JP2001221100A - 内燃機関のピストンシール構造 - Google Patents
内燃機関のピストンシール構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピストンとシリンダとの密閉性を低下させる
ことなく、ピストンリングとシリンダボアとの摩擦損失
を低減できる内燃機関のピストンシール構造を提供す
る。 【解決手段】 ピストンリング３０の外周上端部には段
形状のシール面３６が形成されている。ピストン２のラ
ンド部２０には段形状の装着面２１が形成されている。
シールプレート４０は、弾性材料を使用した略筒状の部
品であって、シール面３６と装着面２１とに掛かるよう
に設置され、ピストンリングのシリンダボア摺動面３４
からピストンリング背面３３への燃焼ガスの漏れ経路を
塞いでいる。
ことなく、ピストンリングとシリンダボアとの摩擦損失
を低減できる内燃機関のピストンシール構造を提供す
る。 【解決手段】 ピストンリング３０の外周上端部には段
形状のシール面３６が形成されている。ピストン２のラ
ンド部２０には段形状の装着面２１が形成されている。
シールプレート４０は、弾性材料を使用した略筒状の部
品であって、シール面３６と装着面２１とに掛かるよう
に設置され、ピストンリングのシリンダボア摺動面３４
からピストンリング背面３３への燃焼ガスの漏れ経路を
塞いでいる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のピスト
ンシール構造に係り、特にピストンリングのシール性能
向上に関する。
ンシール構造に係り、特にピストンリングのシール性能
向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常内燃機関のピストンは、作動中の熱
膨張を考慮してシリンダ壁面との隙間を持っている。こ
の隙間を塞いで混合気や燃焼ガスが燃焼室からクランク
ケースへ漏れるのを防ぎ、またシリンダ壁面の潤滑油膜
を調節するために、２または３本のピストンリングが設
けられている。またピストンリングは、ピストンが受け
た熱をシリンダ壁に伝える放熱作用を行っている。
膨張を考慮してシリンダ壁面との隙間を持っている。こ
の隙間を塞いで混合気や燃焼ガスが燃焼室からクランク
ケースへ漏れるのを防ぎ、またシリンダ壁面の潤滑油膜
を調節するために、２または３本のピストンリングが設
けられている。またピストンリングは、ピストンが受け
た熱をシリンダ壁に伝える放熱作用を行っている。
【０００３】ピストンリングによるピストンシール性が
低いと、ブローバイ・ガスが増加し、出力トルクが低下
したり、燃料による潤滑油希釈が起こることがある。こ
のため、従来より内燃機関のピストンシール性を向上さ
せる技術が開発されており、例えば図１０に示す実開昭
５４−８２８０６号公報記載の技術が知られている。
低いと、ブローバイ・ガスが増加し、出力トルクが低下
したり、燃料による潤滑油希釈が起こることがある。こ
のため、従来より内燃機関のピストンシール性を向上さ
せる技術が開発されており、例えば図１０に示す実開昭
５４−８２８０６号公報記載の技術が知られている。
【０００４】この従来技術によれば、ピストン２に形成
されたピストンリング溝１０に、ピストンリング３０が
収納されるとともに、ピストンリング背面３３とピスト
ンリング溝底面１３との間に、弾性体３が設置される。
弾性体３により、ピストンリング背面での漏れ通路は無
くなり、ピストンリングとしてのシール性能は向上す
る。
されたピストンリング溝１０に、ピストンリング３０が
収納されるとともに、ピストンリング背面３３とピスト
ンリング溝底面１３との間に、弾性体３が設置される。
弾性体３により、ピストンリング背面での漏れ通路は無
くなり、ピストンリングとしてのシール性能は向上す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の内燃機関のピストンにあっては、以下の問題点があ
った。即ち、図１０において、エンジン運転中に発生し
た燃焼圧力Ｐ１は、ピストンリング溝上面１１とピスト
ンリング上面３１との間のピストンリング上面サイドク
リアランスを通じて若干減圧しながら、ピストンリング
背面３３に圧力Ｐ２として作用する。この圧力に面積を
乗じた荷重ＦＰ２が、ピストンリングがシリンダ１に押
し付けられる張力荷重ＦＴに加わり、結果として図１１
に示すように、圧縮行程から膨張行程にかけてピストン
リングとシリンダボアとの摩擦損失が増大する。
来の内燃機関のピストンにあっては、以下の問題点があ
った。即ち、図１０において、エンジン運転中に発生し
た燃焼圧力Ｐ１は、ピストンリング溝上面１１とピスト
ンリング上面３１との間のピストンリング上面サイドク
リアランスを通じて若干減圧しながら、ピストンリング
背面３３に圧力Ｐ２として作用する。この圧力に面積を
乗じた荷重ＦＰ２が、ピストンリングがシリンダ１に押
し付けられる張力荷重ＦＴに加わり、結果として図１１
に示すように、圧縮行程から膨張行程にかけてピストン
リングとシリンダボアとの摩擦損失が増大する。
【０００６】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的は、ピストンとシリンダとの密閉性
を低下させることなく、ピストンリングとシリンダボア
との摩擦損失を低減させることができる内燃機関のピス
トンシール構造を提供することである。
たもので、その目的は、ピストンとシリンダとの密閉性
を低下させることなく、ピストンリングとシリンダボア
との摩擦損失を低減させることができる内燃機関のピス
トンシール構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明は、ピストンのピストンリング溝に
ピストンリングを収納してシリンダボア壁面とピストン
との間のシールを行なう内燃機関のピストンシール構造
において、前記ピストンリングのシリンダボア摺動面の
上端部に切り欠き部を設け、前記ピストンリングの切り
欠き部と前記ピストンのピストンランド部とに亘る略円
筒形状のシールプレートを配設したことを要旨とする。
請求項１記載の発明は、ピストンのピストンリング溝に
ピストンリングを収納してシリンダボア壁面とピストン
との間のシールを行なう内燃機関のピストンシール構造
において、前記ピストンリングのシリンダボア摺動面の
上端部に切り欠き部を設け、前記ピストンリングの切り
欠き部と前記ピストンのピストンランド部とに亘る略円
筒形状のシールプレートを配設したことを要旨とする。
【０００８】上記目的を達成するため請求項２記載の発
明は、請求項１に記載の内燃機関のピストンシール構造
において、前記シールプレートに、前記ピストンリング
溝上面と前記ピストンリング上面との間に生じるクリア
ランスと連通する連通孔またはスリットを形成したこと
を要旨とする。
明は、請求項１に記載の内燃機関のピストンシール構造
において、前記シールプレートに、前記ピストンリング
溝上面と前記ピストンリング上面との間に生じるクリア
ランスと連通する連通孔またはスリットを形成したこと
を要旨とする。
【０００９】上記目的を達成するため請求項３記載の発
明は、請求項１または２に記載の内燃機関のピストンシ
ール構造において、前記ピストンリングがピストンの最
上部に配設されるトップリングであり、前記ピストンラ
ンド部がピストン最上部のトップランドであって、前記
シールプレートをピストンの上方から前記トップランド
部に圧入固定することを要旨とする。
明は、請求項１または２に記載の内燃機関のピストンシ
ール構造において、前記ピストンリングがピストンの最
上部に配設されるトップリングであり、前記ピストンラ
ンド部がピストン最上部のトップランドであって、前記
シールプレートをピストンの上方から前記トップランド
部に圧入固定することを要旨とする。
【００１０】上記目的を達成するため請求項４記載の発
明は、請求項３に記載の内燃機関のピストンシール構造
において、前記シールプレートの上端にフランジ部を形
成したことを要旨とする。
明は、請求項３に記載の内燃機関のピストンシール構造
において、前記シールプレートの上端にフランジ部を形
成したことを要旨とする。
【００１１】上記目的を達成するため請求項５記載の発
明は、請求項１または２に記載の内燃機関のピストンシ
ール構造において、前記ピストンリングに前記シールプ
レートを固定したことを要旨とする。
明は、請求項１または２に記載の内燃機関のピストンシ
ール構造において、前記ピストンリングに前記シールプ
レートを固定したことを要旨とする。
【００１２】
【発明の効果】請求項１に記載の本発明によれば、ピス
トンのピストンリング溝にピストンリングを収納してシ
リンダボア壁面とピストンとの間のシールを行なう内燃
機関のピストンシール構造において、前記ピストンリン
グのシリンダボア摺動面の上端部に切り欠き部を設け、
前記ピストンリングの切り欠き部と前記ピストンのピス
トンランド部とに亘る略円筒形状のシールプレートを配
設したので、燃焼室とピストンリング上側サイドクリア
ランスとの漏れ通路が塞がれ、ピストンリング背面に燃
焼圧力が作用しなくなり、膨張行程での摩擦損失を減少
できるという効果がある。
トンのピストンリング溝にピストンリングを収納してシ
リンダボア壁面とピストンとの間のシールを行なう内燃
機関のピストンシール構造において、前記ピストンリン
グのシリンダボア摺動面の上端部に切り欠き部を設け、
前記ピストンリングの切り欠き部と前記ピストンのピス
トンランド部とに亘る略円筒形状のシールプレートを配
設したので、燃焼室とピストンリング上側サイドクリア
ランスとの漏れ通路が塞がれ、ピストンリング背面に燃
焼圧力が作用しなくなり、膨張行程での摩擦損失を減少
できるという効果がある。
【００１３】請求項２に記載の本発明によれば、請求項
１に記載の発明の効果に加えて、前記シールプレート
に、前記ピストンリング溝上面と前記ピストンリング上
面との間に生じるクリアランスと連通する連通孔または
スリットを形成したことにより、燃焼圧力作用時のピス
トンリングによる摩擦損失の増加を抑制し、かつシリン
ダボア摺動面におけるシール性も不変とすることができ
るという効果がある。
１に記載の発明の効果に加えて、前記シールプレート
に、前記ピストンリング溝上面と前記ピストンリング上
面との間に生じるクリアランスと連通する連通孔または
スリットを形成したことにより、燃焼圧力作用時のピス
トンリングによる摩擦損失の増加を抑制し、かつシリン
ダボア摺動面におけるシール性も不変とすることができ
るという効果がある。
【００１４】請求項３に記載の本発明によれば、請求項
１または２に記載の発明の効果に加えて、前記ピストン
リングがピストンの最上部に配設されるトップリングで
あり、前記ピストンランド部がピストン最上部のトップ
ランドであって、前記シールプレートをピストンの上方
から前記トップランド部に圧入固定するようにしたの
で、シールプレートを全周切れ目のない一体形状にして
ピストン上方から圧入することができるなど、装着性に
優れ組立工数を削減することができるという効果があ
る。
１または２に記載の発明の効果に加えて、前記ピストン
リングがピストンの最上部に配設されるトップリングで
あり、前記ピストンランド部がピストン最上部のトップ
ランドであって、前記シールプレートをピストンの上方
から前記トップランド部に圧入固定するようにしたの
で、シールプレートを全周切れ目のない一体形状にして
ピストン上方から圧入することができるなど、装着性に
優れ組立工数を削減することができるという効果があ
る。
【００１５】請求項４に記載の本発明によれば、請求項
３に記載の発明の効果に加えて、前記シールプレートの
上端にフランジ部を形成したことにより、シールプレー
トのピストンへの装着時に上下方向の位置決めが容易に
なるという効果がある。
３に記載の発明の効果に加えて、前記シールプレートの
上端にフランジ部を形成したことにより、シールプレー
トのピストンへの装着時に上下方向の位置決めが容易に
なるという効果がある。
【００１６】請求項５に記載の本発明によれば、請求項
１または２に記載の発明の効果に加えて、前記ピストン
リングに前記シールプレートを固定したことにより、ピ
ストンにピストンリングを組み付ける際に、同時にシー
ルプレートを組み付けることになり、装着性に優れ組立
工数を削減することができるという効果がある。
１または２に記載の発明の効果に加えて、前記ピストン
リングに前記シールプレートを固定したことにより、ピ
ストンにピストンリングを組み付ける際に、同時にシー
ルプレートを組み付けることになり、装着性に優れ組立
工数を削減することができるという効果がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る内
燃機関のピストンシール構造の第１実施形態を示す要部
縦断面図及び要部斜視図である。
実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る内
燃機関のピストンシール構造の第１実施形態を示す要部
縦断面図及び要部斜視図である。
【００１８】シリンダ１に挿通されたピストン２には、
その外周部に環状にピストンリング溝１０が形成されて
いる。ピストンリング溝１０には、ピストンリング３０
が収納されている。ピストンリング３０は、シリンダ１
に組み込まれたとき、外側に突っ張る張力荷重ＦＴを生
じるように単体ではシリンダボア径より大きい外径を有
している。ピストンリング３０の外周上端部には段形状
のシール面３６が形成されている。ピストン２のランド
部２０には段形状の装着面２１が形成されている。
その外周部に環状にピストンリング溝１０が形成されて
いる。ピストンリング溝１０には、ピストンリング３０
が収納されている。ピストンリング３０は、シリンダ１
に組み込まれたとき、外側に突っ張る張力荷重ＦＴを生
じるように単体ではシリンダボア径より大きい外径を有
している。ピストンリング３０の外周上端部には段形状
のシール面３６が形成されている。ピストン２のランド
部２０には段形状の装着面２１が形成されている。
【００１９】シールプレート４０は、例えばバネ鋼等の
弾性材料を使用した略円筒形状の部品であって、シール
面３６と装着面２１とに掛かるように設置されている。
シールプレート４０を凹段形状のシール面３６と装着面
２１に装着するためには、シールプレート４０には周方
向を一部切欠いた図示しない合口が設けられている。装
着面２１にシールプレート４０の装着面４１を固定する
には、所定の位置への装着後、例えばシールプレート４
０の合口部をスポット溶接する、シールプレート４０を
ピストン２とスポット溶接する、などの方法がある。
弾性材料を使用した略円筒形状の部品であって、シール
面３６と装着面２１とに掛かるように設置されている。
シールプレート４０を凹段形状のシール面３６と装着面
２１に装着するためには、シールプレート４０には周方
向を一部切欠いた図示しない合口が設けられている。装
着面２１にシールプレート４０の装着面４１を固定する
には、所定の位置への装着後、例えばシールプレート４
０の合口部をスポット溶接する、シールプレート４０を
ピストン２とスポット溶接する、などの方法がある。
【００２０】次に図２を参照して、本実施形態の作用を
説明する。図２（ａ）は、シールプレート４０を装着し
た状態である。エンジンを運転した場合には、ピストン
２とピストンリング３０の熱膨張の違いに加えて、ピス
トンリング３０が張力によってシリンダ１の内面に接し
ているのに対して、ピストンリング３０の厚さよりもピ
ストンリング溝１０の深さが大きく設定されているの
で、ピストン２の方がピストンリング３０よりもシリン
ダ１に対する横方向の移動運動が許容される。この点か
ら、図２（ｂ）に示すように装着面２１よりシール面３
６が外側にずれた状態や、図２（ｃ）に示すように装着
面２１よりシール面３６が内側にずれた状態も発生す
る。
説明する。図２（ａ）は、シールプレート４０を装着し
た状態である。エンジンを運転した場合には、ピストン
２とピストンリング３０の熱膨張の違いに加えて、ピス
トンリング３０が張力によってシリンダ１の内面に接し
ているのに対して、ピストンリング３０の厚さよりもピ
ストンリング溝１０の深さが大きく設定されているの
で、ピストン２の方がピストンリング３０よりもシリン
ダ１に対する横方向の移動運動が許容される。この点か
ら、図２（ｂ）に示すように装着面２１よりシール面３
６が外側にずれた状態や、図２（ｃ）に示すように装着
面２１よりシール面３６が内側にずれた状態も発生す
る。
【００２１】いずれの場合でも、シールプレート４０の
弾性によって、シールプレート４０のシール面４１とピ
ストンリング３０のシール面３６は、シールする接点を
変化させながらシール性を確保できる。これにより、燃
焼室とピストンリング上側サイドクリアランスの漏れ通
路を塞ぎ密閉性を向上させることが出来る。
弾性によって、シールプレート４０のシール面４１とピ
ストンリング３０のシール面３６は、シールする接点を
変化させながらシール性を確保できる。これにより、燃
焼室とピストンリング上側サイドクリアランスの漏れ通
路を塞ぎ密閉性を向上させることが出来る。
【００２２】また、ピストンリング背面３３に圧縮圧力
または燃焼圧力が作用しなくなるので、圧縮行程または
膨張行程でのピストンリングとシリンダボアとの摩擦損
失を減少させることができる。
または燃焼圧力が作用しなくなるので、圧縮行程または
膨張行程でのピストンリングとシリンダボアとの摩擦損
失を減少させることができる。
【００２３】但し、図３に示すように、燃焼圧力Ｐ１が
ピストンリング外周上端部の段形状部に作用するように
なり、この圧力に面積を乗じた荷重ＦＰ１が、ピストン
リング３０をピストン中心側に押し縮める作用となる。
このため、ピストンリングをシリンダボア壁面に押し付
ける合計荷重Ｗは、Ｗ＝ＦＴ−ＦＰ１となり、燃焼圧力
作用時にＷが小さくなり過ぎることがないよう注意する
必要がある。なお、荷重Ｗが過小であると、シリンダボ
ア摺動面３４におけるシール性が低下する。
ピストンリング外周上端部の段形状部に作用するように
なり、この圧力に面積を乗じた荷重ＦＰ１が、ピストン
リング３０をピストン中心側に押し縮める作用となる。
このため、ピストンリングをシリンダボア壁面に押し付
ける合計荷重Ｗは、Ｗ＝ＦＴ−ＦＰ１となり、燃焼圧力
作用時にＷが小さくなり過ぎることがないよう注意する
必要がある。なお、荷重Ｗが過小であると、シリンダボ
ア摺動面３４におけるシール性が低下する。
【００２４】〔第２実施形態〕図４は、第２実施形態を
示したものであり、上記第１実施形態の燃焼圧力による
ピストンリング荷重減少を改良するため、シールプレー
ト４０に変更を加えたものである。
示したものであり、上記第１実施形態の燃焼圧力による
ピストンリング荷重減少を改良するため、シールプレー
ト４０に変更を加えたものである。
【００２５】略円筒形状のシールプレート４０に設けら
れた略円形のブロー孔（連通孔）４３は、燃焼室とピス
トンリング上面サイドクリアランスを連通する位置、例
えば装着面４１とシール面４２の間に、シールプレート
４０の全周に亘って、例えば等間隔で複数個形成され
る。
れた略円形のブロー孔（連通孔）４３は、燃焼室とピス
トンリング上面サイドクリアランスを連通する位置、例
えば装着面４１とシール面４２の間に、シールプレート
４０の全周に亘って、例えば等間隔で複数個形成され
る。
【００２６】次に、図５を参照して本実施形態の作用を
説明する。エンジン運転中に発生した燃焼圧力Ｐ１は、
ブロー孔４３で減圧され、ピストンリング溝上面１１と
ピストンリング上面３１の間のピストンリング上面サイ
ドクリアランスを通じて、ピストンリング背面３３に圧
力Ｐ２として作用する。
説明する。エンジン運転中に発生した燃焼圧力Ｐ１は、
ブロー孔４３で減圧され、ピストンリング溝上面１１と
ピストンリング上面３１の間のピストンリング上面サイ
ドクリアランスを通じて、ピストンリング背面３３に圧
力Ｐ２として作用する。
【００２７】この圧力に面積を乗じた荷重ＦＰ２が、ピ
ストンリングがシリンダに押し付けられる張力荷重ＦＴ
に加わる。第１実施形態と同様にピストンリング外周上
端には荷重ＦＰ１がかかる。従ってピストンリングがシ
リンダに押し付ける合計荷重Ｗは、Ｗ＝ＦＴ−ＦＰ１＋
ＦＰ２となるので、ＦＰ１とＦＰ２がほぼ同等になるよ
うにブロー孔４３の大きさ、数などを最適化すれば、燃
焼圧力作用時の摩擦損失の増加を抑制し、かつシリンダ
ボア摺動面３４におけるシール性も不変とすることが可
能となる。
ストンリングがシリンダに押し付けられる張力荷重ＦＴ
に加わる。第１実施形態と同様にピストンリング外周上
端には荷重ＦＰ１がかかる。従ってピストンリングがシ
リンダに押し付ける合計荷重Ｗは、Ｗ＝ＦＴ−ＦＰ１＋
ＦＰ２となるので、ＦＰ１とＦＰ２がほぼ同等になるよ
うにブロー孔４３の大きさ、数などを最適化すれば、燃
焼圧力作用時の摩擦損失の増加を抑制し、かつシリンダ
ボア摺動面３４におけるシール性も不変とすることが可
能となる。
【００２８】〔第３実施形態〕図６は、第３実施形態を
示したものであり、第２実施形態のブロー孔に代えて切
り欠きをシールプレート４０に設けたものである。略円
筒形状のシールプレート４０に設けられたスリット状の
切欠き４４は、シールプレート下端から上方に向かって
シールプレート４０の中央部あたりまで切り込んで形成
され、且つシールプレート４０の全周に亘って例えば等
間隔に複数形成されている。この切り欠き４４により、
燃焼室とピストンリング上面サイドクリアランスとが連
通するようになる。
示したものであり、第２実施形態のブロー孔に代えて切
り欠きをシールプレート４０に設けたものである。略円
筒形状のシールプレート４０に設けられたスリット状の
切欠き４４は、シールプレート下端から上方に向かって
シールプレート４０の中央部あたりまで切り込んで形成
され、且つシールプレート４０の全周に亘って例えば等
間隔に複数形成されている。この切り欠き４４により、
燃焼室とピストンリング上面サイドクリアランスとが連
通するようになる。
【００２９】次に第３実施形態の作用を説明する。燃焼
室とピストンリング上面サイドクリアランスの連通によ
る摩擦損失低減の効果については、第２実施形態と同様
である。
室とピストンリング上面サイドクリアランスの連通によ
る摩擦損失低減の効果については、第２実施形態と同様
である。
【００３０】切欠き４４によりシールプレート４０の弾
性率が大きくなり、装着面２１とシール面３６の位置ず
れに対する追従性が向上する。これにより、第２実施形
態よりピストン２の横方向移動に対してより安定したシ
ール性向上が図れる。
性率が大きくなり、装着面２１とシール面３６の位置ず
れに対する追従性が向上する。これにより、第２実施形
態よりピストン２の横方向移動に対してより安定したシ
ール性向上が図れる。
【００３１】〔第４実施形態〕図７は、第４実施形態を
示したもので、第３実施形態を変更したものである。略
円筒形状のシールプレート４０の装着面４１は、ピスト
ン２のトップランド部２０全高に亘って掛かるように上
下方向（ピストン摺動方向）へ延長されるとともに、シ
ールプレート４０を全周切れ目の無い一体形状とする。
示したもので、第３実施形態を変更したものである。略
円筒形状のシールプレート４０の装着面４１は、ピスト
ン２のトップランド部２０全高に亘って掛かるように上
下方向（ピストン摺動方向）へ延長されるとともに、シ
ールプレート４０を全周切れ目の無い一体形状とする。
【００３２】次に第４実施形態の作用を説明する。ピス
トンのランド部全高をシールプレートの固定点にするこ
とで、シールプレートを全周切れ目の無い一体形状とす
ることができ、且つシールプレートをピストン上方から
圧入できるなど、装着性に優れる。
トンのランド部全高をシールプレートの固定点にするこ
とで、シールプレートを全周切れ目の無い一体形状とす
ることができ、且つシールプレートをピストン上方から
圧入できるなど、装着性に優れる。
【００３３】〔第５実施形態〕図８は、第５実施形態を
示したもので、第４実施形態を変更したものである。シ
ールプレート４０の上端部には、ピストン２のトップラ
ンド部２０の上端に掛かるように内側へフランジ部４５
が形成されている。
示したもので、第４実施形態を変更したものである。シ
ールプレート４０の上端部には、ピストン２のトップラ
ンド部２０の上端に掛かるように内側へフランジ部４５
が形成されている。
【００３４】次に第５実施形態の作用を説明する。シー
ルプレートのランド部上端をフランジ形状とすること
で、シールプレート４０の装着時、フランジ部４５がピ
ストン２のトップランド部２０の上端部に当接するまで
圧入することにより、シールプレート４０の上下方向の
位置決めが容易になる。
ルプレートのランド部上端をフランジ形状とすること
で、シールプレート４０の装着時、フランジ部４５がピ
ストン２のトップランド部２０の上端部に当接するまで
圧入することにより、シールプレート４０の上下方向の
位置決めが容易になる。
【００３５】〔第６実施形態〕図９は、第６実施形態を
示したもので、第３実施形態を変更したものである。４
０はシールプレートであり、上部にシール面４２、下部
に装着面４１が形成され、切欠き部４４は燃焼室とピス
トンリング上面サイドクリアランスを連通する位置から
シール面４２の上側に向かって開放して形成され、且つ
全周に亘って例えば等間隔で複数個形成される。これに
対応して、ピストンリング３０の外周上端部には装着面
３５が、ピストン２のランド部２０にはシール面２２が
形成される。
示したもので、第３実施形態を変更したものである。４
０はシールプレートであり、上部にシール面４２、下部
に装着面４１が形成され、切欠き部４４は燃焼室とピス
トンリング上面サイドクリアランスを連通する位置から
シール面４２の上側に向かって開放して形成され、且つ
全周に亘って例えば等間隔で複数個形成される。これに
対応して、ピストンリング３０の外周上端部には装着面
３５が、ピストン２のランド部２０にはシール面２２が
形成される。
【００３６】次に第６実施形態の作用を説明する。燃焼
室とピストンリング上面サイドクリアランスの連通によ
る摩擦損失低減の効果については、第３実施形態と同様
である。
室とピストンリング上面サイドクリアランスの連通によ
る摩擦損失低減の効果については、第３実施形態と同様
である。
【００３７】ピストンリングの外周をシールプレートの
固定点にすることで、ピストンリングをピストンへ組み
付ける際、同時にシールプレートを組み付けることにな
り、装着性に優れる。また、ピストンランド部外周を弾
性体シールプレートのシール面にすることで、ピストン
とピストンリングの相対的な移動に対しても追従しなが
らシールすることができる点は、第３実施形態と同様で
ある。
固定点にすることで、ピストンリングをピストンへ組み
付ける際、同時にシールプレートを組み付けることにな
り、装着性に優れる。また、ピストンランド部外周を弾
性体シールプレートのシール面にすることで、ピストン
とピストンリングの相対的な移動に対しても追従しなが
らシールすることができる点は、第３実施形態と同様で
ある。
【００３８】以上説明したように本発明によれば、ピス
トンリング上側サイドクリアランスを閉ざすように、ピ
ストンランド部とピストンリングの両外周の全周に亘っ
て弾性のシールプレートを付加することにより、シール
性能向上を図るとともに、ピストンリング背面に作用す
る燃焼圧力を低減し、結果としてピストンリングとシリ
ンダボアとの摩擦損失も低減される。
トンリング上側サイドクリアランスを閉ざすように、ピ
ストンランド部とピストンリングの両外周の全周に亘っ
て弾性のシールプレートを付加することにより、シール
性能向上を図るとともに、ピストンリング背面に作用す
る燃焼圧力を低減し、結果としてピストンリングとシリ
ンダボアとの摩擦損失も低減される。
【図１】本発明に係る内燃機関のピストンシール構造の
第１実施形態を説明する要部縦断面図及び斜視図であ
る。
第１実施形態を説明する要部縦断面図及び斜視図であ
る。
【図２】第１実施形態の作用説明図である。
【図３】第１実施形態の作用説明図である。
【図４】第２実施形態を説明する要部縦断面図及び斜視
図である。
図である。
【図５】第２実施形態の作用説明図である。
【図６】第３実施形態を説明する要部縦断面図及び斜視
図である。
図である。
【図７】第４実施形態を説明する要部縦断面図及び斜視
図である。
図である。
【図８】第５実施形態を説明する要部縦断面図及び斜視
図である。
図である。
【図９】第６実施形態を説明する要部縦断面図及び斜視
図である。
図である。
【図１０】従来例のピストンシール構造を説明する要部
断面図である。
断面図である。
【図１１】従来例の問題点を説明するピストンリング摩
擦力グラフである。
擦力グラフである。
１ シリンダ ２ ピストン ３ 弾性体 １０ リング溝 １１ リング溝上面 １２ リング溝下面 １３ リング溝底面 ２０ ランド部 ２１ ランド部−シールプレート装着面 ２２ ランド部−シールプレート−シール面 ３０ ピストンリング ３１ ピストンリング上面 ３２ ピストンリング下面 ３３ ピストンリング背面 ３４ ピストンリングのシリンダボア摺動面 ３５ ピストンリング−シールプレート装着面 ３６ ピストンリング−シールプレート−シール面 ４０ シールプレート ４１ シールプレート装着面 ４２ シールプレート−シール面 ４３ シールプレート−ブロー孔 ４４ シールプレート−切欠き部 ４５ シールプレート−フランジ部
Claims (5)
- 【請求項１】 ピストンのピストンリング溝にピストン
リングを収納してシリンダボア壁面とピストンとの間の
シールを行なう内燃機関のピストンシール構造におい
て、 前記ピストンリングのシリンダボア摺動面の上端部に切
り欠き部を設け、 前記ピストンリングの切り欠き部と前記ピストンのピス
トンランド部とに亘る略円筒形状のシールプレートを配
設したことを特徴とする内燃機関のピストンシール構
造。 - 【請求項２】 前記シールプレートに、前記ピストンリ
ング溝上面と前記ピストンリング上面との間に生じるク
リアランスと連通する連通孔またはスリットを形成した
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のピストン
シール構造。 - 【請求項３】 前記ピストンリングがピストンの最上部
に配設されるトップリングであり、前記ピストンランド
部がピストン最上部のトップランドであって、前記シー
ルプレートをピストンの上方から前記トップランド部に
圧入固定することを特徴とする請求項１または２に記載
の内燃機関のピストンシール構造。 - 【請求項４】 前記シールプレートの上端にフランジ部
を形成したことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関
のピストンシール構造。 - 【請求項５】 前記ピストンリングに前記シールプレー
トを固定したことを特徴とする請求項１または２に記載
の内燃機関のピストンシール構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000034017A JP2001221100A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 内燃機関のピストンシール構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000034017A JP2001221100A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 内燃機関のピストンシール構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001221100A true JP2001221100A (ja) | 2001-08-17 |
Family
ID=18558417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000034017A Pending JP2001221100A (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 内燃機関のピストンシール構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001221100A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183654A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-07-13 | Toyota Motor Corp | 合計リング張力の設定方法及び軽油等燃料潤滑式内燃機関 |
| JP2014185693A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Showa Corp | フロントフォーク用スプリング脚 |
| CN110118132A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-13 | 天津大学 | 密封组合式活塞环、活塞总成、内燃机及密封方法 |
-
2000
- 2000-02-10 JP JP2000034017A patent/JP2001221100A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183654A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-07-13 | Toyota Motor Corp | 合計リング張力の設定方法及び軽油等燃料潤滑式内燃機関 |
| JP2014185693A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Showa Corp | フロントフォーク用スプリング脚 |
| CN110118132A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-13 | 天津大学 | 密封组合式活塞环、活塞总成、内燃机及密封方法 |
| CN110118132B (zh) * | 2019-06-03 | 2024-02-09 | 天津大学 | 密封组合式活塞环、活塞总成、内燃机及密封方法 |
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