JPH0587366U - ２ピースオイルリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 レール部の先端部の強度を確保しつつ、外周
摺動面の摩耗による面積変化を抑制して初期のシール性
能、油掻き性能を維持し得る２ピースオイルリングの提
供。 【構成】 シリンダ内周面に当接する外周摺動面が形成
された先端部を有する上側１２及び下側レール部１３が
一体的に形成された欠円環状のオイルリング本体１の先
端部の外周摺動面側が第１の傾斜角によって規定される
第１の傾斜面によって形成され、該先端部の付け根部側
が第１の傾斜角より大きな傾斜角を有する第２の傾斜角
によって規定される第２の傾斜面によって形成されてい
る２ピースオイルリング１０。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はコイルエキスパンダーとオイルリング本体とから構成される２ピース オイルリングに関し、更に詳しくは、オイルリング本体のレール部の先端部分が 先細り状に加工された２ピースオイルリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】

ディーゼルエンジン等の高圧が発生する内燃機関に対しては、シリンダ内周壁 Ｓに圧接される外周摺動面を有する上側及び下側レール部２２、２３を備えた欠 円環状のオイルリング本体２１と、該オイルリング本体２１の内周凹部に弾接し 該オイルリング本体２１をシリンダ内周壁Ｓに一定張力で押圧するコイルエキス パンダ２５とによって構成される２ピースオイルリング（図３、図４）が多用さ れている。

【０００３】 このタイプのオイルリングにあっては上側及び下側レール部２２、２３上の外 周摺動面がシリンダ内周壁Ｓに対し圧接されることによって、摺動部がシールさ れ、シリンダ内周壁Ｓに付着した潤滑油が掻き落とされるものである。図４に示 されるような縦断面が略半円形状となった先端部を有する上側及び下側レール２ ２、２３が形成されたオイルリング２０では、シリンダ内周壁Ｓに圧接される上 側及び下側レール２２、２３の外周摺動面は、使用開始直後には、極めて狭い接 触面積（当り巾）でシリンダ内周壁Ｓに圧接されている。このため、上側及び下 側レール２２、２３の上記外周摺動面は高い面圧でシリンダ内周壁Ｓに圧接され 、高い油掻き性能及びシール性が確保される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のように上側及び下側レール２２、２３の先端部の断面は 略半円形であるため、上側及び下側レール２２、２３の外周摺動面がシリンダ内 周壁Ｓとの間の摺動によって摩耗してくると、該先端部のシリンダ内周面Ｓに対 する接触面積（外周摺動面の面積）は急激に増大することとなる。ここで、コイ ルエキスパンダがオイルリング本体全体に付与する張力は変化しないため、同一 の張力が当初より広い外周摺動面に作用することとなる。このため、上記上側及 び下側レール２２、２２の先端部がシリンダ内周面Ｓに圧接される面圧は当初に 比して減少する。この結果、オイルリングの油掻き性能及びシール性は急激に低 下し、潤滑油消費量が増大するという問題があった。

【０００５】 また、上側及び下側レールの先端部の断面を長方形とし、外周摺動面（当たり 巾Ｗ）を形成する傾斜角（図２においてはθ₁、θ₁’）を０゜とする（レール部 の外周摺動面を形成する上側面及び下側面とシリンダ内周面とを直交させる）こ とによって上記外周摺動面の面積（当たり巾）の変化を抑制することは可能であ る。しかしながら、このような形状のレール部の先端は強度的に問題があるため 実用的はではなかった。

【０００６】 本考案は上記問題点に鑑みなされたものであって、レール先端部の強度を確保 しつつ、上側及び下側レールの外周摺動面（レール部の先端部とシリンダ内周面 との接触面）の面積の急激な増大を抑え中長期にわたる潤滑油消費量の増加を抑 制し得る２ピースオイルリングを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、シリンダ内周面に当接する外周摺動面が 形成された先端部を有する上側及び下側レール部が一体的に形成された欠円環状 のオイルリング本体と、該オイルリング本体の内周凹部に弾接するコイルエキス パンダとからなる２ピースオイルリングにおいて、上記先端部の外周摺動面側が 第１の傾斜角によって規定される第１の傾斜面によって形成され、該先端部の付 け根部側が第１の傾斜角より大きな傾斜角を有する第２の傾斜角によって規定さ れる第２の傾斜面によって形成されている２ピースオイルリングを提供するもの である。

【０００８】

【作用】

上記構成を有する本考案の２ピースオイルリングは、オイルリング本体のレー ル部のシリンダ内周壁に当接する外周摺動面が摩耗しても、シリンダ内周壁に当 接する、該レール部の先端部の面積が急激に増大しないため、レール部の先端部 がシリンダ内周壁に当接する面圧の変化が抑制される。更に、先端部全体の強度 も維持されている。

【０００９】

【実施例】

以下、図面に従って本発明を詳細に説明する。 図１は本発明の１実施例の２ピースタイプのオイルリング１０をピストンＰの リング溝Ｒに嵌装し、該ピストンＰをシリンダＳに組み込んだ状態を示す縦断面 図である。このオイルリング１０は上述した従来型の２ピースオイルリング２０ と基本的には同様の構成を有している、即ち、略「工」字状の縦断面を有する欠 円環状のオイルリング本体１と該オイルリング本体１の内周凹部１１に弾接され たコイルエキスパンダ２とから構成されている。

【００１０】 オイルリング本体１は図１のように略「工」字状の縦断面を有し、内周側の凹 部１１には上記コイルエキスパンダ２が弾接され、オイルリング本体１を外周方 向（オイルリング１０がピストンＰのリング溝Ｒに嵌装された際のシリンダＳの 内周面方向）に付勢している。又、オイルリング本体１の外周方向側には上側及 び下側レール部１２、１３が形成されている。この両レール１２、１３はシリン ダ内周壁に付着した潤滑油をピストン下降時に掻き落とす機能及び、摺動部をシ ールする機能を有する。この上側及び下側レール部１２、１３の先端部は外周方 向に向かって先細り（テーパー状）となった台形の断面形状を有している。この 先端部の末端はシリンダＳの内周壁に対して摺動自在に圧接される外周摺動面１ ０１が形成され、該外周摺動面１０１は所定の当たり巾Ｗ（図２）を有している 。即ち、２ピースオイルリング１０が図１のようにピストンＰのリング溝に嵌装 され、該ピストンＰがシリンダＳに組み込まれると上側及び下側レール１２、１ ３の外周摺動面１０１が上記当たり巾ＷをもってシリンダＳの内周壁に当接する こととなる。

【００１１】 次に図２に従ってこの上側及び下側レール１２、１３の先端部１００の形状を 詳細に説明する。図２は上側若しくは下側レール１２、１３の先端部１００の縦 断面図である。図２から明らかなように上記先端部１００は二段階の傾斜角（θ ₁ 、θ₂、θ₁’、θ₂’）を有した台形状（テーパー状）の縦断面を有している。 又、当たり巾Ｗを有し、図２では直線状に表される外周摺動面１０１（実際には 環状領域）がシリンダ内周壁への当接する摺動面となる。即ち、各レール１２、 １３の先端部１００は第１の傾斜角θ₁、θ₁’によって規定される第１の傾斜面 １０２と、第２の傾斜角θ₂、θ₂’によって規定される第２の傾斜面１０３と、 外周摺動面１０１とによって形成されている。レール１２、１３の付け根部側の 第２の傾斜角θ₂は外周摺動面側の第１の傾斜角θ₁に比して大きくとられている 。又、第１の傾斜面と第２の傾斜面の各接続部分１０４はアールが付けられてい る。

【００１２】 上述したようにレール外周摺動面がシリンダ内周面に当接する面圧の変化を抑 制するためにはレール部１２、１３の先端部の傾斜角θ₁、θ₁’を小さく抑える ことが求められる。このため、この２ピースオイルリング１０が組み込まれる内 燃機関の耐用年数がくるまでに摩耗するであろう摩耗量以上の長さｈが小さな傾 斜角θ₁を有する第１の傾斜面１０２、１０２によって形成されるレール部の外 周摺動面側部分によって確保されている。

【００１３】 一方、レール部１２、１３の先端部１００の付け根部側には、外周摺動面１０ １とシリンダＳの内周壁との摩擦による力が大きく作用しある程度の強度が要求 される。このため、レール先端部１００の付け根部側は上記第１の傾斜角θ₁、 θ₁’より大きな第２の傾斜角θ₂、θ₂’による第２の傾斜面１０３によって外 周摺動面側より肉厚に形成し、必要な強度を確保している。

【００１４】 更に、第１の傾斜面１０２と第２の傾斜面１０３とは連続した曲線状部分１０ ４で接続することとし、第１の傾斜面１０２と第２の傾斜面１０３との間で、オ イルリング本体１の先端部１００が破損することを防止している。

【００１５】 第１の傾斜角θ₁、θ₁’は３°〜２０°の範囲であり、好ましくは１５°であ る。第２の傾斜角θ₂、θ₂’は１０°〜６５°の範囲であり、好ましくは３０° である。更に第１の傾斜面１０２のレール半径方向の突出長さｈは０．１〜１． ０ｍｍの範囲であり、好ましくは０．３ｍｍである。また外周摺動面１０１の当 たり巾Ｗは０．１〜０．５ｍｍの範囲であり、好ましくは０．３ｍｍである。

【００１６】 次に、各レール部１２、１３の先端部１００の成形方法に付いて説明する。上 記実施例では図２に示すように鋳鉄若しくは鋼等のオイルリング本体１を構成す る母材で一体的に先端部１００の大まかな形状を形成しておく。次に、各レール １２、１３の先端に硬質クロムめっきを施し、硬質クロムめっき層１５、１６を 形成する。更に、この硬質クロムめっき層１５、１６を研削加工し、所望の先端 部１００の最終形状を得るものである（図１）。鋳鉄等の直接機械加工で所望の 先端形状を得られない脆弱な材質を母材として使用する場合には有効な方法であ る。

【００１７】 又、鋼等の機械加工等によって所望の先端形状を直接得られる材質を母材とし て使用する場合には、所望の先端形状を鋼等の母材でオイルリング本体１と一体 的に形成する。その後、先端部１００に窒化、軟窒化、イオン窒化等の処理を施 し、先端部１００の耐摩耗性を増加させて使用する。

【００１８】 上述した実施例（図２）では、同一のレール部の上側の第１の角度θ₁と下側 の第１の角度θ₁’とが同一角度であり、上側の第２の角度θ₂と下側の第２の角 度θ₂’とが同一角度であるように示されているが、θ₁とθ₁’及びθ₂とθ₂’ は同一角度である必要はなく、オイルリングの使用条件に合わせ適宜変更が可能 である。又、上側レール部と下側レール部との間においても、それぞれのθ₁、 θ₁’、θ₂、θ₂’が同一である必要はない。

【００１９】 尚、本考案は上記実施例に何等限定されること無く、実用新案登録請求の範囲 に記載された技術的事項の範囲内で種々の変更・改良が可能なものである。

【００２０】

【考案の効果】

以上詳述した本発明によれば、２ピースオイルリングのレール部の先端部が、 第１の傾斜角θ₁を有する第１の傾斜面によって形成される外周摺動面側の部分 と、第１の傾斜角θ₁より大きな第２の傾斜角θ₂を有する第２の傾斜面によって 形成される付け根部側の部分とによって形成されている。このため、先端部に必 要な強度を確保しつつ、外周摺動面が摩耗した際のレール部がシリンダ内周壁に 当接する面圧の変化を最小限に抑えている。この結果、中長期にわたって初期の 油掻き性能及びシール性能を維持することが可能となる。

【００２１】 更に、上記第１の傾斜面と第２の傾斜面とが連続した曲線状部分で接続されて いるので、この部分でクラック等が生じ、先端部分に破損することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の１実施例の２ピースオイルリングを
ピストンのリング溝に嵌装した状態の縦断面図及び該２
ピースオイルリングのレール部の先端部分の拡大図。

【図２】 図１のオイルリングのレール部の先端部の形
状を説明するための説明図。

【図３】 従来型の２ピースオイルリングの平面図。

【図４】 図３の２ピースオイルリングのＩＶ−ＩＶ線
断面図。

【符号の説明】

１ オイルリング本体 ２ コイルエキスパンダ １０ ２ピースオイルリング １２ 上側レール部 １３ 下側レール部 １５ 硬質クロムめっき層 １６ 硬質クロムめっき層 Ｐ ピストン Ｒ リング溝 Ｓ シリンダ １００ レール先端部 １０１ 外周摺動面 １０２ 第１の傾斜面 １０３ 第２の傾斜面

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内周面に当接する外周摺動面が
   形成された先端部を有する上側及び下側レール部が一体
   的に形成された欠円環状のオイルリング本体と、該オイ
   ルリング本体の内周凹部に弾接するコイルエキスパンダ
   とからなる２ピースオイルリングにおいて、 上記先端部の外周摺動面側が第１の傾斜角によって規定
   される第１の傾斜面によって形成され、該先端部の付け
   根部側が第１の傾斜角より大きな傾斜角を有する第２の
   傾斜角によって規定される第２の傾斜面によって形成さ
   れていることを特徴とする２ピースオイルリング。
2. 【請求項２】 上記第１の傾斜角が３゜〜２０゜の範囲
   であり、上記第２の，傾斜角が１０゜〜６５゜の範囲で
   あることを特徴とする請求項１記載の２ピースオイルリ
   ング。
3. 【請求項３】 上記第１の傾斜面と第２の傾斜面とが連
   続した曲線状部分で接続されていることを特徴とする請
   求項２記載の２ピースオイルリング。