JP5030165B2

JP5030165B2 - Oil ring for internal combustion engine

Info

Publication number: JP5030165B2
Application number: JP2008093437A
Authority: JP
Inventors: 士郎柴田; 恭一池谷; 英司一杉
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2028-03-31
Also published as: JP2008291991A

Description

本件発明は、オイルリング本体とコイルエキスパンダとから成る２ピース構成の内燃機関用オイルリングに関する。 The present invention relates to an oil ring for an internal combustion engine having a two-piece structure including an oil ring body and a coil expander.

従来より、内燃機関においては、燃費を向上させるために、シリンダボア内面とピストンリングにおける摩擦の低減が重要となっている。特に、内燃機関のピストンリングにおいては、摩擦力の低減のために、圧力リング及びオイルリングに品質の向上が求められており、また摩擦力の低減と共にオイル消費の低減も求められている。 Conventionally, in an internal combustion engine, in order to improve fuel consumption, it is important to reduce friction between the inner surface of the cylinder bore and the piston ring. In particular, in the piston ring of an internal combustion engine, in order to reduce the frictional force, the pressure ring and the oil ring are required to be improved in quality, and the oil consumption is also reduced along with the reduction of the frictional force.

内燃機関用オイルリングは、シリンダライナ内壁面に適切な油膜を形成すると共に、シリンダライナ内壁面の余分なオイルを掻き取り、オイルパンに戻す機能を備え、オイルのコントロール機能を担うものである。内燃機関用オイルリングでは、これらの機能を高めるため、オイルリング本体の軸方向高さを薄くする薄幅化技術が追求されている。 The oil ring for an internal combustion engine has a function of forming an appropriate oil film on the inner wall surface of the cylinder liner, scraping off excess oil on the inner wall surface of the cylinder liner, and returning it to the oil pan, and has an oil control function. In an oil ring for an internal combustion engine, in order to enhance these functions, a technique for reducing the width of the oil ring main body in the axial direction has been pursued.

このオイルリングの薄幅化技術は、シリンダライナの内壁面への追従性を向上させ、オイル消費量を削減することが出来るが、同時に張力が低下し、オイル掻き性能が低下するという欠点がある。そこで、オイル掻き性能を低下させず、むしろ向上させるためには、オイルリングのシリンダライナ内壁面と摺動するレールの軸方向高さを小さくし、接触面積を小さくすることで、単位面積あたりの接触圧力を低下させないようにする必要がある。その結果、現在では、内燃機関用オイルリングのオイルリング本体の軸方向高さは、０．８ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲とすることが一般化してきている。 This oil ring thinning technology can improve the followability to the inner wall surface of the cylinder liner and reduce the oil consumption, but at the same time has the disadvantage that the tension is lowered and the oil scraping performance is lowered. . Therefore, in order to improve rather than reduce the oil scraping performance, the axial height of the rail sliding with the inner wall surface of the cylinder liner of the oil ring is reduced, and the contact area is reduced. It is necessary not to reduce the contact pressure. As a result, at present, the axial height of the oil ring main body of the oil ring for an internal combustion engine is generally in the range of 0.8 mm to 2.0 mm.

そして、このような薄幅化技術に対応した内燃機関用オイルリングとしては、オイルリング本体とコイルエキスパンダとから成る２ピース構成のものがある。ここで、コイルエキスパンダは、オイルリング本体を径方向外方に押圧付勢することにより、燃焼室内の機密性またはオイルの掻き落とし機能を向上させるものである。 As an internal combustion engine oil ring corresponding to such a thinning technique, there is a two-piece configuration including an oil ring body and a coil expander. Here, the coil expander improves the confidentiality of the combustion chamber or the oil scraping function by pressing and urging the oil ring body radially outward.

しかし、このような内燃機関用オイルリングにおいては、オイルリング本体の内周が円弧形状をしているために、コイルエキスパンダはオイルリング本体と密着し、オイルリング本体に形成されているオイル戻し孔を大部分塞いでしまう場合や、オイル戻し孔の形状及び占有面積が不適切である場合に、オイルリング外周にて掻き落としたオイルをすばやくオイルリングの背面側に逃がすことができない。その結果、オイル掻き落とし機能が低下するため、オイル消費量の増大を招いてしまう。 However, in such an internal combustion engine oil ring to the inner periphery of the oil ring body is an arc shape, the coil expander is in close contact with the oil ring body, the return oil is formed in the oil ring body When the hole is mostly blocked or when the shape and occupied area of the oil return hole are inappropriate, the oil scraped off on the outer periphery of the oil ring cannot be quickly released to the back side of the oil ring. As a result, the oil scraping function is lowered, leading to an increase in oil consumption.

そこで、この問題を解決するために、例えば特許文献１に記載されたようなオイルリングが提案されている。このオイルリングにおいて、コイルエキスパンダは軸方向断面で視て上下の各レールと実質上二点のみで接触しており、これら接触点以外の部分において、コイルエキスパンダはオイルリング本体との間に隙間を形成している。したがって、オイルリングは、この隙間があることによって、オイル戻し孔がコイルエキスパンダで塞がれることがないので、掻き落とされたオイルをすばやくオイルリング背面に逃がすことができ、オイル消費量を低減することが可能となる。また、オイルリング本体の内周面とコイルエキスパンダとの接触点が２点であるため、種々の大きさ（径）のコイルエキスパンダを適用することが可能となっている。 Therefore, in order to solve this problem, an oil ring as described in Patent Document 1, for example, has been proposed. In this oil ring, the coil expander is in contact with the upper and lower rails at only two points as viewed in the axial cross section, and the coil expander is located between the oil ring main body at portions other than these contact points. A gap is formed. Therefore, since the oil return hole does not block the oil return hole with the coil expander, the oil ring can quickly escape the scraped oil to the back of the oil ring, reducing oil consumption. It becomes possible to do. Moreover, since there are two contact points between the inner peripheral surface of the oil ring body and the coil expander, coil expanders of various sizes (diameters) can be applied.

また、特許文献２には、少なくとも一方から他方にオイルを流通させる貫通油孔を備えた各種内燃機関のピストンに装着されるオイルリングとして使用される、オイルリング用線材であって、当該貫通油孔は、当該オイルの流通方向に対し当該貫通油孔の相対する側壁の少なくとも一方が実質的に傾斜したテーパー部を有しているオイルリング用線材が開示されている。更に、前記側壁は直線部分を含み、当該直線部分が交差する角度は０°より大きく１５°以下にし、掻き落とされたオイルをすばやくオイルリング背面に逃がすことで、よりオイル消費量を低減させることが提案されている。 Further, Patent Document 2 discloses an oil ring wire used as an oil ring to be attached to a piston of various internal combustion engines having a through oil hole that circulates oil from at least one to the other. An oil ring wire is disclosed in which the hole has a tapered portion in which at least one of the opposing side walls of the through oil hole is substantially inclined with respect to the oil flow direction. Furthermore, the side wall includes a straight portion, the angle at which the straight portions intersect is greater than 0 ° and less than or equal to 15 °, and the oil that has been scraped off is quickly released to the back of the oil ring to further reduce oil consumption. Has been proposed.

特開昭６１−４５１７２号公報JP-A 61-45172 特開２００６−１９４２７２号公報JP 2006-194272 A

しかしながら、特許文献１に記載されたオイルリングにおいて、オイルリング本体とコイルエキスパンダとの間に形成されている隙間を設ける技術が開示されているものの、どの程度の隙間が必要であるのかが明確ではなく、当業者が実施しようとしても、かなりの困難が伴う。 However, in the oil ring described in Patent Document 1, although a technique for providing a gap formed between the oil ring main body and the coil expander is disclosed, it is clear how much gap is necessary. Rather, it is quite difficult for those skilled in the art to implement.

例えば、特許文献１に記載されたオイルリングにおいて、オイルリング本体とコイルエキスパンダとの間に形成されている隙間が、ほんの極小の隙間の場合には、オイル消費量を低減できるとは必ずしも言えないのが当然である。しかも、このときの隙間の設け方は、本来であれば、内燃機関の種類、使用するオイルの種類等によって、厳密には異なるものと考えられる。 For example, in the oil ring described in Patent Document 1, if the gap formed between the oil ring body and the coil expander is a very small gap, it can be said that the oil consumption can be reduced. Of course it is not. Moreover, the method of providing the gap at this time is considered to be strictly different depending on the type of internal combustion engine, the type of oil used, and the like.

特許文献２に記載されたオイルリング用線材においては、フランジ部とコイルスプリングとの間に形成される隙間に関しては言及されていない。また、当該オイルリング用線材に設けられている貫通油孔に関しては、テーパー部の角度についての開示はあっても貫通油孔の具体的な大きさ（開口幅及び開口高さ）に関しては設定されていない。すなわち、特許文献２のオイルリング用線材をオイルリングとして用いた場合には、例えば当該貫通油孔の開口部の面積が小さい場合には、スラッジにより孔が閉塞する可能性が増大し、オイル消費量の低減を図るのに必ずしも十分であるとは言い難い。 In the oil ring wire described in Patent Document 2, the gap formed between the flange portion and the coil spring is not mentioned. In addition, regarding the through oil hole provided in the oil ring wire, the specific size (opening width and opening height) of the through oil hole is set even though the angle of the tapered portion is disclosed. Not. That is, when the wire for oil ring of Patent Document 2 is used as an oil ring, for example, when the area of the opening of the through oil hole is small, the possibility that the hole is blocked by sludge increases, It is difficult to say that it is necessarily sufficient to reduce the amount.

以上のことから、従来より、内燃機関の駆動時のオイル消費量を確実に低減でき、オイルリングの薄幅化による張力の低下に対応可能な内燃機関用オイルリングの提供が求められてきた。 From the above, there has been a need to provide an oil ring for an internal combustion engine that can reliably reduce the amount of oil consumed when the internal combustion engine is driven and can cope with a decrease in tension due to a thin oil ring.

そこで、本件発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決するため、以下のような内燃機関用オイルリングを採用した。 Therefore, the present inventors have employed the following oil ring for an internal combustion engine in order to solve the above problems as a result of intensive studies.

第１の実施形態に係る内燃機関用オイルリング：本件発明の第１の実施形態に係る内燃機関用オイルリングは、断面略Ｉ字型のオイルリング本体と当該オイルリング本体内周側に配置されるコイルエキスパンダとからなり、当該オイルリング本体は、シリンダライナ内周壁と摺動する第１レールと、第２レールと、当該第１レール及び第２レールがシリンダライナの内周壁より掻き落としたオイルをピストン裏面へ流下させるための複数のオイル戻し孔を備えるウェブとで構成され、当該オイルリング本体の外周面には、掻き落としたオイルを一時的に滞留受容するための外周溝を備え、軸方向断面における当該外周溝の溝幅が０．３ｍｍ〜１．６ｍｍであり、当該オイルリング本体を構成するウェブの径方向断面厚さが０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであり、当該オイルリング本体を構成するウェブに設けるオイル戻し孔における、開口幅が１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、開口高さが０．３ｍｍ〜０．８ｍｍであり、当該オイルリング本体の軸方向高さが１．０ｍｍ〜２．５ｍｍであり、更に、当該オイルリング本体は、その内周面に沿って、当該コイルエキスパンダを安定配置するためのコイルエキスパンダ収容凹部を備え、当該コイルエキスパンダ収容凹部にコイルエキスパンダを配置した状態のオイルリング本体の軸方向断面において、オイルリング本体とコイルエキスパンダとの間に形成される隙間面積が、オイルリング本体の断面積の１％〜５０％であり、当該オイルリング本体のシリンダボア径に対する張力比が０．１Ｎ／ｍｍ〜０．５Ｎ／ｍｍであることを特徴としている。 Oil ring for internal combustion engine according to the first embodiment: The oil ring for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention is disposed on an oil ring body having a substantially I-shaped cross section and on the inner peripheral side of the oil ring body. The oil ring main body is scraped off from the inner peripheral wall of the cylinder liner, the first rail sliding with the inner peripheral wall of the cylinder liner, the second rail, and the first rail and the second rail. It is composed of a web having a plurality of oil return holes for allowing oil to flow down to the back of the piston, and the outer peripheral surface of the oil ring body is provided with an outer peripheral groove for temporarily retaining and receiving the scraped oil, The groove width of the outer peripheral groove in the axial cross section is 0.3 mm to 1.6 mm, and the radial cross sectional thickness of the web constituting the oil ring main body is 0.3 mm to 0.7 mm. m, the opening width of the oil return hole provided in the web constituting the oil ring body is 1.0 mm to 5.0 mm, the opening height is 0.3 mm to 0.8 mm, and the shaft of the oil ring body a direction height 1.0Mm～2.5Mm, the further, the oil ring body, along its inner circumferential surface, a coil expander housing recess for stably placing the coil expander, the In the axial cross section of the oil ring main body with the coil expander placed in the coil expander receiving recess, the gap area formed between the oil ring main body and the coil expander is 1% of the cross sectional area of the oil ring main body. 50% der is, it is characterized in that the tension ratio cylinder bore diameter of the oil ring body is 0.1N / mm~0.5N / mm.

第２の実施形態に係る内燃機関用オイルリング：本件発明の第２の実施形態に係る内燃機関用オイルリングは、断面略Ｉ字型のオイルリング本体と当該オイルリング本体内周側に配置されるコイルエキスパンダとからなり、当該オイルリング本体は、シリンダライナ内周壁と摺動する第１レールと、第２レールと、当該第１レール及び第２レールがシリンダライナの内周壁より掻き落としたオイルをピストン裏面へ流下させるための複数のオイル戻し孔を備えるウェブとで構成され、当該オイルリング本体の外周面には、掻き落としたオイルを一時的に滞留受容するための外周溝を備え、軸方向断面における当該外周溝の溝幅が０．３ｍｍ〜１．６ｍｍであり、当該オイルリング本体を構成するウェブの径方向断面厚さが０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであり、当該オイルリング本体を構成するウェブに設けるオイル戻し孔は、開口幅が１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、オイルリング本体の外周側の開口高さが０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、オイルリング本体の内周側の開口高さが０．１７ｍｍ〜０．８０ｍｍの軸方向断面がテーパ状の孔であり、当該オイルリング本体の軸方向高さが１．０ｍｍ〜２．５ｍｍであり、更に、当該オイルリング本体は、その内周面に沿って、当該コイルエキスパンダを安定配置するためのコイルエキスパンダ収容凹部を備え、当該コイルエキスパンダ収容凹部にコイルエキスパンダを配置した状態のオイルリング本体の軸方向断面において、オイルリング本体とコイルエキスパンダとの間に形成される隙間面積が、オイルリング本体の断面積の１％〜５０％であり、当該オイルリング本体のシリンダボア径に対する張力比が０．１Ｎ／ｍｍ〜０．５Ｎ／ｍｍであることを特徴としている。 An oil ring for an internal combustion engine according to a second embodiment: An oil ring for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention is arranged on an oil ring body having a substantially I-shaped cross section and on the inner peripheral side of the oil ring body. The oil ring main body is scraped off from the inner peripheral wall of the cylinder liner, the first rail sliding with the inner peripheral wall of the cylinder liner, the second rail, and the first rail and the second rail. It is composed of a web having a plurality of oil return holes for allowing oil to flow down to the back of the piston, and the outer peripheral surface of the oil ring body is provided with an outer peripheral groove for temporarily retaining and receiving the scraped oil, The groove width of the outer peripheral groove in the axial cross section is 0.3 mm to 1.6 mm, and the radial cross sectional thickness of the web constituting the oil ring main body is 0.3 mm to 0.7 mm. m, and an oil return hole provided in the web constituting the oil ring body, the opening width of 1.0 mm to 5.0 mm, the outer circumferential side opening height of the oil ring body 0.3 mm to 1.5 mm, oil The axial height of the opening on the inner peripheral side of the ring body is 0.17 mm to 0.80 mm, and the axial height of the oil ring body is 1.0 mm to 2.5 mm. Furthermore, the oil ring body includes a coil expander housing recess for stably arranging the coil expander along the inner peripheral surface thereof, and the oil in a state where the coil expander is disposed in the coil expander housing recess. In the axial cross section of the ring body, the gap area formed between the oil ring body and the coil expander is 1% to 50% of the cross-sectional area of the oil ring body, It is characterized in that the tension ratio cylinder bore diameter of the oil ring body is 0.1N / mm~0.5N / mm.

また、本件発明の第２の実施形態に係る内燃機関用オイルリングは、前記オイルリング本体を構成するウェブに設けるオイル戻し孔は、オイルリング本体の内周側の開口高さをＸとし、オイルリング本体の外周側の開口高さをＹとした場合、Ｘ／Ｙ＝０．５５〜０．９９であることが好ましい。 In the oil ring for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention, the oil return hole provided in the web constituting the oil ring body has an opening height on the inner peripheral side of the oil ring body as X, When the opening height on the outer peripheral side of the ring body is Y, it is preferable that X / Y = 0.55 to 0.99.

本件発明の内燃機関用オイルリングでは、オイルリング本体とコイルエキスパンダとの間に形成される隙間面積を、オイルリング本体の断面積の１％〜５０％に設定したものである。この隙間面積を、上述のような適正な範囲とすることにより、主に自動車に使用されるガソリン用内燃機関、ディーゼル用内燃機関のオイル消費量を確実に削減できるようになる。 In the oil ring for an internal combustion engine of the present invention, the gap area formed between the oil ring body and the coil expander is set to 1% to 50% of the cross-sectional area of the oil ring body. By setting the gap area to the appropriate range as described above, the oil consumption of the gasoline internal combustion engine and the diesel internal combustion engine mainly used in automobiles can be reliably reduced.

以下、本件発明の実施の形態を図にしたがって説明する。図１は、本件発明の第１の実施形態を示す内燃機関用オイルリング１の軸方向断面図である。この内燃機関用オイルリング１は、ピストン１０のオイルリング溝１１に装着されている。また、この内燃機関用オイルリング１は、２ピース構成のオイルリングであり、オイルリング本体２と、コイルエキスパンダ３とから構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of an oil ring 1 for an internal combustion engine showing a first embodiment of the present invention. The internal combustion engine oil ring 1 is mounted in an oil ring groove 11 of a piston 10. The oil ring 1 for an internal combustion engine is a two-piece oil ring, and includes an oil ring body 2 and a coil expander 3.

オイルリング本体２は、図２に示すように略円形で、且つ、断面略Ｉ字状に形成されており、合口部２ａを備えている。そして、このオイルリング本体２は、第１レール２１と、第２レール２２と、ウェブ２３とが一体化して構成されている。 As shown in FIG. 2, the oil ring main body 2 has a substantially circular shape and a substantially I-shaped cross section, and includes an abutment portion 2a. The oil ring main body 2 is configured by integrating a first rail 21, a second rail 22, and a web 23.

第１レール２１及び第２レール２２は、略円形に形成されている。図１に示すように、この第１レール２１及び第２レール２２の各々は、オイルリング本体２の上側部分及び下側部分を構成している。そして、第１レール２１及び第２レール２２の上面が、ピストン１０の往復動作の際に、ピストン１０のオイルリング溝１１に当接する。また、第１レール２１及び第２レール２２の各々の外周摺動面２１１，２２１は、シリンダライナ５０の内周壁５１と油膜を介して接触し、ピストン軸方向に摺動する。 The first rail 21 and the second rail 22 are formed in a substantially circular shape. As shown in FIG. 1, each of the first rail 21 and the second rail 22 constitutes an upper part and a lower part of the oil ring main body 2. The upper surfaces of the first rail 21 and the second rail 22 come into contact with the oil ring groove 11 of the piston 10 when the piston 10 reciprocates. Further, the outer peripheral sliding surfaces 211 and 221 of the first rail 21 and the second rail 22 are in contact with the inner peripheral wall 51 of the cylinder liner 50 via an oil film, and slide in the piston axial direction.

また、ウェブ２３は、図２に示すように略円形であって、双方の第１及び第２レール２１，２２よりも薄肉状に形成されている。そして、このウェブ２３は、図１に示すように、第１レール２１と第２レール２２とを連結してオイルリング本体２の中間部分を構成している。また、図２や図３から明らかなように、このウェブ２３は、半径方向に貫通形成されたオイル戻し孔２３１を備え、且つ、そのオイル戻し孔２３１が周方向に複数配置して形成されている。 Moreover, the web 23 is substantially circular as shown in FIG. 2, and is formed thinner than both the first and second rails 21 and 22. And this web 23 comprises the intermediate part of the oil ring main body 2 by connecting the 1st rail 21 and the 2nd rail 22 as shown in FIG. As is clear from FIGS. 2 and 3, the web 23 includes oil return holes 231 penetrating in the radial direction, and a plurality of oil return holes 231 are arranged in the circumferential direction. Yes.

そして、図１に示すように、オイルリング本体２の内周面には、双方の第１及び第２レール２１，２２及びウェブ２３により、コイルエキスパンダ収容凹部２ｂが周方向に形成されている。また、オイルリング本体２の外周面には、双方の第１及び第２レール２１，２２及びウェブ２３により、凹字状の外周溝２ｃが周方向に形成されている。 And as shown in FIG. 1, the coil expander accommodation recessed part 2b is formed in the internal peripheral surface of the oil ring main body 2 by the both 1st and 2nd rails 21 and 22 and the web 23 in the circumferential direction. . A concave-shaped outer peripheral groove 2 c is formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the oil ring main body 2 by both the first and second rails 21 and 22 and the web 23.

なお、この内燃機関用オイルリング１では、軸方向断面における外周溝２ｃの溝幅Ａを０．３ｍｍ〜１．６ｍｍに設定している。ここで、溝幅Ａが０．３ｍｍ未満の場合には、外周摺動面２１１，２２１においてシリンダライナ５０の内周壁５１に対する接触面積が大きくなり、面圧が低下してしまい、オイル消費量が増大する。また、溝幅Ａが１．６ｍｍを超える場合には、外周摺動面２１１，２２１においてシリンダライナ５０の内周壁５１に対する接触面積が小さくなるので、第１及び第２レール２１，２２の強度が低下し、折損するおそれがある。 In the oil ring 1 for an internal combustion engine, the groove width A of the outer circumferential groove 2c in the axial section is set to 0.3 mm to 1.6 mm. Here, when the groove width A is less than 0.3 mm, the contact area with the inner peripheral wall 51 of the cylinder liner 50 on the outer peripheral sliding surfaces 211 and 221 is increased, the surface pressure is reduced, and the oil consumption is reduced. Increase. In addition, when the groove width A exceeds 1.6 mm, the contact area of the cylinder liner 50 with the inner peripheral wall 51 on the outer peripheral sliding surfaces 211 and 221 is reduced, so that the strength of the first and second rails 21 and 22 is increased. It may drop and break.

また、この内燃機関用オイルリング１では、ウェブ２３の径方向断面厚さＢを０．３ｍｍ〜０．７ｍｍに設定している。ここで、ウェブ２３の径方向断面厚さＢが０．３ｍｍより小さい場合には、双方の第１及び第２レール２１，２２の強度が弱まり、オイルリング本体２の耐久性が低下するおそれがある。また、ウェブ２３の径方向断面厚さＢが０．７ｍｍより大きい場合には、オイルリング本体２とコイルエキスパンダ３との隙間１Ｓが小さくなるので、オイル戻し孔２３１を通過したオイルが内燃機関用オイルリングの内周側にスムーズに排出することができないおそれがある。 Also, in the internal combustion engine oil ring 1 is set to the radial cross-sectional thickness B of the web 23 to 0.3 mm to 0.7 mm. Here, when the radial cross-sectional thickness B of the web 23 is smaller than 0.3 mm, the strength of both the first and second rails 21 and 22 is weakened, and the durability of the oil ring main body 2 may be reduced. is there. When the radial cross-sectional thickness B of the web 23 is larger than 0.7 mm, the gap 1S between the oil ring main body 2 and the coil expander 3 is reduced, so that the oil that has passed through the oil return hole 231 is internal combustion engine. There is a risk that the oil ring cannot be smoothly discharged to the inner peripheral side of the oil ring.

また、この内燃機関用オイルリング１では、オイル戻し孔２３１について、開口幅Ｃ（図３参照）を１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、開口高さＤ（図１及び図３参照）を０．３ｍｍ〜０．８ｍｍに設定している。ここで、開口幅Ｃが１．０ｍｍより小さく、開口高さＤが０．３ｍｍより小さい場合には、掻き落としたオイルを速やかにオイルリングの背面側に設けられたオイルドレイン穴２４へ排出することができないおそれがある。また、開口幅Ｃが５．０ｍｍより大きく、開口高さＤが０．８ｍｍより大きい場合には、双方の第１及び第２レール２１，２２の強度が弱まり、オイルリング本体２の強度が低下するおそれがある。なお、オイル戻し孔２３１の形状は、図３で明瞭に理解できるような、長方形形状の両端部の開口高さＤに相当する辺を一定の曲率半径Ｒを備える弧状辺として形成したものに限定されない。例えば、オイルリングとしての要求特性を満たす限りにおいて長方形、円形状、楕円形状、開口高さＤに相当する辺を曲線形状としたもの等の種々の形状を適宜選択して使用することができる。 Also, in the internal combustion engine oil ring 1, the oil return hole 231, 1.0 mm to 5.0 mm opening width C (see FIG. 3), opening height D (see FIGS. 1 and 3) 0. It is set to 3 mm to 0.8 mm. Here, when the opening width C is smaller than 1.0 mm and the opening height D is smaller than 0.3 mm, the scraped oil is quickly discharged to the oil drain hole 24 provided on the back side of the oil ring. There is a risk that it will not be possible. Further, when the opening width C is larger than 5.0 mm and the opening height D is larger than 0.8 mm, the strength of both the first and second rails 21 and 22 is weakened and the strength of the oil ring body 2 is lowered. There is a risk. In addition, the shape of the oil return hole 231 is limited to a shape in which a side corresponding to the opening height D of both ends of the rectangular shape is formed as an arc-shaped side having a constant radius of curvature R as can be clearly understood in FIG. Not. For example, as long as the required characteristics as an oil ring are satisfied, various shapes such as a rectangle, a circle, an ellipse, and a side corresponding to the opening height D may be appropriately selected and used.

また、この内燃機関用オイルリング１では、オイルリング本体の軸方向高さｈ１を１．０ｍｍ〜２．５ｍｍに設定している。ここで、オイルリング本体の軸方向高さｈ１が１．０ｍｍよりも小さい場合には、外周摺動面２１１，２２１においてシリンダライナ５０の内周壁５１に対する接触面積が小さくなると共に、強度の問題からオイル戻し孔の開口面積を広く取ることが出来なくなり、オイル消費量が増大するおそれがある。また、内燃機関用オイルリング１のオイルリング本体の軸方向高さｈ１が２．５ｍｍよりも大きい場合には、高い張力を必要とするようになり、オイル消費量が増大するおそれがある。 Also, is set in the internal combustion engine oil ring 1, the axial height h1 of the oil ring body 1.0Mm～2.5Mm. Here, when the axial height h1 of the oil ring main body is smaller than 1.0 mm, the contact area with the inner peripheral wall 51 of the cylinder liner 50 on the outer peripheral sliding surfaces 211 and 221 is reduced, and from the problem of strength. There is a possibility that the opening area of the oil return hole cannot be made large and the oil consumption increases. Further, when the axial height h1 of the oil ring body of the oil ring 1 for an internal combustion engine is larger than 2.5 mm, a high tension is required, and the oil consumption may increase.

一方、前記コイルエキスパンダ３は、図４に、その一部を示したように、スプリングのように螺旋状の形態のコイルを用いて、これを円弧状としたものである。そして、このコイルエキスパンダ３は、オイルリング本体２の内周側においてコイルエキスパンダ収容凹部２ｂ内に安定して配置されている。そして、コイルエキスパンダ３は、軸方向断面で視てオイルリング本体の双方の第１及び第２レール２１，２２と二点で接触しており、この状態でオイルリング本体をシリンダライナ５０の内周壁５１に押し付けている。そして、図１に示すように、コイルエキスパンダ３とオイルリング本体２との間には、隙間１Ｓが形成されている。なお、ここで言うコイルエキスパンダは、断面が丸形状の線材、断面が矩形状の線材等の従来から使用されてきた線材を用いて製造することができる。しかし、オイルリングの薄幅化が進む現状を考えれば、コイルエキスパンダ自体の太さを細くし且つ要求張力を満たすことの容易性を考慮すると、断面が矩形状の線材を用いることが好ましい。 On the other hand, the coil expander 3, as shown in a part of FIG. 4, uses a spiral coil like a spring and has an arc shape. And this coil expander 3 is stably arrange | positioned in the coil expander accommodation recessed part 2b in the inner peripheral side of the oil ring main body 2. FIG. The coil expander 3 is in contact with the first and second rails 21 and 22 of the oil ring main body at two points as viewed in the axial cross section, and in this state, the oil ring main body is disposed inside the cylinder liner 50. It is pressed against the peripheral wall 51. As shown in FIG. 1, a gap 1 </ b> S is formed between the coil expander 3 and the oil ring main body 2. In addition, the coil expander said here can be manufactured using the wire materials conventionally used, such as a wire with a round cross section, and a wire with a rectangular cross section. However, considering the current situation in which the oil ring is becoming thinner, it is preferable to use a wire having a rectangular cross section in view of the ease of reducing the thickness of the coil expander itself and satisfying the required tension.

かかる構成において、図１を参照しつつ、内燃機関用オイルリング１の機能を説明する。ここで、ピストン１０が往復動する際に、オイルリング本体２の双方の第１及び第２レール２１，２２の外周摺動面２１１，２２１が、シリンダライナ５０の内周壁５１に付着している余分なオイルを掻き落とす。掻き落とされたオイルは、オイルリング本体２の外周溝２ｃ内に一時的に滞留受容された後、オイル戻し孔２３１を通ってコイルエキスパンダ収容凹部２ｂに流れる。コイルエキスパンダ収容凹部２ｂに流されてきたオイルは、オイルリング溝１１内に設けられているオイルドレイン穴２４を通ってピストン１０の裏面に流下し、オイルパンに戻される。 In such a configuration, the function of the oil ring 1 for an internal combustion engine will be described with reference to FIG. Here, when the piston 10 reciprocates, the outer peripheral sliding surfaces 211 and 221 of both the first and second rails 21 and 22 of the oil ring main body 2 are attached to the inner peripheral wall 51 of the cylinder liner 50. Scrape off excess oil. The scraped oil temporarily stays in the outer circumferential groove 2c of the oil ring body 2 and then flows through the oil return hole 231 to the coil expander accommodating recess 2b. The oil that has flowed into the coil expander housing recess 2 b flows down to the back surface of the piston 10 through the oil drain hole 24 provided in the oil ring groove 11 and is returned to the oil pan.

そして、この内燃機関用オイルリング１では、オイルリング本体２とコイルエキスパンダ３との間に隙間１Ｓが形成されていることにより、オイル戻し孔２３１がコイルエキスパンダ３で塞がれることがない。そのため、内燃機関用オイルリング１の掻き落としたオイルは、すばやくオイルリングの背面側に設けられたオイルドレイン穴２４に逃がすことができるので、オイル消費量を低減することが可能となる。 In the internal combustion engine oil ring 1, the oil return hole 231 is not blocked by the coil expander 3 because the gap 1 </ b> S is formed between the oil ring body 2 and the coil expander 3. . Therefore, the oil scraped off from the oil ring 1 for the internal combustion engine can be quickly released to the oil drain hole 24 provided on the back side of the oil ring, so that the oil consumption can be reduced.

なお、オイルリング本体とコイルエキスパンダとの間に形成される隙間面積とは、図１に示すように、オイルリング本体２にコイルエキスパンダ３を組み付けた際に、オイルリング本体２の内周側とコイルエキスパンダ３の最外径との間にできる軸方向における隙間１Ｓの断面積をいう。この内燃機関用オイルリング１では、軸方向断面において、隙間１Ｓの断面積を、オイルリング本体２の断面積の１％〜５０％に設定している。なお、ここで言う、オイルリング本体２の軸方向断面においてオイルリング本体２の断面積に対する隙間１Ｓの断面積の割合は、後に述べる「空隙率」と同義である。ここで、隙間１Ｓの断面積がオイルリング本体２の断面積の１％未満の場合には、オイル戻し孔２３１がコイルエキスパンダ３によって大部分塞がれてしまう。このため、掻き落としたオイルがオイル戻し孔２３１を通って、オイルリング溝の背面側に設けられたオイルドレイン穴２４に逃げにくくなり、オイル消費量が増大してしまう。また、隙間１Ｓの断面積がオイルリング本体２の断面積の５０％を超える場合には、内燃機関用オイルリング全体の剛性が弱くなり、オイル掻き機能が低下するおそれがある。よって、本実施の形態の内燃機関用オイルリング１においては、オイル消費量を確実に低減することができる。 The gap area formed between the oil ring body and the coil expander is the inner circumference of the oil ring body 2 when the coil expander 3 is assembled to the oil ring body 2 as shown in FIG. This refers to the cross-sectional area of the gap 1S in the axial direction between the side and the outermost diameter of the coil expander 3. In the internal combustion engine oil ring 1, the cross-sectional area of the gap 1 </ b> S is set to 1% to 50% of the cross-sectional area of the oil ring body 2 in the axial cross section. Note that the ratio of the cross-sectional area of the gap 1S to the cross-sectional area of the oil ring main body 2 in the axial cross section of the oil ring main body 2 is synonymous with “void ratio” described later. Here, when the cross-sectional area of the gap 1 </ b> S is less than 1% of the cross-sectional area of the oil ring body 2, the oil return hole 231 is mostly blocked by the coil expander 3. For this reason, it becomes difficult for the scraped oil to escape through the oil return hole 231 to the oil drain hole 24 provided on the back side of the oil ring groove, resulting in an increase in oil consumption. Further, when the cross-sectional area of the gap 1S exceeds 50% of the cross-sectional area of the oil ring body 2, the rigidity of the entire oil ring for the internal combustion engine is weakened, and the oil scraping function may be deteriorated. Therefore, in the oil ring 1 for an internal combustion engine of the present embodiment, the oil consumption can be reliably reduced.

また、この内燃機関用オイルリング１では、シリンダボア径（図示せず）に対する張力比（［オイルリングの張力（Ｎ）］／［シリンダボア径（ｍｍ）］で算出される値）を、０．１Ｎ／ｍｍ〜０．５Ｎ／ｍｍに設定している。ここで、シリンダボア径に対する張力比が０．１Ｎ／ｍｍよりも小さい場合には、外周摺動面２１１，２２１においてシリンダライナ５０の内周壁５１に対する押圧力が十分でない。したがって、外周摺動面２１１，２２１は余分なオイルを十分に掻き落とすことができず、オイル消費量が増大するおそれがある。また、シリンダボア径に対する張力比が０．５Ｎ／ｍｍよりも大きい場合には、外周摺動面２１１，２２１においてシリンダライナ５０の内周壁５１に対する押圧力が大きすぎてしまうので、摩擦力が高くなり、燃費が低下するおそれがある。 Also, in the internal combustion engine oil ring 1, the tension ratio cylinder bore diameter (not shown) (the value calculated in the tension (N) of the oil ring] / [the cylinder bore diameter (mm)]), 0. It is set to 1 N / mm to 0.5 N / mm. Here, when the tension ratio with respect to the cylinder bore diameter is smaller than 0.1 N / mm, the pressing force with respect to the inner peripheral wall 51 of the cylinder liner 50 on the outer peripheral sliding surfaces 211 and 221 is not sufficient. Therefore, the outer peripheral sliding surfaces 211 and 221 cannot sufficiently scrape off excess oil, which may increase the oil consumption. In addition, when the tension ratio with respect to the cylinder bore diameter is larger than 0.5 N / mm, the pressing force against the inner peripheral wall 51 of the cylinder liner 50 on the outer peripheral sliding surfaces 211 and 221 is too large, and the frictional force increases. There is a risk that the fuel consumption will decrease.

また、本件発明の第２の実施形態に係る内燃機関用オイルリング１’は、オイル戻し孔２３１について、オイルリング本体の外周側の開口高さ（図５に示すＹ）を０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、オイルリング本体の内周側の開口高さ（図５に示すＸ）を０．１７ｍｍ〜０．８０ｍｍ、開口幅Ｃ（図３参照）を１．０ｍｍ〜５．０ｍｍに設定するものである。ここで、開口高さＸが０．１７ｍｍより小さく、且つ、開口高さＹが０．３ｍｍより小さく、開口幅Ｃが１．０ｍｍより小さい場合には、掻き落としたオイルを速やかにオイルリングの背面側に設けられたオイルドレイン孔２４へ排出することができないおそれがある。また、開口高さＸが０．８０ｍｍより大きく、且つ、開口高さＹが１．５ｍｍより大きく、開口幅Ｃが５．０ｍｍより大きい場合には、双方の第１及び第２レール２１，２２の強度が弱まり、オイルリング本体２’の強度が低下するおそれがある。 Further, in the oil ring 1 ′ for the internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention, the opening height (Y shown in FIG. 5) on the outer peripheral side of the oil ring main body with respect to the oil return hole 231 is 0.3 mm to 1. .5mm, which sets the inner peripheral side of the opening height of the oil ring main body (X shown in FIG. 5) 0.17mm~0.80mm, the opening width C (see FIG. 3) to 1.0mm~5.0mm It is . Here, when the opening height X is smaller than 0.17 mm, the opening height Y is smaller than 0.3 mm, and the opening width C is smaller than 1.0 mm, the scraped oil is quickly removed from the oil ring. There is a possibility that the oil cannot be discharged to the oil drain hole 24 provided on the back side. When the opening height X is larger than 0.80 mm, the opening height Y is larger than 1.5 mm, and the opening width C is larger than 5.0 mm, both the first and second rails 21 and 22 are used. There is a risk that the strength of the oil ring main body 2 ′ will be reduced.

この場合に、この内燃機関用オイルリング１’は、オイル戻し孔２３１について、オイルリング本体の内周側の開口高さをＸとし、オイルリング本体の外周側の開口高さをＹとした場合（図５参照）、Ｘ／Ｙ＝０．５５〜０．９９となるように設定することが好ましい。ここで、Ｘ／Ｙが０．５５より小さい場合には、オイル戻し孔２３１に設けられるテーパー角度が大きくなり、オイルをオイルリング外周側から内周側へ流通させるときに当該内周側オイル戻し孔２３１の開口面積が小さくなることでオイル流通性の悪下を招き、且つ、オイルリング本体２’の強度が低下するおそれがある。一方、Ｘ／Ｙが０．９９より大きい場合には、オイル戻し孔２３１の開口高さが、オイルリング本体の外周側と内周側とが同一、または、外周側が内周側より低くなるため、効率の良いオイル流通性が確保できなくなる。 In this case, in the oil ring 1 ′ for the internal combustion engine, with respect to the oil return hole 231, the opening height on the inner peripheral side of the oil ring main body is X and the opening height on the outer peripheral side of the oil ring main body is Y. (See FIG. 5), it is preferable that X / Y = 0.55 to 0.99. Here, when X / Y is smaller than 0.55, the taper angle provided in the oil return hole 231 is increased, and when the oil is circulated from the outer peripheral side of the oil ring to the inner peripheral side, the inner peripheral side oil return is performed. If the opening area of the hole 231 is reduced, the oil flowability may be deteriorated, and the strength of the oil ring body 2 ′ may be reduced. On the other hand, when X / Y is larger than 0.99, the opening height of the oil return hole 231 is the same on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the oil ring body, or the outer peripheral side is lower than the inner peripheral side. As a result, efficient oil circulation cannot be ensured.

このように、本実施の形態の内燃機関用オイルリング１においては、外周溝２ｃの溝幅Ａ、ウェブ２３の径方向断面厚さＢ、オイル戻し孔２３１の開口幅Ｃ及び開口高さＤ、オイルリング本体の軸方向高さｈ１、シリンダボア径（図示せず）に対する張力比をそれぞれ適切な範囲に設定することにより、オイル消費量をさらに低減できるとともに、耐久性の低下及び燃費の低下を抑えることができる。 Thus, in the oil ring 1 for an internal combustion engine of the present embodiment, the groove width A of the outer peripheral groove 2c, the radial cross-sectional thickness B of the web 23, the opening width C and the opening height D of the oil return hole 231, By setting the tension ratio for the axial height h1 of the oil ring body and the cylinder bore diameter (not shown) within appropriate ranges, the oil consumption can be further reduced, and the deterioration of durability and fuel consumption can be suppressed. be able to.

以下、実施例および比較例を示して本件発明を具体的に説明する。なお、本件発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. Note that the present invention is not limited to the following examples.

実施例１では、排気量が２０００ｃｃ、シリンダボア径が８６ｍｍの４気筒ガソリンエンジンの実機試験を行い、オイル消費量の確認を行った。なお、エンジンの運転条件は、全負荷（ＷＯＴ）で回転数５０００ｒｐｍで１０時間行った。そして、ピストンリングの組み合わせは、１ｓｔリング、２ｎｄリング、オイルリングとした。このときの１ｓｔリングは、１０Ｃｒ鋼からなる軸方向高さ（ｈ１）１．２ｍｍ、径方向厚さ（ａ１）２．９ｍｍのものにガス窒化処理を施したものを用いた。２ｎｄリングは、ＦＣ材からなる軸方向高さ（ｈ１）１．２ｍｍ、径方向厚さ（ａ１）３．４ｍｍのものを用いた。 In Example 1, an actual machine test of a 4-cylinder gasoline engine having a displacement of 2000 cc and a cylinder bore diameter of 86 mm was performed to check the oil consumption. The engine was operated under full load (WOT) at a rotational speed of 5000 rpm for 10 hours. The combination of the piston ring was a 1st ring, a 2nd ring, and an oil ring. At this time, the first ring made of 10Cr steel having an axial height (h1) of 1.2 mm and a radial thickness (a1) of 2.9 mm was subjected to gas nitriding treatment. As the 2nd ring, an FC material having an axial height (h1) of 1.2 mm and a radial thickness (a1) of 3.4 mm was used.

なお、念のために１ｓｔリングを構成する１０Ｃｒ鋼及び２ｎｄリングを構成するＦＣ材に関して述べておく。ここで言う１０Ｃｒ鋼は、炭素０．５０質量％、ケイ素０．２１質量％、マンガン０．３０質量％、クロム１０．１質量％、リン０．０２質量％、硫黄０．０１質量％、残部鉄及び不可避不純物の組成を備え、且つ、ガス窒化処理を施したものである。そして、ここで言うＦＣ材とは、炭素３．４１質量％、ケイ素２．０５質量％、マンガン０．６５質量％、リン０．３０質量％、硫黄０．０８質量％、クロム０．１０質量％、銅０．１０質量％、残部鉄及び不可避不純物の組成を備えるＦＣ２５０材相当のものである。 As a precaution, the 10Cr steel constituting the 1st ring and the FC material constituting the 2nd ring will be described. The 10Cr steel mentioned here is carbon 0.50 mass%, silicon 0.21 mass%, manganese 0.30 mass%, chromium 10.1 mass%, phosphorus 0.02 mass%, sulfur 0.01 mass%, and the balance. It has a composition of iron and inevitable impurities and has been subjected to gas nitriding treatment. And FC material said here is carbon 3.41 mass%, silicon 2.05 mass%, manganese 0.65 mass%, phosphorus 0.30 mass%, sulfur 0.08 mass%, chromium 0.10 mass. %, Copper 0.10% by mass, the balance iron and unavoidable impurities, FC250 material equivalent.

そして、オイルリングは、上述の実施の形態で述べた２ピース構成の内燃機関用オイルリングを使用した。そして、ここで用いたコイルエキスパンダは、断面が丸形状の線材を用いて製造したものである。具体的には、下記に示す仕様のものである。また、以下に示す空隙率とは、オイルリング本体２の軸方向断面においてオイルリング本体２の断面積に対する隙間１Ｓの断面積の割合である。なお、本件実施例、他の実施例及び比較例で使用したオイルリングの備えるオイル戻し孔は、図３に拡大して示したオイル戻し孔２３１の形状と同様であり、このときの長方形形状の両端部の開口高さＤに相当する辺を曲率半径Ｒを０．２ｍｍの弧状辺として形成している。 The oil ring used was the two-piece oil ring for internal combustion engines described in the above embodiment. The coil expander used here is manufactured using a wire having a round cross section. Specifically, the specification is as follows. The porosity shown below is the ratio of the cross-sectional area of the gap 1S to the cross-sectional area of the oil ring main body 2 in the cross section in the axial direction of the oil ring main body 2. In addition, the oil return hole with which the oil ring used by the present Example, another Example, and a comparative example is the same as the shape of the oil return hole 231 expanded in FIG. 3, and the rectangular shape at this time The sides corresponding to the opening height D at both ends are formed as arcuate sides having a curvature radius R of 0.2 mm.

軸方向高さｈ１：２．０ｍｍ
径方向厚さａ１：２．７５ｍｍ
外周溝の溝幅Ａ：１．３４ｍｍ
ウェブの径方向断面厚さＢ：０．４５ｍｍ
オイル戻し孔の開口幅Ｃ：１．４ｍｍ
オイル戻し孔の開口高さＤ：０．５ｍｍ
シリンダボア径に対する張力比：０．２３Ｎ／ｍｍ Axial height h1: 2.0 mm
Radial thickness a1: 2.75 mm
Groove width A of outer circumferential groove: 1.34 mm
Web radial cross-sectional thickness B: 0.45 mm
Opening width C of the oil return hole: 1.4 mm
Opening height D of oil return hole: 0.5 mm
Tension ratio to cylinder bore diameter: 0.23 N / mm

ここで言うオイルリングを構成するオイルリング本体は、炭素０．７０質量％、ケイ素０．２５質量％、マンガン０．３０質量％、クロム８．０５質量％、リン０．０１質量％、硫黄０．０１質量％、残部鉄及び不可避不純物の組成の所謂８Ｃｒ鋼を用い、且つ、ガス窒化処理を施した素材を用いた。そして、コイルエキスパンダは、炭素０．５５質量％、ケイ素１．４１質量％、マンガン０．６５質量％、クロム０．６８質量％、銅０．０６質量％、リン０．０１質量％、硫黄０．０１質量％、残部鉄及び不可避不純物の組成を備えるＳＷＯＳＣ−Ｖ材相当の素材を用いた。 The oil ring main body constituting the oil ring referred to here is carbon 0.70 mass%, silicon 0.25 mass%, manganese 0.30 mass%, chromium 8.05 mass%, phosphorus 0.01 mass%, sulfur 0 A so-called 8Cr steel having a composition of 0.01 mass%, the balance iron and inevitable impurities, and a material subjected to gas nitriding treatment were used. And coil expander is carbon 0.55 mass%, silicon 1.41 mass%, manganese 0.65 mass%, chromium 0.68 mass%, copper 0.06 mass%, phosphorus 0.01 mass%, sulfur A material equivalent to SWOSC-V material having a composition of 0.01% by mass, the balance iron and inevitable impurities was used.

そして、この実施例１では、前記空隙率を１％、１０％、３０％、５０％とした４条件を用いて、オイル消費量の確認を行った。以下、これらを実施例１−Ａ〜実施例１−Ｄとして表示する。そして、その結果を比較例１と対比可能なように、表１に纏めて示す。 And in this Example 1, oil consumption was confirmed using four conditions which made the said porosity 1%, 10%, 30%, and 50%. Hereinafter, these are displayed as Example 1-A to Example 1-D. The results are summarized in Table 1 so that they can be compared with Comparative Example 1.

実施例２では、実施例１と同じエンジンを用いて、実施例１と同じ運転条件でエンジンを駆動させてオイル消費量の確認を行った。そして、ピストンリングの組み合わせは、１ｓｔリング、２ｎｄリング、オイルリングとした。１ｓｔリング及び２ｎｄリングは実施例１と同じものである。そして、オイルリングは、実施例１と同様に実施の形態で説明した２ピース構成の内燃機関用オイルリングを使用した。具体的には、下記に示す仕様のものである。 In Example 2, the same engine as in Example 1 was used and the engine was driven under the same operating conditions as in Example 1 to confirm the oil consumption. The combination of the piston ring was a 1st ring, a 2nd ring, and an oil ring. The 1st ring and the 2nd ring are the same as those in the first embodiment. And the oil ring used the oil ring for internal combustion engines of the 2 piece structure demonstrated in embodiment similarly to Example 1. FIG. Specifically, the specification is as follows.

軸方向高さｈ１：２．０ｍｍ
径方向厚さａ１：２．７５ｍｍ
外周溝の溝幅Ａ：１．３４ｍｍ
ウェブの径方向断面厚さＢ：０．４５ｍｍ
オイル戻し孔の開口幅Ｃ：１．４ｍｍ
オイル戻し孔の開口高さＤ：０．４０ｍｍ
シリンダボア径に対する張力比：０．２３Ｎ／ｍｍ Axial height h1: 2.0 mm
Radial thickness a1: 2.75 mm
Groove width A of outer circumferential groove: 1.34 mm
Web radial cross-sectional thickness B: 0.45 mm
Opening width C of the oil return hole: 1.4 mm
Opening height D of oil return hole: 0.40 mm
Tension ratio to cylinder bore diameter: 0.23 N / mm

そして、この実施例２では、前記空隙率を１％、１０％、３０％、５０％とした４条件を用いて、オイル消費量の確認を行った。以下、これらを実施例２−Ａ〜実施例２−Ｄとして表示する。そして、その結果を比較例２と対比可能なように、表２に纏めて示す。 In Example 2, oil consumption was confirmed using four conditions with the porosity being 1%, 10%, 30%, and 50%. Hereinafter, these are displayed as Example 2-A to Example 2-D. The results are summarized in Table 2 so that they can be compared with Comparative Example 2.

実施例３では、実施例１と同じエンジンを用いて、実施例１と同じ運転条件でエンジンを駆動させてオイル消費量の確認を行った。そして、ピストンリングの組み合わせは、１ｓｔリング、２ｎｄリング、オイルリングとした。１ｓｔリング及び２ｎｄリングは実施例１と同じものである。そして、オイルリングは、実施例１と同様に実施の形態で説明した２ピース構成の内燃機関用オイルリングを使用した。具体的には、下記に示す仕様のものである。 In Example 3, using the same engine as in Example 1, the engine was driven under the same operating conditions as in Example 1, and the oil consumption was confirmed. The combination of the piston ring was a 1st ring, a 2nd ring, and an oil ring. The 1st ring and the 2nd ring are the same as those in the first embodiment. And the oil ring used the oil ring for internal combustion engines of the 2 piece structure demonstrated in embodiment similarly to Example 1. FIG. Specifically, the specification is as follows.

軸方向高さｈ１：１．５ｍｍ
径方向厚さａ１：２．１ｍｍ
外周溝の溝幅Ａ：１．０１ｍｍ
ウェブの径方向断面厚さＢ：０．４ｍｍ
オイル戻し孔の開口幅Ｃ：１．４ｍｍ
オイル戻し孔の開口高さＤ：０．３５ｍｍ
シリンダボア径に対する張力比：０．２３Ｎ／ｍｍ Axial height h1: 1.5 mm
Radial thickness a1: 2.1mm
Groove width A of outer peripheral groove: 1.01 mm
Web radial cross-sectional thickness B: 0.4 mm
Opening width C of the oil return hole: 1.4 mm
Opening height D of oil return hole: 0.35 mm
Tension ratio to cylinder bore diameter: 0.23 N / mm

そして、この実施例３では、前記空隙率を１％、１０％、３０％、５０％とした４条件を用いて、オイル消費量の確認を行った。以下、これらを実施例３−Ａ〜実施例３−Ｄとして表示する。そして、その結果を比較例３と対比可能なように、表３に纏めて示す。 In Example 3, oil consumption was confirmed using four conditions with the porosity being 1%, 10%, 30%, and 50%. Hereinafter, these are displayed as Example 3-A to Example 3-D. The results are summarized in Table 3 so that they can be compared with Comparative Example 3.

実施例４では、実施例１と同じエンジンを用いて、実施例１と同じ運転条件でエンジンを駆動させてオイル消費量の確認を行った。そして、ピストンリングの組み合わせは、１ｓｔリング、２ｎｄリング、オイルリングとした。１ｓｔリング及び２ｎｄリングは実施例１と同じものである。そして、オイルリングは、実施例１と同様に実施の形態で説明した２ピース構成の内燃機関用オイルリングを使用した。具体的には、下記に示す仕様のものである。 In Example 4, the same engine as in Example 1 was used and the engine was driven under the same operating conditions as in Example 1 to confirm the oil consumption. The combination of the piston ring was a 1st ring, a 2nd ring, and an oil ring. The 1st ring and the 2nd ring are the same as those in the first embodiment. And the oil ring used the oil ring for internal combustion engines of the 2 piece structure demonstrated in embodiment similarly to Example 1. FIG. Specifically, the specification is as follows.

軸方向高さｈ１：１．２ｍｍ
径方向厚さａ１：１．７５ｍｍ
外周溝の溝幅Ａ：０．７１ｍｍ
ウェブの径方向断面厚さＢ：０．４ｍｍ
オイル戻し孔の開口幅Ｃ：１．２ｍｍ
オイル戻し孔の開口高さＤ：０．３０ｍｍ
シリンダボア径に対する張力比：０．１５Ｎ／ｍｍ Axial height h1: 1.2 mm
Radial thickness a1: 1.75 mm
Groove width A of outer peripheral groove: 0.71 mm
Web radial cross-sectional thickness B: 0.4 mm
Opening width C of oil return hole: 1.2 mm
Opening height D of oil return hole: 0.30 mm
Tension ratio to cylinder bore diameter: 0.15 N / mm

そして、この実施例４では、前記空隙率を１％、１０％、３０％、５０％とした４条件を用いて、オイル消費量の確認を行った。以下、これらを実施例４−Ａ〜実施例４−Ｄとして表示する。そして、その結果を比較例４と対比可能なように、表４に纏めて示す。 In Example 4, the oil consumption was confirmed using four conditions with the porosity being 1%, 10%, 30%, and 50%. Hereinafter, these are displayed as Example 4-A to Example 4-D. The results are summarized in Table 4 so that they can be compared with Comparative Example 4.

実施例５では、実施例１と同じエンジンを用いて高速運転試験を実施し、オイル消費量の確認を行った。なお、エンジンの運転条件は、全負荷（ＷＯＴ）で回転数６０００ｒｐｍで１０時間行った。そして、ピストンリングの組合せは、１ｓｔリング、２ｎｄリング、オイルリングとした。１ｓｔリング及び２ｎｄリングは実施例１と同じものである。 In Example 5, a high-speed operation test was performed using the same engine as in Example 1, and oil consumption was confirmed. The engine was operated at a full load (WOT) at a rotational speed of 6000 rpm for 10 hours. The piston ring combination was a 1st ring, a 2nd ring, and an oil ring. The 1st ring and the 2nd ring are the same as those in the first embodiment.

そして、オイルリングは、実施の形態で説明した２ピース構成の内燃機関用オイルリングを使用した。そして、ここで用いたコイルエキスパンダは、断面が丸形状の線材を用いて製造したものである。具体的には、下記に示す仕様のものである。なお、このときのオイルリングは、前記オイル戻し孔の開口高さは、当該オイルリング本体における外周面側の高さＹに対する内周面側の高さＸの比率Ｘ／Ｙ＝０．９の軸方向断面がテーパー形状であるものを用いた。使用したオイルリングは、具体的には下記に示す仕様のものである。 As the oil ring, the oil ring for an internal combustion engine having the two-piece structure described in the embodiment was used. The coil expander used here is manufactured using a wire having a round cross section. Specifically, the specification is as follows. In this case, the opening height of the oil return hole of the oil ring is such that the ratio X / Y = 0.9 of the height X on the inner peripheral surface side to the height Y on the outer peripheral surface side in the oil ring body. An axial cross section having a tapered shape was used. The oil ring used has the following specifications.

軸方向高さｈ１：１．５ｍｍ
径方向厚さａ１：２．０ｍｍ
外周溝の溝幅Ａ：１．０ｍｍ
ウェブの径方向断面厚さＢ：０．５ｍｍ
オイル戻し孔の開口幅Ｃ：１．０ｍｍ
オイル戻し孔の開口高さＸ：０．４５ｍｍ
オイル戻し孔の開口高さＹ：０．５ｍｍ
Ｘ／Ｙ：０．９
シリンダボア径に対する張力比：０．１５Ｎ／ｍｍ Axial height h1: 1.5 mm
Radial thickness a1: 2.0 mm
Groove width A of outer circumferential groove: 1.0 mm
Web radial cross section thickness B: 0.5 mm
Opening width C of oil return hole: 1.0 mm
Opening height X of oil return hole: 0.45 mm
Opening height Y of oil return hole: 0.5 mm
X / Y: 0.9
Tension ratio to cylinder bore diameter: 0.15 N / mm

そして、この実施例５では、前記空隙率を１５％とした条件を用いて、オイル消費量の確認を行った。図６には、上述した仕様のオイルリングを用いて高速運転試験を実施し、オイル消費量の確認を行った結果を比較例と対比可能なように示した。図６に示すように、実施例５のオイル消費量比は、比較例５のオイル消費量比を基準として、この数値を１とした場合の比率として示したときに０．６となった。 In Example 5, the oil consumption was confirmed using the condition where the porosity was 15%. FIG. 6 shows the results of conducting a high-speed operation test using the oil ring having the above-described specifications and confirming the oil consumption so that it can be compared with the comparative example. As shown in FIG. 6, the oil consumption ratio of Example 5 was 0.6 when the ratio was set to 1 when the numerical value was set on the basis of the oil consumption ratio of Comparative Example 5.

実施例６では、実施例１と同じエンジンを用いて長時間耐久試験を実施し、オイル消費量の確認を行った。なお、エンジンの運転条件は、回転数４０００ｒｐｍでトータル５００時間とした。そして、ピストンリングの組合せは、１ｓｔリング、２ｎｄリング、オイルリングとした。１ｓｔリング、２ｎｄリングは実施例１と同じものを使用し、オイルリングは実施例５と同じものを使用した。本試験で使用するオイルは、劣化オイルを使用し、スラッジによるオイル戻し孔の閉塞の発生も考慮に入れた試験を行った。 In Example 6, a long-term durability test was performed using the same engine as in Example 1 to confirm the oil consumption. The engine operating conditions were a total of 500 hours at a rotational speed of 4000 rpm. The piston ring combination was a 1st ring, a 2nd ring, and an oil ring. The same 1st ring and 2nd ring as in Example 1 were used, and the same oil ring as in Example 5 was used. The oil used in this test was a deteriorated oil, and the test was performed taking into account the occurrence of blockage of the oil return hole due to sludge.

図７には、この長時間耐久試験の結果を比較例と対比可能なように示した。このときの実施例６のオイル消費量比は、実施例６のオイルリングを用いて１時間以内のオイル消費量（ｇ／ｈ）を基準として、この数値を１とした場合の比率として示した。試験開始から２５０時間、５００時間経過後のオイル消費量を確認した結果、実施例１の場合、５００時間を経過しても結果が悪くなるどころか若干良い傾向に推移していることが分かる。 FIG. 7 shows the result of this long-term durability test so that it can be compared with the comparative example. The oil consumption ratio of Example 6 at this time is shown as a ratio when this value is set to 1 based on the oil consumption (g / h) within one hour using the oil ring of Example 6. . As a result of confirming the oil consumption after the lapse of 250 hours and 500 hours from the start of the test, in the case of Example 1, it can be seen that the result tends to be slightly better even after the lapse of 500 hours.

比較例Comparative example

［比較例１］
比較例１は、実施例１との対比用に用いる。比較例１では、実施例１と同じエンジンを用いて、実施例１と同じ駆動条件でエンジンを駆動させてオイル消費量の確認を行った。そして、ピストンリングは、１ｓｔリング、２ｎｄリング、オイルリングを組み合わせたものを使用した。１ｓｔリング及び２ｎｄリングは実施例１と同じものである。そして、オイルリングは、実施例１のオイルリングにおいて空隙率を０％、０．５％、５５％の３条件に変えたものを使用したが、空隙率を５５％としたオイルリングについては、試験途中で折損したため、オイル消費の確認はできなかった。したがって、空隙率０％を比較例１−ａ、空隙率０．５％を比較例１−ｂとして表示する。そして、その結果を実施例１と対比可能なように、表１に纏めて示す。 [Comparative Example 1]
Comparative Example 1 is used for comparison with Example 1. In Comparative Example 1, the same engine as in Example 1 was used and the engine was driven under the same driving conditions as in Example 1 to confirm the oil consumption. And the piston ring used what combined the 1st ring, the 2nd ring, and the oil ring. The 1st ring and the 2nd ring are the same as those in the first embodiment. And the oil ring used what changed the porosity to 3 conditions of 0%, 0.5%, and 55% in the oil ring of Example 1, About the oil ring which set the porosity to 55%, Since the test was broken during the test, the oil consumption could not be confirmed. Therefore, the porosity of 0% is displayed as Comparative Example 1-a, and the porosity of 0.5% is displayed as Comparative Example 1-b. The results are summarized in Table 1 so that they can be compared with Example 1.

［比較例２］
比較例２は、実施例２との対比用に用いる。この比較例２では、実施例１と同じエンジンを用いて、実施例１と同じ駆動条件でエンジンを駆動させてオイル消費量の確認を行った。そして、オイルリングは、実施例２のオイルリングにおいて空隙率を０％、０．５％、５５％の３条件に変えたものを使用したが、空隙率を５５％としたオイルリングについては、試験途中で折損したため、オイル消費の確認はできなかった。したがって、空隙率０％を比較例２−ａ、空隙率０．５％を比較例２−ｂとして表示する。そして、その結果を実施例２と対比可能なように、表２に纏めて示す。 [Comparative Example 2]
Comparative Example 2 is used for comparison with Example 2. In Comparative Example 2, the same engine as in Example 1 was used and the engine was driven under the same driving conditions as in Example 1 to confirm the oil consumption. And the oil ring used what changed the porosity to 3 conditions of 0%, 0.5%, and 55% in the oil ring of Example 2, About the oil ring which set the porosity to 55%, Since the test was broken during the test, the oil consumption could not be confirmed. Therefore, the porosity of 0% is displayed as Comparative Example 2-a, and the porosity of 0.5% is displayed as Comparative Example 2-b. The results are summarized in Table 2 so that they can be compared with Example 2.

［比較例３］
比較例３は、実施例３との対比用に用いる。この比較例３では、実施例１と同じエンジンを用いて、実施例１と同じ駆動条件でエンジンを駆動させてオイル消費量の確認を行った。そして、オイルリングは、実施例３のオイルリングにおいて空隙率を０％、０．５％、５５％の３条件に変えたものを使用したが、空隙率を５５％としたオイルリングについては、試験途中で折損したため、オイル消費の確認はできなかった。したがって、空隙率０％を比較例３−ａ、空隙率０．５％を比較例３−ｂとして表示する。そして、その結果を実施例３と対比可能なように、表３に纏めて示す。 [Comparative Example 3]
Comparative Example 3 is used for comparison with Example 3. In Comparative Example 3, the same engine as in Example 1 was used and the engine was driven under the same driving conditions as in Example 1 to confirm the oil consumption. And the oil ring used what changed the porosity to 3 conditions of 0%, 0.5%, and 55% in the oil ring of Example 3, About the oil ring which set the porosity to 55%, Since the test was broken during the test, the oil consumption could not be confirmed. Therefore, the porosity of 0% is displayed as Comparative Example 3-a, and the porosity of 0.5% is displayed as Comparative Example 3-b. The results are summarized in Table 3 so that they can be compared with Example 3.

［比較例４］
比較例４は、実施例４との対比用に用いる。この比較例４では、実施例１と同じエンジンを用いて、実施例１と同じ駆動条件でエンジンを駆動させてオイル消費量の確認を行った。そして、オイルリングは、実施例４のオイルリングにおいて空隙率を０％、０．５％、５５％の３条件に変えたものを使用したが、空隙率を５５％としたオイルリングについては、試験途中で折損したため、オイル消費の確認はできなかった。したがって、空隙率０％を比較例４−ａ、空隙率０．５％を比較例４−ｂとして表示する。そして、その結果を実施例４と対比可能なように、表４に纏めて示す。 [Comparative Example 4]
Comparative Example 4 is used for comparison with Example 4. In Comparative Example 4, the same engine as in Example 1 was used and the engine was driven under the same driving conditions as in Example 1 to confirm the oil consumption. And the oil ring used what changed the porosity to 3 conditions of 0%, 0.5%, and 55% in the oil ring of Example 4, About the oil ring which set the porosity to 55%, Since the test was broken during the test, the oil consumption could not be confirmed. Therefore, the porosity of 0% is displayed as Comparative Example 4-a, and the porosity of 0.5% is displayed as Comparative Example 4-b. The results are summarized in Table 4 so that they can be compared with Example 4.

［比較例５］
比較例５は、実施例５との対比用に用いる。この比較例５では、実施例１と同じエンジンを用いて、実施例５と同じ駆動条件でエンジンを駆動させてオイル消費量の確認を行った。そして、オイルリングは、前記オイル戻し孔の開口高さは、当該オイルリングにおける外周面側の高さＹに対する内周面側の高さＸの比率Ｘ／Ｙ＝１の軸方向断面が非テーパー形状であり、且つ、前記空隙率が実施例５と同様に１５％の条件のものを使用した。使用したオイルリングは、具体的には下記に示す仕様のものである。そして、その結果を実施例５と対比可能なように、図６に纏めて示す。 [Comparative Example 5]
Comparative Example 5 is used for comparison with Example 5. In Comparative Example 5, the same engine as in Example 1 was used and the engine was driven under the same driving conditions as in Example 5 to check the oil consumption. In the oil ring, the opening height of the oil return hole is such that the axial cross section of the ratio X / Y = 1 of the height X on the inner peripheral surface side to the height Y on the outer peripheral surface side in the oil ring is non-tapered. The one having a shape and a porosity of 15% as in Example 5 was used. The oil ring used has the following specifications. The results are summarized in FIG. 6 so as to be comparable with Example 5.

軸方向高さｈ１：１．５ｍｍ
径方向厚さａ１：２．０ｍｍ
外周溝の溝幅Ａ：１．０ｍｍ
ウェブの径方向断面厚さＢ：０．５ｍｍ
オイル戻し孔の開口幅Ｃ：１．０ｍｍ
オイル戻し孔の開口高さＸ：０．４５ｍｍ
オイル戻し孔の開口高さＹ：０．４５ｍｍ
Ｘ／Ｙ：１
シリンダボア径に対する張力比：０．１５Ｎ／ｍｍ Axial height h1: 1.5 mm
Radial thickness a1: 2.0 mm
Groove width A of outer circumferential groove: 1.0 mm
Web radial cross section thickness B: 0.5 mm
Opening width C of oil return hole: 1.0 mm
Opening height X of oil return hole: 0.45 mm
Opening height Y of oil return hole: 0.45 mm
X / Y: 1
Tension ratio to cylinder bore diameter: 0.15 N / mm

［比較例６］
比較例６は、実施例６との対比用に用いる。この比較例６では、実施例１と同じエンジンを用いて、実施例６と同じ駆動条件でエンジンを駆動させてオイル消費量の確認を行った。そして、オイルリングは、前記オイル戻し孔の開口高さは、当該オイルリングにおける外周面側Ｙの高さに対する内周面側の高さＸの比率Ｘ／Ｙ＝１の軸方向断面が非テーパー形状であるものを使用した。使用したオイルリングは、比較例５と同じものを使用した。そして、その結果を実施例６と対比可能なように、図７に纏めて示す。 [Comparative Example 6]
Comparative Example 6 is used for comparison with Example 6. In Comparative Example 6, the same engine as in Example 1 was used and the engine was driven under the same driving conditions as in Example 6 to check the oil consumption. The opening height of the oil return hole of the oil ring is such that the axial cross section of the ratio X / Y = 1 of the height X of the inner peripheral surface side to the height of the outer peripheral surface side Y of the oil ring is not tapered. The shape was used. The same oil ring as in Comparative Example 5 was used. The results are summarized in FIG. 7 so as to be comparable with Example 6.

図７のオイル消費量比は、比較例６のオイルリングを用いた場合に得られる、比較例６のオイルリングを用いて１時間以内のオイル消費量（ｇ／ｈ）を基準として、この数値を１とした場合の比率として示した。試験開始から２５０時間、５００時間経過後のオイル消費量を確認した結果、比較例６の場合、２５０時間を経過したあたりからオイル消費量の増加が顕著になる傾向が現れた。 The oil consumption ratio in FIG. 7 is obtained based on the oil consumption (g / h) within one hour using the oil ring of Comparative Example 6 obtained when the oil ring of Comparative Example 6 is used. Is shown as a ratio when. As a result of confirming the oil consumption after elapse of 250 hours and 500 hours from the start of the test, in the case of Comparative Example 6, there was a tendency that the increase in oil consumption became remarkable after 250 hours had elapsed.

［実施例と比較例との対比］
実施例１と比較例１との対比：以下の表１には、実施例１（実施例１−Ａ〜実施例１−Ｄ）及び比較例１（比較例１−ａ及び比較例１−ｂ）のオイル消費量の結果を示している。この表１のオイル消費量比は、比較例１のオイルリングを用いたときのオイル消費量（ｇ／ｈ）の数値を１．００とした場合の比率である。 [Contrast between Example and Comparative Example]
Comparison of Example 1 and Comparative Example 1: Table 1 below shows Example 1 (Example 1-A to Example 1-D) and Comparative Example 1 (Comparative Example 1-a and Comparative Example 1-b). ) Shows the result of oil consumption. The oil consumption ratio in Table 1 is a ratio when the numerical value of oil consumption (g / h) when the oil ring of Comparative Example 1 is used is 1.00.

この表１から明かなように、実施例１のオイルリングの方が、オイル消費量比の値が小さい。即ち、オイルリング本体２の断面積に対する隙間１Ｓの断面積の割合である空隙率を１％〜５０％にした方が、比較例１と比べて、オイル消費量を確実に削減できている。また、表１には示していないが、当該空隙率が５５％の比較例試料は、試験途中でオイルリングが折損したためにその後の試験は中止となった。これは、当該空隙率が５０％を超えて内燃機関用オイルリング全体の剛性が弱くなったためと考えられる。 As is apparent from Table 1, the oil ring of Example 1 has a smaller oil consumption ratio value. That is, when the porosity, which is the ratio of the cross-sectional area of the gap 1S to the cross-sectional area of the oil ring main body 2, is 1% to 50%, the oil consumption can be reliably reduced as compared with the first comparative example. Although not shown in Table 1, the comparative sample with the porosity of 55% was canceled in the subsequent test because the oil ring was broken during the test. This is presumably because the void ratio exceeded 50% and the rigidity of the entire internal combustion engine oil ring was weakened.

実施例２と比較例２との対比：以下の表２に、実施例２（実施例２−Ａ〜実施例２−Ｄ）及び比較例２（比較例２−ａ及び比較例２−ｂ）のオイル消費量の結果を示している。この表２のオイル消費量比は、比較例１（比較例１−ａ）のオイルリングを用いたときのオイル消費量（ｇ／ｈ）を基準として、この数値を１とした場合の比率である。 Comparison between Example 2 and Comparative Example 2: Table 2 below shows Example 2 (Example 2-A to Example 2-D) and Comparative Example 2 (Comparative Example 2-a and Comparative Example 2-b). Shows the oil consumption results. The oil consumption ratio in Table 2 is a ratio when this value is set to 1 based on the oil consumption (g / h) when the oil ring of Comparative Example 1 (Comparative Example 1-a) is used. is there.

この表２から分かるように、実施例２のオイルリングの方が、比較例２に比べて、オイル消費量比の値が小さいことが明らかである。また、実施例２のオイルリングは、実施例１のオイルリングと比べたときには、オイル戻し孔の開口高さＤが小さくなっているが、オイルリング本体２の断面積に対する隙間１Ｓの断面積の割合である空隙率を１％〜５０％にすることによって、オイル消費量を確実に低減することができる。また、表２には示していないが、当該空隙率が５５％の比較例試料は、試験途中でオイルリングが折損したためにその後の試験は中止となった。これは、当該空隙率が５０％を超えて内燃機関用オイルリング全体の剛性が弱くなったためと考えられる。 As can be seen from Table 2, it is clear that the oil ring of Example 2 has a smaller oil consumption ratio value than that of Comparative Example 2. In addition, the oil ring of the second embodiment has a smaller opening height D of the oil return hole than the oil ring of the first embodiment, but the cross-sectional area of the gap 1S with respect to the cross-sectional area of the oil ring main body 2 is smaller. By setting the porosity, which is a ratio, to 1% to 50%, the oil consumption can be surely reduced. Further, although not shown in Table 2, the comparative sample with the porosity of 55% was canceled in the subsequent test because the oil ring was broken during the test. This is presumably because the void ratio exceeded 50% and the rigidity of the entire internal combustion engine oil ring was weakened.

実施例３と比較例３との対比：以下の表３に、実施例３（実施例３−Ａ〜実施例３−Ｄ）及び比較例３（比較例３−ａ及び比較例３−ｂ）のオイル消費量の結果を示している。この表３のオイル消費量比は、比較例１（比較例１−ａ）のオイルリングを用いたときのオイル消費量（ｇ／ｈ）を基準として、この数値を１とした場合の比率である。 Comparison between Example 3 and Comparative Example 3 Table 3 below shows Example 3 (Example 3-A to Example 3-D) and Comparative Example 3 (Comparative Example 3-a and Comparative Example 3-b). Shows the oil consumption results. The oil consumption ratio in Table 3 is a ratio when this value is set to 1 based on the oil consumption (g / h) when the oil ring of Comparative Example 1 (Comparative Example 1-a) is used. is there.

この表３からわかるように、実施例３のオイルリングの方が、比較例３と比べて、オイル消費量比の値が小さいことが明らかである。そして、実施例３のオイルリングを実施例２のオイルリングと比べると、オイルリング本体の軸方向高さｈ１、外周溝の溝幅Ａ、オイル戻し孔の開口高さＤのそれぞれの値が小さくても、オイルリング本体２の断面積に対する隙間１Ｓの断面積の割合である空隙率を１％〜５０％にすることによって、オイル消費量を確実に低減することができている。また、表３には示していないが、当該空隙率が５５％の比較例試料は、試験途中でオイルリングが折損したためにその後の試験は中止となった。これは、当該空隙率が５０％を超えて内燃機関用オイルリング全体の剛性が弱くなったためと考えられる。なお、この表３では、比較例３もオイル消費量比が１．００以下の値になっているが、比較例３と対比すべき実施例３では、より一層オイル消費量比の改善が出来ていることを明記しておく。即ち、同一の内燃機関及び運転条件であれば、本件発明に係る技術的思想を採用したオイルリングを採用することが有利であることを裏付けている。 As can be seen from Table 3, it is clear that the oil ring of Example 3 has a smaller oil consumption ratio value than that of Comparative Example 3. When the oil ring of the third embodiment is compared with the oil ring of the second embodiment, the values of the axial height h1, the groove width A of the outer circumferential groove, and the opening height D of the oil return hole are smaller. However, the oil consumption can be reliably reduced by setting the porosity, which is the ratio of the cross-sectional area of the gap 1S to the cross-sectional area of the oil ring main body 2, to 1% to 50%. Further, although not shown in Table 3, the comparative sample with the porosity of 55% was canceled in the subsequent test because the oil ring was broken during the test. This is presumably because the void ratio exceeded 50% and the rigidity of the entire internal combustion engine oil ring was weakened. In Table 3, the oil consumption ratio in Comparative Example 3 is also a value of 1.00 or less. However, in Example 3 to be compared with Comparative Example 3, the oil consumption ratio can be further improved. It is clearly stated that That is, it is proved that it is advantageous to employ an oil ring that employs the technical idea according to the present invention as long as the internal combustion engine and the operating conditions are the same.

実施例４と比較例４との対比：以下の表４に、実施例４（実施例４−Ａ〜実施例４−Ｄ）及び比較例４（比較例４−ａ及び比較例４−ｂ）のオイル消費量の結果を示している。この表４のオイル消費量比は、比較例１（比較例１−ａ）の内燃機関用オイルリングを用いたときのオイル消費量（ｇ／ｈ）を基準として、この数値を１とした場合の比率である。 Comparison between Example 4 and Comparative Example 4 Table 4 below shows Example 4 (Example 4-A to Example 4-D) and Comparative Example 4 (Comparative Example 4-a and Comparative Example 4-b). Shows the oil consumption results. The oil consumption ratio in Table 4 is based on the oil consumption (g / h) when the oil ring for the internal combustion engine of Comparative Example 1 (Comparative Example 1-a) is used. Is the ratio.

この表４から分かるように、実施例４のオイルリングの方が、比較例４と比べて、オイル消費量比の値が小さいことが明らかである。また、実施例４のオイルリングと、実施例３のオイルリングとを比べると、オイルリング本体の軸方向高さｈ１、外周溝の溝幅Ａ、オイル戻し孔の開口高さＤのそれぞれの値が小さくても、オイルリング本体２の断面積に対する隙間１Ｓの断面積の割合である空隙率を１％〜５０％にすることによって、オイル消費量を確実に低減できることが分かる。また、表４には示していないが、当該空隙率が５５％の比較例試料は、試験途中でオイルリングが折損したためにその後の試験は中止となった。これは、当該空隙率が５０％を超えて内燃機関用オイルリング全体の剛性が弱くなったためと考えられる。なお、この表４では、比較例４もオイル消費量比が１．００以下の値になっているが、比較例４と対比すべき実施例４では、より一層オイル消費量比の改善が出来ていることを明記しておく。即ち、同一の内燃機関及び運転条件であれば、本件発明に係る技術的思想を採用したオイルリングを採用することが有利であることを裏付けている。 As can be seen from Table 4, it is clear that the oil ring of Example 4 has a smaller oil consumption ratio value than that of Comparative Example 4. Further, when comparing the oil ring of Example 4 with the oil ring of Example 3, each value of the axial height h1, the groove width A of the outer circumferential groove, and the opening height D of the oil return hole of the oil ring body. Even if is small, it can be seen that the oil consumption can be reliably reduced by setting the porosity, which is the ratio of the cross-sectional area of the gap 1S to the cross-sectional area of the oil ring main body 2, to 1% to 50%. Further, although not shown in Table 4, the comparative example sample having the porosity of 55% was canceled in the subsequent test because the oil ring was broken during the test. This is presumably because the void ratio exceeded 50% and the rigidity of the entire internal combustion engine oil ring was weakened. In Table 4, the oil consumption ratio in Comparative Example 4 is also a value of 1.00 or less. However, in Example 4 that should be compared with Comparative Example 4, the oil consumption ratio can be further improved. It is clearly stated that That is, it is proved that it is advantageous to employ an oil ring that employs the technical idea according to the present invention as long as the internal combustion engine and the operating conditions are the same.

実施例５と比較例５との対比：図６は、高速運転試験を行った際の実施例５及び比較例５のオイル消費量の結果を示している。図６のオイル消費量比は、比較例５のオイルリングを用いたときのオイル消費量（ｇ／ｈ）を基準として、この数値を１とした場合の比率である。図６に示すように、実施例５のオイル消費量比は、比較例５のオイル消費量比を１とした場合の比率で０．６となった。 Comparison between Example 5 and Comparative Example 5 FIG. 6 shows the results of oil consumption of Example 5 and Comparative Example 5 when the high-speed operation test was performed. The oil consumption ratio in FIG. 6 is a ratio when this numerical value is set to 1 based on the oil consumption (g / h) when the oil ring of Comparative Example 5 is used. As shown in FIG. 6, the oil consumption ratio of Example 5 was 0.6 when the oil consumption ratio of Comparative Example 5 was set to 1.

この図６から分かるように、実施例５のオイルリングの方が比較例５と比べて、オイル消費量比の値が小さい。この結果より、オイルリングに設けられるオイル戻し孔の開口高さは、当該オイルリング本体の外周面側の高さＹに対する内周面側の高さＸの比率Ｘ／Ｙ＝０．９のオイルリング本体軸方向断面がテーパー形状を有する方が、非テーパー形状のものよりオイル消費量を削減する効果が得られることが分かる。 As can be seen from FIG. 6, the oil ring of Example 5 has a smaller oil consumption ratio value than that of Comparative Example 5. From this result, the opening height of the oil return hole is provided in the oil ring, the oil ring main body inner peripheral surface side of the height X of the ratio X / Y = 0.9 in the oil of the outer peripheral surface side to the height Y of the It can be seen that the effect of reducing the oil consumption can be obtained when the axial cross section of the ring body has a tapered shape than when the ring main body has a tapered shape.

実施例６と比較例６との対比：図７は、長時間耐久試験を行った際の実施例６及び比較例６のオイル消費量比の時間経過毎の推移を示している。図７に示すように、実施例６と比較例６とのオイル消費量比は、時間が経過するに従って双方の差が大きくなっているのが分かる。 Comparison between Example 6 and Comparative Example 6 FIG. 7 shows changes in the oil consumption ratio of Example 6 and Comparative Example 6 over time when a long-term durability test is performed. As shown in FIG. 7, it can be seen that the difference in the oil consumption ratio between Example 6 and Comparative Example 6 increases with time.

この図７から分かるように、実施例６のオイルリングの方が比較例６に比べて、オイル消費量比の値が小さい。図７で特に注目すべきは、実施例６のオイルリングを用いた場合には時間が経過しても試験開始当初よりもむしろオイル消費量が僅かに減少しているのに対し、比較例６のオイルリングを用いた場合には時間の経過とともにオイル消費量の増加が顕著になっている点である。この要因として、比較例６のオイルリングは、オイルリング本体の外周側に設けられているオイル戻し孔の面積が実施例６より小さいので、劣化オイルを使用したことによって当該オイルに含まれるスラッジがオイル戻し孔の周りに堆積し、孔を塞いでしまうことが考えられる。実施例６のオイルリングを使用した場合に試験時間の経過後の方が試験開始当初よりもオイル消費量が減少したのは、オイルリングのシリンダライナに対するなじみ性が向上したことが要因として考えられる。 As can be seen from FIG. 7, the oil ring of Example 6 has a smaller oil consumption ratio value than that of Comparative Example 6. It should be particularly noted in FIG. 7 that when the oil ring of Example 6 is used, the oil consumption slightly decreases rather than the beginning of the test over time, whereas Comparative Example 6 When this oil ring is used, the increase in oil consumption becomes remarkable with the passage of time. As a cause of this, the oil ring of Comparative Example 6 has an oil return hole provided on the outer peripheral side of the oil ring main body having a smaller area than that of Example 6, so that sludge contained in the oil is reduced by using deteriorated oil. It is conceivable that the oil accumulates around the oil return hole and closes the hole. When the oil ring of Example 6 was used, the oil consumption decreased after the test time from the beginning of the test compared to the beginning of the test because the compatibility of the oil ring with the cylinder liner was improved. .

以上の実施例５と比較例５及び実施例６と比較例６の結果より、オイルリング本体に設けるオイル戻し孔は、当該オイルリング本体における外周面側の高さと内周面側の高さが同じものとそうでないものとでは少なからずオイル消費量に影響を及ぼすことが分かった。そこで、次に、オイル戻し孔のオイルリング本体の外周面側の高さに対する内周面側の高さの比率を変えた場合に、この変化がどうオイル消費量に影響を及ぼすのかについてみていく。 From the results of Example 5 and Comparative Example 5 and Example 6 and Comparative Example 6 described above, the oil return hole provided in the oil ring main body has a height on the outer peripheral surface side and a height on the inner peripheral surface side in the oil ring main body. It has been found that the same and the other do not affect oil consumption. Then, next, we will see how this change affects oil consumption when the ratio of the height of the inner peripheral surface side to the height of the outer peripheral surface side of the oil ring body of the oil return hole is changed. .

図８は、実施例１と同じエンジンを用いて、実施例５と同じ駆動条件でエンジンを駆動させて高速運転試験を行った際の、オイル戻し孔のオイルリング本体の外周面側の高さに対する内周面側の高さの各設定した比率毎のオイル消費量の変化を示している。図８において、オイル消費量比は、当該オイル戻し孔の外周面側の高さと内周面側の高さが同じ（オイルリング本体の軸方向断面が非テーパー形状）オイルリングを用いたときのオイル消費量（ｇ／ｈ）を基準として、この数値を１とした場合の比率として示した。また、図８は、オイルリングに設けられるオイル戻し孔の開口高さの当該オイルリング本体の外周面側高さＹに対する内周面側の高さＸの比率Ｘ／Ｙの値が１．１、１．０、０．９、０．６、０．５の場合に得られるオイル消費量比の値のデータから近似曲線を作成して示したものである。図８に示すように、オイルリング本体の外周面側高さＹに対する内周面側の高さＸの比率Ｘ／Ｙの値が０．５５〜０．９９の範囲内にあるときに、オイル戻し孔のオイルリング本体軸方向断面が非テーパー形状（オイル消費量比＝１）のものよりオイル消費量の削減効果が得られていることが分かる。 FIG. 8 shows the height of the oil return hole on the outer peripheral surface side of the oil ring body when a high-speed operation test was performed using the same engine as in Example 1 and driving the engine under the same driving conditions as in Example 5. The change of the oil consumption for every set ratio of the height of the inner peripheral surface side with respect to is shown. In FIG. 8, the oil consumption ratio is the same when the oil return hole has the same height on the outer peripheral surface side and the inner peripheral surface side ( the axial cross section of the oil ring body is non-tapered). Based on the oil consumption (g / h) as a reference, this value is shown as a ratio when this value is 1. 8 shows that the ratio X / Y of the height X on the inner peripheral surface side to the height Y on the outer peripheral surface side of the oil ring main body of the opening height of the oil return hole provided in the oil ring is 1.1. , 1.0, 0.9, 0.6, and 0.5, an approximate curve is created from the data of the oil consumption ratio value obtained. As shown in FIG. 8, when the ratio X / Y of the height X on the inner peripheral surface side to the height Y on the outer peripheral surface side of the oil ring body is in the range of 0.55 to 0.99, the oil It can be seen that the effect of reducing the oil consumption is obtained compared to the case where the oil ring main body axial section of the return hole has a non-tapered shape (oil consumption ratio = 1).

以上の結果より、同一の内燃機関及び運転条件であれば、本件発明に係る技術的思想を採用したオイルリングを採用する方が、オイル消費量の削減に関して有効であることが裏付けられた。 From the above results, it was proved that it is more effective to reduce the oil consumption when the oil ring adopting the technical idea according to the present invention is adopted under the same internal combustion engine and operating conditions.

本件発明に係る内燃機関用オイルリングは、あらゆる内燃機関に適用可能なものであり、このオイルリングを用いることで、オイル消費量を確実に削減することが出来る。従って、自動車用内燃機関に用いるとオイル消費量の削減に繋がるため、オイル供給頻度の低減、オイルの効率的消費が可能になり、資源の有効利用、環境負荷を低減化するという観点から好ましい。 The oil ring for an internal combustion engine according to the present invention is applicable to any internal combustion engine, and the oil consumption can be surely reduced by using this oil ring. Therefore, when used in an internal combustion engine for automobiles, it leads to a reduction in oil consumption, which is preferable from the viewpoint of reducing the frequency of oil supply and efficient consumption of oil, reducing the effective use of resources and reducing the environmental load.

本件発明の第１の実施形態を示す内燃機関用オイルリングの軸方向断面図である。 1 is an axial cross-sectional view of an oil ring for an internal combustion engine showing a first embodiment of the present invention. 本件発明の第１の実施形態を示すオイルリング本体の斜視図である。It is a perspective view of the oil ring main part which shows the 1st Embodiment of this invention . 本件発明の第１の実施形態を示すオイルリング本体の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the oil ring main body which shows the 1st Embodiment of this invention . 本件発明の第１の実施形態を示す内燃機関用オイルリングの要部斜視図である。It is a principal part perspective view of the oil ring for internal combustion engines which shows the 1st Embodiment of this invention . 本件発明の第２の実施形態を示す内燃機関用オイルリングの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of an oil ring for an internal combustion engine showing a second embodiment of the present invention . 高速運転試験（６０００ｒｐｍ×１０ｈｒ）における、実施例と比較例のオイル消費量比を示すグラフである。It is a graph which shows the oil consumption ratio of an Example and a comparative example in a high-speed driving | running test (6000 rpm x10 hr). 長時間耐久試験（４０００ｒｐｍ×５００ｈｒ）における実施例と比較例のオイル消費量比を示すグラフである。It is a graph which shows the oil consumption ratio of the Example and a comparative example in a long-term durability test (4000 rpm x500 hr). オイルリング本体に設けるオイル戻し孔のオイルリング本体の外周側の高さに対する内周側の高さの比率とオイル消費量比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the ratio of the height of the inner peripheral side with respect to the height of the outer peripheral side of the oil ring main body of the oil return hole provided in an oil ring main body, and an oil consumption ratio.

１，１’ 内燃機関用オイルリング
１Ｓ隙間
２，２’ オイルリング本体
２ａ合口部
２ｂコイルエキスパンダ収容凹部
２ｃ外周溝
３コイルエキスパンダ
１０ピストン
２１第１レール
２２第２レール
２３ウェブ
２４オイルドレイン穴
５０シリンダライナ
５１内周壁
２３１オイル戻し孔
Ａオイルリング本体の外周溝の溝幅
Ｂウェブの径方向断面厚さ
Ｃオイル戻し孔の開口幅
Ｄオイル戻し孔の開口高さ
ａ１オイルリング本体の径方向厚さ
ｈ１オイルリング本体の軸方向高さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 , 1 ' Oil ring for internal combustion engines 1S Clearance 2 , 2' Oil ring main body 2a Joint part 2b Coil expander accommodation recessed part 2c Outer peripheral groove 3 Coil expander 10 Piston 21 First rail 22 Second rail 23 Web 24 Oil drain hole 50 Cylinder liner 51 Inner peripheral wall 231 Oil return hole A Groove width B of outer peripheral groove of oil ring main body C Radial cross section thickness C Oil return hole opening width D Oil return hole opening height a1 Oil ring main body radial direction Thickness h1 The axial height of the oil ring body

Claims

断面略Ｉ字型のオイルリング本体と当該オイルリング本体内周側に配置されるコイルエキスパンダとからなり、
当該オイルリング本体は、シリンダライナ内周壁と摺動する第１レールと、第２レールと、当該第１レール及び第２レールがシリンダライナの内周壁より掻き落としたオイルをピストン裏面へ流下させるための複数のオイル戻し孔を備えるウェブとで構成され、
当該オイルリング本体の外周面には、掻き落としたオイルを一時的に滞留受容するための外周溝を備え、軸方向断面における当該外周溝の溝幅が０．３ｍｍ〜１．６ｍｍであり、
当該オイルリング本体を構成するウェブの径方向断面厚さが０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであり、
当該オイルリング本体を構成するウェブに設けるオイル戻し孔における、開口幅が１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、開口高さが０．３ｍｍ〜０．８ｍｍであり、
当該オイルリング本体の軸方向高さが１．０ｍｍ〜２．５ｍｍであり、
更に、当該オイルリング本体は、その内周面に沿って、当該コイルエキスパンダを安定配置するためのコイルエキスパンダ収容凹部を備え、
当該コイルエキスパンダ収容凹部にコイルエキスパンダを配置した状態のオイルリング本体の軸方向断面において、オイルリング本体とコイルエキスパンダとの間に形成される隙間面積が、オイルリング本体の断面積の１％〜５０％であり、
当該オイルリング本体のシリンダボア径に対する張力比が０．１Ｎ／ｍｍ〜０．５Ｎ／ｍｍであることを特徴とする内燃機関用オイルリング。 The oil ring main body having a substantially I-shaped cross section and a coil expander disposed on the inner peripheral side of the oil ring main body,
The oil ring body causes the first rail sliding with the inner peripheral wall of the cylinder liner, the second rail, and the oil scraped off from the inner peripheral wall of the cylinder liner by the first rail and the second rail to flow down to the piston back surface. And a web having a plurality of oil return holes,
The outer peripheral surface of the oil ring main body is provided with an outer peripheral groove for temporarily retaining and receiving the scraped oil, and the groove width of the outer peripheral groove in the axial section is 0.3 mm to 1.6 mm,
The radial cross-sectional thickness of the web constituting the oil ring body is 0.3 mm to 0.7 mm,
In the oil return hole provided in the web constituting the oil ring body, the opening width is 1.0 mm to 5.0 mm, the opening height is 0.3 mm to 0.8 mm,
The axial height of the oil ring body is 1.0 mm to 2.5 mm,
Further, the the oil ring body, along its inner circumferential surface, a coil expander housing recess for stably placing the coil expander,
In the axial cross section of the oil ring main body in which the coil expander is disposed in the coil expander receiving recess, the gap area formed between the oil ring main body and the coil expander is 1 of the cross sectional area of the oil ring main body. % Ri to 50% der,
An oil ring for an internal combustion engine, wherein a tension ratio of the oil ring main body to a cylinder bore diameter is 0.1 N / mm to 0.5 N / mm .

断面略Ｉ字型のオイルリング本体と当該オイルリング本体内周側に配置されるコイルエキスパンダとからなり、
当該オイルリング本体は、シリンダライナ内周壁と摺動する第１レールと、第２レールと、当該第１レール及び第２レールがシリンダライナの内周壁より掻き落としたオイルをピストン裏面へ流下させるための複数のオイル戻し孔を備えるウェブとで構成され、
当該オイルリング本体の外周面には、掻き落としたオイルを一時的に滞留受容するための外周溝を備え、軸方向断面における当該外周溝の溝幅が０．３ｍｍ〜１．６ｍｍであり、
当該オイルリング本体を構成するウェブの径方向断面厚さが０．３ｍｍ〜０．７ｍｍであり、
当該オイルリング本体を構成するウェブに設けるオイル戻し孔は、開口幅が１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、オイルリング本体の外周側の開口高さが０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、オイルリング本体の内周側の開口高さが０．１７ｍｍ〜０．８０ｍｍの軸方向断面がテーパ状の孔であり、
当該オイルリング本体の軸方向高さが１．０ｍｍ〜２．５ｍｍであり、
更に、当該オイルリング本体は、その内周面に沿って、当該コイルエキスパンダを安定配置するためのコイルエキスパンダ収容凹部を備え、
当該コイルエキスパンダ収容凹部にコイルエキスパンダを配置した状態のオイルリング本体の軸方向断面において、オイルリング本体とコイルエキスパンダとの間に形成される隙間面積が、オイルリング本体の断面積の１％〜５０％であり、
当該オイルリング本体のシリンダボア径に対する張力比が０．１Ｎ／ｍｍ〜０．５Ｎ／ｍｍであることを特徴とする内燃機関用オイルリング。 The oil ring main body having a substantially I-shaped cross section and a coil expander disposed on the inner peripheral side of the oil ring main body,
The oil ring body causes the first rail sliding with the inner peripheral wall of the cylinder liner, the second rail, and the oil scraped off from the inner peripheral wall of the cylinder liner by the first rail and the second rail to flow down to the piston back surface. And a web having a plurality of oil return holes,
The outer peripheral surface of the oil ring main body is provided with an outer peripheral groove for temporarily retaining and receiving the scraped oil, and the groove width of the outer peripheral groove in the axial section is 0.3 mm to 1.6 mm,
The radial cross-sectional thickness of the web constituting the oil ring body is 0.3 mm to 0.7 mm,
The oil return hole provided in the web constituting the oil ring main body has an opening width of 1.0 mm to 5.0 mm, an opening height on the outer peripheral side of the oil ring main body of 0.3 mm to 1.5 mm, A hole with a tapered opening in the axial direction with an opening height on the circumferential side of 0.17 mm to 0.80 mm ,
The axial height of the oil ring body is 1.0 mm to 2.5 mm,
Furthermore, the oil ring body includes a coil expander housing recess for stably arranging the coil expander along the inner peripheral surface thereof.
In the axial cross section of the oil ring main body in which the coil expander is disposed in the coil expander receiving recess, the gap area formed between the oil ring main body and the coil expander is 1 of the cross sectional area of the oil ring main body. % -50%,
An oil ring for an internal combustion engine, wherein a tension ratio of the oil ring main body to a cylinder bore diameter is 0.1 N / mm to 0.5 N / mm.

前記オイルリング本体を構成するウェブに設けるオイル戻し孔は、オイルリング本体の内周側の開口高さをＸとし、オイルリング本体の外周側の開口高さをＹとした場合、Ｘ／Ｙ＝０．５５〜０．９９である請求項２に記載の内燃機関用オイルリング。 The oil return hole provided in the web constituting the oil ring main body has an opening height on the inner peripheral side of the oil ring main body as X and an opening height on the outer peripheral side of the oil ring main body as Y. X / Y = The oil ring for an internal combustion engine according to claim 2 , which is 0.55 to 0.99.