JP2550254Y2 - ピストンリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はピストンリングに関する。

〔従来の技術〕

特開昭56-159534号公報には、ピストンリングの一方
の合い口端部に周方向に突出する突出部を設けると共
に、他方の合い口端部には突出部を受け入れる凹部を設
けたダブルアングル合い口構造を有するピストンリング
が開示されている。このピストンリングでは合い口部の
シール性を向上せしめることができ、特に高負荷時にお
いてシール性向上の度合いが大きい。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながらこのピストンリングではシール性が良い
ためにピストンリングより下方のクランク室側の圧力と
ピストンリングより上方の燃焼室側の圧力との圧力差が
大きくなり、吸気行程時において燃焼室内の圧力が負圧
となったときにクランク室側の圧力によってオイルが燃
焼室内に流入し、斯くしてオイル消費量が増大するとい
う問題がある。特に低負荷運転時においては燃焼室内の
負圧がさらに高くなるためオイル消費量の増大が特に問
題となる。

また、このピストンリングでは突出部が細くその形状
が複雑であるため、耐久性が低下し製造コストが上昇す
るという問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本考案によれば、クランク
室内にオイルが供給されている内燃機関用のピストンリ
ングにおいて、該ピストンリングが段付き合い口を有
し、合い口の段部のうちいずれか一方の段部だけに段部
の厚み方向に貫通孔を設け、ピストンリングが高温時に
は貫通孔は他方の段部によって閉鎖されピストンリング
が中低温時には貫通孔は開放されるように貫通孔の位置
および大きさが決められている。

〔作用〕

ピストンリングが高温時においては貫通孔は他方の段
部によって閉鎖されるためシール性を向上せしめること
ができる。一方、ピストンリングが中低温時においては
貫通孔は開放されるためにピストンリング上下の圧力差
が低減せしめられる。

〔実施例〕

第５図を参照すると、１はピストン、２はシリンダ、
３から５はピストンリング、10は燃焼室を夫々示す。ピ
ストンリング３から５のうち、最も上方に装着されたピ
ストンリング３は第１圧力リング、中間に装着されたピ
ストンリング４は第２圧力リング、最も下方に装着され
たピストンリング５はオイルリングである。

第１図および第２図には第１圧力リング３の合い口部
を示す。第１図および第２図を参照すると、第１圧力リ
ング３の一方の端部には、第１圧力リング３の厚みの半
分だけ上方を切欠いた下方段部６が形成され、他方の端
部には第１圧力リング３の厚みの半分だけ下方を切欠い
た上方段部７が形成される。下方段部６の上面および上
方段部７の下面は平面とされ、これらは互いに係合す
る。下方段部６には、下方段部６の板厚ｔを貫通する貫
通孔８が形成される。貫通孔８は下方段部６の幅Ｗの中
央部に形成され、貫通孔８の形状は第１圧力リング３の
長手方向に長い長円形状とされる。

機関運転状態が高速高負荷運転時においては燃焼室内
の温度が高くなるために第１圧力リング３が高温とな
る。このため、第１圧力リング３が熱膨張によって延び
て第３図に示すように上方段部７が貫通孔８を閉鎖す
る。これによって段付き合い口の本来の効果であるシー
ル性の向上が達成され、燃焼室内の燃焼ガスの漏洩を減
少せしめることができる。なお、第１圧力リング３は下
部よりも上部が高温となるために上方段部７の延びの方
が下方段部６の延びより大きく、このため上方の隙間lu
は下方の隙間ldより小さくなる。

特に高負荷運転時においては燃焼室内の圧力が高くな
るためにシール性の効果が大きい。

一方、機関運転状態が低負荷運転時、例えば減速運転
時におけるスロットル弁全閉時においては、燃焼室内の
温度が比較的低いため、第１圧力リング３は比較的低温
となる。このため、第１圧力リング３の延びは小さくな
り、第１図および第２図に示されるように貫通孔８が開
放される。これによって第５図に示される第１圧力リン
グ３と第２圧力リング４の間の空間９内に残留している
圧力は、燃焼室10内の圧力が低下する例えば吸気行程に
おいて、貫通孔８（第２図参照）を介して燃焼室内に流
入し、空間９内の圧力と燃焼室内の圧力との圧力差は小
さくなる。このため、燃焼室内に流入するオイル量を低
減することができ、斯くしてオイル消費量を低減するこ
とができる。

特に低負荷運転時においては燃焼室内の圧力が低くな
るためにオイル消費量が増大するのであるが、この場合
には本実施例の効果は特に大きい。また一方、低負荷運
転時においては燃焼圧が低いため、貫通孔８を開放せし
めても燃焼ガスが洩れる量は問題とならない。

貫通孔８の開口面積は第１圧力リングの温度、すわち
負荷および機関回転数によって変化し、第４図に示され
るように第１圧力リング３の温度の上昇に伴なって貫通
孔８からの洩れ量は低下する。

なお、本実施例では貫通孔８を下方段部６に設けた
が、上方段部７に設けてもよい。ただし、上方段部には
高い燃焼圧が作用するために上方段部７に貫通孔８を設
けると面圧が上がり強度が低下するために、貫通孔８は
下方段部６に設ける方が好ましい。

以上のように本実施例によれば、高速高負荷運転時す
なわちピストンリングが高温となっている時には、上方
段部７によって貫通孔８が閉鎖されるためにピストンリ
ングのシール性を向上せしめることができる。従って燃
焼ガスの洩れ量を低減せしめることができる。

一方、低中負荷運転時等においてはピストンリングが
中低温となっており、この場合には貫通孔８は開放せし
められる。これによって空間９内の圧力と燃焼室10内の
圧力との差圧を低減することができ、この結果燃焼室10
内へのオイルの流入量を減少してオイル消費量を減少せ
しめることができる。

また、本実施例のピストンリングは段付き合い口で形
状が簡単であるために製造が容易であり製造コストが上
昇することはない。また、従来の例えばダブルアングル
合い口のような細い部分が存在しないため耐久性が低下
するということもない。

第６図および第７図には貫通孔の形状等の異なる他の
実施例を示す。

第６図を参照すると、貫通孔８は上方から下方に向か
って広がる円錐台状とされる。従って貫通孔８の上方端
の径を小さくすることができる。このため第１圧力リン
グ３の長さの変化が小さくても貫通孔８を確実に全閉お
よび全開することができる。

第７図には複数個の貫通孔８が形成されている場合を
示す。この実施例によれば貫通孔８からの洩れ量をより
細かく制御することができる。即ちオイル消費量とブロ
ーバイガス量の割合を適宜変化させ得る。この実施例に
おいては、各貫通孔８の形状を同一としてもよいし、夫
々異なるようにしてもよい。

〔考案の効果〕

ピストンリングが高温時においてはシール性を向上せ
しめることができ燃焼ガスの洩れ量を低減せしめること
ができる。一方、ピストンリングが中低温時においては
ピストンリング上下の圧力差を低減せしめることができ
るため燃焼室内へのオイルの流入量を減少せしめること
ができる。さらに本考案のピストンリングは段付き合い
口であるため、合い口の形状が簡単で製造コストが上昇
することはなく、また耐久性が低下することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はピストンリングの合い口部の斜視図、第２図お
よび第３図は第１図のピストンリングの合い口部の断面
図であって、第２図は貫通孔が開放されている状態を示
す図、第３図は貫通孔が閉鎖されている状態を示す図、
第４図は第１圧力リングの温度と貫通孔からの洩れ量の
関係を示す線図、第５図はピストンの正面図、第６図は
他の実施例のピストンリング合い口部の断面図、第７図
はさらに別の実施例のピストンリングの合い口部の平面
図である。 ３……第１圧力リング、６……下方段部、７……上方段
部、８……貫通孔。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク室内にオイルが供給されている内
   燃機関用のピストンリングにおいて、該ピストンリング
   が段付き合い口を有し、合い口の段部のうちいずれか一
   方の段部だけに該段部の厚み方向に貫通孔を設け、前記
   ピストンリングが高温時には前記貫通孔は他方の段部に
   よって閉鎖され前記ピストンリングが中低温時には前記
   貫通孔は開放されるように前記貫通孔の位置および大き
   さが決められているピストンリング。