(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンのリング溝内に装着される一対のサイドレールの内周面を押圧して当該サイドレールの外周面をシリンダの内周面に押し付けるためのサイドレール押圧部と、前記サイドレールの外周方向外側面を前記リング溝の側面に押し付けるための台状のサイドレール支持部とを有する組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダにおいて、
前記サイドレール支持部は、前記サイドレール保持点を有し、
前記サイドレール支持部の中心方向幅は、０．４〜０．９ｍｍであり、
前記サイドレール保持点が、当該サイドレール支持部の中心方向幅を１００％とした場合、当該サイドレール支持部の外周端面から６％以上、１５％以下の位置に形成されていることを特徴とする組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダ。
【請求項２】
軸方向波形のスペーサーエキスパンダであることを特徴とする請求項１に記載の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等のピストンに装着される組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダに関し、更に詳しくは、サイドレールとスペーサーエキスパンダとの潤滑効果を向上させてそれらの摩耗を低減することができる特徴的なサイドレール支持部形状を有した組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来型の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダ６１が、一対のサイドレール６２と共にピストンのリング溝内に装着された一態様を示したものである。こうした態様は、例えば実開平３−１１４６６８に開示されている。
【０００３】
図６に示す従来型の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダ６１は、ピストンのリング溝内に装着される一対のサイドレール６２の内周面６３を押圧してそのサイドレール６２の外周面６８をシリンダの内周面６５に押し付けるためのサイドレール押圧部６６と、サイドレール６２の外周方向外側面６７をリング溝の側面１１に押し付けるための台状のサイドレール支持部６９とを有するものである。そして、その台状のサイドレール支持部６９の上下方向の間隔を、スペーサーエキスパンダ６１の内周側の間隔ｈよりも外周側の間隔Ｈを大とし、その台状のサイドレール支持部６９を後傾形状としたことが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のスペーサーエキスパンダにおいては、サイドレールのオーバーハングを防いで異常音を抑制することができることが記載されているものの、サイドレールとスペーサーエキスパンダとの接触部では、長期間の使用によって摩耗が発生しやすく、その改善が要請されていた。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたものであって、サイドレールとスペーサーエキスパンダとの潤滑効果を向上させてそれらの摩耗を低減することができる組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダに関する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ピストンのリング溝内に装着される一対のサイドレールの内周面を押圧して当該サイドレールの外周面をシリンダの内周面に押し付けるためのサイドレール押圧部と、前記サイドレールの外周方向外側面を前記リング溝の側面に押し付けるための台状のサイドレール支持部とを有する組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダにおいて、前記サイドレール支持部は、前記サイドレール保持点を有し、当該サイドレール保持点が当該サイドレール支持部の外周端面から６％以上、４０％未満の位置に形成されていることに特徴を有する。
【０００７】
この発明によれば、サイドレール支持部には、サイドレール支持部の外周端面から６％以上、４０％未満の位置にサイドレール保持点が形成されているので、そのサイドレール保持点の両側には、くさび状のオイルポケットが形成される。このオイルポケットにはオイルが保有されるので、ピストンが上下に運動する際にくさび効果が生じて接触部にオイルが供給される。そのため、サイドレール保持点とサイドレール内周面との接触部で潤滑効果が増加し、その結果、その接触部での摩耗を低減させることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダにおいて、軸方向波形のスペーサーエキスパンダであることに特徴を有する。
【０００９】
この発明によれば、軸方向波形のスペーサーエキスパンダに適用することによって、特に困難な製造を伴うこともなく、サイドレールとスペーサーエキスパンダとの潤滑効果を向上させてそれらの摩耗を低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明を説明する。
【００１１】
図１は、本発明特有の形状からなる台状のサイドレール支持部を有するスペーサーエキスパンダの一例を示す断面図である。図２は、図４に示す軸方向波形スペーサーエキスパンダと上下一対のサイドレールとの位置関係を示す断面図である。図３は、図５に示す半径方向波形スペーサーエキスパンダと上下一対のサイドレールとの位置関係を示す断面図である。
【００１２】
本発明の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダ１は、図４または図５に示した軸方向波形のスペーサーエキスパンダまたは半径方向波形のスペーサーエキスパンダとして従来より知られているスペーサーエキスパンダに関するもの、すなわち、ピストンのリング溝内に装着される一対のサイドレール２の内周面３を押圧してそのサイドレール２の外周面８をシリンダの内周面５に押し付けるためのサイドレール押圧部６と、サイドレール２の外周方向外側面７をリング溝の側面１１に押し付けるための台状のサイドレール支持部９とを有するものである。
【００１３】
こうした本発明のスペーサーエキスパンダ１の特徴点は、サイドレール支持部９がサイドレール保持点Ｐを有し、そのサイドレール保持点Ｐがそのサイドレール支持部９の外周端面１０から６％以上、４０％未満の位置に形成されていることにある。なお、サイドレール保持点Ｐが形成される上記範囲内の位置（６％以上、４０％未満の位置）は、図１に示すように、台状のサイドレール支持部９の中心方向幅Ｌを１００％とし、サイドレール支持部９の外周端面１０を基準面としたときの百分率で表している。
【００１４】
上記の範囲内の位置にサイドレール保持点Ｐを形成することによって、そのサイドレール保持点Ｐを挟んだ両側には、オイルポケットが形成された形態となる。しかも、その形状がくさび状であるので、オイルはサイドレール保持点Ｐの両側に形成されたオイルポケットに溜まりやすく容易に逃げることがない。そのため、サイドレール保持点Ｐとサイドレール内周面５との接触部では、ピストンが上下に運動する度にくさび効果が発生するので、そのオイルポケットに溜まったオイルがその接触部に供給され、潤滑効果が向上する。その結果、その接触部での摩耗を顕著に低減させることができる。
【００１５】
サイドレール保持点Ｐがそのサイドレール支持部９の外周端面１０から６％未満の位置に形成されている場合には、サイドレール支持部９の外周端面１０側にオイルを保持できるオイルポケットが十分に形成されず、その接触部での潤滑効果が小さく、長期間使用すると摩耗の発生がおこることがある。一方、サイドレール保持点Ｐがそのサイドレール支持部９の外周端面１０から４０％以上の位置に形成されている場合には、オイルによる油圧が発生し、サイドレールを押し上げてオーバーハングが発生し、異音が発生することがある。
【００１６】
なお、本発明において、台状のサイドレール支持部９は、スペーサーエキスパンダの外周方向の先端に０．２〜０．９ｍｍ程度の小さな幅Ｌで形成されているので、上記のサイドレール保持点Ｐの形成位置は、サイドレール支持部９の幅Ｌとの兼ね合いにおいて任意に設定される。例えば、サイドレール支持体９の幅Ｌが上記範囲内でやや広めに形成されている場合、例えば０．４〜０．９ｍｍの範囲で形成されている場合には、サイドレール保持点Ｐは６％に近づいた値であることが好ましく、６％、１０％、１５％の何れかであることが好ましい。一方、サイドレール支持体９の幅Ｌが上記範囲内でやや狭めに形成されている場合、例えば０．２〜０．３ｍｍの範囲で形成されている場合には、サイドレール保持点Ｐは４０％に近づいた値であることが好ましく、約４０％（４０％は除く。）、３５％、３０％の何れかであることが好ましい。
【００１７】
さらに、サイドレール支持部９は、ピストンの中心軸に直交する面を基準面として、サイドレール保持点Ｐから内周方向に角度θで傾斜していることが好ましい。こうした範囲の角度θで形成されることによって、上記のオイルポケットのくさび効果をより一層発揮させ、優れた潤滑効果と低減を摩耗を達成することができる。
【００１８】
こうしたサイドレール支持部９の形状は、軸方向波形のスペーサーエキスパンダ、半径方向波形のスペーサエキスパンダ、断面Ｕ字型のスペーサーエキスパンダの何れのおいても適用することができる。特に、軸方向波形のスペーサーエキスパンダに適用することにより、特に困難な製造を伴うこともなく、サイドレール２とスペーサーエキスパンダ１との潤滑効果を向上させてそれらの摩耗を低減することができる。
【００１９】
各種のスペーサーエキスパンダは、従来同様の方法で製造することができ、サイドレール支持部９の形状とサイドレール保持点Ｐの形成位置については、型によって成形することにより、本発明のスペーサーエキスパンダを製造することができる。
【００２０】
以上説明したように、本発明は、サイドレール保持点Ｐの位置をサイドレール支持部９の所定に位置に意図して形成することによって、サイドレール保持点Ｐの両側に、従来にはないくさび状のオイルポケットを形成したものである。その結果、サイドレールの挙動の安定化とオーバーハングに基づく異音の発生の防止のみならず、サイドレールとスペーサーエキスパンダとの接触部の潤滑効果を向上させ、摩耗の低減を抑制することができるという優れた効果を発揮するものである。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダによれば、サイドレール支持部の外周端面から６％以上、４０％未満の位置にサイドレール保持点が形成されているので、そのサイドレール保持点の両側にはくさび状のオイルポケットが形成される。このオイルポケットが形成されることによって、ピストンが上下に運動する際にくさび効果が発生するので、サイドレール保持点とサイドレール内周面との接触部で潤滑効果が増加し、その結果、その接触部での摩耗を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明特有の形状からなる台状のサイドレール支持部を有するスペーサーエキスパンダの一例を示す断面図である。
【図２】軸方向波形スペーサーエキスパンダと上下一対のサイドレールとの位置関係を示す断面図である。
【図３】半径方向波形スペーサーエキスパンダと上下一対のサイドレールとの位置関係を示す断面図である。
【図４】軸方向波形スペーサーエキスパンダを説明する概略図である。
【図５】半径方向波形スペーサーエキスパンダを説明する概略図である。
【図６】従来型の組合せオイルリングのスペーサーエキスパンダが一対のサイドレール共にピストンのリング溝内に装着された一態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１、６１  スペーサーエキスパンダ
２、６２  サイドレール
３、６３  サイドレールの内周面
４、６４  サイドレールの外周方向内側面
５、６５  シリンダの内周面
６、６６  サイドレール押圧部
７、６７  サイドレールの外周方向外側面
８、６８  サイドレールの外周面
９、６９  台状のサイドレール支持部
１０  サイドレール支持部の外周端面
１１  リング溝の側面
Ｐ  サイドレール保持点
Ｌ  台状のサイドレール支持部の中心方向幅
θ  サイドレール保持点から内周方向への傾斜角度
【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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