JPH02298653A - 内燃機関用ピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、オイル消費量を低減させているピストンに関
する。

（従来の技術） 内燃機関のピストンは、一般的には、トップリング、セ
カンドリング反極オイルリングを装着している。トップ
リングはバレルフェースにして直角突合せ合い口を有す
るリングを用い、セカンドリングとしてテーパフェース
にして同様の合い口を有するリングを用い、オイルリン
グとしてエキスパンダと上下レールからなる組合せリン
グを用いるのが代表的組合せである。

（本発明が解決しようとする課題） セカンドリングは、セカンドランドに生じる圧力変化、
ピストンの往復動による慣性力、潤滑油の粘着力及び外
周摺動面の摩擦抵抗等により、その挙動が非常に不安定
となっている。この挙動不安定に加えて、合い口を抜け
るオイルの防止が困難なことから、オイル消費量が増大
する。

そこで、セカンドリングにダブルアングルステップ形リ
ングを用いることが試みられる。この例は、燃焼室に吸
入負圧が生じてセカンドリングがリング溝上壁面に接す
ると、セカンドリングの上下側が連通し、下側のオイル
が吸入負圧により吸上げられ、燃焼室側に洩れる。この
ため、セカンドリングにダブルアングルステップ形リン
グを用いても、大巾なオイル消費量の低減は望めない。

それ故に、本発明は、前述した従来技術の不具合を解消
させることを解決すべき課題とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前述した課題を解決するために、基本的には
、ダブルアングルステップ形リングの上下面を逆にして
用い、リング溝下壁面に接する下面に外周面から内周面
に通じる溝を設ける技術手段を用いる。

より具体的には、本発明は、ピストン外周面に装着され
たトップリングとオイルリングとの間に一本又は複数本
用いられる中間リングの少（とも一本が、上面、外周面
及び一方の合い口端面に開放される凹部と、他方の合い
口端面から該凹部へと延在する凸部と、および下面に外
周面から内周面へと通じる溝とを有することを特徴とす
る内燃機関用ピストンを提供する。

（作　用） 本発明によるピストンの上昇時には、中間リングの少く
とも一本は、その下面がリング溝下壁面に接して、該リ
ングの上下側を連通させ、該リングの上側の高圧により
潤滑油や生成ガスを下方へ通過させる。ピストン下降時
には、該リングの下側の圧と外周面の摺動抵抗とにより
、該リングをリング溝上壁面に接触させ且つ該リングの
シリンダ内周面への密着を強め、ｇｆｈ　リングの下側
から上側へのオイルの流れを遮断する。

（実施例） 第１図に本発明の一例のピストン１を示す。ピストン１
の外周面には、燃焼室側から順に、トップリング２、セ
カンドリング３及びオイルリング４が装着される。トッ
プリング２は、直角突合せ合い口を有し且つバレルフェ
ース形の通常のリングであり、オイルリング４は、エキ
スパンダと上下レールからなる組合せリングを使うこと
ができるが、他の形のトップリングやオイルリングでも
良い。

セカンドリング３は、第２図と第３図に示すように、一
方の合い口端面には、上面５、合い口端面６及び外周面
７に開放される凹部８が設けられ、且つ他方の合い口端
面には、この四部８の断面形状と同断面形状を有する凸
部９が設けられる。このセカンドリング３は、その下面
に複数個の離間した溝１０を設ける。

このセカンドリング３が、リング溝の下壁面に着座して
いる時、合い口の開口部となるＢからＡへの連通は可能
となるが、−ｍ的には、セカンドリング３がリング溝下
壁面に着座するのは、ピストン１の上昇行程時であって
且つ燃焼室側の圧が高くなっているので、Ｂから六方向
へのオイルの上りは少く、オイル消費量を増大させるこ
とはない。リング３の上方の高圧は、溝１０を介してリ
ング３の下方は逃がすことができる。この圧の逃げが、
ブローパイを増大させる時には、第６図に示すように、
トップリング２に通常のダブルアングルステップ形リン
グを正常組付けする。トップリング２のリング溝下壁面
への着座は、トップリング２の上方から下方へのガスの
逃げを防止するので、ブローパイの増大を抑制できる。

これとは別に、セカンドリング３がリング溝の上壁面に
着座すると、リング上面のＡの開口がリング溝上壁面に
接し且つリング外周面がシリンダ内周面に密着するので
、リング上下間の連通は無くなる。一般的には、セカン
ドリング３がリング溝上壁面に接するのは、ピストン下
降時であって燃焼室に吸入負圧が発生している時で、セ
カンドリング３の下方の圧が上方より高く、オイルが上
り易い。このような圧関係の時、セカンドリング３の上
下を遮断するので、オイルの上りを防止できる。

図示例では、トップリング２とオイルリング４との間の
中間リングをセカンドリング３として、゛−個用いてい
るが、中間リングを複数個用いてもよい。この場合、中
間リングの少くとも一つは、第２図の如きリングを用い
る。

中間リングとしてのセカンドリング３の凹部８や凸部９
は、第４図と第５図に示すように、角形成いは円弧状と
してもよい。又、セカンドリング３の外周面７は、バレ
ルフェース、テーバ或いはフラット何れの形状でもよい
。

次に、本発明のピストンと従来のピストンとのオイル消
費量を次の条件で測定した。

ピストンは第１図に示すもので、トップリング２はバレ
ルフェースの直角突き合せ合い口を有する通常のリング
で、且つオイルリング４はエキスパンダと上下レールと
を有する通常の組合せリングを用いる。本発明の一例の
ピストンは、セカンドリングとして、テーバフェースに
して第２図の形状であって溝は横巾７　＋ｎｍ、高さ０
．３Ｍのものを２個付いたものを用い、従来例のピスト
ンのセカンドリングは、テーバフェースにして直角突き
合せ合い口を有するリングを用いた。これらのピストン
を、ボア１００ｍｍ、排気量３，５リツタ、４気筒のエ
ンジンに、前述したピストンを装着して１時間当りのオ
イル消費量を測定した。この測定は、３２００ｒｐｍの
フルロード（４／４Ｌｏａｄ）を２０時間、及び３２０
０ｒｐｍを２分、アイドリング（ｒｄ　ｌ　ｉｎｇ）を
２分の運転のくり返しく　Ｕｐ／Ｄｏｗｎ）の２０時間
の平均値をとった。

この結果を第７図に示す。この結果から明らかなように
、本発明の一例は、オイル消費量の低減に有効である。

（効　果） 本発明は、トップリングとオイルリングとの間の中間リ
ングの少くとも一つのリングを、ダブルアングルステッ
プ形のリングをリバースに組付は且つその下面に溝を付
けるのみであるから、構造は簡単で、しかも、リング溝
が従来のままで良いので、既存のピストンにも容易に本
発明を適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例のピストンの部分断面図、第２図
は中間リングの一例の部分斜視図、第３図はその合い口
部の断面図、第４図及び第５図は凹部と凸部の変形例を
示す部分断面図、第６図は別の例のピストンの断面図、
第７図はオイル消費量を示すグラフ図である。 図中：　　１・・・・・・ピストン、２・・・・・・ト
ップリング、３・・・・・・セカンドリング、４・・・
・・・オイルリング、５・・・・・・上面、７・・・・
・・外周面、８・・・・・・凹部、９・・・・・・凸部
、１０・・・・・・溝。 代理人　弁理士　桑　原　英　明 １ｏ１０ 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピストン外周面に装着されたトップリングとオイ
   ルリングとの間に一本又は複数本用いられる中間リング
   の少くとも一本が、上面、外周面及び一方の合い口端面
   に開放される凹部と、他方の合い口端面から該凹部へと
   延在する凸部と、および下面に外周面から内周面へと通
   じる溝とを有することを特徴とする内燃機関用ピストン
   。
2. （２）トップリングがダブルアングルステップ形リング
   である請求項（１）の内燃機関用ピストン。