(57)【要約】  本発明は、内燃機関のピストンのためのオイルリング（１０）に関する。このオイルリングでは従来技術に対して改良された、接線力による改善された形状適合特性が提供され、これにより、エンジン作動時にリングがわずかな摩擦、しかもわずかなオイル消費を保証することが望ましい。シリンダ壁に当接する閉じられた支持面（１３）並びに互いに平行なリングフランク（１１ａ，１１ｃ）を有する本発明によるオイルリングにおいて、これらのリングフランクの間で、リング背（１２）の中央に、周にわたって延びる、渦巻きばね（Ｍ）を収容するための半径方向の切欠き（１２ａ）が配置されており、この場合に周縁部にリングフランクが、リング背に向かって波状に成形された端面（１２ｂ、１２ｃ）を有しているものにおいて、このことは上側及び下側のリングフランク（１１ａ，１１ｃ）の波状の端面（１２ｂ、１２ｃ）が互いに位相をずらされて配置されていることにより達成される。
2007510081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のピストンのためのオイルリング（１０）であって、該オイルリング（１０）に、シリンダ壁に接触する閉じられた支持面（１３）並びに互いに平行に延びる上側及び下側のリングフランク（１１ａ，１１ｃ）が設けられており、該リングフランク（１１ａ，１１ｃ）の間に、リング背（１２）の中央に、周にわたって延びる、らせん状のばね（Ｍ）を収容するための半径方向の切欠き（１２ａ）が配置されており、周縁部に、リングフランク（１１ａ，１１ｃ）が、リング背（１２）に向かって波状に成形された端面（１２ｂ，１２ｃ）を有している形式のものにおいて、
上側及び下側のリングフランクの波状の端面（１２ｂ，１２ｃ）が、互いに位相をずらされて配置されていることを特徴とする、内燃機関のピストンのためのオイルリング（１０）。
【請求項２】
位相ずれが、１７０°〜１９０°まで、有利には１８０°である、請求項１記載の、内燃機関のピストンのためのオイルリング。
【請求項３】
端面（１２ｂ，１２ｃ）の波形状が、正弦関数に従っている、請求項１記載の、内燃機関のピストンのためのオイルリング。
【請求項４】
上側及び下側のリングフランク（１１ａ，１１ｃ）の端面（１２ｂ，１２ｃ）が、周縁部に波数２０〜５０までを有している、請求項１記載の、内燃機関のピストンのためのオイルリング。
【請求項５】
前記上側及び下側のリングフランクの端面（１２ｂ，１２ｃ）の波数が等しい、請求項４記載の、内燃機関のピストンのためのオイルリング。
【請求項６】
上側及び下側のリングフランクの端面（１２ｂ，１２ｃ）が、らせん状のばね（Ｍ）の少なくとも半分の直径に対応した波振幅を有している、請求項１記載の内燃機関のピストンのためのオイルリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のピストンのためのオイルリングであって、シリンダ壁に接触する閉じられた支持面並びに互いに平行なリングフランクが設けられており、これらのリングフランクの間には、リング背の中央に、周にわたって延びる、渦巻きばねを収容するための半径方向の切欠きが配置されており、この場合に、周縁部にリングフランクがリング背に向かって波状に成形された端面を有している形式のものに関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９８０８４８３号明細書につき、内燃機関のためのオイルリングが公知である。このオイルリングでは、柔軟性を改善するために周にわたって分配されてスリットが配置されており、これらのスリットは、リング横断面全体を介して軸線方向の延びており、オイル流出開口を形成している。薄板から成形されたオイルリングでは、リング内に設けられたスリットに基づいたガーランド形成（Girlandenbildung）の危険性が欠点である。
【０００３】
オイルリングの別の構成が、ドイツ連邦共和国特許第１００４１８０３号明細書につき公知である。このオイルリングでは、リング柔軟性を高めるために、リングの形状適合特性（formfuellungsvermoegen）が変更される。この形状適合特性のために重要なパラメータは接線力のほかに半径方向の面慣性モーメントであり、この面慣性モーメントは、公知のように半径方向の壁厚さの３乗に比例しているので、前記ドイツ連邦共和国特許第１００４１８０３号明細書では、周にわたって分配されて半径方向の壁厚さを減じるキノコ状の切欠きが設けられており、これらの切欠きは、もっぱらリング内側から外側の周面の方向に半径方向に延びている。この構成では、切欠きの複雑な形状付与及びこれらの切欠きの手間のかかる作製が欠点である。
【０００４】
上位概念部に記載のオイルリングが国際公開第０２／０９７３１０号パンフレットに記載されている。このオイルリングには、シリンダ壁に接触する閉じられたリング支持面並びに互いに平行に延びる上側及び下側のリングフランクが設けられている。
【０００５】
これらのリングフランクの間には、リング背の中央に、周にわたって延びる、らせん状のばねを収容するための半径方向の切欠きが配置されており、この場合に、周縁部に、リングフランクはリング背に向かって波状に成形された端面を有している。この構成では、形状適合特性の減衰が上側及び下側のリングフランクの波状の端面を形成することにより得られ、これらの波状の端面は互いに合同に構成されている。すなわち、上側の端面に波山が配置されている箇所では、下側の端面にも波山が配置されており、この場合にもちろんこの配置は波谷についてもいえる。
【０００６】
しかしながら、実際にはオイルリングは周にわたって一様に支持していない、すなわち、波谷が位置している箇所では、リングは支持しているが、波山が位置している箇所ではオイルリングの支持面はシリンダ壁との接触を有していないか、又は弱い接触しか有していないことが示された。このことは、最終的に内燃機関作動時の高められたオイル消費をもたらす。オイルリングの接線力を高めることは一様な支持をもたらすであろうが、しかしながら、摩擦値の不都合な上昇が結果として生じるであろう。
【０００７】
本発明の課題は、前記接線力により、内燃機関のためのオイルリングの、従来技術に対して改善された形状適合特性を提供し、これにより、リングがわずかな摩擦値を保証するが、しかしながら、エンジン作動時のわずかなオイル消費をも保証するようにすることである。
【０００８】
本発明によれば、この課題は請求項１の特徴部により解決される。特に驚くべきことには、上側及び下側のリングフランクの互いに位相をずらされた波状の端面の意図的な配置により、シリンダ壁に対してオイルリングの支持面の周にわたって一様な支持が得られることが示された。付加的にオイル消費を減じることができる。なぜならば、シリンダ壁により掻き出されたオイルは端面の波形が合同の場合のように、貫流通路として作用する波谷を介して容易に燃焼室の方向へ流れることができずに、上側及び下側のリングフランクの端面の位相ずれに基づいたラビリンスによりこのことがほとんど阻止されるからである。
【０００９】
本発明の有利な構成が従属請求項の対象である。
【００１０】
次に本発明の実施の形態を図面につきさらに詳しく説明する。
【００１１】
図２によれば符号１０により示した一体的なオイルリングが支持面１３を有しており、この支持面１３には、それぞれ軸線方向のリング方向に傾斜したリング側方フランク１１ｂが接続しており、これらのリング側方フランク１１ｂは、互いに平行に整列されたリングフランク、上側のリングフランク１１ａ及び下側のリングフランク１１ｃへ移行する。図３から判るように、リング背１２内には、オイルリングの周にわたって延びる、らせん状のばねＭを収容するための半径方向の切欠き１２ａが設けられている。図３によれば、前記オイルリング１０は、閉じられた支持面１３がシリンダＣのシリンダ壁に接触しているように、ピストンＰのリング溝１４内に配置されている。
【００１２】
図１によれば、前記上側及び下側のリングフランク１１ａ及び１１ｃはリング背１２の方に端面１２ｂ及び１２ｃを有しており、これらの端面１２ｂ及び１２ｃは波状に形成されており、オイルリングの周全体にわたって延びている。本発明によれば、上側及び下側のリングフランク１１ａ，１１ｃの波状の端面１２ｂ及び１２ｃは互いに位相をずらして配置されており、図１によれば軸線方向で見て、上側のリングフランク１１ａの波山の頂点が、下側のリングフランク１１ｃの波谷の頂点と重なる、すなわち、有利には１８０°の位相ずれが得られる。有利には、正弦関数の端面１２ｂ及び１２ｃの波状の構成が得られるが、しかしながら、互いに整列された、１８０°だけ方向転換した半円形又は端部に丸みをつけられたＶ字形の構成が同様に可能であり、これにより、符号１５及び１６として示した上側及び下側のオイル通路が対応して成形されている。既に述べたように、これにより、シリンダ壁から掻き出されたオイルがラビリンス状のオイル案内に基づき、燃焼室の方向へ流れ戻ることができないという利点が生じる。
【００１３】
さらに、１７０°〜１９０°までの間の値の位相ずれによっても、シリンダ壁に沿ったオイルリング１０の支持面１３の極めて良好な支持が保証されており、この場合に上側及び下側のリングフランクの波数は有利には等しいことが望ましいが、しかしながらこのことは本発明を限定するものではない。オイルリング１０の周に関連して２０〜５０までの間の波数が、支持特性に関して良好な結果を示す。
【００１４】
上側及び下側のリングフランク１１ａ，１１ｃの端面１２ｂ及び１２ｃが、本発明によれば、らせん状のばねＭの少なくとも半分の直径に相当する波振幅を有している。これにより、オイルリングの、不都合な摩擦値を超過しない所定の接線力が得られることが達成される。本構成では、らせん状のばねＭが、周にわたって延びる半径方向の切欠き１２ａの底部、すなわち、頂点に中断なしに接触している。
【００１５】
オイルリングの作製は、粉末冶金プロセス、例えばプレス及び焼結によって行うことができ、これらのプロセスにより、端面１２ｂ及び１２ｃの形状付与が簡単に、後加工なしに実施可能である。しかしながら、同様に鋼薄板によるオイルリングの作製も可能である。また本発明による構成は、例えば冒頭に挙げた国際公開第０２／０９７３１０号明細書の図４，図５及び図６に示されているようなオイルリングには限定されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるオイルリングの平面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線に沿ったオイルリングの断面図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿ったオイルリングの平面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  オイルリング、  １１ａ  上側のリングフランク、  １１ｂ  リング側方フランク、  １１ｃ  下側のリングフランク、  １２  リング背、  １２ａ  半径方向の切欠き、  １２ｂ  上側のリングフランクの端面、  １２ｃ  下側のリングフランクの端面、  １３  支持面、  １４  リング溝、  １５  上側のオイル通路、  １６  下側のオイル通路、  Ｃ  シリンダ、  Ｍ  ばね、  Ｐ  ピストン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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