(57)【要約】本発明は、放射方向の外側の摺動面と、内周面と、上側および下側の側面と、を備える基体を含むオイルスクレイピングリングであって、基体は、必要に応じて耐摩耗性の層を備える、少なくとも２つの摺動面フランジを有しており、摺動面フランジは、対応する摺動面の方を向いた端部の方に放射状に、基体を起点として所定の角度で縁部を形成するように、円錐状に先細りしており、摺動面フランジの上記の自由端部は、オイル室側の領域を起点として燃焼室側の領域の方向へ傾斜しており、摺動面フランジの傾斜した領域から縁部へ、および縁部から基体への各々の移行領域は、丸み付けられ、すなわち規定された半径を備えている、オイルスクレイピングリングに関する。
2010530045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射方向の外側の摺動面（３）と、内周面（６）と、上側の側面（７）および下側の側面（８）と、を備える基体（２）を含むオイルスクレイピングリングであって、
前記オイルスクレイピングリングは、必要に応じて耐摩耗性の層を備える、少なくとも２つの摺動面フランジ（４，５）を有しており、
前記摺動面フランジは、対応する摺動面の方を向いた端部（１０）の方に放射状に、前記基体（２）を起点として所定の角度（ｅ，ｆ）で縁部（１１，１３）を形成するように、円錐状に先細りしており、
前記摺動面フランジ（４，５）の前記自由端部（１０）は、オイル室側の領域（Ｏ）を起点として燃焼室側の領域（Ｂ）の方向へ傾斜（１２）しており、
前記摺動面フランジ（４，５）の傾斜した領域（１２）から前記縁部（１１，１３）へ、および前記縁部（１１，１３）から前記基体（２）への各々の移行領域（ｂ，ｃ，ｄ）は、丸み付けられ、すなわち規定された半径を備えている、オイルスクレイピングリング。
【請求項２】
円錐状に延びた前記縁部（１１）から前記傾斜した領域（１２）への、オイル室側の前記移行領域は、０．０５ｍｍから０．２０ｍｍの間の半径（ｂ）を有していることを特徴とする、請求項１に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項３】
前記傾斜した領域（１２）から、前記摺動面フランジ（４，５）の円錐状に延びた前記縁部（１３）への前記移行領域は、０．０５ｍｍから０．２０ｍｍの間の半径（ｃ）を有していることを特徴とする、請求項１または２に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項４】
円錐状に延びた前記縁部（１３）から前記基体（２）への前記移行領域は、０．０５ｍｍから０．２０ｍｍの間の半径（ｄ）を有していることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項５】
前記基体（２）の前記上側の側面（７）および／または前記下側の側面（８）と、これに付属して円錐状に延びた前記縁部（１１，１３）との間には、０．０５ｍｍから０．２０ｍｍの、移行領域の半径（ａ）があることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項６】
前記摺動面フランジ（４，５）の、前記オイル室（Ｏ）の方に向けられた前記縁部（１１）は、前記基体（２）を起点として前記摺動面フランジ（４，５）の前記自由端部（１０）の方向へ０．５°から１５°の角度（ｅ）で延びていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項７】
前記摺動面フランジ（４，５）の、前記燃焼室（Ｂ）の方に向けられた前記縁部（１３）は、前記基体（２）を起点として前記摺動面フランジ（４，５）の前記自由端部（１０）の方向へ０．５５°から１５°の角度（ｆ）で延びていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項８】
前記角度（ｅ，ｆ）は異なっていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項９】
前記オイル室側の前記縁部（１３）は、前記燃焼室側の前記縁部（１１）よりも大きく傾いていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項１０】
前記傾斜した領域（１２）は、前記燃焼室（Ｂ）を起点として前記オイル室（Ｏ）の方向へ５°から５０°の角度（ｇ）で上昇していることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項１１】
前記摺動面フランジ（４，５）は、前記基体（２）を起点として０．２ｍｍから０．８ｍｍの高さ（ｈ）を有していることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項１２】
前記縁部（１１）と前記傾斜部（１２）との間の半径（ｂ）は０．１０から０．１５ｍｍであることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項１３】
前記摺動面フランジ（４，５）の前記自由端部（１０）の方向に延びる、前記オイル室側に設けられた前記縁部（１１）は、前記基体（２）を起点として８°から１２°の角度（ｅ）で前記自由端部（１０）の方向に延びていることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項１４】
前記摺動面フランジ（４，５）の前記自由端部（１０）の方向に延びる、前記燃焼室側に設けられた前記縁部（１３）は、前記基体（２）を起点として８°から１２°の角度（ｆ）で前記自由端部（１０）の方向に延びていることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項１５】
前記傾斜した領域（１２）は、前記燃焼室（Ｂ）から前記オイル室（Ｏ）の方向へ、２５°から４０°の間の角度（ｇ）で上昇していることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項１６】
それぞれの前記摺動面フランジ（４，５）の放射方向の高さ（ｈ）は、前記基体（２）に対して０．３ｍｍから０．６ｍｍの間であることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項１７】
２つの前記摺動面フランジ（４，５）は、実質的に同じ幾何学的形状を有していることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項１８】
前記基体（２）は、鋳鉄のピストンリング、または鋼から成ることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【請求項１９】
少なくとも前記摺動面フランジ（４，５）が耐摩耗性の層を備えていることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか１項に記載のオイルスクレイピングリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射方向の外側の摺動面と、内周面と、上側および下側の側面と、を備える基体を含むオイルスクレイピングリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第４２３６６４１Ａ号明細書には、エンジンシリンダ内で往復運動をするピストンの溝に取り付けられた外側の摺動面を有する、内燃機関用のオイルスクレイピングリングが開示されている。外側の摺動面は、ピストンの溝に設けられたばね状のエキスパンダ装置の作用によってシリンダ壁へ恒常的に押し付けられており、外側の摺動面は、同一中心で同一直径を有し、リングの外側の壁にある円周状の切欠きによって分離された少なくとも２つの環状領域（摺動ウェブ）によって規定される。外側の摺動面の各々の環状領域は、円錐形状の表面を規定するために、上方と内方に向かって傾いている。
【０００３】
独国特許出願公開第２３２４９３１Ａ号明細書には、クロムめっきされたピストンスリットリングを製造する方法および装置が記載されている。オイルスクレイピングリングとして利用可能なこのピストンリングは、摺動面層を備えた、異なった幾何学構造を有する２つの摺動面ウェブを有している。
【０００４】
特開平９−１９６１７２号公報には、少なくとも１つの摺動面ウェブを備える基体を含むオイルスクレイピングリングが記載されており、基体は、放射方向の外側に向かって作用するばね部材と接続されている。それぞれの摺動面ウェブは、その自由端部の方向に円錐形状に終端しており、その自由端部の領域で種々の異なった形状（半径や傾斜など）を備えていてよい。
【０００５】
オイルスクレイピングリングは、内燃機関の領域で、内燃機関のオイル消費量を最低限に抑える役目を有する。従来技術からわかるように、この役目を果たすためではあるが、必ずしも最も有効ではない一連の形態が知られている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、特に特開平９−１９６１７２号公報に記載されたオイルスクレイピングリングをさらに改良して、寿命の期間全体において改善されたオイル掻き落とし動作を有するようにすることである。
【０００７】
この目的は、放射方向の外側の摺動面と、内周面と、上側および下側の側面と、を備える基体を含むオイルスクレイピングリングであって、基体は必要に応じて耐摩耗性の層を備える少なくとも２つの摺動面フランジを有しており、摺動面フランジは、対応する摺動面の方を向いた端部の方に放射状に、基体を起点として所定の角度で縁部を形成するように、円錐状に先細りしており、摺動面フランジの上記自由端部は、オイル室側の領域を起点として燃焼室側の領域の方向へ傾斜しており、摺動面フランジの傾斜した領域から上記縁部へ、および該縁部から基体への各々の移行領域は、丸み付けられ、すなわち規定された半径を備えている、オイルスクレイピングリングによって達成される。
【０００８】
本発明の対象の好ましい発展例は、従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明のオイルスクレイピングリングでは、必要に応じて特にクロム層のような耐磨耗性の層を備える、幾何学的形状が提供される。従来技術よりも最適化されたオイル掻き落とし動作のほかに、簡素化された一連のプロセスおよびこれに伴うコスト面に関する利点ももたらされる。
【００１０】
本発明の対象によれば、次のような利点がある：
−エンジン動作の開始時における１つ／複数の摺動面フランジの線状の接触、それによる高い表面圧力と、慣らし運転状態での優れた掻き落とし動作。
−特にシリンダ摺動ブッシュに位置する対応する摺動面の損傷につながるおそれのある鋭いエッジが、各摺動面フランジの自由端部の領域にないこと。
−エンジン動作中、長い作動時間の後でも比較的狭い幅で摺動する面が形成される。
【００１１】
摺動面フランジの円錐形状は、オイル消費量に有利な影響を与える。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本例では鋳造のリングとして構成されたオイルスクレイピングリング１を示している。権利保護の範囲から外れることなく、鋼のリングを用いることもできる。オイルスクレイピングリング１は、２つの摺動面フランジ４，５によって形成された放射方向の外側の摺動面３と、内周面６と、上側の側面７と、下側の側面８と、を有する基体２を備えている。内周面６は、詳しくは図示しないばね部材を収容する溝領域９を有している。
【００１４】
周辺の部材は図示されておらず、側面７がオイル室Ｏの方を向いているものとし、側面８が燃焼室Ｂの方を向いているものとする。２つの摺動面フランジ４，５は、本例では幾何学的に同一であり、これ以外の形状も考えられる。側面７を起点として半径ａを有する移行領域が設けられており、この移行領域は、端部領域１０の方向へ円錐状に先細りした縁部１１へ移行する。摺動面フランジ４の自由端部１０は半径ｂを有する移行領域によって形成されており、この移行領域は、燃焼室Ｂの方に傾斜する（下がっていく）領域１２へ移行する。傾斜した領域１２の端部には、半径ｃを有する別の移行領域があり、この移行領域は、同様に円錐状で基体２の方向に延びる縁部１３へ移行している。基体側には、半径ｄを有する更に別の移行領域が設けられている。摺動面フランジ５は、本例では、摺動面フランジ４と類似に構成されているが、このことは必須ではない。オイル室Ｏの方を向いている縁部１１の円錐角は、符号ｅで表されている。燃焼室Ｂの方を向いている縁部１３の円錐角は、符号ｆで表されている。傾斜した領域１２は、自由端部１０と縁部１３との間を角度ｇで延びている。
【００１５】
このように間隔をあけて位置する摺動面フランジ４，５の間には、オイルリザーバとして機能する溝１４が形成されている。ここには図示していないが、溝の底面１５と溝領域９との間で放射方向に延びるオイル通路が考えられる。摺動面フランジ４，５は、本例では同じ高さｈを有しているが、このことも必ずしも必要というわけではない。次に、オイルスクレイピングリング１の幾何学的な関係について詳しく説明する：
ａ    Ｒ０．０５ｍｍから０．２０ｍｍ
ｂ    Ｒ０．０５ｍｍから０．２０ｍｍ（特にＲ０．１０ｍｍから０．１５ｍｍ）
ｃ    Ｒ０．０５ｍｍから０．２０ｍｍ
ｄ    Ｒ０．０５ｍｍから０．２０ｍｍ
ｅ    ０．５°から１５°（好ましくは８°から１２°）
ｆ    ５°から１５°（好ましくは８°から１２°）
ｇ    ０．５°から５０°（好ましくは２５°から４０°）
ｈ    ０．２ｍｍから０．８ｍｍ（好ましくは０．３ｍｍから０．６ｍｍ）。
【００１６】
角度ｅおよび角度ｆは、本例では、わずかに異なっている。
【００１７】
少なくとも摺動面フランジ４，５が例えばクロムをベースとする耐摩耗性の層でコーティングされていてよいが、別の種類のコーティング、たとえばＰＶＤ等も考えられる。
【００１８】
作動状態では、各々の端部領域１０が、詳しくは図示しない対応する摺動面に当接し、各々の端部領域１０と対応する摺動面との間は、初めは線状に接触する。それによって、高い表面圧力と、慣らし運転状態における優れた掻き落とし動作とが実現される。
【００１９】
それ以後、エンジンが作動すると、長い作動時間の後にも比較的狭い幅で摺動する面が自由端部１０の領域に形成される。さらに、摺動面フランジ４，５の円錐形状は、オイル消費量に有利な影響を与える。
【図１】
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【国際調査報告】
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