JP2859409B2 - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
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- JP2859409B2 JP2859409B2 JP2259307A JP25930790A JP2859409B2 JP 2859409 B2 JP2859409 B2 JP 2859409B2 JP 2259307 A JP2259307 A JP 2259307A JP 25930790 A JP25930790 A JP 25930790A JP 2859409 B2 JP2859409 B2 JP 2859409B2
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- annular
- piston
- ring groove
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/09—Pistons; Trunk pistons; Plungers with means for guiding fluids
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧力リングとオイルリングを有する内燃機
関用ピストンに関する。
関用ピストンに関する。
ガソリン機関やディーゼル機関等の内燃機関に使用さ
れるピストンは、通常、燃焼室側に位置する２個の圧力
リングとクランクケース側に位置する１個のオイルリン
グの計３本のリングが装着されている。周知のように、
ピストンリングは、ピストンとシリンダ壁との間の気密
を保持し、燃焼室の燃焼ガスの漏れ（ブローバイ）を最
小限に抑える機能（主に圧力リングによる）と、シリン
ダ内壁に付着したクランクケースからの潤滑油を適度に
かき落として潤滑油消費量を適性に保つ機能（主にオイ
ルリングによる）等を有していなければならない。
れるピストンは、通常、燃焼室側に位置する２個の圧力
リングとクランクケース側に位置する１個のオイルリン
グの計３本のリングが装着されている。周知のように、
ピストンリングは、ピストンとシリンダ壁との間の気密
を保持し、燃焼室の燃焼ガスの漏れ（ブローバイ）を最
小限に抑える機能（主に圧力リングによる）と、シリン
ダ内壁に付着したクランクケースからの潤滑油を適度に
かき落として潤滑油消費量を適性に保つ機能（主にオイ
ルリングによる）等を有していなければならない。
そして、そのリング構成は最低でも３本必要とされて
いた。
いた。
一方、近年のエンジンの高出力、高回転化にともな
い、ピストンの軽量、小型化の要請があるため、ピスト
ン自体の軸方向の長さを短くする必要がある。
い、ピストンの軽量、小型化の要請があるため、ピスト
ン自体の軸方向の長さを短くする必要がある。
ところで、ピストンにはリングを装着するために環状
のリング溝が複数形成してあり、リング溝周辺の機械的
強度を考慮するとリング溝間の部分（ランド部）も所定
の軸方向長さを有していなければならない。したがっ
て、ピストン自体の小型、軽量化を図るためにはリング
自体の本数を減らすことが必須条件となる。また、リン
グの本数の削減は内燃機関におけるピストン系のフリク
ションの低減、燃費改善にも効果がある。
のリング溝が複数形成してあり、リング溝周辺の機械的
強度を考慮するとリング溝間の部分（ランド部）も所定
の軸方向長さを有していなければならない。したがっ
て、ピストン自体の小型、軽量化を図るためにはリング
自体の本数を減らすことが必須条件となる。また、リン
グの本数の削減は内燃機関におけるピストン系のフリク
ションの低減、燃費改善にも効果がある。
しかし、リングの本数を減らすことはリングの本来果
たすべき燃焼ガスのクランクケース方向への漏れの防
止、あるいは潤滑油の燃焼室方向へのオイル上がりによ
る潤滑油消費の防止等の諸機能の低下を招く。
たすべき燃焼ガスのクランクケース方向への漏れの防
止、あるいは潤滑油の燃焼室方向へのオイル上がりによ
る潤滑油消費の防止等の諸機能の低下を招く。
たとえばスロットルを閉じたハイバキュームブースト
時、さらに具体的にはエンジンブレーキをかけた場合な
どにおいて、吸気マニホールドやシリンダ内が高負圧に
なるため、潤滑油が燃焼室方向に吸い上げられる傾向が
出現することが知られている。すなわち、シリンダ内が
負圧になることによりクランクケース側の潤滑油は、ピ
ストンリング周辺を通って燃焼室方向に吸引されるよう
になる。
時、さらに具体的にはエンジンブレーキをかけた場合な
どにおいて、吸気マニホールドやシリンダ内が高負圧に
なるため、潤滑油が燃焼室方向に吸い上げられる傾向が
出現することが知られている。すなわち、シリンダ内が
負圧になることによりクランクケース側の潤滑油は、ピ
ストンリング周辺を通って燃焼室方向に吸引されるよう
になる。
したがってリングの本数を減らせば、このような潤滑
油の吸引現象を阻止することが困難となり、潤滑油の消
費量は増加する。
油の吸引現象を阻止することが困難となり、潤滑油の消
費量は増加する。
実開昭61−51455号公報は内周上縁部が切除された圧
力リングと、薄幅の当り面でシリンダ内周面に接触する
ピストンリングの組合せを開示している。その構成を第
６図に示す。第６図において、ピストン101には、ピス
トンリング溝102、103が形成され、ピストンリング溝10
2の上方（燃焼室方向）にはトップランド104が形成さ
れ、ピストンリング溝102と103との間に第２ランド部10
5が形成されている。そして、上方のリング溝102には圧
力リング106が、下方のリング溝103にはオイルリング10
7が装着されている。このオイルリング107は外周面の当
り面をオイルリングの上下面に鋭角的に設けた傾斜面で
形成することで当り面を薄幅にしたいわゆるNSOR（Narr
ow Single Oil Ring）と称されているものである。この
NSORを用いてなる内燃機関用ピストンにおいては、いわ
ゆる逆止弁的作用により、上昇行程では潤滑油は第６図
（ａ）中に矢印で示した流路で油逃がし穴108へ流出す
る。また下降行程では第６図（ｂ）に示したようにオイ
ルリングは上側（燃焼室側）が密着して潤滑油が上がる
のを防止している。
力リングと、薄幅の当り面でシリンダ内周面に接触する
ピストンリングの組合せを開示している。その構成を第
６図に示す。第６図において、ピストン101には、ピス
トンリング溝102、103が形成され、ピストンリング溝10
2の上方（燃焼室方向）にはトップランド104が形成さ
れ、ピストンリング溝102と103との間に第２ランド部10
5が形成されている。そして、上方のリング溝102には圧
力リング106が、下方のリング溝103にはオイルリング10
7が装着されている。このオイルリング107は外周面の当
り面をオイルリングの上下面に鋭角的に設けた傾斜面で
形成することで当り面を薄幅にしたいわゆるNSOR（Narr
ow Single Oil Ring）と称されているものである。この
NSORを用いてなる内燃機関用ピストンにおいては、いわ
ゆる逆止弁的作用により、上昇行程では潤滑油は第６図
（ａ）中に矢印で示した流路で油逃がし穴108へ流出す
る。また下降行程では第６図（ｂ）に示したようにオイ
ルリングは上側（燃焼室側）が密着して潤滑油が上がる
のを防止している。
すなわち、このNSORを用いてなる内燃機関用ピストン
においては、いわゆる逆止弁的作用を積極的に利用する
ことにより潤滑油消費量の低減を図ることができる。
においては、いわゆる逆止弁的作用を積極的に利用する
ことにより潤滑油消費量の低減を図ることができる。
しかしながら、このNSORを用いてなる従来の内燃機関
用ピストンにおいても、高回転でボア変形の大きいエン
ジンでは潤滑油消費量の低減は必ずしも充分ではない。
用ピストンにおいても、高回転でボア変形の大きいエン
ジンでは潤滑油消費量の低減は必ずしも充分ではない。
そこで、本願発明者が鋭意検討を重ねた結果、前記の
NSORを用いてなる内燃機関用ピストンでは、NSORにおけ
る傾斜面が合口部で潤滑油の通路を形成するため、ガス
と潤滑油とが消失してしまうこと、および下降行程にお
いては、本来であれば第６図（ｂ）に示すようにオイル
リングの上側が密着して潤滑油が上がるのを防止するは
ずであるが、場合によっては圧力リングと第２ランドの
縁部とシリンダ内周面とで形成される空間の圧力が圧力
リングから不可避的に漏れ出たガスによって高められ、
また、その圧力分布が周方向に不均一になるため、この
圧力によりオイルリングが下方に押し下げられるばかり
でなく、変形してオイル上がりの傾向を示すことが判明
した。
NSORを用いてなる内燃機関用ピストンでは、NSORにおけ
る傾斜面が合口部で潤滑油の通路を形成するため、ガス
と潤滑油とが消失してしまうこと、および下降行程にお
いては、本来であれば第６図（ｂ）に示すようにオイル
リングの上側が密着して潤滑油が上がるのを防止するは
ずであるが、場合によっては圧力リングと第２ランドの
縁部とシリンダ内周面とで形成される空間の圧力が圧力
リングから不可避的に漏れ出たガスによって高められ、
また、その圧力分布が周方向に不均一になるため、この
圧力によりオイルリングが下方に押し下げられるばかり
でなく、変形してオイル上がりの傾向を示すことが判明
した。
かかる知見に基づいて本願発明者がさらに検討を重ね
たところ、オイルリングに前記のNSORを用いてなる２本
リング構成の内燃機関用ピストンにおいては、圧力リン
グの合口部とNSORの合口部とを同方向に揃えて装着する
ことにより第２ランドの縁部とシリンダ内周面とで形成
される空間の圧力を下げ、しかもその圧力を周方向に均
一にすることが可能であり、前述の現象、すなわち第２
ランドの縁部とシリンダ内周面とで形成される空間の圧
力によりオイルリングが押し下げられる現象の発生を防
止して潤滑油消費量をさらに低減させ得るとの知見を得
るに至ったのであるが、従来のいわゆるNSORの形状に基
づいて合口部にガスおよび潤滑油の通路が形成されてし
まうという問題は未だに解消されていない。
たところ、オイルリングに前記のNSORを用いてなる２本
リング構成の内燃機関用ピストンにおいては、圧力リン
グの合口部とNSORの合口部とを同方向に揃えて装着する
ことにより第２ランドの縁部とシリンダ内周面とで形成
される空間の圧力を下げ、しかもその圧力を周方向に均
一にすることが可能であり、前述の現象、すなわち第２
ランドの縁部とシリンダ内周面とで形成される空間の圧
力によりオイルリングが押し下げられる現象の発生を防
止して潤滑油消費量をさらに低減させ得るとの知見を得
るに至ったのであるが、従来のいわゆるNSORの形状に基
づいて合口部にガスおよび潤滑油の通路が形成されてし
まうという問題は未だに解消されていない。
本発明は前記の事情に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明の目的は、フリクションが小さく、
しかも潤滑油消費量がさらに低減していると共に充分な
気密保持性が確保された内燃機関用ピストンを提供する
ことにある。
しかも潤滑油消費量がさらに低減していると共に充分な
気密保持性が確保された内燃機関用ピストンを提供する
ことにある。
前記の目的を達成するための本発明の要旨は、エンジ
ン燃焼室側のトップランドと、該トップランドに隣接し
て圧力リングを装着するための第１環状リング溝と、オ
イルリングを装着するための第２環状リング溝と、該第
１環状リング溝および第２環状リング溝間に形成された
第２ランドと、該第２環状リング溝とクランクケースと
を連通させる通路と、１本の圧力リングと、１本のオイ
ルリングとを有してシリンダ内を往復運動する２本ピス
トンリング内燃機関用ピストンにおいて、前記第２ラン
ドの表面中間部分に前記第１環状リング溝および前記第
２環状リング溝のいずれにも通じない第２ランド環状溝
を有すると共に、前記第２環状リング溝に装着するオイ
ルリングにのみ、シリンダ内壁と対向する外周面の中央
部分に中央環状凸状帯を有することを特徴とする内燃機
関用ピストンであり、 エンジン燃焼室側のトップランドと、該トップランド
に隣接して圧力リングを装着するための第１環状リング
溝と、オイルリングを装着するための第２環状リング溝
と、該第１環状リング溝および第２環状リング溝間に形
成された第２ランドと、該第２環状リング溝とクランク
ケースとを連通させる通路と、１本の圧力リングと、１
本のオイルリングとを有してシリンダ内を往復運動する
２本ピストンリング内燃機関用ピストンにおいて、前記
第２ランドの表面中間部分に前記第１環状リング溝およ
び前記第２環状リング溝のいずれにも通じない第２ラン
ド環状溝を有すると共に、前記第２環状リング溝に装着
するオイルリングにのみ、シリンダ内壁と対向する外周
面の圧力リング側端縁に端部環状凸状帯を有し、且つオ
イルリング内周面におけるシリンダ底面側を切欠いた内
周面環状切欠部を有することを特徴とする内燃機関用ピ
ストンである。
ン燃焼室側のトップランドと、該トップランドに隣接し
て圧力リングを装着するための第１環状リング溝と、オ
イルリングを装着するための第２環状リング溝と、該第
１環状リング溝および第２環状リング溝間に形成された
第２ランドと、該第２環状リング溝とクランクケースと
を連通させる通路と、１本の圧力リングと、１本のオイ
ルリングとを有してシリンダ内を往復運動する２本ピス
トンリング内燃機関用ピストンにおいて、前記第２ラン
ドの表面中間部分に前記第１環状リング溝および前記第
２環状リング溝のいずれにも通じない第２ランド環状溝
を有すると共に、前記第２環状リング溝に装着するオイ
ルリングにのみ、シリンダ内壁と対向する外周面の中央
部分に中央環状凸状帯を有することを特徴とする内燃機
関用ピストンであり、 エンジン燃焼室側のトップランドと、該トップランド
に隣接して圧力リングを装着するための第１環状リング
溝と、オイルリングを装着するための第２環状リング溝
と、該第１環状リング溝および第２環状リング溝間に形
成された第２ランドと、該第２環状リング溝とクランク
ケースとを連通させる通路と、１本の圧力リングと、１
本のオイルリングとを有してシリンダ内を往復運動する
２本ピストンリング内燃機関用ピストンにおいて、前記
第２ランドの表面中間部分に前記第１環状リング溝およ
び前記第２環状リング溝のいずれにも通じない第２ラン
ド環状溝を有すると共に、前記第２環状リング溝に装着
するオイルリングにのみ、シリンダ内壁と対向する外周
面の圧力リング側端縁に端部環状凸状帯を有し、且つオ
イルリング内周面におけるシリンダ底面側を切欠いた内
周面環状切欠部を有することを特徴とする内燃機関用ピ
ストンである。
下降行程においては、第２ランドおよびシリンダ壁面
で形成される空間に圧力リングから不可避的にガスが漏
れ出るが、この空間の容積は第２ランドの表面に形成さ
れた第２ランド環状溝により増加しているので、空間内
の圧力上昇率は小さく、また圧力分布は周方向に均一に
なる。したがって、第２ランドおよびシリンダ壁面で形
成される空間の圧力によってオイルリングがシリンダの
底面の方向に部分的に変形することによる押し下げがな
くなり、オイル上がりは生じない。
で形成される空間に圧力リングから不可避的にガスが漏
れ出るが、この空間の容積は第２ランドの表面に形成さ
れた第２ランド環状溝により増加しているので、空間内
の圧力上昇率は小さく、また圧力分布は周方向に均一に
なる。したがって、第２ランドおよびシリンダ壁面で形
成される空間の圧力によってオイルリングがシリンダの
底面の方向に部分的に変形することによる押し下げがな
くなり、オイル上がりは生じない。
また、第２環状リング溝に装着されるオイルリング
が、シリンダ内壁との当接面を有する中央環状凸状帯を
有しているため、フリクションが低減し、且つ従来のNS
ORに比較して合口部に形成されるガスおよび潤滑油の通
路が狭く、単位時間当たりのガスおよび潤滑油の消失量
が減少する。
が、シリンダ内壁との当接面を有する中央環状凸状帯を
有しているため、フリクションが低減し、且つ従来のNS
ORに比較して合口部に形成されるガスおよび潤滑油の通
路が狭く、単位時間当たりのガスおよび潤滑油の消失量
が減少する。
同様に、請求項２に記載の内燃機関用ピストンにおい
ては、第２環状リング溝に装着するオイルリングの外周
面の端部に端部環状凸状帯を有するとともにオイルリン
グの内周面に内周面環状切欠部を有しているため、従来
のいわゆるNSORに比較して合口部に形成されるガスおよ
び潤滑油の通路がさらに狭く、単位時間当たりのガスお
よび潤滑油の消失量が減少する。しかも、オイルリング
内周面におけるシリンダ底面側の内周面環状切欠部を形
成したため、端部環状凸状帯によるリングのねじれがこ
の内周面環状切欠部により修正され、第２環状リング溝
に装着してもねじれを生じない。
ては、第２環状リング溝に装着するオイルリングの外周
面の端部に端部環状凸状帯を有するとともにオイルリン
グの内周面に内周面環状切欠部を有しているため、従来
のいわゆるNSORに比較して合口部に形成されるガスおよ
び潤滑油の通路がさらに狭く、単位時間当たりのガスお
よび潤滑油の消失量が減少する。しかも、オイルリング
内周面におけるシリンダ底面側の内周面環状切欠部を形
成したため、端部環状凸状帯によるリングのねじれがこ
の内周面環状切欠部により修正され、第２環状リング溝
に装着してもねじれを生じない。
次に本発明の実施例について説明する。
第１図において、シリンダ20内を往復運動するピスト
ン１には、その外周に第１環状リング溝２、第２環状リ
ング溝３が形成され、第１環状リング溝２には圧力リン
グ４が、第２環状リング溝３にはオイルリング５がそれ
ぞれ装着される。第１環状リング溝２の上部には燃焼室
に対向するトップランド６が形成され、第１環状リング
溝２と第２環状リング溝３との間には第２ランド７が形
成される。また、第２環状リング溝３の下方にはクラン
クケースに対向するピストンスカート８が形成される。
さらに、ピストン１内には第１環状リング溝２と第２環
状リング溝３とクランクケースとを連通させる通路９が
形成されている。
ン１には、その外周に第１環状リング溝２、第２環状リ
ング溝３が形成され、第１環状リング溝２には圧力リン
グ４が、第２環状リング溝３にはオイルリング５がそれ
ぞれ装着される。第１環状リング溝２の上部には燃焼室
に対向するトップランド６が形成され、第１環状リング
溝２と第２環状リング溝３との間には第２ランド７が形
成される。また、第２環状リング溝３の下方にはクラン
クケースに対向するピストンスカート８が形成される。
さらに、ピストン１内には第１環状リング溝２と第２環
状リング溝３とクランクケースとを連通させる通路９が
形成されている。
そして、第２ランド７の表面には第１環状リング溝２
および第２環状リング溝３のいずれにも通じない第２ラ
ンド環状溝10が形成されている。この第２ランド環状溝
10によりシリンダ内壁面と第２ランド７とで形成される
空間の容積は増大し、周方向に圧力が伝わり易くなる。
したがって、第２ランド７およびシリンダ壁面で形成さ
れる空間に圧力リングから不可避的にガスが漏れ出て
も、この空間内の圧力上昇率は小さく、また、その圧力
分布は周方向に均一になる。したがって、この空間の圧
力によってオイルリング５がシリンダの底面の方向に部
分的に変形することによる押し下げがないためオイル上
がりも生じない。
および第２環状リング溝３のいずれにも通じない第２ラ
ンド環状溝10が形成されている。この第２ランド環状溝
10によりシリンダ内壁面と第２ランド７とで形成される
空間の容積は増大し、周方向に圧力が伝わり易くなる。
したがって、第２ランド７およびシリンダ壁面で形成さ
れる空間に圧力リングから不可避的にガスが漏れ出て
も、この空間内の圧力上昇率は小さく、また、その圧力
分布は周方向に均一になる。したがって、この空間の圧
力によってオイルリング５がシリンダの底面の方向に部
分的に変形することによる押し下げがないためオイル上
がりも生じない。
さらに、第３図に示すように第２環状リング溝３に装
着されるオイルリング５はシリンダ内壁との当接面を有
する中央環状凸状帯51と、燃焼室側端部環状切欠部52
と、シリンダ底面側端部環状切欠部53とを有している。
この中央環状凸状帯51はオイルリング中央部に形成され
てシリンダ内壁との当接面を有し、燃焼室側端部環状切
欠部52とシリンダ底面側端部環状切欠部53とにより挟ま
れている。そして、燃焼室側端部環状切欠部52の縦断面
形状およびシリンダ底面側端部環状切欠部53の縦断面形
状は互いに等しい矩形である。燃焼室側端部環状切欠部
52の縦断面形状およびシリンダ底面側端部環状切欠部53
の縦断面形状が互いに等しくないと、第２環状リング溝
３に装着したときのオイルリング５のねじれ現象が生じ
やすくなる。また、燃焼室側端部環状切欠部52の縦断面
形状およびシリンダ底面側端部環状切欠部53の縦断面形
状が矩形でない場合には、合口部におけるガスおよび潤
滑油の通路の容積の増加を招く。
着されるオイルリング５はシリンダ内壁との当接面を有
する中央環状凸状帯51と、燃焼室側端部環状切欠部52
と、シリンダ底面側端部環状切欠部53とを有している。
この中央環状凸状帯51はオイルリング中央部に形成され
てシリンダ内壁との当接面を有し、燃焼室側端部環状切
欠部52とシリンダ底面側端部環状切欠部53とにより挟ま
れている。そして、燃焼室側端部環状切欠部52の縦断面
形状およびシリンダ底面側端部環状切欠部53の縦断面形
状は互いに等しい矩形である。燃焼室側端部環状切欠部
52の縦断面形状およびシリンダ底面側端部環状切欠部53
の縦断面形状が互いに等しくないと、第２環状リング溝
３に装着したときのオイルリング５のねじれ現象が生じ
やすくなる。また、燃焼室側端部環状切欠部52の縦断面
形状およびシリンダ底面側端部環状切欠部53の縦断面形
状が矩形でない場合には、合口部におけるガスおよび潤
滑油の通路の容積の増加を招く。
第５図はオイルリング形状（合口隙間0.1mmおよび0.3
mm,圧縮リングの合口とオイルリングの合口とを同方向
に装着）と5000rpmにおける潤滑油消費量との関係を示
すグラフである。
mm,圧縮リングの合口とオイルリングの合口とを同方向
に装着）と5000rpmにおける潤滑油消費量との関係を示
すグラフである。
同図から明らかなように、本実施例の内燃機関用ピス
トンでは合口隙間0.1mmのときの１時間当たりの潤滑油
消費量が22g、合口隙間0.3mmのときの１時間当たりの潤
滑油消費量が20gである。この値は第６図に示した従来
のいわゆるNSORを装着した内燃機関用ピストンについて
同条件で測定した１時間当たりの潤滑油消費量30g（合
口隙間0.1mm）および39g（合口隙間0.3mm）に比較して
いずれも低減している。
トンでは合口隙間0.1mmのときの１時間当たりの潤滑油
消費量が22g、合口隙間0.3mmのときの１時間当たりの潤
滑油消費量が20gである。この値は第６図に示した従来
のいわゆるNSORを装着した内燃機関用ピストンについて
同条件で測定した１時間当たりの潤滑油消費量30g（合
口隙間0.1mm）および39g（合口隙間0.3mm）に比較して
いずれも低減している。
また、第２図に示した内燃機関用ピストンの第２環状
リング溝３に装着されるオイルリング５は、第４図に示
すように、シリンダ内壁との当接面を有する端部環状凸
状帯54と、この端部環状凸状帯54に接するシリンダ底面
側端部環状切欠部55と内周面環状切欠部56とを有してい
る。シリンダ底面側端部環状切欠部55と内周面環状切欠
部56とは、オイルリング５を第２環状リング溝３に装着
したときにオイルリング５にねじれが生じないようにバ
ランスさせて形成されている。また、シリンダ底面側端
部環状切欠部55の縦断面形状は矩形である。この断面形
状が矩形でない場合には、合口部にけるガスおよび潤滑
油の通路の容積の増加を招く。
リング溝３に装着されるオイルリング５は、第４図に示
すように、シリンダ内壁との当接面を有する端部環状凸
状帯54と、この端部環状凸状帯54に接するシリンダ底面
側端部環状切欠部55と内周面環状切欠部56とを有してい
る。シリンダ底面側端部環状切欠部55と内周面環状切欠
部56とは、オイルリング５を第２環状リング溝３に装着
したときにオイルリング５にねじれが生じないようにバ
ランスさせて形成されている。また、シリンダ底面側端
部環状切欠部55の縦断面形状は矩形である。この断面形
状が矩形でない場合には、合口部にけるガスおよび潤滑
油の通路の容積の増加を招く。
すなわち第５図に示すようにこのオイルリングを装着
してなる内燃機関用ピストンの１時間当たりの潤滑油消
費量は合口隙間0.1mmのとき24g、合口隙間0.3mmのとき2
7gであり、第６図に示した従来のいわゆるNSORを装着し
た内燃機関用ピストンについて同条件で測定した１時間
当たりの潤滑油消費（合口隙間0.3mm）39gに比較して低
減している。
してなる内燃機関用ピストンの１時間当たりの潤滑油消
費量は合口隙間0.1mmのとき24g、合口隙間0.3mmのとき2
7gであり、第６図に示した従来のいわゆるNSORを装着し
た内燃機関用ピストンについて同条件で測定した１時間
当たりの潤滑油消費（合口隙間0.3mm）39gに比較して低
減している。
本発明によれば、第２ランドに環状口を設けると共に
合口部におけるガスおよび潤滑油の通路が狭い特定形状
のオイルリングを装着しているので、第２ランドとシリ
ンダ内壁面とで形成される空間の圧力上昇率が小さくな
るのみならず、圧力分布が周方向に均一になり、したが
って下降行程でオイルリングがクランクケースの方向に
部分的に押し下げられてしまうことがないためオイル上
がりがなくて潤滑油消費量が低減していると共にフリク
ションが小さく、しかも気密保持性も充分に確保されて
いる内燃機関用ピストンを提供することができる。
合口部におけるガスおよび潤滑油の通路が狭い特定形状
のオイルリングを装着しているので、第２ランドとシリ
ンダ内壁面とで形成される空間の圧力上昇率が小さくな
るのみならず、圧力分布が周方向に均一になり、したが
って下降行程でオイルリングがクランクケースの方向に
部分的に押し下げられてしまうことがないためオイル上
がりがなくて潤滑油消費量が低減していると共にフリク
ションが小さく、しかも気密保持性も充分に確保されて
いる内燃機関用ピストンを提供することができる。
第１図および第２図はそれぞれ本発明の内燃機関用ピス
トンの一例を示す断面図、第３図および第４図はそれぞ
れ本発明の内燃機関用ピストンにおけるオイルリングを
示す断面図、第５図はオイルリング形状と潤滑油消費量
との関係を示すグラフ、第６図（ａ）は従来の２本リン
グ構成の内燃機関用ピストンにおける上昇行程の状態を
示す断面図、同図（ｂ）は同じく下降行程の状態を示す
断面図である。 １……ピストン、２……第１環状リング溝、３……第２
環状リング溝、４……圧力リング、５……オイルリン
グ、６……トップランド、７……第２ランド、10……第
２ランド環状溝、51……中央環状凸状帯、54……端部環
状凸状帯、……端部環状凸状帯、55……シリンダ底面側
端部環状切欠部、56……内周面環状切欠部。
トンの一例を示す断面図、第３図および第４図はそれぞ
れ本発明の内燃機関用ピストンにおけるオイルリングを
示す断面図、第５図はオイルリング形状と潤滑油消費量
との関係を示すグラフ、第６図（ａ）は従来の２本リン
グ構成の内燃機関用ピストンにおける上昇行程の状態を
示す断面図、同図（ｂ）は同じく下降行程の状態を示す
断面図である。 １……ピストン、２……第１環状リング溝、３……第２
環状リング溝、４……圧力リング、５……オイルリン
グ、６……トップランド、７……第２ランド、10……第
２ランド環状溝、51……中央環状凸状帯、54……端部環
状凸状帯、……端部環状凸状帯、55……シリンダ底面側
端部環状切欠部、56……内周面環状切欠部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02F 3/00 F02F 5/00
Claims (2)
- 【請求項１】エンジン燃焼室側のトップランドと、該ト
ップランドに隣接して圧力リングを装着するための第１
環状リング溝と、オイルリングを装着するための第２環
状リング溝と、該第１環状リング溝および第２環状リン
グ溝間に形成された第２ランドと、該第２環状リング溝
とクランクケースとを連通させる通路と、１本の圧力リ
ングと、１本のオイルリングとを有してシリンダ内を往
復運動する２本ピストンリング内燃機関用ピストンにお
いて、前記第２ランドの表面中間部分に前記第１環状リ
ング溝および前記第２環状リング溝のいずれにも通じな
い第２ランド環状溝を有すると共に、前記第２環状リン
グ溝に装着するオイルリングにのみ、シリンダ内壁と対
向する外周面の中間部分に中央環状凸状帯を有すること
を特徴とする内燃機関用ピストン。 - 【請求項２】エンジン燃焼室側のトップランドと、該ト
ップランドに隣接して圧力リングを装着するための第１
環状リング溝と、オイルリングを装着するための第２環
状リング溝と、該第１環状リング溝および第２環状リン
グ溝間に形成された第２ランドと、該第２環状リング溝
とクランクケースとを連通させる通路と、１本の圧力リ
ングと、１本のオイルリングとを有してシリンダ内を往
復運動する２本ピストンリング内燃機関用ピストンにお
いて、前記第２ランドの表面中間部分に前記第１環状リ
ング溝および前記第２環状リング溝のいずれにも通じな
い第２ランド環状溝を有すると共に、前記第２環状リン
グ溝に装着するオイルリングにのみ、シリンダ内壁と対
向する外周面の圧力リング側端縁に端部環状凸状帯を有
し、且つオイルリング内周面におけるシリンダ底面側を
切欠いた内周面環状切欠部を有することを特徴とする内
燃機関用ピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2259307A JP2859409B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2259307A JP2859409B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 内燃機関用ピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04136463A JPH04136463A (ja) | 1992-05-11 |
| JP2859409B2 true JP2859409B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=17332259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2259307A Expired - Fee Related JP2859409B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2859409B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2259307A patent/JP2859409B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04136463A (ja) | 1992-05-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081204 Year of fee payment: 10 |
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