JPH08261325A - エキスパンダ付きオイルリング - Google Patents

エキスパンダ付きオイルリング

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JPH08261325A
JPH08261325A JP6810995A JP6810995A JPH08261325A JP H08261325 A JPH08261325 A JP H08261325A JP 6810995 A JP6810995 A JP 6810995A JP 6810995 A JP6810995 A JP 6810995A JP H08261325 A JPH08261325 A JP H08261325A
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JP
Japan
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ring
oil
expander
oil ring
cross
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Pending
Application number
JP6810995A
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English (en)
Inventor
Masanori Watanabe
匡教 渡辺
Koichi Washio
晃一 鷲尾
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Nippon Piston Ring Co Ltd
Original Assignee
Nippon Piston Ring Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

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  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量で油かき性能にすぐれ、かつ耐久性のあ
るオイルリングを実現する。 【構成】 内外周面ともに中高で、かつ上下対称の断面
形状を有する上方リング2および同じく内外周面ともに
中高で、かつ上下対称の断面形状を有する下方リング3
の内側に、前記上方リング2、下方リング3の内周面に
接するコイルエキスパンダ4を配置して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンや
ガソリンエンジン等の内燃機関においてシリンダ内壁か
ら過剰のオイルを掻き落とすためのエキスパンダ付きオ
イルリングに関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンやガソリンエンジン
等の内燃機関においては、ピストンの外周に設けられた
ピストンリング溝に圧力ピストンリング(単に圧力リン
グともいう)とオイルリングを装着し、主として前者に
より燃焼ガスの漏洩を防止すると共に、後者でシリンダ
内壁に付着した余分な潤滑油を掻き落とし、潤滑油が燃
焼室に流入して燃焼することを防止するのが普通であ
る。ピストンリングの機能には、前記した以外にも燃焼
による熱を外部に伝えて除去する熱伝達作用や、ピスト
ンの往復運動を円滑にするベアリング作用等多くの作用
が要求される。
【0003】従来、これらのオイルリングとしては、後
述するコイルエキスパンダ付きオイルリングや、上下2
枚のサイドレールとその中間に挿入されるスペーサエキ
スパンダから構成される組み合わせオイルリング等が広
く知られている。図4は、一般的なコイルエキスパンダ
付きオイルリングにおけるコイルエキスパンダを除いた
オイルリング本体を示す斜視図、図5は実開昭54-53108
号公報に従来例として記載されている図4に示すものと
同様のオイルリングの要部のみを示す分解斜視図で、
(a)はオイルリング本体の一部、(b)はコイルエキ
スパンダの一部を示し、1はオイルリング本体、11は上
方シール部、12は下方シール部、13は上方シール部11と
下方シール部12を結ぶ連結部、14は油孔、4はコイルエ
キスパンダである。
【0004】このオイルリング本体1は、上方シール部
11と下方シール部12を連結部13で結合して一体とした断
面略I字状の鋳鉄製リングであり、内径を押し広げてピ
ストンに設けられたリング溝に装着するため合口15を設
けてある。ピストンの往復運動に伴い、シリンダ内壁に
付着している余分なオイルが上方および下方シール部1
1、12の外周摺動面により掻き落とされる。
【0005】連結部13の外周面は、掻き落としたオイル
を受け入れる溝を形成し、さらにこのオイルをピストン
内側からオイルパンへ戻してやるため、連結部13には油
孔14が設けられている。一方、連結部13の内面にはコイ
ルエキスパンダ4が装着され、オイルリング本体1を外
周側に押し広げている。図6はオイルリングの使用状態
を示す要部の断面図で、6はピストン、7はシリンダで
ある。オイルリング本体1はピストン6に設けられたリ
ング溝61に装着され、コイルエキスパンダ4により外方
のシリンダ7の内壁71に押しつけられている。
【0006】図7は、他の従来例として、実開昭54-531
08号公報記載の考案によるオイルリングを示す要部の断
面図で、このオイルリングは、上方リング2、下方リン
グ3の2枚のリングと、その内側に配置されるコイルエ
キスパンダ4の3点で構成される。これらの各種オイル
リングのうち、まず図4〜6に示した上方シール部11と
下方シール部12が連結部13で結合されているものにおい
ては、組み立て上と熱膨張の双方から、オイルリング1
の上下面とピストン側のリング溝61との間に、図6に示
したサイドクリアランスfが必要であり、この隙間がオ
イルの抜け道となってオイル消費が大きく、また上下の
シール部11、12が一体となって運動するためシリンダ内
壁71に対する追随性が悪いという問題点がある。また、
オイルリングの材質が鋳鉄である場合、油孔14は通常フ
ライス加工によるため、むやみに多数の孔を形成するこ
とができず、油孔14の一部がコイルエキスパンダ4によ
り多少でもふさがれると、オイルの通過が不良となって
オイル掻きの効果が減少してしまうという問題点もあ
る。また、鋳鉄製オイルリングは機械的強度が低いため
断面寸法が大きくなり、ピストンの作動に対して一層追
随性が悪く、またエンジンの軽量化にとっても好ましく
ない。
【0007】特公平3-29979号公報によれば、棒状、線
状あるいは帯状の鋼材から、引き抜き、あるいは圧延に
より略I型断面の素材とし、ポンチ加工によってウエブ
部に多数の油孔を形成してオイルリングを製造すること
が記載されている。すなわち、I字型断面のオイルリン
グ本体を鋼製とすることによって連結部を薄肉とし、軽
量化、弾性率の向上などを図るとともに、油孔の数の増
加によりオイル掻き性能も向上するなどの利点が認めら
れるが、サイドクリアランスに関しては問題点が解消し
ていない。
【0008】一方、図7に示した上下のシール部を分離
して3点構成としたものは、コイルエキスパンダ4との
接触を上方リング2、下方リング3の内周側の斜面21、
31で行うことにより、コイルエキスパンダ4の張力によ
って上方リング2と下方リング3が上下方向にも開かれ
るので、サイドクリアランスが解消するという利点があ
る。しかし、コイルエキスパンダ4と上方リング2、下
方リング3との接触が断面においては点状、実際には線
状であり、接触面積がきわめて小さいため摩耗が速く、
圧縮比が高いためリングの張力も高く設計しなければな
らないディーゼルエンジン用としては耐久性に問題があ
った。
【0009】さらに、コイルエキスパンダ4との接触面
として上方リング2、下方リング3の内周側に斜面21、
31を形成したため、上方リング2、下方リング3はそれ
ぞれ単体としては上下非対称であり、つぎのような問題
点を生じている。1)オイルリングは自由状態では真円
ではなく、合口15を閉じた状態、すなわちシリンダ内に
装着された状態で初めて真円となるように設計されてい
る。このため、断面が非対称なリングの合口を閉じる
と、リング表面が平面を保ったままで変形せずに面外方
向の変形、すなわち波打ち、あるいはねじれが発生する
(以下この現象を「面座屈」という)。このためピスト
ン6のリング溝61との間で上下方向に局部的な隙間が発
生し、図6におけるサイドクリアランスfと同様、オイ
ルの通り道となってオイル消費が増大する。2)上方リ
ング2、下方リング3は同じ部品ではあるが向きが逆に
なるので、組み込みの際に注意が必要である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの諸
問題を解消し、軽量でオイル掻き性能にすぐれ、かつ耐
久性のあるオイルリングを実現することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、内外周面ともに中高で、かつ上下対称の断面形状を
有する上方リングおよび同じく内外周面ともに中高で、
かつ上下対称の断面形状を有する下方リングの内側に、
前記上方リング、下方リングの内周面に接するコイルエ
キスパンダを配置してなるエキスパンダ付きオイルリン
グである。
【0012】請求項2に記載の本発明は、上方リング、
下方リングが同一品である請求項1に記載のエキスパン
ダ付きオイルリングである。請求項3に記載の本発明
は、上方リング、下方リングが寸法または形状の異なる
ものである請求項1に記載のエキスパンダ付きオイルリ
ングである。
【0013】
【作 用】本発明におけるオイルリングは、上方リング
と下方リングおよびコイルエキスパンダの3点で構成さ
れ、上方リングと下方リングはウエブによって固定され
ていないからシリンダ内壁に対する追随性がよく、ま
た、サイドクリアランスの問題がない。さらに、上方リ
ングと下方リングはいずれも断面が上下対称であるか
ら、使用状態における面座屈の発生がなく、上方リング
と下方リングを同一部品とした場合は組み立て作業も容
易である。
【0014】
【実施例】
実施例1 本発明の第1の実施例を図1により説明する。図1はオ
イルリングの使用状態における要部断面図で、これまで
と同じ部分については同一符号を使用している。
【0015】このオイルリングは、内外周面ともに中高
の断面形状を有する鋼製の上方リング2と下方リング3
とが上下に配置され、この上方リング2と下方リング3
の中間にコイルエキスパンダ4を挟んで構成される。上
方リング2と下方リング3の断面形状をさらに詳しく説
明すると、まず内周面は上下対称で、中高の2つの直線
(面としては円錐面)により構成され、摺動部である外
周面は同じく上下中央部分が突出した凸状となってお
り、突出部分の外縁は極度にシャープになって激しい摩
耗を起こさない程度の幅を有し、全体としては余肉のな
い縮んだ形状となっている。
【0016】したがって、上方リング2と下方リング3
はコイルエキスパンダ4によって外方、すなわちシリン
ダ7の内壁71に押しつけられると同時に、内周面が中高
の傾斜面であることによって上下方向にも押しつけられ
るから、ピストン6のリング溝61との間のサイドクリア
ランスが解消してリング溝61上下面のシールが良好とな
り、これによりオイル消費量を節減することができる。
【0017】また、斜面21、31の内面形状を円錐面でな
く、コイルエキスパンダ4の外形に合わせて多少凹面状
とすると、接触面積が増加して摩耗が抑制できる。さら
に、上方リング2と下方リング3は別個のリングである
から、それぞれ独立に動き、シリンダ内壁に対する追随
性がよい。また、油孔を設ける必要もないので、詰まり
などの問題が生じることもない。
【0018】この実施例では、上方リング2と下方リン
グ3は同形で、かつ断面は上下方向に対称である。した
がって座屈の問題はなく、同一部品を2枚使用するから
量産効果があるばかりでなく、上下の向きを考慮せずに
組み込むことができるので作業が容易で、組み立てミス
も発生しないという利点がある。なお、オイルリング本
体は、鋼製に限定されるものではなく、鋳鉄やそれ以外
の金属、あるいは耐熱性合成樹脂等でで製造してもよ
い。
【0019】実施例2 本発明の第2の実施例を図2に示す。この図も図1と同
様、オイルリングの使用状態における要部断面図であ
る。第1の実施例と基本的な構成は同一であり、上方リ
ング2と下方リング3を上下方向に削って厚みを減じた
点のみが相違するが、その分だけ軽量化が図られてい
る。
【0020】実施例3 本発明の第3の実施例を図3に示す。この図も図1と同
様、オイルリングの使用状態を示す要部断面図である。
第1の実施例と基本的な構成は同一であるが、コイルエ
キスパンダ4に接触する側の円錐面の傾斜を変え、上方
リング2と下方リング3を異なる大きさとし、シール性
能を改善している。この例では下方リング3に大寸法の
ものを使用しているが、上下いずれに大断面のものを使
用するかは、エンジンによって異なるので一律には決定
できない。
【0021】
【発明の効果】本発明のオイルリングは3点構成であ
り、かつ上方リングと下方リングは上下対称断面である
からピストンのリング溝に装着したときにリング溝上下
面に隙間がなく、また上方リングと下方リングは分離し
ているため独立に運動できるからオイル掻き性能がよ
く、スリムな断面のため軽量であり、かつ摩耗も少ない
ので寿命が長い等の特徴を有し、オイルの消費量が節減
されるとともにエンジンの軽量化が達成されるなどのす
ぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のオイルリングの使用状
態を示す部分断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例のオイルリングの使用状
態を示す部分断面図である。
【図3】本発明の第3の実施例のオイルリングの使用状
態を示す部分断面図である。
【図4】従来一般的なオイルリングの例を示す斜視図で
ある。
【図5】従来一般的なオイルリングの例を示す部分斜視
図である。
【図6】従来一般的なオイルリングの使用状態を示す部
分断面図である。
【図7】この従来例のオイルリングの使用状態を示す部
分断面図である。
【符号の説明】
1 オイルリング本体 2 上方リング 3 下方リング 4 コイルエキスパンダ 6 ピストン 7 シリンダ 11 上方シール部 12 下方シール部 13 連結部 14 油孔 15 合口 21 斜面 31 斜面 61 リング溝 71 内壁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内外周面ともに中高で、かつ上下対称の
    断面形状を有する上方リング(2) および同じく内外周
    面ともに中高で、かつ上下対称の断面形状を有する下方
    リング(3)の内側に、前記上方リング(2)、下方リ
    ング(3)の内周面に接するコイルエキスパンダ(4)
    を配置してなるエキスパンダ付きオイルリング。
  2. 【請求項2】 上方リング(2)、下方リング(3)が
    同一品である請求項1に記載のエキスパンダ付きオイル
    リング。
  3. 【請求項3】 上方リング(2)、下方リング(3)が
    寸法または形状の異なるものである請求項1に記載のエ
    キスパンダ付きオイルリング。
JP6810995A 1995-03-27 1995-03-27 エキスパンダ付きオイルリング Pending JPH08261325A (ja)

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