JPH0786392B2 - 組合せオイルリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、往復動型内燃機関に使用されるピストンリン
グのうち、潤滑油制御に用いられるオイルリングに係る
ものである。より詳細には、スペーサーエキスパンダ
と、該スペーサーエキスパンダの上下に配設され該スペ
ーサーエキスパンダにより外周方向に押圧されてシリン
ダ内壁面に圧接されるとともにピストンのリング溝上下
面へも圧接されるサイドレールとから成る組合せオイル
リングの改良に関するものである。

〈従来の技術〉 往復動型内燃機関においては、ピストンの往復動に伴い
シリンダ内壁面の潤滑油を効率よく掻きそれを巧みに流
通させて戻し、燃焼室へ行かないようにするため、ピス
トンのリング溝にオイルリングが装着される。このよう
なオイルリングは、材質的向上はもとより機能の改善を
はかるために様々な形状的工夫がなされている。従来最
もよく用いられてきたオイルリングとして、例えば特公
昭33−10104号公報に示されるオイルリングがある。こ
のオイルリングは第４、５図に示す如くオイルリングで
あり、このオイルリングに用いられるスペーサーエキス
パンダは第４図に示す如く全体として波型平板からなっ
ていて、その波型が一連の外側凸部１と内側凸部２とを
交互にそなえ、これら両凸部１、２は半径方向に延伸し
た連結部材３で連結されている。

そして、各内側凸部上下端面にはそれぞれこれと一体に
突起21を設け、更に外側凸部の軸方向上下の縁にはこれ
と一体に受圧面11が設けられたものを環状に形成した半
径方向波型スペーサーエキスパンダである。

このスペーサーエキスパンダの上下両端面に一対のサイ
ドレール４を第５図に示す如く組合せ、ピストン５に設
けられたピストンリング溝51に装着して使用されるもの
である。

この組合せオイルリングはスペーサーエキスパンダの持
つ張力を受圧面11によって支持されたサイドレールに対
し、内周側に傾斜した突起21を介してサイドレールに伝
達し、サイドレールをシリンダ６の内周面61に押圧する
と共にピストンリング溝の上下面52、53に押圧しシール
を行い潤滑油の制御を行うものである。

しかしながら、近時の高出力、高回転化の影響により、
ピストンリング溝上下面でのシール性に問題が生じてき
た。

〈発明が解決しようとする問題点〉 前述の如く従来の組合せオイルリングにあっては、ピス
トンリング溝上下面でのシールが不充分となり潤滑油が
充分に制御できず潤滑油消費量の増大を招いていた。

本発明はこの点に着眼し、ピストンリング溝上下面にお
けるシール性を向上させることによって従来欠陥を解決
しようとするものである。

あわせて、サイドレールのシリンダ内周面への追従性も
向上させ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全体として環状の
波型平板より成り、その波型は一連の外側凸部と一連の
内側凸部とを交互に備え、これら両凸部は半径方向に延
伸した連結部材で連結されており、上記内側凸部の軸方
向上下の縁にはこれと一体に突起が設けられ且つ、外側
凸部の軸方向上下の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と該スペーサーエキスパン
ダの上下に配される一対のサイドレールとから成る組合
せオイルリングにおいて下記の如く構成したものであ
る。

即ち、前記スペーサーエキスパンダの内側凸部及び連結
部材にわたって、隆起部が内側凸部の軸方向上下の突起
を残して外周側に向って形成され、且つ前記隆起部の軸
方向上下にはこれと一体に受圧面を設けることによって
解決したものである。

より好ましくは、隆起部の軸方向上下に設ける受圧面と
外側凸部の軸方向上下の縁の受圧面とは同一円周上に位
置するようにすることが望ましい。

〈作用〉 前記の如く、スペーサーエキスパンダの内周凸部及び連
結部材にわたって、隆起部が内側凸部の軸方向上下の突
起を残して外周側に向って形成され、且つ前記隆起部の
軸方向上下にはこれと一体に受圧面を設けたことによっ
て、従来から存在した外側凸部に設けられた受圧面と受
圧面の間に、隆起部に設けられた受圧面が位置すること
となる。

そのため、従来外側凸部の受圧面と受圧面の間隙が広
く、この間におけるピストンリング溝上下面の面圧が低
下し、シール性を低下させていたが上記の如く、従来か
ら存在した外側凸部の受圧面間に本願の特徴とする隆起
部に設けられた受圧面を設けたことによって、受圧面の
間隙は従来の半分に短縮されることとなる。

従って、サイドレールは全周にわたりほゞ均一の面圧が
得られ、そのためピストンリング溝上下面でのシールが
確実に行なわれるようになり、潤滑油消費量の低減が可
能となるものである。

このとき、従来から存在する外側凸部の受圧面と、本願
の特徴である隆起部の受圧面とは同一円周上に設けるこ
とが均一な面圧分布を得ることから好ましいことであ
る。

また、隆起部を形成することによって、内側凸部及び連
結部材に周方向孔が形成されることとなるが、この周方
向孔があることによって、下記の如く付随的な効果をも
有する。

先ず、周方向孔が無いときは上下の突起は軸方向に連結
されていたために、上下２枚のサイドレールに対して同
一の張力伝達しかし得なかったが、周方向孔が存在する
ことによって、上下の突起は独自性を有することとな
り、上下のサイドレールに対し、それぞれ最も適した張
力の伝達が可能となるため、シリンダ内周面及びピスト
ンリング上下に対する追従性が著しく向上するものであ
る。

更にこの周方向孔は、シリンダ内周面に介在する余分な
潤滑油をサイドレールによって掻き取った油を、この周
方向孔を介してオイルパンに戻す作用もするため、油窓
としての作用も有する。

〈実施例〉 本発明の組合せオイルリングの実施例を添付図面に沿っ
て説明する。なお、従来の組合せオイルリングとして、
第２、３図で説明したものと同一個所は同一符号を付与
した。

第１図に本発明の組合せオイルリングに用いるスペーサ
ーエキスパンダの斜視図を示す。

このスペーサーエキスパンダは、全体として環状の波型
平板より成っており、１ケ所に突き合せを有する欠円環
状を呈する。その波型は一連の外側凸部１と一連の内側
凸部２とを交互に備え、これら両凸部１、２は半径方向
に延伸した連結部材３で連結されている。

この内側凸部２の軸方向上下の縁にはこれと一体に突起
21が設けられ、また外側凸部１の軸方向上下の縁にはこ
れと一体に受圧面11が設けられている。

そして、前記内側凸部２及び連結部材３にわたって、隆
起部７が内側凸部２の軸方向上下の突起21を残して外周
側に向って形成される。この隆起部７の軸方向上下には
これと一体に受圧面71が設けられる。

隆起部７の形成はスペーサーエキスパンダを製造する際
のプレス加工工程で形成する。

第１図に示す隆起部７の軸方向幅は受圧面71個所が広く
なっており、他の部分はそれよりも狭くなっている。そ
してその上下の線は平行になるようにした例を示してい
るが、第３図に示す如く受圧面71以外の部分は内周に向
かって漸次狭くなるようにしても良い。このとき最も狭
くなる基部72の幅B1は上下受圧面間の幅Ｂの1/3は残さ
ないと強度的な問題が生ずるので1/3は残すことが望ま
しい。

また、隆起部７の受圧面71と外側凸部１の受圧面11の位
置関係は、サイドレールに周方向に均一な面圧を与える
ために、同一円周上に位置するように配することが望ま
しい。

更に、隆起部７の受圧面71と外側凸部１の受圧面11の持
つ面積もサイドレールに周方向に均一な面圧を与えるた
めに、同一面積とすることが望ましい。

本発明の組合せオイルリングの使用状態を第２図に示す
と、上述の如くの構成を有するスペーサーエキスパンダ
の上下両端面に一対のサイドレール４を組合せ、ピスト
ン５に設けられたピストンリング溝51に装着される。な
お、６はシリンダを示す。このように受圧面が従来の２
倍の数となっているため、スペーサーエキスパンダの張
力を突起21を介してサイドレール４に伝達したとき上下
面に均一な面圧を与えることができるので上下面シール
性が著しく向上する。又、隆起部７を形成したため生じ
た周方向孔８のため上下突起21、21は独自に動くことが
可能となるためにシリンダ内周面61に対する追従性が向
上する。しかもこの周方向孔は油窓としての機能を呈す
るので、特別に油窓をあけなくとも使用できるが、機種
によっては、別に油窓を形成してもよい。

〈発明の効果〉 上述の如く本発明組合せオイルリングは構成されている
ため、従来から存在した外側凸部に設けられた受圧面と
受圧面の間に隆起部に設けられた受圧面が位置するの
で、受圧面間の間隔が従来の半分となる。従って、ピス
トンリング溝上下面への面圧が均一となり、上下面シー
ル性が著しく向上し潤滑油消費量を低減できる効果を有
する。

また、この隆起部によってできた周方向孔によって上下
の突起は独立して動くことができるのでシリンダ内周面
へのサイドレールの追従性が向上しサイドレール外周面
でのシール性も向上する効果を有する。

更に前記周方向孔は油窓としての機能を有することがで
きるので潤滑油の流通性も向上する効果を奏するもので
ある。

【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用いるスペーサ
ーエキスパンダの一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図のスペーサーエキスパンダにサイドレールを組合せ使
用した状態を示す要部断面図であり第１図のＡ−Ａ断面
に相当するものである。第３図は他の実施例を示す正面
図、第４図は従来のスペーサーエキスパンダの斜視図、
第５図は第４図のスペーサーエキスパンダにサイドレー
ルを組合せ使用したときの要部断面図である。 符号の説明 １……外側凸部、11……受圧面 ２……内側凸部、21……突起 ３……連結部材 ４……サイドレール ５……ピストン、51……ピストンリング溝 ６……シリンダ、61……シリンダ内周面 ７……隆起部、71……受圧面 ８……周方向孔、72……隆起部基部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】全体として環状の波型平板より成り、その
   波型は一連の外側凸部と一連の内側凸部とを交互に備
   え、これら両凸部は半径方向に延伸した連結部材で連結
   されており、上記内側凸部の軸方向上下の縁にはこれと
   一体に突起が設けられ且つ、外側凸部の軸方向上下の縁
   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
   パンダと該スペーサーエキスパンダの上下に配される一
   対のサイドレールとから成る組合せオイルリングにおい
   て、 前記スペーサーエキスパンダの全ての内側凸部分に内側
   凸部及び連結部材にわたって、隆起部が内側凸部の軸方
   向上下の突起を残して外周側に向って形成され、且つ前
   記隆起部の軸方向上下にはこれと一体に受圧面を設けた
   ことを特徴とする組合せオイルリング。
2. 【請求項２】前記、スペーサーエキスパンダに於て、隆
   起部の軸方向上下に設ける受圧面と外側凸部の軸方向上
   下の縁の受圧面とは同一円周上に位置することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の組合わせオイルリン
   グ。