部を示す概念図、第３図は支持肩部を除
き第２図に示したものと同一部分を示す図、第４図は第
３図における線１１に沿った断面図、第５図は伸長した
蛇行形伸縮部材の一部分を拡大して示す概念図、第６図
は第５図における線■−■に沿った断面図、第７図は本
発明に基づく複合オイルリングの、エンジンシリンダ内
のピストンの溝に組み込まれてわん曲部のつばの間に補
助半環が設けられた場合の断面を示す概念図である。 １・・・半環、２．・”’：・蛇行形伸縮部材、３・・
・溝、４・・・・□、。 ピストン、５・・・シリンダ、６・・・溝の側壁、７・
・・被侵、８・・・垂直にｔ’６’ｆるウープ、９・・
・水平に伸びるつげ、ｌＯ・・・支持肩部、１１・・・
わん曲部、１２・・・ばね、１３・・・わん曲部の表面
、１４・・・補助半環、ｈ・・・支持肩部の高さ、ｌ・
・・ばねの、横から見た場合の高さ、ｔ・・・ばねのピ
ッチ。 出願人代理人　　猪　　股　　　　清 第１頁の続き ０発　明　者　イワシ・アンドレーエウィッチ・　コワ
ル ソビエト連邦ハルコフ・ウーリ ツツア゛ギルシマナ１８カーベー ０発　明　者　ポリス・ステパノウイッチ・エレメンコ ソビエト連邦ハルコフ・モスコ フスキー・プロスペクト９６アー ・カーベー２７３ ０発　明　者　フエリクス・アブラモウイッチ・ブライ
ンマン ソビエト連邦ハルコフ・ウーリ ツツア・デルザウインスカヤ２ カーベー２６４ ０発　明　者　ユリ−・ミハイロウイッチ・コンツオフ ソビエト連邦オデッサ・ウーリ ツツア・クラスクワ１４カーベ− ０発　明　者　アナトリー・フセホロドウイツチ・アダ
モウイツチ ソビエト連邦モスクワ２ウーリ ツツア・マリノイ・ロスチェ４ア ー・カーベー３５ ０発　明　者　レフ・アレクサンドロウイツチ・ブロワ ソビエト連邦モスクワ・クトウ ・ブフスキー・プロスペクト３３力 一べ−２５３ ０発　明　者　ビクトル・ピョートロウイツチ・モルダ
ワノフ ソビエト連邦オデッサ・ウーリ ツツア・ペレコプスコイ・ディ ビジィ１９カーベー５２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半環（１）と伸縮部材（２）を有し、この伸縮部材
   （２）が上記半環の間で環状の一律化された蛇行形のば
   ねを形成し、このばねが垂直に伸びるウェブ（８）と水
   平に伸びるつげ（９）を有し、このつげ（９）が垂直に
   伸びる支持肩部（１０）を本って端末とされる複合オイ
   ルリングにおいて、垂直に伸びる各ウェブ（８）はこの
   複合オイルリングの内部に伸びるわん曲部（１１）を少
   くとも１箇所形成するように曲げであることを特徴゛と
   する複合オイルリング。 ２、少くとも１箇所のわん曲部（１１）は、その表面（
   １３）がこのオイルリングの軸に面すると共に上記支持
   肩部（ｌＯ）よりも前記軸の方向に突出していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合オイルリン
   グ。 ３、上記少くとも１個所のわん曲部（１１）のつばの間
   に補助半環（１４）を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のオイルリング。