オイルリング及び内燃機関
【課題】リング溝の対向面に下側レール部の下面が貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することのできるオイルリング及び内燃機関を提供する。
【解決手段】オイルリング４は、ピストン２の外周面に形成されたリング溝３に装着されている。また、リング溝３において互いに対向する一対の上側対向面３１及び下側対向面３２上をそれぞれ摺動可能な一対の上側レール部５１及び下側レール部５２と、これらレール部５１，５２を連結する連結部５３とを有している。連結部５３にはオイルリング４の径方向に貫通するオイル戻し孔５４が形成されている。下側レール部５２の下面においてオイル戻し孔５４の直下には全周にわたって溝５６が形成されている。また、リング本体５には、オイル戻し孔５４と溝５６とを貫通する複数の貫通孔５７が形成されている。複数の貫通孔５７はオイルリング４の周方向において等間隔にて形成されている。
【解決手段】オイルリング４は、ピストン２の外周面に形成されたリング溝３に装着されている。また、リング溝３において互いに対向する一対の上側対向面３１及び下側対向面３２上をそれぞれ摺動可能な一対の上側レール部５１及び下側レール部５２と、これらレール部５１，５２を連結する連結部５３とを有している。連結部５３にはオイルリング４の径方向に貫通するオイル戻し孔５４が形成されている。下側レール部５２の下面においてオイル戻し孔５４の直下には全周にわたって溝５６が形成されている。また、リング本体５には、オイル戻し孔５４と溝５６とを貫通する複数の貫通孔５７が形成されている。複数の貫通孔５７はオイルリング４の周方向において等間隔にて形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関ピストンの外周面に形成されたリング溝に装着されるオイルリング及び同オイルリングを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダ内にはピストンが往復動可能に設けられており、このピストンの外周面に形成された複数のリング溝にはピストンリングが装着されている。具体的には、ピストンの軸線方向において燃焼室に近い順に、トップリング、セカンドリング、及びオイルリングがそれぞれ装着されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
トップリング及びセカンドリングは、燃焼室で生じた燃焼ガスがピストンとシリンダとの間から漏れないようにこれらの間をシールする機能を有している。尚、一般に、トップリング及びセカンドリングはコンプレッションリングと総称される。
【０００４】
また、オイルリングは、エンジンオイルを必要最小限の量だけシリンダのボア壁面に供給するとともに、余剰のオイルを掻き落とす機能を有している。
図６に示すように、オイルリング４０４は、リング本体４０５とリング本体４０５の内周側に位置してリング本体４０５を外周側に付勢するコイルエキスパンダ６とを備えている。リング本体４０５は、リング溝３の上側対向面３１上を摺動可能な上側レール部４５１、上側対向面３１に対向する下側対向面３２上を摺動可能な下側レール部４５２、及びこれらレール部４５１，４５２を連結する連結部４５３とを有している。これらレール部４５１，４５２は連結部４５３よりも内周側及び外周側の双方に突出している。すなわち、リング本体４０５は断面略Ｉ字状をなしている。また、連結部４５３には、オイルリング４０４の径方向に貫通する複数のオイル戻し孔４５４が形成されている。尚、オイル戻し孔４５４はオイルリング４０４の周方向において所定間隔毎に形成されている。連結部４５３の内周面は断面円弧状に形成されており、コイルエキスパンダ６が収容される収容部４５５とされている。
【０００５】
こうしたオイルリング４０４を備える内燃機関では、ピストン２の往復動に伴って上側レール部４５１及び下側レール部４５２の外周面がシリンダのボア壁面１上を摺動することにより、ボア壁面１に付着している余剰なオイルが掻き落とされ、オイル戻し孔４５４を通じてリング溝３内に導入される。そして、リング溝３内のオイルは、リング溝３の底面３３に形成された排出通路（図示略）を通じてクランクケースに戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６―３２２３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図７に期間Ａ１、Ａ２として示すように、ピストン２が上動し、且つピストン２の加速度がプラス、すなわち上方に向かう速度が増大しているときには、リング溝３内のオイルリング４０４及びオイルは下側対向面３２に押し付けられた状態となる。その後、図７に期間Ｂ１、Ｂ２として示すように、ピストン２が上動し、且つピストン２の加速度がマイナス、すなわち上方に向かう速度が減少するようになると、図８に示すように、リング溝３内のオイルは直ぐさま上側対向面３１に向けて相対移動する。このとき、下側レール部４５２の下面が下側対向面３２に密着して貼り付いているため、リング本体４０５が下側対向面３２から離脱するまでに、ある程度の時間を要することとなる。その結果、上側対向面３１近傍に移動しているオイルが上側レール部４５１の上面と上側対向面３１との間隙を通じて流出し、ピストン２の外周面とボア壁面１との間隙から上方に流出することで、オイル消費が増大するといった問題が生じる。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、下側レール部の下面がリング溝の対向面に貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することのできるオイルリング及び内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、機関ピストンの外周面に形成されたリング溝に装着されるオイルリングであって、前記リング溝において互いに対向する一対の対向面上をそれぞれ摺動可能な一対のレール部と、これらレール部を連結する連結部とを有するオイルリングにおいて、前記連結部には当該オイルリングの径方向に貫通するオイル戻し孔が形成され、前記一対のレール部において当該オイルリングの軸線方向における燃焼室側のものを上側レール部とするとともに同軸線方向における燃焼室とは反対側のものを下側レール部とするとき、前記下側レール部にはその下面に開口する貫通孔が形成されてなることをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、下側レール部の下面がリング溝の対向面に密着して貼り付こうとするときに、下側レール部に形成された貫通孔を通じてこれら下面と対向面との間に空気やオイルが導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面が密着しにくくなりこれを貼り付かせる力が弱められることで、リング溝の対向面から下側レール部の下面が早期に脱離するようになる。このため、機関ピストンの加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝内のオイルが上側の対向面に向けて相対移動すると、オイルリングがこれに追従するようになり、上側レール部の上面がリング溝の上側の対向面に早期に接するようになる。その結果、これら上面と対向面との間を通じてリング溝の内部のオイルが燃焼室側に流出することを抑制することができる。従って、下側レール部の下面がリング溝の対向面に貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のオイルリングにおいて、前記下側レール部の下面には全周にわたって溝が形成され、前記貫通孔は前記溝に開口してなることをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、空気やオイルが溝を通じて全周にわたってこれら下面と対向面との間に導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力が全周にわたって弱められる。このため、下側レール部の下面がリング溝の対向面から早期且つ的確に脱離するようになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のオイルリングにおいて、前記貫通孔は当該オイルリングの周方向において複数形成されてなることをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、下側レール部の下面とリング溝の対向面との間に対して、貫通孔の形成された複数の部位において空気やオイルが導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力が好適に弱められる。尚、このような貼り付かせる力をオイルリングの周方向において均等に弱める上では、複数の貫通孔をオイルリングの周方向において等間隔にて形成することが望ましい。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のオイルリングにおいて、前記貫通孔はその一方が前記オイル戻し孔に開口してなることをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、オイルリングの軸線方向に沿って貫通孔を形成することが可能となるため、貫通孔を容易に形成することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のオイルリングにおいて、前記オイル戻し孔と前記上側レール部の上面とを貫通する貫通孔が形成されてなることをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、貫通孔が、オイル戻し孔と下側レール部の下面との間に形成されるとともにオイル戻し孔と上側レール部の上面との間に形成されている。このため、オイルリングをリング溝に組み付ける際に上下関係が問題にならなくなる。従って、リング溝に対してオイルリングを容易に組み付けることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のオイルリングを備える内燃機関をその要旨としている。
同構成によれば、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明に準じた作用効果を奏することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、機関ピストンと、同機関ピストンの外周面に形成されたリング溝に装着されるオイルリングとを備え、同オイルリングは前記リング溝において互いに対向する一対の対向面上をそれぞれ摺動可能な一対のレール部と、これらレール部を連結する連結部とを有する内燃機関において、前記一対のレール部において当該オイルリングの軸線方向における燃焼室側のものを上側レール部とするとともに同軸線方向における燃焼室とは反対側のものを下側レール部とするとき、前記下側レール部の下面に対向する前記リング溝の対向面に一方が開口するとともに、機関ピストンの外周面及び内周面の少なくとも一方に他方が開口する連通孔が形成されてなることをその要旨としている。
【００２０】
同構成によれば、下側レール部の下面がリング溝の対向面に密着して貼り付こうとするときに、機関ピストンに形成された連通孔を通じてこれら対向面と下面との間に空気やオイルが導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面が密着しにくくなりこれを貼り付かせる力が弱められることで、リング溝の対向面から下側レール部の下面が早期に脱離するようになる。このため、機関ピストンの加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝内のオイルが上側の対向面に向けて相対移動すると、オイルリングがこれに追従するようになり、上側レール部の上面がリング溝の上側の対向面に早期に接するようになる。その結果、これら上面と対向面との間を通じてリング溝の内部のオイルが燃焼室側に流出することを抑制することができる。従って、下側レール部の下面がリング溝の対向面に貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関において、前記下側レール部の下面に対向する前記リング溝の対向面には全周にわたって溝が形成され、前記連通孔は前記溝に開口してなることをその要旨としている。
【００２２】
同構成によれば、空気やオイルが溝を通じて全周にわたってこれら対向面と下面との間に導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力が全周にわたって弱められる。このため、下側レール部の下面がリング溝の対向面から早期且つ的確に脱離するようになる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の内燃機関において、前記連通孔は前記リング溝の周方向において複数形成されてなることをその要旨としている。
同構成によれば、リング溝の対向面と下側レール部の下面との間に対して、連通孔の形成された複数の部位において空気やオイルが導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力が好適に弱められる。尚、このような貼り付かせる力をオイルリングの周方向において均等に弱める上では、複数の連通孔をリング溝の周方向において等間隔にて形成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るオイルリング及び内燃機関の第１実施形態について、オイルリングを中心としたシリンダの断面構造を示す断面図。
【図２】同実施形態におけるオイルリングの作用を説明するための概略図。
【図３】本発明の第２実施形態について、オイルリングを中心としたシリンダの断面構造を示す断面図。
【図４】本発明の第３実施形態におけるオイルリングを中心としたシリンダの断面構造を示す断面図。
【図５】第３実施形態の変形例について、オイルリングを中心としたシリンダの断面構造を示す断面図。
【図６】従来のオイルリングを中心としたシリンダの断面構造を示す断面図。
【図７】ピストンの位相、速度、及び加速度の推移を併せ示すタイミングチャート。
【図８】従来のオイルリングの課題を説明するための概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係るオイルリング及び内燃機関を具体化した第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【００２６】
尚、以降において、オイルリング４（ピストン２）の軸線方向Ｃにおいて燃焼室に近接する方向を単に上方と称し、軸線方向Ｃにおいて燃焼室から離間する方向、すなわちクランクケースに近接する方向を単に下方と称する。
【００２７】
図１に示すように、内燃機関のシリンダ内にはピストン２が往復動可能に設けられており、このピストン２の外周面に形成されたリング溝３にはオイルリング４が装着されている。オイルリング４は、所謂、２ピースオイルリングであり、リング本体５とリング本体５の内周側に位置してリング本体５を外周側に付勢するコイルエキスパンダ６とを備えている。
【００２８】
リング本体５は、リング溝３の上側対向面３１上を摺動可能な上側レール部５１、ピストン２の軸線方向Ｃにおいて上側対向面３１に対向する下側対向面３２上を摺動可能な下側レール部５２、及びこれらレール部５１，５２を連結する連結部５３とを有している。これらレール部５１，５２は連結部５３よりも内周側及び外周側の双方に突出している。すなわち、リング本体５は断面略Ｉ字状をなしている。また、連結部５３には、オイルリング４の径方向に貫通する複数のオイル戻し孔５４が形成されている。尚、オイル戻し孔５４はオイルリング４の周方向において所定間隔毎に形成されている。連結部５３の内周面は断面円弧状に形成されており、コイルエキスパンダ６が収容される収容部５５とされている。
【００２９】
本実施形態では、下側レール部５２の下面においてオイル戻し孔５４の直下に全周にわたって溝５６が形成されている。また、下側レール部５２において下側対向面３２に対向する部分のうち上記溝５６以外の部分は平面状をなしており、リング溝３内において下方に変位した際に当該部分全体が下側対向面３２に当接するものとされている。
【００３０】
また、リング本体５には、オイル戻し孔５４と溝５６とを貫通する複数の貫通孔５７が形成されている。ここで、複数の貫通孔５７は、オイルリング４の軸線方向Ｃに沿って形成されるとともにオイルリング４の周方向において等間隔にて形成されている。
【００３１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
こうしたオイルリング４を備える内燃機関では、ピストン２の往復動に伴って上側レール部５１及び下側レール部５２の外周面がシリンダのボア壁面１上を摺動することにより、ボア壁面１に付着している余剰なオイルが掻き落とされ、オイル戻し孔５４を通じてリング溝３内に導入される。そして、リング溝３内のオイルは、リング溝３の底面３３に形成された排出通路（図示略）を通じてクランクケースに戻される。
【００３２】
また、先の図７に期間Ａ１、Ａ２として示すように、ピストン２が上動し、且つピストン２の加速度がプラス、すなわち上方に向かう速度が増大しているときには、リング溝３内のオイルリング４及びオイルは下側対向面３２に押し付けられた状態となる。ここで、本実施形態では、下側レール部５２の下面がリング溝３の下側対向面３２に密着して貼り付こうとするときに、オイルリング４に形成された貫通孔５７及び溝５６を通じて下側レール部５２の下面と下側対向面３２との間に全周にわたって空気やオイルが導入される。これにより、下側対向面３２に対して下側レール部５２の下面が密着しにくくなりこれを貼り付かせる力が弱められる。
【００３３】
その後、図７に期間Ｂ１、Ｂ２として示すように、ピストン２が上動し、且つピストン２の加速度がマイナス、すなわち上方に向かう速度が減少するようになると、リング溝３内のオイルは直ぐさま上側対向面３１に向けて相対移動する。このとき、図２に示すように、下側レール部５２の下面がリング溝３の下側対向面３２から早期に脱離するようになる。このため、ピストン２の加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝３内のオイルが上側対向面３１に向けて相対移動すると、リング本体５がこれに追従するようになり、上側レール部５１の上面がリング溝３の上側対向面３１に早期に接するようになる。その結果、上側レール部５１の上面と上側対向面３１との間がシールされることで、リング溝３内のオイルが流出することが抑制されるようになる。
【００３４】
以上説明した本実施形態に係るオイルリング及び内燃機関によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）連結部５３にはオイルリング４の径方向に貫通するオイル戻し孔５４が形成され、オイル戻し孔５４と下側レール部５２の下面とを貫通する貫通孔５７が形成されている。こうした構成によれば、ピストン２の加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝３内のオイルが上側対向面３１に向けて相対移動すると、リング本体５がこれに追従するようになり、上側レール部５１の上面がリング溝３の上側対向面３１に早期に接するようになる。その結果、上側レール部５１の上面と上側対向面３１との間を通じてリング溝３の内部のオイルが燃焼室側に流出することを抑制することができる。従って、下側レール部５２の下面がリング溝３の下側対向面３２に貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することができる。
【００３５】
（２）下側レール部５２の下面には全周にわたって溝５６が形成され、貫通孔５７は溝５６に開口している。こうした構成によれば、空気やオイルが溝５６を通じて全周にわたって下側レール部５２の下面と下側対向面３２との間に導入される。これにより、リング溝３の下側対向面３２に対して下側レール部５２の下面を貼り付かせる力が全周にわたって弱められる。このため、リング溝３の下側対向面３２から下側レール部５２の下面が早期且つ的確に脱離するようになる。
【００３６】
（３）貫通孔５７はオイルリング４の周方向において等間隔にて複数形成されている。こうした構成によれば、下側レール部５２の下面とリング溝３の下側対向面３２との間に対して、貫通孔５７の形成された複数の部位において空気やオイルが導入される。これにより、リング溝３の下側対向面３２に対して下側レール部５２の下面を貼り付かせる力がオイルリング４の周方向において均等に弱められるようになる。
【００３７】
（４）貫通孔５７はその一方がオイル戻し孔５４に開口している。こうした構成によれば、オイルリング４の軸線方向Ｃに沿って貫通孔５７を形成することが可能となるため、貫通孔５７を容易に形成することができる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態について、図３を参照して説明する。
本実施形態では、リング本体１０５以外の構成については先の第１実施形態と同一である。従って、第１実施形態の構成と同一の構成については同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。また、リング本体１０５の構成において第１実施形態のリング本体５の構成と対応する構成については「１００」を加算した符号を付すことにより重複する説明を割愛する。
【００３９】
図３に示すように、本実施形態では、先の第１実施形態と同様に、下側レール部１５２の下面においてオイル戻し孔１５４の直下には全周にわたって溝１５６が形成されている。また、リング本体１０５には、オイル戻し孔１５４と溝１５６とを貫通する複数の貫通孔１５７が形成されている。ここで、複数の貫通孔５７はオイルリング１０４の周方向において等間隔にて形成されている。
【００４０】
更に、上側レール部１５１の上面においてオイル戻し孔１５４の直上には全周にわたって上側溝１５８が形成されている。また、リング本体１０５には、オイル戻し孔１５４と上側溝１５８とを貫通する複数の上側貫通孔１５９が形成されている。ここで、複数の上側貫通孔１５９は上記複数の貫通孔１５７にそれぞれ対応して形成されており、オイルリング１０４の周方向において等間隔にて形成されている。
【００４１】
以上説明した本実施形態に係るオイルリング及び内燃機関によれば、先の第１実施形態の作用効果（１）〜（４）に加え、新たに以下に示す作用効果が得られるようになる。
（５）オイル戻し孔１５４と上側レール部１５１の上面とを貫通する上側貫通孔１５９が形成されている。具体的には、上側レール部１５１の上面には全周にわたって上側溝１５８が形成され、上側貫通孔１５９は上側溝１５８に開口している。こうした構成によれば、貫通孔１５７，１５９が、オイル戻し孔１５４と下側レール部１５２の下面との間に形成されるとともにオイル戻し孔１５４と上側レール部１５１の上面との間に形成されている。このため、オイルリング１０４をリング溝３に組み付ける際にオイルリング１０４の上下関係が問題にならなくなる。従って、リング溝３に対してオイルリング１０４を容易に組み付けることができる。
【００４２】
＜第３実施形態＞
以下、本発明に係る内燃機関を具体化した第３実施形態について、図４を参照して説明する。
【００４３】
本実施形態では、オイルリングの構成は先の図６において例示した従来技術のオイルリング４０４と同一である。従って、本実施形態では図６と同一の符号を付すことによりオイルリングについての説明を割愛する。また、ピストン２０２は図６において例示した従来技術や先の第１実施形態、第２実施形態において例示したピストン２とは部分的に異なっている。このため、第１実施形態のピストン２の構成と対応する構成については「２００」を加算した符号を付すことにより重複する説明を割愛する。
【００４４】
図４に示すように、リング溝２０３の下側対向面２３２においてオイルリング４０４のオイル戻し孔４５４の直下には全周にわたって溝２３４が形成されている。また、下側対向面３２において下側レール部５２に対向する部分のうち上記溝２３４以外の部分は平面状をなしており、リング溝２０３内においてリング本体４０５が下方に変位した際に当該部分全体が下側レール部５２に当接するものとされている。
【００４５】
また、ピストン２０２には、一方が溝２３４に開口するとともに他方がピストン２０２の内周面に開口する連通孔２３５が形成されている。ここで、複数の連通孔２３５はリング溝２０３の周方向において等間隔にて形成されている。
【００４６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
先の図７に期間Ａ１、Ａ２として示すように、ピストン２０２が上動し、且つピストン２０２の加速度がプラス、すなわち上方に向かう速度が増大しているときには、リング溝２０３内のオイルリング４０４及びオイルは下側対向面２３２に押し付けられた状態となる。ここで、本実施形態では、下側レール部４５２の下面がリング溝２０３の下側対向面２３２に密着して貼り付こうとするときに、ピストン２０２に形成された連通孔２３５及び溝２３４を通じて下側レール部４５２の下面と下側対向面２３２との間に全周にわたって空気やオイルが導入される。これにより、下側対向面２３２に対して下側レール部４５２の下面が密着しにくくなりこれを貼り付かせる力が弱められる。
【００４７】
その後、図７に期間Ｂ１、Ｂ２として示すように、ピストン２０２が上動し、且つピストン２０２の加速度がマイナス、すなわち上方に向かう速度が減少するようになると、リング溝２０３内のオイルは直ぐさま上側対向面２３１に向けて相対移動する。このとき、リング溝２０３の下側対向面２３２から下側レール部４５２の下面が早期に脱離するようになる。このため、ピストン２０２の加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝２０３内のオイルが上側対向面２３１に向けて相対移動すると、リング本体４０５はこれに追従するようになり、上側レール部４５１の上面がリング溝２０３の上側対向面２３１に早期に接するようになる。その結果、上側レール部４５１の上面と上側対向面２３１との間がシールされることで、リング溝２０３内のオイルが流出することが抑制されるようになる。
【００４８】
以上説明した本実施形態に係る内燃機関によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（６）リング溝２０３の下側対向面２３２に一方が開口するとともに、ピストン２０２の内周面に他方が開口する連通孔２３５が形成されている。こうした構成によれば、ピストン２０２の加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝２０３内のオイルが上側対向面２３１に向けて相対移動すると、リング本体４０５がこれに追従するようになり、上側レール部４５１の上面がリング溝２０３の上側対向面２３１に早期に接するようになる。その結果、上側レール部４５１の上面と上側対向面２３１との間を通じてリング溝２０３内のオイルが流出することを抑制することができる。従って、下側レール部４５２の下面がリング溝２０３の下側対向面２３２に貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することができる。
【００４９】
（７）リング溝２０３の下側対向面２３２には全周にわたって溝２３４が形成され、連通孔２３５は溝２３４に開口している。こうした構成によれば、空気やオイルが溝２３４を通じて全周にわたって下側対向面２３２と下側レール部４５２の下面との間に導入される。これにより、リング溝２０３の下側対向面２３２に対して下側レール部４５２の下面を貼り付かせる力が全周にわたって弱められる。このため、リング溝２０３の対向面から下側レール部４５２の下面が早期且つ的確に脱離するようになる。
【００５０】
（８）連通孔２３５はリング溝２０３の周方向において等間隔にて複数形成されている。こうした構成によれば、リング溝２０３の下側対向面２３２と下側レール部４５２の下面との間に対して、連通孔２３５の形成された複数の部位において空気やオイルが導入される。これにより、リング溝２０３の下側対向面２３２に対して下側レール部４５２の下面を貼り付かせる力がリング溝２０３の周方向において均等に弱められるようになる。
【００５１】
尚、本発明に係るオイルリング及び内燃機関は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００５２】
・上記第１、第２実施形態によるように、複数の貫通孔５７，１５７，１５９をその一方がオイル戻し孔５４，１５４に開口するものとし、オイルリング４，１０４の軸線方向Ｃに沿うものとすることが、これら貫通孔５７，１５７，１５９の形成を容易なものとする上では望ましい。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、貫通孔をオイル戻し孔に開口しないもの、すなわちオイル戻し孔とは独立したものとしてもよい。
【００５３】
・上記第１、第２実施形態によるように、複数の貫通孔５７，１５７，１５９をオイルリング４，１０４の周方向において等間隔に形成することが、リング溝３の下側対向面３２に対して下側レール部５２，１５２の下面を貼り付かせる力をオイルリング４，１０４の周方向において均等に弱めるようにする上では望ましい。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、複数の貫通孔を不等間隔に形成するようにしてもよい。
【００５４】
・上記第１、第２実施形態及びそれらの変形例では、貫通孔を複数形成するようにしたが、これに代えて、貫通孔を一つだけ形成するようにしてもよい。この場合であっても、例えば下側レール部の下面に周方向全体に溝が形成されていれば、下側レール部の下面と下側対向面との間に全周にわたって空気やオイルを導入することはできる。
【００５５】
・上記第１、第２実施形態及びそれらの変形例によるように、下側レール部の下面において全周にわたって溝を形成することが、リング溝の下側対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力を全周にわたって弱める上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、リング溝の下側対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力を十分に弱めることができる場合であれば、オイルリングの周方向において部分的に溝を形成するようにしてもよい。
【００５６】
・上記第３実施形態の連通孔２３５は、その一方が溝２３４に開口するとともに他方がピストン２０２の内周面に開口するものとしたが、これに代えて、図５に示すように、連通孔３３５の他方をピストン３０２の外周面に開口するものとしてもよい。また、溝３３４は下側対向面３３２において全周にわたって形成されている。
【００５７】
・上記第３実施形態によるように、複数の連通孔２３５をリング溝２０３の周方向において等間隔にて形成することが、リング溝２０３の下側対向面２３２に対して下側レール部４５２の下面を貼り付かせる力をリング溝２０３の周方向において均等に弱めるようにする上では望ましい。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、複数の連通孔を不等間隔に形成するようにしてもよい。
【００５８】
・上記第３実施形態及びその変形例では、連通孔を複数形成するようにしたが、これに代えて、連通孔を一つだけ形成するようにしてもよい。この場合であっても、例えば下側対向面に周方向全体に溝が形成されていれば、下側レール部の下面と下側対向面との間に全周にわたって空気やオイルを導入することはできる。
【００５９】
・上記第３実施形態及びその変形例によるように、下側対向面において全周にわたって溝を形成することが、リング溝の下側対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力を全周にわたって弱める上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、リング溝の下側対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力を十分に弱めることができる場合であれば、リングの周方向において部分的に溝を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…ボア壁面、２，２０２，３０２…ピストン、３，２０３，３０３…リング溝、３１，２３１，３３１…上側対向面、３２，２３２，３３２…下側対向面、３３，２３３，３３３…底面、４，１０４，４０４…オイルリング、５，１０５，４０５…リング本体、５１，１５１，４５１…上側レール部、５２，１５２，４５２…下側レール部、５３，１５３，４５３…連結部、５４，１５４，４５４…オイル戻し孔、５５，１５５，４５５…収容部、５６，１５６…溝、５７，１５７…貫通孔、１５８…上側溝、１５９…上側貫通孔、６…コイルエキスパンダ、２３４，３３４…溝、２３５，３３５…連通孔。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関ピストンの外周面に形成されたリング溝に装着されるオイルリング及び同オイルリングを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダ内にはピストンが往復動可能に設けられており、このピストンの外周面に形成された複数のリング溝にはピストンリングが装着されている。具体的には、ピストンの軸線方向において燃焼室に近い順に、トップリング、セカンドリング、及びオイルリングがそれぞれ装着されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
トップリング及びセカンドリングは、燃焼室で生じた燃焼ガスがピストンとシリンダとの間から漏れないようにこれらの間をシールする機能を有している。尚、一般に、トップリング及びセカンドリングはコンプレッションリングと総称される。
【０００４】
また、オイルリングは、エンジンオイルを必要最小限の量だけシリンダのボア壁面に供給するとともに、余剰のオイルを掻き落とす機能を有している。
図６に示すように、オイルリング４０４は、リング本体４０５とリング本体４０５の内周側に位置してリング本体４０５を外周側に付勢するコイルエキスパンダ６とを備えている。リング本体４０５は、リング溝３の上側対向面３１上を摺動可能な上側レール部４５１、上側対向面３１に対向する下側対向面３２上を摺動可能な下側レール部４５２、及びこれらレール部４５１，４５２を連結する連結部４５３とを有している。これらレール部４５１，４５２は連結部４５３よりも内周側及び外周側の双方に突出している。すなわち、リング本体４０５は断面略Ｉ字状をなしている。また、連結部４５３には、オイルリング４０４の径方向に貫通する複数のオイル戻し孔４５４が形成されている。尚、オイル戻し孔４５４はオイルリング４０４の周方向において所定間隔毎に形成されている。連結部４５３の内周面は断面円弧状に形成されており、コイルエキスパンダ６が収容される収容部４５５とされている。
【０００５】
こうしたオイルリング４０４を備える内燃機関では、ピストン２の往復動に伴って上側レール部４５１及び下側レール部４５２の外周面がシリンダのボア壁面１上を摺動することにより、ボア壁面１に付着している余剰なオイルが掻き落とされ、オイル戻し孔４５４を通じてリング溝３内に導入される。そして、リング溝３内のオイルは、リング溝３の底面３３に形成された排出通路（図示略）を通じてクランクケースに戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６―３２２３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図７に期間Ａ１、Ａ２として示すように、ピストン２が上動し、且つピストン２の加速度がプラス、すなわち上方に向かう速度が増大しているときには、リング溝３内のオイルリング４０４及びオイルは下側対向面３２に押し付けられた状態となる。その後、図７に期間Ｂ１、Ｂ２として示すように、ピストン２が上動し、且つピストン２の加速度がマイナス、すなわち上方に向かう速度が減少するようになると、図８に示すように、リング溝３内のオイルは直ぐさま上側対向面３１に向けて相対移動する。このとき、下側レール部４５２の下面が下側対向面３２に密着して貼り付いているため、リング本体４０５が下側対向面３２から離脱するまでに、ある程度の時間を要することとなる。その結果、上側対向面３１近傍に移動しているオイルが上側レール部４５１の上面と上側対向面３１との間隙を通じて流出し、ピストン２の外周面とボア壁面１との間隙から上方に流出することで、オイル消費が増大するといった問題が生じる。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、下側レール部の下面がリング溝の対向面に貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することのできるオイルリング及び内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、機関ピストンの外周面に形成されたリング溝に装着されるオイルリングであって、前記リング溝において互いに対向する一対の対向面上をそれぞれ摺動可能な一対のレール部と、これらレール部を連結する連結部とを有するオイルリングにおいて、前記連結部には当該オイルリングの径方向に貫通するオイル戻し孔が形成され、前記一対のレール部において当該オイルリングの軸線方向における燃焼室側のものを上側レール部とするとともに同軸線方向における燃焼室とは反対側のものを下側レール部とするとき、前記下側レール部にはその下面に開口する貫通孔が形成されてなることをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、下側レール部の下面がリング溝の対向面に密着して貼り付こうとするときに、下側レール部に形成された貫通孔を通じてこれら下面と対向面との間に空気やオイルが導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面が密着しにくくなりこれを貼り付かせる力が弱められることで、リング溝の対向面から下側レール部の下面が早期に脱離するようになる。このため、機関ピストンの加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝内のオイルが上側の対向面に向けて相対移動すると、オイルリングがこれに追従するようになり、上側レール部の上面がリング溝の上側の対向面に早期に接するようになる。その結果、これら上面と対向面との間を通じてリング溝の内部のオイルが燃焼室側に流出することを抑制することができる。従って、下側レール部の下面がリング溝の対向面に貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のオイルリングにおいて、前記下側レール部の下面には全周にわたって溝が形成され、前記貫通孔は前記溝に開口してなることをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、空気やオイルが溝を通じて全周にわたってこれら下面と対向面との間に導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力が全周にわたって弱められる。このため、下側レール部の下面がリング溝の対向面から早期且つ的確に脱離するようになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のオイルリングにおいて、前記貫通孔は当該オイルリングの周方向において複数形成されてなることをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、下側レール部の下面とリング溝の対向面との間に対して、貫通孔の形成された複数の部位において空気やオイルが導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力が好適に弱められる。尚、このような貼り付かせる力をオイルリングの周方向において均等に弱める上では、複数の貫通孔をオイルリングの周方向において等間隔にて形成することが望ましい。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のオイルリングにおいて、前記貫通孔はその一方が前記オイル戻し孔に開口してなることをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、オイルリングの軸線方向に沿って貫通孔を形成することが可能となるため、貫通孔を容易に形成することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のオイルリングにおいて、前記オイル戻し孔と前記上側レール部の上面とを貫通する貫通孔が形成されてなることをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、貫通孔が、オイル戻し孔と下側レール部の下面との間に形成されるとともにオイル戻し孔と上側レール部の上面との間に形成されている。このため、オイルリングをリング溝に組み付ける際に上下関係が問題にならなくなる。従って、リング溝に対してオイルリングを容易に組み付けることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のオイルリングを備える内燃機関をその要旨としている。
同構成によれば、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明に準じた作用効果を奏することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、機関ピストンと、同機関ピストンの外周面に形成されたリング溝に装着されるオイルリングとを備え、同オイルリングは前記リング溝において互いに対向する一対の対向面上をそれぞれ摺動可能な一対のレール部と、これらレール部を連結する連結部とを有する内燃機関において、前記一対のレール部において当該オイルリングの軸線方向における燃焼室側のものを上側レール部とするとともに同軸線方向における燃焼室とは反対側のものを下側レール部とするとき、前記下側レール部の下面に対向する前記リング溝の対向面に一方が開口するとともに、機関ピストンの外周面及び内周面の少なくとも一方に他方が開口する連通孔が形成されてなることをその要旨としている。
【００２０】
同構成によれば、下側レール部の下面がリング溝の対向面に密着して貼り付こうとするときに、機関ピストンに形成された連通孔を通じてこれら対向面と下面との間に空気やオイルが導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面が密着しにくくなりこれを貼り付かせる力が弱められることで、リング溝の対向面から下側レール部の下面が早期に脱離するようになる。このため、機関ピストンの加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝内のオイルが上側の対向面に向けて相対移動すると、オイルリングがこれに追従するようになり、上側レール部の上面がリング溝の上側の対向面に早期に接するようになる。その結果、これら上面と対向面との間を通じてリング溝の内部のオイルが燃焼室側に流出することを抑制することができる。従って、下側レール部の下面がリング溝の対向面に貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の内燃機関において、前記下側レール部の下面に対向する前記リング溝の対向面には全周にわたって溝が形成され、前記連通孔は前記溝に開口してなることをその要旨としている。
【００２２】
同構成によれば、空気やオイルが溝を通じて全周にわたってこれら対向面と下面との間に導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力が全周にわたって弱められる。このため、下側レール部の下面がリング溝の対向面から早期且つ的確に脱離するようになる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の内燃機関において、前記連通孔は前記リング溝の周方向において複数形成されてなることをその要旨としている。
同構成によれば、リング溝の対向面と下側レール部の下面との間に対して、連通孔の形成された複数の部位において空気やオイルが導入される。これにより、リング溝の対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力が好適に弱められる。尚、このような貼り付かせる力をオイルリングの周方向において均等に弱める上では、複数の連通孔をリング溝の周方向において等間隔にて形成することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るオイルリング及び内燃機関の第１実施形態について、オイルリングを中心としたシリンダの断面構造を示す断面図。
【図２】同実施形態におけるオイルリングの作用を説明するための概略図。
【図３】本発明の第２実施形態について、オイルリングを中心としたシリンダの断面構造を示す断面図。
【図４】本発明の第３実施形態におけるオイルリングを中心としたシリンダの断面構造を示す断面図。
【図５】第３実施形態の変形例について、オイルリングを中心としたシリンダの断面構造を示す断面図。
【図６】従来のオイルリングを中心としたシリンダの断面構造を示す断面図。
【図７】ピストンの位相、速度、及び加速度の推移を併せ示すタイミングチャート。
【図８】従来のオイルリングの課題を説明するための概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１実施形態＞
以下、本発明に係るオイルリング及び内燃機関を具体化した第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【００２６】
尚、以降において、オイルリング４（ピストン２）の軸線方向Ｃにおいて燃焼室に近接する方向を単に上方と称し、軸線方向Ｃにおいて燃焼室から離間する方向、すなわちクランクケースに近接する方向を単に下方と称する。
【００２７】
図１に示すように、内燃機関のシリンダ内にはピストン２が往復動可能に設けられており、このピストン２の外周面に形成されたリング溝３にはオイルリング４が装着されている。オイルリング４は、所謂、２ピースオイルリングであり、リング本体５とリング本体５の内周側に位置してリング本体５を外周側に付勢するコイルエキスパンダ６とを備えている。
【００２８】
リング本体５は、リング溝３の上側対向面３１上を摺動可能な上側レール部５１、ピストン２の軸線方向Ｃにおいて上側対向面３１に対向する下側対向面３２上を摺動可能な下側レール部５２、及びこれらレール部５１，５２を連結する連結部５３とを有している。これらレール部５１，５２は連結部５３よりも内周側及び外周側の双方に突出している。すなわち、リング本体５は断面略Ｉ字状をなしている。また、連結部５３には、オイルリング４の径方向に貫通する複数のオイル戻し孔５４が形成されている。尚、オイル戻し孔５４はオイルリング４の周方向において所定間隔毎に形成されている。連結部５３の内周面は断面円弧状に形成されており、コイルエキスパンダ６が収容される収容部５５とされている。
【００２９】
本実施形態では、下側レール部５２の下面においてオイル戻し孔５４の直下に全周にわたって溝５６が形成されている。また、下側レール部５２において下側対向面３２に対向する部分のうち上記溝５６以外の部分は平面状をなしており、リング溝３内において下方に変位した際に当該部分全体が下側対向面３２に当接するものとされている。
【００３０】
また、リング本体５には、オイル戻し孔５４と溝５６とを貫通する複数の貫通孔５７が形成されている。ここで、複数の貫通孔５７は、オイルリング４の軸線方向Ｃに沿って形成されるとともにオイルリング４の周方向において等間隔にて形成されている。
【００３１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
こうしたオイルリング４を備える内燃機関では、ピストン２の往復動に伴って上側レール部５１及び下側レール部５２の外周面がシリンダのボア壁面１上を摺動することにより、ボア壁面１に付着している余剰なオイルが掻き落とされ、オイル戻し孔５４を通じてリング溝３内に導入される。そして、リング溝３内のオイルは、リング溝３の底面３３に形成された排出通路（図示略）を通じてクランクケースに戻される。
【００３２】
また、先の図７に期間Ａ１、Ａ２として示すように、ピストン２が上動し、且つピストン２の加速度がプラス、すなわち上方に向かう速度が増大しているときには、リング溝３内のオイルリング４及びオイルは下側対向面３２に押し付けられた状態となる。ここで、本実施形態では、下側レール部５２の下面がリング溝３の下側対向面３２に密着して貼り付こうとするときに、オイルリング４に形成された貫通孔５７及び溝５６を通じて下側レール部５２の下面と下側対向面３２との間に全周にわたって空気やオイルが導入される。これにより、下側対向面３２に対して下側レール部５２の下面が密着しにくくなりこれを貼り付かせる力が弱められる。
【００３３】
その後、図７に期間Ｂ１、Ｂ２として示すように、ピストン２が上動し、且つピストン２の加速度がマイナス、すなわち上方に向かう速度が減少するようになると、リング溝３内のオイルは直ぐさま上側対向面３１に向けて相対移動する。このとき、図２に示すように、下側レール部５２の下面がリング溝３の下側対向面３２から早期に脱離するようになる。このため、ピストン２の加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝３内のオイルが上側対向面３１に向けて相対移動すると、リング本体５がこれに追従するようになり、上側レール部５１の上面がリング溝３の上側対向面３１に早期に接するようになる。その結果、上側レール部５１の上面と上側対向面３１との間がシールされることで、リング溝３内のオイルが流出することが抑制されるようになる。
【００３４】
以上説明した本実施形態に係るオイルリング及び内燃機関によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）連結部５３にはオイルリング４の径方向に貫通するオイル戻し孔５４が形成され、オイル戻し孔５４と下側レール部５２の下面とを貫通する貫通孔５７が形成されている。こうした構成によれば、ピストン２の加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝３内のオイルが上側対向面３１に向けて相対移動すると、リング本体５がこれに追従するようになり、上側レール部５１の上面がリング溝３の上側対向面３１に早期に接するようになる。その結果、上側レール部５１の上面と上側対向面３１との間を通じてリング溝３の内部のオイルが燃焼室側に流出することを抑制することができる。従って、下側レール部５２の下面がリング溝３の下側対向面３２に貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することができる。
【００３５】
（２）下側レール部５２の下面には全周にわたって溝５６が形成され、貫通孔５７は溝５６に開口している。こうした構成によれば、空気やオイルが溝５６を通じて全周にわたって下側レール部５２の下面と下側対向面３２との間に導入される。これにより、リング溝３の下側対向面３２に対して下側レール部５２の下面を貼り付かせる力が全周にわたって弱められる。このため、リング溝３の下側対向面３２から下側レール部５２の下面が早期且つ的確に脱離するようになる。
【００３６】
（３）貫通孔５７はオイルリング４の周方向において等間隔にて複数形成されている。こうした構成によれば、下側レール部５２の下面とリング溝３の下側対向面３２との間に対して、貫通孔５７の形成された複数の部位において空気やオイルが導入される。これにより、リング溝３の下側対向面３２に対して下側レール部５２の下面を貼り付かせる力がオイルリング４の周方向において均等に弱められるようになる。
【００３７】
（４）貫通孔５７はその一方がオイル戻し孔５４に開口している。こうした構成によれば、オイルリング４の軸線方向Ｃに沿って貫通孔５７を形成することが可能となるため、貫通孔５７を容易に形成することができる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態について、図３を参照して説明する。
本実施形態では、リング本体１０５以外の構成については先の第１実施形態と同一である。従って、第１実施形態の構成と同一の構成については同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。また、リング本体１０５の構成において第１実施形態のリング本体５の構成と対応する構成については「１００」を加算した符号を付すことにより重複する説明を割愛する。
【００３９】
図３に示すように、本実施形態では、先の第１実施形態と同様に、下側レール部１５２の下面においてオイル戻し孔１５４の直下には全周にわたって溝１５６が形成されている。また、リング本体１０５には、オイル戻し孔１５４と溝１５６とを貫通する複数の貫通孔１５７が形成されている。ここで、複数の貫通孔５７はオイルリング１０４の周方向において等間隔にて形成されている。
【００４０】
更に、上側レール部１５１の上面においてオイル戻し孔１５４の直上には全周にわたって上側溝１５８が形成されている。また、リング本体１０５には、オイル戻し孔１５４と上側溝１５８とを貫通する複数の上側貫通孔１５９が形成されている。ここで、複数の上側貫通孔１５９は上記複数の貫通孔１５７にそれぞれ対応して形成されており、オイルリング１０４の周方向において等間隔にて形成されている。
【００４１】
以上説明した本実施形態に係るオイルリング及び内燃機関によれば、先の第１実施形態の作用効果（１）〜（４）に加え、新たに以下に示す作用効果が得られるようになる。
（５）オイル戻し孔１５４と上側レール部１５１の上面とを貫通する上側貫通孔１５９が形成されている。具体的には、上側レール部１５１の上面には全周にわたって上側溝１５８が形成され、上側貫通孔１５９は上側溝１５８に開口している。こうした構成によれば、貫通孔１５７，１５９が、オイル戻し孔１５４と下側レール部１５２の下面との間に形成されるとともにオイル戻し孔１５４と上側レール部１５１の上面との間に形成されている。このため、オイルリング１０４をリング溝３に組み付ける際にオイルリング１０４の上下関係が問題にならなくなる。従って、リング溝３に対してオイルリング１０４を容易に組み付けることができる。
【００４２】
＜第３実施形態＞
以下、本発明に係る内燃機関を具体化した第３実施形態について、図４を参照して説明する。
【００４３】
本実施形態では、オイルリングの構成は先の図６において例示した従来技術のオイルリング４０４と同一である。従って、本実施形態では図６と同一の符号を付すことによりオイルリングについての説明を割愛する。また、ピストン２０２は図６において例示した従来技術や先の第１実施形態、第２実施形態において例示したピストン２とは部分的に異なっている。このため、第１実施形態のピストン２の構成と対応する構成については「２００」を加算した符号を付すことにより重複する説明を割愛する。
【００４４】
図４に示すように、リング溝２０３の下側対向面２３２においてオイルリング４０４のオイル戻し孔４５４の直下には全周にわたって溝２３４が形成されている。また、下側対向面３２において下側レール部５２に対向する部分のうち上記溝２３４以外の部分は平面状をなしており、リング溝２０３内においてリング本体４０５が下方に変位した際に当該部分全体が下側レール部５２に当接するものとされている。
【００４５】
また、ピストン２０２には、一方が溝２３４に開口するとともに他方がピストン２０２の内周面に開口する連通孔２３５が形成されている。ここで、複数の連通孔２３５はリング溝２０３の周方向において等間隔にて形成されている。
【００４６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
先の図７に期間Ａ１、Ａ２として示すように、ピストン２０２が上動し、且つピストン２０２の加速度がプラス、すなわち上方に向かう速度が増大しているときには、リング溝２０３内のオイルリング４０４及びオイルは下側対向面２３２に押し付けられた状態となる。ここで、本実施形態では、下側レール部４５２の下面がリング溝２０３の下側対向面２３２に密着して貼り付こうとするときに、ピストン２０２に形成された連通孔２３５及び溝２３４を通じて下側レール部４５２の下面と下側対向面２３２との間に全周にわたって空気やオイルが導入される。これにより、下側対向面２３２に対して下側レール部４５２の下面が密着しにくくなりこれを貼り付かせる力が弱められる。
【００４７】
その後、図７に期間Ｂ１、Ｂ２として示すように、ピストン２０２が上動し、且つピストン２０２の加速度がマイナス、すなわち上方に向かう速度が減少するようになると、リング溝２０３内のオイルは直ぐさま上側対向面２３１に向けて相対移動する。このとき、リング溝２０３の下側対向面２３２から下側レール部４５２の下面が早期に脱離するようになる。このため、ピストン２０２の加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝２０３内のオイルが上側対向面２３１に向けて相対移動すると、リング本体４０５はこれに追従するようになり、上側レール部４５１の上面がリング溝２０３の上側対向面２３１に早期に接するようになる。その結果、上側レール部４５１の上面と上側対向面２３１との間がシールされることで、リング溝２０３内のオイルが流出することが抑制されるようになる。
【００４８】
以上説明した本実施形態に係る内燃機関によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（６）リング溝２０３の下側対向面２３２に一方が開口するとともに、ピストン２０２の内周面に他方が開口する連通孔２３５が形成されている。こうした構成によれば、ピストン２０２の加速度が上向きから下向きに反転した後にリング溝２０３内のオイルが上側対向面２３１に向けて相対移動すると、リング本体４０５がこれに追従するようになり、上側レール部４５１の上面がリング溝２０３の上側対向面２３１に早期に接するようになる。その結果、上側レール部４５１の上面と上側対向面２３１との間を通じてリング溝２０３内のオイルが流出することを抑制することができる。従って、下側レール部４５２の下面がリング溝２０３の下側対向面２３２に貼り付くことに起因してオイル消費が増大することを抑制することができる。
【００４９】
（７）リング溝２０３の下側対向面２３２には全周にわたって溝２３４が形成され、連通孔２３５は溝２３４に開口している。こうした構成によれば、空気やオイルが溝２３４を通じて全周にわたって下側対向面２３２と下側レール部４５２の下面との間に導入される。これにより、リング溝２０３の下側対向面２３２に対して下側レール部４５２の下面を貼り付かせる力が全周にわたって弱められる。このため、リング溝２０３の対向面から下側レール部４５２の下面が早期且つ的確に脱離するようになる。
【００５０】
（８）連通孔２３５はリング溝２０３の周方向において等間隔にて複数形成されている。こうした構成によれば、リング溝２０３の下側対向面２３２と下側レール部４５２の下面との間に対して、連通孔２３５の形成された複数の部位において空気やオイルが導入される。これにより、リング溝２０３の下側対向面２３２に対して下側レール部４５２の下面を貼り付かせる力がリング溝２０３の周方向において均等に弱められるようになる。
【００５１】
尚、本発明に係るオイルリング及び内燃機関は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００５２】
・上記第１、第２実施形態によるように、複数の貫通孔５７，１５７，１５９をその一方がオイル戻し孔５４，１５４に開口するものとし、オイルリング４，１０４の軸線方向Ｃに沿うものとすることが、これら貫通孔５７，１５７，１５９の形成を容易なものとする上では望ましい。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、貫通孔をオイル戻し孔に開口しないもの、すなわちオイル戻し孔とは独立したものとしてもよい。
【００５３】
・上記第１、第２実施形態によるように、複数の貫通孔５７，１５７，１５９をオイルリング４，１０４の周方向において等間隔に形成することが、リング溝３の下側対向面３２に対して下側レール部５２，１５２の下面を貼り付かせる力をオイルリング４，１０４の周方向において均等に弱めるようにする上では望ましい。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、複数の貫通孔を不等間隔に形成するようにしてもよい。
【００５４】
・上記第１、第２実施形態及びそれらの変形例では、貫通孔を複数形成するようにしたが、これに代えて、貫通孔を一つだけ形成するようにしてもよい。この場合であっても、例えば下側レール部の下面に周方向全体に溝が形成されていれば、下側レール部の下面と下側対向面との間に全周にわたって空気やオイルを導入することはできる。
【００５５】
・上記第１、第２実施形態及びそれらの変形例によるように、下側レール部の下面において全周にわたって溝を形成することが、リング溝の下側対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力を全周にわたって弱める上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、リング溝の下側対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力を十分に弱めることができる場合であれば、オイルリングの周方向において部分的に溝を形成するようにしてもよい。
【００５６】
・上記第３実施形態の連通孔２３５は、その一方が溝２３４に開口するとともに他方がピストン２０２の内周面に開口するものとしたが、これに代えて、図５に示すように、連通孔３３５の他方をピストン３０２の外周面に開口するものとしてもよい。また、溝３３４は下側対向面３３２において全周にわたって形成されている。
【００５７】
・上記第３実施形態によるように、複数の連通孔２３５をリング溝２０３の周方向において等間隔にて形成することが、リング溝２０３の下側対向面２３２に対して下側レール部４５２の下面を貼り付かせる力をリング溝２０３の周方向において均等に弱めるようにする上では望ましい。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、複数の連通孔を不等間隔に形成するようにしてもよい。
【００５８】
・上記第３実施形態及びその変形例では、連通孔を複数形成するようにしたが、これに代えて、連通孔を一つだけ形成するようにしてもよい。この場合であっても、例えば下側対向面に周方向全体に溝が形成されていれば、下側レール部の下面と下側対向面との間に全周にわたって空気やオイルを導入することはできる。
【００５９】
・上記第３実施形態及びその変形例によるように、下側対向面において全周にわたって溝を形成することが、リング溝の下側対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力を全周にわたって弱める上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、リング溝の下側対向面に対して下側レール部の下面を貼り付かせる力を十分に弱めることができる場合であれば、リングの周方向において部分的に溝を形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…ボア壁面、２，２０２，３０２…ピストン、３，２０３，３０３…リング溝、３１，２３１，３３１…上側対向面、３２，２３２，３３２…下側対向面、３３，２３３，３３３…底面、４，１０４，４０４…オイルリング、５，１０５，４０５…リング本体、５１，１５１，４５１…上側レール部、５２，１５２，４５２…下側レール部、５３，１５３，４５３…連結部、５４，１５４，４５４…オイル戻し孔、５５，１５５，４５５…収容部、５６，１５６…溝、５７，１５７…貫通孔、１５８…上側溝、１５９…上側貫通孔、６…コイルエキスパンダ、２３４，３３４…溝、２３５，３３５…連通孔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関ピストンの外周面に形成されたリング溝に装着されるオイルリングであって、前記リング溝において互いに対向する一対の対向面上をそれぞれ摺動可能な一対のレール部と、これらレール部を連結する連結部とを有するオイルリングにおいて、
前記連結部には当該オイルリングの径方向に貫通するオイル戻し孔が形成され、
前記一対のレール部において当該オイルリングの軸線方向における燃焼室側のものを上側レール部とするとともに同軸線方向における燃焼室とは反対側のものを下側レール部とするとき、
前記下側レール部にはその下面に開口する貫通孔が形成されてなる
ことを特徴とするオイルリング。
【請求項２】
請求項１に記載のオイルリングにおいて、
前記下側レール部の下面には全周にわたって溝が形成され、
前記貫通孔は前記溝に開口してなる
ことを特徴とするオイルリング。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のオイルリングにおいて、
前記貫通孔は当該オイルリングの周方向において複数形成されてなる
ことを特徴とするオイルリング。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のオイルリングにおいて、
前記貫通孔はその一方が前記オイル戻し孔に開口してなる
ことを特徴とするオイルリング。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のオイルリングにおいて、
前記オイル戻し孔と前記上側レール部の上面とを貫通する貫通孔が形成されてなる
ことを特徴とするオイルリング。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のオイルリングを備える内燃機関。
【請求項７】
機関ピストンと、同機関ピストンの外周面に形成されたリング溝に装着されるオイルリングとを備え、同オイルリングは前記リング溝において互いに対向する一対の対向面上をそれぞれ摺動可能な一対のレール部と、これらレール部を連結する連結部とを有する内燃機関において、
前記一対のレール部において当該オイルリングの軸線方向における燃焼室側のものを上側レール部とするとともに同軸線方向における燃焼室とは反対側のものを下側レール部とするとき、
前記下側レール部の下面に対向する前記リング溝の対向面に一方が開口するとともに、機関ピストンの外周面及び内周面の少なくとも一方に他方が開口する連通孔が形成されてなる
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関において、
前記下側レール部の下面に対向する前記リング溝の対向面には全周にわたって溝が形成され、
前記連通孔は前記溝に開口してなる
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の内燃機関において、
前記連通孔は前記リング溝の周方向において複数形成されてなる
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項１】
機関ピストンの外周面に形成されたリング溝に装着されるオイルリングであって、前記リング溝において互いに対向する一対の対向面上をそれぞれ摺動可能な一対のレール部と、これらレール部を連結する連結部とを有するオイルリングにおいて、
前記連結部には当該オイルリングの径方向に貫通するオイル戻し孔が形成され、
前記一対のレール部において当該オイルリングの軸線方向における燃焼室側のものを上側レール部とするとともに同軸線方向における燃焼室とは反対側のものを下側レール部とするとき、
前記下側レール部にはその下面に開口する貫通孔が形成されてなる
ことを特徴とするオイルリング。
【請求項２】
請求項１に記載のオイルリングにおいて、
前記下側レール部の下面には全周にわたって溝が形成され、
前記貫通孔は前記溝に開口してなる
ことを特徴とするオイルリング。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のオイルリングにおいて、
前記貫通孔は当該オイルリングの周方向において複数形成されてなる
ことを特徴とするオイルリング。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のオイルリングにおいて、
前記貫通孔はその一方が前記オイル戻し孔に開口してなる
ことを特徴とするオイルリング。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のオイルリングにおいて、
前記オイル戻し孔と前記上側レール部の上面とを貫通する貫通孔が形成されてなる
ことを特徴とするオイルリング。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のオイルリングを備える内燃機関。
【請求項７】
機関ピストンと、同機関ピストンの外周面に形成されたリング溝に装着されるオイルリングとを備え、同オイルリングは前記リング溝において互いに対向する一対の対向面上をそれぞれ摺動可能な一対のレール部と、これらレール部を連結する連結部とを有する内燃機関において、
前記一対のレール部において当該オイルリングの軸線方向における燃焼室側のものを上側レール部とするとともに同軸線方向における燃焼室とは反対側のものを下側レール部とするとき、
前記下側レール部の下面に対向する前記リング溝の対向面に一方が開口するとともに、機関ピストンの外周面及び内周面の少なくとも一方に他方が開口する連通孔が形成されてなる
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関において、
前記下側レール部の下面に対向する前記リング溝の対向面には全周にわたって溝が形成され、
前記連通孔は前記溝に開口してなる
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の内燃機関において、
前記連通孔は前記リング溝の周方向において複数形成されてなる
ことを特徴とする内燃機関。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２４１６７３（Ｐ２０１２−２４１６７３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５０３５（Ｐ２０１１−１１５０３５）
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２３日（２０１１．５．２３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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