JPH10132078A - 内燃機関用組み合わせオイルコントロールリング - Google Patents
内燃機関用組み合わせオイルコントロールリングInfo
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- JPH10132078A JPH10132078A JP8290085A JP29008596A JPH10132078A JP H10132078 A JPH10132078 A JP H10132078A JP 8290085 A JP8290085 A JP 8290085A JP 29008596 A JP29008596 A JP 29008596A JP H10132078 A JPH10132078 A JP H10132078A
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Classifications
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- 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
-
- 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
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- 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
- F16J9/066—Spring expander from sheet metal
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関用組み合わせオイルコントロールリ
ングの薄幅化を達成し、シリンダの内壁に対してサイド
レールを十分に密着させると共に、ピストンの上昇行程
間にサイドレールより掻き上げた潤滑油を逃がす。 【解決手段】 この発明による内燃機関用組み合わせオ
イルコントロールリング１は、ピストン２のリング溝１
０内に装着されるスペーサエキスパンダ４と、ピストン
２のリング溝１０内でスペーサエキスパンダ４の弾力に
よりシリンダ３の内壁１３に接触するサイドレール５と
を有する。スペーサエキスパンダ４は、Ｚ形断面を備え
かつピストン２の移動方向への弾力をもってサイドレー
ル５を支持すると共に、サイドレール５をリング溝１０
の上側面１１に押圧するサポート部６と、サイドレール
５を径方向外側に向かって弾性をもって押圧する耳部９
が形成されたアーム部７とを備えている。サポート部６
とアーム部７は、スペーサエキスパンダ４の片側でスペ
ーサエキスパンダ４の基底部８と一体に形成される。
ングの薄幅化を達成し、シリンダの内壁に対してサイド
レールを十分に密着させると共に、ピストンの上昇行程
間にサイドレールより掻き上げた潤滑油を逃がす。 【解決手段】 この発明による内燃機関用組み合わせオ
イルコントロールリング１は、ピストン２のリング溝１
０内に装着されるスペーサエキスパンダ４と、ピストン
２のリング溝１０内でスペーサエキスパンダ４の弾力に
よりシリンダ３の内壁１３に接触するサイドレール５と
を有する。スペーサエキスパンダ４は、Ｚ形断面を備え
かつピストン２の移動方向への弾力をもってサイドレー
ル５を支持すると共に、サイドレール５をリング溝１０
の上側面１１に押圧するサポート部６と、サイドレール
５を径方向外側に向かって弾性をもって押圧する耳部９
が形成されたアーム部７とを備えている。サポート部６
とアーム部７は、スペーサエキスパンダ４の片側でスペ
ーサエキスパンダ４の基底部８と一体に形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の燃焼
室内に流入するオイルを制御する組合せ鋼製オイルコン
トロールリング、特にガソリンエンジン等の高速内燃機
関に好適なオイルコントロールリングに関する。
室内に流入するオイルを制御する組合せ鋼製オイルコン
トロールリング、特にガソリンエンジン等の高速内燃機
関に好適なオイルコントロールリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】いわゆる２ピース型組合せオイルリング
は、１本のスペーサエキスパンダと、スペーサエキスパ
ンダ上に支持された１本のサイドレールとを備え、ピス
トンのリング溝内に装着される。２ピース型組み合わせ
オイルリングのスペーサエキスパンダは剛性が大きく、
シリンダの変形に対し、サイドレールの外周方向の追従
性が低い難点があり、このためエンジンの作動に支障を
きすことがある。２ピース型組合せオイルリングは、例
えば特公平２−２５１２号、特公平３−６１８６０号、
特公平６−３２６５号に開示されている。特に、特公平
３−６１８６０号及び特公平６−３２６５号公報に示さ
れるオイルリングは、ピストンの摺動運動に対するスペ
ーサエキスパンダのたわみ代がきわめて小さいため、ピ
ストンの上昇行程中にサイドレールの内周縁部がリング
溝の上側面に密着する。このため、サイドレールとリン
グ溝の上側面との間に径方向通路が殆ど形成されず、サ
イドレールによって掻き上げたオイルがサイドレールの
内側に逃げられず、オイル消費量が増加する問題があっ
た。また、現在内燃機関に使用される代表的なオイルコ
ントロールリングは、例えば特公昭３３−１０１０４号
公報に示されるように、スペーサエキスパンダと、スペ
ーサエキスパンダの上下に配置された一対のサイドレー
ルとからなる３ピース型のオイルコントロールリングが
主流であったが、エンジンの軽量化及び高回転化の要求
に対応するため、オイルコントロールリングの薄幅化は
必須である。この点で、一対のサイドレールを使用する
３ピース型のオイルコントロールリングでは薄幅化に限
界がある。
は、１本のスペーサエキスパンダと、スペーサエキスパ
ンダ上に支持された１本のサイドレールとを備え、ピス
トンのリング溝内に装着される。２ピース型組み合わせ
オイルリングのスペーサエキスパンダは剛性が大きく、
シリンダの変形に対し、サイドレールの外周方向の追従
性が低い難点があり、このためエンジンの作動に支障を
きすことがある。２ピース型組合せオイルリングは、例
えば特公平２−２５１２号、特公平３−６１８６０号、
特公平６−３２６５号に開示されている。特に、特公平
３−６１８６０号及び特公平６−３２６５号公報に示さ
れるオイルリングは、ピストンの摺動運動に対するスペ
ーサエキスパンダのたわみ代がきわめて小さいため、ピ
ストンの上昇行程中にサイドレールの内周縁部がリング
溝の上側面に密着する。このため、サイドレールとリン
グ溝の上側面との間に径方向通路が殆ど形成されず、サ
イドレールによって掻き上げたオイルがサイドレールの
内側に逃げられず、オイル消費量が増加する問題があっ
た。また、現在内燃機関に使用される代表的なオイルコ
ントロールリングは、例えば特公昭３３−１０１０４号
公報に示されるように、スペーサエキスパンダと、スペ
ーサエキスパンダの上下に配置された一対のサイドレー
ルとからなる３ピース型のオイルコントロールリングが
主流であったが、エンジンの軽量化及び高回転化の要求
に対応するため、オイルコントロールリングの薄幅化は
必須である。この点で、一対のサイドレールを使用する
３ピース型のオイルコントロールリングでは薄幅化に限
界がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、従来のオイル
コントロールリングには下記の問題があった。
コントロールリングには下記の問題があった。
【０００４】［１］ スペーサエキスパンダの剛性が大
きく、シリンダの熱変形に対し、サイドレールの外周方
向の密着性が不十分である。 ［２］ スペーサエキスパンダに摺動方向のたわみ代が
なく、ピストンの上昇行程中にサイドレールの内側縁部
がピストンリング溝上面に密着し、掻き上げたオイルを
下方に逃すのに十分な大きさの通路が形成されない。 ［３］ エンジンの軽量化及び高回転化に対するオイル
コントロールリングの薄幅化を達成できない。 この発明は、薄幅化を達成できると共に、ピストンの上
昇行程間にサイドレールとリング溝の上側壁との間に十
分な大きさの通路が形成されかつシリンダの内壁に対し
てサイドレールが十分に密着する内燃機関用組み合わせ
オイルコントロールリングを提供することを目的とす
る。
きく、シリンダの熱変形に対し、サイドレールの外周方
向の密着性が不十分である。 ［２］ スペーサエキスパンダに摺動方向のたわみ代が
なく、ピストンの上昇行程中にサイドレールの内側縁部
がピストンリング溝上面に密着し、掻き上げたオイルを
下方に逃すのに十分な大きさの通路が形成されない。 ［３］ エンジンの軽量化及び高回転化に対するオイル
コントロールリングの薄幅化を達成できない。 この発明は、薄幅化を達成できると共に、ピストンの上
昇行程間にサイドレールとリング溝の上側壁との間に十
分な大きさの通路が形成されかつシリンダの内壁に対し
てサイドレールが十分に密着する内燃機関用組み合わせ
オイルコントロールリングを提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を達成するための手段】この発明による内燃機関
用組み合わせオイルコントロールリングは、ピストンの
リング溝内に装着されるスペーサエキスパンダと、ピス
トンのリング溝内でスペーサエキスパンダの弾力により
シリンダの内壁に接触するサイドレールとを有する。ス
ペーサエキスパンダは、Ｚ形断面を備えかつピストンの
移動方向への弾力をもってサイドレールを支持すると共
に、サイドレールをリング溝の上側面に押圧するサポー
ト部と、サイドレールを径方向外側に向かって弾性をも
って押圧する耳部が形成されたアーム部とを備えてい
る。サポート部とアーム部は、スペーサエキスパンダの
片側でスペーサエキスパンダの基底部と一体に形成され
る。この発明の実施の形態では、スペーサエキスパンダ
は、ピストンのリング溝の下側面に当接する基底部を備
えている。サポート部は基底部の外周縁部又は内周縁部
からリング溝の高さ方向に傾斜して突出するばね部と、
ばね部の端部でリング溝の上側面とほぼ並行に形成され
かつサイドレールを支持する受け部とによりフ字状断面
に形成される。アーム部は基底部の外周縁部又は内周縁
部からリング溝の高さ方向にサポート部とは分離して突
出しかつ耳部でサイドレールの内周縁部に当接してサイ
ドレールを径方向外側に拡張する弾力を発生する。サイ
ドレールはスペーサエキスパンダより径方向外側に突出
する。スペーサエキスパンダとサイドレールとからなる
２ピースタイプに構成される。耳部の傾斜角度は０゜〜
３０゜の範囲にあり、組合せ幅寸法が１ｍｍ〜４ｍｍの
範囲にある。サポート部とサイドレールの下側面との接
触位置は、サイドレールの外周縁部から組合せ厚さ寸法
の１０〜６０％の範囲にある。ピストンが上昇行程のと
きに、サポート部のばね部が撓むと共に、受け部の外縁
部は受け部の内縁部より撓み、サイドレールの内縁部が
外縁部より高い状態にサイドレールが支持される。サポ
ート部及びアーム部はいずれも基底部の外周縁部又は内
周縁部のいずれかから突出する。サポート部は基底部の
外周縁部又は内周縁部から突出し、アーム部はサポート
部とは交差する状態で基底部の内周縁部又は外周縁部か
ら突出する。Ｚ形断面を備えピストンの移動方向への弾
力をもってサイドレールを支持するスペーサエキスパン
ダのサポート部のばね部又は受け部の断面、形状又は長
さを適宜選択することにより、サイドレールを支持する
最適な剛性と撓み量が付与される。サポート部の断面二
次モーメントをＩとし縦弾性係数をＥとすると、剛性は
ＥＩで与えられる。また、サポート部の撓み量は基底部
からの突出長さによって調整できる。サポート部の弾性
撓み量はばね部と受け部の撓み量の和である。ばね部と
受け部はフ字状断面に形成されるため、摺動方向に沿う
所要の弾性、剛性及び撓み量を発生し、ピストンの上昇
行程間に、シリンダの内壁との摩擦力によりスペーサエ
キスパンダが十分に撓み、サイドレールとリング溝の上
側壁との間に十分な大きさの通路が形成される。このた
め、ピストンの上昇行程においてサイドレールによって
掻き上げた潤滑油をサイドレールとリング溝の上側壁と
の間に形成されかつクランク室に連絡する通路を通りサ
イドレールの内側に逃がすことができる。スペーサエキ
スパンダの基底部は、リング溝の下側面上で安定した姿
勢を保持する平坦な底面を有する。また、アーム部に形
成された耳部によってサポート部とは独立して、サイド
レールを径方向外側に向かって弾性をもって押圧するの
で、サイドレールをシリンダの内壁に対して十分に密着
させてシリンダの内壁とのシール性を確保すると共に、
サイドレールに追従性を付与することができる。サポー
ト部とアーム部は、スペーサエキスパンダの片側でスペ
ーサエキスパンダの基底部と一体に形成されるので、２
ピースタイプにより薄幅化を達成することができる。
用組み合わせオイルコントロールリングは、ピストンの
リング溝内に装着されるスペーサエキスパンダと、ピス
トンのリング溝内でスペーサエキスパンダの弾力により
シリンダの内壁に接触するサイドレールとを有する。ス
ペーサエキスパンダは、Ｚ形断面を備えかつピストンの
移動方向への弾力をもってサイドレールを支持すると共
に、サイドレールをリング溝の上側面に押圧するサポー
ト部と、サイドレールを径方向外側に向かって弾性をも
って押圧する耳部が形成されたアーム部とを備えてい
る。サポート部とアーム部は、スペーサエキスパンダの
片側でスペーサエキスパンダの基底部と一体に形成され
る。この発明の実施の形態では、スペーサエキスパンダ
は、ピストンのリング溝の下側面に当接する基底部を備
えている。サポート部は基底部の外周縁部又は内周縁部
からリング溝の高さ方向に傾斜して突出するばね部と、
ばね部の端部でリング溝の上側面とほぼ並行に形成され
かつサイドレールを支持する受け部とによりフ字状断面
に形成される。アーム部は基底部の外周縁部又は内周縁
部からリング溝の高さ方向にサポート部とは分離して突
出しかつ耳部でサイドレールの内周縁部に当接してサイ
ドレールを径方向外側に拡張する弾力を発生する。サイ
ドレールはスペーサエキスパンダより径方向外側に突出
する。スペーサエキスパンダとサイドレールとからなる
２ピースタイプに構成される。耳部の傾斜角度は０゜〜
３０゜の範囲にあり、組合せ幅寸法が１ｍｍ〜４ｍｍの
範囲にある。サポート部とサイドレールの下側面との接
触位置は、サイドレールの外周縁部から組合せ厚さ寸法
の１０〜６０％の範囲にある。ピストンが上昇行程のと
きに、サポート部のばね部が撓むと共に、受け部の外縁
部は受け部の内縁部より撓み、サイドレールの内縁部が
外縁部より高い状態にサイドレールが支持される。サポ
ート部及びアーム部はいずれも基底部の外周縁部又は内
周縁部のいずれかから突出する。サポート部は基底部の
外周縁部又は内周縁部から突出し、アーム部はサポート
部とは交差する状態で基底部の内周縁部又は外周縁部か
ら突出する。Ｚ形断面を備えピストンの移動方向への弾
力をもってサイドレールを支持するスペーサエキスパン
ダのサポート部のばね部又は受け部の断面、形状又は長
さを適宜選択することにより、サイドレールを支持する
最適な剛性と撓み量が付与される。サポート部の断面二
次モーメントをＩとし縦弾性係数をＥとすると、剛性は
ＥＩで与えられる。また、サポート部の撓み量は基底部
からの突出長さによって調整できる。サポート部の弾性
撓み量はばね部と受け部の撓み量の和である。ばね部と
受け部はフ字状断面に形成されるため、摺動方向に沿う
所要の弾性、剛性及び撓み量を発生し、ピストンの上昇
行程間に、シリンダの内壁との摩擦力によりスペーサエ
キスパンダが十分に撓み、サイドレールとリング溝の上
側壁との間に十分な大きさの通路が形成される。このた
め、ピストンの上昇行程においてサイドレールによって
掻き上げた潤滑油をサイドレールとリング溝の上側壁と
の間に形成されかつクランク室に連絡する通路を通りサ
イドレールの内側に逃がすことができる。スペーサエキ
スパンダの基底部は、リング溝の下側面上で安定した姿
勢を保持する平坦な底面を有する。また、アーム部に形
成された耳部によってサポート部とは独立して、サイド
レールを径方向外側に向かって弾性をもって押圧するの
で、サイドレールをシリンダの内壁に対して十分に密着
させてシリンダの内壁とのシール性を確保すると共に、
サイドレールに追従性を付与することができる。サポー
ト部とアーム部は、スペーサエキスパンダの片側でスペ
ーサエキスパンダの基底部と一体に形成されるので、２
ピースタイプにより薄幅化を達成することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】この発明による内燃機関用組み合
わせオイルコントロールリングの実施の形態を図１〜図
９について説明する。この発明による内燃機関用組み合
わせオイルコントロールリング１は、図１に示すよう
に、円環状のスペーサエキスパンダ４と、スペーサエキ
スパンダ４上に支持される円環状かつ平板状のサイドレ
ール５とを備え、鉄鋼により製造されたスペーサエキス
パンダ４とサイドレール５とからなる２ピースタイプに
構成される。図示しないが、サイドレール５はピストン
リングと同様に１箇所に切り離された合い口部分を有す
る。スペーサエキスパンダ４とサイドレール１は、図２
に示すように、ピストン２のリング溝１０内に装着さ
れ、サイドレール５の内周縁部５ｂはピストン２のリン
グ溝１０内でスペーサエキスパンダ４の耳部９に当接
し、サイドレール５の外周縁部５ａはスペーサエキスパ
ンダ４の弾力によりシリンダ３の内壁１３に接触すると
を有する。リング溝１０には潤滑油がクランク室に戻る
開口部１０ａが形成される。耳部９に形成された傾斜面
９ａにサイドレール５の内周縁部５ｂが当接すると、サ
イドレール５の内周縁部５ｂは傾斜面９ａにより径方向
外側にかつ上方に押し出される。
わせオイルコントロールリングの実施の形態を図１〜図
９について説明する。この発明による内燃機関用組み合
わせオイルコントロールリング１は、図１に示すよう
に、円環状のスペーサエキスパンダ４と、スペーサエキ
スパンダ４上に支持される円環状かつ平板状のサイドレ
ール５とを備え、鉄鋼により製造されたスペーサエキス
パンダ４とサイドレール５とからなる２ピースタイプに
構成される。図示しないが、サイドレール５はピストン
リングと同様に１箇所に切り離された合い口部分を有す
る。スペーサエキスパンダ４とサイドレール１は、図２
に示すように、ピストン２のリング溝１０内に装着さ
れ、サイドレール５の内周縁部５ｂはピストン２のリン
グ溝１０内でスペーサエキスパンダ４の耳部９に当接
し、サイドレール５の外周縁部５ａはスペーサエキスパ
ンダ４の弾力によりシリンダ３の内壁１３に接触すると
を有する。リング溝１０には潤滑油がクランク室に戻る
開口部１０ａが形成される。耳部９に形成された傾斜面
９ａにサイドレール５の内周縁部５ｂが当接すると、サ
イドレール５の内周縁部５ｂは傾斜面９ａにより径方向
外側にかつ上方に押し出される。
【０００７】スペーサエキスパンダ４は、ピストン２の
リング溝１０の下側面１２に当接する基底部８と、基底
部８から突出するサポート部６とを備えている。サポー
ト部６は基底部８の外周縁部８ａからリング溝１０の高
さ方向に傾斜して突出するばね部１６と、ばね部１６の
端部でリング溝１０の上側面１１とほぼ並行に形成され
かつサイドレール５を支持するほぼ水平の受け部１７と
によりフ字状断面に形成されるが、基底部８を含めてサ
ポート部６はＺ形断面に形成される。サポート部６は、
ピストン２の移動方向への弾力をもってサイドレール５
を支持すると共に、サイドレール５をリング溝１０の上
側面１１に押圧する。ピストン２が上昇行程のときに、
サポート部６のばね部１６が撓むと共に、受け部１７の
外縁部は受け部１７の内縁部より撓み、サイドレール５
の内縁部が外縁部より高い状態にサイドレール５が支持
されてもよい。アーム部７は、基底部８の外周縁部８ａ
からばね部１６とほぼ並行に傾斜して突出し、アーム部
７の頂部にはサイドレール５を径方向外側に向かって弾
性をもって押圧する耳部９が形成される。図１に示す実
施形態では、サポート部６とアーム部７は、いずれもス
ペーサエキスパンダ４の片側の基底部８の外周縁部８ａ
からリング溝１０の高さ方向にサポート部とは分離して
突出しスペーサエキスパンダ４の基底部８と一体に形成
され、耳部９はサイドレール５の内周縁部５ｂに当接し
て、スペーサエキスパンダ４より径方向外側に突出する
外周縁部５ａを有するサイドレール５を径方向外側に拡
張する弾力を発生する。受け部１７と耳部９の底部はほ
ぼ同一の高さである。
リング溝１０の下側面１２に当接する基底部８と、基底
部８から突出するサポート部６とを備えている。サポー
ト部６は基底部８の外周縁部８ａからリング溝１０の高
さ方向に傾斜して突出するばね部１６と、ばね部１６の
端部でリング溝１０の上側面１１とほぼ並行に形成され
かつサイドレール５を支持するほぼ水平の受け部１７と
によりフ字状断面に形成されるが、基底部８を含めてサ
ポート部６はＺ形断面に形成される。サポート部６は、
ピストン２の移動方向への弾力をもってサイドレール５
を支持すると共に、サイドレール５をリング溝１０の上
側面１１に押圧する。ピストン２が上昇行程のときに、
サポート部６のばね部１６が撓むと共に、受け部１７の
外縁部は受け部１７の内縁部より撓み、サイドレール５
の内縁部が外縁部より高い状態にサイドレール５が支持
されてもよい。アーム部７は、基底部８の外周縁部８ａ
からばね部１６とほぼ並行に傾斜して突出し、アーム部
７の頂部にはサイドレール５を径方向外側に向かって弾
性をもって押圧する耳部９が形成される。図１に示す実
施形態では、サポート部６とアーム部７は、いずれもス
ペーサエキスパンダ４の片側の基底部８の外周縁部８ａ
からリング溝１０の高さ方向にサポート部とは分離して
突出しスペーサエキスパンダ４の基底部８と一体に形成
され、耳部９はサイドレール５の内周縁部５ｂに当接し
て、スペーサエキスパンダ４より径方向外側に突出する
外周縁部５ａを有するサイドレール５を径方向外側に拡
張する弾力を発生する。受け部１７と耳部９の底部はほ
ぼ同一の高さである。
【０００８】図１に示すように、耳部９に形成された傾
斜面９ａの傾斜角度θはピストンの移動方向に対しθ＝
０〜３０゜の範囲にあり、スペーサエキスパンダ４とサ
イドレール５との組合せ幅寸法が１〜４ｍｍの範囲にあ
る。サポート部６とサイドレール５の下側面との接触位
置は、サイドレール５の外周縁部８ａから組合せ厚さ寸
法の１０〜６０％の範囲にある。
斜面９ａの傾斜角度θはピストンの移動方向に対しθ＝
０〜３０゜の範囲にあり、スペーサエキスパンダ４とサ
イドレール５との組合せ幅寸法が１〜４ｍｍの範囲にあ
る。サポート部６とサイドレール５の下側面との接触位
置は、サイドレール５の外周縁部８ａから組合せ厚さ寸
法の１０〜６０％の範囲にある。
【０００９】Ｚ形断面を備えピストン２の移動方向への
弾力をもってサイドレール５を支持するスペーサエキス
パンダ４のサポート部６のばね部１６又は受け部１７の
断面、形状又は長さを適宜選択することにより、サイド
レール５を支持する最適な剛性と撓み量が付与される。
サポート部６の断面二次モーメントをＩとし縦弾性係数
をＥとすると、剛性はＥＩで与えられる。また、サポー
ト部６の撓み量は基底部８からの突出長さによって調整
できる。サポート部６の弾性撓み量はばね部１６と受け
部１７の撓み量の和である。ばね部１６と受け部１７は
フ字状断面に形成されるため、摺動方向に沿う所要の弾
性、剛性及び撓み量を発生し、ピストン２の上昇行程間
に、シリンダ３の内壁１３との摩擦力によりスペーサエ
キスパンダ４が十分に撓み、サイドレール５とリング溝
１０の上側面１１との間に十分な大きさの通路が形成さ
れる。このため、ピストン２の上昇行程においてサイド
レール５によって掻き上げた潤滑油をサイドレール５と
リング溝１０の上側面１１との間に形成されかつクラン
ク室に連絡する通路を通りサイドレール５の内側に逃が
すことができる。スペーサエキスパンダ４の基底部８
は、リング溝１０の下側面１２上で安定した姿勢を保持
する平坦な底面を有し、平板状の基底部８はリング溝１
０の下側面１２を摩耗させにくい。
弾力をもってサイドレール５を支持するスペーサエキス
パンダ４のサポート部６のばね部１６又は受け部１７の
断面、形状又は長さを適宜選択することにより、サイド
レール５を支持する最適な剛性と撓み量が付与される。
サポート部６の断面二次モーメントをＩとし縦弾性係数
をＥとすると、剛性はＥＩで与えられる。また、サポー
ト部６の撓み量は基底部８からの突出長さによって調整
できる。サポート部６の弾性撓み量はばね部１６と受け
部１７の撓み量の和である。ばね部１６と受け部１７は
フ字状断面に形成されるため、摺動方向に沿う所要の弾
性、剛性及び撓み量を発生し、ピストン２の上昇行程間
に、シリンダ３の内壁１３との摩擦力によりスペーサエ
キスパンダ４が十分に撓み、サイドレール５とリング溝
１０の上側面１１との間に十分な大きさの通路が形成さ
れる。このため、ピストン２の上昇行程においてサイド
レール５によって掻き上げた潤滑油をサイドレール５と
リング溝１０の上側面１１との間に形成されかつクラン
ク室に連絡する通路を通りサイドレール５の内側に逃が
すことができる。スペーサエキスパンダ４の基底部８
は、リング溝１０の下側面１２上で安定した姿勢を保持
する平坦な底面を有し、平板状の基底部８はリング溝１
０の下側面１２を摩耗させにくい。
【００１０】また、アーム部７に形成された耳部９によ
ってサポート部６とは独立して、サイドレール５を径方
向外側に向かって弾性をもって押圧するので、サイドレ
ール５をシリンダ３の内壁１３に対して十分に密着させ
てシリンダ３の内壁１３とのシール性を確保すると共
に、サイドレール５に追従性を付与することができる。
サポート部６とアーム部７は、スペーサエキスパンダ４
の片側でスペーサエキスパンダ４の基底部８と一体に形
成されるので、２ピースタイプにより薄幅化を達成する
ことができる。
ってサポート部６とは独立して、サイドレール５を径方
向外側に向かって弾性をもって押圧するので、サイドレ
ール５をシリンダ３の内壁１３に対して十分に密着させ
てシリンダ３の内壁１３とのシール性を確保すると共
に、サイドレール５に追従性を付与することができる。
サポート部６とアーム部７は、スペーサエキスパンダ４
の片側でスペーサエキスパンダ４の基底部８と一体に形
成されるので、２ピースタイプにより薄幅化を達成する
ことができる。
【００１１】この発明の実施の形態は変更が可能であ
る。例えば、図３、図４及び図５に示すように、アーム
部７を同一矩形断面で細く形成し、耳部９をアーム部７
より大きい幅で形成したり、テーパ状に形成したり又は
アーム部７から耳部９まで同一の矩形断面で形成するこ
とができる。図１〜図５では、アーム部７を基底部８の
外周縁部８ａから突出させる例を示したが、図６に示す
ように、アーム部７を基底部８の内周縁部８ｂから突出
させてもよい。この場合に、図７に示すように、スペー
サエキスパンダ４はほぼＺ形断面となり、サイドレール
５はほぼＬ形断面となる。
る。例えば、図３、図４及び図５に示すように、アーム
部７を同一矩形断面で細く形成し、耳部９をアーム部７
より大きい幅で形成したり、テーパ状に形成したり又は
アーム部７から耳部９まで同一の矩形断面で形成するこ
とができる。図１〜図５では、アーム部７を基底部８の
外周縁部８ａから突出させる例を示したが、図６に示す
ように、アーム部７を基底部８の内周縁部８ｂから突出
させてもよい。この場合に、図７に示すように、スペー
サエキスパンダ４はほぼＺ形断面となり、サイドレール
５はほぼＬ形断面となる。
【００１２】図８に示すように、サポート部６のばね部
１６を基底部８の内周縁部８ｂから突出させて、アーム
部７を基底部８の外周縁部８ａから突出させてもよい。
いずれにしても、本実施形態では、サポート部６及びア
ーム部７はいずれも基底部８の外周縁部８ａ又は内周縁
部８ｂのいずれかから突出するか又はサポート部６は基
底部８の外周縁部８ａ又は内周縁部８ｂから突出し、ア
ーム部７はサポート部６とは交差する状態で基底部８の
内周縁部８ｂ又は外周縁部８ａから突出する。図９に示
すように、アーム部７の頂部に受け部１７を形成しても
よい。
１６を基底部８の内周縁部８ｂから突出させて、アーム
部７を基底部８の外周縁部８ａから突出させてもよい。
いずれにしても、本実施形態では、サポート部６及びア
ーム部７はいずれも基底部８の外周縁部８ａ又は内周縁
部８ｂのいずれかから突出するか又はサポート部６は基
底部８の外周縁部８ａ又は内周縁部８ｂから突出し、ア
ーム部７はサポート部６とは交差する状態で基底部８の
内周縁部８ｂ又は外周縁部８ａから突出する。図９に示
すように、アーム部７の頂部に受け部１７を形成しても
よい。
【００１３】本実施形態の作用効果を上げれば次の通り
である。 ［１］ サポート部６のばね部１６又は受け部１７の断
面、形状又は長さを適宜選択して、サイドレール５を支
持する最適な剛性と撓み量が付与される。 ［２］ サポート部６の撓み量は基底部８からの突出長
さによって調整できる。 ［３］ フ字状断面のサポート部６は摺動方向に沿う所
要の弾性、剛性及び撓み量を発生する。 ［４］ ピストン２の上昇行程間に、スペーサエキスパ
ンダ４が十分に撓み、サイドレール５とリング溝１０の
上側面１１との間に潤滑油を排出する十分な大きさの通
路が形成される。 ［５］ スペーサエキスパンダ４の基底部８は、リング
溝１０の下側面１２上で安定した姿勢を保持する平坦な
底面を有し、リング溝１０の下側面１２を摩耗させにく
い。 ［６］ アーム部７に形成された耳部９によってサポー
ト部６とは独立して、サイドレール５を径方向外側に向
かって弾性をもって押圧するので、サイドレール５をシ
リンダ３の内壁１３に対して十分に密着させてシリンダ
３の内壁１３とのシール性を確保すると共に、サイドレ
ール５に追従性を付与することができる。［７］ サポ
ート部６とアーム部７は、スペーサエキスパンダ４の片
側でスペーサエキスパンダ４の基底部８と一体に形成さ
れるので、２ピースタイプにより薄幅化を達成すること
ができる。
である。 ［１］ サポート部６のばね部１６又は受け部１７の断
面、形状又は長さを適宜選択して、サイドレール５を支
持する最適な剛性と撓み量が付与される。 ［２］ サポート部６の撓み量は基底部８からの突出長
さによって調整できる。 ［３］ フ字状断面のサポート部６は摺動方向に沿う所
要の弾性、剛性及び撓み量を発生する。 ［４］ ピストン２の上昇行程間に、スペーサエキスパ
ンダ４が十分に撓み、サイドレール５とリング溝１０の
上側面１１との間に潤滑油を排出する十分な大きさの通
路が形成される。 ［５］ スペーサエキスパンダ４の基底部８は、リング
溝１０の下側面１２上で安定した姿勢を保持する平坦な
底面を有し、リング溝１０の下側面１２を摩耗させにく
い。 ［６］ アーム部７に形成された耳部９によってサポー
ト部６とは独立して、サイドレール５を径方向外側に向
かって弾性をもって押圧するので、サイドレール５をシ
リンダ３の内壁１３に対して十分に密着させてシリンダ
３の内壁１３とのシール性を確保すると共に、サイドレ
ール５に追従性を付与することができる。［７］ サポ
ート部６とアーム部７は、スペーサエキスパンダ４の片
側でスペーサエキスパンダ４の基底部８と一体に形成さ
れるので、２ピースタイプにより薄幅化を達成すること
ができる。
【００１４】
【発明の効果】この発明による内燃機関用組み合わせオ
イルコントロールリングでは、シリンダの内壁の熱変形
に対するサイドレールの追従性が改善され、サイドレー
ルによって燃焼室内に掻き上げるオイル量が減少し、オ
イル消費量を低減することができる。また、薄幅の２ピ
ース型の対応によってエンジンの軽量化及び高回転化に
対応できる。
イルコントロールリングでは、シリンダの内壁の熱変形
に対するサイドレールの追従性が改善され、サイドレー
ルによって燃焼室内に掻き上げるオイル量が減少し、オ
イル消費量を低減することができる。また、薄幅の２ピ
ース型の対応によってエンジンの軽量化及び高回転化に
対応できる。
【図１】 この発明による内燃機関用組み合わせオイル
コントロールリングの部分斜視図
コントロールリングの部分斜視図
【図２】 この発明による内燃機関用組み合わせオイル
コントロールリングをピストンのリング溝に装着した状
態を示す断面図
コントロールリングをピストンのリング溝に装着した状
態を示す断面図
【図３】 この発明の他の実施形態を示す耳部の部分斜
視図
視図
【図４】 この発明の別の実施形態を示す耳部の部分斜
視図
視図
【図５】 この発明の更に別の実施形態を示す耳部の部
分斜視図
分斜視図
【図６】 この発明の更に別の実施形態を示す耳部の部
分斜視図
分斜視図
【図７】 図６の実施形態を示す断面図
【図８】 この発明による内燃機関用組み合わせオイル
コントロールリングの別の実施形態を示す部分斜視図
コントロールリングの別の実施形態を示す部分斜視図
【図９】 この発明による内燃機関用組み合わせオイル
コントロールリングの更に別の実施形態を示す部分斜視
図
コントロールリングの更に別の実施形態を示す部分斜視
図
１・・内燃機関用組み合わせオイルコントロールリン
グ、 ２・・ピストン、３・・シリンダ、 ４・・スペ
ーサエキスパンダ、 ５・・サイドレール、５ａ・・外
周縁部、 ５ｂ・・内周縁部、 ６・・サポート部、
７・・アーム部、 ８・・基底部、 ９・・耳部、 ９
ａ・・傾斜面、 １０・・リング溝、１１・・上側面、
１２・・下側面、 １３・・内壁、 １６・・ばね
部、１７・・受け部、
グ、 ２・・ピストン、３・・シリンダ、 ４・・スペ
ーサエキスパンダ、 ５・・サイドレール、５ａ・・外
周縁部、 ５ｂ・・内周縁部、 ６・・サポート部、
７・・アーム部、 ８・・基底部、 ９・・耳部、 ９
ａ・・傾斜面、 １０・・リング溝、１１・・上側面、
１２・・下側面、 １３・・内壁、 １６・・ばね
部、１７・・受け部、
Claims (8)
- 【請求項１】 ピストンのリング溝内に装着されるスペ
ーサエキスパンダと、ピストンのリング溝内でスペーサ
エキスパンダの弾力によりシリンダの内壁に接触するサ
イドレールとを有する内燃機関用組合せオイルコントロ
ールリングにおいて、 スペーサエキスパンダは、Ｚ形断面を備えかつピストン
の移動方向への弾力をもってサイドレールを支持すると
共に、サイドレールをリング溝の上側面に押圧するサポ
ート部と、 サイドレールを径方向外側に向かって弾性をもって押圧
する耳部が形成されたアーム部とを備え、 サポート部とアーム部は、スペーサエキスパンダの片側
でスペーサエキスパンダの基底部と一体に形成されるこ
とを特徴とする組合せ内燃機関用組み合わせオイルコン
トロールリング。 - 【請求項２】 スペーサエキスパンダは、ピストンのリ
ング溝の下側面に当接する基底部を備え、 サポート部は基底部の外周縁部又は内周縁部からリング
溝の高さ方向に傾斜して突出するばね部と、ばね部の端
部でリング溝の上側面とほぼ並行に形成されかつサイド
レールを支持する受け部とによりフ字状断面に形成さ
れ、 アーム部は基底部の外周縁部又は内周縁部からリング溝
の高さ方向にサポート部とは分離して突出しかつ耳部で
サイドレールの内周縁部に当接してサイドレールを径方
向外側に拡張する弾力を発生し、 サイドレールはスペーサエキスパンダより径方向外側に
突出し、 スペーサエキスパンダとサイドレールとからなる２ピー
スタイプに構成される請求項１に記載の内燃機関用組合
せオイルコントロールリング。 - 【請求項３】 耳部の傾斜角度は０゜〜３０゜の範囲に
ある請求項１に記載の内燃機関用組み合わせオイルコン
トロールリング。 - 【請求項４】 組合せ幅寸法は１ｍｍ〜４ｍｍの範囲に
ある請求項１に記載の内燃機関用組み合わせオイルコン
トロールリング。 - 【請求項５】 サポート部とサイドレールの下側面との
接触位置は、サイドレールの外周縁部から組合せ厚さ寸
法の１０〜６０％の範囲にある請求項１に記載の内燃機
関用組み合わせオイルコントロールリング。 - 【請求項６】 ピストンが上昇行程のときに、サポート
部のばね部が撓むと共に、受け部の外縁部は受け部の内
縁部より撓み、サイドレールの内縁部が外縁部より高い
状態にサイドレールが支持される請求項１に記載の内燃
機関用組み合わせオイルコントロールリング。 - 【請求項７】 サポート部及びアーム部はいずれも基底
部の外周縁部又は内周縁部のいずれかから突出する請求
項１に記載の内燃機関用組み合わせオイルコントロール
リング。 - 【請求項８】 サポート部は基底部の外周縁部又は内周
縁部から突出し、アーム部はサポート部とは交差する状
態で基底部の内周縁部又は外周縁部から突出する請求項
１に記載の内燃機関用組み合わせオイルコントロールリ
ング。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8290085A JPH10132078A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 内燃機関用組み合わせオイルコントロールリング |
| US08/958,538 US5964467A (en) | 1996-10-31 | 1997-10-27 | Oil control ring of two piece type for internal combustion engine |
| EP97118989A EP0840039A3 (en) | 1996-10-31 | 1997-10-30 | Oil control ring of two piece type for internal combustion engine |
| KR1019970056978A KR19980033372A (ko) | 1996-10-31 | 1997-10-31 | 내연기관용 조합 오일 컨트롤링 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8290085A JPH10132078A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 内燃機関用組み合わせオイルコントロールリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10132078A true JPH10132078A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17751610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8290085A Pending JPH10132078A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 内燃機関用組み合わせオイルコントロールリング |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5964467A (ja) |
| EP (1) | EP0840039A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10132078A (ja) |
| KR (1) | KR19980033372A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101964765B1 (ko) * | 2017-09-29 | 2019-04-02 | 티피알 가부시키가이샤 | 세그먼트, 조합 오일링 및 세그먼트의 제조방법 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10340302A1 (de) * | 2003-09-02 | 2005-04-14 | Mahle Gmbh | Ölabstreifring für Kolben von Verbrennungsmotoren |
| US8740225B2 (en) * | 2009-06-03 | 2014-06-03 | Exponential Technologies, Inc. | Hydrodynamic bore seal |
| BR102012019166B1 (pt) * | 2012-07-31 | 2020-05-19 | Mahle Metal Leve S/A | anel de controle de óleo de três peças para motores de combustão interna. |
| EP3724507A4 (en) | 2017-12-13 | 2021-10-20 | Exponential Technologies, Inc. | ROTARY FLUID FLOW DEVICE |
| US11168683B2 (en) | 2019-03-14 | 2021-11-09 | Exponential Technologies, Inc. | Pressure balancing system for a fluid pump |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2833604A (en) * | 1955-03-03 | 1958-05-06 | Perfect Circle Corp | Piston ring assembly |
| US2817565A (en) * | 1956-03-06 | 1957-12-24 | Thompson Prod Inc | Piston ring |
| US2859079A (en) * | 1956-03-19 | 1958-11-04 | Sealed Power Corp | Triple seal piston ring |
| FR1169347A (fr) * | 1957-03-12 | 1958-12-26 | Sealed Power Corp | Dispositif d'espacement et d'expansion pour segments de pistons de moteurs à combustion interne |
| US2999728A (en) * | 1957-03-27 | 1961-09-12 | Perfect Circle Corp | Piston ring assembly |
| US3191947A (en) * | 1962-05-14 | 1965-06-29 | Muskegon Piston Ring Co Inc | Piston ring |
| US3477732A (en) * | 1965-04-14 | 1969-11-11 | Sealed Power Corp | Spacer-expander |
| US3628800A (en) * | 1970-05-06 | 1971-12-21 | Ramsey Corp | Combination circumferential expansion and spring finger oil control piston ring |
| US3741569A (en) * | 1971-05-27 | 1973-06-26 | Ramsey Corp | Oil control piston ring |
| DE2709176A1 (de) * | 1977-03-03 | 1978-09-07 | Goetzewerke | Radial und gegebenenfalls axial spannender spreizfederring fuer oelabstreif-kolbenringe |
| JPH063265B2 (ja) | 1987-12-17 | 1994-01-12 | 日本ピストンリング株式会社 | 組合せオイルリング |
| BR9204209A (pt) * | 1991-11-25 | 1993-06-01 | Dana Corp | Conjunto de anel de pistao |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP8290085A patent/JPH10132078A/ja active Pending
-
1997
- 1997-10-27 US US08/958,538 patent/US5964467A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-30 EP EP97118989A patent/EP0840039A3/en not_active Withdrawn
- 1997-10-31 KR KR1019970056978A patent/KR19980033372A/ko not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101964765B1 (ko) * | 2017-09-29 | 2019-04-02 | 티피알 가부시키가이샤 | 세그먼트, 조합 오일링 및 세그먼트의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0840039A2 (en) | 1998-05-06 |
| US5964467A (en) | 1999-10-12 |
| KR19980033372A (ko) | 1998-07-25 |
| EP0840039A3 (en) | 1999-05-19 |
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