JP2009257478A - Piston ring structure of internal combustion engine - Google Patents

Piston ring structure of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2009257478A
JP2009257478A JP2008107414A JP2008107414A JP2009257478A JP 2009257478 A JP2009257478 A JP 2009257478A JP 2008107414 A JP2008107414 A JP 2008107414A JP 2008107414 A JP2008107414 A JP 2008107414A JP 2009257478 A JP2009257478 A JP 2009257478A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
ring
expander
oil
peripheral surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008107414A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Minami
克哉 南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2008107414A priority Critical patent/JP2009257478A/en
Publication of JP2009257478A publication Critical patent/JP2009257478A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve both of a function of not scraping up oil in the up stroke of a piston and a function of scraping down the oil in the downstroke of the piston. <P>SOLUTION: A piston ring is constituted by an outer ring 16 received by a ring groove provided on a piston 3, and a plate expander 17, and a friction material 18 with a high coefficient of friction is applied to a part where a bottom surface 13a of the ring groove and the plate expander are abutted with each other. The hysteresis due to the influence of the friction material is generated in tension variation of the expander between the up stroke and the downstroke of the piston. Therefore, the outer ring is energized by increase of the tension of the expander and the oil scraping down performance is enhanced during the downstroke of the piston, and the oil is prevented from being scraped up by reduction of the tension of the expander compared to the time of the downstroke during the up stroke of the piston, and flow-in of the oil to a combustion chamber is reduced, and an oil consumption amount is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関のピストンリング構造に関するものである。   The present invention relates to a piston ring structure for an internal combustion engine.

従来、内燃機関のピストンにはシリンダ内周面との間をシールする圧力リング(ピストンリング)が設けられている。ピストンリングにあっては、ピストン上昇時にはピストンリングとシリンダ内周面との間にオイル(潤滑油)を通して、ピストン下降時にはシリンダ内周面のオイルを掻き落とす機能が要求される。例えば、シリンダ外周面に開口しかつ周方向に連続して形成されたリング溝内にピストンリングをシリンダ内周面に向けて付勢するばね材からなるプレートエキスパンダを設け、ピストンリングの形状(上昇方向に斜面を向けたテーパ形状)やプレートエキスパンダの張力の設定などにより上記機能を達成するようにしたものがあった(例えば特許文献1参照)。
特開昭62−233567号公報
Conventionally, a piston of an internal combustion engine is provided with a pressure ring (piston ring) that seals between the inner peripheral surface of the cylinder. The piston ring is required to have a function of passing oil (lubricating oil) between the piston ring and the cylinder inner peripheral surface when the piston is raised, and scraping off the oil on the cylinder inner peripheral surface when the piston is lowered. For example, a plate expander made of a spring material that urges the piston ring toward the cylinder inner peripheral surface is provided in a ring groove that is open in the cylinder outer peripheral surface and continuously formed in the circumferential direction. Some have achieved the above functions by setting the tension of the plate expander and the like, and the like (for example, see Patent Document 1).
JP-A-62-233567

上記ピストン上昇行程時にオイルを通し(掻き上げない)、ピストン下降行程時にはオイルを掻き落とす機能の達成のためには、エキスパンダの張力を、上昇側には低張力とし、下降側には高張力となることが望ましいが、最終的にはオイル消費量とフリクションとのバランスにより設定される。そのためピストン上昇行程時のオイルを掻き上げない機能と、ピストン下降行程時のオイルを掻き落とす機能との両立を向上することが困難であるという問題があった。   In order to achieve the function of passing oil (do not rake up) during the piston ascending stroke and scraping the oil during the piston descending stroke, the expander tension is set to low tension on the ascending side and high tension on the descending side. Although it is desirable, the final setting is based on the balance between oil consumption and friction. For this reason, there is a problem that it is difficult to improve the compatibility between the function of not scooping up the oil during the piston lifting stroke and the function of scraping off the oil during the piston lowering stroke.

このような課題を解決して、ピストン上昇行程時のオイルを掻き上げない機能とピストン下降行程時のオイルを掻き落とす機能との両立を向上することを実現するために本発明に於いては、内燃機関のシリンダ(2)と、前記シリンダ(2)内で軸線方向に往復運動するピストン(3)と、前記ピストン(3)の外周面(3a)に周方向に連続して形成されたリング溝(13)と、前記リング溝(13)に設けられたピストンリング(2)とを有する内燃機関のピストンリング構造であって、前記ピストンリング(22)が、前記シリンダ(2)の内周面(2a)に摺接するように前記リング溝(13)に受容されたアウタリング(16)と、前記アウタリング(16)を前記シリンダの内周面(2a)側に付勢するべく前記リング溝(13)の前記アウタリング(16)の半径方向内側に配置されたばね材からなるエキスパンダ(17)とを有し、前記シリンダの内周面(2a)は軸線方向に燃焼室(11)から遠ざかるに連れて内径が漸減して形成され、前記リング溝(13)および前記アウタリング(16)の少なくとも一方と前記エキスパンダ(17)との互いに接触する部分に高摩擦係数の摩擦材(18)が塗布されているものとした。   In order to solve such a problem and realize the improvement of both the function of not scooping up the oil during the piston lifting stroke and the function of scraping the oil during the piston lowering stroke, in the present invention, A cylinder (2) of an internal combustion engine, a piston (3) reciprocating in the axial direction in the cylinder (2), and a ring formed continuously in the circumferential direction on the outer peripheral surface (3a) of the piston (3) A piston ring structure of an internal combustion engine having a groove (13) and a piston ring (2) provided in the ring groove (13), wherein the piston ring (22) is an inner periphery of the cylinder (2). An outer ring (16) received in the ring groove (13) so as to be in sliding contact with the surface (2a), and the ring for biasing the outer ring (16) toward the inner peripheral surface (2a) of the cylinder Groove (13 An expander (17) made of a spring material disposed radially inward of the outer ring (16), and the inner peripheral surface (2a) of the cylinder is moved away from the combustion chamber (11) in the axial direction. A friction material (18) having a high friction coefficient is applied to a portion where at least one of the ring groove (13) and the outer ring (16) and the expander (17) are in contact with each other. It was supposed to be.

特に、前記摩擦材(18)が摩擦係数を自由に設定できる材質からなるものであると良い。   In particular, the friction material (18) is preferably made of a material whose friction coefficient can be freely set.

このように本発明の請求項1によれば、エキスパンダの張力がアウタリングをシリンダ内周面に付勢する拡径側に作用し、ピストンの往復運動においてアウタリングに対するシリンダ内周面の径が変化し、ピストン下降行程ではアウタリングが縮径側に変形することによりエキスパンダも縮み側に変形して、エキスパンダと例えばリング溝の底面とが摺接することによる両部材間の摩擦材による摩擦力の作用方向がエキスパンダのアウタリングに対する張力を増大させる方向となる。それに対してピストン上昇行程でのアウタリングの拡径側変形によりエキスパンダは伸び側に変形し、この場合には摩擦力作用方向が上記と逆になり、エキスパンダのアウタリングに対する張力を減少させる方向となる。このように、ピストン上昇行程と下降行程との間でエキスパンダの張力にヒステリシスが生じるため、ピストン下降行程時にはエキスパンダの張力増大によりアウタリングによるオイルの掻き落とし能力が向上してオイル回収率が向上し、また、ピストン上昇行程時には下降行程時に対してエキスパンダの張力低減によりオイルを掻き上げないようにすることができると共に、フリクション低減による燃費向上が可能となる。   Thus, according to the first aspect of the present invention, the expander tension acts on the diameter-expanding side that urges the outer ring to the cylinder inner peripheral surface, and the diameter of the cylinder inner peripheral surface with respect to the outer ring in the reciprocating motion of the piston. In the piston lowering stroke, the outer ring is deformed to the reduced diameter side, the expander is also deformed to the contracted side, and the expander is slidably contacted with the bottom surface of the ring groove. The direction in which the frictional force acts is the direction that increases the tension of the expander against the outer ring. On the other hand, the expander deforms to the expansion side due to the outer ring expansion side deformation in the piston ascending stroke, and in this case, the direction of the frictional force is reversed, and the expander's tension against the outer ring is reduced. Direction. In this way, hysteresis occurs in the expander tension between the piston ascending stroke and the descending stroke, so that during the piston descending stroke, the expander tension increases, so that the oil scraping ability by the outer ring is improved and the oil recovery rate is increased. In addition, it is possible to prevent the oil from being scooped up by reducing the tension of the expander during the upward stroke of the piston, and to improve the fuel consumption by reducing the friction.

特に、請求項2によれば、ピストン下降行程時と上昇行程時とのエキスパンダの張力差を摩擦材の摩擦係数の設定により適切に設定することができる。   In particular, according to claim 2, the tension difference of the expander between the piston lowering stroke and the lifting stroke can be appropriately set by setting the friction coefficient of the friction material.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明によるピストン構造が適用される内燃機関の要部を示す断面図である。図示例の内燃機関にあっては、シリンダブロック1にシリンダ2が形成され、このシリンダ2の内周面2aにピストン3が摺動可能に受容されている。ピストン3にはピストンピン4を介してコネクティングロッド5の上端部が連結され、コネクティングロッド5の下端部はクランクピン6を介してクランクシャフト7に連結されている。なお、シリンダ内周面2aはシリンダライナ(図示せず)により形成されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of an internal combustion engine to which a piston structure according to the present invention is applied. In the illustrated internal combustion engine, a cylinder 2 is formed in a cylinder block 1, and a piston 3 is slidably received on an inner peripheral surface 2 a of the cylinder 2. An upper end portion of a connecting rod 5 is connected to the piston 3 via a piston pin 4, and a lower end portion of the connecting rod 5 is connected to a crankshaft 7 via a crank pin 6. The cylinder inner peripheral surface 2a is formed by a cylinder liner (not shown).

シリンダブロック1の下側には、クランクケース8が結合され、このクランクケース8とシリンダブロック1の下部とで、クランクシャフト7を収容するクランク室9が画成されている。クランクケース8の下側には、上方から降下したオイルを受けるオイルパン10が設けられている。   A crankcase 8 is coupled to the lower side of the cylinder block 1, and a crank chamber 9 for accommodating the crankshaft 7 is defined by the crankcase 8 and a lower portion of the cylinder block 1. An oil pan 10 that receives oil that has dropped from above is provided on the lower side of the crankcase 8.

図2は、ピストン3に装着された複数のピストンリングにおいて燃焼室11側から2番目に装着されたピストンリング22(セカンドリング)を示す要部拡大縦断面図である。図2に示されるように、ピストン3の外周面3aには半径方向外向きに開口しかつ周方向に連続して形成されたリング溝13が設けられており、リング溝13にはピストンリングとして公知形状のアウタリング16が受容されている。リング溝13はアウタリング16の縦断面における幅よりも半径方向内向きに所定長深く形成されており、リング溝13の半径方向内側の最深部となる底面13aとアウタリング16の内周面との間には、板状のばね材を多角形のC字状に形成したプレートエキスパンダ17が配設されている。このようにして、ピストンリング22が構成されている。   FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part showing a piston ring 22 (second ring) mounted second from the combustion chamber 11 side in the plurality of piston rings mounted on the piston 3. As shown in FIG. 2, the outer peripheral surface 3a of the piston 3 is provided with a ring groove 13 that opens radially outward and is continuously formed in the circumferential direction. A known shaped outer ring 16 is received. The ring groove 13 is formed a predetermined length deeper inward in the radial direction than the width in the longitudinal section of the outer ring 16, and a bottom surface 13 a that is the deepest inner portion in the radial direction of the ring groove 13 and an inner peripheral surface of the outer ring 16. Between them, a plate expander 17 in which a plate-like spring material is formed in a polygonal C-shape is disposed. In this way, the piston ring 22 is configured.

なお、アウタリング13の外周面形状はピストン3の上昇側に斜面を臨ませるテーパ面に形成されている。これにより、ピストン3の上昇行程にあってはシリンダ内周面2aに付着しているオイル(潤滑油)を掻き上げることがなく、ピストン3の下降行程においてオイルの掻き落とし力が発揮され、燃焼室11へのオイル流入を減らしてオイル消費量を低減できる。   In addition, the outer peripheral surface shape of the outer ring 13 is formed as a tapered surface that faces a slope on the rising side of the piston 3. As a result, the oil (lubricating oil) adhering to the cylinder inner peripheral surface 2a is not raked up during the ascending stroke of the piston 3, and the oil scraping force is exerted during the descending stroke of the piston 3. Oil consumption can be reduced by reducing oil inflow into the chamber 11.

さらに、本発明が適用される内燃機関のシリンダ内周面2aにあっては、ピストン3の上昇側に位置する燃焼室11側から遠ざかるに連れて内径が漸減する逆円錐台形状に形成されている(図1のR1>R2)。それにより、図2に示されるように、円筒形状のピストン3の外周面3aに対するシリンダ内周面2aの傾斜角度はピストン上昇側に開く角度θとなる。なお、シリンダ内周面2aの逆円錐台形状にあっては、内燃機関の運転時には燃焼室11が最も熱くなるため、熱変形により燃焼室11側が膨張することによる場合も含む。その場合には、内燃機関の停止時には逆円錐台形状になっていなくても良く、加工により真円筒形状に形成されていて良い。   Furthermore, the cylinder inner peripheral surface 2a of the internal combustion engine to which the present invention is applied is formed in an inverted truncated cone shape whose inner diameter gradually decreases as the distance from the combustion chamber 11 side located on the ascending side of the piston 3 increases. (R1> R2 in FIG. 1). Thereby, as shown in FIG. 2, the inclination angle of the cylinder inner peripheral surface 2a with respect to the outer peripheral surface 3a of the cylindrical piston 3 is an angle θ that opens to the piston ascending side. Note that the inverted frustoconical shape of the cylinder inner peripheral surface 2a includes the case where the combustion chamber 11 side expands due to thermal deformation because the combustion chamber 11 becomes the hottest during operation of the internal combustion engine. In that case, when the internal combustion engine is stopped, it does not have to be an inverted truncated cone shape, and may be formed into a true cylindrical shape by processing.

図3は図1の矢印III−III線に沿って破断した断面図である。上記したように多角形のC字状をなすプレートエキスパンダ17の多角形における各頂点間の各辺部分17aの内周面がリング溝12の底面12aに当接し、多角形における各頂点となる部分がアウタリング16の内周面に当接している。プレートエキスパンダ17は、周方向の一部で分断され、半径方向外向きの拡がる側にばね付勢力を生じるように形成されている。また、アウタリング16も周方向の一部で分断されたC状リングの形状をなし、半径方向に拡径・縮径変形可能に形成されている。   3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. As described above, the inner peripheral surface of each side portion 17a between the vertices in the polygon of the polygonal C-shaped plate expander 17 comes into contact with the bottom surface 12a of the ring groove 12, and becomes each vertex in the polygon. The portion is in contact with the inner peripheral surface of the outer ring 16. The plate expander 17 is divided at a part in the circumferential direction, and is formed so as to generate a spring urging force on the radially outwardly expanding side. Further, the outer ring 16 also has a C-shaped ring shape that is divided at a part in the circumferential direction, and is formed so as to be capable of expanding and contracting in the radial direction.

このように構成されたピストンリング構造にあっては、ピストン3の往復運動によりアウタリング16に対応するシリンダ内周面2aの内径が、ピストン下降時に縮径し、ピストン上昇時に拡径するようになる。したがって、ピストン下降時にアウタリング16は縮径し、そのアウタリング16の変形によりプレートエキスパンダ17は縮径方向に圧力を受けて縮む方向に変形する。ピストン上昇時にはアウタリング16は復元力により拡径し、それによりアウタリング16側からの圧力が減少するためプレートエキスパンダ17もばね復元力により拡径して拡がる方向に変形する。   In the piston ring structure configured as described above, the inner diameter of the cylinder inner peripheral surface 2a corresponding to the outer ring 16 is reduced by the reciprocating motion of the piston 3 so that the diameter is reduced when the piston is lowered and the diameter is increased when the piston is raised. Become. Therefore, when the piston descends, the outer ring 16 is reduced in diameter, and the deformation of the outer ring 16 causes the plate expander 17 to be deformed in the direction of contraction under pressure in the reduced diameter direction. When the piston is lifted, the outer ring 16 is expanded in diameter by the restoring force, thereby reducing the pressure from the outer ring 16 side, so that the plate expander 17 is also deformed in the direction of expanding by the spring restoring force.

そして本発明によれば、リング溝13とプレートエキスパンダ17との互いに接触する部分、すなわち図4に誇張して示すように、プレートエキスパンダ17の各辺部分17aの内周面とリング溝13の底面13aとの間に高摩擦係数の摩擦材18が塗布されている。摩擦材18としてはDLC(Diamond like Carbon)などのセラミックコーティング材であると良い。DLCにあっては、通常は低摩擦材として用いられるが、摩擦係数を自由に設定できるため、高摩擦係数となる(摩擦の大きい)DLCを用いる。   According to the present invention, the ring groove 13 and the plate expander 17 are in contact with each other, that is, as shown exaggeratedly in FIG. 4, the inner peripheral surface of each side portion 17 a of the plate expander 17 and the ring groove 13. A friction material 18 having a high coefficient of friction is applied between the bottom surface 13a and the bottom surface 13a. The friction material 18 is preferably a ceramic coating material such as DLC (Diamond like Carbon). The DLC is usually used as a low friction material, but since the friction coefficient can be set freely, a DLC having a high friction coefficient (high friction) is used.

高摩擦係数のDLCを用いることにより、図5に示されるように、プレートエキスパンダ17の張力(ばね付勢力)をピストン3の上昇行程と下降行程とでヒステリシスを持たせて変化させることができる。上記したように上昇行程で図4の二点鎖線の矢印Uに示されるようにプレートエキスパンダ17が拡がる方向に変形する場合には、底面13aから辺部分17aが離反するようになることから摩擦材18による摩擦力の作用方向は二点鎖線の矢印Fuに示される向きとなり、プレートエキスパンダ17によるアウタリング16を付勢する張力が低減される。これにより、図5に「上昇行程」として示される下死点から上死点に至る張力漸減変化となる。   By using the DLC having a high friction coefficient, as shown in FIG. 5, the tension (spring urging force) of the plate expander 17 can be changed with hysteresis between the upward stroke and the downward stroke of the piston 3. . As described above, when the plate expander 17 is deformed in the direction of expansion as indicated by the two-dot chain line arrow U in FIG. 4, the side portion 17 a comes to be separated from the bottom surface 13 a so that friction occurs. The acting direction of the frictional force by the material 18 is the direction shown by the two-dot chain line arrow Fu, and the tension for urging the outer ring 16 by the plate expander 17 is reduced. As a result, the tension gradually decreases from the bottom dead center to the top dead center, which is shown as “up stroke” in FIG.

この上昇行程ではプレートエキスパンダ17の張力が弱く、アウタリング16をばね付勢する力が弱くなり、アウタリング16のシリンダ内周面2aへの押し付け力も弱まる。それにより、オイルを掻き上げる作用は弱まり、シリンダ内周面2aに付着しているオイル(潤滑油)を掻き上げることがなく、燃焼室11へのオイル流入を減らしてオイル消費量を低減できる。   In this ascending stroke, the tension of the plate expander 17 is weak, the force for urging the outer ring 16 is weakened, and the pressing force of the outer ring 16 against the cylinder inner peripheral surface 2a is also weakened. As a result, the action of scooping up the oil is weakened, the oil (lubricating oil) adhering to the cylinder inner peripheral surface 2a is not scooped up, the oil inflow into the combustion chamber 11 can be reduced, and the oil consumption can be reduced.

それに対して、下降行程で図4の実線の矢印Dに示されるようにプレートエキスパンダ17が縮まる方向に変形する場合には、底面13aに辺部分17aが当接する向きになることから摩擦材18による摩擦力の作用方向は実線の矢印Fuに示される向きとなり、プレートエキスパンダ17が縮まる方向の変形に対して押し戻そうとする力が強くなり、プレートエキスパンダ17によるアウタリング16を付勢する張力が増大される。これにより、図5に「下降行程」として示される上死点から下死点に至る張力漸増変化となる。そして、「上昇行程」と「下降行程」との張力変化間にヒステリシスが生じる。   On the other hand, when the plate expander 17 is deformed in the shrinking direction as shown by the solid line arrow D in FIG. 4, the friction member 18 is in a direction in which the side portion 17a comes into contact with the bottom surface 13a. The direction in which the frictional force acts is the direction indicated by the solid arrow Fu, and the force to push back against the deformation in the direction in which the plate expander 17 contracts increases, and the outer ring 16 is energized by the plate expander 17. Tension is increased. As a result, the tension gradually increases from the top dead center to the bottom dead center shown as “down stroke” in FIG. Then, hysteresis occurs between tension changes between the “up stroke” and the “down stroke”.

この下降行程ではプレートエキスパンダ17の張力にヒステリシス分が増強されるため、ヒステリシスを持たない場合よりもアウタリング16を付勢する力が強くなり、アウタリング16のシリンダ内周面2aへの押し付け力が増強される。それにより、下降行程におけるオイルの掻き落とし力が増大し、ピストン3の下降行程においてオイルの掻き落とし力が発揮され、燃焼室11へのオイル流入を減らしてオイル消費量を低減できる。   In this downward stroke, since the hysteresis component is increased in the tension of the plate expander 17, the force for urging the outer ring 16 becomes stronger than when there is no hysteresis, and the outer ring 16 is pressed against the cylinder inner peripheral surface 2a. Strength is increased. As a result, the oil scraping force in the downward stroke is increased, the oil scraping force is exerted in the downward stroke of the piston 3, and the oil inflow into the combustion chamber 11 can be reduced to reduce the oil consumption.

なお、プレートエキスパンダ17の圧縮量は上死点で最小値Cminとなり、下死点で最大値Cmaxとなる。ヒステリシスをもたない場合には、圧縮量の最大値Cmaxおよび最小値Cminでの張力のジャンプ変化は生じないが、本発明では、摩擦材18により、図5に示されるようにヒステリシスを有する変化となる。   The compression amount of the plate expander 17 is the minimum value Cmin at the top dead center and the maximum value Cmax at the bottom dead center. When there is no hysteresis, the jump in tension does not occur at the maximum value Cmax and the minimum value Cmin of the compression amount. In the present invention, however, the friction material 18 causes a change with hysteresis as shown in FIG. It becomes.

このように、ピストン上昇行程ではオイルを掻き上げてしまうことが抑制され、ピストン下降行程ではオイルを掻き落とし易くなり、膨張行程時にシリンダ内周面2aにオイルが残ったり、ピストン3の上昇時に必要以上にオイルを運んでしまったりすることを防止することができ、オイル消費量の低減が可能となる。さらに、ピストン3の上昇行程時におけるアウタリング16に対する付勢力を弱めることができるため、フリクション低減による燃費向上が可能となる。   Thus, it is possible to prevent the oil from being scraped up during the piston ascending stroke, and it is easy to scrape off the oil during the piston descending stroke, and the oil remains on the cylinder inner peripheral surface 2a during the expansion stroke or is necessary when the piston 3 is raised. It is possible to prevent the oil from being carried as described above, and the oil consumption can be reduced. Furthermore, since the urging force against the outer ring 16 during the upward stroke of the piston 3 can be weakened, fuel consumption can be improved by reducing friction.

なお、摩擦材18の塗布箇所としては、上記底面13aと辺部分17aとが当接する部分に限られず、プレートエキスパンダ17の内外周面の両面に塗布したり、アウタリング16の内周面に塗布したり、それらの組み合わせとしても良い。   The location where the friction material 18 is applied is not limited to the portion where the bottom surface 13a and the side portion 17a are in contact with each other, but can be applied to both the inner and outer peripheral surfaces of the plate expander 17 or on the inner peripheral surface of the outer ring 16. It may be applied or a combination thereof.

また、上記図示例ではプレートエキスパンダ17を1つ設けた例を示したが、図6に示されるように2つのプレートエキスパンダ17・19を設けても良い。これにより、両プレートエキスパンダ17・19間に摩擦材18を塗布することができ、より一層摩擦材18によるヒステリシス効果を高めることができる。また、両プレートエキスパンダ17・19間やプレートエキスパンダ17と底面13aとの間に摩擦材を塗布せずとも、それらの間の摩擦力によって摩擦材を有する一重プレートエキスパンダ(上記実施例の形態)と同等の摩擦力効果を得ることができる。   In the illustrated example, one plate expander 17 is provided. However, as shown in FIG. 6, two plate expanders 17 and 19 may be provided. Thereby, the friction material 18 can be apply | coated between both plate expanders 17 and 19, and the hysteresis effect by the friction material 18 can be improved further. Further, a single plate expander having a friction material by frictional force between the plate expanders 17 and 19 or between the plate expander 17 and the bottom surface 13a can be obtained by the friction force between them (in the above embodiment). Frictional force effect equivalent to that of (form) can be obtained.

本発明にかかる内燃機関のピストンリング構造は、オイルの掻き落とし能力の向上とオイルを掻き上げないようにすることができる効果を有し、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。   The piston ring structure of the internal combustion engine according to the present invention has the effect of improving the oil scraping ability and preventing the oil from being scraped up, such as an outboard motor having a crankshaft as a vertical direction. It can also be applied to marine propulsion engine.

本発明によるピストン構造が適用される内燃機関の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the internal combustion engine to which the piston structure by this invention is applied. ピストンリングを示す要部拡大縦断面図である。It is a principal part expansion longitudinal cross-sectional view which shows a piston ring. 図1の矢印III−III線に沿って見たプレートエキスパンダおよびアウタリングを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the plate expander and outer ring seen along the arrow III-III line of FIG. 図3の要部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the principal part of FIG. プレートエキスパンダのヒステリシス作用を説明する図である。It is a figure explaining the hysteresis effect | action of a plate expander. エキスパンダを2重にした構造を示す図である。It is a figure which shows the structure which made the expander double.

符号の説明Explanation of symbols

2 シリンダ
2a シリンダ内周面(内周面)
3 ピストン
3a 外周面
13 リング溝
16 アウタリング
17 プレートエキスパンダ(エキスパンダ)
18 摩擦材
22 ピストンリング
2 Cylinder 2a Cylinder inner peripheral surface (inner peripheral surface)
3 piston 3a outer peripheral surface 13 ring groove 16 outer ring 17 plate expander (expander)
18 Friction material 22 Piston ring

Claims (2)

内燃機関のシリンダと、前記シリンダ内で軸線方向に往復運動するピストンと、前記ピストンの外周面に周方向に連続して形成されたリング溝と、前記リング溝に設けられたピストンリングとを有する内燃機関のピストンリング構造であって、
前記ピストンリングが、前記シリンダの内周面に摺接するように前記リング溝に受容されたアウタリングと、前記アウタリングを前記シリンダの内周面側に付勢するべく前記リング溝の前記アウタリングの半径方向内側に配置されたばね材からなるエキスパンダとを有し、
前記シリンダの内周面は軸線方向に燃焼室から遠ざかるに連れて内径が漸減して形成され、
前記リング溝および前記アウタリングの少なくとも一方と前記エキスパンダとの互いに接触する部分に高摩擦係数の摩擦材が塗布されていることを特徴とする内燃機関のピストンリング構造。
A cylinder of an internal combustion engine, a piston that reciprocates in the axial direction within the cylinder, a ring groove formed continuously in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the piston, and a piston ring provided in the ring groove A piston ring structure for an internal combustion engine,
The outer ring received in the ring groove so that the piston ring is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder, and the outer ring of the ring groove to urge the outer ring toward the inner peripheral surface side of the cylinder And an expander made of a spring material arranged radially inward of
The inner peripheral surface of the cylinder is formed such that the inner diameter gradually decreases as the distance from the combustion chamber increases in the axial direction,
A piston ring structure for an internal combustion engine, wherein a friction material having a high friction coefficient is applied to a portion where at least one of the ring groove and the outer ring and the expander are in contact with each other.
前記摩擦材が摩擦係数を自由に設定できる材質からなるものである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リング構造。   The piston ring structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the friction material is made of a material whose friction coefficient can be freely set.
JP2008107414A 2008-04-17 2008-04-17 Piston ring structure of internal combustion engine Pending JP2009257478A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008107414A JP2009257478A (en) 2008-04-17 2008-04-17 Piston ring structure of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008107414A JP2009257478A (en) 2008-04-17 2008-04-17 Piston ring structure of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009257478A true JP2009257478A (en) 2009-11-05

Family

ID=41385152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008107414A Pending JP2009257478A (en) 2008-04-17 2008-04-17 Piston ring structure of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009257478A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112443394A (en) * 2019-08-29 2021-03-05 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Piston assembly for an internal combustion engine of a motor vehicle
JP2021167622A (en) * 2020-04-09 2021-10-21 株式会社豊田自動織機 Piston ring mechanism

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112443394A (en) * 2019-08-29 2021-03-05 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Piston assembly for an internal combustion engine of a motor vehicle
US11313466B2 (en) 2019-08-29 2022-04-26 GM Global Technology Operations LLC Piston assembly for an internal combustion engine of a motor vehicle
JP2021167622A (en) * 2020-04-09 2021-10-21 株式会社豊田自動織機 Piston ring mechanism
JP7294220B2 (en) 2020-04-09 2023-06-20 株式会社豊田自動織機 piston ring mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8413632B2 (en) Zero ridge cylinder bore
RU2679067C1 (en) Profiled compression piston ring
JPH07280095A (en) Ring-shaped piston ring and assembly including ring-shaped piston ring
JP6642256B2 (en) piston
RU2718653C2 (en) Piston ring with reduced friction
EP0351976A2 (en) Pistons
JP2009257478A (en) Piston ring structure of internal combustion engine
JP5550870B2 (en) Combined oil ring for internal combustion engine and its assembly structure
JP6685642B2 (en) Oil ring
JP4254634B2 (en) Piston for internal combustion engine
EP0069175A1 (en) Piston for an internal combustion engine
RU2419736C2 (en) Piston
JP6743131B2 (en) Piston for internal combustion engine
RU2499901C1 (en) Ice oil-scraper ring
WO2016036404A1 (en) Radially notched piston rings
JP2009257199A (en) Piston ring structure for internal combustion engine
RU2535514C1 (en) Oil wiper piston device for internal-combustion engine
JP6642509B2 (en) Pressure ring
JP4889975B2 (en) Piston device
JP5833867B2 (en) piston
HUT59470A (en) Piston-ring unit for piston reciprocating machines particularly for internal combustion engines
JP5551541B2 (en) Piston of internal combustion engine
RU2301364C2 (en) Oil control device of cylinder-piston group
JP2011052607A (en) Piston of internal combustion engine
JP2010133321A (en) Lubrication structure of cylinder liner