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JP7631508B2 - Spacer expander and oil ring - Google Patents
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JP7631508B2 - Spacer expander and oil ring - Google Patents

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Description

本発明は、スペーサエキスパンダ、及びセグメントとスペーサエキスパンダとが組み合わされたオイルリングに関する。 The present invention relates to a spacer expander and an oil ring combining a segment and a spacer expander.

一般的な自動車に搭載される内燃機関は、コンプレッションリング(圧力リング)とオイルリングとを含むピストンリングをピストンのリング溝に装着した構成を採用している。ピストンの軸方向において、コンプレッションリングが燃焼室側に設けられ、オイルリングがクランク室側に設けられ、これらがシリンダ内壁面を摺動することで能力を発揮する。オイルリングは、シリンダ内壁面に付着した余分なエンジンオイル(潤滑油)をクランク室側に掻き落とすことでオイルの燃焼室側への流出(オイル上がり)を抑制するオイルシール機能や、潤滑油膜がシリンダ内壁面に適切に保持されるようにオイル量を調整することで内燃機関の運転に伴うピストンの焼き付きを防止する機能を有する。コンプレッションリングは、気密を保持することで燃焼室側からクランク室側への燃焼ガスの流出(ブローバイ)を抑制するガスシール機能や、オイルリングが掻き落とし切れなかった余分なオイルを掻き落とすことでオイル上がりを抑制するオイルシール機能を有する。 Internal combustion engines installed in general automobiles adopt a configuration in which piston rings including a compression ring (pressure ring) and an oil ring are attached to the ring groove of the piston. In the axial direction of the piston, the compression ring is provided on the combustion chamber side, and the oil ring is provided on the crank chamber side, and they perform their functions by sliding on the inner wall surface of the cylinder. The oil ring has an oil seal function that suppresses the outflow of oil to the combustion chamber side (oil rising) by scraping off excess engine oil (lubricating oil) attached to the inner wall surface of the cylinder to the crank chamber side, and a function to prevent piston seizure caused by the operation of the internal combustion engine by adjusting the amount of oil so that a lubricating oil film is appropriately maintained on the inner wall surface of the cylinder. The compression ring has a gas seal function that suppresses the outflow of combustion gas from the combustion chamber side to the crank chamber side (blow-by) by maintaining airtightness, and an oil seal function that suppresses oil rising by scraping off excess oil that the oil ring could not scrape off.

ここで、オイルリングとしては、シリンダ内壁面を摺動する一対のセグメント(サイドレールとも呼ばれる)と、一対のセグメントをシリンダ内壁面へ付勢するスペーサエキスパンダとを組み合わせた、3ピースの組合せオイルリングが広く用いられている。このような組合せオイルリングに関連して、軸方向に変位する波状をなす周期要素が周方向に複数連なって構成されたスペーサエキスパンダを備える組合せオイルリングが開示されている(例えば、特許文献1)。3ピースの組合せオイルリングをピストンに組み付けるときは、スペーサエキスパンダをリング溝に装着してからセグメントをリング溝に装着する。スペーサエキスパンダをリング溝に装着するときは、スペーサエキスパンダの合口を拡げながらスペーサエキスパンダをリング溝に入れ、リング溝内でスペーサエキスパンダの合口端部を突き合わせることで、リング溝に装着する。Here, a three-piece combined oil ring is widely used, which combines a pair of segments (also called side rails) that slide on the cylinder inner wall surface with a spacer expander that urges the pair of segments against the cylinder inner wall surface. In relation to such combined oil rings, a combined oil ring equipped with a spacer expander that is composed of multiple wavy periodic elements that are displaced in the axial direction and are connected in the circumferential direction has been disclosed (for example, Patent Document 1). When assembling a three-piece combined oil ring to a piston, the spacer expander is fitted into the ring groove, and then the segments are fitted into the ring groove. When fitting the spacer expander into the ring groove, the spacer expander is inserted into the ring groove while expanding the gap of the spacer expander, and the gap ends of the spacer expander are butted together in the ring groove to fit the ring groove.

国際公開第2013/069349号International Publication No. 2013/069349 実開昭56-85048号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 56-85048 実開平1-25448号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 1-25448 実開平3-38456号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 3-38456 実開昭60-18242号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 60-18242

従来の軸方向波状(オイルリングの径方向視において周方向に連続する波状)スペーサエキスパンダをピストンのリング溝に装着するとき、合口端部同士がオイルリングの径方向又は軸方向において重なった状態となる虞がある。このような状態となると、セグメントを組み付け難くなることが懸念される。また、セグメントを組み付けることができても、セグメントに付勢力を適切に付与できずにオイルリングとしての機能を発揮できなくなることが懸念される。例えば、セグメントがリング溝の上下面に強当たりし、セグメントがシリンダ内壁側へ張り出すことができないことが起こり得る。 When a conventional axially wavy (a wavy shape that continues in the circumferential direction when viewed radially from the oil ring) spacer expander is fitted to the ring groove of a piston, there is a risk that the joint ends will overlap in the radial or axial direction of the oil ring. If this occurs, there is a concern that it will be difficult to assemble the segments. Furthermore, even if the segments can be assembled, there is a concern that they will not be able to properly apply a biasing force and will not be able to function as an oil ring. For example, the segments may hit the top and bottom surfaces of the ring groove hard, preventing them from protruding toward the cylinder inner wall.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸方向波状のスペーサエキスパンダを備えるオイルリングにおいて、スペーサエキスパンダの合口端部同士の重なりを防止することが可能な技術を提供することである。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a technology that can prevent overlapping of the joint ends of a spacer expander in an oil ring having an axially wavy spacer expander.

上記課題を解決するために、本発明は、以下の構成を採用した。即ち、本発明は、内燃機関におけるピストンに組み付けられるオイルリングにおいて、該オイルリングの軸方向に離間して設けられる一対のセグメントの間に設けられるスペーサエキスパンダであって、前記オイルリングの周方向に沿って環状に形成され、前記一対のセグメントを前記オイルリングの径方向における外側へ付勢するエキスパンダ本体であって、互いに対向することで合口を形成する一対の合口端部を含み、前記オイルリングの径方向視において周方向に連続する波状に形成されたエキスパンダ本体と、前記合口を跨いで前記オイルリングの周方向に沿って延在するように前記エキスパンダ本体に形成された、エキスパンダ溝と、前記オイルリングの周方向に沿って円弧状に形成された嵌装部であって、前記合口に跨るように前記エキスパンダ溝に嵌装される嵌装部を含む、線状部材と、を備える、スペーサエキスパンダである。In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration. That is, the present invention is a spacer expander provided between a pair of segments spaced apart in the axial direction of an oil ring assembled to a piston in an internal combustion engine, the spacer expander comprising an expander body formed in an annular shape along the circumferential direction of the oil ring and biasing the pair of segments outward in the radial direction of the oil ring, the expander body including a pair of abutment ends that face each other to form abutments and formed in a wavy shape that continues in the circumferential direction when viewed in the radial direction of the oil ring, an expander groove formed in the expander body so as to extend along the circumferential direction of the oil ring across the abutments, and a linear member including a fitting portion formed in an arc shape along the circumferential direction of the oil ring and fitted into the expander groove so as to straddle the abutments.

本発明によると、線状部材によって一対の合口端部同士が対向した姿勢にエキスパンダ本体を維持することで、一対の合口端部同士が径方向や軸方向において重なることを防止できる。これにより、オイルリングのピストンへの組み付け作業においてセグメントが組み付け難くなることや、ピストンに組み付けられたオイルリングが機能を発揮できなくなることを防止できる。更に、軸方向波状のスペーサエキスパンダは、軸方向の幅や径方向の厚さが狭いため、線状部材を挿入するための孔を設けるのは困難であるが、本発明では、エキスパンダ本体に溝を設けることで嵌装部を嵌装する構造を採用している。これにより、軸方向波状スペーサエキスパンダでありながらも、一対の合口端部同士の重なりを防止することが可能となる。According to the present invention, the linear member maintains the expander body in a position where the pair of joint ends face each other, thereby preventing the pair of joint ends from overlapping in the radial or axial direction. This prevents the segments from becoming difficult to assemble when assembling the oil ring to the piston, and prevents the oil ring assembled to the piston from failing to function. Furthermore, since the axially wavy spacer expander has a narrow axial width and radial thickness, it is difficult to provide a hole for inserting the linear member. However, the present invention employs a structure in which a groove is provided in the expander body to fit the fitting portion. This makes it possible to prevent the pair of joint ends from overlapping even with an axially wavy spacer expander.

また、本発明において、前記エキスパンダ本体は、前記オイルリングの周方向に沿って間隔を空けて配列された複数の上片と、前記オイルリングが前記ピストンに組み付けられた際に前記オイルリングの軸方向において前記複数の上片よりも前記内燃機関におけるクランク室側に位置するように設けられた複数の下片であって、前記下片の夫々が前記オイルリングの周方向において前記上片の夫々と交互に配置されるように配列された、複数の下片と、前記オイルリングの周方向において隣り合う前記上片と前記下片とを連結する複数の連結片とを含み、前記上片は、上側ベース部と、前記オイルリングの径方向における前記上側ベース部の内側に起立形成され、前記一対のセグメントのうち前記内燃機関における燃焼室側に設けられた上セグメントを前記オイルリングの径方向の外側へ押圧する上側耳部と、を含み、前記下片は、下側ベース部と、前記オイルリングの径方向における前記下側ベース部の内側に起立形成され、前記一対のセグメントのうち前記内燃機関における前記クランク室側に設けられた下セグメントを前記オイルリングの径方向の外側へ押圧する下側耳部と、を含んでもよい。In addition, in the present invention, the expander body includes a plurality of upper pieces arranged at intervals along the circumferential direction of the oil ring, a plurality of lower pieces arranged so as to be located closer to the crank chamber side of the internal combustion engine than the plurality of upper pieces in the axial direction of the oil ring when the oil ring is assembled to the piston, and the lower pieces are arranged so that each of the lower pieces is alternately arranged with each of the upper pieces in the circumferential direction of the oil ring, and a plurality of connecting pieces connecting the upper pieces and the lower pieces adjacent to each other in the circumferential direction of the oil ring. The upper piece may include an upper base portion and an upper ear portion formed to rise from the inside of the upper base portion in the radial direction of the oil ring and pressing the upper segment of the pair of segments that is provided on the combustion chamber side of the internal combustion engine radially outwardly of the oil ring, and the lower piece may include a lower base portion and a lower ear portion formed to rise from the inside of the lower base portion in the radial direction of the oil ring and pressing the lower segment of the pair of segments that is provided on the crank chamber side of the internal combustion engine radially outwardly of the oil ring.

また、本発明において、前記エキスパンダ溝は、前記オイルリングの周方向に沿って配列するように前記複数の連結片における前記オイルリングの径方向外側の端部である外側端部に設けられた複数の切り欠きによって、前記エキスパンダ本体の外周面に形成されており、前記オイルリングの軸方向における前記嵌装部の幅は、該軸方向における前記連結片の前記外側端部の幅よりも小さくてもよい。これにより、嵌装部をエキスパンダ本体の外周面に嵌装させることができる。In the present invention, the expander groove is formed on the outer peripheral surface of the expander body by a plurality of notches provided at the outer ends of the plurality of connecting pieces, which are the radially outer ends of the oil ring, so as to be arranged along the circumferential direction of the oil ring, and the width of the fitting portion in the axial direction of the oil ring may be smaller than the width of the outer ends of the connecting pieces in the axial direction. This allows the fitting portion to be fitted onto the outer peripheral surface of the expander body.

また、本発明において、前記エキスパンダ溝は、前記オイルリングの周方向に沿って配列するように前記複数の連結片における前記オイルリングの径方向内側の端部である内側端部に設けられた複数の切り欠きによって、前記エキスパンダ本体の内周面に形成されており、前記オイルリングの軸方向における前記嵌装部の幅は、該軸方向における前記連結片の前記内側端部の幅よりも小さくてもよい。これにより、嵌装部をエキスパンダ本体の内周面に嵌装させることができる。In the present invention, the expander groove is formed on the inner peripheral surface of the expander body by a plurality of notches provided at the inner ends of the plurality of connecting pieces, which are the radially inner ends of the oil ring, so as to be arranged along the circumferential direction of the oil ring, and the width of the fitting portion in the axial direction of the oil ring may be smaller than the width of the inner ends of the connecting pieces in the axial direction. This allows the fitting portion to be fitted into the inner peripheral surface of the expander body.

また、本発明において、前記エキスパンダ溝は、前記エキスパンダ本体の外周面に形成されており、前記オイルリングが前記ピストンに組み付けられる前の自由状態において、前記嵌装部の内周端部における円弧の曲率半径は、前記合口端部同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体の最外周の曲率半径以下であってもよい。これによると、嵌装部の内周端部における円弧の曲率半径がエキスパンダ本体の前記最外周における曲率半径未満の場合には、嵌装部がエキスパンダ溝に嵌装されることで嵌装部が拡径されるため、線状部材には縮径しようとする自己張力が生じる。これにより、スペーサエキスパンダでは、嵌装部の内周端部がエキスパンダ本体を径方向の内側へ押圧した状態となる。これにより、嵌装部が合口に跨ってエキスパンダ溝に嵌装された状態を維持できる。In addition, in the present invention, the expander groove is formed on the outer peripheral surface of the expander body, and in a free state before the oil ring is assembled to the piston, the radius of curvature of the arc at the inner peripheral end of the fitting portion may be less than or equal to the radius of curvature of the outermost circumference of the expander body in a state in which the ends of the joints are butted against each other. According to this, when the radius of curvature of the arc at the inner peripheral end of the fitting portion is less than the radius of curvature of the outermost circumference of the expander body, the fitting portion is fitted into the expander groove, and the fitting portion is expanded in diameter, so that a self-tension that tries to reduce the diameter is generated in the linear member. As a result, in the spacer expander, the inner peripheral end of the fitting portion presses the expander body radially inward. As a result, the fitting portion can be maintained in a state of being fitted into the expander groove across the joint.

また、本発明において、前記エキスパンダ溝は、前記エキスパンダ本体の内周面に形成されており、前記オイルリングが前記ピストンに組み付けられる前の自由状態において、前記嵌装部の外周端部における円弧の曲率半径は、前記合口端部同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体の最内周の曲率半径以上であってもよい。これによると、嵌装部の外周端部における曲率半径がエキスパンダ本体の最内周の曲率半径を超える場合には、嵌装部がエキスパンダ溝に嵌装されることで嵌装部が縮径されるため、線状部材には拡径しようとする自己張力が生じる。これにより、スペーサエキスパンダでは、嵌装部の外周端部がエキスパンダ本体を径方向の外側へ押圧した状態となる。これにより、嵌装部が合口に跨ってエキスパンダ溝に嵌装された状態を維持できる。 In the present invention, the expander groove is formed on the inner peripheral surface of the expander body, and in a free state before the oil ring is assembled to the piston, the radius of curvature of the arc at the outer peripheral end of the fitting portion may be equal to or greater than the radius of curvature of the innermost circumference of the expander body in a state in which the ends of the joints are butted against each other. According to this, when the radius of curvature at the outer peripheral end of the fitting portion exceeds the radius of curvature of the innermost circumference of the expander body, the fitting portion is fitted into the expander groove, thereby reducing the diameter of the fitting portion, and a self-tension that tries to expand the diameter is generated in the linear member. As a result, in the spacer expander, the outer peripheral end of the fitting portion presses the expander body radially outward. As a result, the fitting portion can be maintained in a state of being fitted into the expander groove across the joint.

また、本発明において、前記エキスパンダ溝は、前記オイルリングの周方向に沿って配列するように前記複数の上片の前記上側ベース部に設けられた複数の切り欠きによって形成されており、前記オイルリングの径方向における前記嵌装部の厚さは、該径方向における前記上側ベース部の厚さよりも小さくてもよい。これにより、嵌装部をエキスパンダ本体における燃焼室側の面に嵌装させることができる。In the present invention, the expander groove is formed by a plurality of notches provided in the upper base portion of the plurality of upper pieces so as to be arranged along the circumferential direction of the oil ring, and the thickness of the fitting portion in the radial direction of the oil ring may be smaller than the thickness of the upper base portion in the radial direction. This allows the fitting portion to be fitted into the combustion chamber side surface of the expander body.

また、本発明において、前記エキスパンダ溝は、前記オイルリングの周方向に沿って配列するように前記複数の下片の前記下側ベース部に設けられた複数の切り欠きによって形成されており、前記オイルリングの径方向における前記嵌装部の厚さは、該径方向における前記下側ベース部の厚さよりも小さくてもよい。これにより、嵌装部をエキスパンダ本体におけるクランク室側の面に嵌装させることができる。In the present invention, the expander groove is formed by a plurality of notches provided in the lower base portion of the plurality of lower pieces so as to be arranged along the circumferential direction of the oil ring, and the thickness of the fitting portion in the radial direction of the oil ring may be smaller than the thickness of the lower base portion in the radial direction. This allows the fitting portion to be fitted into the crank chamber side surface of the expander body.

また、本発明において、前記エキスパンダ溝は、前記オイルリングの軸方向における前記エキスパンダ本体の両端面のうち何れか一方に形成されており、前記オイルリングが前記ピストンに組み付けられる前の自由状態において、前記嵌装部の外周端部における円弧の曲率半径は、前記一対の合口端部同士を突き当てた状態の前記エキスパンダ本体の最外周の曲率半径の+10%以内であって、且つ、前記嵌装部の内周端部における円弧の曲率半径は、前記一対の前記合口端部同士を突き当てた状態の前記エキスパンダ本体の最内周の曲率半径の-10%以上であってもよい。これにより、嵌装部がエキスパンダ溝から外れ難くすることができ、エキスパンダ本体の縮径又は拡径時の抵抗を低減することできる。また、嵌装部の外周端部における円弧の曲率半径がエキスパンダ本体の最外周の曲率半径を超える場合には、嵌装部がエキスパンダ溝に嵌装されることで嵌装部が縮径されるため、線状部材には自己張力が生じ、嵌装部の外周端部がエキスパンダ本体を径方向の外側へ押圧した状態となる。これにより、線状部材が合口に跨ってエキスパンダ溝に嵌装された状態が維持される。同様に、嵌装部の内周端部における円弧の曲率半径がエキスパンダ本体の最内周の曲率半径未満の場合には、線状部材がエキスパンダ溝に嵌装されることで嵌装部が拡径されるため、線状部材に自己張力が生じ、嵌装部の内周端部がエキスパンダ本体を径方向の内側へ押圧した状態となる。これにより、嵌装部が合口に跨ってエキスパンダ溝に嵌装された状態が維持される。In the present invention, the expander groove is formed on one of both end faces of the expander body in the axial direction of the oil ring, and in a free state before the oil ring is assembled to the piston, the radius of curvature of the arc at the outer peripheral end of the fitting portion may be within +10% of the radius of curvature of the outermost circumference of the expander body when the pair of joint ends are abutted against each other, and the radius of curvature of the arc at the inner peripheral end of the fitting portion may be -10% or more of the radius of curvature of the innermost circumference of the expander body when the pair of joint ends are abutted against each other. This makes it difficult for the fitting portion to come off the expander groove, and reduces resistance when the expander body is reduced or expanded in diameter. In addition, when the radius of curvature of the arc at the outer peripheral end of the fitting portion exceeds the radius of curvature of the outermost circumference of the expander body, the fitting portion is fitted into the expander groove to reduce the diameter of the fitting portion, so that self-tension is generated in the linear member, and the outer peripheral end of the fitting portion presses the expander body radially outward. As a result, the linear member is maintained in a state of being fitted into the expander groove across the joint. Similarly, when the radius of curvature of the arc at the inner peripheral end of the fitting portion is less than the radius of curvature of the innermost circumference of the expander body, the linear member is fitted into the expander groove to expand the diameter of the fitting portion, so that self-tension is generated in the linear member, and the inner peripheral end of the fitting portion presses the expander body radially inward. As a result, the fitting portion is maintained in a state of being fitted into the expander groove across the joint.

また、本発明において、前記エキスパンダ溝は、前記エキスパンダ本体の外周面に形成されており、前記線状部材は、前記嵌装部の両端部に設けられた係止部を更に含み、前記係止部は、前記嵌装部の端部から折れ曲がって周方向に隣り合う前記連結片同士の間を通って前記エキスパンダ本体の外周側から内周側へ延びる第1屈曲部と、前記第1屈曲部の先端から折れ曲がって前記連結片における前記オイルリングの径方向内側の端部である内側端部に係合する第2屈曲部を含んでもよい。これによると、嵌装部の両端部に設けられた係止部がエキスパンダ本体に係合することで、線状部材がエキスパンダ本体に嵌装された状態を維持できる。In the present invention, the expander groove is formed on the outer peripheral surface of the expander body, and the linear member further includes locking portions provided at both ends of the fitting portion, and the locking portions may include a first bent portion that bends from the end of the fitting portion and extends from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the expander body through between the connecting pieces adjacent in the circumferential direction, and a second bent portion that bends from the tip of the first bent portion and engages with an inner end of the connecting piece that is the radially inner end of the oil ring. In this way, the locking portions provided at both ends of the fitting portion engage with the expander body, thereby maintaining the linear member fitted into the expander body.

また、本発明は、一対のセグメントと上述のスペーサエキスパンダとが組み合わされたオイルリングとしても特定できる。即ち、本発明は、前記オイルリングの軸方向に離間して設けられる一対のセグメントと、前記一対のセグメントの間に設けられるスペーサエキスパンダと、を備えるオイルリングであって、前記スペーサエキスパンダは、前記オイルリングの周方向に沿って環状に形成され、前記一対のセグメントを前記オイルリングの径方向における外側へ付勢するエキスパンダ本体であって、互いに対向することで合口を形成する一対の合口端部を含み、前記オイルリング径方向視において周方向に連続する波状に形成されたエキスパンダ本体と、前記合口を跨いで前記オイルリングの周方向に沿って延在するように前記エキスパンダ本体に形成された、エキスパンダ溝と、前記オイルリングの周方向に沿って円弧状に形成された嵌装部であって、前記合口に跨るように前記エキスパンダ溝に嵌装される嵌装部を含む、線状部材と、を備えてもよい。The present invention can also be specified as an oil ring in which a pair of segments and the above-mentioned spacer expander are combined. That is, the present invention can be specified as an oil ring comprising a pair of segments spaced apart in the axial direction of the oil ring and a spacer expander provided between the pair of segments, the spacer expander being an expander body formed in an annular shape along the circumferential direction of the oil ring and biasing the pair of segments outward in the radial direction of the oil ring, the expander body including a pair of abutment ends that face each other to form abutments, and formed in a wavy shape that continues in the circumferential direction when viewed in the radial direction of the oil ring, an expander groove formed in the expander body so as to extend along the circumferential direction of the oil ring across the abutments, and a linear member including a fitting portion formed in an arc shape along the circumferential direction of the oil ring and fitted into the expander groove so as to straddle the abutments.

本発明によれば、軸方向波状のスペーサエキスパンダを備えるオイルリングにおいて、スペーサエキスパンダの合口端部同士の重なりを防止することが可能となる。 According to the present invention, in an oil ring having an axially wavy spacer expander, it is possible to prevent overlapping of the joint ends of the spacer expander.

実施形態に係るオイルリングを備える内燃機関の部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with an oil ring according to an embodiment. 実施形態に係るエキスパンダ本体の一部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a portion of an expander body according to an embodiment. エキスパンダ本体の外周径及び内周径を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the outer circumferential diameter and the inner circumferential diameter of an expander body. 実施形態に係る線状部材の上面図である。FIG. 2 is a top view of a linear member according to the embodiment. 実施形態に係るスペーサエキスパンダの一部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a portion of a spacer expander according to an embodiment. 実施形態に係るスペーサエキスパンダの一部の上面図である。FIG. 2 is a top view of a portion of a spacer expander according to an embodiment. 図6のA-A断面図である。This is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 6. 実施形態の変形例1に係るオイルリングを備える内燃機関の部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with an oil ring according to a first modified example of an embodiment. 実施形態の変形例1に係るスペーサエキスパンダの一部の上面図である。FIG. 13 is a top view of a portion of a spacer expander according to a first modified example of an embodiment. 図9のB-B断面図である。This is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 9. 実施形態の変形例2に係るオイルリングを備える内燃機関の部分断面図である。11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with an oil ring according to a second modified example of the embodiment. FIG. 実施形態の変形例3に係るオイルリングを備える内燃機関の部分断面図である。11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with an oil ring according to a third modified example of the embodiment. FIG. 実施形態の変形例4に係るオイルリングを備える内燃機関の部分断面図である。13 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with an oil ring according to a fourth modified example of the embodiment. FIG. 実施形態の変形例5に係るオイルリングを備える内燃機関の部分断面図である。13 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with an oil ring according to a fifth modified example of the embodiment. FIG. 実施形態の変形例6に係るオイルリングを備える内燃機関の部分断面図である。13 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with an oil ring according to a sixth modified example of the embodiment. FIG. 実施形態の変形例7に係るオイルリングを備える内燃機関の部分断面図である。13 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine equipped with an oil ring according to a seventh modified example of the embodiment. FIG. 実施形態の変形例8に係るスペーサエキスパンダの一部の上面図である。FIG. 13 is a top view of a portion of a spacer expander according to an eighth modified example of the embodiment. 実施形態の変形例8に係る線状部材の上面図である。FIG. 23 is a top view of a linear member according to an eighth modified example of the embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the configurations described in the following embodiments are not intended to limit the technical scope of the invention unless otherwise specified.

[全体構成]
図1は、実施形態に係るオイルリング40を備える内燃機関100の部分断面図である。図1では、オイルリング40の周方向(周長方向)に直交する断面が図示されている。図1に示すように、内燃機関100では、シリンダ10の内壁面10aとシリンダ10に装着されたピストン20の外周面20aとの間に所定の離間距離が確保されることにより、ピストン隙間PC1が形成されている。また、ピストン20の外周面20aには、略矩形状の断面を有するリング溝30が形成されている。リング溝30は、燃焼室側に形成された上壁301と、クランク室側に形成されて上壁301に対向する下壁302と、上壁301と下壁302の内周縁同士を接続する接続壁303とを有する。このリング溝30には、本実施形態に係るオイルリング40が装着されている。
[Overall configuration]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100 including an oil ring 40 according to an embodiment. FIG. 1 illustrates a cross section perpendicular to the circumferential direction (circumferential length direction) of the oil ring 40. As shown in FIG. 1, in the internal combustion engine 100, a piston gap PC1 is formed by ensuring a predetermined separation distance between an inner wall surface 10a of a cylinder 10 and an outer peripheral surface 20a of a piston 20 mounted in the cylinder 10. In addition, a ring groove 30 having a substantially rectangular cross section is formed on the outer peripheral surface 20a of the piston 20. The ring groove 30 has an upper wall 301 formed on the combustion chamber side, a lower wall 302 formed on the crank chamber side and facing the upper wall 301, and a connecting wall 303 connecting the inner peripheral edges of the upper wall 301 and the lower wall 302. The oil ring 40 according to this embodiment is mounted in the ring groove 30.

オイルリング40は、ピストン20の往復運動に伴ってシリンダ10の内壁面10aを摺動する摺動部材である。オイルリング40は、いわゆる3ピース型の組合せオイルリングであり、図1に示すように、一対のセグメント1,1とスペーサエキスパンダ2とを備える。スペーサエキスパンダ2は、更に、エキスパンダ本体3とエキスパンダ溝4と線状部材5とを備える。オイルリング40は、リング溝30に装着されることでピストン20に組み付けられる。The oil ring 40 is a sliding member that slides on the inner wall surface 10a of the cylinder 10 in association with the reciprocating motion of the piston 20. The oil ring 40 is a so-called three-piece type combination oil ring, and as shown in FIG. 1, comprises a pair of segments 1, 1 and a spacer expander 2. The spacer expander 2 further comprises an expander body 3, an expander groove 4, and a linear member 5. The oil ring 40 is assembled to the piston 20 by being fitted into the ring groove 30.

以下、図1に示すように、オイルリング40の中心軸に沿う方向(軸方向)を「上下方向」と定義する。また、オイルリング40の軸方向のうち、内燃機関100における燃焼室側(図1における上側)を「上側」と定義し、その反対側、即ち、クランク室側(図1における下側)を「下側」と定義する。また、以下のオイルリング40の説明において、特に指定しない限りは、「周方向」とはオイルリング40の周方向のことを指し、「径方向」とはオイルリング40の径方向のことを指し、「軸方向」とはオイルリング40の軸方向のことを指す。また、本明細書では、図1に示すように内燃機関のシリンダに装着されたピストンにオイルリングが組み付けられた状態を「使用状態」と称する。また、オイルリングがピストンに組み付けられる前の状態を「自由状態」と称する。より詳細には、自由状態とは、オイルリングがセグメント、エキスパンダ本体、及び線状部材の各構成部品に分解された状態であり、これらの構成部品の夫々が他の要素に拘束されていない状態のことを指す。以下、オイルリング40の各構成について説明する。Hereinafter, as shown in FIG. 1, the direction along the central axis of the oil ring 40 (axial direction) is defined as the "up-down direction". In addition, in the axial direction of the oil ring 40, the combustion chamber side (upper side in FIG. 1) in the internal combustion engine 100 is defined as the "upper side", and the opposite side, i.e., the crank chamber side (lower side in FIG. 1) is defined as the "lower side". In the following description of the oil ring 40, unless otherwise specified, the "circumferential direction" refers to the circumferential direction of the oil ring 40, the "radial direction" refers to the radial direction of the oil ring 40, and the "axial direction" refers to the axial direction of the oil ring 40. In addition, in this specification, the state in which the oil ring is assembled to a piston attached to a cylinder of an internal combustion engine as shown in FIG. 1 is referred to as the "used state". In addition, the state before the oil ring is assembled to the piston is referred to as the "free state". More specifically, the free state refers to a state in which the oil ring 40 is disassembled into each of the components, i.e., the segments, the expander body, and the linear member, and each of these components is not constrained by other elements. Each component of the oil ring 40 will be described below.

[セグメント]
一対のセグメント1,1は、オイルリング40の周方向に沿って環状に形成されており、互いに独立して軸方向に離間して設けられている。実施形態に係るオイルリング40は、一対のセグメント1,1を、同一の形状としている。但し、本発明は、一対のセグメントの形状が異なっていてもよい。以下、一対のセグメント1,1を区別して称する場合には、上側(燃焼室側)に設けられたセグメント1を上側セグメント1Uと称し、下側(クランク室側)に設けられたセグメント1を下側セグメント1Lと称する。これらを区別しないときは、単にセグメント1と称する。セグメント1の材質は特に限定されない。セグメント1の材質としては、SUSやSWRH等が例示される。
[segment]
The pair of segments 1, 1 are formed in an annular shape along the circumferential direction of the oil ring 40, and are provided independently and spaced apart in the axial direction. In the oil ring 40 according to the embodiment, the pair of segments 1, 1 have the same shape. However, in the present invention, the shapes of the pair of segments may be different. Hereinafter, when the pair of segments 1, 1 are to be distinguished from one another, the segment 1 provided on the upper side (combustion chamber side) is referred to as the upper segment 1U, and the segment 1 provided on the lower side (crank chamber side) is referred to as the lower segment 1L. When there is no need to distinguish between these, they are simply referred to as the segment 1. The material of the segment 1 is not particularly limited. Examples of the material of the segment 1 include SUS and SWRH.

図1に示すように、セグメント1は、外周面11、内周面12、上面13、及び下面14を有する。上面13と下面14とによって、セグメント1の軸方向における幅が規定される。上側セグメント1Uは、使用状態において上面13がリング溝30の上壁301に対向するように設けられる。下側セグメント1Lは、使用状態において下面14がリング溝30の下壁302に対向するように設けられる。 As shown in Figure 1, segment 1 has an outer peripheral surface 11, an inner peripheral surface 12, an upper surface 13, and a lower surface 14. The upper surface 13 and the lower surface 14 define the axial width of segment 1. Upper segment 1U is arranged so that upper surface 13 faces upper wall 301 of ring groove 30 in the used state. Lower segment 1L is arranged so that lower surface 14 faces lower wall 302 of ring groove 30 in the used state.

[スペーサエキスパンダ]
図1に示すように、スペーサエキスパンダ2は、一対のセグメント1,1の間に設けられており、軸方向において波状に形成されたエキスパンダ本体3と、エキスパンダ本体3に形成されたエキスパンダ溝4と、エキスパンダ溝4に嵌装される線状部材5と、を備える。
[Spacer expander]
As shown in FIG. 1, the spacer expander 2 is provided between a pair of segments 1, 1, and comprises an expander body 3 formed in a wavy shape in the axial direction, an expander groove 4 formed in the expander body 3, and a linear member 5 fitted into the expander groove 4.

エキスパンダ本体3は、オイルリング40の周方向に沿って環状に形成されている。エキスパンダ本体3は、外周面S1、内周面S2、上面S3、及び下面S4を含む。上面S3は、エキスパンダ本体3の軸方向両端面のうち、上側(燃焼室側)に配置される面である。下面S4は、エキスパンダ本体3の軸方向両端面のうち、下側(クランク室側)に配置される面である。つまり、エキスパンダ本体3は、使用状態において上面S3が上側セグメント1Uに対向し且つ下面S4が下側セグメント1Lに対向するように設けられる。エキスパンダ本体3の材質は特に限定されない。エキスパンダ本体3の材質としては、SUS等が例示される。The expander body 3 is formed in an annular shape along the circumferential direction of the oil ring 40. The expander body 3 includes an outer peripheral surface S1, an inner peripheral surface S2, an upper surface S3, and a lower surface S4. The upper surface S3 is the surface located on the upper side (combustion chamber side) of both axial end surfaces of the expander body 3. The lower surface S4 is the surface located on the lower side (crank chamber side) of both axial end surfaces of the expander body 3. In other words, the expander body 3 is arranged so that the upper surface S3 faces the upper segment 1U and the lower surface S4 faces the lower segment 1L in the usage state. The material of the expander body 3 is not particularly limited. Examples of the material of the expander body 3 include SUS and the like.

図2は、実施形態に係るエキスパンダ本体3の一部の斜視図である。図2に示すように、エキスパンダ本体3は、軸方向に変位する波状をなす周期要素が周方向に複数連なって構成されている。換言すると、エキスパンダ本体3は、オイルリング40の径方向視(径方向の外側または内側から視認したとき)において周方向に連続する波状に形成されている。具体的には、エキスパンダ本体3は、軸方向及び周方向に離間して周方向に交互に配置された複数の上片31及び下片32と、周方向において隣り合う上片31と下片32と連結する連結片33と、を含む。複数の上片31は、周方向に沿って間隔を空けて配列されている。複数の下片32は、オイルリング40がピストン20に組み付けられた際に(つまり使用状態において)複数の上片31よりも下側に位置するように、設けられている。また、複数の下片32は、下片32の夫々が周方向において上片31の夫々と交互に配置されるように配列されている。上片31及び下片32は、軸方向と直交するように設けられており、軸方向において互いに離間している。連結片33は、周方向において隣り合う上片31と下片32の周方向における端部同士を連結している。また、図2に示すように、エキスパンダ本体3は、互いに対向することで合口G1を形成する一対の合口端部3a,3bを含む。なお、本発明に係るエキスパンダ本体の構造はこれに限定されるものではなく、軸方向に波状に形成されていればよい。2 is a perspective view of a part of the expander body 3 according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the expander body 3 is configured by a plurality of wavy periodic elements displaced in the axial direction, which are connected in the circumferential direction. In other words, the expander body 3 is formed in a wavy shape that continues in the circumferential direction when viewed in the radial direction of the oil ring 40 (when viewed from the outside or inside in the radial direction). Specifically, the expander body 3 includes a plurality of upper pieces 31 and lower pieces 32 that are spaced apart in the axial and circumferential directions and alternately arranged in the circumferential direction, and a connecting piece 33 that connects the upper pieces 31 and lower pieces 32 adjacent to each other in the circumferential direction. The plurality of upper pieces 31 are arranged at intervals along the circumferential direction. The plurality of lower pieces 32 are provided so as to be located below the plurality of upper pieces 31 when the oil ring 40 is assembled to the piston 20 (i.e., in the use state). The plurality of lower pieces 32 are also arranged so that each of the lower pieces 32 is alternately arranged with each of the upper pieces 31 in the circumferential direction. The upper piece 31 and the lower piece 32 are provided perpendicular to the axial direction and are spaced apart from each other in the axial direction. The connecting piece 33 connects the circumferential ends of the upper piece 31 and the lower piece 32 adjacent to each other in the axial direction. As shown in Fig. 2, the expander body 3 includes a pair of joint ends 3a, 3b that face each other to form a joint G1. Note that the structure of the expander body according to the present invention is not limited to this, and it is sufficient that it is formed in a wavy shape in the axial direction.

図1に示すように、上片31は、上側ベース部310と上側耳部311と上側支持部312とを含む。上側ベース部310は、軸方向と直交するように径方向に延びている。上側耳部311は、径方向における上側ベース部310の内側に起立形成されており、上側ベース部310に対して上側に突出している。また、上側耳部311は、使用状態において上側セグメント1Uの内周面12に当接することで上側セグメント1Uを径方向の外側へ押圧する。上側支持部312は、径方向における上側ベース部310の外側に起立形成されており、上側ベース部310に対して上側に突出している。また、上側支持部312は、使用状態において上側セグメント1Uの下面14に当接することで上側セグメント1Uを支持する。また、上側耳部311の根元には貫通孔34が形成されている。なお、本発明に係る上片は上側支持部312を有さなくてもよい。As shown in FIG. 1, the upper piece 31 includes an upper base portion 310, an upper ear portion 311, and an upper support portion 312. The upper base portion 310 extends in the radial direction perpendicular to the axial direction. The upper ear portion 311 is formed to stand on the inner side of the upper base portion 310 in the radial direction and protrudes upward from the upper base portion 310. In addition, the upper ear portion 311 presses the upper segment 1U radially outward by abutting against the inner peripheral surface 12 of the upper segment 1U in the use state. The upper support portion 312 is formed to stand on the outer side of the upper base portion 310 in the radial direction and protrudes upward from the upper base portion 310. In addition, the upper support portion 312 supports the upper segment 1U by abutting against the lower surface 14 of the upper segment 1U in the use state. In addition, a through hole 34 is formed at the base of the upper ear portion 311. It should be noted that the upper piece according to the present invention does not necessarily have to have the upper support portion 312 .

図1に示すように、下片32は、下側ベース部320と下側耳部321と下側支持部322とを含む。下側ベース部320は、軸方向と直交するように径方向に延びている。下側耳部321は、径方向における下側ベース部320の内側に起立形成されており、下側ベース部320に対して下側に突出している。また、下側耳部321は、使用状態において下側セグメント1Lの内周面12に当接することで下側セグメント1Lを径方向の外側へ押圧する。下側支持部322は、径方向における下側ベース部320の外側に起立形成されており、下側ベース部320に対して下側に突出している。また、下側支持部322は、使用状態において下側セグメント1Lの上面13に当接することで下側セグメント1Lを支持する。また、下側耳部321の根元には貫通孔34が形成されている。なお、本発明に係る下片は下側支持部322を有さなくてもよい。As shown in FIG. 1, the lower piece 32 includes a lower base portion 320, a lower ear portion 321, and a lower support portion 322. The lower base portion 320 extends in the radial direction perpendicular to the axial direction. The lower ear portion 321 is formed to stand on the inside of the lower base portion 320 in the radial direction and protrudes downward from the lower base portion 320. In addition, the lower ear portion 321 presses the lower segment 1L radially outward by abutting against the inner peripheral surface 12 of the lower segment 1L in the use state. The lower support portion 322 is formed to stand on the outside of the lower base portion 320 in the radial direction and protrudes downward from the lower base portion 320. In addition, the lower support portion 322 supports the lower segment 1L by abutting against the upper surface 13 of the lower segment 1L in the use state. In addition, a through hole 34 is formed at the base of the lower ear portion 321. It should be noted that the lower piece according to the present invention does not necessarily have to have the lower support portion 322 .

ここで、図1の符号E1は連結片33における径方向外側の端部(外側端部)を示し、符号E2は連結片33における径方向内側の端部(内側端部)を示す。また、外側端部E1の軸方向における幅をb1とし、内側端部E2の軸方向における幅をb2とする。このとき、図1に示すように、本例では、b1は上側支持部312の下面と下側支持部322の上面との軸方向における距離と等しく、b2は上側耳部311の下面と下側耳部321の上面との軸方向における距離と等しい。また、上側ベース部310の径方向における厚さをa1とし、下側ベース部320径方向における厚さをa2とする。このとき、図1に示すように、本例では、a1は上側耳部311と上側支持部312との径方向における距離と等しく、a2は下側耳部321と下側支持部322との径方向における距離と等しい。 Here, the symbol E1 in FIG. 1 indicates the radially outer end (outer end) of the connecting piece 33, and the symbol E2 indicates the radially inner end (inner end) of the connecting piece 33. The axial width of the outer end E1 is b1, and the axial width of the inner end E2 is b2. At this time, as shown in FIG. 1, in this example, b1 is equal to the axial distance between the lower surface of the upper support part 312 and the upper surface of the lower support part 322, and b2 is equal to the axial distance between the lower surface of the upper ear part 311 and the upper surface of the lower ear part 321. The radial thickness of the upper base part 310 is a1, and the radial thickness of the lower base part 320 is a2. At this time, as shown in FIG. 1, in this example, a1 is equal to the radial distance between the upper ear part 311 and the upper support part 312, and a2 is equal to the radial distance between the lower ear part 321 and the lower support part 322.

また、図1及び図2に示すように、連結片33の外側端部E1には、径方向外側(外周側)に開口した切り欠き37が形成されている。切り欠き37の内壁は、径方向内側へ凸状となった円弧状に形成されている。但し、本発明に係る切り欠きの形状は円弧状に限定されない。切り欠き37は、周方向に沿って配列するように複数の連結片33に設けられている。これにより、エキスパンダ本体3の外周面S1には、周方向に沿って延在し外周側に開口したエキスパンダ溝4が形成されている。エキスパンダ溝4は、複数の切り欠き37を含んで形成されており、図2に示すように、合口G1を跨いで延在している。実施形態に係るエキスパンダ溝4は、エキスパンダ本体3の全周に亘って形成されている。但し、本発明に係るエキスパンダ溝はこれに限定されない。エキスパンダ溝は、合口を跨ぐようにエキスパンダ本体の少なくとも一部に形成されていればよい。なお、本例ではエキスパンダ溝4が軸方向において連結片33の中央に形成されているが、エキスパンダ溝4の軸方向における位置は、上片31側または下片32側に寄っていてもよい。 As shown in Figs. 1 and 2, a notch 37 that opens radially outward (outer periphery) is formed in the outer end E1 of the connecting piece 33. The inner wall of the notch 37 is formed in an arc shape that is convex radially inward. However, the shape of the notch according to the present invention is not limited to an arc shape. The notches 37 are provided in a plurality of connecting pieces 33 so as to be arranged along the circumferential direction. As a result, an expander groove 4 that extends along the circumferential direction and opens to the outer periphery is formed in the outer periphery surface S1 of the expander body 3. The expander groove 4 is formed to include a plurality of notches 37, and extends across the joint G1 as shown in Fig. 2. The expander groove 4 according to the embodiment is formed around the entire circumference of the expander body 3. However, the expander groove according to the present invention is not limited to this. It is sufficient that the expander groove is formed in at least a part of the expander body so as to cross the joint. In this example, the expander groove 4 is formed in the center of the connecting piece 33 in the axial direction, but the position of the expander groove 4 in the axial direction may be closer to the upper piece 31 side or the lower piece 32 side.

図3は、エキスパンダ本体3の外周径及び内周径を説明するための断面図である。図3の符号CA3は、エキスパンダ本体3の中心軸を示す。このとき、エキスパンダ本体3の外周径、つまり、エキスパンダ本体3の最外周の曲率半径(エキスパンダ本体3の中心軸CA3から外周面S1までの距離)をR1とし、エキスパンダ本体3の内周径、つまり、エキスパンダ本体3の最内周の曲率半径(エキスパンダ本体3の中心軸CA3から内周面S2までの距離)をR2とする。即ち、R1はエキスパンダ本体3の外径であり、R2はエキスパンダ本体3の内径である。 Figure 3 is a cross-sectional view for explaining the outer diameter and inner diameter of the expander body 3. The symbol CA3 in Figure 3 indicates the central axis of the expander body 3. In this case, the outer diameter of the expander body 3, i.e., the radius of curvature of the outermost circumference of the expander body 3 (the distance from the central axis CA3 of the expander body 3 to the outer peripheral surface S1) is R1, and the inner diameter of the expander body 3, i.e., the radius of curvature of the innermost circumference of the expander body 3 (the distance from the central axis CA3 of the expander body 3 to the inner peripheral surface S2) is R2. In other words, R1 is the outer diameter of the expander body 3, and R2 is the inner diameter of the expander body 3.

図4は、実施形態に係る線状部材5の上面図(軸方向の上側から視認した図)である。線状部材5は、線材を曲げ加工することで形成された線状の部材である。線状部材5の材質は特に限定されないが、スチール製や樹脂製のものを用いることができる。線状部材5の材質としては、SUS、SWP、樹脂等が例示される。線状部材5は、嵌装部51と係止部52とを含む。嵌装部51は、オイルリング40の周方向に沿って円弧状に形成されており、オイルリング40の周方向に沿って延在している。図1に示すように、嵌装部51は、エキスパンダ本体3に形成されたエキスパンダ溝4の断面形状に対応するように、円形の断面形状を有している。但し、本発明はこれに限定されない。切り欠き37の断面形状と線状部材5の断面形状は必ずしも同一でなくてもよい。また、線状部材5の断面形状は円形でなくてもよい。また、嵌装部51の軸方向における幅w1は、連結片33の外側端部E1の軸方向における幅b1、即ち、軸方向における上側支持部312の下面と下側支持部322の上面との距離よりも小さい。4 is a top view (viewed from above in the axial direction) of the linear member 5 according to the embodiment. The linear member 5 is a linear member formed by bending a wire. The material of the linear member 5 is not particularly limited, but steel or resin can be used. Examples of the material of the linear member 5 include SUS, SWP, resin, etc. The linear member 5 includes a fitting portion 51 and a locking portion 52. The fitting portion 51 is formed in an arc shape along the circumferential direction of the oil ring 40 and extends along the circumferential direction of the oil ring 40. As shown in FIG. 1, the fitting portion 51 has a circular cross-sectional shape so as to correspond to the cross-sectional shape of the expander groove 4 formed in the expander body 3. However, the present invention is not limited to this. The cross-sectional shape of the notch 37 and the cross-sectional shape of the linear member 5 do not necessarily have to be the same. In addition, the cross-sectional shape of the linear member 5 does not have to be circular. In addition, the axial width w1 of the fitting portion 51 is smaller than the axial width b1 of the outer end portion E1 of the connecting piece 33, i.e., the axial distance between the lower surface of the upper support portion 312 and the upper surface of the lower support portion 322.

図4に示すように、係止部52は、嵌装部51の一端部に接続されており、径方向の内側へ突出するように屈曲している。係止部52は、嵌装部51の一端部から径方向内側へ延びる第1屈曲部521と、第1屈曲部521の先端から折り曲げられて径方向外側へ延びる第2屈曲部522と、を含む。第2屈曲部522は、線状部材5の一端部を含む。4, the locking portion 52 is connected to one end of the fitting portion 51 and is bent so as to protrude radially inward. The locking portion 52 includes a first bent portion 521 extending radially inward from one end of the fitting portion 51, and a second bent portion 522 bent from a tip of the first bent portion 521 and extending radially outward. The second bent portion 522 includes one end of the linear member 5.

ここで、図4の符号511は、線状部材5の嵌装部51の外周端部を示す。外周端部511は、嵌装部51の外周面の一部であって、嵌装部51において最も径方向外側に位置する部位である。また、符号512は、線状部材5の嵌装部51の内周端部を示す。内周端部512は、嵌装部51の内周面の一部であって、嵌装部51において最も径方向内側に位置する部位である。また、符号C5は、嵌装部51がなす円弧の中心を示す。このとき、嵌装部51の外周端部511における線状部材5の曲率半径(嵌装部51の円弧の中心C5から外周端部511までの距離)をr1とし、嵌装部51の内周端部512における線状部材5の曲率半径(嵌装部51の円弧の中心C5から内周端部512までの距離)をr2とする。Here, the reference numeral 511 in FIG. 4 indicates the outer peripheral end of the fitted portion 51 of the linear member 5. The outer peripheral end 511 is a part of the outer peripheral surface of the fitted portion 51 and is the part located at the radially outermost position in the fitted portion 51. The reference numeral 512 indicates the inner peripheral end of the fitted portion 51 of the linear member 5. The inner peripheral end 512 is a part of the inner peripheral surface of the fitted portion 51 and is the part located at the radially innermost position in the fitted portion 51. The reference numeral C5 indicates the center of the arc formed by the fitted portion 51. In this case, the radius of curvature of the linear member 5 at the outer peripheral end 511 of the fitted portion 51 (the distance from the center C5 of the arc of the fitted portion 51 to the outer peripheral end 511) is r1, and the radius of curvature of the linear member 5 at the inner peripheral end 512 of the fitted portion 51 (the distance from the center C5 of the arc of the fitted portion 51 to the inner peripheral end 512) is r2.

図5は、実施形態に係るスペーサエキスパンダ2の一部の斜視図である。図5では、一対の合口端部3a,3b同士を突き合わせた(当接させた)状態が図示されている。図5に示すように、スペーサエキスパンダ2では、線状部材5の嵌装部51が合口G1に跨るようにエキスパンダ本体3のエキスパンダ溝4に嵌装されている。嵌装部51とエキスパンダ溝4との嵌め合いは遊嵌状態となっている。 Figure 5 is a perspective view of a portion of the spacer expander 2 according to the embodiment. Figure 5 illustrates a state in which a pair of joint ends 3a, 3b are butted together (contacted). As shown in Figure 5, in the spacer expander 2, the fitting portion 51 of the linear member 5 is fitted into the expander groove 4 of the expander body 3 so as to straddle the joint G1. The fitting portion 51 and the expander groove 4 are fitted loosely together.

このとき、本例に係るスペーサエキスパンダ2では、自由状態において、線状部材5の嵌装部51の内周端部512における円弧の曲率半径r2が一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3の最外周の曲率半径R1以下となるように、R1及びr2の寸法が設定されている。これにより、線状部材5がエキスパンダ溝4に嵌装された状態とすることができる。ここで、r2の寸法がR1の寸法未満の場合には、線状部材5がエキスパンダ溝4に嵌装されることで線状部材5が拡径されるため、線状部材5には縮径しようとする自己張力が生じる。これにより、線状部材5がエキスパンダ溝4に嵌装されたスペーサエキスパンダ2では、線状部材5の内周端部512がエキスパンダ本体3を径方向の内側へ押圧した状態となる。これにより、線状部材5が合口G1に跨ってエキスパンダ溝4に嵌装された状態が維持される。このとき、自由状態における線状部材5の曲率半径r2は、自由状態において一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3の曲率半径R1に対して0~-10%の範囲内とすることが好ましく、0~-5%の範囲内とすることがより好ましい。これにより、線状部材5がエキスパンダ溝4から外れ難くすることができる。At this time, in the spacer expander 2 according to this example, the dimensions R1 and r2 are set so that in a free state, the radius of curvature r2 of the arc at the inner end 512 of the fitting portion 51 of the linear member 5 is equal to or smaller than the radius of curvature R1 of the outermost circumference of the expander body 3 in a state in which the pair of joint ends 3a, 3b are butted against each other. This allows the linear member 5 to be fitted into the expander groove 4. Here, if the dimension of r2 is less than the dimension of R1, the linear member 5 is fitted into the expander groove 4, and the linear member 5 is expanded in diameter, so that a self-tension that tries to reduce the diameter is generated in the linear member 5. As a result, in the spacer expander 2 in which the linear member 5 is fitted into the expander groove 4, the inner end 512 of the linear member 5 presses the expander body 3 radially inward. This maintains the state in which the linear member 5 is fitted into the expander groove 4 across the joint G1. At this time, the radius of curvature r2 of the linear member 5 in the free state is preferably within a range of 0 to -10% of the radius of curvature R1 of the expander body 3 in the state where the pair of joint ends 3a, 3b are abutted against each other in the free state, and more preferably within a range of 0 to -5%. This makes it possible to make the linear member 5 less likely to come off the expander groove 4.

図6は、実施形態に係るスペーサエキスパンダ2の一部の上面図である。図6に示すように、スペーサエキスパンダ2では、線状部材5の係止部52が複数の連結片33のうちの一つに係合することで、線状部材5がエキスパンダ本体3に係止されている。本例では、係止部52は、合口G1を挟んだ一対の合口端部3a,3bのうち、合口端部3a側の連結片33に係合している。なお、係止部52は、合口端部3b側の連結片33に係合してもよい。ここで、図6の符号G2は、周方向において隣り合う連結片33同士の間隙を示す。図6に示すように、スペーサエキスパンダ2では、嵌装部51の端部に接続された第1屈曲部521がエキスパンダ本体3の外周面S1側から間隙G2を通って反対側の内周面S2側に延びており、第1屈曲部521に接続された第2屈曲部522が折り返されて内周面S2側から隣の間隙G2を通って反対側の外周面S1側に延びている。これにより、連結片33が第1屈曲部521と第2屈曲部522とによって周方向の両側から挟まれた状態となっている。また、第2屈曲部522の先端が連結片33に当接しており且つエキスパンダ本体3の外周側に飛び出さないようになっている。ここで、図7は、図6のA-A断面を示す断面図である。図7に示すように、係止部52の折り曲げ部分に対応する連結片33の内側端部E2には、係止部52が嵌り込む切り欠き38が形成されている。これにより、線状部材5がエキスパンダ本体3の内周側に飛び出さないようになっている。但し、線状部材5は、リング溝30の内壁に干渉(接触)しない範囲において、エキスパンダ本体3の内周側に飛び出しても差し支えなく、エキスパンダ本体3に切り欠き38が形成されていなくともよい。スペーサエキスパンダ2では、嵌装部51がエキスパンダ本体3の外周面S1側に形成されたエキスパンダ溝4に嵌合し、係止部52がエキスパンダ本体3の内周面S2側に形成された切り欠き38に嵌合することで、線状部材5のエキスパンダ本体3に対する径方向への相対移動が規制されている。また、スペーサエキスパンダ2では、合口端部3a側の連結片33が第1屈曲部521と第2屈曲部522とによって周方向の両側から挟まれており、当該連結片33の隣の連結片33に第2屈曲部522の先端が当接しているため、線状部材5の合口端部3aに対する周方向への相対移動が規制されている。これにより、線状部材5の一端部(係止部52)がエキスパンダ本体3の合口端部3a側で係止され、線状部材5がエキスパンダ本体3から外れることが防止されている。一方で、線状部材5の他端部は、エキスパンダ本体3の合口端部3b側で係止されていない。そのため、スペーサエキスパンダ2では、合口端部3bが嵌装部51に沿って周方向にスライド可能となっている。なお、合口端部3bを嵌装部51に沿って周方向にスライドさせる際に嵌装部51がエキスパンダ溝4から外れないように、合口端部3b側で、エキスパンダ溝4の少なくとも一部の切り欠き37の開口部を、例えば樹脂で閉口してもよい。 Figure 6 is a top view of a portion of a spacer expander 2 according to an embodiment. As shown in Figure 6, in the spacer expander 2, the locking portion 52 of the linear member 5 engages with one of the multiple connecting pieces 33, thereby locking the linear member 5 to the expander body 3. In this example, the locking portion 52 engages with the connecting piece 33 on the side of the joint end 3a of the pair of joint ends 3a, 3b that sandwich the joint G1. The locking portion 52 may also engage with the connecting piece 33 on the side of the joint end 3b. Here, the symbol G2 in Figure 6 indicates the gap between adjacent connecting pieces 33 in the circumferential direction. As shown in FIG. 6, in the spacer expander 2, the first bent portion 521 connected to the end of the fitting portion 51 extends from the outer peripheral surface S1 side of the expander body 3 through the gap G2 to the opposite inner peripheral surface S2 side, and the second bent portion 522 connected to the first bent portion 521 is folded back and extends from the inner peripheral surface S2 side to the opposite outer peripheral surface S1 side through the adjacent gap G2. As a result, the connecting piece 33 is sandwiched from both sides in the circumferential direction by the first bent portion 521 and the second bent portion 522. In addition, the tip of the second bent portion 522 abuts against the connecting piece 33 and is not allowed to protrude to the outer peripheral side of the expander body 3. Here, FIG. 7 is a cross-sectional view showing the A-A cross section in FIG. 6. As shown in FIG. 7, the inner end E2 of the connecting piece 33 corresponding to the bent portion of the locking portion 52 has a notch 38 into which the locking portion 52 fits. As a result, the linear member 5 is not allowed to protrude to the inner peripheral side of the expander body 3. However, the linear member 5 may protrude to the inner peripheral side of the expander body 3 within a range where it does not interfere (contact) with the inner wall of the ring groove 30, and the notch 38 may not be formed in the expander body 3. In the spacer expander 2, the fitting portion 51 fits into the expander groove 4 formed on the outer peripheral surface S1 side of the expander body 3, and the locking portion 52 fits into the notch 38 formed on the inner peripheral surface S2 side of the expander body 3, thereby restricting the radial relative movement of the linear member 5 with respect to the expander body 3. In the spacer expander 2, the connecting piece 33 on the joint end 3a side is sandwiched from both sides in the circumferential direction by the first bent portion 521 and the second bent portion 522, and the tip of the second bent portion 522 abuts against the connecting piece 33 adjacent to the connecting piece 33, so that the circumferential relative movement of the linear member 5 with respect to the joint end 3a is restricted. As a result, one end (locking portion 52) of the linear member 5 is locked on the joint end 3a side of the expander body 3, preventing the linear member 5 from coming off from the expander body 3. On the other hand, the other end of the linear member 5 is not locked on the joint end 3b side of the expander body 3. Therefore, in the spacer expander 2, the joint end 3b is slidable in the circumferential direction along the fitting portion 51. Note that, in order to prevent the fitting portion 51 from coming off the expander groove 4 when the joint end 3b is slid in the circumferential direction along the fitting portion 51, the opening of at least a part of the notch 37 of the expander groove 4 may be closed with, for example, resin on the joint end 3b side.

なお、セグメント1とエキスパンダ本体3のうち、少なくとも何れか一方の表面には、樹脂被膜、窒化処理被膜、Ni-Pめっき処理被膜、クロムめっき処理被膜、PVD処理被膜、及びDLC処理被膜のうち少なくとも何れか1つの層を含む被膜が形成されてもよい。なお、「樹脂被膜」とは、樹脂材料により形成された被膜のことを指す。また、「窒化処理被膜」とは、窒化処理により金属表面に窒素を浸透させることで形成される被膜のことを指す。また、「Ni-Pめっき処理被膜」とは、無電解Ni-Pめっきにより形成された被膜のことを指す。また、「クロムめっき処理被膜」とは、クロムめっきにより形成された被膜のことを指す。クロムめっきは工業用クロムめっきとも呼ばれる。また、「PVD(physical vapor deposition)処理被膜」とは、PVD法により形成された被膜のことを指す。また、「DLC(Diamond Like Carbon)処理被膜」とは、主として炭化水素や炭素の同素体により構成される非晶質の硬質炭素被膜のことを指す。このような被膜を形成することで、セグメント1又はエキスパンダ本体3の耐摩耗性を高めることができる。At least one of the segments 1 and the expander body 3 may have a coating formed on its surface, the coating including at least one of a resin coating, a nitriding coating, a Ni-P plating coating, a chrome plating coating, a PVD coating, and a DLC coating. The term "resin coating" refers to a coating formed from a resin material. The term "nitriding coating" refers to a coating formed by infiltrating nitrogen into a metal surface by nitriding. The term "Ni-P plating coating" refers to a coating formed by electroless Ni-P plating. The term "chrome plating coating" refers to a coating formed by chrome plating. Chrome plating is also called industrial chrome plating. The term "PVD (physical vapor deposition) coating" refers to a coating formed by the PVD method. The term "DLC (Diamond Like Carbon) coating" refers to an amorphous hard carbon coating composed mainly of hydrocarbons and carbon allotropes. By forming such a coating, the wear resistance of the segment 1 or the expander body 3 can be increased.

[オイルリングのピストンへの組付]
次に、実施形態に係るオイルリング40のピストン20への組付方法について説明する。オイルリング40をピストン20に組み付けるには、まず、線状部材5がエキスパンダ溝4に嵌装されたスペーサエキスパンダ2をピストン20のリング溝30に装着し、その後、一対のセグメント1,1をスペーサエキスパンダ2を介して離間するようにリング溝30に装着する。スペーサエキスパンダ2をリング溝30に装着するときは、エキスパンダ本体3の合口G1を拡げながらスペーサエキスパンダ2をリング溝30に入れ、リング溝30内でエキスパンダ本体3の一対の合口端部3a,3b同士を突き合わせることで、リング溝30に装着する。上述のように、スペーサエキスパンダ2では、線状部材5が合口G1に跨ってエキスパンダ溝4に嵌装された状態が維持されており、合口端部3bが線状部材5の嵌装部51に沿って周方向にスライド可能となっている。そのため、エキスパンダ本体3の合口G1が拡がるときには、合口端部3bが嵌装部51に沿って移動し、嵌装部51にガイドされながら拡がることとなる。また、スペーサエキスパンダ2がリング溝30に装着されて合口G1が閉じるときには、合口端部3bが嵌装部51に沿って移動し、嵌装部51にガイドされながら閉じることとなる。これにより、スペーサエキスパンダ2のピストン20への組付において、エキスパンダ本体3は一対の合口端部3a,3b同士が対向した姿勢に維持され、一対の合口端部3a,3b同士が重なることが防止される。
[Installation of oil ring to piston]
Next, a method of assembling the oil ring 40 to the piston 20 according to the embodiment will be described. To assemble the oil ring 40 to the piston 20, first, the spacer expander 2 with the linear member 5 fitted in the expander groove 4 is fitted in the ring groove 30 of the piston 20, and then the pair of segments 1, 1 are fitted in the ring groove 30 so as to be separated via the spacer expander 2. When fitting the spacer expander 2 in the ring groove 30, the spacer expander 2 is inserted into the ring groove 30 while widening the joint G1 of the expander body 3, and the pair of joint ends 3a, 3b of the expander body 3 are butted against each other in the ring groove 30, thereby fitting the spacer expander 2 in the ring groove 30. As described above, in the spacer expander 2, the linear member 5 is maintained in a state of being fitted in the expander groove 4 across the joint G1, and the joint end 3b is slidable in the circumferential direction along the fitting portion 51 of the linear member 5. Therefore, when the joint G1 of the expander body 3 expands, the joint ends 3b move along the fitting portion 51 and expand while being guided by the fitting portion 51. Also, when the spacer expander 2 is attached to the ring groove 30 and the joint G1 is closed, the joint ends 3b move along the fitting portion 51 and close while being guided by the fitting portion 51. As a result, when the spacer expander 2 is assembled to the piston 20, the expander body 3 is maintained in a position in which the pair of joint ends 3a, 3b face each other, and the pair of joint ends 3a, 3b are prevented from overlapping each other.

[作用・効果]
以上のように、実施形態に係るスペーサエキスパンダ2は、オイルリング40の周方向に沿って環状に形成され、オイルリング40の径方向視において周方向に連続する波状に形成されたエキスパンダ本体3と、合口G1を跨いでオイルリング40の周方向に沿って延在するようにエキスパンダ本体3に形成されたエキスパンダ溝4と、オイルリング40の周方向に沿って円弧状に形成された嵌装部51であって、合口G1に跨るようにエキスパンダ溝4に嵌装されることで、エキスパンダ本体3を一対の合口端部3a,3b同士が対向した姿勢に維持する嵌装部51を含む、線状部材5と、を備える。
[Action and Effects]
As described above, the spacer expander 2 according to the embodiment comprises the expander body 3 which is formed in an annular shape along the circumferential direction of the oil ring 40 and which is formed in a wavy shape that continues in the circumferential direction when viewed in the radial direction of the oil ring 40, the expander groove 4 which is formed in the expander body 3 so as to extend along the circumferential direction of the oil ring 40 across the joint G1, and the linear member 5 which includes the fitting portion 51 which is formed in an arc shape along the circumferential direction of the oil ring 40 and which is fitted into the expander groove 4 so as to straddle the joint G1, thereby maintaining the expander body 3 in a position in which the pair of joint end portions 3a, 3b face each other.

実施形態に係るスペーサエキスパンダ2によると、一対の合口端部3a,3b同士が径方向や軸方向において重なることを防止できる。これにより、オイルリング40のピストン20への組み付け作業においてセグメント1が組み付け難くなることや、ピストン20に組み付けられたオイルリング40が機能を発揮できなくなることを防止できる。更に、軸方向波状スペーサエキスパンダは、軸方向の幅や径方向の厚さが狭いため、線状部材を挿入するための孔を設けるのは困難であるが、実施形態に係るスペーサエキスパンダ2は、溝を設けることで線状部材5を嵌装する構造を採用している。これにより、軸方向波状スペーサエキスパンダでありながらも、一対の合口端部同士の重なりを防止することが可能となっている。更に、実施形態に係るスペーサエキスパンダ2は、エキスパンダ本体3に形成され外部に開口したエキスパンダ溝4に線状部材5を嵌装する構成を採用している。これにより、合口端部同士をピンなどで固定する技術とは異なり、エキスパンダ本体3を線状部材5にガイドさせて拡径・縮径することが可能となるため、スペーサエキスパンダ2をピストン20に対して容易に着脱することできる。そのため、セグメント1とスペーサエキスパンダ2とを含めたオイルリング40の交換が容易となる。これにより、オイルリング40を補用品(補修用部品)として利用することができる。 According to the spacer expander 2 of the embodiment, it is possible to prevent the pair of joint ends 3a, 3b from overlapping in the radial direction or the axial direction. This prevents the segment 1 from becoming difficult to assemble during the assembly work of the oil ring 40 to the piston 20, and prevents the oil ring 40 assembled to the piston 20 from failing to function. Furthermore, since the axially wavy spacer expander has a narrow width in the axial direction and a narrow thickness in the radial direction, it is difficult to provide a hole for inserting a linear member, but the spacer expander 2 of the embodiment adopts a structure in which the linear member 5 is fitted by providing a groove. This makes it possible to prevent the pair of joint ends from overlapping even though it is an axially wavy spacer expander. Furthermore, the spacer expander 2 of the embodiment adopts a structure in which the linear member 5 is fitted into the expander groove 4 formed in the expander body 3 and opened to the outside. This differs from a technique of fixing the joint ends together with a pin or the like, in that the expander body 3 can be guided by the linear member 5 to expand or contract the diameter, and therefore the spacer expander 2 can be easily attached and detached from the piston 20. This makes it easy to replace the oil ring 40 including the segment 1 and the spacer expander 2. This allows the oil ring 40 to be used as a spare part (repair part).

更に、実施形態に係るスペーサエキスパンダ2のエキスパンダ溝4は、オイルリング40の周方向に沿って配列するように複数の連結片33の外側端部E1に設けられた切り欠き37によってエキスパンダ本体3の外周面S1に形成されている。そして、軸方向における線状部材5の嵌装部51の幅w1は、軸方向における連結片33の外側端部E1の幅b1(本例では、軸方向における上側支持部312の下面と下側支持部322の上面との距離)よりも小さい。これによると、嵌装部51の軸方向における幅w1を連結片33の外側端部E1の軸方向における幅b1よりも小さくすることで、嵌装部51を一対のセグメント1,1の間に嵌装させることができる。 Furthermore, the expander groove 4 of the spacer expander 2 according to the embodiment is formed on the outer peripheral surface S1 of the expander body 3 by notches 37 provided on the outer ends E1 of the multiple connecting pieces 33 so as to be arranged along the circumferential direction of the oil ring 40. The width w1 of the fitting portion 51 of the linear member 5 in the axial direction is smaller than the width b1 of the outer ends E1 of the connecting pieces 33 in the axial direction (in this example, the distance between the lower surface of the upper support portion 312 and the upper surface of the lower support portion 322 in the axial direction). According to this, by making the width w1 of the fitting portion 51 in the axial direction smaller than the width b1 of the outer ends E1 of the connecting pieces 33 in the axial direction, the fitting portion 51 can be fitted between a pair of segments 1, 1.

更に、実施形態に係るスペーサエキスパンダ2では、自由状態における線状部材5の嵌装部51の内周端部512における円弧の曲率半径r2が、自由状態における一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3の最外周の曲率半径R1以下となっている。これにより、スペーサエキスパンダ2は、線状部材5が合口G1に跨ってエキスパンダ溝4に嵌装された状態を維持することができる。なお、自由状態における線状部材5の曲率半径r2は、自由状態において一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3の曲率半径R1に対して0~-10%の範囲内とすることが好ましく、0~-5%の範囲内とすることがより好ましい。これにより、線状部材5がエキスパンダ溝4から外れ難くすることができる。但し、本発明はこれに限定されない。 Furthermore, in the spacer expander 2 according to the embodiment, the radius of curvature r2 of the arc at the inner peripheral end 512 of the fitting portion 51 of the linear member 5 in the free state is equal to or smaller than the radius of curvature R1 of the outermost circumference of the expander body 3 in the state where the pair of joint ends 3a, 3b are butted against each other in the free state. This allows the spacer expander 2 to maintain the state in which the linear member 5 is fitted into the expander groove 4 across the joint G1. Note that the radius of curvature r2 of the linear member 5 in the free state is preferably within the range of 0 to -10%, and more preferably within the range of 0 to -5%, of the radius of curvature R1 of the expander body 3 in the state where the pair of joint ends 3a, 3b are butted against each other in the free state. This makes it difficult for the linear member 5 to come off the expander groove 4. However, the present invention is not limited to this.

ここで、線状部材5の嵌装部51の周方向における長さは、一方の合口端部(係止部52が固定される側の合口端部)から他方の合口端部に向かって2mm以上とすることが好ましい。また、係止部52は本発明の必須の構成ではない。つまり、本発明に係る線状部材は係止部を有さなくてもよく、線状部材の全体が嵌装部であってもよい。その場合、嵌装部の周方向における長さは、エキスパンダ本体の全周の1/2以上とすることが好ましく、2/3以上とすることがより好ましい。こうすることで、線状部材の内周面(より詳細には内周端部)とエキスパンダ本体の外周面(より詳細にはエキスパンダ溝の底部)とが嵌合した状態となり、線状部材が外れ難くなる。また、線状部材が係止部を有しない場合、エキスパンダ本体の一対の合口端部の両方が線状部材に沿って周方向にスライド可能となることで、合口端部が線状部材にガイドされるため、合口端部同士の重なりが防止される。Here, the circumferential length of the fitting portion 51 of the linear member 5 is preferably 2 mm or more from one joint end (the joint end on the side where the locking portion 52 is fixed) to the other joint end. Also, the locking portion 52 is not an essential component of the present invention. In other words, the linear member according to the present invention may not have a locking portion, and the entire linear member may be the fitting portion. In that case, the circumferential length of the fitting portion is preferably 1/2 or more of the entire circumference of the expander body, and more preferably 2/3 or more. In this way, the inner peripheral surface of the linear member (more specifically, the inner peripheral end) and the outer peripheral surface of the expander body (more specifically, the bottom of the expander groove) are fitted together, making it difficult for the linear member to come off. Also, when the linear member does not have a locking portion, both of the pair of joint ends of the expander body can slide circumferentially along the linear member, and the joint ends are guided by the linear member, preventing the joint ends from overlapping with each other.

また、本発明は、上述の係止部52に代えて、接着、溶接、ろう付け等の方法により、線状部材の一端部をエキスパンダ本体に固定してもよい。また、線状部材やエキスパンダ本体に形成されたバリを利用し、バリを引っ掛けるようにして線状部材の一端部をエキスパンダ本体に係止してもよい。In addition, in the present invention, one end of the linear member may be fixed to the expander body by adhesive, welding, brazing, or other methods instead of the above-mentioned locking portion 52. Also, one end of the linear member may be locked to the expander body by using burrs formed on the linear member or the expander body so as to catch the burrs.

[変形例]
以下、実施形態の変形例について説明する。以下の説明では、上述のオイルリング40との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
[Modification]
Modifications of the embodiment will be described below. In the following description, differences from the above-described oil ring 40 will be mainly described, and similar configurations will be denoted by the same reference numerals and detailed description will be omitted.

[変形例1]
図8は、実施形態の変形例1に係るオイルリング40Aを備える内燃機関100Aの部分断面図である。図8では、オイルリング40Aの周方向に直交する断面が図示されている。図8に示すように、変形例1に係るオイルリング40Aのスペーサエキスパンダ2Aは、エキスパンダ溝4Aがエキスパンダ本体3Aの内周面S2に形成されている点で、スペーサエキスパンダ2と相違する。
[Modification 1]
Fig. 8 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100A equipped with an oil ring 40A according to a first modified example of the embodiment. Fig. 8 illustrates a cross section perpendicular to the circumferential direction of the oil ring 40A. As shown in Fig. 8, the spacer expander 2A of the oil ring 40A according to the first modified example differs from the spacer expander 2 in that the expander groove 4A is formed on the inner circumferential surface S2 of the expander body 3A.

図8に示すように、スペーサエキスパンダ2Aでは、エキスパンダ本体3Aの連結片33の径方向内側の端部である内側端部E2に径方向内側(内周側)に開口した切り欠き37が形成されている。切り欠き37の内壁は、径方向外側へ凸状となった円弧状に形成されている。切り欠き37は、周方向に沿って配列するように複数の連結片33に設けられている。これにより、エキスパンダ本体3Aの内周面S2には、合口G1を跨いで周方向に沿って延在し内周側に開口したエキスパンダ溝4Aが形成されている。なお、本例ではエキスパンダ溝4Aが軸方向において連結片33の中央に形成されているが、エキスパンダ溝4Aの軸方向における位置は、上片31側または下片32側に寄っていてもよい。エキスパンダ溝4Aには、線状部材5Aの嵌装部51が合口G1に跨るように嵌装されている。線状部材5Aの嵌装部51の軸方向における幅w1は、連結片33の内側端部E2の軸方向における幅b2、即ち、軸方向における上側耳部311の下面と下側耳部321の上面との距離よりも小さい。8, in the spacer expander 2A, a notch 37 that opens radially inward (inner circumferential side) is formed at the inner end E2, which is the radially inner end of the connecting piece 33 of the expander body 3A. The inner wall of the notch 37 is formed in an arc shape that is convex radially outward. The notches 37 are provided in a plurality of connecting pieces 33 so as to be arranged along the circumferential direction. As a result, an expander groove 4A that extends circumferentially across the joint G1 and opens to the inner circumferential side is formed on the inner circumferential surface S2 of the expander body 3A. In this example, the expander groove 4A is formed in the center of the connecting piece 33 in the axial direction, but the position of the expander groove 4A in the axial direction may be closer to the upper piece 31 side or the lower piece 32 side. The fitting portion 51 of the linear member 5A is fitted into the expander groove 4A so as to straddle the joint G1. The axial width w1 of the fitting portion 51 of the linear member 5A is smaller than the axial width b2 of the inner end portion E2 of the connecting piece 33, i.e., the distance between the lower surface of the upper ear portion 311 and the upper surface of the lower ear portion 321 in the axial direction.

ここで、変形例1では、自由状態において、線状部材5Aの嵌装部51の外周端部511における円弧の曲率半径r1が一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3Aの最内周の曲率半径(エキスパンダ本体3Aの中心軸から内周面S2までの距離)R2以上となるように、R2及びr1の寸法が設定されている。これにより、線状部材5Aがエキスパンダ溝4Aに嵌装された状態とすることができる。ここで、r1の寸法がR2の寸法を超える場合には、線状部材5Aがエキスパンダ溝4Aに嵌装されることで線状部材5Aが縮径されるため、線状部材5Aには拡径しようとする自己張力が生じる。これにより、線状部材5Aがエキスパンダ溝4Aに嵌装されたスペーサエキスパンダ2Aでは、線状部材5Aの外周端部511がエキスパンダ本体3Aを径方向の外側へ押圧した状態となる。これにより、線状部材5Aが合口G1に跨ってエキスパンダ溝4Aに嵌装された状態が維持される。Here, in the first modified example, the dimensions R2 and r1 are set so that in the free state, the radius of curvature r1 of the arc at the outer circumferential end 511 of the fitting portion 51 of the linear member 5A is equal to or greater than the radius of curvature R2 (the distance from the central axis to the inner circumferential surface S2) of the innermost circumference of the expander body 3A in the state where the pair of joint ends 3a, 3b are butted against each other. This allows the linear member 5A to be fitted into the expander groove 4A. Here, if the dimension of r1 exceeds the dimension of R2, the linear member 5A is fitted into the expander groove 4A, and the linear member 5A is reduced in diameter, so that a self-tension that tries to expand the diameter is generated in the linear member 5A. As a result, in the spacer expander 2A in which the linear member 5A is fitted into the expander groove 4A, the outer circumferential end 511 of the linear member 5A presses the expander body 3A radially outward. This maintains the state in which the linear member 5A is fitted into the expander groove 4A across the gap G1.

図9は、実施形態の変形例1に係るスペーサエキスパンダ2Aの一部の上面図である。変形例1に係る線状部材5Aの係止部52Aは、嵌装部51の一端部に接続されており、径方向の外側へ突出するように屈曲している。係止部52Aは、嵌装部51の一端部から径方向外側へ延びる第1屈曲部521Aと、第1屈曲部521Aの先端から折り曲げられて径方向内側へ延びる第2屈曲部522Aと、を含む。第2屈曲部522Aは、線状部材5Aの一端部を含む。図9に示すように、スペーサエキスパンダ2Aでは、嵌装部51の端部に接続された第1屈曲部521Aがエキスパンダ本体3Aの内周面S2側から間隙G2を通って反対側の外周面S1側に延びており、第1屈曲部521Aに接続された第2屈曲部522Aが折り返されて外周面S1側から隣の間隙G2を通って反対側の内周面S2側に延びている。これにより、連結片33が第1屈曲部521Aと第2屈曲部522Aとによって周方向の両側から挟まれた状態となっている。また、第2屈曲部522Aの先端が連結片33に当接しており且つエキスパンダ本体3Aの内周側に飛び出さないようになっている。ここで、図10は、図9のB-B断面を示す断面図である。図10に示すように、係止部52Aの折り曲げ部分に対応する連結片33の外側端部E1には、係止部52Aが嵌り込む切り欠き38が形成されている。これにより、線状部材5Aがエキスパンダ本体3Aの外周側に飛び出さないようになっている。スペーサエキスパンダ2Aでは、嵌装部51がエキスパンダ本体3Aの内周面S2側に形成されたエキスパンダ溝4Aに嵌合し、係止部52Aがエキスパンダ本体3Aの外周面S1側に形成された切り欠き38に嵌合することで、線状部材5Aのエキスパンダ本体3Aに対する径方向への相対移動が規制されている。また、スペーサエキスパンダ2Aでは、合口端部3a側の連結片33が第1屈曲部521Aと第2屈曲部522Aとによって周方向の両側から挟まれており、当該連結片33の隣の連結片33に第2屈曲部522Aの先端が当接しているため、線状部材5Aの合口端部3aに対する周方向への相対移動が規制されている。これにより、線状部材5Aの一端部(係止部52A)がエキスパンダ本体3Aの合口端部3a側で係止され、線状部材5Aがエキスパンダ本体3Aから外れることが防止されている。一方で、線状部材5Aの他端部は、エキスパンダ本体3Aの合口端部3b側で係止されていないため、スペーサエキスパンダ2Aでは、合口端部3bが嵌装部51に沿って周方向にスライド可能となっている。 Figure 9 is a top view of a portion of a spacer expander 2A according to a first modified embodiment. The locking portion 52A of the linear member 5A according to the first modified embodiment is connected to one end of the fitting portion 51 and is bent so as to protrude radially outward. The locking portion 52A includes a first bent portion 521A extending radially outward from one end of the fitting portion 51, and a second bent portion 522A bent from the tip of the first bent portion 521A and extending radially inward. The second bent portion 522A includes one end of the linear member 5A. As shown in FIG. 9, in the spacer expander 2A, the first bent portion 521A connected to the end of the fitting portion 51 extends from the inner peripheral surface S2 side of the expander body 3A through the gap G2 to the opposite outer peripheral surface S1 side, and the second bent portion 522A connected to the first bent portion 521A is folded back and extends from the outer peripheral surface S1 side to the opposite inner peripheral surface S2 side through the adjacent gap G2. As a result, the connecting piece 33 is sandwiched from both sides in the circumferential direction by the first bent portion 521A and the second bent portion 522A. In addition, the tip of the second bent portion 522A abuts against the connecting piece 33 and does not protrude to the inner peripheral side of the expander body 3A. Here, FIG. 10 is a cross-sectional view showing the B-B cross section of FIG. 9. As shown in FIG. 10, a notch 38 into which the locking portion 52A fits is formed in the outer end E1 of the connecting piece 33 corresponding to the bent portion of the locking portion 52A. This prevents the linear member 5A from protruding outward from the outer periphery of the expander body 3A. In the spacer expander 2A, the fitting portion 51 fits into the expander groove 4A formed on the inner periphery S2 side of the expander body 3A, and the locking portion 52A fits into the notch 38 formed on the outer periphery S1 side of the expander body 3A, thereby restricting the radial movement of the linear member 5A relative to the expander body 3A. In addition, in the spacer expander 2A, the connecting piece 33 on the joint end 3a side is sandwiched from both sides in the circumferential direction by the first bent portion 521A and the second bent portion 522A, and the tip of the second bent portion 522A abuts against the connecting piece 33 adjacent to the connecting piece 33, so that the circumferential movement of the linear member 5A relative to the joint end 3a is restricted. As a result, one end (locking portion 52A) of the linear member 5A is locked on the joint end 3a side of the expander body 3A, preventing the linear member 5A from coming off the expander body 3A. On the other hand, the other end of the linear member 5A is not locked on the joint end 3b side of the expander body 3A, so that in the spacer expander 2A, the joint end 3b can slide in the circumferential direction along the fitting portion 51.

変形例1に係るスペーサエキスパンダ2Aによると、上述のスペーサエキスパンダ2と同様に、一対の合口端部3a,3b同士が対向した姿勢にエキスパンダ本体3Aを維持することで、一対の合口端部3a,3b同士が径方向や軸方向において重なることを防止できる。また、変形例1に係るスペーサエキスパンダ2Aのエキスパンダ溝4Aは、オイルリング40の周方向に沿って配列するように複数の連結片33の内側端部E2に設けられた切り欠き37によってエキスパンダ本体3Aの内周面S2に形成されている。そして、軸方向における線状部材5Aの嵌装部51の幅w1は、軸方向における連結片33の内側端部E2の幅b2(本例では、軸方向における上側耳部311の下面と下側耳部321の上面との距離)よりも小さい。これによると、嵌装部51の軸方向における幅w1を連結片33の内側端部E2の軸方向における幅b2よりも小さくすることで、嵌装部51をエキスパンダ本体3Aの内周面S2に嵌装させることができる。更に、変形例1に係るスペーサエキスパンダ2Aでは、自由状態における線状部材5Aの嵌装部51の外周端部511における円弧の曲率半径r1が、自由状態における一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3Aの最内周の曲率半径R2以上となっている。これにより、線状部材5Aが合口G1に跨ってエキスパンダ溝4Aに嵌装された状態を維持することができる。なお、自由状態における線状部材5Aの曲率半径r1は、自由状態において一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3の曲率半径R2に対して0~+10%の範囲内とすることが好ましく、0~+5%の範囲内とすることがより好ましい。これにより、線状部材5Aがエキスパンダ溝4Aから外れ難くすることができる。但し、本発明はこれに限定されない。According to the spacer expander 2A of the first modification, as in the above-mentioned spacer expander 2, the pair of joint ends 3a, 3b are maintained in an opposing position in the expander body 3A, thereby preventing the pair of joint ends 3a, 3b from overlapping in the radial direction or axial direction. In addition, the expander groove 4A of the spacer expander 2A of the first modification is formed on the inner peripheral surface S2 of the expander body 3A by the notches 37 provided in the inner ends E2 of the multiple connecting pieces 33 so as to be arranged along the circumferential direction of the oil ring 40. The width w1 of the fitting portion 51 of the linear member 5A in the axial direction is smaller than the width b2 of the inner ends E2 of the connecting pieces 33 in the axial direction (in this example, the distance between the lower surface of the upper ear 311 and the upper surface of the lower ear 321 in the axial direction). According to this, by making the width w1 of the fitting portion 51 in the axial direction smaller than the width b2 of the inner end E2 of the connecting piece 33 in the axial direction, the fitting portion 51 can be fitted to the inner peripheral surface S2 of the expander body 3A. Furthermore, in the spacer expander 2A according to the first modification, the radius of curvature r1 of the arc at the outer peripheral end 511 of the fitting portion 51 of the linear member 5A in the free state is equal to or greater than the radius of curvature R2 of the innermost circumference of the expander body 3A in the state where the pair of joint ends 3a, 3b are butted against each other in the free state. This allows the linear member 5A to maintain a state in which it is fitted into the expander groove 4A across the joint G1. Note that the radius of curvature r1 of the linear member 5A in the free state is preferably within a range of 0 to +10% with respect to the radius of curvature R2 of the expander body 3 in the state where the pair of joint ends 3a, 3b are butted against each other in the free state, and more preferably within a range of 0 to +5%. This makes it possible to make it difficult for the linear member 5A to come off the expander groove 4A. However, the present invention is not limited to this.

[変形例2]
図11は、実施形態の変形例2に係るオイルリング40Bを備える内燃機関100Bの部分断面図である。図11では、オイルリング40Bの周方向に直交する断面が図示されている。図11に示すように、変形例2に係るオイルリング40Bのスペーサエキスパンダ2Bは、エキスパンダ溝4Bがエキスパンダ本体3Bの上面S3に形成されている点で、スペーサエキスパンダ2と相違する。
[Modification 2]
Fig. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100B equipped with an oil ring 40B according to the second modification of the embodiment. Fig. 11 shows a cross section perpendicular to the circumferential direction of the oil ring 40B. As shown in Fig. 11, the spacer expander 2B of the oil ring 40B according to the second modification differs from the spacer expander 2 in that the expander groove 4B is formed on the upper surface S3 of the expander body 3B.

図11に示すように、スペーサエキスパンダ2Bでは、エキスパンダ本体3Bの上片31に上側(燃焼室側)に開口した切り欠き37が形成されている。より詳細には、切り欠き37は、上片31における上側耳部311と上側支持部312との間、つまり、上側ベース部310に形成されている。切り欠き37の内壁は、クランク室側へ凸状となった円弧状に形成されている。切り欠き37は、周方向に沿って配列するように複数の上片31に設けられている。これにより、エキスパンダ本体3Bの上面S3には、合口G1を跨いで周方向に沿って延在し上側に開口したエキスパンダ溝4Bが形成されている。なお、本例ではエキスパンダ溝4Bが径方向において上側ベース部310の中央に形成されているが、エキスパンダ溝4Bの径方向における位置は、外周側または内周側に寄っていてもよい。エキスパンダ溝4Bには、線状部材5Bの嵌装部51が合口G1に跨るように嵌装されている。図11に示すように、線状部材5Bの嵌装部51の径方向における厚さt1は、エキスパンダ本体3の径方向における厚さ(最外周と最内周との径方向における距離)よりも小さい。より詳細には、厚さt1は、上片31の上側ベース部310の径方向における厚さa1(本例では、上側耳部311と上側支持部312との径方向における距離)よりも小さい。変形例2に係る線状部材5Bは、線状部材5と同様に、係止部52によりエキスパンダ本体3Bに係止される。11, in the spacer expander 2B, a notch 37 that opens upward (toward the combustion chamber) is formed in the upper piece 31 of the expander body 3B. More specifically, the notch 37 is formed between the upper ear 311 and the upper support 312 in the upper piece 31, that is, in the upper base portion 310. The inner wall of the notch 37 is formed in an arc shape that is convex toward the crank chamber side. The notches 37 are provided in a plurality of upper pieces 31 so as to be arranged along the circumferential direction. As a result, an expander groove 4B that extends along the circumferential direction across the joint G1 and opens upward is formed on the upper surface S3 of the expander body 3B. In this example, the expander groove 4B is formed in the center of the upper base portion 310 in the radial direction, but the position of the expander groove 4B in the radial direction may be closer to the outer circumferential side or the inner circumferential side. The fitting portion 51 of the linear member 5B is fitted into the expander groove 4B so as to straddle the gap G1. As shown in Fig. 11, the radial thickness t1 of the fitting portion 51 of the linear member 5B is smaller than the radial thickness of the expander body 3 (the radial distance between the outermost circumference and the innermost circumference). More specifically, the thickness t1 is smaller than the radial thickness a1 of the upper base portion 310 of the upper piece 31 (in this example, the radial distance between the upper ear portion 311 and the upper support portion 312). The linear member 5B according to the second modification is engaged with the expander body 3B by the engaging portion 52, similar to the linear member 5.

変形例2に係るスペーサエキスパンダ2Bによると、上述のスペーサエキスパンダ2と同様に、一対の合口端部3a,3b同士が対向した姿勢にエキスパンダ本体3Bを維持することで、一対の合口端部3a,3b同士が径方向や軸方向において重なることを防止できる。また、変形例2に係るスペーサエキスパンダ2Bは、嵌装部51の径方向における厚さt1を上側ベース部310の径方向における厚さa1(本例では、上側耳部311と上側支持部312との径方向における距離)よりも小さくすることで、嵌装部51を上側ベース部310に嵌装させることができる。 According to the spacer expander 2B of the modified example 2, as with the above-mentioned spacer expander 2, by maintaining the expander body 3B in a position in which the pair of joint ends 3a, 3b face each other, it is possible to prevent the pair of joint ends 3a, 3b from overlapping in the radial direction or axial direction. In addition, the spacer expander 2B of the modified example 2 can fit the fitting portion 51 to the upper base portion 310 by making the radial thickness t1 of the fitting portion 51 smaller than the radial thickness a1 of the upper base portion 310 (in this example, the radial distance between the upper ear portion 311 and the upper support portion 312).

ここで、変形例2に係るスペーサエキスパンダ2Bでは、自由状態における線状部材5Bの嵌装部51の外周端部511における円弧の曲率半径r1が自由状態において一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3Bの最外周の曲率半径R1の+10%以下であって、且つ、自由状態における線状部材5Bの嵌装部51の内周端部512における円弧の曲率半径r2が自由状態において一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3Bの最内周の曲率半径R2の‐10%以上となることが好ましい。これにより、線状部材5Bがエキスパンダ溝4Bから外れ難くすることができ、エキスパンダ本体3Bの縮径又は拡径時の抵抗を低減することできる。なお、r1がR1と同等又はR1以下であってもよく、r2がR2と同等又はR2以上であってもよい。ここで、線状部材5Bの外周端部511における円弧の曲率半径r1がエキスパンダ本体3Bの最外周の曲率半径R1を超える場合、つまり、r1がR1よりも大きくR1の+10%以下の場合には、線状部材5Bがエキスパンダ溝4Bに嵌装されることで線状部材5Bが縮径されるため、線状部材には自己張力が生じ、線状部材5Bの外周端部511がエキスパンダ本体3Bを径方向の外側へ押圧した状態となる。同様に、線状部材5Bの内周端部512における円弧の曲率半径r2がエキスパンダ本体3Bの最内周の曲率半径R2未満の場合、つまり、r2がR2の‐10%以上であってR2未満の場合には、線状部材5Bがエキスパンダ溝4Bに嵌装されることで線状部材5Bが拡径されるため、線状部材5Bに自己張力が生じ、線状部材5Bの内周端部512がエキスパンダ本体3Bを径方向の内側へ押圧した状態となる。これにより、線状部材5Bが合口G1に跨ってエキスパンダ溝4Bに嵌装された状態が維持される。但し、上述のR1、R2、r1、及びr2の条件は、本発明を限定するものではない。Here, in the spacer expander 2B according to the second modification, it is preferable that the radius of curvature r1 of the arc at the outer peripheral end 511 of the fitted portion 51 of the linear member 5B in the free state is +10% or less of the radius of curvature R1 of the outermost circumference of the expander body 3B in the state where the pair of joint ends 3a, 3b are butted against each other in the free state, and that the radius of curvature r2 of the arc at the inner peripheral end 512 of the fitted portion 51 of the linear member 5B in the free state is -10% or more of the radius of curvature R2 of the innermost circumference of the expander body 3B in the state where the pair of joint ends 3a, 3b are butted against each other in the free state. This makes it difficult for the linear member 5B to come off the expander groove 4B, and reduces the resistance when the expander body 3B is contracted or expanded. Note that r1 may be equal to or less than R1, and r2 may be equal to or greater than R2. Here, when the radius of curvature r1 of the arc at the outer peripheral end 511 of the linear member 5B exceeds the radius of curvature R1 of the outermost circumference of the expander body 3B, that is, when r1 is greater than R1 and is not more than R1 +10%, the linear member 5B is fitted into the expander groove 4B, causing the linear member 5B to contract in diameter, generating self-tension in the linear member, and the outer peripheral end 511 of the linear member 5B presses the expander body 3B radially outward. Similarly, when the radius of curvature r2 of the arc at the inner peripheral end 512 of the linear member 5B is less than the radius of curvature R2 of the innermost circumference of the expander body 3B, that is, when r2 is -10% or more of R2 and less than R2, the linear member 5B is fitted into the expander groove 4B to expand the diameter of the linear member 5B, so that self-tension is generated in the linear member 5B, and the inner peripheral end 512 of the linear member 5B presses the expander body 3B radially inward. As a result, the linear member 5B is maintained in a state of being fitted into the expander groove 4B across the joint G1. However, the above-mentioned conditions of R1, R2, r1, and r2 do not limit the present invention.

[変形例3]
図12は、実施形態の変形例2に係るオイルリング40Cを備える内燃機関100Cの部分断面図である。図12では、オイルリング40Cの周方向に直交する断面が図示されている。図12に示すように、変形例3に係るオイルリング40Cのスペーサエキスパンダ2Cは、エキスパンダ溝4Cがエキスパンダ本体3Cの下面S4に形成されている点で、スペーサエキスパンダ2と相違する。
[Modification 3]
Fig. 12 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100C equipped with an oil ring 40C according to Modification 2 of the embodiment. Fig. 12 illustrates a cross section perpendicular to the circumferential direction of the oil ring 40C. As shown in Fig. 12, a spacer expander 2C of the oil ring 40C according to Modification 3 differs from the spacer expander 2 in that an expander groove 4C is formed on the lower surface S4 of the expander body 3C.

図12に示すように、スペーサエキスパンダ2Cでは、エキスパンダ本体3Cの下片32に下側(クランク室側)に開口した切り欠き37が形成されている。より詳細には、切り欠き37は、下片32における下側耳部321と下側支持部322との間、つまり、下側ベース部320に形成されている。切り欠き37の内壁は、燃焼室側へ凸状となった円弧状に形成されている。切り欠き37は、周方向に沿って配列するように複数の下片32に設けられている。これにより、エキスパンダ本体3Cの下面S4には、合口G1を跨いで周方向に沿って延在し下側に開口したエキスパンダ溝4Cが形成されている。なお、本例ではエキスパンダ溝4Cが径方向において下側ベース部320の中央に形成されているが、エキスパンダ溝4Cの径方向における位置は、外周側または内周側に寄っていてもよい。エキスパンダ溝4Cには、線状部材5Cの嵌装部51が合口G1に跨るように嵌装されている。図12に示すように、線状部材5Cの嵌装部51の径方向における厚さt1は、エキスパンダ本体3の径方向における厚さ(最外周と最内周との径方向における距離)よりも小さい。より詳細には、厚さt1は、下側ベース部320の径方向における厚さa2(本例では、下側耳部321と下側支持部322との径方向における距離)よりも小さい。変形例3に係る線状部材5Cは、線状部材5と同様に、係止部52によりエキスパンダ本体3Cに係止される。12, in the spacer expander 2C, a notch 37 that opens downward (toward the crank chamber) is formed in the lower piece 32 of the expander body 3C. More specifically, the notch 37 is formed between the lower ear 321 and the lower support 322 in the lower piece 32, that is, in the lower base part 320. The inner wall of the notch 37 is formed in an arc shape that is convex toward the combustion chamber side. The notches 37 are provided in a plurality of lower pieces 32 so as to be arranged along the circumferential direction. As a result, an expander groove 4C that extends along the circumferential direction across the joint G1 and opens downward is formed on the lower surface S4 of the expander body 3C. In this example, the expander groove 4C is formed in the center of the lower base part 320 in the radial direction, but the position of the expander groove 4C in the radial direction may be closer to the outer circumferential side or the inner circumferential side. The fitting portion 51 of the linear member 5C is fitted into the expander groove 4C so as to straddle the gap G1. As shown in Fig. 12, the radial thickness t1 of the fitting portion 51 of the linear member 5C is smaller than the radial thickness of the expander body 3 (the radial distance between the outermost circumference and the innermost circumference). More specifically, the thickness t1 is smaller than the radial thickness a2 of the lower base portion 320 (in this example, the radial distance between the lower ear portion 321 and the lower support portion 322). The linear member 5C according to the third modification is engaged with the expander body 3C by the engaging portion 52, similar to the linear member 5.

変形例3に係るスペーサエキスパンダ2Cによると、上述のスペーサエキスパンダ2と同様に、一対の合口端部3a,3b同士が対向した姿勢にエキスパンダ本体3Cを維持することで、一対の合口端部3a,3b同士が径方向や軸方向において重なることを防止できる。また、変形例3に係るスペーサエキスパンダ2Cは、嵌装部51の径方向における厚さt1を下側ベース部320の径方向における厚さa2(本例では、下側耳部321と下側支持部322との径方向における距離)よりも小さくすることで、嵌装部51を下側ベース部320に嵌装させることができる。 According to the spacer expander 2C of the modified example 3, as with the above-mentioned spacer expander 2, by maintaining the expander body 3C in a position in which the pair of joint ends 3a, 3b face each other, it is possible to prevent the pair of joint ends 3a, 3b from overlapping in the radial direction or axial direction. In addition, the spacer expander 2C of the modified example 3 can fit the fitting portion 51 into the lower base portion 320 by making the radial thickness t1 of the fitting portion 51 smaller than the radial thickness a2 of the lower base portion 320 (in this example, the radial distance between the lower ear portion 321 and the lower support portion 322).

ここで、変形例3に係るスペーサエキスパンダ2Cでは、変形例2と同様に、自由状態における線状部材5Cの嵌装部51の外周端部511における円弧の曲率半径r1が自由状態において一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3Cの最外周の曲率半径R1の+10%以下であって、且つ、自由状態における線状部材5Cの嵌装部51の内周端部512における円弧の曲率半径r2が自由状態において一対の合口端部3a,3b同士を突き当てた状態のエキスパンダ本体3Cの最内周の曲率半径R2に対して‐10%以上となることが好ましい。これにより、線状部材5Cがエキスパンダ溝4Cから外れ難くすることができ、エキスパンダ本体3Cの縮径又は拡径時の抵抗を低減することできる。なお、r1がR1と同等又はR1以下であってもよく、r2がR2と同等又はR2以上であってもよい。ここで、r1がR1を超える場合(つまり、r1がR1よりも大きくR1の+10%以下の場合)やr2がR2未満の場合(つまり、r2がR2の‐10%以上であってR2未満の場合)には、線状部材5Cに自己張力が生じるため、線状部材5Cが合口G1に跨ってエキスパンダ溝4Cに嵌装された状態が維持される。但し、上述のR1、R2、r1、及びr2の条件は、本発明を限定するものではない。Here, in the spacer expander 2C according to the third modification, as in the second modification, it is preferable that the radius of curvature r1 of the arc at the outer peripheral end 511 of the fitted portion 51 of the linear member 5C in the free state is +10% or less of the radius of curvature R1 of the outermost circumference of the expander body 3C in the state where the pair of joint ends 3a, 3b are butted against each other in the free state, and that the radius of curvature r2 of the arc at the inner peripheral end 512 of the fitted portion 51 of the linear member 5C in the free state is -10% or more of the radius of curvature R2 of the innermost circumference of the expander body 3C in the state where the pair of joint ends 3a, 3b are butted against each other in the free state. This makes it difficult for the linear member 5C to come off the expander groove 4C, and reduces the resistance when the expander body 3C is contracted or expanded. Note that r1 may be equal to or less than R1, and r2 may be equal to or greater than R2. Here, when r1 exceeds R1 (i.e., when r1 is greater than R1 and is equal to or less than +10% of R1) or when r2 is less than R2 (i.e., when r2 is equal to or greater than -10% of R2 and is less than R2), a self-tension is generated in the linear member 5C, so that the linear member 5C is maintained in a state of being fitted into the expander groove 4C across the gap G1. However, the above-mentioned conditions of R1, R2, r1, and r2 do not limit the present invention.

[変形例4]
図13は、実施形態の変形例4に係るオイルリング40Dを備える内燃機関100Dの部分断面図である。図13では、オイルリング40Dの周方向に直交する断面が図示されている。図13に示すように、変形例4に係るオイルリング40Dのスペーサエキスパンダ2Dは、エキスパンダ本体3Dが上側支持部312及び下側支持部322を有しない点で、スペーサエキスパンダ2と相違する。図13に示すように、変形例4では、連結片33の外側端部E1の軸方向における幅b1は、上側ベース部310の下面と下側ベース部320の上面との軸方向における距離と等しい。そして、変形例4に係るスペーサエキスパンダ4Dは、軸方向における線状部材5Dの嵌装部51の幅w1を軸方向における連結片33の外側端部E1の幅b1よりも小さくすることで、嵌装部51をエキスパンダ本体3Dの外周面S1に嵌装させることができる。
[Modification 4]
FIG. 13 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100D equipped with an oil ring 40D according to a fourth modified example of the embodiment. FIG. 13 illustrates a cross section perpendicular to the circumferential direction of the oil ring 40D. As shown in FIG. 13, the spacer expander 2D of the oil ring 40D according to the fourth modified example differs from the spacer expander 2 in that the expander body 3D does not have the upper support portion 312 and the lower support portion 322. As shown in FIG. 13, in the fourth modified example, the width b1 in the axial direction of the outer end E1 of the connecting piece 33 is equal to the distance in the axial direction between the lower surface of the upper base portion 310 and the upper surface of the lower base portion 320. In the spacer expander 4D according to the fourth modified example, the width w1 of the fitting portion 51 of the linear member 5D in the axial direction is made smaller than the width b1 of the outer end E1 of the connecting piece 33 in the axial direction, so that the fitting portion 51 can be fitted to the outer peripheral surface S1 of the expander body 3D.

[変形例5]
図14は、実施形態の変形例5に係るオイルリング40Eを備える内燃機関100Eの部分断面図である。図14では、オイルリング40Eの周方向に直交する断面が図示されている。図14に示すように、変形例5に係るオイルリング40Eのスペーサエキスパンダ2Eは、エキスパンダ本体3Eが上側支持部312及び下側支持部322を有しない点で、変形例1に係るスペーサエキスパンダ2Aと相違する。そして、変形例5に係るスペーサエキスパンダ4Eは、軸方向における線状部材5Eの嵌装部51の幅w1を軸方向における連結片33の内側端部E2の幅b2よりも小さくすることで、嵌装部51をエキスパンダ本体3Eの内周面S2に嵌装させることができる。
[Modification 5]
Fig. 14 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100E including an oil ring 40E according to a fifth modified embodiment. Fig. 14 illustrates a cross section perpendicular to the circumferential direction of the oil ring 40E. As shown in Fig. 14, the spacer expander 2E of the oil ring 40E according to the fifth modified embodiment differs from the spacer expander 2A according to the first modified embodiment in that the expander body 3E does not have the upper support portion 312 and the lower support portion 322. The spacer expander 4E according to the fifth modified embodiment can fit the fitting portion 51 to the inner circumferential surface S2 of the expander body 3E by making the width w1 of the fitting portion 51 of the linear member 5E in the axial direction smaller than the width b2 of the inner end E2 of the connecting piece 33 in the axial direction.

[変形例6]
図15は、実施形態の変形例6に係るオイルリング40Fを備える内燃機関100Fの部分断面図である。図15では、オイルリング40Fの周方向に直交する断面が図示されている。図15に示すように、変形例6に係るオイルリング40Fのスペーサエキスパンダ2Fは、エキスパンダ本体3Fが上側支持部312及び下側支持部322を有しない点で、変形例2に係るスペーサエキスパンダ2Bと相違する。変形例6では、上側ベース部310の径方向における厚さa1は、上側耳部311と連結片33の外側端部E1との径方向における距離と等しい。そして、変形例6に係るスペーサエキスパンダ4Fは、線状部材5Fの嵌装部51の径方向における厚さt1を上側ベース部310の径方向における厚さa1よりも小さくすることで、嵌装部51を上側ベース部310に嵌装させることができる。
[Modification 6]
FIG. 15 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100F including an oil ring 40F according to a sixth modified embodiment. FIG. 15 illustrates a cross section perpendicular to the circumferential direction of the oil ring 40F. As shown in FIG. 15, the spacer expander 2F of the oil ring 40F according to the sixth modified embodiment differs from the spacer expander 2B according to the second modified embodiment in that the expander body 3F does not have the upper support portion 312 and the lower support portion 322. In the sixth modified embodiment, the radial thickness a1 of the upper base portion 310 is equal to the radial distance between the upper ear portion 311 and the outer end E1 of the connecting piece 33. In the spacer expander 4F according to the sixth modified embodiment, the radial thickness t1 of the fitting portion 51 of the linear member 5F is made smaller than the radial thickness a1 of the upper base portion 310, so that the fitting portion 51 can be fitted into the upper base portion 310.

[変形例7]
図16は、実施形態の変形例7に係るオイルリング40Gを備える内燃機関100Gの部分断面図である。図16では、オイルリング40Gの周方向に直交する断面が図示されている。図16に示すように、変形例7に係るオイルリング40Gのスペーサエキスパンダ2Gは、エキスパンダ本体3Gが上側支持部312及び下側支持部322を有しない点で、変形例3に係るスペーサエキスパンダ2Cと相違する。変形例7では、下側ベース部320の径方向における厚さa2は、下側耳部321と連結片33の外側端部E1との径方向における距離と等しい。そして、変形例7に係るスペーサエキスパンダ4Gは、線状部材5Gの嵌装部51の径方向における厚さt1を下側ベース部320の径方向における厚さa2よりも小さくすることで、嵌装部51を下側ベース部320に嵌装させることができる。
[Modification 7]
FIG. 16 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100G including an oil ring 40G according to a seventh modified embodiment. FIG. 16 illustrates a cross section perpendicular to the circumferential direction of the oil ring 40G. As shown in FIG. 16, the spacer expander 2G of the oil ring 40G according to the seventh modified embodiment differs from the spacer expander 2C according to the third modified embodiment in that the expander body 3G does not have the upper support portion 312 and the lower support portion 322. In the seventh modified embodiment, the radial thickness a2 of the lower base portion 320 is equal to the radial distance between the lower ear portion 321 and the outer end E1 of the connecting piece 33. In the spacer expander 4G according to the seventh modified embodiment, the radial thickness t1 of the fitting portion 51 of the linear member 5G is made smaller than the radial thickness a2 of the lower base portion 320, so that the fitting portion 51 can be fitted into the lower base portion 320.

[変形例8]
次に、実施形態の変形例8に係るオイルリングに用いられるスペーサエキスパンダについて説明する。図17は、実施形態の変形例8に係るスペーサエキスパンダ2Hの一部の上面図である。図18は、実施形態の変形例8に係る線状部材5Hの上面図(軸方向の上側から視認した図)である。
[Modification 8]
Next, a spacer expander used in an oil ring according to Modification 8 of the embodiment will be described. Fig. 17 is a top view of a portion of a spacer expander 2H according to Modification 8 of the embodiment. Fig. 18 is a top view (viewed from above in the axial direction) of a linear member 5H according to Modification 8 of the embodiment.

図18に示すように、スペーサエキスパンダ2Hに用いられる線状部材5Hは、嵌装部51の両端部に係止部53が設けられている点で、図4等で説明した線状部材5と相違する。係止部53は、線状部材5Hの端部が折り曲げられて形成されている。図18に示すように、係止部53は、嵌装部51の端部から径方向内側へ延びる第1屈曲部531と、第1屈曲部531の先端から折り曲げられて周方向外側(嵌装部51とは反対の方向)へ延びる第2屈曲部532と、を含む。線状部材5Hは、嵌装部51と一対の係止部53,53とによって、全体として略コ字状に形成されている。以下、線状部材5Hが有する一対の係止部53,53を区別して説明する場合には、嵌装部51の一端部に接続された係止部53を第1係止部53aとし、嵌装部51の他端部に接続された係止部53を第2係止部53bとする。本例では、第1係止部53aが合口端部3a側の連結片33に係合しており、第1係止部53bが合口端部3b側の連結片33に係合している。 As shown in Fig. 18, the linear member 5H used in the spacer expander 2H differs from the linear member 5 described in Fig. 4 etc. in that locking portions 53 are provided at both ends of the fitting portion 51. The locking portions 53 are formed by bending the ends of the linear member 5H. As shown in Fig. 18, the locking portions 53 include a first bent portion 531 extending radially inward from the end of the fitting portion 51, and a second bent portion 532 bent from the tip of the first bent portion 531 and extending circumferentially outward (in the opposite direction to the fitting portion 51). The linear member 5H is formed in a generally U-shape by the fitting portion 51 and the pair of locking portions 53, 53. In the following description, when the pair of locking portions 53, 53 of the linear member 5H are distinguished from one another, the locking portion 53 connected to one end of the fitting portion 51 is referred to as a first locking portion 53a, and the locking portion 53 connected to the other end of the fitting portion 51 is referred to as a second locking portion 53b. In this example, the first locking portion 53a engages with the connecting piece 33 on the joint end 3a side, and the first locking portion 53b engages with the connecting piece 33 on the joint end 3b side.

図17に示すように、スぺーサエキスパンダ2Hのエキスパンダ本体3Hは、切欠き38が、合口G1を挟んで互いに反対側に位置する2つの連結片38の内側端部E2に設けられている点を除いて、図1~3等で説明したエキスパンダ本体3と同じである。つまり、複数の連結片33の外側端部E1に設けられた複数の切り欠き37によって、エキスパンダ本体3の外周面S1にエキスパンダ溝4が形成されている。図17に示すように、エキスパンダ本体3Hには、第1係止部53aの第2屈曲部532を嵌合させるための切り欠き38と、第2係止部53bの第2屈曲部532を嵌合させるための切り欠き38とが形成されている。一対の切り欠き38,38は、合口端部3a側の連結片33の内側端部E2と合口端部3b側の連結片33の内側端部E2とに形成されている。 As shown in Fig. 17, the expander body 3H of the spacer expander 2H is the same as the expander body 3 described in Figs. 1 to 3, etc., except that the notches 38 are provided on the inner ends E2 of the two connecting pieces 38 located on opposite sides of the joint G1. In other words, the expander grooves 4 are formed on the outer peripheral surface S1 of the expander body 3 by the multiple notches 37 provided on the outer ends E1 of the multiple connecting pieces 33. As shown in Fig. 17, the expander body 3H is formed with a notch 38 for fitting the second bent portion 532 of the first locking portion 53a and a notch 38 for fitting the second bent portion 532 of the second locking portion 53b. The pair of notches 38, 38 are formed on the inner end E2 of the connecting piece 33 on the joint end 3a side and the inner end E2 of the connecting piece 33 on the joint end 3b side.

図17に示すように、スペーサエキスパンダ2Hでは、一対の係止部53,53の第1屈曲部531が間隙G2を通ってエキスパンダ本体3Hの外周側から内周側へ延び、第2屈曲部532が連結片33の内側端部E2に係合している。As shown in Figure 17, in the spacer expander 2H, the first bent portion 531 of a pair of engagement portions 53, 53 extends from the outer periphery to the inner periphery of the expander body 3H through the gap G2, and the second bent portion 532 engages with the inner end portion E2 of the connecting piece 33.

変形例8では、エキスパンダ本体3Hをリング溝30に装着した後に線状部材5をエキスパンダ本体3Hに嵌装させることで、一対の合口端部3a,3b同士の重なりが嵌装部51によって防止される。これにより、スペーサエキスパンダ2Hの一対の合口端部3a,3b同士の重なりが防止された状態で一対のセグメント1,1をスペーサエキスパンダ2Hに組み付けることができる。In the eighth modification, the expander body 3H is attached to the ring groove 30, and then the linear member 5 is fitted into the expander body 3H, so that the pair of joint ends 3a, 3b are prevented from overlapping with each other by the fitting portion 51. This allows the pair of segments 1, 1 to be assembled to the spacer expander 2H in a state in which the pair of joint ends 3a, 3b of the spacer expander 2H are prevented from overlapping with each other.

線状部材5Hをエキスパンダ本体3Hに嵌装させるには、線状部材5Hの弾性力に抗して係止部53を周方向内側(嵌装部51側)に縮めた状態とし、嵌装部51をエキスパンダ溝4に嵌め込むと共に係止部53を連結片33の間に差し込み、第2屈曲部532を切欠き38に嵌め込むことで連結片33に係合させる。線状部材5Hがエキスパンダ本体3Hに嵌装した状態では、線状部材5Hの弾性によって周方向外側に張り出そうとする復元力が係止部53に生じるため、第1屈曲部531が連結片33に対して押し付けられた状態(突っ張った状態)となる。そのため、第2屈曲部532が連結片33に係合した状態が維持される。To fit the linear member 5H into the expander body 3H, the locking portion 53 is contracted circumferentially inward (toward the fitting portion 51) against the elastic force of the linear member 5H, the fitting portion 51 is fitted into the expander groove 4, the locking portion 53 is inserted between the connecting pieces 33, and the second bent portion 532 is fitted into the notch 38 to engage with the connecting piece 33. When the linear member 5H is fitted into the expander body 3H, a restoring force that tends to protrude circumferentially outward is generated in the locking portion 53 due to the elasticity of the linear member 5H, so that the first bent portion 531 is pressed against the connecting piece 33 (stretched state). Therefore, the second bent portion 532 is maintained in an engaged state with the connecting piece 33.

スペーサエキスパンダ2Hでは、線状部材5Hの嵌装部51がエキスパンダ本体3Hの外周面S1側に形成されたエキスパンダ溝4に嵌合し、嵌装部51の両端部に設けられた一対の係止部53,53がエキスパンダ本体3Hの連結片33の内側端部E2に係合することで、線状部材5Hのエキスパンダ本体3Hに対する径方向及び周方向への相対移動が規制されている。これにより、線状部材5Hがエキスパンダ本体3Hに係止され、線状部材5Hがエキスパンダ本体3Hから外れることが防止されている。変形例8では、係止部53を嵌装部51の両端部に設けることで、一方の端部のみに係止部53を設ける場合よりも確実に、線状部材5Hがエキスパンダ本体3Hに嵌装された状態を維持できる。なお、係止部53の形状は、図17で示される形状に限定されない。例えば、係止部53は、図4で示す係止部52と同様に、第2屈曲部532が第1屈曲部531の先端から折り曲げられて径方向外側へ延びる形状であってもよい。また、線状部材5Hは、リング溝30の内壁に干渉(接触)しない範囲において、エキスパンダ本体3Hの内周側に飛び出しても差し支えなく、エキスパンダ本体3Hに切り欠き38が形成されていなくともよい。In the spacer expander 2H, the fitting portion 51 of the linear member 5H fits into the expander groove 4 formed on the outer circumferential surface S1 side of the expander body 3H, and a pair of locking portions 53, 53 provided at both ends of the fitting portion 51 engage with the inner end E2 of the connecting piece 33 of the expander body 3H, thereby restricting the radial and circumferential relative movement of the linear member 5H with respect to the expander body 3H. This locks the linear member 5H to the expander body 3H, preventing the linear member 5H from coming off the expander body 3H. In the modified example 8, by providing the locking portions 53 at both ends of the fitting portion 51, the linear member 5H can be more reliably maintained in the fitted state in the expander body 3H than when the locking portions 53 are provided only at one end. The shape of the locking portions 53 is not limited to the shape shown in FIG. 17. 4, the locking portion 53 may have a shape in which the second bent portion 532 is bent from the tip of the first bent portion 531 and extends radially outward. Also, the linear member 5H may protrude to the inner periphery side of the expander main body 3H within a range that does not interfere with (contact with) the inner wall of the ring groove 30, and the notch 38 may not be formed in the expander main body 3H.

<その他>
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した種々の形態は、可能な限り組み合わせることができる。
<Other>
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the above-mentioned various aspects can be combined to the extent possible.

100,100A,100B,100C,100D,100E,100F,100G:内燃機関10:シリンダ
20:ピストン
30:リング溝
40,40A,40B,40C,40D,40E,40F,40G:オイルリング
1:セグメント
2,2A,2B,2C,2D,2E,2F,2G,2H:スペーサエキスパンダ
3,3A,3B,3C,3D,3E,3F,3G,3H:エキスパンダ本体
4,4A,4B,4C,4D,4E,4F,4G:エキスパンダ溝
5,5A,5B,5C,5D,5E,5F,5G,5H:線状部材
100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G: Internal combustion engine 10: Cylinder 20: Piston 30: Ring groove 40, 40A, 40B, 40C, 40D, 40E, 40F, 40G: Oil ring 1: Segment 2, 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H: Spacer expander 3, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H: Expander body 4, 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, 4G: Expander groove 5, 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F, 5G, 5H: Linear member

Claims (10)

内燃機関におけるピストンに組み付けられるオイルリングにおいて、該オイルリングの軸方向に離間して設けられる一対のセグメントの間に設けられるスペーサエキスパンダであって、
前記オイルリングの周方向に沿って環状に形成され、前記一対のセグメントを前記オイルリングの径方向における外側へ付勢するエキスパンダ本体であって、互いに対向することで合口を形成する一対の合口端部を含み、前記オイルリングの径方向視において周方向に連続する波状に形成されたエキスパンダ本体と、
前記合口を跨いで前記オイルリングの周方向に沿って延在するように前記エキスパンダ本体に形成された、エキスパンダ溝と、
前記オイルリングの周方向に沿って円弧状に形成された嵌装部であって、前記合口に跨るように前記エキスパンダ溝に嵌装される嵌装部を含む、線状部材と、を備え
前記線状部材は、前記嵌装部の一端部に設けられた係止部を更に含み、
前記係止部は、前記嵌装部の一端部から前記オイルリングの径方向の内側へ延びる第1屈曲部と、前記第1屈曲部の先端から折り曲げられて前記オイルリングの径方向の外側へ延びる第2屈曲部とを含む、
スペーサエキスパンダ。
A spacer expander is provided between a pair of segments spaced apart in an axial direction of an oil ring that is assembled to a piston in an internal combustion engine, the spacer expander comprising:
an expander body that is formed in an annular shape along the circumferential direction of the oil ring and biases the pair of segments outward in the radial direction of the oil ring, the expander body including a pair of joint ends that face each other to form a joint, and that is formed in a wavy shape that is continuous in the circumferential direction when viewed in the radial direction of the oil ring;
an expander groove formed in the expander body so as to extend along a circumferential direction of the oil ring across the joint;
a linear member including a fitting portion formed in an arc shape along a circumferential direction of the oil ring, the fitting portion being fitted into the expander groove so as to span the gap ;
The linear member further includes a locking portion provided at one end of the fitting portion,
the locking portion includes a first bent portion extending from one end of the fitting portion toward the inside in the radial direction of the oil ring, and a second bent portion bent from a tip of the first bent portion and extending toward the outside in the radial direction of the oil ring,
Spacer expander.
前記エキスパンダ本体は、
前記オイルリングの周方向に沿って間隔を空けて配列された複数の上片と、
前記オイルリングが前記ピストンに組み付けられた際に前記オイルリングの軸方向において前記複数の上片よりも前記内燃機関におけるクランク室側に位置するように設けられた複数の下片であって、前記下片の夫々が前記オイルリングの周方向において前記上片の夫々と交互に配置されるように配列された、複数の下片と、
前記オイルリングの周方向において隣り合う前記上片と前記下片とを連結する複数の連結片と、を含み、
前記上片は、上側ベース部と、前記オイルリングの径方向における前記上側ベース部の内側に起立形成され、前記一対のセグメントのうち前記内燃機関における燃焼室側に設けられた上セグメントを前記オイルリングの径方向の外側へ押圧する上側耳部と、を含み、
前記下片は、下側ベース部と、前記オイルリングの径方向における前記下側ベース部の内側に起立形成され、前記一対のセグメントのうち前記内燃機関における前記クランク室
側に設けられた下セグメントを前記オイルリングの径方向の外側へ押圧する下側耳部と、を含む、
請求項1に記載のスペーサエキスパンダ。
The expander body includes:
A plurality of upper pieces arranged at intervals along a circumferential direction of the oil ring;
a plurality of lower pieces provided so as to be located closer to a crank chamber in the internal combustion engine than the plurality of upper pieces in an axial direction of the oil ring when the oil ring is assembled to the piston, the lower pieces being arranged so as to be alternately disposed with the respective upper pieces in a circumferential direction of the oil ring;
a plurality of connecting pieces connecting the upper piece and the lower piece adjacent to each other in a circumferential direction of the oil ring,
the upper piece includes an upper base portion and an upper ear portion that is formed to rise from inside the upper base portion in a radial direction of the oil ring and presses an upper segment of the pair of segments that is provided on a combustion chamber side of the internal combustion engine outward in the radial direction of the oil ring,
the lower piece includes a lower base portion and a lower ear portion that is formed to stand on the inside of the lower base portion in the radial direction of the oil ring and presses the lower segment, of the pair of segments, that is provided on the crank chamber side of the internal combustion engine, outward in the radial direction of the oil ring.
2. The spacer expander of claim 1.
前記エキスパンダ溝は、前記オイルリングの周方向に沿って配列するように前記複数の連結片における前記オイルリングの径方向外側の端部である外側端部に設けられた複数の切り欠きによって、前記エキスパンダ本体の外周面に形成されており、
前記オイルリングの軸方向における前記嵌装部の幅は、該軸方向における前記連結片の前記外側端部の幅よりも小さい、
請求項2に記載のスペーサエキスパンダ。
The expander groove is formed in the outer peripheral surface of the expander body by a plurality of notches provided at outer ends, which are radially outer ends of the oil ring, of the plurality of connecting pieces so as to be arranged along the circumferential direction of the oil ring,
a width of the fitting portion in the axial direction of the oil ring is smaller than a width of the outer end portion of the connecting piece in the axial direction;
3. The spacer expander of claim 2.
前記エキスパンダ溝は、前記オイルリングの周方向に沿って配列するように前記複数の連結片における前記オイルリングの径方向内側の端部である内側端部に設けられた複数の切り欠きによって、前記エキスパンダ本体の内周面に形成されており、
前記オイルリングの軸方向における前記嵌装部の幅は、該軸方向における前記連結片の前記内側端部の幅よりも小さい、
請求項2に記載のスペーサエキスパンダ。
The expander groove is formed on the inner circumferential surface of the expander body by a plurality of notches provided at inner ends, which are radially inner ends of the oil ring, of the plurality of connecting pieces so as to be arranged along the circumferential direction of the oil ring,
a width of the fitting portion in the axial direction of the oil ring is smaller than a width of the inner end portion of the connecting piece in the axial direction;
3. The spacer expander of claim 2.
前記エキスパンダ溝は、前記エキスパンダ本体の外周面に形成されており、
前記オイルリングが前記ピストンに組み付けられる前の自由状態において、前記嵌装部の内周端部における円弧の曲率半径は、前記一対の合口端部同士を突き当てた状態の前記エキスパンダ本体の最外周の曲率半径以下である、
請求項1から3の何れか一項に記載のスペーサエキスパンダ。
The expander groove is formed on an outer circumferential surface of the expander body,
In a free state before the oil ring is assembled to the piston, a radius of curvature of the arc at the inner peripheral end of the fitting portion is equal to or smaller than a radius of curvature of the outermost circumference of the expander body in a state in which the pair of abutting ends are abutted against each other.
A spacer expander according to any one of claims 1 to 3.
前記エキスパンダ溝は、前記エキスパンダ本体の内周面に形成されており、
前記オイルリングが前記ピストンに組み付けられる前の自由状態において、前記嵌装部の外周端部における円弧の曲率半径は、前記一対の合口端部同士を突き当てた状態の前記エキスパンダ本体の最内周の曲率半径以上である、
請求項1、2又は4の何れか一項に記載のスペーサエキスパンダ。
The expander groove is formed on an inner circumferential surface of the expander body,
In a free state before the oil ring is assembled to the piston, a radius of curvature of the arc at the outer circumferential end of the fitting portion is equal to or greater than a radius of curvature of the innermost periphery of the expander body in a state in which the pair of abutting ends are abutted against each other.
5. A spacer expander according to claim 1, 2 or 4.
前記エキスパンダ溝は、前記オイルリングの周方向に沿って配列するように前記複数の上片の前記上側ベース部に設けられた複数の切り欠きによって形成されており、
前記オイルリングの径方向における前記嵌装部の厚さは、該径方向における前記上側ベース部の厚さよりも小さい、
請求項2に記載のスペーサエキスパンダ。
the expander groove is formed by a plurality of notches provided in the upper base portions of the plurality of upper pieces so as to be arranged along a circumferential direction of the oil ring,
a thickness of the fitting portion in a radial direction of the oil ring is smaller than a thickness of the upper base portion in the radial direction;
3. The spacer expander of claim 2.
前記エキスパンダ溝は、前記オイルリングの周方向に沿って配列するように前記複数の下片の前記下側ベース部に設けられた複数の切り欠きによって形成されており、
前記オイルリングの径方向における前記嵌装部の厚さは、該径方向における前記下側ベース部の厚さよりも小さい、
請求項2に記載のスペーサエキスパンダ。
the expander groove is formed by a plurality of notches provided in the lower base portions of the plurality of lower pieces so as to be arranged along a circumferential direction of the oil ring,
a thickness of the fitting portion in a radial direction of the oil ring is smaller than a thickness of the lower base portion in the radial direction;
3. The spacer expander of claim 2.
前記エキスパンダ溝は、前記オイルリングの軸方向における前記エキスパンダ本体の両端面のうち何れか一方に形成されており、
前記オイルリングが前記ピストンに組み付けられる前の自由状態において、前記嵌装部の外周端部における円弧の曲率半径は、前記一対の合口端部同士を突き当てた状態の前記エキスパンダ本体の最外周の曲率半径の+10%以内であって、且つ、前記嵌装部の内周端部における円弧の曲率半径は、前記一対の前記合口端部同士を突き当てた状態の前記エキスパンダ本体の最内周の曲率半径の-10%以上である、
請求項1又は2に記載のスペーサエキスパンダ。
The expander groove is formed in one of both end faces of the expander body in the axial direction of the oil ring,
In a free state before the oil ring is assembled to the piston, the radius of curvature of the arc at the outer circumferential end of the fitting portion is within +10% of the radius of curvature of the outermost circumference of the expander body when the pair of joint ends are abutted against each other, and the radius of curvature of the arc at the inner circumferential end of the fitting portion is equal to or greater than -10% of the radius of curvature of the innermost circumference of the expander body when the pair of joint ends are abutted against each other.
3. A spacer expander according to claim 1 or 2.
内燃機関におけるピストンに組み付けられるオイルリングであって、
前記オイルリングの軸方向に離間して設けられる一対のセグメントと、前記一対のセグメントの間に設けられるスペーサエキスパンダと、を備え、
前記スペーサエキスパンダは、
前記オイルリングの周方向に沿って環状に形成され、前記一対のセグメントを前記オイルリングの径方向における外側へ付勢するエキスパンダ本体であって、互いに対向することで合口を形成する一対の合口端部を含み、前記オイルリングの径方向視において周方向に連続する波状に形成されたエキスパンダ本体と、
前記合口を跨いで前記オイルリングの周方向に沿って延在するように前記エキスパンダ本体に形成された、エキスパンダ溝と、
前記オイルリングの周方向に沿って円弧状に形成された嵌装部であって、前記合口に跨るように前記エキスパンダ溝に嵌装される嵌装部を含む、線状部材と、を備え
前記線状部材は、前記嵌装部の一端部に設けられた係止部を更に含み、
前記係止部は、前記嵌装部の一端部から前記オイルリングの径方向の内側へ延びる第1屈曲部と、前記第1屈曲部の先端から折り曲げられて前記オイルリングの径方向の外側へ延びる第2屈曲部とを含む、
オイルリング。
An oil ring to be assembled to a piston in an internal combustion engine,
a pair of segments spaced apart in an axial direction of the oil ring; and a spacer expander provided between the pair of segments,
The spacer expander includes:
an expander body that is formed in an annular shape along the circumferential direction of the oil ring and biases the pair of segments outward in the radial direction of the oil ring, the expander body including a pair of joint ends that face each other to form a joint, and that is formed in a wavy shape that is continuous in the circumferential direction when viewed in the radial direction of the oil ring;
an expander groove formed in the expander body so as to extend along a circumferential direction of the oil ring across the joint;
a linear member including a fitting portion formed in an arc shape along a circumferential direction of the oil ring, the fitting portion being fitted into the expander groove so as to span the gap ;
The linear member further includes a locking portion provided at one end of the fitting portion,
the locking portion includes a first bent portion extending from one end of the fitting portion toward the inside in the radial direction of the oil ring, and a second bent portion bent from a tip of the first bent portion and extending toward the outside in the radial direction of the oil ring,
Oil ring.
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