JPH0122920Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は往復動型内燃機関のピストンに使用さ
れる鋼製エキスパンダと樹脂製オイルリングとか
ら成る組合せオイルリングに関する。

最近のエンジンは高回転、高出力化の傾向にあ
り、それに応じてエンジンに用いられるピストン
リングに対する要求も厳しくなりつつある。即
ち、摺動部品たるオイルリングは高負荷高回転の
運転条件下でも長時間シリンダとの摺動に耐える
ことができかつシリンダ内周面との間に常時適正
な油を保持し得るものでなければならない。つま
りオイル消費量を低減させ、必要最少限の油膜を
常にシリンダ内周面との間に確保し得る高性能の
オイルリングが求められている。

従来技術 従来の鋳鉄製のカツタ型オイルリングや内周面
にプレート形エキスパンダあるいはコイルばねを
装着したエキスパンダ付オイルリングに代えて、
近時では高速エンジン用としてさらに高い機能を
発揮するように２個のサイドレールと１個のスペ
ーサエキスパンダを組合せた鋼製組合せオイルリ
ングが開発、実用されている。ところでエンジン
運転時のシリンダは熱変形を生じ楕円形状あるい
は局部的に不規則な形状を呈する場合がある。こ
のようなシリンダの変形に対して従来のオイルリ
ングではある程度追従するものの大きい変形ある
いは不規則な変形には追従できないため運転時の
オイル消費の増大原因となつていた。これを防止
するために、即ちシリンダ壁に残る油膜の厚さを
薄くして、オイル消費量を低減するためにはオイ
ルリングの面圧を高くしてシリンダへの追従性を
良好にする必要がある。しかしながら従来の鉄系
材料製のオイルリングではその剛性が高いため
に、熱変形したシリンダ壁に追従させるにはオイ
ルリングの面圧（押し付け力）を相当高くしなけ
ればならない。しかるに、面圧を高くすれば当然
のことながらオイルリング外周面の摩耗が促進し
易く、シリンダ内周面とオイルリングとの間の潤
滑油が不足し、所謂油膜切れをひきおこしスカツ
フイングが発生しやすくなるという問題がある。
従つて面圧を高くすることに頼る解決手段には限
度がある。

またこれとは別に、鋼製組合せオイルリングの
場合サイドレールを薄肉にすることによりシリン
ダへの追従性を向上させることも可能であるが、
その場合には強度不足を招来し易くそれにより運
転中にオイルリングの破損をひきおこしたりする
ので好ましい解決策とは言えない。

考案の目的 本考案の目的はかかる不具合を解消すべく軸方
向に２分割した樹脂リングとこれを内周面から外
方に張持するエキスパンダとにより構成した、オ
イル消費を低減させ耐久性のある樹脂製組合せオ
イルリングを提供せんとするものである。

考案の構成 上記の目的を達成するために本考案に係る樹脂
製組合せオイルリングは上下に２分割された同一
形状の一対の耐熱、耐摩耗性高分子樹脂製のリン
グ半体部から構成されるオイルリングと、該オイ
ルリングを半径方向及び軸方向に押圧張持する鋼
製エキスパンダとを具備する。オイルリングの各
リング半体部は両リング半体部が重合されたとき
に略Ｖ字形のエキスパンダ収容部を形成する内周
側テーパ面と、同じく両リング半体部が重合され
たときに該両者の対向面間にオイルリングの外周
側と内周側とを連通せしめるオイル孔を形成する
複数個の凹溝とを有する。エキスパンダはオイル
リングの略Ｖ字形エキスパンダ収容部に面接触す
べく対応する略Ｖ字形断面を有した、合い口付き
環状プレートとして形成される。

考案の作用、効果 本考案による樹脂製オイルリングは、従来から
使用されている鋳鉄製オイルリングあるいは鋼製
組合せオイルリングと比較して弾性係数が低くフ
レキシビリテイに優れる為に、熱変形の大きいシ
リンダに対しても充分に追従が可能になり運転時
のオイル消費の増大を防ぐことができる。また、
本考案の樹脂製オイルリングは摩擦係数が低い
為、シリンダとオイルリング間のフリクシヨンロ
スを低減でき、燃費改善に結びつく。さらに本考
案の樹脂製オイルリングは相互に自由な２分割型
であるため一層追従性が良好であり局部的な強い
当たりがしにくく従来のオイルリングに比しスカ
ツフイングを起こす可能性がはるかに小さくな
る。

実施例 以下、本考案の組合せオイルリングの実施例を
図面に基づいて説明する。

第１，２，３図において同一形状の一対のリン
グ半体部１、及び１′は耐熱、耐摩耗性に優れた
高分子材料であるポリイミド、ポリアミドイミ
ド、４弗化エチレン等の樹脂により形成され、合
い口を有した円環状に構成される。これら両リン
グ半体部１，１′は後述の如く内周面がＶ字形に
なるように軸方向に上下に重ねてピストン１０の
オイルリング溝１２に装着される。

各リング半体部１，１′はその外周側にシリン
ダ内周壁１５に摺接する外周摺動面３，３′を有
し、かつその内周側にテーパ面５，５′を有する。
両リング半体部１，１′は図示の如くオイルリン
グ溝１２内で重ね合わせられたときにオイルリン
グを構成し、その内周側にテーパ面５，５′によ
り形成される略Ｖ字形のエキスパンダ収容部１７
が形成される。また、各リング半体部１，１′に
はその重ね合わせ面に複数個の凹溝９，９′が好
ましくは周方向に等間隔で配列され、両リング半
体部１，１′が重ね合わせられた時にその対向面
間にリング外周側から内周側に貫通するオイル孔
２１が形成される。オイル孔２１は周知の如くシ
リンダ内周面１５に付着したオイルをオイルリン
グの外周摺動面３，３′により掻き落としたとき
のオイルをオイル孔２１を通してオイルリング内
周側に導きピストン１０のオイル流通孔１１を通
してオイルパン（図示せず）に戻すためのもので
ある。リング半体部１，１′の上下側面７，７′は
オイルリング溝１２の側壁に密接する平坦封止面
を形成する。

鋼製のエキスパンダ２３はエキスパンダ収容部
１７に対応して断面が略Ｖ字形をなし、合い口を
有した円環状のプレートとして形成される。エキ
スパンダ２３の中心部にはオイル孔２１に対応す
るオイル窓２７が周方向に配設される。

エキスパンダ２３は断面形状がＶ字形であり上
下及び円周方向に張力が作用する為、オイルリン
グ溝１２に装着したリング半体部１及び１′をシ
リンダ内周面１５へ圧接すると同時に上下側面
７，７′をオイルリング溝１２の上下側壁へ圧接
することができる。従つてオイルリング外周摺動
面３，３′とシリンダ内周面１５との間の油かき
機能と、オイルリング上下側面７，７′と対応オ
イルリング溝１２の側壁との間のシール機能が同
時に達成できる。その結果、オイル消費量を低減
することができるのみならず運転時にオイルリン
グがオイルリング溝１２内で軸方向に動くことが
無い為、ハイ・バキユーム・ブースト時などに発
生する所謂オイル上がりを防止することも可能に
なる。

リング半体部１，１′は重ね合わせかつエキス
パンダ２３によつて張られたときに該両者間に僅
かな隙間２８ができるような厚みとするのが好ま
しい。すなわちこの隙間２８の存在によつて両リ
ング半体部１，１′は完全に相互に独立し一方が
他方によつてこすられたりあるいは連れ動いたり
することがない。またリング半体部１，１′をリ
ング溝１２内に組み込む際にも隙間２８がある方
が作業が容易である。このように、リング半体部
１，１′は軸方向Ｘ−Ｘに２分割されており、上
下のリング半体部がおのおの別々に動くために真
円度の悪くなつたシリンダに対しても追従性が良
好であり、さらにシリンダとの摺動面及びオイル
リング溝１２の側壁との接触面の気密向上の上で
も寄与する。また、樹脂製リングは金属に比較し
て弾性係数が小さく、フレキシビリテイに優れる
為、シリンダ内周面並びにオイルリング溝１２の
側壁への面圧は大きい値を必要とせず、低面圧で
も追従性が良好になる。

また、エキスパンダ２３をオイルリングのエキ
スパンダ収容部１７の形状に適合した断面略Ｖ字
形の円環状プレートとすることにより両者間の接
触面積が大きくなり、それによりエキスパンダが
リング各半体部の内周面に部分的に喰い込むのを
防ぎつつリング各半体部への押圧力を有効に作用
させることができる。

従来の鋳鉄製オイルリングでは、その複雑な断
面形状の為、機械加工上非常に煩雑な製造作業を
要していたが、本考案の樹脂製オイルリングは、
圧縮成形あるいは射出成形によつて容易に製造可
能である。

尚、圧縮成形あるいは射出成形によれば各リン
グ半体部の凹溝９，９′（即ち、オイル孔２１）
も同時に成形加工できるので機械的穿孔加工が不
要であり大巾なコストダウンにつながる。

尚、リング半体部１及び１′は、同一形状のも
のを軸方向に重ね合わせた機械であるから、第２
図に示す形状を形成する１個の同一の金型でリン
グ半体部を得ることができる。

尚、第３図に示す２９はエキスパンダ２３の端
縁に形成される切欠きでエキスパンダ２３のフレ
キシビリテイを増すのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る樹脂製組合せオイルリン
グをピストンのオイルリング溝内に挿着した状態
で示す断面図、第２図は本考案に係る樹脂製オイ
ルリング半体部の一部の斜視図、第３図は本考案
に係るエキスパンダの一部の斜視図。 １，１′……樹脂オイルリング半体部、５，
５′……テーパ面、９，９′……凹溝、１７……エ
キスパンダ収容部、２１……オイル孔、２３……
エキスパンダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上下に２分割された同一形状の一対の耐熱、耐
   摩耗性高分子樹脂製のリング半体部から構成され
   るオイルリングと、該オイルリングを半径方向及
   び軸方向に押圧張持する鋼製エキスパンダとを具
   備し、上記オイルリングの各リング半体部は両リ
   ング半体部が重合されたときに略Ｖ字形のエキス
   パンダ収容部を形成する内周側テーパ面と、同じ
   く両リング半体部が重合されたときに該両者の対
   向面間にオイルリングの外周側と内周側とを連通
   せしめるオイル孔を形成する複数個の凹溝とを有
   し、上記エキスパンダはオイルリングの略Ｖ字形
   エキスパンダ収容部に面接触すべく対応する略Ｖ
   字形断面を有した、合い口付き環状プレートとし
   て形成されることを特徴とする樹脂製組合せオイ
   ルリング。