JPH02240456A - 組合せオイルリング - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関のピストンのオイルリング溝に嵌装さ
れるスペーサエキスパンダとサイドレールからなる組合
せオイルリングの改良に関する。

［従来技術］ 組合せオイルリングのサイドレールの耐摩耗性を向上さ
せるため、近年、全面窒化等の硬質化処理を施すことが
多くなった。しかし、これによってサイドレールの摺動
相手材、特にピストンリング溝上下面に対する攻撃性も
強くなった。内燃機関の作動中、サイドレールの合口部
の内周側にスペーサエキスパンダのバット部が位置する
と、第５図に示すように、合口部のシリンダに対する面
圧が高くなり、それに基づいてオイルリング溝上下面に
対する側圧も大きくなる。その結果１合口部がオイルリ
ング溝上下面に強圧されて摺動するから、使用燃料（無
鉛ガソリン、ＬＰＧ、軽油）には関係なく、第６図及び
第７図に示すように、オイルリング溝上下面に周方向の
異常な段付き摩耗が発生する。この異常摩耗が生ずると
、そこからオイルが逃げるため、オイル消費量が多くな
るだけでなく、オイルリングの周方向運動が妨げられる
ため、シリンダの縦傷も多くなる。

この問題を解決するため、実開昭６０−１０２４４６号
、実開昭６３−３４３４３号はサイドレールの合口部の
内周側を切除して、合口部−の内周側に位置するスペー
サエキスパンダのバット部による合口部の面圧増大を防
止することを提案している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記提案のサイドレールは、合口部内周側の切除部分に
スペーサエキスパンダのバット部が納まると、サイドレ
ールとスペーサエキスパンダの相対運動がほとんどなく
なるため、バット部と接するサイドレール内周面部分が
固定され、その部分に異常摩耗が発生してオイルリング
の機能が低下するという問題があった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは組合せオイルリングのサイドレールとスペ
ーサエキスパンダの相対運動を制限せずに、サイドレー
ル合口部によるオイルリング溝上下面の異常段付き摩耗
を防止することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明の採用する手段は、ス
ペーサエキスパンダとサイドレールからなる組合せオイ
ルリングにおいて、第１図の実施例に示すように、サイ
ドレールＩＯの合口部１２に端面から周方向に延びるス
リット１３を設けたことにある。スリット１３を形成す
るための切除量は合口部の面圧が他の部分の面圧と同一
か又はそれよりも小さくなるように設定するが、端面に
おける内周からスリットまでの距離の位置Ｔはサイドレ
ールの半径方向厚さのｌ／３から２／３とし、スリン）
１３の半径方向の幅Ｘは５０ｐ以上であることが望まし
い、又、スリン）１３の周方向の長さＹは距１１１１Ｔ
との相関で設定することが望ましい。

［作用コ 組合せオイルリングをピストンのオイルリング溝に嵌装
すると、サイドレールはスペーサエキスパンダによって
張られ、シリンダ内周面に圧接する。従来のオイルリン
グは第５図に示すように、合口部の面圧が最大になるが
、第４図に示すように、本発明のオイルリングは合口部
１２の面圧がサイドレールｌＯの他の部分の面圧に等し
いか又はそれよりも小さい、したがって、合口部がオイ
ルリング溝上下面を押す側圧も他の部分の側圧に等しい
か又はそれよりも小さいから、内燃機関の作動中にサイ
ドレール合口部とオイルリング溝上下面が摺動しても、
オイルリング溝上下面に異常な段付き摩耗は発生しない
。

さらに、サイドレール合口部のシリンダに対する面圧と
オイルリング溝上下面に対する側圧の低下に伴い、サイ
ドレールの回転運動に対するシリンダ内周面とオイルリ
ング溝上下面の摩擦抵抗が低下するだけでなく、スペー
サエキスパンダのバット部との摩擦抵抗も低下するから
、内燃機関の作動中、サイドレールはスペーサエキスパ
ンダに対して自由に回転運動することができる。

【実施例コ 本発明のオイルリングを図面に示す実施例に基づいて説
明する。

第２図及び第３図に示すように、サイドレール１０の合
口部１２にその端面から周方向に延びるスリット１３が
設けられる。サイドレール内周から測ったスリー、ト１
３までの距離Ｔはサイドレール１０の半径方向厚さの１
７３ないし２／３の範囲とし、スリット１３の半径方向
幅Ｘは５０ｕＬ以上とすることが望ましい、又、スリッ
ト１３の端面から周方向に延びる長さＹは距ｌａ丁と関
係するが、スペーサエキスパンダ１５のバット部ｔｅの
ピッチ以上に設定される。サイドレール合口部のスリッ
ト加工は、サイドレール真円加工後ではなく、鋼製リボ
ンの巻取り切断後になされ、スリット加工後、合口部を
真円に加工する。使用時におけるサイドレール端部の内
径は合口部が他の部分よりも大きくなり２両側のスリッ
ト１３の端部同士が接した状態になる。

上下二本のサイドレール１０とスペーサエキスパンダ１
５を組合せてピストン３０のオイルリング溝３２に嵌装
すると、サイドレール１０はスペーサエキスパンダ１５
のバット部１６に押されてシリンダ２０の内周面に接す
るが、合口部１２はバット部ＩＢに直接押されないか、
押されても半径方向厚さが他の部分よりも小さいのでバ
ット部１２から受ける力は小さく、シリンダ内周面に対
しては面圧を、オイルリフグ溝り下面に対しては側圧を
それぞれ加える。

しかし、その側圧は小さいので、合口部１２がオイルリ
ング溝上下面３４を異常に摩耗させることはない０合口
部１２は他の部分の面圧と同一か又はそれよりも面圧は
小さいが、シリンダ２０の内周面には確実に接触するか
ら、シール機能の低下はほとんどないといえる。

合口部１２の内周側はバット部１６に接しても接触圧は
小さく、外周側は小さな面圧でシリンダ２０の内周面に
接するから、サイドレールｌＯの周方向移動に対する摩
耗抵抗も小さくなり、サイドレールｌＯはオイルリング
ｖＩＩ３２の内部においてオイルリング溝３２のみでは
なくスペーサエキスパンダ１５に対しても円滑に回転す
る。

サイドレール１０の内周側は一様に平滑であり、スペー
サエキスパンダ１５のパット部１６を全く拘束しないか
ら、サイドレールとスペーサエキスパンダの相対運動が
制限されて両者が異常に摩耗することはない。

次に、本発明の組合せオイルリングの効果を確認するた
めになされた比較テストについて説明する。外径８５　
ｍ　ｍ、半径方向厚さ２．６５ｍｍのサイドレールの合
口部にスリットを設けたものを本発明の実施例とし、ス
リットを設けなかったものを従来例とした。端面におけ
るスリットの内周からの距離はサイドレールの半径方向
厚さの１／３であり、スリットの半径方向の＠Ｘは０．
３６ｍｍ、端面から周方向に延びる長さＹは８ｍｍであ
る。実施例と従来例の面圧を測定したところ、従来側の
ものは合口部面圧が２．０Ｋｇ／ｍｍ”であったが、実
施例のものは合口部の面圧が１．５Ｋ　ｇ　／　ｍ　ｍ
’であった。このように実施例のものは従来例のものよ
り合口部の面圧が２５％程度低下することが確認された
。

実施例としてスペーサエキスパンダとその上下に配置さ
れた二本のサイドレールからなる組合せオイルリングを
示したが、本発明はスペーサエキスパンダとその上に配
置された一本のサイドレールからなる組合せオイルリン
グにも適用しうろことはいうまでもない、実施例のスリ
ットはサイドレールの端面から直線的に同じ幅で延長す
るが、スリットを端面から曲線的、例えば円弧状に延長
してもよい、又、スリットの幅は同一でなく、延長する
につれて縮小しても拡大してもよい。

［発明の効果］ 上記の通り、本発明の組合せオイルリングはサイドレー
ルの合口部に端面から周方向に延びるスリットが設けら
れているため、合口部は比較的小さな面圧と側圧でシリ
ンダ内周面とオイルリング溝上下面にそれぞれ接触する
。したがって、サイドレール合口部とオイルリング溝上
下面が周方向に摺動しても、オイルリング溝上下面が異
常段付き摩耗を起こしたり、サイドレール合口部が折損
したりすることはない、これによって長期運転における
潤滑油消費量が低減するという優れた効果が得られる。

又、サイドレール合口部は比較的小さな面圧でシリンダ
内周面とオイルリング溝上下面に接するので、ピストン
の往復運動に伴うサイドレールの回転運動は至極円滑に
なされる。これによって。

組合せオイルリングはオイルリング溝に早期になじむの
で、初期潤滑油消費量も低減するという格別な効果も得
られる。

さらに、スペーサエキスパンダのバット部に接するサイ
ドレールの内周は平滑であり、両者は相互に拘束される
ことなく相対運動をするから、パット部とサイドレール
内周面の接触個所が異常摩耗してオイルリングの機能を
低下させることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の組合せオイルリングに使用されるサイ
ドレール合口部の拡大平面図、第２図は本発明の組合せ
オイルリングの一実施例の要部拡大平面図、 第３図は第１図のｍ−■線に沿う拡大断面図、 第４図は第１図のサイドレール面圧分布図、第５図は従
来のもののサイドレール面圧分布図、 第６図及び第７図はピストンのオイルリング溝の異常段
付き摩耗を示す拡大正面図及び平面図である。 図において、符号１０はサイドレール、１２は合口部、
１３はスリット、１５はスペーサエキスパンダ、１６は
パット部、２０はシリンダ、３０はピストン、３２はオ
イルリング溝、３４はオイルリング溝上下面をそれぞれ
示す。 出願人　日本ピストンリング株式会社 代理人　川　上　　肇（外１名） 第１ 第３ 第７ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ピストンのオイルリング溝に嵌装されるスペーサエ
   キスパンダとサイドレールからなる組合せオイルリング
   であって、前記サイドレールの合口部に端面より周方向
   に延びるスリットが設けられたことを特徴とする組合せ
   オイルリング。