JPH0478376A - 薄幅３ピースオイルリング - Google Patents
薄幅３ピースオイルリングInfo
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- JPH0478376A JPH0478376A JP2190604A JP19060490A JPH0478376A JP H0478376 A JPH0478376 A JP H0478376A JP 2190604 A JP2190604 A JP 2190604A JP 19060490 A JP19060490 A JP 19060490A JP H0478376 A JPH0478376 A JP H0478376A
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- Japan
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- side rail
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- oil ring
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/06—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging
- F16J9/064—Rings with a flat annular side rail
- F16J9/065—Spring expander with massive cross-section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/12—Details
- F16J9/20—Rings with special cross-section; Oil-scraping rings
- F16J9/203—Oil-scraping rings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
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。
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−にの利用分野］
本発明は内燃機関に使用されるオイルリングに関するも
のであり、さらに詳しく述べると、軸方向７ｔし幅のオ
イルリング溝に装着される３ビ〜ス組合せオイルリング
の改良に係わるものである。
のであり、さらに詳しく述べると、軸方向７ｔし幅のオ
イルリング溝に装着される３ビ〜ス組合せオイルリング
の改良に係わるものである。
［従来の技術］
エンジンの高速回転、高出力、省燃費化にともない、ピ
ストンとピストンリングの薄幅化が要求される。ｐｉ幅
３ピース組合せオルリングは特公昭４７−１９６５３号
によって公知である。この公知のオイルリングは、断面
略Ｈ状の型鋼材から形成され、内周側と外周側から交互
にスリットが切込まれた欠円環体のスペーサキスパンダ
と、２枚の上下サイドレールの組合せであり、軸方向幅
は３ｍｍ以下であった。しかし、このスペーサエキスパ
ンダの上下サイドレール支承面は半径方向延長面である
ため、高速回転になると、ピストンの昇降に伴い、サイ
ドレールが断面においてサイドレール支承面の外周縁又
は内周縁を中心に採動するため安定性に欠けていた。又
、上下サイドレール押圧面は軸方向に平行するため、サ
イドレールはシリンダ内面に直交する方向にのみ押圧さ
れ。
ストンとピストンリングの薄幅化が要求される。ｐｉ幅
３ピース組合せオルリングは特公昭４７−１９６５３号
によって公知である。この公知のオイルリングは、断面
略Ｈ状の型鋼材から形成され、内周側と外周側から交互
にスリットが切込まれた欠円環体のスペーサキスパンダ
と、２枚の上下サイドレールの組合せであり、軸方向幅
は３ｍｍ以下であった。しかし、このスペーサエキスパ
ンダの上下サイドレール支承面は半径方向延長面である
ため、高速回転になると、ピストンの昇降に伴い、サイ
ドレールが断面においてサイドレール支承面の外周縁又
は内周縁を中心に採動するため安定性に欠けていた。又
、上下サイドレール押圧面は軸方向に平行するため、サ
イドレールはシリンダ内面に直交する方向にのみ押圧さ
れ。
オイルリング溝の上下面には密着しないから、シール性
も良好ではなかった。
も良好ではなかった。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、その目的とするところは、断面略Ｈ状の型鋼材から
形成され内周側と外周側から交互に切込まれたスリット
を有する欠円環体のスペーサエキスパンダと、２枚の上
下サイドレールを組合せてなるオイルリングであって、
低速から高速までの広い回転域において、シール性とサ
イドレールの姿勢安定性が良好なものを提供することに
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、本発明が採用した手段は、ス
ペーサエキスパンダのサイドレール支承面を内周縁が軸
方向幅の中心側へ寄る対半径方向傾斜角１度ないし１５
度の傾斜面に形成するか、又はｔ径方向輻がエキスパン
ダ断面半径方向幅の２０％以下の半径方向延長面に形成
し、サイドレール押圧面を対軸方向傾斜角１５度ないし
２５度の根元が外側に寄る傾斜面に形成したことにある
。
り、その目的とするところは、断面略Ｈ状の型鋼材から
形成され内周側と外周側から交互に切込まれたスリット
を有する欠円環体のスペーサエキスパンダと、２枚の上
下サイドレールを組合せてなるオイルリングであって、
低速から高速までの広い回転域において、シール性とサ
イドレールの姿勢安定性が良好なものを提供することに
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、本発明が採用した手段は、ス
ペーサエキスパンダのサイドレール支承面を内周縁が軸
方向幅の中心側へ寄る対半径方向傾斜角１度ないし１５
度の傾斜面に形成するか、又はｔ径方向輻がエキスパン
ダ断面半径方向幅の２０％以下の半径方向延長面に形成
し、サイドレール押圧面を対軸方向傾斜角１５度ないし
２５度の根元が外側に寄る傾斜面に形成したことにある
。
［作用Ｊ
本発明のスペーサエキスパンダはサイドレール支承面と
サイドレール押圧面でサイドレールに接触する。サイド
レールは外周端においてシリンダ内周面との摺動による
摩擦力を、内周端においてスペーサエキスパンダの押圧
を受け、この摩擦力及び押圧力によりサイドレール支承
面の接触点を中心とするモーメントが生ずる。断面にお
いて、サイドレール支承面の接触点は、サイドレール支
承面が傾斜面の場合、常にシリンダ内面に近いサイドレ
ール支承面外周縁に位置する。この接触点からシリンダ
内周面までの距離はサイドレール押圧面までの距離に比
べると短いから、スペーサエキスパンダ押圧力によるモ
ーメントが摩擦力によるモーメントに勝り、サイドレー
ルはＪ９！擦力によるモーメントに影響されずに姿勢を
安定することができる。
サイドレール押圧面でサイドレールに接触する。サイド
レールは外周端においてシリンダ内周面との摺動による
摩擦力を、内周端においてスペーサエキスパンダの押圧
を受け、この摩擦力及び押圧力によりサイドレール支承
面の接触点を中心とするモーメントが生ずる。断面にお
いて、サイドレール支承面の接触点は、サイドレール支
承面が傾斜面の場合、常にシリンダ内面に近いサイドレ
ール支承面外周縁に位置する。この接触点からシリンダ
内周面までの距離はサイドレール押圧面までの距離に比
べると短いから、スペーサエキスパンダ押圧力によるモ
ーメントが摩擦力によるモーメントに勝り、サイドレー
ルはＪ９！擦力によるモーメントに影響されずに姿勢を
安定することができる。
しかし、サイドレール支承面の傾斜角が１度以下になる
と、サイドレールの内周端が抑圧面の根元まで落ちて外
周側が浮いたときに、接触点がサイドレール支承面の内
周縁に移るから、スペーサエキスパンダ押圧力によるモ
ーメントは小さくなり、サイドレールの姿勢は摩擦力に
よって左右され不安定になる。又、傾斜角度が１５度以
上になると、サイドレール支承面の外周縁が摩耗しやす
く、摩耗すると、サイドレールの姿勢を安定させること
ができない。
と、サイドレールの内周端が抑圧面の根元まで落ちて外
周側が浮いたときに、接触点がサイドレール支承面の内
周縁に移るから、スペーサエキスパンダ押圧力によるモ
ーメントは小さくなり、サイドレールの姿勢は摩擦力に
よって左右され不安定になる。又、傾斜角度が１５度以
上になると、サイドレール支承面の外周縁が摩耗しやす
く、摩耗すると、サイドレールの姿勢を安定させること
ができない。
サイドレール支承面を半径方向に延長する面とし１その
幅をスペーサエキスパンダ断面半径方向幅の２０％以下
、例えば０．２〜０．４ｚｎｍにした場合は、サイドレ
ールの内周端がサイドレール抑圧面の根元まで落ちて、
接触点がサイドレール支承面の内周縁上に移行しても、
内周縁からシリンダ内面までの距離は外周縁からシリン
ダ内面までの距離に比べてわずかに大きいだけであるか
ら、摩擦力の千〜メントに対してスペーサエキスパンダ
押圧力によるモーメントを十分大きくとることができる
から、サイドレールの姿勢は安定する。しかし、半径方
向幅がスペーサエキスパンダ断面半径方向幅の２０％以
上になると、内周縁からシリンダ内面までの距離が長く
なり、摩擦カモメントによってサイドレールの姿勢が不
安定になる。スペーサエキスパンダのサイドレール押圧
面は傾斜面であるから、サイドレールはオイルリング溝
の上面又は下面に押圧されて密着し良好なシール性を発
揮する。
幅をスペーサエキスパンダ断面半径方向幅の２０％以下
、例えば０．２〜０．４ｚｎｍにした場合は、サイドレ
ールの内周端がサイドレール抑圧面の根元まで落ちて、
接触点がサイドレール支承面の内周縁上に移行しても、
内周縁からシリンダ内面までの距離は外周縁からシリン
ダ内面までの距離に比べてわずかに大きいだけであるか
ら、摩擦力の千〜メントに対してスペーサエキスパンダ
押圧力によるモーメントを十分大きくとることができる
から、サイドレールの姿勢は安定する。しかし、半径方
向幅がスペーサエキスパンダ断面半径方向幅の２０％以
上になると、内周縁からシリンダ内面までの距離が長く
なり、摩擦カモメントによってサイドレールの姿勢が不
安定になる。スペーサエキスパンダのサイドレール押圧
面は傾斜面であるから、サイドレールはオイルリング溝
の上面又は下面に押圧されて密着し良好なシール性を発
揮する。
［実施例］
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。
明する。
第１図に示すように、本発明の３ピース組合せオイルリ
ングは断面略Ｈ状の型鋼材から形成された欠円環体のス
ペーサエキスパンダ１０と、それを上下から挟む２枚の
サイドレール２０．２０′からなり、欠円環体のスペー
サエキスパンダ１０は内周側と外周側から交互に切込ま
れたスリット１１を有する。
ングは断面略Ｈ状の型鋼材から形成された欠円環体のス
ペーサエキスパンダ１０と、それを上下から挟む２枚の
サイドレール２０．２０′からなり、欠円環体のスペー
サエキスパンダ１０は内周側と外周側から交互に切込ま
れたスリット１１を有する。
第１図及び第２図に示すように、オイルリングはピスト
ン３０のオイルリング溝３２に装着されてシリンダ４０
に内嵌される。スペーサエキスパンダ１０は外周側肥大
部１２の上下にサイドレール支承面１４．１４を、内周
側肥大部１３の外側にサイドレール押圧面１５．１５′
を備え、サイドレール支承面１４．１４’でサイドレー
ル２０．２０′を軸方向に対して支持し、サイドレール
押圧面１５．１５′でサイドレール２０．２０′をシリ
ンダ内周面４２へ押圧する。
ン３０のオイルリング溝３２に装着されてシリンダ４０
に内嵌される。スペーサエキスパンダ１０は外周側肥大
部１２の上下にサイドレール支承面１４．１４を、内周
側肥大部１３の外側にサイドレール押圧面１５．１５′
を備え、サイドレール支承面１４．１４’でサイドレー
ル２０．２０′を軸方向に対して支持し、サイドレール
押圧面１５．１５′でサイドレール２０．２０′をシリ
ンダ内周面４２へ押圧する。
第３図に拡大して示すように、ピストン３０に装着され
たスペーサエキスパンダ１０のサイドレール押圧面１５
は根元側が外方に出る傾斜面であり、軸方向に対する傾
斜角度は２０度程度に設定される。サイドレール支承面
１４は外周縁１４ａよりも内周縁＋４ｂが中心に近い傾
斜面であり、その＃ｉｔ＋角度は半径方向に対して１度
から１５度の範囲内に設定される。スペーサエキスパン
ダｌＯが半径方向に張ると、サイドレール押圧面１５は
サイドレール２０の内周端を押圧するが、傾斜面に直交
する押圧力は軸方向分力と半径方向分力になり、軸方向
分力はサイドレール２０をオイルリング溝３２の上面３
３に押圧電着させる。
たスペーサエキスパンダ１０のサイドレール押圧面１５
は根元側が外方に出る傾斜面であり、軸方向に対する傾
斜角度は２０度程度に設定される。サイドレール支承面
１４は外周縁１４ａよりも内周縁＋４ｂが中心に近い傾
斜面であり、その＃ｉｔ＋角度は半径方向に対して１度
から１５度の範囲内に設定される。スペーサエキスパン
ダｌＯが半径方向に張ると、サイドレール押圧面１５は
サイドレール２０の内周端を押圧するが、傾斜面に直交
する押圧力は軸方向分力と半径方向分力になり、軸方向
分力はサイドレール２０をオイルリング溝３２の上面３
３に押圧電着させる。
サイドレール支承面１４は傾斜しているから、サイドレ
ール２０とサイドレール支承面１４の接触点は常にその
外周縁上＋４ａにある。サイドレール２ｏ外周端にはシ
リンダ内周面４２との摺動による摩擦力が、内周端には
スペーサエキスパンダ１０の押圧力が作用する。これら
の摩擦力と押圧力は外周縁１４ａ Ｊ−、の接触点を中
心とするモーメントを生ずるが、その接触点からスペー
サエキスパンダ抑圧面１５までの距離はシリンダ内周面
４２までの距離よりも長いから、格段に押圧力によるモ
ーメントが支配的であり、サイドレールは摩擦力による
モーメントの影響は受けにくい。
ール２０とサイドレール支承面１４の接触点は常にその
外周縁上＋４ａにある。サイドレール２ｏ外周端にはシ
リンダ内周面４２との摺動による摩擦力が、内周端には
スペーサエキスパンダ１０の押圧力が作用する。これら
の摩擦力と押圧力は外周縁１４ａ Ｊ−、の接触点を中
心とするモーメントを生ずるが、その接触点からスペー
サエキスパンダ抑圧面１５までの距離はシリンダ内周面
４２までの距離よりも長いから、格段に押圧力によるモ
ーメントが支配的であり、サイドレールは摩擦力による
モーメントの影響は受けにくい。
鎖線で示すように、サイドレール２０の内周端がサイド
レール抑圧面の根元まで落ちてサイドレールがオイルリ
ング溝とその出口近くで接触すると、その接触点を中心
に摩擦力と押圧力のモーメントを生ずるが、その接触点
からシリンド内周面までの距離はさらに短くなるから、
押圧力によるモーメントが優越し、サイドレールの姿勢
は摩擦力によるモーメントに影響されることなく安定す
る。
レール抑圧面の根元まで落ちてサイドレールがオイルリ
ング溝とその出口近くで接触すると、その接触点を中心
に摩擦力と押圧力のモーメントを生ずるが、その接触点
からシリンド内周面までの距離はさらに短くなるから、
押圧力によるモーメントが優越し、サイドレールの姿勢
は摩擦力によるモーメントに影響されることなく安定す
る。
第４図に示すように、スペーサエキスパンダｌＯのサイ
ドレール支承面１４を水平すなわち半径方向延長面とし
、その半径方向の輻を相対的に小さくしても前記実施例
と同様な効果が得られる。サイドレール支承面１４の半
径方向幅ａはスペーサエキスパンダ断面半径方向幅Ａの
２０％以下、例えば０ 、２ｒｎｒｎ 〜０ 、４ｍｍ
にする。このとき、ｊＯ線で示すように、サイドレール
２０の内周端がサイドレール押圧面１５の根元まで落ち
ると、サイドレール２０とサイドレール支承面１４の接
触点は内周縁１４ｂ」−にくるが、半径方向幅が小さい
から、すなわち、外周縁＋４ａと内周縁１４ｂのシリン
ダ内周面４２までの距離の差は非常に小さいから、サイ
ドレール２０の姿勢も変わらない。
ドレール支承面１４を水平すなわち半径方向延長面とし
、その半径方向の輻を相対的に小さくしても前記実施例
と同様な効果が得られる。サイドレール支承面１４の半
径方向幅ａはスペーサエキスパンダ断面半径方向幅Ａの
２０％以下、例えば０ 、２ｒｎｒｎ 〜０ 、４ｍｍ
にする。このとき、ｊＯ線で示すように、サイドレール
２０の内周端がサイドレール押圧面１５の根元まで落ち
ると、サイドレール２０とサイドレール支承面１４の接
触点は内周縁１４ｂ」−にくるが、半径方向幅が小さい
から、すなわち、外周縁＋４ａと内周縁１４ｂのシリン
ダ内周面４２までの距離の差は非常に小さいから、サイ
ドレール２０の姿勢も変わらない。
［発明の効果］
上記のとおり１本発明のオイルリングは従来のものと同
様に断面略Ｈ状の型鋼材の欠円環体から形成されて内周
側と外周側から交互に切込まれたスリットを有するスペ
ーサエキスパンダと、それを−に下に挟むサイドレール
からなる薄幅な３ピース組合せオルリングであるが、従
来のものとは異なり、サイドレール支承面はサイドレー
ルの姿勢に影響するモーメントを抑制するように形成さ
れ、サイドレール押圧面はサイドレールがオイルリング
溝上下面にｖ、Ｈするように形成されているから、低速
から高速までの広い範囲の回転速度においてサイドレー
ルの姿勢安定性とシール性は共に良好であり、それに伴
ないオイル消費量も減少するという優れた効果を奏する
。
様に断面略Ｈ状の型鋼材の欠円環体から形成されて内周
側と外周側から交互に切込まれたスリットを有するスペ
ーサエキスパンダと、それを−に下に挟むサイドレール
からなる薄幅な３ピース組合せオルリングであるが、従
来のものとは異なり、サイドレール支承面はサイドレー
ルの姿勢に影響するモーメントを抑制するように形成さ
れ、サイドレール押圧面はサイドレールがオイルリング
溝上下面にｖ、Ｈするように形成されているから、低速
から高速までの広い範囲の回転速度においてサイドレー
ルの姿勢安定性とシール性は共に良好であり、それに伴
ないオイル消費量も減少するという優れた効果を奏する
。
第１図は本発明の一実施例のオイルリングの一部を示す
斜視図。 第２図は第１図のオイルリングを用いたエンジンの一部
を示す断面図。 ｆｆ１３図は第１図のオイルリングを拡大してハツチン
グを省略した断面図。 第４図は他の実施例の第３図に相当する図である。 図において、符号ｌＯはスペーサエキスパンダ１１はス
リット、１２は外周側肥大部、１３は内周側肥大部、１
４．１４′はサイドレール支承面、１５．１５′はサイ
ドレール押圧面、２０．２０”はサイドレールをそれぞ
れ示す。 第１ 第２
斜視図。 第２図は第１図のオイルリングを用いたエンジンの一部
を示す断面図。 ｆｆ１３図は第１図のオイルリングを拡大してハツチン
グを省略した断面図。 第４図は他の実施例の第３図に相当する図である。 図において、符号ｌＯはスペーサエキスパンダ１１はス
リット、１２は外周側肥大部、１３は内周側肥大部、１
４．１４′はサイドレール支承面、１５．１５′はサイ
ドレール押圧面、２０．２０”はサイドレールをそれぞ
れ示す。 第１ 第２
Claims (1)
- １）断面略Ｈ状の型鋼材から形成され内周側と外周側か
ら交互に切込まれたスリット（１１）を有する欠円環体
のスペーサエキスパンダ（１０）と、前記スペーサエキ
スパンダを上下から挟むように組合せた２枚のサイドレ
ール（２０、２０′）からなるオイルリングであって、
前記スペーサエキスパンダの外周側肥大部（１２）の上
下にサイドレール支承面（１４、１４′）を、内周側肥
大部（１３）の外周側上下にサイドレール押圧面（１５
、１５′）をそれぞれ設け、前記サイドレール支承面（
１４、１４′）を対半径方向傾斜角が１度から１５度の
範囲の内周縁（１４ｂ）が軸方向幅の中心に寄る傾斜面
に、もしくは半径方向幅がスペーサエキスパンダ断面半
径方向幅の２０％以下の半径方向延長面に形成し、前記
サイドレール押圧面（１５、１５′）を対軸方向傾斜角
が１５度から２５度の範囲の根元が外側に寄る傾斜面に
形成したことを特徴とする薄幅３ピースオイルリング。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2190604A JP2707475B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 薄幅３ピースオイルリング |
| US07/724,767 US5193820A (en) | 1990-07-20 | 1991-07-02 | Three-piece type oil ring assembly |
| GB9115189A GB2247064B (en) | 1990-07-20 | 1991-07-12 | Three-piece type oil ring assembly |
| DE4124070A DE4124070C2 (de) | 1990-07-20 | 1991-07-19 | Dreiteilige Ölringanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2190604A JP2707475B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 薄幅３ピースオイルリング |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09117699A Division JP3123596B2 (ja) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | 薄幅３ピースオイルリング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0478376A true JPH0478376A (ja) | 1992-03-12 |
| JP2707475B2 JP2707475B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=16260836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2190604A Expired - Fee Related JP2707475B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 薄幅３ピースオイルリング |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5193820A (ja) |
| JP (1) | JP2707475B2 (ja) |
| DE (1) | DE4124070C2 (ja) |
| GB (1) | GB2247064B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03114668U (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-26 | ||
| WO1995012079A1 (en) * | 1993-10-25 | 1995-05-04 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | Width-reduced three-piece oil ring |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3957778B2 (ja) * | 1995-12-08 | 2007-08-15 | 株式会社リケン | ピストンロッド用シール装置 |
| FR2786837B1 (fr) * | 1998-12-02 | 2001-02-16 | Valeo | Recepteur hydraulique, notamment d'embrayage, a piston elastique |
| JP4480369B2 (ja) * | 2003-08-21 | 2010-06-16 | 株式会社リケン | スペーサエキスパンダ |
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