(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周側環状突出部と、内周側環状突出部と、該外周側環状突出部と内周側環状突出部とを接続する中間環状部とにより半径方向断面が略Ｈ状をなし、少なくとも該外周側環状突出部と該内周側環状突出部とに半径方向に延び軸方向で貫通してオイルを通過させるスリットが周方向において交互に切り込まれ、合口部を有するスペーサエキスパンダと、
該スペーサエキスパンダの軸方向一端面側と他端面側に該スペーサエキスパンダを挟んで設けられた２枚のサイドレールとを有し、
該外周側環状突出部の該軸方向一端面側及び他端面側は該サイドレールの支承面をなして該サイドレールの軸方向端面を支承し、該内周側環状突出部の外周面側はサイドレール押圧面をなして該サイドレールの内周面を押圧する薄幅３ピースオイルリングにおいて、
該スペーサエキスパンダの合口部をなす一対の合口面のうち一方の合口面が該スペーサエキスパンダの円周方向に窪みスペーサエキスパンダの円周方向にのみ開口する凹形状の第１合口面をなし、他方の合口面が該スペーサエキスパンダの円周方向に突出する凸形状をなす第２合口面をなし、該第２合口面が第１合口面に嵌入可能に形成され、該合口部において該第１合口面と該第２合口面とが直接対向していることを特徴とする薄幅３ピースオイルリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄幅３ピースオイルリングに関し、特にスペーサエキスパンダと２個のサイドレールを有する薄幅３ピースオイルリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの高速回転、高出力、省燃費化に伴い、ピストンの小型化、ピストンリングの薄幅化が要求されている。このため、スペーサエキスパンダと２個のサイドレールを有する３ピースオイルリングにおいても薄幅化が要求されている。
【０００３】
図４乃至図６に示される特開平４−７８３７６号公報に記載される薄幅３ピースオイルリングは、スペーサエキスパンダ２とスペーサエキスパンダ２を挟む上下のサイドレール、１０、１０’とにより構成され、ピストン１１のオイルリング溝１２に装着されている。サイドレール１０、１０’の外周面はシリンダ２０の内壁面２１に摺接して設けられている。オイルリング溝１２の溝底にはオイルドレンホール１３が設けられている。
【０００４】
スペーサエキスパンダ２は型鋼材よりなり、合口部を有する欠円形状であって、外周側環状突出部３と内周側環状突出部４とこれらを接続する中間環状部５とを有し、これらによる半径方向断面が略Ｈ状をなしている。そして少なくとも外周側環状突出部３と内周側環状突出部４とには、半径方向に延び軸方向で貫通する外周側スリット６、内周側スリット７が周方向において交互に切り込まれて形成されている。ここでスペーサエキスパンダ２の合口部は、対向する合口面２ａ、２ｂにより構成され、それらはスペーサエキスパンダ２の半径方向に延びる平面形状をなし、合口面２ａと２ｂが互いに当接して連続した円形となる。
【０００５】
スペーサエキスパンダ２を挟むようにスペーサエキスパンダ２の軸方向一端面側と他端面側にそれぞれ合口部を有する欠円状のサイドレール１０、１０’が位置し、外周側環状突出部３の該軸方向一端面側及び他端面側８、８は該サイドレールの支承面をなして該サイドレールの軸方向端面を支承し、内周側環状突出部４の傾斜した外周面側９はサイドレール１０、１０’の押圧面をなして、該サイドレール１０、１０’の内周面と当接し、スペーサエキスパンダの弾性力によりサイドレール１０、１０’を半径方向外方に押圧付勢している。
【０００６】
よってサイドレール１０、１０’はシリンダ２０の内壁面２１と摺接関係にあり、オイルリング溝１２上面の燃焼室側のシールと、シリンダ２０内壁面２１のオイル掻き落としを行う。掻き落とされたオイルは、スペーサエキスパンダ２の外周側スリット６から環状中間部５の上下の空間を介して内周側スリット７に至るオイル通路を通過し、オイルドレンホール１３に導かれて、図示せぬクランク室方向に送られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、このような薄幅３ピースオイルリングを、張力の低い小径二輪車用、又はレース用等の組合せオイルリングに適用した場合、スペーサエキスパンダ２の成形時に真円に巻けずにズレた状態でシリンダに装着されたときは、図６に示されるように合口面２ａ、２ｂが互いにズレたままの状態となる。
【０００８】
また、合口部の研磨加工時のばらつきによって、左右の合口面２ａ’、２ｂ’の角度θが異なる場合がある。例えば、図７に示されるように、左側の合口面２ａ’の角度θ１が右側の合口面２ｂ’の角度θ２より大きいような場合である。このような薄幅３ピースオイルリングを張力値の高い組合せオイルリングに適用した場合においては、成形時にはスペーサエキスパンダの合口部がズレていなくても、シリンダに装着したときに円周方向の圧縮力が作用して、図８に示されるように、角度の大きい方の合口面２ａ’が半径方向内方に、角度の小さい方の合口部面ｂ’が半径方向外方にズレる傾向にある。その結果、スペーサエキスパンダ合口部付近でオイルリングのシリンダ方向への面圧が不均一となり、安定したオイル掻き動作が不可能となる。
【０００９】
そこで本発明は、シリンダ装着時に、スペーサエキスパンダの左右の合口面がスペーサエキスパンダの半径方向に互いにズレることがなく、長時間の使用によってもズレが生じない薄幅３ピースオイルリングを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、外周側環状突出部と、内周側環状突出部と、該外周側環状突出部と内周側環状突出部とを接続する中間環状部とにより半径方向断面が略Ｈ状をなし、少なくとも該外周側環状突出部と該内周側環状突出部とに半径方向に延び軸方向で貫通してオイルを通過させるスリットが周方向において交互に切り込まれ、合口部を有するスペーサエキスパンダと、該スペーサエキスパンダの軸方向一端面側と他端面側に該スペーサエキスパンダを挟んで設けられた２枚のサイドレールとを有し、該外周側環状突出部の該軸方向一端面側及び他端面側は該サイドレールの支承面をなして該サイドレールの軸方向端面を支承し、該内周側環状突出部の外周面側はサイドレール押圧面をなして該サイドレールの内周面を押圧する薄幅３ピースオイルリングにおいて、該スペーサエキスパンダの合口部をなす一対の合口面のうち一方の合口面が該スペーサエキスパンダの円周方向に窪みスペーサエキスパンダの円周方向にのみ開口する凹形状の第１合口面をなし、他方の合口面が該スペーサエキスパンダの円周方向に突出する凸形状をなす第２合口面をなし、該第２合口面が第１合口面に嵌入可能に形成され、該合口部において該第１合口面と該第２合口面とが直接対向している薄幅３ピースオイルリングを提供している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による薄幅３ピースオイルリングについて図１乃至図３に基づき説明する。薄幅３ピースオイルリングは基本的に特開平４−７８３７６号公報記載のものと同一であり、図４乃至図６と同一の部分は同一の番号を付す。即ち、本実施の形態による薄幅３ピースオイルリングも特開平４−７８３７６号公報記載のように、外周側環状突出部３と内周側環状突出部４と中間環状部５とを有し外周側スリット６と内周側スリット７が形成されたスペーサエキスパンダ２や、サイドレール１０、１０’を備えるが、スペーサエキスパンダ２の合口部の形状が、当該公報記載の合口部形状と異なる。
【００１２】
図２に基づき具体的に説明すると、第１合口面たる一方の合口面２Ａは、スペーサエキスパンダ２の半径方向の中央部がスペーサエキスパンダ２の周方向に陥没する凹形状をなし、第２合口面たる他方の合口面２Ｂは、スペーサエキスパンダ２の半径方向の中央部がスペーサエキスパンダ２の周方向に突出する凸形状をなす。ここで一方の合口面２Ａの中央凹部先端面２１のスペーサエキスパンダ２の半径方向の長さｌは、スペーサエキスパンダ２の半径方向の長さＬの２０％〜５０％の長さである。また中央凹部２１からは傾斜面２２、２３が続き、その角度αはスペーサエキスパンダの半径方向に対して３０〜４５度である。また他方の合口面２Ｂの中央凸部先端面３１のスペーサエキスパンダ２の半径方向の長さｌ’は、ｌと同じか又はｌより０．０５ｍｍ程度小さい。更に、中央凸部３１からは傾斜面３２、３３が続き、その角度βはスペーサエキスパンダの半径方向に関してαより２乃至５度大きい。
【００１３】
以上の構成において、図３に示されるように、スペーサエキスパンダ２の成形時の巻き径のばらつき等により、左右の合口面２Ａ、２Ｂがスペーサエキスパンダの径方向でズレていても、シリンダ装着時には矢印Ｘで示すようにスペーサエキスパンダ２に円周方向の圧縮力が作用して凹形状の第１合口面２Ａの中央部に凸形状の第２合口面２Ｂの中央部が嵌入し、図１に示されるように、合口面２Ａ、２Ｂ同士の相互のスペーサエキスパンダの半径方向のズレが防止できる。シリンダに装着後にひとたび合口面２Ａ、２Ｂが合致すれば、動作中にズレることはない。
【００１４】
【発明の効果】
本発明による薄幅３ピースオイルリングによれば、そのスペーサエキスパンダの合口部を構成する合口面のうちの一方が凹形状をなし他方が凸形状をなすので、合口面どうしがスペーサエキスパンダの径方向にズレることがなく、オイルリング全周にわたって均等な面圧分布が得られ、安定したオイルコントロールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態による薄幅３ピースオイルリングのスペーサエキスパンダの合口部付近を示す部分平面図。
【図２】本発明の実施の形態による薄幅３ピースオイルリングのスペーサエキスパンダの合口部付近を示す部分拡大平面図。
【図３】本発明の実施の形態による薄幅３ピースオイルリングのスペーサエキスパンダのシリンダ装着前の状態を示す部分平面図。
【図４】従来の薄幅３ピースオイルリングを示す一部断面斜視図。
【図５】従来の薄幅３ピースオイルリングをピストンに装着した状態を示す断面図。
【図６】従来の薄幅３ピースオイルリングのスペーサエキスパンダの合口部付近を示す部分平面図。
【図７】従来の薄幅３ピースオイルリングのスペーサエキスパンダの合口部の合口面角度が互いに相違する例を示す部分平面図。
【図８】図７に示すスペーサエキスパンダがシリンダに装着されたときの合口面相互のズレを示す図。
【符号の説明】
２  スぺーサエキスパンダ
２Ａ、２Ｂ  第１、第２合口面たる合口部の合口面
３  外周側環状突出部
４  内周側環状突出部
５  環状中間部
６  外周側スリット
７  内周側スリット
１０、１０’  サイドレール
【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７】
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【図８】
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