(57)【要約】  （幾つかの具体化例で）シリンダーの側壁中に形成され、その中でスクレーパーリングがフィットすることが許されるサイズを持つ環状包含溝の中に保持されているスクレーパーリングを含む、オイルおよびガスを対象とする改良されたシールアセンブリー。環状包含溝の深さが、ピストンとの組み立て中および運転中にアセンブリーが振動や熱変動にさらされても、スクレーパーに膨張を許すに十分な大きさである。オイルや燃焼ガスのために代替移動通路が形成されるのを阻止するため、内向きの力をスクレーパーリングに負荷し、それを、可動ピストンスカート側壁ならびに溝の少なくとも１つの壁と接触した状態を保つため、弾性エレメントが、環状包含溝の中にあるスクレーパーリングを取り囲む。【選択図】図２
2013513769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復ピストンを規定の往復移動通路の中に共通軸に沿って保持するためのシリンダー、但し、前述のシリンダーの円筒面と前述のピストンの円筒側壁の間に小さなギャップが存在することを条件とする；第１および第２平側面およびアーチ形ブレードを前述のピストンと前述のシリンダーの間に持ち、少なくとも１個のスクレーパーリングの下に現れる潤滑オイルが、前述のシリンダーと前述のピストン側壁の間にあるギャップおよび前述の少なくとも１個のスクレーパーの上にある燃焼室に入るのを防ぎ、且つ、前述の少なくとも１個のスクレーパーリングの上に現れる燃焼ガスが、前述のシリンダー面と前述のピストンの側壁の間のギャップに入り、前述の少なくとも１個のスクレーパーリングの下に現れる潤滑油と混じるのを防止するため、前述のギャップの中に延びる前述のアーチ形ブレードと位置を合わせた少なくとも１個のスクレーパーリング；但し、前述の少なくとも１個のスクレーパーリングは、上部側壁と下部側壁を持つ前述の円筒面の１つの中に形成させたリング包含溝の１つを使って取り付けられ、前述の円筒面の他との接触部に押し込むため、径方向に圧縮され；少なくとも１個の弾性メンバーを取り付けて、潤滑油や燃焼ガスが前述の少なくとも１個のスクレーパーの周囲に移動するのを防止する特徴を有する、オイルとガスを対象として内燃エンジン中で使用するシールアセンブリー。
【請求項２】
前述のリング包含溝を前述のシリンダーの中に形成し、前述のアセンブリーには、前述の弾性メンバーを取り付けて、前述の少なくとも１個のスクレーパーリングの前述の側面の少なくとも１つが前述の溝の少なくとも１つの側壁に対して圧縮力を負荷させ、これによって、潤滑油または燃焼ガスが前述の少なくとも１個のスクレーパーリングの周囲に移動するのを阻止する特別機能を持たせることを特徴とする、請求項１に記載のオイルおよびガスを対象とするシールアセンブリー。
【請求項３】
当該リング包含溝の反対側にある第２面側壁に、少なくとも１つのスクレーパーリングの第２面側壁を押しつけながら、前述の弾性メンバーを少なくとも１つのスクレーパーリングと前述のリング包含溝の反対側の第１側壁の間にあるスペースを常に占有するように、前述の環状溝の中にはめ込むＯ−リングにすることによって、前述のアセンブリーを更に他と区別可能にしたことを特徴とする、請求項２に記載のオイルとガスを対象としたシールアセンブリー。
【請求項４】
前述のリング包含溝を前述のシリンダーの中に形成し、前述の少なくとも１つのスクレーパーリングを、ピストンが自身のＴＤＣに向けて動いている間に、前述のピストンの壁面から潤滑油を除去し、更に、ピストンが自身のＢＤＣに向けて動いている間に燃焼ガスが、前述の小型ギャップを経由して移動するのを阻止するため、上部ブレードと下部ブレードを含むシングルリングとし；更に、潤滑油や燃焼ガスをシールし、当該油やガスの当該スクレーパーリングの周辺への移動を阻止するため、前述の弾性メンバーを前述のスクレーパーリングの周辺に取り付けて、前述のスクレーパーブレードを前述のピストンの壁面と対峙する位置に保持し、当該弾性メンバーに前述のスクレーパーリングの外面と前述のリング包含溝の少なくとも１つの壁の両方と接触するスムースで、フレキシブルな外面を持たせることによって、当該アセンブリーを更に他と区別可能にしたことを特徴とする、請求項１に記載のオイルとガスを対象とするシールアセンブリー。
【請求項５】
前述のリング包含溝を前述のシリンダーの中に形成し、前述のアセンブリーの前述のリング包含溝の中に上部と下部スクレーパーリングを含ませ、各スクレーパーには、前述のスクレーパーリングの下に現れる潤滑油が前述のシリンダーと上部スクレーパーリング上の当該ピストンの側壁の間のギャップに入るのを阻止し、更に前述のスクレーパーリングの上に現れる燃焼ガスが前述のシリンダーと下部スクレーパーリング上の当該ピストンの側壁の間のギャップに入るのを阻止する部位に、上部面側面と下部面側面および環状ブレードを持たせ、更に、前述のリング包含溝の上部側壁に、前述の上部スクレーパーリングの前述の上面を押しつけ、更に前述のリング包含溝の下部側壁に、前述の下部スクレーパーリングの前述の下面を押しつけて、潤滑油や燃焼ガスが前述の少なくとも１つのスクレーパーリングの周辺に移動するのを阻止するため、前述の弾性メンバーによってかみ合わされる外面を持たせることによって、アセンブリーを更に他と区別可能にしたことを特徴とする、請求項１に記載のオイルとガスを対象とするシールアセンブリー。
【請求項６】
潤滑油や燃焼ガスをシールして、当該油とガスが前述のスクレーパーリングの周辺に移動するのを阻止するため、前述のスクレーパーリングの周りに弾性メンバーを配置し、当該弾性メンバーには、前述の上部スクレーパーリングおよび下部スクレーパーリングと前述のリング包含溝の少なくとも１つの壁の両方と接触するスムースでフレキブルな外面を持たせることによって、更に他と区別可能にすることを特徴とする、請求項５に記載のオイルおよびガスを対象とするシールアセンブリー。
【請求項７】
潤滑油や燃焼ガスをシールし、当該油やガスが前述のスクレーパーリングの周囲に移動するのを阻止するため、前述の弾性メンバーを前述のリング包含溝の前述の後壁と接触させることによって、アセンブリーを更に他と区別可能にすることを特徴とする、請求項６に記載のオイルとガスを対象とするシールアセンブリー。
【請求項８】
前述のリング包含溝を前述のシリンダーの中に形成し、前述のアセンブリーのセンターリングによって隔離された前述のリング包含溝の中に、上部スクレーパーリングと下部スクレーパーリングを含め；各スクレーパーを自身の弾性メンバーによってかみ合わせ、前述のスクレーパーリングの下に現れる潤滑油が、前述のシリンダーと前述の上部スクレーパーの上にある前述のピストンの側壁の間にあるギャップに入るのを阻止し、更に、クレーパーリングの上に現れる燃焼ガスが前述のシリンダーと下部スクレーパーリングの下の当該ピストンの側壁の間にあるギャップに入るのを阻止するため、それに、ピストンの側壁と接触する部位に上部面側面と下部面側面並びに環状ブレードを持たせ；前述のセンターリングには、前述のリング包含溝の当該後壁と適合、接触し且つ当該壁に沿ってスライドする外面を持たせ、オイルとガスが前述の後壁に沿って移動するのが阻止されるように偏向させ；前述のセンターリングには、前述の上部スクレーパーリングの前述の下部面とかみ合う接触用上部平側面を含め；当該センターリングには、潤滑油や燃焼ガスが前述のリングの周囲に移動するのを阻止するため、前述の下部スクレーパーリングの当該上部表面とかみ合う接触用下部平側面を含めることによって、当該アセンブリーを更に他の区別可能とすることを特徴とする請求項１に記載の、オイルおよびガスを対象とするシールアセンブリー。
【請求項９】
前述の弾性メンバーを取り付けて、前述の少なくとも１つのスクレーパーの少なくとも１つの当該側面によって、前述のリング包含溝の少なくとも１つの側壁に圧縮力を負荷させ、潤滑油や燃焼ガスが前述の少なくとも１つのスクレーパーリングの周囲に移動するのを阻止するため、前述のリング包含溝の１つの壁と接触させ、追加シールを形成させることによって、更に他と区別可能にすることを特徴とする、請求項１に記載のオイルとガスを対象とするシールアセンブリー。
【請求項１０】
前述のリング包含溝が前述のピストンの中に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のオイルとガスを対象とするシールアセンブリー。
【請求項１１】
前述の弾性メンバーを取り付けて、前述の少なくとも１つのスクレーパーリングの当該側面の少なくとも１つに、前述のリング包含溝の少なくとも１つの側壁に対して圧縮力を負荷させて、潤滑油や燃焼ガスが、少なくとも１ツノスクレーパーリングの周囲に移動するのを阻止することによって、アセンブリーを更に他と区別可能にすることを特徴とする、請求項１に記載のオイルおよびガスを対象とするシールアセンブリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本書に述べた具体化例は、ピストンの周囲にランニング面を持つシリンダーの中に少なくとも１個の往復ピストンを持つ内燃機関の分野に関する。当該具体化例は、ピストンとランニング面の間にオイルとガスをシールするアセンブリーを提供するエリアにより直接に関連している。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃エンジンの多くは、エンジンのストロークサイクル中にその上をピストンリングが移動するシリンダー壁もしくはピストンライナーに潤滑油が噴射によって提供されるよう設定されている。
【０００３】
本書に参考用に引用し、私の合衆国特許第６，１７０，４４３の中に述べた、対向シリンダーと対向ピストンを持ち、シングルクランクシャフトが装備されている内燃機関（ＯＰＯＣエンジン）のような幾つかの２サイクルエンジンでは、シリンダーライナーの表面に濡らす効果を付与するため、潤滑用クランクケースオイルをピストンリングの下にあるシリンダーエリアに振りかけるか、噴射する。このような潤滑システムの場合、ピストンリングは、湿ったライナーの表面を通過するとき、潤滑油を拾い上げ、当該潤滑油はピストンが下死点（ＢＤＣ）から上死点（ＴＤＣ）に向かって移動するとき前方に運ばれる。ストロークごとに、小量のオイルがシリンダーの排気ポートと吸気ポートを超えて運ばれる。複数のリングを使うと、容認できるガスシーリングが達成され、これによって、圧縮度の高い排気ガスが、ピストンとシリンダーの間にあるギャップに沿って移動するのが阻止される。
【０００４】
ライナーが湿り過ぎると、ピストンリングが多すぎる量のオイルを掃気口および燃焼室中に運び込むので、２サイクルのエンジンに適用する潤滑システムを改良する必要がある。これは、炭化水素（ＨＣ）の放出をもたらす恐れのある排気ポートを通してオイルの損失をもたらす。オイルの動きが吸気ポートを通過すると、若干のオイルを燃焼室に運ぶアクションも引き起こされ、これによって、燃焼プロセスが変更される恐れがある。逆に、ピストンリングに送られるオイルの量が不十分だと、過度な摩耗が起こる恐れがある。
【０００５】
エンジン中の上部リングの数を減らして、オイルの燃焼室の中への移動を阻止しながら、その移動を通して、ピストンの上端部に近い部分に効率的なオイル潤滑を可能にすることも望ましい。ガスが燃焼室からオイル・サンプに漏れるのを阻止しながら、エンジン中の上部リングの数を減らすことが更に望まれる。このような改良の具体化例が、参考特許として本文書に引用した合衆国特許第７，７３５，８３４号に述べられている。そこでは、ガス・タイトとオイル・タイトの両方を保証するため、非移動性オイル／ガスシールアセンブリーが排気／吸気ポートの直下にあるシリンダー壁の中に取り付けられている。シールアセンブリーは、ピストンがシリンダーの中で移動している間、ピストンの側壁と絶えることなく接触を保ち、ここには、ピストンの側壁に対してシール圧を維持する為、圧縮用スプリングが利用されている。
【０００６】
図１には、従来技術に基づくもう１つの静止型シールが開示されている。この図には、１個のリング１２０がシリンダーライナーの壁１０１中のリング包含溝の中に取り付けられていることが示されている。往復ピストン１１０には、水平な軸にそって往復運動をするため、側壁面が付いていることも示されている。
【０００７】
図１（並びに図のすべて）中で参照する目的で、オイル  スクレーパー  リング１２０の左側の部分を下部とし、当該リングの右側の部分を上部とする。これらの用語は、燃焼室に向かうシリンダー中の部分は上部であると考えられる内燃機関に関してなされたリファレンスに対応し、燃焼室に関係し且つオイル・サンプに向かうこれらの部分は低部である。従って、ａｂｏｖｅあるいはｂｅｌｏｗを伴う場所が引用された場合、これらは、同じ方向概念中の相対位置条件であると理解される。
【０００８】
潤滑油のドレーン通路をシリンダー１０１の中に取り付けて、シールアセンブリーの下にあるシリンダーの側壁１０６の低部から潤滑油を抜き取ることを可能にする。ピストン１１０の側壁面とシリンダー１０１の側壁面１０６の間に小さなギャップが存在しているので、スクレーパーリング１２０はピストンの側壁１１１と接触した状態で内向きに延びるスクレーパーブレード１１２と１２４を含む。当該スクレーパーブレード１２２と１２４は、等しい直径の平行リングの中に形成されている。ブレードの表面１２２は、ガスＧ（矢印参照）が燃焼直後に燃焼室から加圧状態でギャップの中に現れるシリンダーの燃焼室の部分に最も近いので、「ｕｐｐｅｒ」ブレードである。ガスＧがギャップを通ってシリンダーの低部中に移動するのを阻止するため、円形の上部ブレードの表面１２２は（示されていない）拡大シーム部を除き、切れ目がない。ブレードの円形下部表面１２４は、スクレープロセスを通して蓄積されたオイルがシールの下に放出されるのを許すオープンギャップ１２５であるため、不連続な弓形である。スクレーパー１２０に絶え間なく圧力を提供し、スクレーパーブレードの表面１２２および１２４をピストンの側壁１１１と接触状態に保つため、スクレーパーリング１２０にはその外周上に、成形されたシングルグルーブ１２６が含まれ、テンションスプリング１３０は溝１２６の中に位置している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
リングが、１０２中での動きに対して或る程度のフィレキシビリティーを持つことを許すため、スクレーパーリング１２０の幅とリング包含溝１０２の幅の間に小さなトレランスを持たせる必要がある。振動と熱膨張はリング１２０が溝１０２の中で動くことを可能にするニーズをもたらす。当該ニーズや必要性を満たすことを怠ると、リングと往復ピストンの間にエンジンに過度な摩耗や初期故障をもたらす可能性が高い束縛や傷が起こる恐れがある。結果として、リングの側壁１２１／１２３と各溝の側壁１０４／１０５の間に小さなギャップを形成する。従来技術に基づくこのアセンブリーでは、ポジション１１０がそのＴＤＣポジションに向かって（図面では左から右に）動くとき、リング１２６は、溝１０２の中で、その側壁１２１が溝の壁１０４と密着する右方向にラッグされる。しかし、これによって、側壁１２３と溝壁１０５の間の小さなギャップも開かれる。しかし代わりに、オイルがスプリング１３０を過ぎて、溝の中に移動し、溝の中で空洞を集めるオープンスペースが提供される。ピストンがそのＢＤＣの位置に向けて（右から左に）戻るとき、リング１２０は左にわずか動いて、側壁１２１と溝壁１０４の間に小さなギャップが形成される。この現象が起こると、燃焼ガスは溝１０２の中に移動して、ここに既に捕獲されているオイルと混じることができるようになる。この往復アクションによって、溝１０２中のオイルとガスは両方向に移動する傾向があり、各方向に有害な潜在的汚染が引き起こされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
技術的解決は、ランニング面にシールリングが拘束されるのを防ぎながら、シールリングをピストンあるいはシリンダーのランニング面に押しつけた状態を保つと共にリング包含溝の側面により、オイルとガスのリング包含溝中への移動を十分に減らすことに依存する。
【発明の効果】
【００１１】
オイルとガスのリング包含溝中への移動を削減すると、結果として、オイルの燃焼室中への移動やガスの潤滑油中への移動も削減される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来技術に基づくエアー／ガス／オイルシールリングの断面図である。
【図２】本発明の具体化要件を満たす第１エアー／ガス／オイルシールリングの断面図である。
【図３】本発明の具体化要件を満たす第２エアー／ガス／オイルシールリングの断面図である。
【図４】本発明の具体化要件を満たす第３エアー／ガス／オイルシールリングの断面図である。
【図５】本発明の具体化要件を満たす第４エアー／ガス／オイルシールリングの断面図である。
【図６】本発明の具体化要件を満たす第５エアー／ガス／オイルシールリングの断面図である。
【図７Ａ】本発明の具体化要件を満たし、シーリングを異なった３つのステージ実行する第６エアー／ガス／オイルシールリングの断面図である。
【図７Ｂ】本発明の具体化要件を満たし、シーリングを異なった３つのステージ実行する第６エアー／ガス／オイルシールリングの断面図である。
【図８】図５中のビューライン８−８に沿ったエアー／ガス／オイルリングの半分を示す平面図である。
【図９】ピストンの側壁の中に取り付けるようセットされたエアー／ガス／オイルシールリングの半分を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
開示された具体化例は幾つかのタイプの内燃機関に適用することができるが、これらは上に引用した私の特許に開示されているような２サイクルのＯＰＯＣエンジンに取り付けが可能であることが本書の中で実証される。シリンダーとピストンは、ピストンの水平面に沿った往復運動を表すようなものとして例証されている。
【００１４】
図２は、リング包含溝１０２の中に位置するリングアセンブリーを利用した第１具体化例２を示す。この具体化の要件を満たすスクレーパーリング２２０には、連続した環状の上部スクイレーパーブレード２２２と連続していない下部スクレーパーブレード２２４が含まれている。環状圧縮スプリングエレメント２３０は、スクレーパーリング２２０の外側にある環状溝２２３の中に安置されて、ピストン１１０のランニング面と対峙している上部スクレーパーと下部スクレーパーブレードのスクレーパーリングに圧縮力を提供する。スクレーパーリング２２０の下部側壁２２３の中に生成された環状溝２２７の中に取り付けたエラストマーＯリングは、ピストンがＴＤＣに向かって動いている間に、潤滑油が、リング包含溝１０２中に移動するスクレーパーリング２２０の下に位置する下部から移動する程度を低める溝の側壁に対して、追加シーリングを提供する。Ｏ−リングはエラストマー材料を使って形成されているので、包含溝１０２によって生成された空洞の中を動けるフレキシビリティーを保持している。しかし、Ｏリングは、エンジンの運転中にピストンがそのＢＤＣポジションに向かって動くとき、ギャップがスクレーパーリング２２０の上側上にある側壁２２１とグルーブの側壁の間に開かれるのを阻止する。結果として、スクレーパーリング２２０の下から発生する潤滑油とスクレーパーリング２２０の上から発生する燃焼ガスの両方が包含溝１０２に入るのが顕著に制限される。図１に関して上に述べたような、スクレーパーリング２２０の周囲にある前の移動通路は、Ｏリング２２８の効果によって常時ブロックされる。その効果は、包含溝１０２の側壁１０８に沿ったポテンシャルギャップ１０８と１０４を両方共閉じ、リングアセンブリー２００の上と下に現れる潤滑油と燃焼ガスの移動を本質的に少なくすることである。
【００１５】
図３は、リング包含溝１０２の中に位置するリングアセンブリー３００を利用した第２具体化例を示す。この具体化の要件を満たすスクレーパーリング３２０には、連続した環状の上部スクイレーパーブレード３２２と連続していない下部スクレーパーブレード３２４が含まれている。環状圧縮スプリングエレメント３３０は、スクレーパーリング３２０の外側にある環状溝３２１の中に安置されて、ピストン１１０のランニング面と対峙している上部スクレーパーと下部スクレーパーブレードのスクレーパーリングに圧縮力を提供する。スクレーパーリング３２０の下部側壁２２３の中に生成された環状溝３２６の中に取り付けたエラストマーＯリングは、ピストンがＢＤＣに向かって動いている間に、潤滑油が、リング包含溝１０２中に移動するスクレーパーリング３２０の下に位置する下部から移動する程度を低める溝の側壁に対して、追加シーリングを提供する。Ｏリング３２８はエラストマー材料を使って形成されているので、スクレーパーリング３２０は、包含溝１０２によって生成された空洞の中を動けるフレキシビリティーを保持している。しかし、Ｏリングは、エンジンの運転中にピストンがそのＴＤＣポジションに向かって動くとき、ギャップがスクレーパーリング３２０とグルーブ側壁の下側上にある側壁３２３とグルーブの側壁１０５の間に開かれるのを阻止する。結果として、スクレーパーリング３２０の下から発生する潤滑油とスクレーパーリング３２０の上から発生する燃焼ガスの両方が包含溝１０２に入るのが顕著に制限される。図１に関して上に述べたような、スクレーパーリング３２０の周囲にあるかっての移動通路は、Ｏリング３２８の効果によって常時ブロックされる。その効果は、包含溝１０２の側壁１０８に沿ったポテンシャルギャップ１０８と１０４を両方共閉じ、リングアセンブリー３００の上と下に現れる潤滑油と燃焼ガスの移動を本質的に少なくすることである。
【００１６】
図４はリング包含溝１０２に位置するリングアセンブリーを利用した第３具体化例を表す。この具体化例の要件を満たすスクレーパーリング４２０には、連続した上部環状スクレーパーブレード４２２と連続していない下部環状スクレーパーリング４２４が含まれている。外側環状溝４２６がリング４２０の外周上に形成し、エラストマータイプのトロイダル中空リングスプリング４３０を溝４２６の中に位置させて、スクレーパーブレードをランニング面１１１と接触した状態に保つための圧縮力を提供させる。エラストマーのリングスプリング４３０には、スクレーパーリング４２０の環状溝４２６と包含溝１０２の後部壁１０３の両方と接触するスムースでフレキシブルな外面が付いている。エラストマータイプの中空リングスプリング４３０の表面は、溝の表面４２６と後壁１０３の間に自ら圧縮されるとき、溝の表面４２６とのシールおよびリング包含溝１０２の後壁とのシールを形成する。この状況で、ピストンがそのＴＤＣポジションに向かって動き、少量の潤滑油がギャップに入る恐れがある時、下部側面４２３と溝の下部壁の間にギャップが生成されるが、エラストマーリング４３０を介してオイルやガスが移動することは本質的に許されない。同じように、ピストンがそのＢＤＣポジションに向かって動き、少量の潤滑油がギャップに入る恐れがある時、下部側面４２１と溝の下部壁１０４の間にギャップが生成されるが、エラストマーリング４３０を介してオイルやガスが移動することは殆ど許されない。
【００１７】
図５はリング包含溝１０２の中に位置するリングアセンブリー５００を利用した第４具体化例を表す。これは図４に開示した第３具体化例と同じように見えるが、これには、強化されたシーリングを提供する特徴が追加されている。この具体化例中には、上部リング５２０と下部リング５４０からなる２つのスクレーパーリングが現れる。上部リング５２０は、連続する上部環状スクレーパーブレード５２２を含み、下部リング５４０は連続していない下部環状スクレーパーブレード５２４を含む。上部リング５２０には、対応する下部リング５４０の上部側壁５４１と反対側に鎮座する下部側壁５２３が含まれている。リング５２０の外面はカーブした環状面５２６を持ち、リング５４０の外面はカーブした環状面５４６を持っている。エラストマータイプのトロイド中空リングスプリング５３０を面５２６と面５４０の間の場所に取り付け、内側に向けて放射状に作用する圧縮力を発生させ、これによって、ピストン１１０の外側に位置するランニング側壁にスクレーパーの端部を押しつける。包含溝１０２の中に取り付けると、中空リングスプリングは、上部リング５２０の上部側壁５２１を上部溝の壁１０４に圧縮力で押しつけ、下部リング５４０の下部側壁５４３を溝の下部壁に圧縮力で押しつけるベクテルを有する外向きの圧力を発生する。第３具体化例の場合のように、この第４具体化例のエラストマータイプの中空リングスプリング５３０は、シリンダー溝の後壁１０３に圧縮される。この第４具体化例では、シリンダー溝１０２の中に５個のシールを生成して、オイルやガスがリングアセンブリーを介して移動するのを根本的に阻止させる。エラストマータイプの中空リング５３０（２シール）によって負荷された力によって、リングと近接する側壁のグルーブの間の溝のサイズが最小にされる。エラストマータイプの中空リング５３０はシーリングを３つの表面１０３、５２６および５４６（３シール）と接触させる。
【００１８】
図６は、リング包含溝１０２の中に位置するリングアセンブリー６００を利用した第５具体化例を示す。これは、２つのスレーパーリング６２０と６４０を利用した第４具体化例と同等であるが、トロイド中空リングスプリング６３０のサイズと厚みが異なっている。更に、スプリング６３０のために台座を提供するように、傾斜面６２６と６４６の向きが調整されている。ここでは、第４具体化例の場合のように、シリンダー溝１０２の中に５個のシールを形成させて、オイルやガスが、リングアセンブリーを介して移動するのを阻止する。
【００１９】
図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、リング包含溝１０２の中に位置するリングアセンブリー７００を異なった状態で利用した第６具体化例を図示したものである。図７Ａの中には、自身のＴＤＣポジションに向かって右に移動し、これによって、リング包含溝１０２の中でリングシールアセンブリー７００に対してドラッグ力を誘発するピストン１１０が図示されている。図７Ｂの中には、２個の最極点の間にあるリング包含溝１０２中の遷移ポジションにシールアセンブリーが開示されている。図７Ｃの中には、ピストン１１０が、自身のＢＤＣに向かって左に移動し、これによって、リング包含溝１０２の中でリングシールアセンブリー７００にドラッグ力を誘発させる様子が描かれている。
【００２０】
第６具体化例には、リング包含溝１０２の中に３つのリングが含まれている。上部スクレーパーリング７２０は、自身が所有するテンションスプリングエレメント７３１によって、ピストン１１０に対して圧縮状態に保たれる。下部スクレーパーリング７８０は、自身が所有するテンションスプリングエレメントによって、圧縮状態に保たれる。第３センターリング７５０は、上部リングと下部リングの間に位置し、自身を溝１０２の後方壁１０３と対峙する部位に保つように、スプリングにより外向きに力が負荷されるように形成されている。アセンブリーに関するピストン１１０のスライドアクションの効果は、溝１０２の側壁に対して、リングアセンブリーを押し付け、３つのリング７２０、７４０および７５０に、オイルおよび／またはガスの移動に対して強化されたシールを提供する複数の圧縮された面を提供することである。
【００２１】
図７Ａの中では、自身のＴＤＣポジションに向かって進むピストン１１０を使って、３つのアセンブリー７００をリング包含溝１０２の上部側壁１０４に押し付ける。力は、これらがピストン１１０の裾の側壁からオイルが除去するとき、スクレーパーブレード７２２／７４４とランニング面１１１に起こる摩擦によって発生する。上部リング７２０の上部側壁７２０は、上部側壁１０４の溝と接している。リング１５０の外面は常に圧縮により後方壁１０３と接触している。当該リングは、ピストン１１０の移動方向の変化に呼応して、その表面に沿ってスライドする。リングアセンブリー７００の側壁１０４の上にある溝に向かった動きは、下部リング７４０の下部側壁と下部側壁１０５の溝の間にわずかなギャップを生成する。しかし、リング７４０を介して、移動通路を起こすことは許されない。リング７４０の上部側壁７４１は、センターリング７５０の下部側壁７５６に対して圧縮状態に保たれ、センターリング７５０の上部側壁７５４は、上部リング７２０の下部側壁７２３に対して、圧縮状態に保たれる。結果として、上部リング７２０と下部リング７４０の間にある、潤滑オイルと燃焼ガスのためのポテンシャル通路は強制的に続けてブロックされる。
【００２２】
図７Ｂは、ピストン１１０が自身のＴＤＣあるいはＢＤＣポジションに到達したした後、方向を変更したとき、シールアセンブリー７００が、タイトに圧縮されたその設定を包含溝１０２の中にどのように保持するかを例証している。センターリング７８０は包含溝１０２の後方壁１０３に圧力を負荷し続け、上部リング７２０と下部リング７４０にはランニング面１１１の動きによって、センターリング７５０に対する圧縮状態が維持される。
【００２３】
図７Ｃの中では、自身のＢＤＣポジションに向かって進んでいるピストン１１０を使って、３つのリングアセンブリー７００はリング包含溝１０２の下部側壁１０５に押し付けられる。力は、スクレーパーブレードがピストン１１０の側壁の裾に沿ってドラッグされ、燃焼ガスがピストン１１０の側壁の裾に沿って移動するのを阻止するように作用するとき、スクレーパーブレード７２２／７４４とランニング面１１１の間に発生する摩擦に起因する。下部リング７４０の下部側壁は包含溝１０２の下部壁１０５と接している。リング７５０の外面７５２は常に、圧縮により後部壁１０３と接触した状態にあり、ピストン上のランニング面の移動方向の変化に呼応して、その表面に沿って滑走する。下部側壁１０５に隣接するリングアセンブリー７００のこの動きは勿論、上部リング７２０の上部側壁７２１と包含溝１０２の上部側壁１０４の間のわずかなギャップをそのまま残す。しかし、移動通路がリング７２０を介して、生成されることは根本的に許されない。下部リング７２０の上部側壁７４１は、センターリング７５０下部側壁７５６に対し、また、上部リング７２０の下部側壁７２３は、センターリング７５０の上部側壁５４に対して、それぞれ圧縮力を負荷する状態に保たれる。上部リング７２０と下部リング７４０の間の３つのポテンシャル通路はすべて、この具体化によって、続けて強制的にブロックされる。
【００２４】
ライン８−８に沿って見た図５の下部スクレーパーリング５４０の平面を半分例証するよう提供されている。（隠れたライン中に示されている）円形溝５４６は、リング５４０の外面中に形成されている。スクレーパーブレード５４４の間のギャップ５２５は、背景中の上部リング５２０の連続したスクレーパーブレード５２２と一緒に開示されている。
【００２５】
図９は、上に述べた不動の具体化例の代替設定および逆設定を例証している。ここには、往復ピストン１１０上に取り付けることができるシールアセンブリーの可動式下部シールリング８４０が開示されている。この設定では、（ラインにかこまれた隠れた部分に中に示されている）溝８４６は、リング８４０の内面中に形成される。スクレーパーブレード８４４の間にあるギャップ８２５は、上部リングのスクレーパーブレード８２２と一緒に開示されている。不動のシールアセンブリーに対して論じたと同じ原理も、ピストン１１０の上に取り付けた可動式シールアセンブリーと一緒に適用することができる。
発明に対するモード
【００２６】
添付図面とそれらの説明によって理解されるように、本発明は、エンジン用潤滑リングシーリングアセンブリーに施したユニークな改良である。更に、ここに開示した具体化例を優先して、これらを発明の範囲に設けた制限であると考えてはならない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
前述の具体化例は、内燃機関の製造、改良および修理と関係する産業内での応用に適している。
【図１】
2013513769.tif 000003
【図２】
2013513769.tif 000004
【図３】
2013513769.tif 000005
【図４】
2013513769.tif 000006
【図５−６】
2013513769.tif 000007
【図７Ａ】
2013513769.tif 000008
【図７Ｂ】
2013513769.tif 000009
【図７Ｃ】
2013513769.tif 000010
【図８】
2013513769.tif 000011
【図９】
2013513769.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月30日(2012.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下：
シリンダー壁（１０１）；
シリンダー壁（１０１）の中で行う往復運動に適したピストン（１１０）；
後方壁（１０３）を持つシリンダー壁（１０１）の少なくとも１つの上に形成されたリング包含溝（１０２）；
以下を含む、少なくとも１つのスクレーパーリング（２２０，３２０，４２０，５２０，５４０，６２０，６４０，７２０，７４０，７５０）：
リング包含溝（１０２）の中に配置した上部スクレーパーブレード（２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２）、第１平側面と第２平側面を持つ上部スクレーパーブレード（２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２）および後方壁（１０３）の反対側の弓面；および
リング包含溝（１０２）の中に配置した下部スクレーパーブレード（２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４）、第１平側面と第２平側面を持つ下部スクレーパーブレード（２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２）および後方壁（１０３）の反対側の弓面；および
リング包含溝（１０２）の後方壁（１０３）と上部スクレーパーブレード（２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２）および下部スクレーパーブレード（２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４）の間にある弾性メンバー
を含むことを特徴とする、内燃機関中に使用するシールアセンブリー。
【請求項２】
弾性メンバーがドーナツ形のものであることを特徴とする、請求項１に記載のシールアセンブリー。
【請求項３】
リング包含溝（１０２）の後方壁（１０３）に近接した上部スクレーパーブレード（２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２）の表面およびリング包含溝（１０２）の後方壁（１０３）に近接した下部スクレーパーブレード（２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４）が弾性メンバー（２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０、７３１）と接触していることを特徴とする、請求項１に記載のシールアセンブリー。
【請求項４】
弾性メンバー（２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０、７３１）がリング包含溝（１０２）の後方壁（１０３）と接触していることを特徴とする、請求項１に記載のシールアセンブリー。
【請求項５】
リング包含溝（１０２）がシリンダーの壁（１０１）の中に形成され、上部スクレーパーブレード（２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２）の弓面および下部スクレーパーブレード（２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４）がピストン（１１０）の上に搭載されていることを特徴とする、請求項１に記載のシールアセンブリー。
【請求項６】
リング包含溝がピストンの中に形成され、弓形ブレードがシリンダーの壁に搭載されているスクレーパーブレードの上に搭載されていることを特徴とする、請求項１に記載のシールアセンブリー。
【請求項７】
上部スクレーパーブレード（２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２）が連続し、下部スクレーパーブレード（２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４）が連続していないことを特徴とする、請求項１に記載のシールアセンブリー。
【請求項８】
弾性メンバー（４３０、５３０、６３０）が中空であることを特徴とする、請求項１に記載のシールアセンブリー。
【請求項９】
リング包含溝（１０２）と流体連通しているオイルドレーン通路（１０８）を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載のシールアセンブリー。
【請求項１０】
リング包含溝（１０２）の後方壁（１０３）に近接する上部スクレーパーブレード（２２２、３２２、４２２、５２２、６２２、７２２）のサイドとリング包含溝（１０２）の後方壁（１０３）に近接する下部スクレーパーブレード（２２４、３２４、４２４、５２４、６２４、７２４）のサイドがＶ形を形成するマナー中のアングルの範囲を定め、弾性メンバー（６３０）がＶ形の中に保持されていることを特徴とする、請求項１に記載のシールアセンブリー。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本書に述べた具体化例は、ピストンの周囲にランニング面を持つシリンダーの中に少なくとも１個の往復ピストンを持つ内燃機関の分野に関する。当該具体化例は、ピストンとランニング面の間にオイルとガスをシールするアセンブリーを提供するエリアにより直接に関連している。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃エンジンの多くは、エンジンのストロークサイクル中にその上をピストンリングが移動するシリンダー壁もしくはピストンライナーに潤滑油が噴射によって提供されるよう設定されている。
【０００３】
本書に参考用に引用し、私の合衆国特許第６，１７０，４４３の中に述べた、対向シリンダーと対向ピストンを持ち、シングルクランクシャフトが装備されている内燃機関（ＯＰＯＣエンジン）のような幾つかの２サイクルエンジンでは、シリンダーライナーの表面に濡らす効果を付与するため、潤滑用クランクケースオイルをピストンリングの下にあるシリンダーエリアに振りかけるか、噴射する。このような潤滑システムの場合、ピストンリングは、湿ったライナーの表面を通過するとき、潤滑油を拾い上げ、当該潤滑油は、ピストンが下死点（ＢＤＣ）から上死点（ＴＤＣ）に向かって移動するとき前方に運ばれる。各ストロークで、小量のオイルがシリンダーの排気ポートと吸気ポートを超えて運ばれる。複数のリングを使うと、容認できるガスシーリングが達成され、これによって、圧縮度の高い排気ガスが、ピストンとシリンダーの間にあるギャップに沿って移動するのが阻止される。
【０００４】
ライナーが湿り過ぎると、ピストンリングが多すぎる量のオイルを掃気口および燃焼室中に運び込むので、２サイクルのエンジンに適用する潤滑システムを改良する必要がある。これは、炭化水素（ＨＣ）の放出をもたらす恐れのある排気ポートを通してオイルの損失をもたらす。オイルの動きが吸気ポートを通過すると、若干のオイルを燃焼室に運ぶアクションも引き起こされ、これによって、燃焼プロセスが変更される恐れがある。逆に、ピストンリングに送られるオイルの量が不十分だと、過度な摩耗が起こる恐れがある。
【０００５】
エンジン中の上部リングの数を減らして、オイルの燃焼室の中への移動を阻止しながら、その移動を通して、ピストンの上端部に近い部分に効率的なオイル潤滑を可能にすることも望ましい。ガスが燃焼室からオイル・サンプに漏れるのを阻止しながら、エンジン中の上部リングの数を減らすことが更に望まれる。このような改良の具体化例が、参考特許として本文書に引用した合衆国特許第７，７３５，８３４号に述べられている。そこでは、ガス・タイトとオイル・タイトの両方を保証するため、非移動性オイル／ガスシールアセンブリーが排気／吸気ポートの直下にあるシリンダー壁の中に取り付けられている。シールアセンブリーは、ピストンがシリンダーの中で移動している間、ピストンの側壁と絶えることなく接触を保ち、ここには、ピストンの側壁に対してシール圧を維持する為、圧縮用スプリングが利用されている。
【０００６】
図１には、従来技術に基づくもう１つの静止型シールが開示されている。この図には、１個のリング１２０がシリンダーライナーの壁１０１中のリング包含溝１０２の中に取り付けられていることが示されている。往復ピストン１１０には、水平な軸にそって往復運動をするため、側壁面１１１が付いていることも示されている。
【０００７】
図１（並びに図のすべて）中で参照する目的で、オイルスクレーパーリング１２０の左側の部分を下部とし、当該リングの右側の部分を上部とする。これらの用語は、燃焼室に向かうシリンダー中の部分は上部であると考えられる内燃機関に関してなされたリファレンスに対応し、燃焼室に関係し且つオイル・サンプに向かうこれらの部分は低部である。従って、ａｂｏｖｅあるいはｂｅｌｏｗを伴う場所が引用された場合、これらは、同じ方向概念中の相対位置条件であると理解される。
【０００８】
潤滑油のドレーン通路１０８をシリンダー１０１の中に取り付けて、シールアセンブリーの下にあるシリンダーの側壁１０６の低部から潤滑油を抜き取ることを可能にする。ピストン１１０の側壁面１１１とシリンダーライナー１０１の側壁面の間に小さなギャップが存在するので、スクレーパーブレードの表面１２２には、ピストンの側壁１１１と接触したまま内向きに延びるスクレーパーブレード面１２２と１２４が含まれる。スクレーパーブレード面１２２と１２４は、等しい直径の平行リングの中に形成される。ブレードの表面１２２は、ガスＧ（矢印参照）が燃焼直後に燃焼室から加圧状態でギャップの中に現れるシリンダーの燃焼室の部分に最も近いので、「ｕｐｐｅｒ」ブレードである。ガスＧがギャップを通ってシリンダーの低部中に移動するのを阻止するため、円形の上部ブレードの表面１２２は（示されていない）拡大シーム部を除き、切れ目がない。ブレードの円形下部表面１２４は、スクレープロセスを通して蓄積されたオイルがシールの下に放出されるのを許すオープンギャップ１２５であるため、不連続な弓形である。スクレーパー１２０に絶え間なく圧力を提供し、スクレーパーブレードの表面１２２および１２４をピストンの側壁１１１と接触状態に保つため、スクレーパーリング１２０にはその外周上に、成形されたシングルグルーブ１２６が含まれ、テンションスプリング１３０は溝１２６の中に位置している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
リングが、１０２中での動きに対して或る程度のフィレキシビリティーを持つことを許すため、スクレーパーリング１２０の幅とリング包含溝１０２の幅の間に小さなトレランスを持たせる必要がある。振動と熱膨張はリング１２０が溝１０２の中で動くことを可能にするニーズをもたらす。当該ニーズや必要性を満たすことを怠ると、リングと往復ピストンの間にエンジンに過度な摩耗や初期故障をもたらす可能性が高い束縛や傷が起こる恐れがある。結果として、リングの側壁１２１／１２３と各溝の側壁１０４／１０５の間に小さなギャップを形成する。従来技術に基づくこのアセンブリーでは、ポジション１１０がそのＴＤＣポジションに向かって（図面では左から右に）動くとき、リング１２０は、溝１０２の中で、その側壁１２１が溝の壁１０４と密着する右方向にラッグされる。しかし、これによって、側壁１２３と溝壁１０５の間の小さなギャップも開かれる。しかし代わりに、オイルがスプリング１３０を過ぎて、溝の中に移動し、溝の中で空洞を集めるオープンスペースが提供される。ピストンがそのＢＤＣの位置に向けて（右から左に）戻るとき、リング１２０は左にわずか動いて、側壁１２１と溝壁１０４の間に小さなギャップが形成される。この現象が起こると、燃焼ガスは溝１０２の中に移動して、ここに既に捕獲されているオイルと混じることができるようになる。この往復アクションによって、溝１０２中のオイルとガスは両方向に移動する傾向があり、各方向に有害な潜在的汚染が引き起こされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
技術的解決は、ランニング面にシールリングが拘束されるのを防ぎながら、シールリングをピストンあるいはシリンダーのランニング面に押しつけた状態を保つと共にリング包含溝の側面によりオイルとガスのリング包含溝中への移動を十分に減らすことに依存する。
【発明の効果】
【００１１】
オイルとガスのリング包含溝中への移動を削減すると、結果として、オイルの燃焼室中への移動やガスの潤滑油中への移動も削減される。
【００１２】
総括
本公開特許に基づき、内燃機に使用する目的で以下を含めたシールアセンブリーが提供される：
シリンダー壁；
シリンダー壁中の往復運動に適したピストン；
少なくとも１つのシリンダー壁およびピストンの上に形成されたリング包含溝、但し、当該包含溝は後方壁を含む；
以下を含む少なくとも１つのスクレーパーリング：
リング包含溝中に配置した上部スクレーパーブレード、第１および第２平側面を持つ上部スクレーパーブレードおよび後方壁の反対側の弓面；および
リング包含溝中に配置した上部スクレーパーブレード、第１および第２平側面を持つ下部スクレーパーブレードおよび後方壁の反対側の弓面；および
リング包含溝の後方壁と上部スクレーパーブレードおよび下部スクレーパーブレードの間に配置した弾性メンバー。
【００１３】
１つの局面の要件を満たす弾性メンバーは完全にドーナツ形のものである。
【００１４】
もう一つの局面の要件を満たすリング包含溝の後方壁に近接する上部スクレーパーブレードの表面およびリング包含溝の後方壁に近接する下部スクレーパーブレードの表面は、弾性メンバーと接触している。
【００１５】
さらに、弾性メンバーはリング包含溝の後方壁と接触している。
【００１６】
一方、リング包含溝は、シリンダー壁および上部スクレーパーブレードの弓面の中に形成され、底部スクレーパーブレードは、ピストン上に搭載されている。
【００１７】
代わりの具体化例の要件に従って、包含溝は、ピストンの上に形成され、弓面は上部スクレーパーブレードの上に搭載し、下部スクレーパーブレードはシリンダーの壁の上に搭載される。
【００１８】
なるべく、上部スクレーパーブレードは連続させ、下部スクレーパーブレードは不連続にする。
【００１９】
１つの具体化の要件を満たす弾性メンバーは中空である。
【００２０】
シールアセンブリーは追加的に以下を更に含む：
リング包含溝（１０２）と流体的に連通しているオイルドレーン通路。
【００２１】
リング包含溝の後方壁に近接する上部スクレーパーブレードのサイドとリング包含溝の後方壁に近接する下部スクレーパーブレードのサイドがＶ形を形成するマナー中のアングルの範囲を定め、弾性メンバーがＶ形の中に保持されていることを特徴とする、請求項１に記載のシールアセンブリー。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の内燃エンジン用シールアセンブリーを以下に述べる限定しない添付図面と関連させて説明する：
【図１】従来技術に基づくエアー／ガス／オイルシールリングの断面図である；
【図２】本発明の第１具体化の要件を満たすエアー／ガス／オイルシールリングの断面図である；
【図３】本発明の第２具体化の要件を満たすエアー／ガス／オイルシールリングの断面図である；
【図４】本発明の第３具体化の要件を満たすエアー／ガス／オイルシールリングの断面図である；
【図５】本発明の第４具体化の要件を満たすエアー／ガス／オイルシールリングの断面図である；
【図６】本発明の第５具体化の要件を満たすエアー／ガス／オイルシールリングの断面図である；
【図７Ａ】本発明の具体化要件を満たし、シーリングを異なった３つのステージによって実行する第６エアー／ガス／オイルシールリングの断面図である。
【図７Ｂ】本発明の具体化要件を満たし、シーリングを異なった３つのステージによって実行する第６エアー／ガス／オイルシールリングの断面図である。
【図８】図５中のビューライン８−８に沿ったエアー／ガス／オイルリングの半分を示す平面図である。
【図９】ピストンの側壁の中に取り付けるようセットされたエアー／ガス／オイルシールリングの半分を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
開示された具体化例は幾つかのタイプの内燃機関に適用することができるが、これらは上に引用した私の特許に開示されているような２サイクルのＯＰＯＣエンジンに取り付けが可能であることが本書の中で実証される。シリンダーとピストンは、ピストンの水平面に沿った往復運動を表すよう例証されている。
【００２４】
図２は、リング包含溝１０２の中に位置するリングアセンブリー２００を使った第具体化例を示す。リング包含リングは大抵、シンリンダーの壁の上に取り付けられる。代わりに、リング包含溝をピストン上に取り付けてもよい。この具体化例では、スクレーパーリング２２０に、図２に示すように、連続した上部環状スクレーパーブレード２２０および連続していない下部環状スクレーパーブレード２２４、第１および第２平側面を持つ上部スクレーパーブレードと下部スクレーパーブレードおよび後方壁１０３の反対側にある弓形ブレード面が含まれる。環状圧縮スプリングエレメント２３０は、ピストン１１０の運転面１１１と対峙する上部および下部スクレーパーブレードのスクレーパーリングに圧縮応力を提供するため、スクレーパーリング２２０の外面上の環状溝２２６の中に位置させる。リング包含溝がピストンの上に取り付けられる具体化例では、上部スクレーパーブレードと下部スクレーパーブレードは、ピストン１１０の上に搭載する。スクレーパーリング２２０の下部側壁２２３の中に生成された環状溝２２７の中に取り付けられたエラストマーＯ−リングは、ピストンが自身のＴＤＣに向かって動いている間、リング包含溝１０２中に連なるスクレーパーリング２２０の下部から潤滑油が移動する程度を減らす側壁の溝１０５に対して、追加のシーリングを提供する。Ｏリングはエラストマー材料を使って形成されているので、包含溝１０２によって生成された空洞の中を動けるフレキシビリティーを保持している。しかし、Ｏリングは、エンジンの運転中にピストンがそのＢＤＣポジションに向かって動くとき、ギャップがスクレーパーリング２２０の上側上にある側壁２２１とグルーブの側壁の間に開かれるのを阻止する。結果として、スクレーパーリング２２０の下から発生する潤滑油とスクレーパーリング２２０の上から発生する燃焼ガスの両方が包含溝１０２に入るのが顕著に制限される。図１に関して上に述べたような、スクレーパーリング２２０の周囲にあるかっての移動通路は、Ｏリング２２８の効果によって常時ブロックされる。その効果は、包含溝１０２の側壁１０４に沿ったポテンシャルギャップ１０８と１０４を両方共閉じ、リングアセンブリー２００の上と下に現れる潤滑油と燃焼ガスの移動を本質的に少なくすることである。
【００２５】
図３は、リング包含溝１０２の中に位置するリングアセンブリー３００を利用した第２具体化例を示す。この具体化の要件を満たすスクレーパーリング３２０には、連続した環状の上部スクイレーパーブレード３２２と連続していない下部スクレーパーブレード３２４が含まれている。環状圧縮スプリングエレメント３３０は、スクレーパーリング３２０の外側にある環状溝３２１の中に安置されて、ピストン１１０のランニング面と対峙している上部スクレーパーと下部スクレーパーブレードのスクレーパーリングに圧縮力を提供する。スクレーパーリング３２０の下部側壁２２３の中に生成された環状溝３２６の中に取り付けたエラストマーＯリングは、ピストンがＢＤＣに向かって動いている間に、潤滑油が、リング包含溝１０２中に移動するスクレーパーリング３２０の下に位置する下部から移動する程度を低める溝の側壁に対して、追加シーリングを提供する。Ｏリング３２８はエラストマー材料を使って形成されているので、スクレーパーリング３２０は、包含溝１０２によって生成された空洞の中を動けるフレキシビリティーを保持している。しかし、Ｏリングは、エンジンの運転中にピストンがそのＴＤＣポジションに向かって動くとき、ギャップがスクレーパーリング３２０とグルーブ側壁の下側上にある側壁３２３とグルーブの側壁１０５の間に開かれるのを阻止する。結果として、スクレーパーリング３２０の下から発生する潤滑油とスクレーパーリング３２０の上から発生する燃焼ガスの両方が包含溝１０２に入るのが顕著に制限される。図１に関して上に述べたような、スクレーパーリング３２０の周囲にあるかっての移動通路は、Ｏリング３２８の効果によって常時ブロックされる。その効果は、包含溝１０２の側壁１０４に沿ったポテンシャルギャップ１０８と１０４を両方共閉じ、リングアセンブリー３００の上と下に現れる潤滑油と燃焼ガスの移動を本質的に少なくすることである。
【００２６】
図４はリング包含溝１０２に位置するリングアセンブリーを利用した第３具体化例を表す。この具体化例の要件を満たすスクレーパーリング４２０には、連続した上部環状スクレーパーブレード４２２と連続していない下部環状スクレーパーリング４２４が含まれている。外側環状溝４２６がリング４２０の外周上に形成し、エラストマータイプのトロイダル中空リングスプリング４３０を溝４２６の中に位置させて、スクレーパーブレードをランニング面１１１と接触した状態に保つための圧縮力を提供させる。エラストマーのリングスプリング４３０には、スクレーパーリング４２０の環状溝４２６と包含溝１０２の後部壁１０３の両方と接触するスムースでフレキシブルな外面が付いている。エラストマータイプの中空リングスプリング４３０の表面は、溝の表面４２６と後壁１０３の間に自ら圧縮されるとき、溝の表面４２６とのシールおよびリング包含溝１０２の後壁とのシールを形成する。この状況で、ピストンがそのＴＤＣポジションに向かって動き、少量の潤滑油がギャップに入る恐れがある時、下部側面４２３と溝の下部壁の間にギャップが生成されるが、エラストマーリング４３０を介してオイルやガスが移動することは本質的に許されない。同じように、ピストンがそのＢＤＣポジションに向かって動き、少量の潤滑油がギャップに入る恐れがある時、下部側面４２１と溝の下部壁１０４の間にギャップが生成されるが、エラストマーリング４３０を介してオイルやガスが移動することは殆ど許されない。
【００２７】
図５はリング包含溝１０２の中に位置するリングアセンブリー５００を利用した第４具体化例を表す。これは図４に開示した第３具体化例と同じように見えるが、これには、強化されたシーリングを提供する特徴が追加されている。この具体化例中には、上部リング５２０と下部リング５４０からなる２つのスクレーパーリングが現れる。上部リング５２０は、連続する上部環状スクレーパーブレード５２２を含み、下部リング５４０は連続していない下部環状スクレーパーブレード５２４を含む。上部リング５２０には、対応する下部リング５４０の上部側壁５４１と反対側に鎮座する下部側壁５２３が含まれている。リング５２０の外面はカーブした環状面５２６を持ち、リング５４０の外面はカーブした環状面５４６を持っている。エラストマータイプのトロイド中空リングスプリング５３０を面５２６と面５４０の間の場所に取り付け、ａｎｄ  ｐｒｏｖｉｄｅｓ  内側に向けて放射状に作用する圧縮力を発生させ、これによって、ピストン１１０の外側に位置するランニング側壁にスクレーパーの端部を押しつける。包含溝１０２の中に付けると、中空リングスプリングは、上部リング５２０の上部側壁５２１を上部溝の壁１０４に圧縮力で押しつけ、下部リング５４０の下部側壁５４３を溝の下部壁に圧縮力で押しつけるベクテルを有する外向きの圧力を発生する。第３具体化例の場合のように、この第４具体化例のエラストマータイプの中空リングスプリング５３０は、シリンダー溝の後壁１０３に圧縮される。この第４具体化例では、シリンダー溝１０２の中に５個のシールを生成して、オイルやガスがリングアセンブリーを介して移動するのを根本的に阻止させる。エラストマータイプの中空リング５３０（２シール）によって負荷された力によって、リングと近接する側壁のグルーブの間の溝のサイズが最小にされる。エラストマータイプの中空リング５３０はシーリングを３つの表面１０３、５２６および５４６（３シール）と接触させる。
【００２８】
図６は、リング包含溝１０２の中に位置するリングアセンブリー６００を利用した第５具体化例を示す。これは、２つのスレーパーリング６２０と６４０を利用した第４具体化例と同等であるが、中空リングスプリング６３０のサイズと厚みが異なっている。更に、スプリング６３０のために台座を提供するように、傾斜面６２６と６４６の向きが調整されている。ここでは、第４具体化例の場合のように、シリンダー溝１０２の中に５個のシールを形成させて、オイルやガスが、リングアセンブリーを介して移動するのを阻止する。
【００２９】
図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃは、リング包含溝１０２の中に位置するリングアセンブリー７００を異なった状態で利用した第６具体化例を図示したものである。図７Ａの中には、自身のＴＤＣポジションに向かって右に移動し、これによって、リング包含溝１０２の中でリングシールアセンブリー７００に対してドラッグ力を誘発するピストン１１０が図示されている。図７Ｂの中には、２個の最極点の間にあるリング包含溝１０２中の遷移ポジションにシールアセンブリーが開示されている。図７Ｃの中には、ピストン１１０が、自身のＢＤＣに向かって左に移動し、これによって、リング包含溝１０２の中でリングシールアセンブリー７００にドラッグ力を誘発させる様子が描かれている。
【００３０】
第６具体化例には、リング包含溝１０２の中に３つのリングが含まれている。上部スクレーパーリング７２０は、自身が所有するテンションスプリングエレメント７３１によって、ピストン１１０に対して圧縮状態に保たれる。下部スクレーパーリング７８０は、自身が所有するテンションスプリングエレメントによって、圧縮状態に保たれる。第３センターリング７５０は、上部リングと下部リングの間に位置し、自身を溝１０２の後方壁１０３と対峙する部位に保つように、スプリングにより外向きに力が負荷されるように形成されている。アセンブリーに関するピストン１１０のスライドアクションの効果は、溝１０２の側壁に対して、リングアセンブリーを押し付け、３つのリング７２０、７４０および７５０に、オイルおよび／またはガスの移動に対して強化されたシールを提供する複数の圧縮された面を提供することである。
【００３１】
図７Ａの中では、自身のＴＤＣポジションに向かって進むピストン１１０を使って、３つのアセンブリー７００をリング包含溝１０２の上部側壁１０４に押し付ける。力は、これらがピストン１１０の裾の側壁からオイルが除去するとき、スクレーパーブレード７２２／７４４とランニング面１１１に起こる摩擦によって発生する。上部リング７２０の上部側壁７２０は、上部側壁１０４の溝と接している。リング１５０の外面は常に圧縮により後方壁１０３と接触している。当該リングは、ピストン１１０の移動方向の変化に呼応して、その表面に沿ってスライドする。リングアセンブリー７００の側壁１０４の上にある溝に向かった動きは、下部リング７４０の下部側壁と下部側壁１０５の溝の間にわずかなギャップを生成する。しかし、リング７４０を介して、移動通路を起こすことは許されない。リング７４０の上部側壁７４１は、センターリング７５０の下部側壁７５６に対して圧縮状態に保たれ、センターリング７５０の上部側壁７５４は、上部リング７２０の下部側壁７２３に対して、圧縮状態に保たれる。結果として、上部リング７２０と下部リング７４０の間にある、潤滑オイルと燃焼ガスのためのポテンシャル通路は強制的に続けてブロックされる。
【００３２】
図７Ｂは、ピストン１１０が自身のＴＤＣあるいはＢＤＣポジションに到達したした後、方向を変更したとき、シールアセンブリー７００が、タイトに圧縮されたその設定を包含溝１０２の中にどのように保持するかを例証している。センターリング７５０は、包含溝１０２の後方壁に圧力を負荷し続け、上部および下部リング７２０と７４０は、運転面１１１の動きによって、セレンターリング７５０に圧縮力が維持される。
【００３３】
図７Ｃの中では、自身のＢＤＣポジションに向かって進んでいるピストン１１０を使って、３つのリングアセンブリー７００はリング包含溝１０２の下部側壁１０５に押し付けられる。力は、スクレーパーブレードがピストン１１０の側壁の裾に沿ってドラッグされ、燃焼ガスがピストン１１０の側壁の裾に沿って移動するのを阻止するように作用するとき、スクレーパーブレード７２２／７４４とランニング面１１１の間に発生する摩擦に起因する。下部リング７４０の下部側壁は包含溝１０２の下部壁１０５と接している。リング７５０の外面７５２は常に、圧縮により後部壁１０３と接触した状態にあり、ピストン上のランニング面の移動方向の変化に呼応して、その表面に沿って滑走する。下部側壁１０５に隣接するリングアセンブリー７００のこの動きは勿論、上部リング７２０の上部側壁７２１と包含溝１０２の上部側壁１０４の間のわずかなギャップをそのまま残す。しかし、移動通路がリング７２０を介して、生成されることは根本的に許されない。下部リング７２０の上部側壁７４１は、センターリング７５０下部側壁７５６に対し、また、上部リング７２０の下部側壁７２３は、センターリング７５０の上部側壁５４に対して、それぞれ圧縮力を負荷する状態に保たれる。上部リング７２０と下部リング７４０の間の３つのポテンシャル通路はすべて、この具体化によって、続けて強制的にブロックされる。
【００３４】
図８を、セクション８−８に沿って見た図５の下部スクレーパーリング５４０の半平面図を例証する目的で添付した。（隠れたラインで囲まれた場所に開示されている）円形溝５４６はリング５４０の外面の中に形成されている。スクレーパー５４４の間にある溝５２５は、背景にある上部リング５２０の連続したスクレーパーブレード５２２と一緒に開示されている。
【００３５】
図９は、上に述べた不動の具体化例の代替設定および逆設定を例証している。ここには、往復ピストン１１０上に取り付けることができるシールアセンブリーの可動式下部シールリング８４０が開示されている。この設定では、（ラインにかこまれた隠れた部分に中に示されている）溝８４６は、リング８４０の内面中に形成される。スクレーパーブレード８４４の間にあるギャップ８２５は、上部リングのスクレーパーブレード８２２と一緒に開示されている。不動のシールアセンブリーに対して論じたと同じ原理も、ピストン１１０の上に取り付けた可動式シールアセンブリーと一緒に適用することができる。
【００３６】
発明に対するモード
添付図面とそれらの説明によって理解されるように、本発明は、従来技術に基づくエンジン潤滑リングシーリングアセンブリーに施したユニークな改良である。更に、ここに開示した具体化例を優先して、これらを発明の範囲に設けた制限であると考えてはならない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
前述の具体化例は、内燃機関の製造、改良および修理と関係する産業内での応用に適している。
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月6日(2012.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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