JPH0152576B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関に用いられるピストンリング
の内、特に組合せ油掻きピストンリングに係るも
のである。

〔発明の背景〕

組合せ油掻きピストンリングは、通常１個のス
ペーサーエキスパンダとこのスペーサーエキスパ
ンダの上下に配される１対のサイドレールよりな
るものが広く使用に供されている。本発明は、こ
の組合せ油掻きピストンリングのスペーサーエキ
スパンダに関するものである。

〔従来の技術およびその問題点〕

組合せ油掻きピストンリングのスペーサーエキ
スパンダには多くの種類があるが、シリンダ内壁
に介在する余分な潤滑油を掻き落しオイルパンに
戻すと共にシリンダ内壁に適切な潤滑油膜を残し
ピストンリングとシリンダの摩耗を少なくするこ
と、及び余分な潤滑油が燃焼室に浸入しないよう
シールすることなどの油掻きピストンリングの本
来の機能を充分に満足するものとして、下記に示
すスペーサーエキスパンダが広く使用に供されて
いる。

即ち、スペーサーエキスパンダは外側頂辺と内
側頂辺とが長手方向に交互に配列せられその間に
側辺が一体的に介在する波形帯板からなつてい
て、このスペーサーエキスパンダは特公昭33−
10104号として広く知られている。

このスペーサーエキスパンダは優れた性能を有
するのであるが、下記の如く欠点を有していた。

即ち、スペーサーエキスパンダをピストンに設
けられたピストンリング構に嵌装する場合、スペ
ーサーエキスパンダの合口を広げてピストンリン
グ溝内に入れ、該ピストンリング溝内でスペーサ
ーエキスパンダの合口をつき合わせて嵌装する訳
であるが、応々にしてこの時合口が重なつて嵌装
される場合がある。又スペーサーエキスパンダが
ピストンリング溝に嵌装された後、サイドレール
が組合わされる訳があるが、サイドレールを組合
わせようとする時に合口の一方が他方をのり越え
て合口が重なる場合がある。

この様な状態でピストンリング溝に嵌装され更
にシリンダ内に組込まれたとすれば、それは当然
の如くサイドレールに全く張力を与えられず、ス
ペーサーエキスパンダとしての機能を失う。

従つて、この種のスペーサーエキスパンダを使
用に供するにあたつては、上記欠陥の対策が必要
となり、多くの改良が行われてきた。

この合口部の重なり合いを防止したスペーサー
エキスパンダとして、特公昭49−48884号に示さ
れるものがある。このスペーサーエキスパンダは
第８図に示す如く外側頂辺５と内側頂辺６が長手
方向に交互に配列され、その間に頂辺４が一体的
に介在する波形のスペーサーエキスパンダＳの合
口部Ｇ近傍の側辺４に、ガイド棒２の両端に屈曲
形成された系止片２１が通り抜けることの出来な
い小さい貫通孔３を設け更に該貫通孔３に隣接し
て、ガイド棒２の両端に設けられる係止片２１が
通り抜けることの出来る大きな貫通孔３１を設
け、この貫通孔３，３１にガイド棒２を貫通させ
てスペーサーエキスパンダＳの貫通孔３周縁にガ
イド棒２の係止片２１を係止させて、合口を貫通
孔３を介してガイド棒２にガイドさせ合口の重な
り合いを防止したものである。

しかしながらこのスペーサーエキスパンダは、
ガイド棒を合成樹脂にて作成する場合は係止片の
形成は熱変形を利用し容易にできるが、ガイド棒
を金属で作つた場合は係止片の形状に困難をきた
す欠陥があつた。更に合成樹脂のガイド棒の場合
スペーサーエキスパンダの巾が大きい場合は良い
が、小さい場合は小さな径の線材を用いることに
なるから剛性の点で問題があり、ガイド棒として
の機能を欠く。その為巾の小さいスペーサーエキ
スパンダの場合は金属製のガイド棒にたよらざる
を得ないが、前述の如く金属製のガイド棒の場合
は両端に設ける停止片の形成に困難をきたす事か
ら実用化が困難であつた。

また、別の手法で合口部の重なり合いを防止し
たスペーサーエキスパンダとして、実公昭51−
47131号に示されるものがある。

このスペーサーエキスパンダＳは、第９図に示
す如く外側頂辺５と内側頂辺６とが長手方向に交
互に配列せられ、その間に側辺４が一体的に介在
する波形のスペーサーエキスパンダＳの合口部Ｇ
の近傍にある側辺４に外側頂辺５、もしくは内側
頂辺６側に偏よつた貫通孔３を設け、更に外側頂
辺５もしくは内側頂辺６側に偏よつた該貫通孔３
に隣接して、側辺４に外側頂辺５から内側頂辺６
にまたがる程度の大きな貫通孔３１を設けて、該
貫通孔３１に金属製のガイド棒７を貫通する。そ
して外側頂辺５、もしくは内側頂辺６とその両側
の側辺４とによつて台形空間８が形成されるか、
合口の一方の側のみの台形空間８内においてガイ
ド棒７の端部を屈曲させて陥没部７１を形成し、
ガイド棒７の該陥没部７１をスペーサーエキスパ
ンダＳの貫通孔３周縁に係止せしめるものであ
る。

このスペーサーエキスパンダによつて、巾の小
さなスペーサーエキスパンダＳでガイド棒７とし
て小さな径の金属製のガイド棒を用いる場合に対
しても陥没部７１の屈曲形成は容易となり、合口
部の重なり防止が可能となり広く使用に供されて
いる。

しかしながら、このスペーサーエキスパンダを
製造するにあたつては、ガイド棒の端部を台形空
間内におけて屈曲させることは容易とは言えども
そのためのカシメ加工を必要とするため、専用機
械による製造時の自動化が非常に困難である。

〔発明の目的〕

本発明は上述のような従来の問題点を解決する
ことを目的とし、半径方向波型スペーサーエキス
パンダの合口重なり合い防止手段を有するスペー
サーエキスパンダを極めて効率よく製造できるス
ペーサーエキスパンダを得ようとするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために、外側頂
辺と内側頂辺とが長手方向に交互に配列せられ、
その間に側辺が一体的に介在した環状の波形帯板
からなり、上記内側頂辺の両側縁にはこれと一体
に突記が設けられ且つ、外側頂辺の両側縁にはこ
れと一体に受圧面が設けられたスペーサーエキス
パンダにおいて、該スペーサーエキスパンダの合
口部近傍の各側辺には、貫通孔が設けられてお
り、該貫通孔にはガイド棒が合口にまたがつて挿
通され、更にスペーサーエキスパンダの合口を閉
じた状態において前記ガイド棒の両端近傍位置の
側辺内側頂辺、外側頂辺のいずれかにガイド棒ス
トツパー手段を設けたスペーサーエキスパンダを
提供するものである。

前記ガイド棒ストツパー手段は、貫通孔が設け
られていない側辺や、内側頂辺もしくは外側頂辺
に取付けられたピース片である。

〔作用〕

前記の如くスペーサーエキスパンダの合口部近
傍の各側辺には、貫通孔が設けられており、該貫
通孔にはガイド棒が合口にまたがつて挿通され、
更にスペーサーエキスパンダの合口を閉じた状態
において前記ガイド棒の両端近傍の位置の側辺、
内側頂辺、外側頂辺のいずれかにストツパー手段
が設けられているために、ガイド棒は合口部分よ
り他に移動することはできないようにされてい
る。

従つて、スペーサーエキスパンダをピストンリ
ング溝に嵌装する場合にスペーサーエキスパンダ
の合口を弾性的に広げたとき、スペーサーエキス
パンダの貫通孔がガイド棒の外周をスライドし、
かくしてスペーサーエキスパンダの合口はガイド
棒にガイドされつつ広がることとなり、広げられ
た合口部にはガイド棒がまたがつている状態とな
る。

そのため、スペーサーエキスパンダの合口を広
げてピストンリング溝に装着した後は合口は再び
ガイド棒に案内されて、元の合口を閉じた状態に
弾性的に確実に戻り、合口部が重なることは確実
に防止されることとなる。

また、スペーサーエキスパンダをピストンリン
グ溝に嵌装した後に、一対のサイドレールを嵌装
するときも、スペーサーエキスパンダの合口には
ガイド棒がまたがつて挿通されているために、従
来の如く合口の一方が他方をのり越えて合口が重
なるようなことは確実に防止されることとなる。

〔実施例〕

本発明のスペーサーエキスパンダーの実施例を
添付図面に沿つて詳細に説明する。なお、第８，
９図において、説明した従来技術で説明したもの
と同一個所は同一符号を付与した。

先ず、第２図に示す如くスペーサーエキスパン
ダは、外側頂辺５と内側頂辺６とが長手方向に交
互に配列せられ、その間に側辺４が介在する還状
の波型帯板よりなり、上記内側頂辺６の両側縁に
は該内側頂辺６と一体的に突起６１が設けられ且
つ、外側頂辺５の両側縁には該外側頂辺５と一体
的に受圧面５１が設けられ、このような構成のス
ペーサーエキスパンダＳの合口部Ｇの近傍の各側
辺４には貫通孔３が設けられている。

そして、この貫通孔３には第３図に示す如く鋼
鉄、ステンレススチール等の金属製又は四弗化エ
チレン樹脂、ABS樹脂等の合成樹脂製のガイド
棒９が第１図に示すように合口Ｇにまたがるよう
に挿通される。この貫通孔３は、スペーサーエキ
スパンダの油窓として従来から、側辺に設けられ
ている孔をそのまま用いることができるものであ
る。

更に、合口Ｇを閉じた状態において、前記ガイ
ド棒９の両端９１，９１の近傍の位置の貫通孔３
を有しない側辺４からなるガイド棒ストツパー部
材１０が設けられる。この貫通孔３を設けない側
辺４からなるガイド棒ストツパー部材１０は、ス
ペーサーエキスパンダの製造工程中のプレス工程
で形成が可能なため極めて簡単に形成することが
できるものである。このガイド棒ストツパー部材
１０が形成されているためガイド棒９は合口部分
Ｇからガイド棒ストツパー部材１０を越えて他に
移動することは確実に防止される。

ガイド棒ストツパー手段としては第４図に示す
如く、内側頂辺６もしくは外側頂辺５に合成樹脂
や金属よりなるピース片１１を接着あるいは溶着
などの手法によつて取り付けてもよい。

本発明のスペーサーエキスパンダは上記の構成
を有するために、該スペーサーエキスパンダをピ
ストンリング溝に嵌装するときに下記の如く作動
する。

第５図は本発明のスペーサーエキスパンダＳが
１対のサイドレール１２と組合わされてピストン
１３に設けられたピストンリング溝１４に嵌装さ
れ更にシリンダ１６に挿入された使用状態の断面
図を示すものであり、以下の説明をより理解しや
すいように示したものである。

先ず、スペーサーエキスパンダＳをピストン１
３に設けられたピストンリング溝１４に嵌装する
ときスペーサーエキスパンダの合口Ｇを広げると
第６図に示す如く貫通孔３がガイド棒９の外周を
スライドすることによつてガイド棒９に案内され
つつ合口Ｇが広げられることとなる。（通常自動
車用のスペーサーエキスパンダの場合には合口を
40mm程度広げることとなる。） 広げられた合口Ｇにはガイド棒９が合口にまた
がつている状態となる。第６図の場合は、スペー
サーエキスパンダＳの合口Ｇの左右がほぼ均等に
ガイド棒９の外周をスライドした時の状態を示す
ものであるが、ガイド棒９は貫通孔３の中に遊合
状態で挿入されている訳であるから、常に第６図
に示す如くほぼ均等にスライドするばかりでなく
不均等にスライドすることもある。例えば第７図
に示く如く合口の右側の貫通孔３はガイド棒９の
外周を全くスライドせず左側の貫通孔３のみがガ
イド棒９の外周をスライドすることも考えられ
る。従つて、ガイド棒９の長さは、ガイド棒スト
ツパー部材１０から合口Ｇの突合せ片１５の長さ
l1と機種によつて設定される合口広げ量l2及び他
方の合口にまたがつている長さl3（合口を閉じる
時にスムーズに戻ることを考慮すると最低３ケの
貫通孔３に係合していることが必要である）の合
計分の長さが最低限度必要な長さということとな
る。

前記の如く合口にはガイド棒９がまたがつた状
態で広げられているため、ピストンリング溝１４
に嵌装された後は、ガイド棒９に案内されてスペ
ーサーエキスパンダはスムーズに弾性的に元の合
口を閉じた状態に戻ることができ、合口部が重な
ることは確実に防止される。このとき、スムーズ
に元の合口を閉じた状態に戻るようにするために
ガイド棒９は第３図に示す如く、スペーサーエキ
スパンダ３の有する曲率とほぼ同曲率を呈するよ
うにすることが望ましい。

次に、スペーサーエキスパンダＳの上下一対の
サイドレール１２，１２が嵌装されることとなる
が、このときにあつてもスペーサーエキスパンダ
の合口Ｇにはガイド棒９がまたがつて挿通されて
いるために、従来の如く合口の一方が他方をのり
越えて合口が重なることは確実に防止されること
となる。

〔発明の効果〕

以上説明の如く本発明のスペーサーエキスパン
ダは合口部近傍の各側辺には、貫通孔が設けられ
ており、該貫通孔にはガイド棒が合口にまたがつ
て挿通され、更にスペーサーエキスパンダの合口
を閉じた状態において前記ガイド棒の両端近傍位
置の側辺、内側頂辺、外側頂辺のいずれかにガイ
ド棒ストツパー手段が設けられたスペーサーエキ
スパンダであるために、該ガイド棒は合口部分か
ら該ガイド棒ストツパー手段を越えて他に移動す
ることなく合口部の重なり合いを確実に防止でき
る。

また、ガイド棒は貫通孔に挿入するのみで従来
のガイド棒の如く両端を変形されて係止片を作つ
たり、あるいは、ガイド棒の一個所を陥没させる
ようなカシメ加工を必要としないため、極めて効
率的に製造することができるという効果を有する
ものである。

更に、本発明のスペーサーエキスパンダにあつ
ては、ガイド棒は金属製でも合成樹脂製でも使用
可能なため、巾の小さなものから大きなものまで
製造が可能となる効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスペーサーエキスパンダの一
実施例であり合口を閉じた状態の合口部分のみの
斜視図、第２図は第１図のスペーサーエキスパン
ダのガイド棒を挿入前の状態を示す合口を開いた
ときの斜視図、第３図は第１図に示されるガイド
棒のみの斜視図、第４図は本発明のスペーサーエ
キスパンダの他の実施例を示す合口を閉じた状態
の合口部分のみの斜視図、第５図は本発明のスペ
ーサーエキスパンダをピストンリング溝に嵌装し
たときの使用状態を示す断面図、第６図、第７図
は、第１図に示す本発明のスペーサーエキスパン
ダの合口を開いたときの状態を示す斜視図、第８
図、第９図は従来のスペーサーエキスパンダの斜
視図を示す。 図中、Ｓ…スペーサーエキスパンダ、Ｇ…合口
部、３…貫通孔、４…側辺、５…外側頂辺、６…
内側頂辺、９…ガイド棒、１０…ガイド棒ストツ
パー部材、１１…ピース片、１２…サイドレー
ル、１５…合口突合せ片、５１…受圧面、６１…
突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外側頂辺と内側頂辺とを長手方向に交互に配
   列し、その間に側辺が介在する環状の波形帯板よ
   り成り、上記内側頂辺の両側縁にはこれと一体に
   突起が設けられ且つ、外側頂辺の両側縁にはこれ
   と一体に受圧面が設けられたスペーサーエキスパ
   ンダにおいて、該スペーサーエキスパンダの合口
   部近傍の各側辺には貫通孔が設けられており、該
   貫通孔にはガイド棒が合口にまたがつて挿通さ
   れ、更にスペーサーエキスパンダの合口を閉じた
   状態において前記ガイド棒の両端近傍位置の側
   辺、内側頂辺、外側頂辺のいずれかにガイド棒ス
   トツパー手段が設けられたことを特徴とするスペ
   ーサーエキスパンダ。 ２ 前記ガイド棒ストツパー手段は貫通孔が設け
   られていない側辺であることを特徴とする「特許
   請求の範囲第１項」記載のスペーサーエキスパン
   ダ。 ３ 前記ガイド棒ストツパー手段は内側頂辺に取
   り付けられたピース片であることを特徴とする
   「特許請求の範囲第１項」記載のスペーサーエキ
   スパンダ。 ４ 前記ガイド棒ストツパー手段は外側頂辺に取
   り付けられたピース片であることを特徴とする
   「特許請求の範囲第１項」記載のスペーサーエキ
   スパンダ。 ５ 前記ガイド棒はスペーサーエキスパンダの曲
   率と略同一曲率を有するガイド棒であることを特
   徴とする「特許請求の範囲第１項ないし第４項」
   のスペーサーエキスパンダ。