JP5536442B2 - 2-piece oil ring for rotation prevention - Google Patents
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Description
本件発明は、内燃機関のエンジンの駆動時に、ピストンのオイルリング溝に装着したオイルリングがオイルリング溝に沿って回転することを防止するための２ピースオイルリングに関する。 The present invention relates to a two-piece oil ring for preventing an oil ring attached to an oil ring groove of a piston from rotating along the oil ring groove when the engine of an internal combustion engine is driven.
近年の自動車用エンジンの性能の向上に伴い、内燃機関に用いられるオイルリングにも、摩擦力の低下とエンジンオイル消費量の低減とを共に満足するものが求められている。そのため、オイルリングの形状等に種々の工夫が施されている。例えば、摩擦力を低下させるためにシリンダボア内に配置するオイルリングを低張力化し、オイル消費改善のためにオイルリングの薄幅化を図ったもの等が用いられている。また、一般的にオイルリングには、２ピース形オイルリングと３ピース形オイルリングと呼ばれる構成の異なるオイルリングが存在している。しかし、３ピース形オイルリングの構造は、２ピース形オイルリングの構造と比較して複雑であるため、シリンダボア軸方向の幅を薄幅化するためのスペーサエキスパンダ等の製造が困難であり、上述の課題に対して、主に２ピース形オイルリングが採用されてきた。 With the recent improvement in performance of automobile engines, oil rings used in internal combustion engines are required to satisfy both a reduction in frictional force and a reduction in engine oil consumption. For this reason, various ideas are applied to the shape of the oil ring. For example, an oil ring disposed in a cylinder bore in order to reduce the frictional force has a low tension, and the oil ring is thinned to improve oil consumption. In general, there are oil rings having different configurations called a two-piece oil ring and a three-piece oil ring. However, since the structure of the three-piece type oil ring is more complicated than that of the two-piece type oil ring, it is difficult to manufacture a spacer expander or the like for reducing the width in the cylinder bore axial direction. For the above-mentioned problems, a two-piece oil ring has been mainly adopted.
この２ピース形オイルリングにおけるオイルリング本体は、オイルリング本体の上側部分及び下側部分を構成する上側レール部及び下側レールと、これら各レールと連結するウェブとからなる。そして、当該オイルリング本体が備える上側レール及び下側レールは、ピストンが往復動作する際に、各々の外周摺動面がシリンダボアの内周壁面に対して油膜を介した状態で摺動する。オイルリングは、シリンダ内壁面についている余分なエンジンオイルを掻き落とす機能と、シリンダ内壁面に適度な油膜を形成してピストンの焼付きを防止する機能とを有し、ピストンエンジンには必要不可欠となるものである。 The oil ring main body in the two-piece oil ring includes an upper rail portion and a lower rail that constitute an upper portion and a lower portion of the oil ring main body, and a web that is connected to these rails. When the piston reciprocates, the outer rail and the lower rail included in the oil ring main body slide in a state where the outer peripheral sliding surfaces are interposed via the oil film with respect to the inner peripheral wall surface of the cylinder bore. The oil ring has the function of scraping off excess engine oil attached to the inner wall surface of the cylinder and the function of preventing seizure of the piston by forming an appropriate oil film on the inner wall surface of the cylinder. It will be.
オイルリングには、様々な種類又は形状の物が存在し、使用環境や耐久性等の要求特性によって適当な物が選択される。オイルリングは、オイルリングの選択がエンジンの燃費や寿命に大きく影響を与え、エンジンの性能に影響を及ぼす部品である。ここで、オイルリング本体とコイルエキスパンダとから成る２ピース形オイルリング（以下、２ピースオイルリングと称する。）には、構造上合い口が切ってあり、シリンダ内壁面への追従性と、ピストンへの組付性が要求される。この２ピースオイルリングの構造により、例えば、水平対向エンジン等のように、シリンダの組み付け位置が、地面に対しほぼ水平となる内燃機関に２ピースオイルリングを使用する場合や、Ｖ型構造のエンジンの片側を水平に近づけて用いる場合に、オイルリングの合い口部がシリンダ内壁面の下部に位置する領域にあると、オイルが合い口部を通過し燃焼室に達しエンジンの始動時に白煙を生ずる他、潤滑油消費量が増大する恐れがある。 There are various types or shapes of oil rings, and appropriate ones are selected according to required characteristics such as the use environment and durability. The oil ring is a component that greatly affects the fuel consumption and life of the engine, and affects the performance of the engine. Here, a two-piece oil ring (hereinafter referred to as a two-piece oil ring) composed of an oil ring main body and a coil expander has a structurally cut opening, and is capable of following a cylinder inner wall surface. Assembly to the piston is required. Due to this two-piece oil ring structure, for example, when a two-piece oil ring is used for an internal combustion engine in which the cylinder is mounted substantially horizontally with respect to the ground, such as a horizontally opposed engine, an engine with a V-type structure is used. If one side of the oil ring is used close to the horizontal, if the oil ring mating part is in the area located at the lower part of the cylinder inner wall surface, the oil passes through the mating part and reaches the combustion chamber, and white smoke is emitted when the engine is started. In addition to this, there is a risk that the amount of lubricant consumption will increase.
上述の問題を回避すべく、例えば、特許文献１（特開平８−２９６７３８号）には、簡単な構成で回り止めを行える組合せオイルリングの回り止め構造について開示がされている。具体的には、特許文献１には、ピストンのオイルリング溝の底面からオイルリング溝内に突出する回り止めピンが、オイルリング溝内に装着された当該組合せオイルリングにおけるコイルエキスパンダに干渉するのを回避する形状を有し、オイルリング本体の合口端部の内周に形成されている切欠部に配置する構造が開示されている。
In order to avoid the above problem, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-296967) discloses a rotation preventing structure for a combined oil ring that can prevent rotation with a simple configuration. Specifically, in
また、特許文献２（特開平９−３１７８８５号）には、ピストンへの装着性が良好であり、また、オイルリング上下面とリング溝側面とのシール性が良好であり、更に、オイルリングの回転を防止する回り止め部材が外れた場合でも回り止め機能を維持できる、組合せオイルリングの回り止め構造について開示がされている。具体的には、特許文献２には、
オイルリングの下面のオイルリング外周に開口させて形成した凹部に回り止め部材を固着し、当該回り止め部材をオイルリング溝の下側面に形成した凹部に挿入させて配置させる構造が開示されている。
Further, in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-317885), the mounting property to the piston is good, the sealing property between the oil ring upper and lower surfaces and the ring groove side surface is good, and further, the oil ring An anti-rotation structure for a combined oil ring that can maintain the anti-rotation function even when the anti-rotation member for preventing rotation is removed is disclosed. Specifically,
A structure is disclosed in which an anti-rotation member is fixed to a recess formed by opening on the outer periphery of the oil ring on the lower surface of the oil ring, and the anti-rotation member is inserted into a recess formed on the lower surface of the oil ring groove. .
しかし、上述の特許文献１の組合せオイルリングの回り止め構造は、オイルリングのピストンのオイルリング溝における周方向への回転を防止するための回り止めピンの形状が複雑であることから、当該回り止めピンの加工も複雑となり、当該ピンの製造に要する時間や新たな設備の導入の必要性が生じること等により製造コストの増大を招くことは明らかである。また、特許文献１の組合せオイルリングの回り止め構造は、回り止めピンなる別部材を用いてオイルリングの固定を行っているため、部品数の増大に伴い、組付作業性の低下を招く恐れがある。
However, the rotation preventing structure of the combination oil ring described in
また、特許文献２のオイルリングの回り止め構造は、オイルリングの下面に回り止め部材を固着するための凹部を形成して当該回り止め部材を溶接等により固着し、更に、オイルリング溝の下側面に当該回り止め部材を挿入して配置させるための凹部を形成する必要があるため、特許文献１と同様に、加工が複雑になり製造コストの増大を招くことは明らかである。
Further, the oil ring rotation prevention structure of
以上のことから、本件発明は、オイルリングのシリンダ内壁面におけるオイル掻き機能の低減防止を図ることができると共に、製造コストの増大を抑制し、組付作業性に優れる回転防止用２ピースオイルリングの提供を目的とする。 As described above, the present invention can prevent the oil scraping function on the cylinder inner wall surface of the oil ring from being reduced, suppress an increase in manufacturing cost, and is excellent in assembling workability. The purpose is to provide.
そこで、本発明者等は、鋭意研究を行った結果、製造コストの増加を招くことなく、また組付性及び作業性に優れる簡単な構造でありながらも、オイルリングのシリンダ内壁面におけるオイル掻き機能の低減防止が図られ、オイルリングのオイルリング溝の周方向における回転を防止することができる形状の２ピースオイルリングを見い出すことで、上述した課題を解決するに到った。以下、本件発明に関して説明する。 Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have conducted an oil scraping operation on the cylinder inner wall surface of the oil ring without causing an increase in manufacturing cost and with a simple structure excellent in assembly and workability. The above-described problems have been solved by finding a two-piece oil ring having a shape capable of preventing the function from being reduced and capable of preventing rotation in the circumferential direction of the oil ring groove of the oil ring. Hereinafter, the present invention will be described.
本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、内燃機関用エンジンに用いられ、ピストンのオイルリング溝に装着したオイルリングがオイルリング溝に沿って回転することを防止するための２ピースオイルリングであって、当該２ピースオイルリングは、オイル戻し孔を備えるウェブの一端側に上側レール、他端側に下側レールを配する断面が略Ｈ型状で、且つ、合い口部を備えるオイルリング本体と、当該オイルリング本体を当該シリンダ内壁面に対して押圧付勢するようにオイルリング本体の内周側に配す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の合い口部近傍の当該下側レールの一部位を加工して、ピストンが備えるドレン孔に挿入可能な突起形状を形成して設け、当該合い口部近傍の下側レールの一部位の加工が、当該合い口部に位置する一方の端面側のオイルリング本体の略Ｈ型状断面における当該ウェブ位置と下側レールの内周端部との間の領域に所定距離の切り込みを入れて切り込み領域を形成し、当該切り込み領域を折り曲げて、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突起形状としたものであり、当該切り込み領域は、下側レールに対し、当該下側レールの内周端部からウエブまでの幅でみて当該内周端部から、下側レールの幅に相当する距離の長さ分の１０％以上の長さ分外周側の位置に、オイルリング本体の合い口端部より略垂直となる長さ０．５ｍｍ〜１０ｍｍの直線の切り込みを入れて形成され、当該切り込み領域の折り曲げ形状は、当該折り曲げ先端側の角度がオイルリング下面に対して１０°〜９０°の角度で傾斜し、且つ、折り曲げ部分の下側レール下面側の曲率半径Ｒが０．５ｍｍ〜５ｍｍとなることを特徴とする。このように、２ピースオイルリング本体に係止手段を設け、オイルリング溝内に配置した２ピースオイルリングの周方向への回転を防止することが、本件発明の基本的技術思想である。 A two-piece oil ring for preventing rotation according to the present invention is used in an engine for an internal combustion engine , and a two-piece oil ring for preventing an oil ring attached to an oil ring groove of a piston from rotating along the oil ring groove. The two-piece oil ring is an oil having a substantially H-shaped cross section in which an upper rail is provided on one end side of a web having an oil return hole and a lower rail is provided on the other end side, and an abutment portion is provided. ring body and, the oil ring body consists of a coil expander disposed on the inner peripheral side of the oil ring body so as to press urging against the cylinder inner wall surface, the relevant abutment portion vicinity of the oil ring body A part of the lower rail is machined to form a protrusion shape that can be inserted into the drain hole provided in the piston. However, a cut of a predetermined distance is made in a region between the web position and the inner peripheral end portion of the lower rail in the substantially H-shaped cross section of the oil ring body on one end face side located at the end portion. Forming a region and bending the cut region into a projection shape that can be inserted and locked into a drain hole provided in the piston. The cut region is an inner peripheral end of the lower rail with respect to the lower rail. The end of the oil ring body at the end of the oil ring body at a position that is 10% or more of the length of the distance corresponding to the width of the lower rail from the inner peripheral end as viewed from the width of the section to the web A straight cut having a length of 0.5 mm to 10 mm that is substantially perpendicular is formed, and the bent shape of the cut region is an angle in which the angle at the bent tip side is 10 ° to 90 ° with respect to the lower surface of the oil ring. Inclined at and , The radius of curvature R of the lower rail lower surface of the bent portion is characterized by comprising a 0.5 mm to 5 mm. Thus, it is a basic technical idea of the present invention to provide a locking means on the two-piece oil ring main body and prevent rotation of the two-piece oil ring arranged in the oil ring groove in the circumferential direction .
本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造は、前記回転防止用２ピースオイルリングのオイルリング本体を構成する下側レールに連接配置した突起形状を、ピストンに設けたドレン孔内に挿入配置することで、オイルリングとピストンとを係止として、エンジンの駆動時に、ピストンのオイルリング溝に装着したオイルリングがオイルリング溝に沿って回転することを防止することを特徴とする。 In the two-piece oil ring rotation prevention structure according to the present invention, the protrusion shape connected to the lower rail constituting the oil ring body of the two-piece oil ring for preventing rotation is inserted and arranged in the drain hole provided in the piston. Thus, the oil ring and the piston are locked to prevent the oil ring attached to the oil ring groove of the piston from rotating along the oil ring groove when the engine is driven.
本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、オイルリング本体の合い口部近傍で、一方のレールに連接して、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突起形状を設けることで、製造コストの増加を招くことなく、また組付性及び作業性に優れる簡単な構造でありながらも、オイルリングのシリンダ内壁面におけるオイル掻き機能の低減防止を図ることができ、且つオイルリングのピストンのオイルリング溝における周方向への回転を確実に防止することができる。 The two-piece oil ring for preventing rotation according to the present invention is manufactured by providing a protrusion shape that is connected to one rail and can be inserted and locked in the drain hole provided in the piston in the vicinity of the joint portion of the oil ring main body. The oil scraping function on the cylinder inner wall surface of the oil ring can be prevented from being reduced and the piston of the oil ring can be prevented, while the cost is not increased and the structure is simple and excellent in workability and workability. The rotation in the circumferential direction in the oil ring groove can be reliably prevented.
本件発明に係る２ピースオイルリングの好ましい実施の形態について、以下に図を用いて示しながら本件発明をより詳細に説明する。 The preferred embodiment of the two-piece oil ring according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図１には、本件発明のオイルリング本体と、当該オイルリング本体の内周に配置されるコイルエキスパンダとから構成される２ピースオイルリングの斜視図を示す。２ピースオイルリングは、軽量でオイルコントロール作用が良好である特徴を備えるがゆえに、高回転、高出力、省燃費が要求されるピストンエンジンに好適に用いられるものである。 FIG. 1 shows a perspective view of a two-piece oil ring composed of an oil ring main body of the present invention and a coil expander arranged on the inner periphery of the oil ring main body. The two-piece oil ring is suitably used for a piston engine that is required to have high rotation, high output, and fuel saving because it has the characteristics of being lightweight and having good oil control action.
図１に示すように、２ピースオイルリング１は、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。また、当該オイルリング本体２は、その断面が略Ｈ型状のリングであり、合い口部２ａを備えている。そして、このオイルリング本体２は、上側レール５と、下側レール６と、これらレールを連結してオイルリング本体２の中間部分に位置するウェブ４とが一体化して構成されている。当該上側レール５及び下側レール６は、円周方向に略円形に形成されている。この上側レール５及び下側レール６の各々の外周摺動面は、シリンダの内周壁と油膜を介して接触し、ピストン軸方向に摺動する。また、ウェブ４は、図１に示すように略円形（円周方向に沿った形状）であって、半径方向に貫通形成されたオイル戻し孔７を備え、且つ、そのオイル戻し孔７が周方向に複数配置して形成されている。そして、図１に示すように、コイルエキスパンダ３は、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。
As shown in FIG. 1, the two-
以下に示す本件発明の実施の形態は、シリンダの組み付け位置が、運転中地面に対してほぼ水平となる横置き型、例えば水平対向エンジンに２ピースオイルリングを用いた場合を想定したものである。一般的に、オイルリングには、その外周摺動面をシリンダ内壁面に押圧付勢させる力を利用して燃焼室内の機密性と、オイル掻き機能とを向上させる働きがある。しかし、水平対向エンジンのように、シリンダの組み付け位置が運転中ほぼ水平となる内燃機関においては、シリンダ内のオイルが下方領域となる内壁面に溜まりやすくなる。このとき、仮に２ピースオイルリングの合い口部がオイルの溜まった下方に位置すると、合い口部からオイルが漏れるためオイル掻き機能を十分に発揮することができない。そのため、一般的に、水平対向エンジンのようにシリンダの組み付け位置が運転中ほぼ水平となる内燃機関の構造においては、オイルリングの合い口部が下方に位置しないように、予め当該合い口部を下方に位置しないようにすると共に、オイルリングの回転を防止するための手段が要求される。 The embodiment of the present invention shown below assumes a case where the cylinder assembly position is a horizontal type that is substantially horizontal to the ground during operation, for example, a two-piece oil ring is used for a horizontally opposed engine. . In general, the oil ring has a function of improving the confidentiality in the combustion chamber and the oil scraping function by using a force that presses and urges the outer peripheral sliding surface against the inner wall surface of the cylinder. However, in an internal combustion engine in which the cylinder assembly position is substantially horizontal during operation, such as a horizontally opposed engine, the oil in the cylinder tends to accumulate on the inner wall surface, which is the lower region. At this time, if the joint part of the two-piece oil ring is positioned below the oil accumulation, oil leaks from the joint part, so that the oil scraping function cannot be sufficiently exhibited. Therefore, in general, in a structure of an internal combustion engine in which the cylinder assembly position is substantially horizontal during operation, such as a horizontally opposed engine, the joint portion is previously set so that the joint portion of the oil ring is not positioned below. There is a need for means for preventing the oil ring from rotating and preventing the oil ring from rotating below.
以上に述べた、例えば水平対向エンジンのような、シリンダの組み付け位置が運転中ほぼ水平となる横置き型の内燃機関に用いられる２ピースオイルリングの、ピストンのオイルリング溝内における周方向への回転を防止する、本件発明の２ピースオイルリングについて以下に説明する。 For example, a two-piece oil ring used in a horizontal type internal combustion engine, such as a horizontally opposed engine, in which the cylinder assembly position is substantially horizontal during operation, is arranged in the circumferential direction in the oil ring groove of the piston. The two-piece oil ring of the present invention that prevents rotation will be described below.
本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、オイルリング本体２を係止手段として、当該オイルリング本体の合い口部２ａ近傍で、一方のレールに連接して、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突起形状を設けたことを特徴とするものである。本件発明の２ピースオイルリングは、ピストンに設ける既存の孔（ドレン孔）を利用してオイルリング本体２を係止可能な形状をオイルリング本体に設けることで、製造コストの増大を抑制することができる。
The two-piece oil ring for preventing rotation according to the present invention is inserted into the drain hole provided in the piston, connected to one rail, in the vicinity of the mating portion 2a of the oil ring body, with the
以上に述べた、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングのオイルリング本体における、一方のレールに連接して、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突起形状について、以下に説明する。 Described above, in the oil ring body of the two-piece oil ring for rotation prevention according to the present invention, and connected to one rail, the insertion locking possible projection shapes piston drain hole provided in the are described below .
本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、オイルリング本体の合い口部の下側レールの一部位を加工して、ピストンが備えるドレン孔に挿入可能な突起形状を形成した形状のものである。例えば、オイルリング本体の下側レールに曲げ加工を施してピストンが備えるドレン孔に挿入可能な突起形状を形成することで、２ピースオイルリングのオイルリング溝内における周方向への回転を防止することが可能となる。ここで、当該下側レールの折り曲げは、プレス加工や、バイスにオイルリング本体を固定した状態でプライヤやペンチ等の汎用工具を用いた折り曲げ加工による方法を用いることができる。ここで、当該折り曲げ加工を施すオイルリング本体の数量に応じて、プレス機器を用いる方法、又は汎用工具を用いる方法のいずれかを選択することで、製造コストの増大の抑制を図ることができる。 Rotation preventing 2-piece oil-ring according to the present invention, by processing one site of the lower rail of the abutment portion of the oil ring body, the shape forming the insertable projection shape in the drain hole of the piston is provided with one It is. For example, by bending the lower rail of the oil ring body to form a protrusion shape that can be inserted into the drain hole of the piston, rotation in the circumferential direction in the oil ring groove of the two-piece oil ring is prevented. It becomes possible. Here, the lower rail can be bent by a method of pressing or bending using a general-purpose tool such as pliers or pliers while the oil ring body is fixed to a vise. Here, according to the quantity of the oil ring main body which performs the said bending process, suppression of the increase in manufacturing cost can be aimed at by selecting either the method using a press apparatus or the method using a general purpose tool.
図２には、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングの一実施形態の斜視図を示す。また、図３には、図２に示した回転防止用２ピースオイルリングを説明するためにシリンダ軸方向で切断した状態を示す。また、図４には、図２に示した回転防止用２ピースオイルリングの要部正面図を示す。図３に示すように、コイルエキスパンダ３は、オイルリング本体２の内周側に設けられるコイルエキスパンダ収容凹部２０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が当該コイルエキスパンダ収容凹部２０と接触し、この状態でオイルリング本体２をシリンダの内周壁１１に押し付けることで上側及び下側レール５，６の外周摺動面８，９は、シリンダの内周壁の余分なオイルを掻き落とすことが可能となる。また、２ピースオイルリングの掻き落としたオイルは、オイル戻し孔７からオイルリングの背面側に設けられたドレン孔１２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。
Figure 2 shows a perspective view of an embodiment form status of two-piece oil ring for rotation prevention according to the present invention. Further, FIG. 3 shows a state in which the cut in the cylinder axis direction for describing a two-piece oil ring anti-rotation shown in Figure 2. Further, in FIG. 4 shows a partial front view of a two-piece oil ring anti-rotation shown in Figure 2. As shown in FIG. 3 , the
図５には、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングの一実施形態の切り込み領域を示した斜視図を示す。本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、図５に示すように、合い口部の下側レール６の一部位の加工が、オイルリング本体２を構成する下側レールの合い口部近傍であり、当該合い口部に位置する一方の端面側のオイルリング本体２の略Ｈ型状断面におけるウェブ４位置と下側レールの内周端部との間の領域に所定距離の切り込みを入れて切り込み領域ｃを形成し、当該切り込み領域ｃを折り曲げて、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突起形状とする。
Figure 5 shows a perspective view of a cut area of one embodiment shaped state of two-piece oil ring for rotation prevention according to the present invention. 2-piece oil-ring anti-rotation according to the present invention, as shown in FIG. 5, a part position of the machining of the
また、図６には、図５に示す切り込み領域を形成するための切り込み線Ｘの位置を説明する図を示す。例えば図５及び図６に示す当該切り込み領域ｃは、オイルリング本体２を構成する下側レール６の合い口部に位置する一方の端面側のオイルリング本体の略Ｈ型状断面におけるウェブ４位置と下側レール６の内周端部との間から、当該オイルリング本体の合い口端部より略垂直となる所定距離の直線の切り込み（図５における点線Ｘ）を当該下側レール６に入れて形成されたものである。このように、当該下側レール６にあらかじめ切り込みを入れて切り込み領域を形成することで、当該下側レールを折り曲げて突起形状とする際に、オイルリング本体２に変形等が生じるのを効果的に防止することができる。
Further, in FIG. 6 shows a diagram illustrating the position of the cut line X to form a notch region shown in FIG. For example, the cut region c shown in FIGS. 5 and 6 is the position of the
以下に、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングについて、図６を用いて詳しく説明していく。図６において、（ａ）で示す図が、オイルリング本体をシリンダ軸方向で切断した状態を示す図であり、（ｂ）で示す図が、（ａ）の図のＡ−Ａ’線における要部断面図である。本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、図６に示すように、図５に示した切り込み領域ｃが、下側レールに対し、当該下側レールの内周端部からウエブまでの幅（Ｔ１）でみて当該内周端部から、下側レールの幅に相当する距離の長さ分の、１０％以上の長さ分外周側の位置に、オイルリング本体の合い口端部より略垂直となる長さ（Ｌ１）０．５ｍｍ〜１０ｍｍの直線の切り込み（Ｘ）を入れて形成される。 Hereinafter, with the 2-piece oil-ring anti-rotation according to the present invention, it will be described in detail with reference to FIG. 6, shows in (a) is a diagram showing a state obtained by cutting the oil ring body in the cylinder axis direction, the diagram indicated by (b), main line A-A 'in figure (a) FIG. Rotation preventing 2-piece oil-ring according to the present invention, as shown in FIG. 6, the notch region c shown in FIG. 5, with respect to the lower rail, from the inner peripheral end portion of the lower rail to the web From the inner end of the oil ring to the position on the outer peripheral side by a length of 10% or more of the distance corresponding to the width of the lower rail from the inner peripheral end of the width (T1). substantially the vertical length (L1) 0.5 mm to 10 mm cut in a straight line (X) Ru formed to put.
ここで、図６において、下側レールに対して入れる切り込みＸの長さＬ１が０．５ｍｍ未満の場合、その後当該切り込み領域ｃを折り曲げて形成される突起の下側レール下面からの突出量が少なくなるため、ドレン孔に係止させることが困難となる。また、下側レールに対して入れる切り込みＸの長さＬ１が１０ｍｍを超える場合、その後当該切り込み領域ｃを折り曲げて形成される突起がドレン孔に干渉してオイルリングのピストンの往復運動に対する追従性を損ねる恐れがある。ちなみに、下側レールに対して入れる切り込みＸの長さＬ１は、１ｍｍ〜５ｍｍとすることがより好ましい。なお、当該切り込み領域ｃが、下側レールに対し、当該下側レールの内周端部からウエブまでの幅でみて当該内周端部から１０％未満内側に形成された場合には、当該突起の強度を十分に確保できず耐久性に劣ることとなる。 Here, in FIG. 6 , when the length L1 of the notch X to be inserted into the lower rail is less than 0.5 mm, the protrusion amount from the lower rail lower surface of the protrusion formed by bending the notch region c thereafter is Since it decreases, it becomes difficult to engage with the drain hole. Further, when the length L1 of the cut X to be inserted into the lower rail exceeds 10 mm, the protrusion formed by bending the cut area c thereafter interferes with the drain hole and follows the reciprocating motion of the piston of the oil ring. There is a risk of damage. Incidentally, it is more preferable that the length L1 of the cut X to be inserted into the lower rail is 1 mm to 5 mm. In addition, when the cut region c is formed on the inner side of the lower rail with a width from the inner peripheral end of the lower rail to the web being less than 10% from the inner peripheral end, the protrusion The sufficient strength cannot be ensured, resulting in poor durability.
また、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、図５に示す切り込み領域ｃを折り曲げる際に、所定の角度で折り曲げられている。図２の（ｄ）には、当該切り込み領域の折り曲げ部分の要部を示している。そこで、図２の（ｄ）を用いて説明すると、当該折り曲げ部分の折り曲げ先端側の角度がオイルリングの下面に対して１０°〜９０°の角度で傾斜し、且つ、折り曲げ部分の下側レール下面側の曲率半径Ｒが０．５ｍｍ〜５ｍｍとなる。 The two-piece oil-ring anti-rotation according to the present invention, when folding the region c cuts shown in FIG. 5, that has been bent at a predetermined angle. In (d) of FIG. 2 shows an essential part of the bent portion of the cut area. 2 (d), the angle of the bent tip side of the bent portion is inclined at an angle of 10 ° to 90 ° with respect to the lower surface of the oil ring, and the lower rail of the bent portion is used. curvature of the lower surface side radius R ing and 0.5 mm to 5 mm.
ここで、図２の（ｄ）において、当該切り込み領域を折り曲げた先端側の角度（θ）がオイルリング下面に対して１０°未満の場合、ドレン孔に係止させることが困難となる。また、当該折り曲げ部分の折り曲げ先端側の角度（θ）がオイルリング下面に対して９０°を超える場合、ドレン孔に対する当たりが強くなり好ましくない。ちなみに、当該折り曲げ部分の折り曲げ先端側の角度（θ）は、オイルリング下面に対して３０°〜６０°であることがより好ましい。なお、折り曲げ部分の下側レール下面側の曲率半径Ｒについては、０．５ｍｍ未満となると折り曲げ先端側を所望の角度にするのが困難となり、５ｍｍを超えるとドレン孔に対する当たりが強くなり好ましくない。 Here, in FIG. 2 (d), the cut tip end side of the angle bend region (theta) is of less than 10 ° with respect to the oil ring bottom surface, it is difficult to be locked to the drain hole. In addition, when the angle (θ) on the bending tip side of the bent portion exceeds 90 ° with respect to the lower surface of the oil ring, the contact with the drain hole becomes strong, which is not preferable. Incidentally, the angle (θ) on the bending tip side of the bent portion is more preferably 30 ° to 60 ° with respect to the lower surface of the oil ring. The curvature radius R on the lower rail lower surface side of the bent portion is not preferable because if it is less than 0.5 mm, it is difficult to make the bent tip side at a desired angle, and if it exceeds 5 mm, the contact with the drain hole becomes strong. .
なお、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングにおける、切り込み領域を形成するための切り込みは、回転円盤型カッターやレーザー切断加工機等を用いて形成することができる。ここで、レーザービームを用いた加工は、設備導入コストが高額になるものの、刃物を利用したマシニングや切削等のいわゆる機械加工に比べ優れた特徴として、オイルリング本体の素材や種類の形状を選ばず、複雑で微細な加工が行えることに加え、オイルリング本体に対し物理的な応力がかからず、且つ短時間で作業可能であるため熱の影響を受け難く、オイルリング本体に生じる歪みを小さくすることができること等が挙げられる。 Incidentally, definitive two-piece oil-ring anti-rotation according to the present invention, cuts cuts for forming the region may be formed using a rotary disc cutter or a laser cutting machine or the like. Here, although processing using a laser beam increases the cost of equipment installation, the material and type of oil ring body is selected as an excellent feature compared to so-called machining such as machining and cutting using a blade. In addition to being able to perform complicated and fine processing, physical stress is not applied to the oil ring body, and since it can be operated in a short time, it is difficult to be affected by heat, and distortion occurring in the oil ring body is prevented. It can be made smaller.
以上、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングによれば、オイルリング本体の合い口部の下側レールの一部位を加工して形成される、ピストンが備えるドレン孔に挿入可能な突起形状をピストンのドレン孔内に配置させて係止することで、当該ドレン孔内における突起部の可動距離を超えてオイルリングが回転するのを防止することができる。また、オイルリング本体にこのような突起部を形成することで、オイルリングはピストンの往復運動に対する追従性を損なうことなく、オイル掻き機能を低減させることもない。なお、オイルリングを構成する下側レールに形成される突起部の当該レール下面からの突出量は、オイルリングがピストンの往復運動に対する追従性を損なわず、且つオイルリングがオイルリング溝内における周方向へ回転することを防止できる長さであれば良く、特に制限がない。 As described above, according to the two-piece oil ring for preventing rotation according to the present invention , a protrusion shape that is formed by processing one part of the lower rail of the joint portion of the oil ring body and that can be inserted into the drain hole provided in the piston. Is placed in the drain hole of the piston and locked, it is possible to prevent the oil ring from rotating beyond the movable distance of the protrusion in the drain hole. Further, by forming such a protrusion on the oil ring body, the oil ring does not impair the ability to follow the reciprocating motion of the piston and does not reduce the oil scraping function. Note that the amount of protrusion of the protrusion formed on the lower rail constituting the oil ring from the lower surface of the rail is such that the oil ring does not impair the ability to follow the reciprocating motion of the piston, and the oil ring The length is not particularly limited as long as the length can be prevented from rotating in the direction.
本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造は、以上に説明してきた回転防止用２ピースオイルリングがオイルリング本体を構成する下側レールに連接配置した突起形状を、ピストンに設けたドレン孔内に挿入配置することで、オイルリングとピストンとを係止して、エンジンの駆動時に、ピストンのオイルリング溝に装着したオイルリングがオイルリング溝に沿って回転することを防止する構造である。本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングを、例えば、水平対向エンジン等のように、シリンダの組み付け位置が運転中ほぼ水平となる内燃機関に使用する場合、オイルリングの合い口部がシリンダ内壁面の下部のオイルの溜まりやすい領域に位置することを防ぎ、潤滑油消費量の増大を抑制する効果を簡単な構成で実現させることができる。この結果、本件発明に係る２ピースオイルリングの回転防止構造を用いることで、高品質で低価格の内燃機関を市場に提供することができることとなる。 The anti-rotation structure for a two-piece oil ring according to the present invention has a drain hole provided in a piston with a protrusion shape in which the anti-rotation two-piece oil ring described above is connected to the lower rail constituting the oil ring body. It is a structure that locks the oil ring and piston and prevents the oil ring attached to the oil ring groove of the piston from rotating along the oil ring groove when the engine is driven. . When the anti-rotation two-piece oil ring according to the present invention is used for an internal combustion engine in which the cylinder assembly position is substantially horizontal during operation, such as a horizontally opposed engine, the oil ring mating portion is located in the cylinder. The effect of suppressing the increase in the amount of lubricating oil consumption can be realized with a simple configuration by preventing the oil from being located in the region where the oil below the wall tends to accumulate. As a result, by using the two-piece oil ring rotation prevention structure according to the present invention, a high-quality and low-priced internal combustion engine can be provided to the market.
本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、ピストンのオイルリング溝内におけるオイルリングの回転を確実に防止すると共に、オイル掻き機能を十分に発揮させることができる。更に、本件発明に係る回転防止用２ピースオイルリングは、簡単な構造であるがゆえに特別な設備が不要であり、作業性にも優れるため製造コストの増大を抑制することができる。従って、所謂水平対向型の内燃機関であれば自動車に限らず、低重心化・低床化のニーズの高まりによりシリンダーを寝かせた横型が主流となっている鉄道車両用内燃機関や、空冷の水平対向型内燃機関を装備する小型飛行機等に好適に用いることができる。 The anti-rotation two-piece oil ring according to the present invention can reliably prevent the rotation of the oil ring in the oil ring groove of the piston and can sufficiently exhibit the oil scraping function. Furthermore, since the anti-rotation two-piece oil ring according to the present invention has a simple structure, no special equipment is required, and workability is excellent, so that an increase in manufacturing cost can be suppressed. Therefore, so-called horizontally opposed internal combustion engines are not limited to automobiles, but are used for railcar internal combustion engines in which horizontal cylinders have become mainstream due to increasing needs for low center of gravity and low flooring, and air-cooled horizontal engines. It can be suitably used for a small airplane equipped with an opposed internal combustion engine.
１ ２ピースオイルリング
２ オイルリング本体
２ａ 合い口部
３ コイルエキスパンダ
４ ウエブ
５ 上側レール
６ 下側レール
７ オイル戻し孔
1 2
Claims (2)
当該２ピースオイルリングは、オイル戻し孔を備えるウェブの一端側に上側レール、他端側に下側レールを配する断面が略Ｈ型状で、且つ、合い口部を備えるオイルリング本体と、当該オイルリング本体を当該シリンダ内壁面に対して押圧付勢するようにオイルリング本体の内周側に配す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の合い口部近傍の当該下側レールの一部位を加工して、ピストンが備えるドレン孔に挿入可能な突起形状を形成して設け、
当該合い口部近傍の下側レールの一部位の加工が、当該合い口部に位置する一方の端面側のオイルリング本体の略Ｈ型状断面における当該ウェブ位置と下側レールの内周端部との間の領域に所定距離の切り込みを入れて切り込み領域を形成し、当該切り込み領域を折り曲げて、ピストンが備えるドレン孔に挿入係止可能な突起形状としたものであり、
当該切り込み領域は、下側レールに対し、当該下側レールの内周端部からウエブまでの幅でみて当該内周端部から、下側レールの幅に相当する距離の長さ分の１０％以上の長さ分外周側の位置に、オイルリング本体の合い口端部より略垂直となる長さ０．５ｍｍ〜１０ｍｍの直線の切り込みを入れて形成され、
当該切り込み領域の折り曲げ形状は、当該折り曲げ先端側の角度がオイルリング下面に対して１０°〜９０°の角度で傾斜し、且つ、折り曲げ部分の下側レール下面側の曲率半径Ｒが０．５ｍｍ〜５ｍｍとなることを特徴とする回転防止用２ピースオイルリング。 A two-piece oil ring that is used in an engine for an internal combustion engine and prevents an oil ring attached to an oil ring groove of a piston from rotating along the oil ring groove;
The two-piece oil ring has an oil ring main body provided with an upper rail on one end side of a web provided with an oil return hole and a substantially H-shaped cross section on which the lower rail is provided on the other end side, and an abutment portion; A coil expander disposed on the inner peripheral side of the oil ring main body so as to press and urge the oil ring main body against the inner wall surface of the cylinder;
Processing one part of the lower rail near the joint part of the oil ring body, forming a protrusion shape that can be inserted into the drain hole provided in the piston,
The processing of one part of the lower rail in the vicinity of the mating part is the web position in the substantially H-shaped cross section of the oil ring body on one end face side located at the mating part and the inner peripheral end of the lower rail. A notch of a predetermined distance is formed in a region between and a notch region is formed, and the notch region is bent to form a protrusion shape that can be inserted and locked into a drain hole provided in the piston,
The incision area is 10% of the length of the distance corresponding to the width of the lower rail from the inner peripheral end of the lower rail as viewed from the inner peripheral end of the lower rail to the web. At the position on the outer peripheral side for the above length, it is formed by cutting a straight cut with a length of 0.5 mm to 10 mm that is substantially perpendicular to the end of the joint of the oil ring body,
The bent shape of the cut region is such that the angle on the bent tip side is inclined at an angle of 10 ° to 90 ° with respect to the lower surface of the oil ring, and the curvature radius R on the lower rail lower surface side of the bent portion is 0.5 mm. A two-piece oil ring for preventing rotation, characterized in that it is -5 mm .
ピストンに設けたドレン孔内に挿入配置することで、オイルリングとピストンとを係止として、エンジンの駆動時に、ピストンのオイルリング溝に装着したオイルリングがオイルリング溝に沿って回転することを防止することを特徴とする回転防止用２ピースオイルリングを用いた２ピースオイルリングの回転防止構造。 The protrusion shape provided on the lower rail constituting the oil ring body of the two-piece oil ring for preventing rotation according to claim 1 ,
By inserting and arranging in the drain hole provided in the piston, the oil ring and the piston are locked, and when the engine is driven, the oil ring attached to the oil ring groove of the piston rotates along the oil ring groove. A structure for preventing rotation of a two-piece oil ring using a two-piece oil ring for preventing rotation.
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