特許 6603284 サイドレール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6603284

(24)【登録日】2019年10月18日

(45)【発行日】2019年11月6日

(54)【発明の名称】サイドレール

(51)【国際特許分類】

   F02F 5/00 20060101AFI20191028BHJP

   F16J 9/20 20060101ALI20191028BHJP

【ＦＩ】

   F02F5/00 C

   F16J9/20

   F02F5/00 M

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-195287(P2017-195287)

(22)【出願日】2017年10月5日

(65)【公開番号】特開2019-65830(P2019-65830A)

(43)【公開日】2019年4月25日

【審査請求日】2019年9月4日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000139023

【氏名又は名称】株式会社リケン

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186015

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100174931

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 拓郎

(72)【発明者】

【氏名】岩田 康宏

(72)【発明者】

【氏名】清水 大志

(72)【発明者】

【氏名】竹澤 優一朗

【審査官】 櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１５６４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１６９７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０６３９５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−００１０６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１６−０３５３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０４９７０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｆ ５／００

Ｆ１６Ｊ ９／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

合口を備えた割りリング形状に形成され、円環状のスペーサエキスパンダーに組み合わされて該スペーサエキスパンダーとともに内燃機関用の組合せオイルリングを構成するサイドレールであって、
径方向外側を向き、軸方向に平行な円筒面形状の外周面と、
径方向内側を向く内周面と、
軸方向の一方側を向く第１の軸方向側面と、
軸方向の他方側を向くとともに前記第１の軸方向側面と平行な第２の軸方向側面と、
前記外周面と前記第２の軸方向側面との間に設けられている面取り部と、を有し、
前記外周面が、前記第２の軸方向側面との間に面取り部を有し、
前記面取り部が、前記第１の軸方向側面から前記第２の軸方向側面に向けて軸方向に０．０５ｍｍ以上離れた前記外周面上の位置を起点として前記第２の軸方向側面の側に向けて徐々に縮径するテーパ面により形成され、
前記テーパ面が、軸方向に対してなす角度が１０°以上である、円錐面形状又は周方向に垂直な断面形状が曲面状に形成されている第１のテーパ面部と、該第１のテーパ面部と前記外周面との間に設けられ、前記第１のテーパ面部よりも軸方向に対する傾斜角度が小さい、円錐面形状に形成されている第２のテーパ面部と、を有し、
前記第１のテーパ面部は、前記第２の軸方向側面が位置する側の端部で、前記第２の軸方向側面と連続し、
前記第２のテーパ面部は、前記第１の軸方向側面が位置する側の端部で、前記外周面と連続し、
前記第１のテーパ面部及び前記第２のテーパ面部は連続している、又は、前記第１のテーパ面部及び前記第２のテーパ面部は、これらの間に設けられた周方向に垂直な断面形状が曲面状のテーパ面副部により繋げられている、ことを特徴とするサイドレール。

【請求項2】

前記第１のテーパ面部が軸方向に対してなす角度と、前記第２のテーパ面部が軸方向に対してなす角度と、の差が２°以上であることを特徴とする請求項１に記載のサイドレール。

【請求項3】

前記第２のテーパ面部が軸方向に対してなす角度が２°以上１２°以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のサイドレール。

【請求項4】

前記第１のテーパ面部の前記第１の軸方向側面が位置する側の端部と、前記第２のテーパ面部の前記第２の軸方向側面が位置する側の端部と、の軸方向中心位置から、前記第１の軸方向側面までの軸方向に沿う距離が、前記サイドレールの軸方向厚みに対して６０％以上８０％以下の大きさであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のサイドレール。

【請求項5】

前記第１のテーパ面部と前記第２のテーパ面部とが前記テーパ面副部によって滑らかに繋げられており、
前記外周面と前記第２のテーパ面部とを合わせた領域を外周面領域としたときに、該外周面領域を軸方向に挟むように設けられた、前記テーパ面副部の領域及び前記外周面と前記第１の軸方向側面との間に設けられる周方向に垂直な断面形状が曲面形状の外周下端面の領域とが、前記第１の軸方向側面と前記第２の軸方向側面との軸方向中間位置を通る仮想面を基準として互いに非対称形状であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のサイドレール。

【請求項6】

前記外周面及び前記面取り部の表面に硬質皮膜が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のサイドレール。

【請求項7】

前記第１のテーパ面部の径方向長さは、前記第２のテーパ面部の径方向長さより長い、請求項１から６のいずれか一項に記載のサイドレール。

【請求項8】

前記第１のテーパ面部の径方向長さは、前記テーパ面副部の径方向長さよりも長い、請求項１から７のいずれか１つに記載のサイドレール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円環状のスペーサエキスパンダーに組み合わされて該スペーサエキスパンダーとともに内燃機関用の組合せオイルリングを構成するサイドレールに関する。

【背景技術】

【0002】

レシプロエンジン（往復動内燃機関）のピストンには、燃焼ガスをシールするためのコンプレッションリングに加えて、シリンダ内面のオイルを制御するためのオイルリングが装着されている。このようなオイルリングとしては、円環状のスペーサエキスパンダーに１つまたは一対のサイドレールを組み合わせて構成される組合せオイルリングが多く用いられている。

【0003】

組合せオイルリングに用いられるサイドレールは合口を備えた割りリング形状に形成されており、スペーサエキスパンダーにより径を拡大させるように付勢されてその外周面においてシリンダ内面に所定の接触圧力（面圧）で接触する。そして、エンジンが作動してピストンが往復動すると、サイドレールはその外周面においてシリンダ内面上を摺動して、シリンダ内面に適切な厚みの油膜を形成するとともにシリンダ内面に付着した余分なオイルをクランク室側に向けて掻き落としてオイル上がりを防止する。

【0004】

近年、低燃費や低オイル消費などの市場要求による内燃機関用エンジンの性能向上に伴い、組合せオイルリングにも、ピストン上昇行程（圧縮行程および排気行程）時のオイル掻きあげ作用の制御やピストン下降行程（吸入行程および燃焼行程）時のオイル掻き落とし作用の増幅により、シリンダ内面に対するフリクションを低減させつつオイル消費量を低減させ得る性能を有したものが求められている。そして、このような要求に対応するために、径方向外側を向く外周面を種々の形状としたサイドレールが提案されている。

【0005】

例えば特許文献１には、径方向外側を向く外周面を、軸方向中心位置に頂点を有するとともに径方向外側に突出する湾曲面形状に形成するようにしたサイドレールが記載されている。

【0006】

また、一般的に、外周面のシリンダ内面への当り幅を小さくすればサイドレールのシリンダ内面に対するフリクションが低減することが知られており、当該当り幅を小さくするために、サイドレールの外周面を微小な形状変化を有する上下（表裏）非対称形状に形成することが行われている。

【0007】

例えば特許文献２には、外周面を、外周頂点部を含むとともに軸方向について非対称形状となる非対称領域を有するとともに、当該非対称領域を挟んだ軸方向の両側に軸方向について互いに対称となる一対の対称領域を有する構成としたサイドレールが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００３−１９４２２２号公報

【特許文献2】特許第５８３３２７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、上記のように外周面が微小な形状変化で上下非対称の形状に形成されていると、サイドレールの上下（表裏）の方向性の判別が困難であり、このサイドレールの製造時やピストンのリング溝への組み付け作業時等においてサイドレールが誤った姿勢で組み付けられるおそれがあるという問題点があった。

【0010】

本発明は、このような点を解決することを課題とするものであり、その目的は、上下の方向性の判別が容易なサイドレールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のサイドレールは、合口を備えた割りリング形状に形成され、円環状のスペーサエキスパンダーに組み合わされて該スペーサエキスパンダーとともに内燃機関用の組合せオイルリングを構成するサイドレールであって、径方向外側を向く外周面と、径方向内側を向く内周面と、軸方向の一方側を向く第１の軸方向側面と、軸方向の他方側を向くとともに前記第１の軸方向側面と平行な第２の軸方向側面とを有し、前記外周面が、前記第２の軸方向側面との間に面取り部を有し、前記面取り部が、前記第１の軸方向側面から前記第２の軸方向側面に向けて軸方向に０．０５ｍｍ以上離れた前記外周面上の位置を起点として前記第２の軸方向側面の側に向けて徐々に縮径するテーパ面により形成され、前記テーパ面が、軸方向に対してなす角度が１０°以上である第１のテーパ面部と、該第１のテーパ面部と前記外周面との間に設けられ、前記第１のテーパ面部よりも軸方向に対する傾斜角度が小さい第２のテーパ面部と、を有することを特徴とする。

【0012】

なお、上記構成において、「合口部を備えた割りリング形状」とは、オイルリング本体が、その周方向の一部分において切断されて当該切断部分が合口部となったＣ字形状に形成されていることを意味する。また、「軸方向」とは、割リング形状のサイドレールの軸心に沿う方向を意味する。

【0013】

本発明は、上記構成において、前記第１のテーパ面部が軸方向に対してなす角度と、前記第２のテーパ面部が軸方向に対してなす角度と、の差が２°以上であることが好ましい。

【0014】

本発明は、上記構成において、前記第２のテーパ面部が軸方向に対してなす角度が２°以上１２°以下であることが好ましい。

【0015】

本発明は、上記構成において、前記第１のテーパ面部の前記第１の軸方向側面が位置する側の端部と、前記第２のテーパ面部の前記第２の軸方向側面が位置する側の端部と、の軸方向中心位置から、前記第１の軸方向側面までの軸方向に沿う距離が、前記サイドレールの軸方向厚みに対して６０％以上８０％以下の大きさであることが好ましい。

【0016】

本発明は、上記構成において、前記第１のテーパ面部と前記第２のテーパ面部とが曲面状のテーパ面副部によって滑らかに繋げられているのが好ましい。

【0017】

本発明は、上記構成において、前記外周面と前記第２のテーパ面部とを合わせた領域を外周面領域としたときに、該外周面領域を軸方向に挟むように設けられた、前記テーパ面副部の領域及び前記外周面と前記第１の軸方向側面との間に設けられる曲面形状の外周下端面の領域とが、前記第１の軸方向側面と前記第２の軸方向側面との軸方向中間位置を通る仮想面を基準として互いに非対称形状であるのが好ましい。

【0018】

本発明は、上記構成において、前記第１のテーパ面部が曲面状に形成されているのが好ましい。

【0019】

本発明は、上記構成において、前記外周面及び前記面取り部の表面に硬質皮膜が設けられているのが好ましい。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、外周面と第２の軸方向側面との間に視認性のある面取り部が設けられるので、サイドレールが上下（表裏）の方向性を有していても、その製造時やピストンのリング溝への組み付け作業時等において面取り部を目視することで、サイドレールの上下を容易に判別することができる。

【0021】

このように、本発明によれば、上下の方向性の判別が容易なサイドレールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施の形態であるサイドレールを備えた組合せオイルリングの平面図である。

【図2】図１に示す組合せオイルリングの使用状態を示す縦断面図である。

【図3】図１に示すサイドレールの平面図である。

【図4】図３におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図5】図４に示すサイドレールの変形例であって、第１のテーパ面部と第２のテーパ面部との間にテーパ面副部を設けた場合の断面図である。

【図6】図４に示すサイドレールの変形例であって、第１のテーパ面部を曲面状に形成した場合の断面図である。

【図7】実施例３における、第２のテーパ面部の軸方向に対する角度と、オイル消費量比との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照して、本発明をより具体的に例示説明する。

【0024】

図１に示すように、本発明の一実施の形態であるサイドレール１は、スペーサエキスパンダー２とともに組合せオイルリング（オイルコントロールリング）３を構成する。図示する場合では、組合せオイルリング３は、スペーサエキスパンダー２の軸方向の両側に一対のサイドレール１を組み合わせた３ピースタイプとなっており、図２に示すように、ガソリンエンジンなどの往復動内燃機関のピストン４の外周面に形成されたリング溝４ａに装着して使用される。

【0025】

組合せオイルリング３は、スペーサエキスパンダー２に１つのサイドレール１のみを組み合わせた２ピースタイプとすることもできる。

【0026】

スペーサエキスパンダー２は鋼材により径方向内外方向に向けて弾性変形自在な円環状に形成されており、縮径方向に弾性変形した状態でピストン４のリング溝４ａに装着されてサイドレール１を径方向外側および軸方向外側に向けて拡径させるように付勢する。

【0027】

発明の一実施の形態である一対のサイドレール１は互いに同一の構成を有するものであり、図３に示すように、長尺で平板状の鋼材（スチール材）を曲げることにより、合口１０を備えた割リング形状に形成されている。つまり、サイドレール１は、その周方向の一部分が切断されて当該切断部分が合口１０となったＣ字形状に形成されている。サイドレール１は、合口１０の間隔を周方向に拡大させるように弾性変形して、径方向外側に向けて拡径することができる。

【0028】

図４に示すように、このサイドレール１は、軸方向の一方側（図中下側）を向く第１の軸方向側面１１、軸方向の他方側（図中上側）を向く第２の軸方向側面１２、径方向内側を向く内周面１３および径方向外側を向く外周面１４を備えており、その周方向に垂直な断面形状は全周に亘って略一様となっている。なお、「軸方向」とは、割リング形状のサイドレール１の軸心に沿う方向である。

【0029】

第１の軸方向側面１１は軸方向に垂直な平坦面に形成されている。図２に示すように、第１の軸方向側面１１は、このサイドレール１を用いた組合せオイルリング３がピストン４に装着された状態においてエンジンのクランク室側に向けられる。

【0030】

図４に示すように、第２の軸方向側面１２は軸方向に垂直つまり第１の軸方向側面１１に平行な平坦面に形成されている。図２に示すように、第２の軸方向側面１２は、このサイドレール１を用いた組合せオイルリング３がピストン４に装着された状態においてエンジンの燃焼室側に向けられる。

【0031】

なお、図示する場合では、サイドレール１の一対の軸方向側面１１、１２の軸方向間隔つまりサイドレール１の軸方向厚み（レール幅）Ｗは０．３５ｍｍ、内周面１３と外周面１４との間隔つまり径方向長さＬは１．５２ｍｍとなっている。

【0032】

図４に示すように、サイドレール１の内周面１３は軸方向中心位置に頂点を有する湾曲面形状（バレルフェース）に形成されている。図２に示すように、サイドレール１の内周面１３は、サイドレール１を用いた組合せオイルリング３がピストン４に装着された状態においてスペーサエキスパンダー２の座面２ａに当接する。

【0033】

なお、内周面１３は、上記形状に限らず、例えば軸方向に平行な円筒面形状など種々の形状を採用することができる。

【0034】

図４に示すように、サイドレール１の外周面１４は軸方向に平行な円筒面形状に形成されている。図２に示すように、サイドレール１は、この外周面１４においてシリンダ内面２０に接する。

【0035】

このサイドレール１では、外周面１４の軸方向の両端部のうち一方側の端部に面取り部３０が設けられている。つまり、外周面１４と第２の軸方向側面１２との間に面取り部３０が設けられている。なお、外周面１４と第１の軸方向側面１１との間は面取り部が設けられない形状に形成されてもよいが、丸みを帯びたＲ形状に形成されてもよく、この場合、Ｒ形状は面取り部３０よりも径方向幅および軸方向幅が小さく形成される。

【0036】

面取り部３０は、第１の軸方向側面１１から第２の軸方向側面１２に向けた第１の軸方向距離Ｂが０．０５ｍｍ以上となる外周面１４上の位置、つまり第１の軸方向側面１１から第２の軸方向側面１２に向けて軸方向に０．０５ｍｍ以上離れた外周面１４上の位置を起点とし、該起点から第２の軸方向側面１２の側に向けて徐々に縮径しながら第２の軸方向側面１２にまで延びるテーパ面３０ａにより形成されている。

【0037】

なお、面取り部３０の起点となる第１の軸方向距離Ｂは、より好ましくは０．１０ｍｍ以上に設定される。

【0038】

図４に示すように、面取り部３０を構成するテーパ面３０ａは、軸方向に対して角度θ１で傾斜する第１のテーパ面部３０ａ１と、第１のテーパ面部３０ａ１と外周面１４との間に設けられて第１のテーパ面部３０ａ１よりも小さい角度θ２で軸方向に対して傾斜する第２のテーパ面部３０ａ２とを有して構成されている。なお、第１のテーパ面部３０ａ１は、第２の軸方向側面１２が位置する側の端部において、第２の軸方向側面１２と連続している。また、第２のテーパ面部３０ａ２は、第１の軸方向側面１１が位置する側の端部において、外周面１４と連続している。

【0039】

第１のテーパ面部３０ａ１が軸方向に対してなす角度θ１は、１０°以上である。角度θ１を１０°以上とすることで、面取り部３０を面取り部３０以外の箇所から識別しやすくなり、面取り部３０の視認性を確保することができる。視認性確保の観点から、角度θ１を３０°以上とすることが好ましい。また、第１のテーパ面部３０ａ１が軸方向に対してなす角度θ１と、第２のテーパ面部３０ａ２が軸方向に対してなす角度θ２と、の差は、２°以上であることが好ましい。角度θ１と角度θ２との差を２°以上とすることで、第１のテーパ面部３０ａ１により反射される光の反射角度と、第２のテーパ面部３０ａ２により反射される光の反射角度との差異が大きくなり、面取り部３０の視認性をより高めることができる。

【0040】

ところで、サイドレール１は、図２に示したピストン４のリング溝４ａに装着された状態では、ピストン４の上下運動中に傾動することで、面取り部３０がシリンダ内面２０に衝突することがある。この衝突を緩和する観点からも、第２のテーパ面部３０ａ２が軸方向に対してなす角度θ２を、第１のテーパ面部３０ａ１が軸方向に対してなす角度θ１よりも２°以上小さいことが好ましい。衝突を緩和する観点から、第２のテーパ面部３０ａ２が軸方向に対してなす角度θ２は、２°以上１０°以下とすることが好ましい。また、第１のテーパ面部３０ａ１がシリンダ内面２０に衝突することを防ぐためには、第２のテーパ面部３０ａ２の軸方向距離が０．１０ｍｍ以上であることが好ましく、０．１５ｍｍ以上であることがより好ましい。

【0041】

なお、図示する場合では、第１のテーパ面部３０ａ１及び第２のテーパ面部３０ａ２は、何れも、直線的に縮径する形状（円錐面形状）つまり線形テーパ面に形成されている。

【0042】

また、面取り部３０つまりテーパ面３０ａの径方向長さＴは０．０５ｍｍ以上とするのが好ましい。

【0043】

このように、本発明のサイドレール１では、外周面１４の軸方向の両端部のうち一方側の端部に視認性のある面取り部３０を設けるようにしたので、面取り部３０を設けることによりサイドレールが上下（表裏）の方向性を有することになっても、このサイドレール１の製造時やピストンのリング溝への組み付け作業時等において、作業者による面取り部３０の目視や、例えば光学式の非接触判別装置等によって、サイドレール１の上下を容易に判別することができる。したがって、当該作業時においてサイドレール１が誤った姿勢に誤組みされることを防止することができる。

【0044】

また、面取り部３０を構成するテーパ面３０ａを、第１のテーパ面部３０ａ１と、第１のテーパ面部３０ａ１よりも小さい角度θ２で軸方向に対して傾斜する第２のテーパ面部３０ａ２とを有する構成とすることにより、面取り部３０の径方向長さＴを確保してその視認性を高めつつ、第２のテーパ面部３０ａ２により外周面１４に対する入射角度を低減させることができる。これにより、面取り部３０にシリンダ内面２０に対する外周面１４のエッジによるオイル掻き上げを防止させてオイル消費を低減させることができる。なお、オイル消費を低減させる観点から、第２のテーパ面部３０ａ２が軸方向に対してなす角度θ２は、２°以上１２°以下であることが好ましく、４°以上８°以下であることがより好ましい。

【0045】

ところで、図４に示すように、第１のテーパ面部３０ａ１の第１の軸方向側面１１が位置する側の端部３１と、第２のテーパ面部３０ａ２の第２の軸方向側面１２が位置する側の端部３２と、の軸方向中心位置３３から、第１の軸方向側面１１までの軸方向に沿う第２の軸方向距離Ｃが、サイドレール１の軸方向厚みＷに対して６０％以上８０％以下の大きさであることが好ましい。第２の軸方向距離Ｃを、サイドレール１の軸方向厚みＷに対して８０％以下とすることで、面取り部３０の径方向長さＴを一定以上に確保できるため、面取り部３０の視認性を高めることができる。また、第２の軸方向距離Ｃを、サイドレール１の軸方向厚みＷに対して６０％以上とすることで、第２のテーパ面部３０ａ２の領域を一定以上に確保できるため、オイル消費を低減させることができる。なお、図４に示す例では、第１のテーパ面部３０ａ１と第２のテーパ面部３０ａ２とが連続しているため、軸方向中心位置３３は、端部３１及び端部３２と同じ位置である。

【0046】

図５に示すように、面取り部３０を構成するテーパ面３０ａは、第１のテーパ面部３０ａ１と第２のテーパ面部３０ａ２との間に曲面状のテーパ面副部３０ａ３を設け、このテーパ面副部３０ａ３によって第１のテーパ面部３０ａ１と第２のテーパ面部３０ａ２とを滑らかに繋げた構成とすることもできる。この場合、テーパ面副部３０ａ３は、一定の曲率半径を有する曲面状とするのが好ましいが、曲率半径が徐々に変化する曲面状とすることもできる。なお、図５に示す例では、図４に示した例と同様に、第１のテーパ面部３０ａ１及び第２のテーパ面部３０ａ２が、何れも、直線的に縮径する形状（円錐面形状）つまり線形テーパ面に形成されている。

【0047】

このように、面取り部３０を構成するテーパ面３０ａを、第１のテーパ面部３０ａ１と第２のテーパ面部３０ａ２との間に曲面状のテーパ面副部３０ａ３を設けた構成とすることにより、外周面１４のエッジによるオイル掻き上げをさらに効果的に防止させてオイル消費をさらに低減させることができる。

【0048】

なお、図５に示す例においても、図４に示した例と同様に、第１のテーパ面部３０ａ１が軸方向に対してなす角度θ１は、１０°以上であり、３０°以上であることが好ましい。また、第１のテーパ面部３０ａ１が軸方向に対してなす角度θ１と、第２のテーパ面部３０ａ２が軸方向に対してなす角度θ２と、の差は、２°以上であることが好ましい。また、第２のテーパ面部３０ａ２が軸方向に対してなす角度θ２は、２°以上１２°以下であることが好ましい。更に、第１のテーパ面部３０ａ１の第１の軸方向側面１１が位置する側の端部３１と、第２のテーパ面部３０ａ２の第２の軸方向側面１２が位置する側の端部３２と、の軸方向中心位置３３から、第１の軸方向側面１１までの軸方向に沿う第２の軸方向距離Ｃが、サイドレール１の軸方向厚みＷに対して６０％以上８０％以下の大きさであることが好ましい。なお、図５に示す例では、軸方向中心位置３３は、テーパ面副部３０ａ３の軸方向中心に位置する。

【0049】

また、図６に示すように、面取り部３０の第１のテーパ面部３０ａ１は曲面状に形成することもできる。この場合においても、第１のテーパ面部３０ａ１は一定の曲率半径を有する曲面状とするのが好ましいが、曲率半径が徐々に変化する曲面状とすることもできる。なお、図６に示す例において、第２のテーパ面部３０ａ２は、直線的に縮径する形状（円錐面形状）つまり線形テーパ面に形成されている。

【0050】

このように、面取り部３０を曲面状の第１のテーパ面部３０ａ１を有する構成とすることにより、面取り部３０をより視認し易くして、このサイドレール１の上下判別をさらに容易にすることができる。

【0051】

なお、図６に示す例においても、図４及び図５に示した例と同様に、第１のテーパ面部３０ａ１が軸方向に対してなす角度θ１は、１０°以上であり、３０°以上であることが好ましい。また、第１のテーパ面部３０ａ１が軸方向に対してなす角度θ１と、第２のテーパ面部３０ａ２が軸方向に対してなす角度θ２と、の差は、２°以上であることが好ましい。また、第２のテーパ面部３０ａ２が軸方向に対してなす角度θ２は、２°以上１２°以下であることが好ましい。更に、第１のテーパ面部３０ａ１の第１の軸方向側面１１が位置する側の端部３１と、第２のテーパ面部３０ａ２の第２の軸方向側面１２が位置する側の端部３２と、の軸方向中心位置３３から、第１の軸方向側面１１までの軸方向に沿う第２の軸方向距離Ｃが、サイドレール１の軸方向厚みＷに対して６０％以上８０％以下の大きさであることが好ましい。

【0052】

ここで、図６に示すように、曲面状の第１のテーパ面部３０ａ１が軸方向に対してなす角度θ１は、第１のテーパ面部３０ａ１の第１の軸方向側面１１が位置する側の端部３１における第１のテーパ面部３０ａ１の接線が、軸方向に対してなす角度であるとする。

【0053】

なお、図６に示す場合では、第１のテーパ面部３０ａ１と第２のテーパ面部３０ａ２との間にテーパ面副部３０ａ３は設けられていないが、第１のテーパ面部３０ａ１と第２のテーパ面部３０ａ２との間にテーパ面副部３０ａ３を設けた構成とすることもできる。

【0054】

図５に示すように、面取り部３０のうち径方向外側を向く第２のテーパ面部３０ａ２と外周面１４とを合わせた領域を外周面領域Ａ１とすると、サイドレール１の上下判別を容易にするためには、この外周面領域Ａ１を軸方向に挟む２つの領域、すなわちテーパ面副部３０ａ３の領域Ａ２と、外周面１４と第１の軸方向側面１１との間に設けられる曲面形状の外周下端面１５の領域Ａ３とが、第１の軸方向側面１１と第２の軸方向側面１２との軸方向中間位置を通る仮想面Ｓを基準として互いに非対称形状であるのが好ましい。

【0055】

この場合、サイドレール１の外周面領域Ａ１は、軸方向について非対称形状に形成するのが好ましい。詳細は図示しないが、この非対称形状としては、以下のような形状とすることができる。すなわち、その軸方向の中心を通って軸方向に直交する線を第１中間線とし、縦断面における外周面の輪郭曲線がトレースされた外周先端部において、外周頂点から径方向の内周側に向かい距離３μｍの位置における輪郭曲線上の２つの位置のうちエンジンの燃焼室側の位置を位置ａ１、エンジンの燃焼室から離れる側の位置を位置ｂ１とし、それら位置ａ１と位置ｂ１との間の線分の長さをＬ１とし、その長さＬ１の線分の中間線を第２中間線としたとき、第２中間線は、第１中間線よりもエンジンの燃焼室から離れる側に位置する。また、サイドレール１の外周頂点は、第２中間線上か、または第２中間線よりもエンジンの燃焼室から離れる側に位置する。また、縦断面における外周面の輪郭曲線は、径方向の内周側位置に軸方向両端側を一対とする対称形状が存在するよう、サイドレール１の外周頂点から径方向の内周側に向かって少なくとも０．０２５ｍｍまでトレースされている。サイドレール１の外周先端部における非対称形状の輪郭曲線を、径方向の内周側に向かい外周頂点と外周頂点から距離１．５μｍで挟まれる曲線部分と径方向の内周側に向かい外周頂点から距離１．５μｍと距離３.０μｍで挟まれる輪郭部分に区分し、シリンダのエンジンの燃焼室側から第１輪郭区分、第２輪郭区分、および第３輪郭区分としたとき、第１輪郭区分は第２輪郭区分のエンジンの燃焼室側の第１端部を始点として直線形状または２次曲線形状の一部に設けられる。また、第２輪郭区分は、その中途に外周頂点が存在し、弧状に設けられる。また、第３輪郭区分は、第２輪郭区分のエンジンの燃焼室から離れる側の第２端部を始点とし２次曲線形状の一部となるように設けられる。また、サイドレール１の外周面のうち非対称部分の表面粗さは０．６μｍＲｐ以下である。輪郭曲線における外周先端部のうち、位置ａ１と位置ｂ１との間の線分に直交する径方向の線であって外周頂点を通る線で分割された線分Ｌ１の位置ａ１側の長さをＬ２、位置ｂ１側の長さをＬ３とし、さらに径方向の内周側に向かい距離１．５μｍにおける輪郭曲線上の２つの位置においてエンジンの燃焼室側の位置を位置ａ２、エンジンの燃焼室から離れる側の位置を位置ｂ２とし、位置ａ２と位置ｂ２との間の線分の長さをＬ４としたとき、０．０５ｍｍ≦Ｌ１≦０．１５ｍｍ、Ｌ２／Ｌ１≧０．５、Ｌ３／Ｌ１≦０．７４の条件を満たす。位置ａ１と位置ａ２を通る第１直線とシリンダの軸方向とがなす角度を角度θ３としたとき、２度≦θ３≦７度の条件を満たす。位置ｂ１と前記位置ｂ２を通る第２直線とシリンダの軸方向とがなす角度を角度θ４としたとき、９度≦θ４の条件を満たす。

【0056】

または、サイドレール１の外周面領域Ａ１の非対称形状としては、以下のような形状とすることもできる。すなわち、そのセグメント幅の中心を通る線を第１中間線とし、縦断面における外周面の輪郭曲線がトレースされた外周先端部において、外周頂点から径方向の内周側に向かい距離３μｍの位置における輪郭曲線上の２つの位置のうちエンジンの燃焼室側の位置を位置ａ１、エンジンの燃焼室から離れる側の位置を位置ｂ１とし、それら位置ａ１と位置ｂ１との間の線分の長さをＬ１とし、その長さＬ１の線分の中間線を第２中間線としたとき、第２中間線は、第１中間線よりもエンジンの燃焼室から離れる側に位置する。また、サイドレール１の外周頂点は、第２中間線上か、または第２中間線よりもエンジンの燃焼室から離れる側に位置する。また、縦断面における外周面の輪郭曲線は、径方向の内周側位置に軸方向両端側を一対とする対称形状が存在するよう、サイドレール１の外周頂点から径方向の内周側に向かって少なくとも０．０２５ｍｍまでトレースされている。サイドレール１の外周先端部における非対称形状の輪郭曲線を、径方向の内周側に向かい外周頂点と外周頂点から距離１．５μｍで挟まれる曲線部分とセグメント径方向の内周側に向かい外周頂点から距離１．５μｍと距離３.０μｍで挟まれる輪郭部分に区分し、シリンダのエンジンの燃焼室側から第１輪郭区分、第２輪郭区分、および第３輪郭区分としたとき、第１輪郭区分は第２輪郭区分のエンジンの燃焼室側の第１端部を始点として直線形状または２次曲線形状の一部に設けられる。また、第２輪郭区分はその中途に平坦部を有し、平坦部の軸方向のエンジンの燃焼室側の端部から直線形状または２次曲線形状の一部からなり第１輪郭区分に連続した形状であり、平坦部の軸方向のエンジンの燃焼室から離れる側の端部から２次曲線形状の一部からなり第３輪郭区分に連続した形状で設けられる。また、第３輪郭区分は、第２端部に連続する２次曲線形状の一部となるように設けられる。サイドレール１の外周面のうち非対称部分の表面粗さは０．６μｍＲｐ以下である。サイドレール１の外周面の輪郭曲線における外周先端部のうち、位置ａ１と位置ｂ１との間の線分に直交する径方向の線であって外周頂点を通る線で分割された線分Ｌ１の位置ａ１側の長さをＬ２、位置ｂ１側の長さをＬ３とし、さらに径方向の内周側に向かい距離１．５μｍにおける輪郭曲線上の２つの位置においてエンジンの燃焼室側の位置を位置ａ２、エンジンの燃焼室から離れる側の位置を位置ｂ２とし、位置ａ２と位置ｂ２との間の線分の長さをＬ４としたときおよび第２輪郭区分の平坦部の軸方向長さをＬ５としたとき、０．０５ｍｍ≦Ｌ１≦０．１５ｍｍ、Ｌ２／Ｌ１≧０．５、Ｌ４／Ｌ１≦０．７６、０＜Ｌ５≦０．０５ｍｍの条件を満たす。位置ａ１と位置ａ２を通る第１直線とシリンダの軸方向とがなす角度を角度θ３としたとき、３度≦θ３≦６度の条件を満たす。位置ｂ１と位置ｂ２を通る第２直線とシリンダの軸方向とがなす角度を角度θ４としたとき、９度≦θ４の条件を満たす。

【0057】

外周面領域Ａ１をこのような形状としつつテーパ面副部３０ａ３の領域Ａ２と外周下端面１５の領域Ａ３とを第１の軸方向側面１１と第２の軸方向側面１２との軸方向中間位置を通る仮想面Ｓを基準として互いに非対称形状とすることにより、オイル消費量を低減しつつサイドレール１の上下判別をさらに容易にすることができる。

【0058】

詳細は図示しないが、少なくとも外周面１４と面取り部３０つまりテーパ面３０ａの表面に硬質皮膜（硬質層）を設けた構成とすることもできる。硬質皮膜としては、例えば窒化処理層、ＰＶＤ処理層、硬質クロムめっき処理層およびＤＬＣ層のうちの少なくとも何れか１種の層を備えた構成を採用することができる。

【0059】

なお、「ＰＶＤ処理層」とは「物理気相成長（Physical Vapor Deposition）により形成された層」を意味し、「ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）層」とは主として炭化水素や炭素の同素体から成る非晶質の硬質炭素膜を意味する。

【0060】

このような硬質皮膜を設けることにより、外周面１４の摩耗による形状変化がなく、外周面形状が維持され、面圧減少も少なく、オイルコントロール機能が持続され、長期間に亘ってオイル消費量を低減しつつエンジンの燃費を低減する効果を得ることができるとともに、目視により視認される面取り部３０の色相を、第２の軸方向側面１２や外周面１４に対してより鮮明に変えることができる。特に、外周面１４にラッピング加工を施した場合には、その色相の差はより大きくなる。したがって、当該硬質皮膜を設けることにより、この面取り部３０をより視認し易くして、このサイドレール１の上下判別をさらに容易にすることができる。

【実施例】

【0061】

（実施例１）
図４に示す形状を有するとともに、軸方向厚み（Ｗ）が０．３５ｍｍ、面取り部の面取り位置を示す第１の軸方向距離（Ｂ）が０．１５ｍｍ、面取り部の第１のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ１）が３０°、第２のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ２）が６°とされた１００本のサイドレールを用意し、作業者１０名によりこれらのサイドレールの目視での上下の方向判別を実施した。その結果、全てのサイドレールについて作業者は、その上下の方向性を正しく判別することができた。

【0062】

（実施例２）
図４に示す形状を有するとともに、軸方向厚み（Ｗ）が０．３５ｍｍ、径方向長さ（Ｌ）が１．６２ｍｍ、面取り部の面取り位置を示す第１の軸方向距離（Ｂ）が０．１５ｍｍ、第２の軸方向距離（Ｃ）が軸方向厚み（Ｗ）の６７％、すなわち０．２３ｍｍ、面取り部の第１のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ１）が１５°とされた複数のサイドレールを用意した。これら複数のサイドレールの第２のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ２）は、それぞれ異なる角度とした。

【0063】

作業者１０名により、これら複数のサイドレールの目視での上下の方向判別を実施した。その結果、作業者は、第１のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ１）と第２のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ２）との差が、２°以上のときは１００本中１００本全てのサイドレールについて正しく判別でき、２°未満のときは１００本中３本のサイドレールについて誤って判別した。すなわち、作業者は、サイドレールの第２のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ２）が、第１のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ１）よりも２°以上小さくなると、サイドレールの上下の方向性をより正しく判別することができた。

【0064】

（実施例３）
実施例２で用いた複数のサイドレールによりそれぞれ構成した複数の組合せオイルリングを作製した。作製した複数の組合せオイルリングをそれぞれのリング溝に装着した複数のピストンを用意し、シリンダ内で所定回数往復運動させたときの、オイル消費量を計測した。具体的には、水冷４サイクルの過給器付ガソリンエンジン（排気量２．０Ｌ、４気筒）を用いて、６０００ｒｐｍ、全負荷（ＷＯＴ：Wide Open Throttle）条件にて所定時間運転したときのオイル消費量を計測した。なお、各計測において、後述する対比例と共通のトップリング及びセカンドリングを用いた。図７は、本実施例における、第２のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ２）と、オイル消費量比との関係を示すグラフである。ここで、オイル消費量比は、対比例として、外周面を軸方向中心位置に頂点を有する湾曲面形状（バレルフェース）に形成したサイドレールを用いた場合のオイル消費量を１００としたときの、計測されたオイル消費量である。図７に示すように、第２のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ２）は、２°以上１２°以下であればオイル消費量を低減でき、４°以上８°以下であれば、オイル消費量をより低減できることが分かった。また、第２のテーパ面部の軸方向に対する角度（θ２）が２°以上１２°以下の場合、シリンダ内面に傷がついたことは確認されなかったため、面取り部のシリンダ内面への衝突が緩和されたと考えられる。

【0065】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【0066】

例えば、前記実施の形態では、外周面１４を軸方向に平行な円筒面形状としているが、外周面１４を微小な形状変化を有する上下（表裏）非対称形状などの他の形状に形成することもできる。

【符号の説明】

【0067】

１ サイドレール
２ スペーサエキスパンダー
２ａ 座面
３ 組合せオイルリング
４ ピストン
４ａ リング溝
１０ 合口
１１ 第１の軸方向側面
１２ 第２の軸方向側面
１３ 内周面
１４ 外周面
１５ 外周下端面
２０ シリンダ内面
３０ 面取り部
３０ａ テーパ面
３０ａ１ 第１のテーパ面部
３０ａ２ 第２のテーパ面部
３０ａ３ テーパ面副部
３１ 第１のテーパ面部の第１の軸方向側面が位置する側の端部
３２ 第２のテーパ面部の第２の軸方向側面が位置する側の端部
３３ 軸方向中心位置
Ｗ 軸方向厚み
Ｌ 径方向長さ
Ｂ 第１の軸方向距離
Ｃ 第２の軸方向距離
θ 角度
Ｔ 径方向長さ
θ１ 角度
θ２ 角度
Ａ１ 外周面領域
Ａ２ テーパ面副部の領域
Ａ３ 外周下端面の領域
Ｓ 仮想面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】