JPH018763Y2

JPH018763Y2 -

Info

Publication number: JPH018763Y2
Application number: JP1982021353U
Authority: JP
Priority date: 1982-02-17
Filing date: 1982-02-17
Publication date: 1989-03-09
Also published as: JPS58124638U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は内燃機関等の往復動機関のピストンの
リング機構に関する。

第１図は従来より使用されているピストンおよ
びピストンリングの組合せの縦断面図で、０１は
シリンダ、０２はピストン、０３はピストンリン
グ、０４は上記ピストンリング０３の上方のラン
ドすきまで同ランドすきま０４間の圧力をP₁と
する。０５は上記ピストンリング０３の下方のラ
ンドすきまで、同ランドすきま０５内の圧力は
P₂とする。

０６はピストンリング０３の背面すきまであ
る。

このような従来のピストンのリング機構にいて
は、第１図に図示されるように、ピストンリング
０３がピストン０２のリング溝下面に着座してい
る場合はピストンリング０３の下面とピストン０
２のリング溝下面のシール作用のため、ランドす
きま０５からピストンリング背面すきま０６を通
り、ランドすきま０４へ上がる油滑油の量は少な
い。

しかしながら、過給デイーゼルエンジンのエン
ジンサイクルの膨張行程では、第１図に図示され
るような構造においては、ランドすきま０４のガ
ス圧力P₁とランドすきま０５のガス圧力P₂の大
小関係が第２図の膨張行程中のＸ−Ｙの範囲で示
すようにP₂＞P₁となり、ピストンリング上下面
に働らくガス差圧がピストンリング０３を持ち上
げる方向に作用する場合がある。

なお、第２図において、縦軸はガス圧力Ｐ横軸
はクランク角度であり、図示のT.D.C.はピスト
ンストロークの上死点、B.D.C.はピストンストロ
ークの下死点、実線で示す曲線はランドすきま０
４のガス圧力P₁、破線で示す曲線はランドすき
ま０５のガス圧力P₂を示すものである。

かかる従来のリング機構においては、第２図に
図示するＸ−Ｙの範囲のように、このガス差圧
（P₂−P₁）がピストンリング０３をそのままピス
トン０２のリング溝下面に着座させておこうとす
る力よりも大きくなると、ピストンリング０３の
持ち上がりがおこり、ピストンリング０３の下面
とピストン０２のリング溝下面との間のシール作
用がなくなり、そのためランドすきま０５からピ
ストンリング０３の背面すきま０６を通りランド
すきま０４への潤滑油の上がり量が多くなるとい
う欠点があつた。

本考案は上記に鑑みなされたもので、内燃機関
等の往復動機関のピストンのリング溝に挿入され
シリンダ内を摺動するピストンリングにおいて、
上記ピストンリングの上面と下面との間に連通孔
を設け、上記連通孔の上口部に逆止弁を設けると
共にリング溝の一部に切欠きを設けたことを特徴
とし、その目的とするところは、上記する従来の
ピストンリングの欠点を解消し、ガス差圧による
ピストンリングの持ち上がりを少なくし、潤滑油
消費量を減少させ得るピストンのリング機構を提
供するものである。

このように構成されたピストンのリング機構に
おいて、上方すきまの上方圧力が下方すきまの下
方圧力よりも小さい場合、連通孔の下開口部が上
記下方すきまに連通しているので、上記連通孔内
の圧力は常に高圧の下方圧力となつている。した
がつて、ピストンリングが持ち上がらなくても、
高圧の下方圧力が直接、上記連通孔の上開口部に
配設された逆止弁の下面を押圧するので、上記逆
止弁は持ち上がり易くなる。

上記逆止弁が持ち上がれば、上記下方すきまか
ら上記上方すきまへのガスの吹き抜けがおこるた
めに上方圧力と下方圧力とはより早くバランスし
て、上記ピストンリングの持ち上がつている期間
が短かくなる。したがつて、上記ピストンリング
の下面と上記ピストンのリング溝下面とのシール
作用のある期間が長くなり、潤滑油が下方すきま
から上方すきまへ上がる量が減少することとな
る。

一方、上方圧力が下方圧力よりも大きい場合に
は、上記ピストンリングの連通孔は逆止弁で閉塞
されるから、上記上方すきまから下方すきまへの
ガスのブローバイは従来のものと変わらなくな
る。

以下、本考案に係る実施例について説明する。
第３図および第４図は本考案に係る第１実施例を
図示したものである。なお、第３図は、第１実施
例の縦断面図、第４図はそのピストンリング溝の
斜視図である。

第３図および第４図において、１はシリンダ、
２はピストン、３はピストンリング４は上記ピス
トンリング３の上方すきまで上方すきま内の圧力
すなわち上方圧力をP₁とする。

５は上記ピストンリング３の下方のランドすき
までランドすきま内の圧力すなわち下方圧力は
P₂とする。

６は背面すきま７および８は連通孔で、７は上
記ピストンリング３の上面に設けられた大口径の
連通孔８と上記ピストンリング３の下面とを斜め
方向に連通する連通孔である。

９は逆止弁で、同逆止弁９はピストンリング３
の大口径連通孔８の中に位置する円盤で、ガスの
吹きぬけを下方すきま５から上方すきま４への一
方向だけに制限するものである。なお、円盤の厚
さＡは、ピストンリング３がピストン２のリング
溝下面に着座している場合の、ピストンリング３
の上面とピストン２のリング溝上面との間隔Ｂよ
りも大きくする。

１０はミストセパレータで、同ミストセパレー
タ１０は、海綿状でかつ連通孔７の中間に介装さ
れている。

ミストセパレータ１０は逆止弁９が持ち上が
り、ガスが下方すきま５から上方すきま４へ抜け
る時、これと共にぬける潤滑油の量を少なくする
役目を有する。

１１，１２はミストセパレータおさえで、ミス
トセパレータ１０が連通孔７の外へとび出ないよ
うにするものである。

１３はピストンのリング溝下面の切り欠きで、
同ピストンのリング溝下面の切り欠き１３は、全
周に設ける。

また、第５図に図示するピストンリング溝は本
考案に係る第２実施例の斜視図である。

第５図に図示する第２実施例においては、ピス
トンのリング溝下面の切欠き１３ａをピストンリ
ング溝の一部に設けたものである。ただし、この
第２実施例のように切欠き１３ａをリング溝の一
部にもうけた場合は、ピストンリング３の下面に
おける連通孔の開口が切欠き部からずれないよう
に、ピストンリング３の回り止めを設けておく。

第６図に図示するものは、本考案に係る第３実
施例である。なお、第６図は第３実施例の縦断面
図であり、逆止弁９ａを球状とし、ピストンのリ
ング溝下面の切欠き１３ｂを段付形状にしたとこ
ろが上記第１実施例と異なる。

第７図および第８図は本考案に係る第４実施例
を図示したものである。

なお、第７図は第４実施例の縦断面図、第８図
はそのピストンリングおよび逆止弁の斜視図であ
る。

すなわち、第４実施例においては、ピストン２
のリング溝下面を切り欠かず、ピストンリング３
を切り欠いて、切り欠き１３ｃをもうけたもので
ある。

このように構成された第１実施例ないし第４実
施例においてピストンリング３に働く力が下向き
で、ピストンリング３がピストン２のリング溝下
面に着座している場合は、ピストンリング３の下
面とピストン２のリング溝下面のシール作用のた
め、下方すきま５から背面すきま６を通り、上方
すきま４へ上がる潤滑油の量は少ない。

一方、上方すきま４の上方圧力P₁と下方すき
ま５の下方圧力P₂との大小関係がP₂＞P₁となつ
たときには、ピストンリング３の連通孔７は常
に、高圧である下方圧力P₂であるピストンのリ
ング溝下面の切り欠き１３，１３ａ，１３ｂ，１
３ｃに開いているので、ピストンリング３が持ち
上がらなくても、高圧である下方圧力P₂が、直
接、逆止弁９，９ａの下面にかかるから、第１図
で図示する従来のピストンリングよりも逆止弁
９，９ａは持ち上がり易い。

逆止弁９，９ａが持ち上がれば、下方すきま５
から上方すきま４へのガスの吹き抜けがおこるた
めに、上方圧力P₁と下方圧力P₂はより早くバラ
ンスして、ピストンリング３が持ち上がつている
期間は短かくなる。したがつて、ピストンリング
３の下面と、ピストン２のリング溝下面とのシー
ル作用のある期間が長くなり、潤滑油が下方すき
ま５から上方すきま４へ上がる量は減少する。

一方、上方圧力P₁＞下方圧力P₂の場合は、ピ
ストンリング３の連通孔７，８は逆止弁９，９ａ
で封鎖されるから、上方すきま４から下方すきま
５へのガスのブローバイは従来のピストンリング
の場合と変わらない。

また、逆止弁の厚さＡは、ピストンリング３が
ピストン２のリング溝下面に着座している場合の
ピストンリング３の上面とピストン２のリング溝
上面との間隔よりも大きいから、逆止弁９，９ａ
がピストンリング３の連通孔８の外へ跳び出すこ
とはない。

さらに、連通孔７には、ミストセパレータ１０
が取りつけられているので、下方すきま５から上
方すきま４へのガスの吹き抜けに伴う潤滑油の上
がりは少ない。

以上、本考案に係る第１実施例ないし第４実施
例において詳述したごとく、本考案によれば、上
記下方すきまから上記上方すきまへ流出する潤滑
油を低減させることによつて、往復動機関の運転
における潤滑油の消費量がさらに減少されるとい
う経済的に有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のピストンおよびピストンリング
の構成を示す縦断面図、第２図クランク角とピス
トンリングに作用するガス圧力P₁，P₂の関係線
図、第３図は本考案に係る第１実施例の縦断面
図、第４図はその要部の上方斜視図、第５図は、
本考案に係る第２実施例の要部斜視図、第６図は
本考案に係る第３実施例の縦断面図、第７図は本
考案に係る第４実施例の縦断面図、第８図はその
要部斜視図である。１……シリンダ、２……ピストン、３……ピス
トンリング、４……上方すきま、５……下方すき
ま、６……背面すきま、７，８……連通孔、９，
９ａ……逆止弁、１０……ミストセパレータ、１
１，１２……ミストセパレータおさえ、１３，１
３ａ，１３ｂ，１３ｃ……切欠き。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

内燃機関等の往復動機関のピストンのリング溝
に挿入されシリンダの内面を摺動するピストンリ
ングにおいて、上記ピストンリングの上面と下面
との間に連通孔を設け、上記連通孔の下開口部が
上記ピストンリングの下方のランドすきまに連通
しかつ上開口部に下開口部から上開口部へ向かう
流体の流れのみを許容する逆止弁を配設し、上記
連通孔内にはミストセパレータを設け、上記ピス
トリングの下部または上記リング溝の上記開口部
近傍に切欠き部を設けたことを特徴とするピスト
ンのリング機構。