JPH09273628A

JPH09273628A - オイルリング

Info

Publication number: JPH09273628A
Application number: JP8118140A
Authority: JP
Inventors: Hidetsugu Yamamoto; 英継山本
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 1997-10-21

Abstract

(57)【要約】【課題】オイルリング本来の機能を損なうことがな
く、従ってオイル消費を効果的に低減し得ると共に、摩
擦損失を低減することができ、この結果、排出ガス性能
の向上、特にパティキュレートの低減と、燃費の向上と
を達成することができる。【解決手段】オイルリングの断面形状を全体としてＭ
字状に形成し、上側及び下側サイドレールの中央に配置
されたＶ字状センタレールの頂点部を、上側及び下側サ
イドレールより半径方向外方に延在させて、シリンダ内
周面に圧接される単一の当接部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のピスト
ンに装着されてシリンダの内周面に当接するオイルリン
グに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のピストンに装着されてシリン
ダの内周面に当接し、同シリンダ内周面に適切な油膜を
形成すると共に余剰のオイルを掻き落す機能を有するオ
イルリングには、図２に示されているように、上記ピス
トンの軸線を含む平面内の断面形状がＭ字状をなす所謂
Ｍ字型シリンダが広く使用されている。上記図２におい
て、符号１０はピストン１２の外周部分に凹設され、ピ
ストン中心線を含む平面内の断面形状が略長方形をなす
オイルリング溝であって、同オイルリング溝１０内に、
上記平面内の断面形状がＭ字状をなすオイルリング１４
が装入されている。

【０００３】上記オイルリング１４は、オイルリング溝
１０の上面１０ａに略平行な上面を有する上側サイドレ
ール１４ａと、上記オイルリング溝１０の下面１０ｂに
略平行な下面を有する下側サイドレール１４ｂと、上記
上側サイドレール１４ａ及び下側サイドレール１４ｂの
半径方向内側端とを一体的に結合するＶ字状の縦壁１４
ｃとを備えており、同縦壁１４ｃのＶ字状をなす内周面
にコイルスプリングからなるエキスパンダ１６（以下コ
イルエキスパンダという）が配設されている。

【０００４】上記従来のＭ字型オイルリング１４では、
上記コイルエキスパンダ１６の張力によってオイルリン
グ１４が半径方向外方に弾性的に付勢され、上記上側サ
イドレール１４ａ及び下側サイドレール１４ｂの半径方
向外方の端縁が、夫々シリンダ１８の内周面に対し適宜
の圧接力をもって弾性的に当接され、ピストン１２の往
復運動に際し、シリンダ１８の内周面に適切な油膜が形
成され、かつ余分のオイルは掻き落されるように作動す
る。しかし、上記従来のＭ字状オイルリング１４では、
上側及び下側のサイドレール１４ａ及び１４ｂが、共に
シリンダ１８の内周面に弾性的に圧接されるため、夫々
のサイドレールに、上記油膜形成及びオイル掻き落し作
用を生起させるのに必要なコイルエキスパンダ１６の張
力が大きくなり、かつピストン１２の往復運動に伴なう
摩擦損失が大きくなる欠点がある。

【０００５】そこで、シリンダの内周面に対して単一の
当接部が圧接されるようにしたＶ字型オイルリングが既
に提案されている。（例えば実開昭６２−１３６６５９
号公報参照）上記既提案のＶ字型オイルリングの構造の一例を、図３
の断面図について説明する。上述したＭ字型オイルリン
グと同様に、ピストン１２の外周に凹設されたオイルリ
ング溝１０内に、ピストン軸線を含む平面内の断面形状
がＶ字状をなすオイルリング１４がピストンの半径方向
に摺動自在に嵌装されている。同オイルリング１４の上
下の脚部１４ｄ及び１４ｅの内方端部１４ｄ′及び１４
ｅ′は、夫々オイルリング溝１０の上面１０ａ及び下面
１０ｂに対し略平行に形成されている。また上記脚部１
４ｄ及び１４ｅの内側面即ちピストン１２の軸線側の内
周面には、コイルエキスパンダ１６が収容され、同コイ
ルエキスパンダ１８の張力によって、オイルリング１４
の頂点部１４ｆが、シリンダ１８の内周面に弾性的に圧
接される。

【０００６】上記Ｖ字型オイルリング１４は、その頂点
部１４ｆのみでシリンダ１８の内周面に当接するので、
低い張力のコイルエキスパンダ１６によって所要の圧接
力を生起させることができ、従ってピストン１２の往復
運動に基づく摩擦損失を上記Ｍ字状オイルリングより低
減することができる利点がある。しかしながら、ピスト
ン１２の往復運動時に、上記頂点部１４ｆに作用する摩
擦力によってオイルリング１４がオイルリング溝１０内
で過度に傾くことを防ぐためには、上記脚部１４ｄ及び
１４ｅの内方端部１４ｄ′及び１４ｅ′の半径方向の長
さｈを十分大きく設定する必要があり、このためオイル
リング１４の全高又はピストン半径方向の長さＨ_２が、
図２に示したＭ字状オイルリング１４の全高Ｈ_１より可
成大きくなり、従って半径方向の撓曲に関する剛性が大
きく可撓性が相対的に小さくなることを免れない。

【０００７】一方、オイルリング１４と協働するシリン
ダ１８は、通常、その軸線に対し直角な平面内の断面形
状が真円となるように加工されているが、ヘッドボルト
の締付等により変形して非真円のいびつな断面形状を呈
することとなる。このためオイルリング１４は、シリン
ダ内周面各部の半径の変化に追従して自在に撓曲し、シ
リンダ１８の全内周面に十分な圧接力をもって当接する
必要があるが、上記Ｖ字型オイルリング１４は、上記の
ように半径方向の撓曲に対する剛性が大きく、シリンダ
１８の内周面の半径変化に十分に追従して変形すること
ができないため、オイルリングとしての性能が低くな
り、オイル消費が増大すると共に、オイルの燃焼によっ
て排出ガス性能が悪化し、排出ガス中のパティキュレー
トが増大する不具合がある。

【０００８】なお、上記Ｖ字型オイルリング１４の全高
Ｈ_２を小さくして半径方向の撓曲性を改善しようとする
と、図３における脚部内方端部１４ｄ′及び１４ｅ′の
半径方向の長さｈを小さくする必要があるが、ｈを小さ
くすると、図中に点線で示されているように、上記内方
端部１４ｄ′及び１４ｅ′が当接するオイルリング溝の
上面１０ａ及び下面１０ｂの部分的摩耗が大きくなり、
オイルリング１４の円滑な半径方向変位が妨げられるこ
ととなる。この結果、オイルリングとしての性能が悪化
して、オイル消費が増大すると共に、オイルの燃焼によ
って排出ガス性能が悪化し、特に排出ガス中のパティキ
ュレートが増大することとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、オイルリング本来の機能を効果
的に達成してオイル消費を低減し得ると共に、協働する
シリンダ内周面に対する圧接摺動に基づく摩擦損失を低
減することができ、この結果、エンジンの燃費低減と、
排出ガス中の有害物質、特にパティキュレートの低減と
を達成し得るオイルリングを提供することを目的とする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ピストンの外周部分に凹設されたオイル
リング溝の上面に略平行に配置された上側サイドレール
と、上記オイルリング溝の下面に略平行に配置された下
側サイドレールと、その上下両端部を上記上側サイドレ
ール及び下側サイドレールの半径方向内側端付近に一体
的に結合されかつ中間の頂点部が上側及び下側サイドレ
ールより半径方向外方に延在して形成されシリンダの内
周面に当接される略Ｖ字状をなすセンタレールとを備
え、上記ピストンの中心線を含む平面内の断面形状が、
全体として略Ｍ字状をなすように形成されたことを特徴
とするオイルリングを提案するものである。また、本発
明において、上記センタレールのＶ字状をなす内周部に
コイルエキスパンダが収容されることが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施形態
を、図１を参照して説明する。（なお、図２及び図３に
示した従前の構成と実質的に同一又は対応する部材又は
部分には、同一の符号を用いる。）図示のように、ピストン１２のオイルリング溝１０内に
半径方向に摺動自在に嵌装されるオイルリング１４は、
上記オイルリング溝の上面１０ａに略平行に配置された
上側サイドレール１４ａと、同オイルリング溝の下面１
０ｂに略平行に配置された下側サイドレール１４ｂと、
その上下両端部を上記上側サイドレール１４ａ及び下側
サイドレール１４ｂの半径方向内側端付近に一体的に結
合されたＶ字状のセンタレール又は縦壁１４ｃとを具
え、全体として略Ｍ字状をなすように形成されている。
上記センタレール１４ｃの頂点部１４ｇは、上記上側及
び下側サイドレール１４ａ及び１４ｂの半径方向外側端
より外方に延在されてシリンダ１８の内周面に圧接され
る単一の当接部を形成している。また、センタレール１
４ｃのＶ字状をなす内周部分にコイルエキスパンダ１６
が収容され、同コイルエキスパンダ１６の張力によって
オイルリング１４が半径方向外方に弾性的に押圧されて
いる。

【００１２】上記構成のオイルリング１４によれば、セ
ンタレール１４ｃの頂点部１４ｇが、シリンダ１８の内
周面に圧接される単一の当接部を形成すると共に、全体
的な形状がＭ字状をなしているので、オイルリング溝の
上面１４ａ及び下面１４ｂに対して十分な面積の摺動面
（上側サイドレール１４ａの上面及び下側サイドレール
１４ｂの下面）を確保しながらその全高Ｈ_０を十分小さ
くすることができ、従って、シリンダ１８の内周面の半
径の変化に対し柔軟に追従して撓曲し略一定の圧接力で
シリンダ内周面に当接される。この結果、低張力のコイ
ルエキスパンダ１６により、上記センタレールの頂点部
１４ｇにおける半径方向外方端の当接部に、シリンダ１
８の内周面に適切な油膜を形成し、かつ余分のオイルを
掻き落すことができる十分な圧接力を生起させることが
でき、従ってオイル消費を低減し得ると共に、摩擦損失
を低減することができる。また、摩擦損失の低減により
エンジンの燃費を改善することができ、さらにオイルの
燃焼に基づく排出ガス中の有害成分、特にパティキュレ
ートの生成を低減することができる。

【００１３】なお、図１において、一点鎖線で示されて
いるように、センタレール又は縦壁１４ｃのＶ字壁部分
に透孔２０を設けて、オイルの一部をオイルリング溝１
０の内側部分即ちコイルエキスパンダ１６側に導き、さ
らに、必要に応じ、ピストン１２に穿設した通油孔（図
示せず）を経て、同ピストンの内部空所内に流すことが
できる。さらに、上記オイルリング１４は、ステンレス
鋼或いはばね鋼等適宜の材料を例えばドローイング加工
することによって、従前のＭ字型オイルリングと同様
に、低コストで製造することができ、また、センタレー
ルの頂点部１４ｇにおける当接部は、図示のように平ら
な円筒面又は図の紙面においてシリンダ内周面に略一点
で接する曲面即ちピストン軸線を中心とした回転曲面と
することができ、また上記当接部には必要に応じ硬質ク
ロムメッキを施し、又は硬化処理を施して耐久性を改善
することができる。

【００１４】

【発明の効果】叙上のように、本発明に係るオイルリン
グは、ピストンの外周部分に凹設されたオイルリング溝
の上面に略平行に配置された上側サイドレールと、上記
オイルリング溝の下面に略平行に配置された下側サイド
レールと、その上下両端部を上記上側サイドレール及び
下側サイドレールの半径方向内側端付近に一体的に結合
されかつ中間の頂点部が上側及び下側サイドレールより
半径方向外方に延在して形成されシリンダの内周面に当
接される略Ｖ字状をなすセンタレールとを備え、上記ピ
ストンの中心線を含む平面内の断面形状が、全体として
略Ｍ字状をなすように形成されたことを特徴とし、オイ
ルリング本来の機能を効果的に達成してオイル消費を低
減し得ると共に、協働するシリンダ内周面に対する圧接
摺動に基づく摩擦損失を低減することができ、この結
果、エンジンの燃費低減、及び排出ガス中の有害成分、
特にパティキュレートの低減を達成し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施形態を示す要部断面図で
ある。

【図２】従来のＭ字型オイルリングを示す要部断面図で
ある。

【図３】従来のＶ字型オイルリングを示す要部断面図で
ある。

【符号の説明】

０…オイルリング溝、１２…ピストン、１４…オイルリ
ング、１４ａ…上側サイドレール、１４ｂ…下側サイド
レール、１４ｃ…センタレール、１６…コイルエキスパ
ンダ、１８…シリンダ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピストンの外周部分に凹設されたオイル
リング溝の上面に略平行に配置された上側サイドレール
と、上記オイルリング溝の下面に略平行に配置された下
側サイドレールと、その上下両端部を上記上側サイドレ
ール及び下側サイドレールの半径方向内側端付近に一体
的に結合されかつ中間の頂点部が上側及び下側サイドレ
ールより半径方向外方に延在して形成されシリンダの内
周面に当接される略Ｖ字状をなすセンタレールとを備
え、上記ピストンの中心線を含む平面内の断面形状が、
全体として略Ｍ字状をなすように形成されたことを特徴
とするオイルリング。
【請求項２】上記センタレールのＶ字状をなす内周部
にコイルエキスパンダが収容されたことを特徴とする請
求項１記載のオイルリング。