JPH0134689Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜考案の対象と利用分野＞ 本考案は、往復動内燃機関用ピストンに関し、
更に詳しくは改善されたピストンリング構成を有
する往復動内燃機関用ピストンに関する。

＜従来技術とその問題点＞ 往復動内燃機関に用いられるピストンは、主と
して燃焼室側からの高圧燃焼ガスがクランク室側
に流出するブローバイを防止するための圧縮リン
グと、主としてクランク室側からの潤滑油が燃焼
室側に侵入して消費されるいわゆるオイルアツプ
を抑制するための油掻きリングとを有する。

従来一般に使用されている往復動内燃機関用ピ
ストンには、第１図に示すように、ピストンＡの
側壁に形成されたリング溝に第一圧縮リング１と
第二圧縮リング２の二本の圧縮リングと一本の油
掻きリング３とが装着され、これら三本のピスト
ンリングによつてブローバイとオイルアツプを抑
制しているおり、油気密特性を改善することを目
的として種々の構成のピストンリングが提案され
採用されている。

第２図および第３図に示す油掻きリング５は、
厚さが0.6mm程度の薄厚の鋼帯より成形させた合
口を有する上下二本のレールリング６，６とレー
ルリング６，６を上下に離間させ且つ該レールリ
ングを外周方向に押圧しその外周面７をシリンダ
８の内壁面９に圧接させるスペーサエキスパンダ
１０とでなる鋼製組合せ油掻きリングであり、こ
の種の鋼製組合せ油掻きリングはシリンダ内壁面
に対する追従性が良好であり、したがつて、良好
な油掻き特性を示すためにガソリン機関用として
一般に使用されているものである。

しかしながら、従来の鋼製組合せ油掻きリング
においては、そのレールリング６の合口構造は、
所謂ストレートカツト合口構造であるために、上
下方向にストレートに開放する間隙Ｓがその合口
部に形成されている。このような合口間隙Ｓを有
するレールリングを備えた従来の鋼製組合せ油掻
きリングを使用する場合には、上下レールリング
間に多量に存在しシリンダ内壁面に付着する潤滑
油の大方は、ピストンの下降行程において上方レ
ールリングの外周端縁によつて掻き下げられる
が、合口間隙Ｓの走行位置に対応するシリンダ内
壁面に付着する潤滑油は該レールリングによつて
掻き下げられることなく該合口間隙Ｓを通してス
ジ状をなして上部レールリングの上方位置にもた
らされ、次いで該油掻きリングの上方位置に存在
する圧縮リング２によつて周方向に分散されてそ
の大方は上部レールリングの下方位置に戻される
ことなく消費される。このレールリングの合口間
隙Ｓを通しての潤滑油の上昇現象は、ガラス製の
シリンダを用いての観察実験により確認される現
象であり、このようにして消費される潤滑油の消
費量はオイルアツプとして消費される潤滑油消費
量の可成の部分を占めている。

また、近年、内燃機関の使用条件は益々厳しさ
を増してきており、ブローバイやオイルアツプを
更に低減させるに有効なピストンリングの提案が
望まれている。

＜考案の目的＞ 本考案は、上記に鑑み、オイルアツプやブロー
バイ、特にオイルアツプを低減させるに有効なピ
ストンリング構成を有する往復動内燃機関用ピス
トンを提供することを目的とする。

本考案の他の目的は、適正な油掻きリングと圧
縮リングの組合せにより、オイルアツプとブロー
バイを抑制するとともに機関の摩擦損失を低減さ
せる往復動内燃機関用ピストンを提供することに
ある。

＜考案の構成とその作用効果＞ 本考案は、上記の目的を達成することを技術的
課題とし、基本的には、少なくとも一本の圧縮リ
ングと一本の油掻きリングとを有する往復動内燃
機関用ピストンにおいて、該油掻きリングが、薄
厚の二本のレールリングとスペーサエキスパンダ
とでなる鋼製組合せ油掻きリングとされ、該鋼製
組合せ油掻きリングの少なくとも上方に位置する
サイドレールの合口構造が、一方の合口端部分に
レールリングの厚さの上方部分を周方向に突出さ
せることにより形成される上側突片が設けられ、
他方の合口端部分にはレールリングの厚さの下方
部分を周方向に突出させることにより形成される
下側突片が設けられていて、装着状態で該上側突
片と下側突片とが重なり合つて装着される合口構
造とされた油掻きリングである往復動内燃機関用
ピストンに係る。

以下、図示の実施例につき、本考案の詳細を説
明する。

第４〜６図において、ピストンＢは圧縮リング
１と油掻きリング１２とを有する。ここで、油掻
きリング１２は、二本のレールリング６１，６２
と、該レールリングを上下に離間させ且つ該レー
ルリングの内周面を介してレールリングを外周方
向に押圧してレールリングの外周面７をシリンダ
内壁面９に対接させるスペーサエキスパンダ１０
とでなる鋼製組合せ油掻きリングとされており、
上方に位置するレールリング６１の合口構造は、
一方の合口端部６３の端面が傾斜面６４とされレ
ールリングの厚さの上方部分が周方向に突出させ
られて上側突片６５が設けられ、他方の合口端部
６６の端面は前記合口端の傾斜面６４と平行な傾
斜面とされることによりレールリングの厚さの下
方部分が周方向に突出されて下側突片６７が設け
られ、装着状態で図示の如く上側突片部６５と下
側突片部６７とは重り合つた状態となつている。

上記の構成をなす鋼製組合せ油掻きリングを有
するピストンを使用する場合には、該鋼製組合せ
油掻きリングの上方レールリング６１の合口部が
上側突片部６５と下側突片部６７とが重り合つた
合口構造をなしているので、上下方向にストレー
トに開放する合口間隙が形成されない。したがつ
て、潤滑油がストレートな合口間隙を通して上方
レールリングの上方位置に通過して消費される従
来の組合せ油掻きリングを使用する場合に生ずる
潤滑油消費を抑制することができオイルアツプを
大巾に低減させる。

第７図および第８図は本考案のピストンに使用
される鋼製油掻きリングの別の実施例を示す。本
実施例においては、鋼製組合せ油掻きリングの上
方レールリング６１の合口構造は、一方の合口端
部６３にレールリングの厚さＨの中央位置より上
方部分を周方向に突出させて上下面が平行をなす
上側突片６８が設けられ、他方の合口端部６６に
はレールリングの厚さＨの中央位置より下方部分
を周方向に突出させて上下面が平行をなす下側突
片６９が設けられ、装着状態では図示の如く上側
突片６８と下側突片６９とが重なり合つた状態と
なつている。

上記構成の鋼製組合せ油掻きリングにおいて
は、上方レールリングの合口部で上側突片６８と
下側突片６９とが重り合つている。したがつて、
上下方向に貫通する合口間隙が形成されず、上方
レールリングの合口部を通過して該レールリング
の上方位置にもたらされる潤滑油量を最小に抑え
ることができる。

なお、鋼製組合せ油掻きリングに使用されるレ
ールリングは、その外周面７は図示されているよ
うに断面円弧状に形成されている。本考案におい
て、合口部を通してのオイルアツプを防止するた
めには、前記突片部６８及び６９の外周端が共に
シリンダ内壁面に対接していることが必要であ
る。それ故、上下突片部６８，６９の重り合う面
７０がレールリングの幅中央に位置する如くする
ことが必要である。

なお、一般にレールリングの外周面には耐摩耗
処理層が形成されているが、本考案において上下
突片６８，６９の外周端のシリンダ内壁面への対
接を容易にする手段として、該耐摩耗処理層の上
に更に銅あるいは銅合金等の軟質金属皮膜層を形
成しておくとよい。

以上の通りで、上記の如く構成した油掻きリン
グを有する往復動内燃機関用ピストンを使用する
場合には機関の潤滑油消費を低減させるに有効で
ある。

更に、本考案において、圧縮リング１の合口構
造を、第９図に示す如く、一方の合口端部７１の
リング外周面７２と一側面７３とおよび合口端面
７４に寄つた隅部に、外周面と該側面とおよび合
口端面に開放された凹部７５が形成され、他方の
合口端部７６の前記凹部７５に対向する位置に該
凹部と相似する形状をなして突出する凸部７７が
形成されていて、装着状態で前記凸部が前記凹部
に収容されて着座する合口構造とする場合には、
前記油掻きリングの油気密作用とあいまつてブロ
ーバイおよびオイルアツプを更に低減させること
ができ、特に、この種の圧縮リングを前記する鋼
製組合せ油掻きリングと組み合わせて使用する場
合には、二本の圧縮リングを使用することなく、
一本の圧縮リングであつても、従来のピストンリ
ング構成のピストンを使用する場合と同等または
それ以上に良好なオイルアツプとブローバイ特性
が得られ、また、機関の摩擦損失を低減させる上
でも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の往復動内燃機関用ピストンの
側面図、第２図および第３図はそれぞれ従来の往
復動内燃機関用ピストンに使用されている鋼製組
合せ油掻きリングの装着状態を示す断面図および
側面図、第４図は本考案の往復動内燃機関用ピス
トンの側面図、第５図および第６図はそれぞれ本
考案の往復動内燃機関用ピストンの鋼製組合せ油
掻きリングの装着状態を示す断面図および側面
図、第７図および第８図はそれぞれ本考案の往復
動内燃機関用ピストンに使用される鋼製組合せ油
掻きリングの別の実施例を示す断面図および側面
図、第９図は本考案の往復動内燃機関用ピストン
に使用される圧縮リングの合口構造を示す。 図中、１……圧縮リング、３……油掻きリン
グ、５……従来の鋼製組合せ油掻きリング、６…
…レールリング、７……レールリングの外周面、
８……シリンダ、１０……スペーサエキスパン
ダ、１２……本考案に使用される鋼製組合せ油掻
きリング、６１……上方レールリング、６２……
下方レールリング、６３……レールリングの合口
端部、６６……レールリングの合口端部、６５…
…上側突片部、６８……上側突片部、６７……下
側突片部、６９……下側突片部、７１……圧縮リ
ングの合口端部、７６……圧縮リングの合口端
部、７５……凹部、７７……凸部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 少なくとも一本の圧縮リングと、該圧縮リン
   グの下方位置に配設された一本の油掻きリング
   とを有する往復動内燃機関用ピストンにおい
   て、前記油掻きリングが、合口を有する上下二
   本のレールリングと、該二本のレールリングの
   間に配設され該二本のレールリングを上下に離
   間させるとともに外周方向に押圧し、その外周
   面をシリンダ内壁面に圧接させるスペーサエキ
   スパンダとでなる鋼製組合せ油掻きリングであ
   つて、該鋼製組合せ油掻きリングの少なくとも
   上方に位置するレールリングの合口構造が、一
   方の合口端部分にレールリングの厚さの上方部
   分を周方向に突出させて形成される上側突片が
   設けられ、他方の合口端部分にはレールリング
   の厚さの下方部分を周方向に突出させて形成さ
   れる下側突片が設けられ、該上側突片と下側突
   片とが重なり合つた状態で装着される合口構造
   とされている鋼製組合せ油掻きリングであるこ
   とを特徴とする往復動内燃機関用ピストン。 ２ 前記レールリングの合口構造が、一方の合口
   端部にレールリングの厚さＨの中央位置より上
   方部分を周方向に突出させて形成される上側突
   片が設けられ、他方の合口端部にはレールリン
   グの厚さＨの中央位置より下方部分を周方向に
   突出させて形成される下側突片が設けられ、該
   上側突片と下側突片とが重なり合つた状態で装
   着される合口構造とされている実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の往復動内燃機関用ピスト
   ン。 ３ 前記圧縮リングが、一方の合口端部のリング
   外周面と一側面とおよび合口端面に寄つた隅部
   に、外周面と該側面とおよび合口端面に開放さ
   れた凹部が形成され、他方の合口端部の前記凹
   部に対向する位置に該凹部と相似する形状をな
   して突出する凸部が形成されていて、装着状態
   で前記凸部が前記凹部に収容されて着座する合
   口構造をなす圧縮リングであることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項または第２項
   記載の往復動内燃機関用ピストン。 ４ 一本の圧縮リングと、一本の油掻きリングを
   有することを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第２項または第３項記載の往復動内燃機関用
   ピストン。