組合せオイルリング及びその製造方法
【課題】２ピース形の組合せオイルリングに簡単な構成で回り止め機能を付与する。
【解決手段】上下２本のレール１３，１４を柱部１５で連結した断面略Ｉ字形のオイルリング１１と、このオイルリング１１を半径方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダ１２とからなる組合せオイルリング１０において、回り止め突起２１がオイルリング１１の上面４ｂ及び下面４ａの少なくとも一方から軸方向外側に突出し、この回り止め突起２１はオイルリング１１の内周端部に加工により一体に形成され、ピストン１のリング溝４面に形成した凹部２３に挿入可能である。
【解決手段】上下２本のレール１３，１４を柱部１５で連結した断面略Ｉ字形のオイルリング１１と、このオイルリング１１を半径方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダ１２とからなる組合せオイルリング１０において、回り止め突起２１がオイルリング１１の上面４ｂ及び下面４ａの少なくとも一方から軸方向外側に突出し、この回り止め突起２１はオイルリング１１の内周端部に加工により一体に形成され、ピストン１のリング溝４面に形成した凹部２３に挿入可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回り止め機能を備えた２ピース形の組合せオイルリング及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダ軸が水平あるいは水平に近く傾斜したエンジンに組合せオイルリングが使用されている場合、リングが回転して合口が下方に位置すると、エンジンの停止中にオイルが合口を通って燃焼室に浸入する。この状態でエンジンが起動されると、白煙を生じたり、オイル消費の増大が起きる。
【０００３】
リングが円周方向に回転することにより、上記のような問題が生じるために、リングの回り止め手段を採用する場合がある。この回り止め手段を採用する先行技術として特許文献１及び特許文献２に示す技術が知られている。特許文献１では、３ピース形の組合せオイルリングにおいて、サイドレールの合口端部に、外周当たり面を確保するようにして一部分を軸方向に折り曲げて係合片を形成し、この係合片が挿入する凹部をピストンのリング溝面に形成する。特許文献２では、２ピース形の組合せオイルリングにおいて、オイルリングの下面や上面に回り止め部材を固着し、この回り止め部材が挿入する凹部をピストンのリング溝面に形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平４−０５０７５９号公報
【特許文献２】特開平９−３１７８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されている３ピース形の組合せオイルリングにおいては、サイドレール自体が薄いため、比較的容易に折り曲げることができるが、２ピース形の組合せオイルリングではオイルリングに厚みがあり、一部を変形させて回り止めの係止部を形成することは行なわれていなかった。特許文献２に示されている２ピース形の組合せオイルリングの回り止め構造では、回り止め部材を必要とし、オイルリングに固着された回り止め部材が運転中に外れないようにする問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、２ピース形の組合せオイルリングに簡単な構成で回り止め機能を付与することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は次の解決手段を採る。すなわち、
本発明は、上下２本のレールを柱部で連結した断面略Ｉ字形のオイルリングと、このオイルリングを半径方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダとからなる組合せオイルリングにおいて、回り止め突起がオイルリングの上面及び下面の少なくとも一方から軸方向外側に突出し、この回り止め突起はオイルリングの内周端部に加工により一体に形成され、ピストンのリング溝面に形成されている凹部に挿入可能であることを特徴とする。
【０００８】
前記回り止め突起は、例えばプレス機による折り曲げ加工や塑性（潰し出し）加工により容易に形成できる。例えば、傾けたオイルリングのレールにおける内周端部をパンチでプレス加工することによって、オイルリングの一部を軸方向に曲げたり、潰し出したりすることで回り止め突起を形成する。
【０００９】
前記回り止め突起の突出高さが０．０７〜１．０ｍｍであることが好ましい。突起の突出高さが０．０７ｍｍ未満では、突起がピストンのリング溝面との隙間に配置し、リング溝面に形成されている凹部に充分に引っかかることができない場合がある。また、１ｍｍを越えると、ピストンのリング溝面の凹部深さが深くなり、ピストンのランド部の強度が低下するため好ましくない。
【００１０】
前記回り止め突起はオイルリングの合口端部に位置していることが好ましい。
【００１１】
前記オイルリングは外周面のみに表面硬化処理が施されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、オイルリングの回り止め突起がピストンのリング溝面に形成されている凹部に挿入されると、オイルリングの円周方向における動きが規制されるので、オイルリングはリング溝内の円周方向における所定位置に維持される。また、回り止め突起はオイルリングに加工により一体形成されているので、オイルリングから外れることがない。
【００１３】
回り止め突起の突出高さが０．０７ｍｍ以上であれば、突起がリング溝面の凹部に確実に挿入され、１．０ｍｍ未満であれば凹部深さを深くせずに済む。回り止め突起がオイルリングの合口端部に位置していれば、オイルリングの回り止め突起とピストンのリング溝面の凹部の位置合わせが容易となり、組合せオイルリングの組み付け性を良好にする。オイルリングの外周面のみに表面硬化処理を施すようにすれば、オイルリングの回り止め突起の形成部分に表面硬化処理が施されないので、突起の加工を容易に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示し、（ａ）は組合せオイルリングを装着したピストンがシリンダに挿入された状態を示す縦断面図、（ｂ）はピストンのオイルリング部分を示す正面図、（ｃ）はオイルリングの一部分の底面図である。
【図２】オイルリングにおける回り止め突起のプレス加工の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１において、ピストン１は、シリンダ２が水平に配置された横置き型のエンジン用のものである。シリンダ２内のピストン１の外周面３に形成されているオイルリング溝４に組合せオイルリング１０が装着されている。組合せオイルリング１０は２ピース形の鋼製組合せオイルリングであり、オイルリング１１とコイルエキスパンダ１２とから構成されている。
【００１７】
オイルリング１１は、合い口を有する略Ｉ字形断面のリングで、円周方向に延びる上下一対のレール１３，１４と、円周方向に延び上下のレール１３，１４を連結する柱部１５とからなっている。オイルリング１１は硬鋼線、ピアノ線、あるいはバネ用ステンレス鋼線などから形成されている。上下のレール１３，１４の外周面１６，１７はシリンダ２の内周面５と接触し、シリンダ２の内周面５上のオイルを掻き取る摺動面を構成する。オイルリング１１の外周面１６，１７は無処理あるいは表面硬化処理が施されている。表面硬化処理としてはＰＶＤ皮膜の被覆、ＤＬＣ皮膜の被覆、あるいは外周のみの窒化処理などが採用される。柱部１５と上下のレール１３，１４とで形成される外周溝１８はオイル受容溝であり、上下のレール１３，１４の外周面１６，１７でシリンダ２の内周面５から掻き取ったオイルは、外周溝１８から、柱部１５に円周方向に間隔をおいて形成されている複数個のオイル孔１９を通ってオイルリング１１の内周側に移動し、ピストン１のオイルリング溝４の底面６に形成されている複数のオイル逃し孔（図示せず）を通ってオイルパンに落とされる。
【００１８】
上下のレール１３，１４と柱部１５とで形成されている内周溝２０にコイルエキスパンダ１２が装着されており、オイルリング１１を半径方向外方に押圧付勢する。コイルエキスパンダ１２は線材をコイル状に巻き、更にリング状に形成したものである。
【００１９】
したがって、オイルリング１１はコイルエキスパンダ１２によって半径方向外方に押圧付勢されることにより、上下のレール１３，１４の外周面１６，１７がシリンダ２の内周面５に押接されている。
【００２０】
次に、組合せオイルリング１０の回り止め構造を説明する。
【００２１】
オイルリング１１は、一方の合口端部の下面１１ａから軸方向下方に突出する回り止め突起２１を有している。回り止め突起２１は、オイルリング１１の下レール１４における合口部分の内周側角部をプレス加工によって軸方向下方に一体に突出形成したものである。すなわち、傾けたオイルリング１１の下レール１４における合口部分の内周側角部をプレス機のパンチ２２（図２参照）で下方に潰し出して回り止め突起２１を形成したものである。
【００２２】
一方、回り止め突起２１が挿入される凹部２３がオイルリング溝４の下面４ａに形成されている。凹部２３はピストン１の半径方向に外周面３まで延びて外周面３に開口している。凹部２３は半径方向から見て断面円弧状の凹部を示しているが、断面形状は特に限定されない。
【００２３】
オイルリング１１は、回り止め突起２１がオイルリング溝４の下面４ａの凹部２３に挿入されている。したがって、オイルリング１１の回り止め突起２１がオイルリング溝４の下面４ａの凹部２３の壁面に係合することによって、オイルリング１１が円周方向に回転するのを防止される。
【００２４】
なお、上記実施形態では、回り止めを、オイルリング１１の下面１１ａ側で行なうようにしたが、これに限らない。オイルリング１１の上面１１ｂ側に回り止め突起を設け、オイルリング溝４の上面４ｂに凹部を形成することによって、オイルリング１１の上面側で回り止めを行なうようにしてもよい。あるいは、オイルリング１１の下面１１ａと上面１１ｂの双方の側で回り止めを行なうようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１・・ピストン、２・・シリンダ、３・・ピストン外周面、４・・オイルリング溝、４ａ・・リング溝下面、４ｂ・・リング溝上面、５・・シリンダ内周面、６・・リング溝底面、１０・・組合せオイルリング、１１・・オイルリング、１１ａ・・オイルリング下面、１１ｂ・・オイルリング上面、１２・・コイルエキスパンダ、１３・・上側レール、１４・・下側レール、１５・・柱部、１６，１７・・外周面、１８・・外周溝、１９・・オイル孔、２０・・内周溝、２１・・回り止め突起、２２・・パンチ、２３・・凹部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回り止め機能を備えた２ピース形の組合せオイルリング及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダ軸が水平あるいは水平に近く傾斜したエンジンに組合せオイルリングが使用されている場合、リングが回転して合口が下方に位置すると、エンジンの停止中にオイルが合口を通って燃焼室に浸入する。この状態でエンジンが起動されると、白煙を生じたり、オイル消費の増大が起きる。
【０００３】
リングが円周方向に回転することにより、上記のような問題が生じるために、リングの回り止め手段を採用する場合がある。この回り止め手段を採用する先行技術として特許文献１及び特許文献２に示す技術が知られている。特許文献１では、３ピース形の組合せオイルリングにおいて、サイドレールの合口端部に、外周当たり面を確保するようにして一部分を軸方向に折り曲げて係合片を形成し、この係合片が挿入する凹部をピストンのリング溝面に形成する。特許文献２では、２ピース形の組合せオイルリングにおいて、オイルリングの下面や上面に回り止め部材を固着し、この回り止め部材が挿入する凹部をピストンのリング溝面に形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平４−０５０７５９号公報
【特許文献２】特開平９−３１７８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されている３ピース形の組合せオイルリングにおいては、サイドレール自体が薄いため、比較的容易に折り曲げることができるが、２ピース形の組合せオイルリングではオイルリングに厚みがあり、一部を変形させて回り止めの係止部を形成することは行なわれていなかった。特許文献２に示されている２ピース形の組合せオイルリングの回り止め構造では、回り止め部材を必要とし、オイルリングに固着された回り止め部材が運転中に外れないようにする問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、２ピース形の組合せオイルリングに簡単な構成で回り止め機能を付与することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は次の解決手段を採る。すなわち、
本発明は、上下２本のレールを柱部で連結した断面略Ｉ字形のオイルリングと、このオイルリングを半径方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダとからなる組合せオイルリングにおいて、回り止め突起がオイルリングの上面及び下面の少なくとも一方から軸方向外側に突出し、この回り止め突起はオイルリングの内周端部に加工により一体に形成され、ピストンのリング溝面に形成されている凹部に挿入可能であることを特徴とする。
【０００８】
前記回り止め突起は、例えばプレス機による折り曲げ加工や塑性（潰し出し）加工により容易に形成できる。例えば、傾けたオイルリングのレールにおける内周端部をパンチでプレス加工することによって、オイルリングの一部を軸方向に曲げたり、潰し出したりすることで回り止め突起を形成する。
【０００９】
前記回り止め突起の突出高さが０．０７〜１．０ｍｍであることが好ましい。突起の突出高さが０．０７ｍｍ未満では、突起がピストンのリング溝面との隙間に配置し、リング溝面に形成されている凹部に充分に引っかかることができない場合がある。また、１ｍｍを越えると、ピストンのリング溝面の凹部深さが深くなり、ピストンのランド部の強度が低下するため好ましくない。
【００１０】
前記回り止め突起はオイルリングの合口端部に位置していることが好ましい。
【００１１】
前記オイルリングは外周面のみに表面硬化処理が施されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、オイルリングの回り止め突起がピストンのリング溝面に形成されている凹部に挿入されると、オイルリングの円周方向における動きが規制されるので、オイルリングはリング溝内の円周方向における所定位置に維持される。また、回り止め突起はオイルリングに加工により一体形成されているので、オイルリングから外れることがない。
【００１３】
回り止め突起の突出高さが０．０７ｍｍ以上であれば、突起がリング溝面の凹部に確実に挿入され、１．０ｍｍ未満であれば凹部深さを深くせずに済む。回り止め突起がオイルリングの合口端部に位置していれば、オイルリングの回り止め突起とピストンのリング溝面の凹部の位置合わせが容易となり、組合せオイルリングの組み付け性を良好にする。オイルリングの外周面のみに表面硬化処理を施すようにすれば、オイルリングの回り止め突起の形成部分に表面硬化処理が施されないので、突起の加工を容易に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態を示し、（ａ）は組合せオイルリングを装着したピストンがシリンダに挿入された状態を示す縦断面図、（ｂ）はピストンのオイルリング部分を示す正面図、（ｃ）はオイルリングの一部分の底面図である。
【図２】オイルリングにおける回り止め突起のプレス加工の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１において、ピストン１は、シリンダ２が水平に配置された横置き型のエンジン用のものである。シリンダ２内のピストン１の外周面３に形成されているオイルリング溝４に組合せオイルリング１０が装着されている。組合せオイルリング１０は２ピース形の鋼製組合せオイルリングであり、オイルリング１１とコイルエキスパンダ１２とから構成されている。
【００１７】
オイルリング１１は、合い口を有する略Ｉ字形断面のリングで、円周方向に延びる上下一対のレール１３，１４と、円周方向に延び上下のレール１３，１４を連結する柱部１５とからなっている。オイルリング１１は硬鋼線、ピアノ線、あるいはバネ用ステンレス鋼線などから形成されている。上下のレール１３，１４の外周面１６，１７はシリンダ２の内周面５と接触し、シリンダ２の内周面５上のオイルを掻き取る摺動面を構成する。オイルリング１１の外周面１６，１７は無処理あるいは表面硬化処理が施されている。表面硬化処理としてはＰＶＤ皮膜の被覆、ＤＬＣ皮膜の被覆、あるいは外周のみの窒化処理などが採用される。柱部１５と上下のレール１３，１４とで形成される外周溝１８はオイル受容溝であり、上下のレール１３，１４の外周面１６，１７でシリンダ２の内周面５から掻き取ったオイルは、外周溝１８から、柱部１５に円周方向に間隔をおいて形成されている複数個のオイル孔１９を通ってオイルリング１１の内周側に移動し、ピストン１のオイルリング溝４の底面６に形成されている複数のオイル逃し孔（図示せず）を通ってオイルパンに落とされる。
【００１８】
上下のレール１３，１４と柱部１５とで形成されている内周溝２０にコイルエキスパンダ１２が装着されており、オイルリング１１を半径方向外方に押圧付勢する。コイルエキスパンダ１２は線材をコイル状に巻き、更にリング状に形成したものである。
【００１９】
したがって、オイルリング１１はコイルエキスパンダ１２によって半径方向外方に押圧付勢されることにより、上下のレール１３，１４の外周面１６，１７がシリンダ２の内周面５に押接されている。
【００２０】
次に、組合せオイルリング１０の回り止め構造を説明する。
【００２１】
オイルリング１１は、一方の合口端部の下面１１ａから軸方向下方に突出する回り止め突起２１を有している。回り止め突起２１は、オイルリング１１の下レール１４における合口部分の内周側角部をプレス加工によって軸方向下方に一体に突出形成したものである。すなわち、傾けたオイルリング１１の下レール１４における合口部分の内周側角部をプレス機のパンチ２２（図２参照）で下方に潰し出して回り止め突起２１を形成したものである。
【００２２】
一方、回り止め突起２１が挿入される凹部２３がオイルリング溝４の下面４ａに形成されている。凹部２３はピストン１の半径方向に外周面３まで延びて外周面３に開口している。凹部２３は半径方向から見て断面円弧状の凹部を示しているが、断面形状は特に限定されない。
【００２３】
オイルリング１１は、回り止め突起２１がオイルリング溝４の下面４ａの凹部２３に挿入されている。したがって、オイルリング１１の回り止め突起２１がオイルリング溝４の下面４ａの凹部２３の壁面に係合することによって、オイルリング１１が円周方向に回転するのを防止される。
【００２４】
なお、上記実施形態では、回り止めを、オイルリング１１の下面１１ａ側で行なうようにしたが、これに限らない。オイルリング１１の上面１１ｂ側に回り止め突起を設け、オイルリング溝４の上面４ｂに凹部を形成することによって、オイルリング１１の上面側で回り止めを行なうようにしてもよい。あるいは、オイルリング１１の下面１１ａと上面１１ｂの双方の側で回り止めを行なうようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１・・ピストン、２・・シリンダ、３・・ピストン外周面、４・・オイルリング溝、４ａ・・リング溝下面、４ｂ・・リング溝上面、５・・シリンダ内周面、６・・リング溝底面、１０・・組合せオイルリング、１１・・オイルリング、１１ａ・・オイルリング下面、１１ｂ・・オイルリング上面、１２・・コイルエキスパンダ、１３・・上側レール、１４・・下側レール、１５・・柱部、１６，１７・・外周面、１８・・外周溝、１９・・オイル孔、２０・・内周溝、２１・・回り止め突起、２２・・パンチ、２３・・凹部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下２本のレールを柱部で連結した断面略Ｉ字形のオイルリングと、このオイルリングを半径方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダとからなる組合せオイルリングにおいて、回り止め突起がオイルリングの上面及び下面の少なくとも一方から軸方向外側に突出し、この回り止め突起はオイルリングの内周端部に加工により一体に形成され、ピストンのリング溝面に形成されている凹部に挿入可能であることを特徴とする組合せオイルリング。
【請求項２】
前記回り止め突起の突出高さが０．０７〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の組合せオイルリング。
【請求項３】
前記回り止め突起がオイルリングの合口端部に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載の組合せオイルリング。
【請求項４】
前記オイルリングの外周面のみに表面硬化処理が施されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の組合せオイルリング。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の組合せオイルリングの製造方法であって、オイルリングのレールにおける内周端部をパンチでプレス加工することにより前記回り止め突起を形成することを特徴とする組合せオイルリングの製造方法。
【請求項１】
上下２本のレールを柱部で連結した断面略Ｉ字形のオイルリングと、このオイルリングを半径方向外方に押圧付勢するコイルエキスパンダとからなる組合せオイルリングにおいて、回り止め突起がオイルリングの上面及び下面の少なくとも一方から軸方向外側に突出し、この回り止め突起はオイルリングの内周端部に加工により一体に形成され、ピストンのリング溝面に形成されている凹部に挿入可能であることを特徴とする組合せオイルリング。
【請求項２】
前記回り止め突起の突出高さが０．０７〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の組合せオイルリング。
【請求項３】
前記回り止め突起がオイルリングの合口端部に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載の組合せオイルリング。
【請求項４】
前記オイルリングの外周面のみに表面硬化処理が施されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の組合せオイルリング。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の組合せオイルリングの製造方法であって、オイルリングのレールにおける内周端部をパンチでプレス加工することにより前記回り止め突起を形成することを特徴とする組合せオイルリングの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１６３４３０（Ｐ２０１１−１６３４３０Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６２３１（Ｐ２０１０−２６２３１）
【出願日】平成２２年２月９日（２０１０．２．９）
【出願人】（０００２１５７８５）帝国ピストンリング株式会社 (80)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月９日（２０１０．２．９）
【出願人】（０００２１５７８５）帝国ピストンリング株式会社 (80)
【Ｆターム（参考）】
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