JPH0311641B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はピストンリングの摩耗量計測法に関
するものであつて、特に簡単な作業で正確にピス
トンリングの摩耗量を計測することのできる方法
に係る。

従来より内燃機関において、ピストンリングの
摩耗量を計測するのは、シリンダヘツドを取り外
してピストンを取り出し、このピストンに装着さ
れているピストンリングの厚さをノギス等によつ
て測定することによつて行うのが普通である。ま
た近年、ピストンリングの摺動面に銅等の非磁性
体を埋設しておき、この非磁性体の長さを近接セ
ンサを用いて電気的に計測する方法も実用化され
ている。

しかしながら前者の方法においては、シリンダ
ヘツドとピストンとを開放して再度組立てるとい
う作業を行う必要があり、特に舶用等の大型機関
の場合には、上記作業に多大の手数と時間を要す
るという欠点がある。一方、後者の方法において
は、ピストンリングの摺動面に異種金属を埋設す
る必要があるので、それだけピストンリングがコ
ストアツプすることになるし、また電気的に検出
するための高価な計器類を配備する必要があると
いう欠点がある。

この発明は上記に鑑みなされたもので、その目
的は、高価な計器類を用いることなく、簡単な作
業でピストンリングの摩耗量を計測することので
きる計測方法を提供することにある。

上記目的に沿うこの発明のピストンリングの摩
耗量計測は、シリンダライナに貫通孔を開閉自在
に設け、一方ピストンリングは、その合口部が上
記貫通孔の部分に位置し得るよう配置すると共
に、回り止めを施し、上記貫通孔から上記合口部
の間隙を計測することを特徴とするものとなる。

次ぎにこの発明のピストンリングの摩耗量計測
法の具体的な実施例につき、図面を参照しつつ詳
細に説明する。

まず、この発明においてはピストンリングの合
口部の間隙を計測することによつて、ピストンリ
ングの摩耗量を計測しようとするものであるた
め、以下にその点について説明する。まず第１図
に示すように、シリンダライナ１の内径をＤ、最
初の合口部の間隙をｌ１とし、ある寸法ｔの摩耗
が生じた場合について考える。なお同図におい
て、破線は摩耗前の状態を、また実線は摩耗後の
状態をそれぞれ示している。この場合、シリンダ
ライナ１の内径Ｄの変化は、無視し得る程度に小
さいものとする。上記のように摩耗が生じた結
果、ピストンリング２の摺動部の長さは、π（Ｄ
−2t）−ｌ１となる。そしてこの長さの摺動部を
有するピストンリング２が、その弾性によつて径
方向へと拡開し、シリンダライナ１の内径に沿う
と共に、合口部の間隙がｌ１からｌ２に変化す
る。したがつて、π（Ｄ−2t）−ｌ１＝πD−ｌ２
となり、この式からｔ＝（ｌ２−ｌ１）／2πが得
られる。このようにして、合口部の間隙の変化か
ら、ピストンリング２の摩耗量を求めることが可
能である。なお、シリンダライナ１の内径の変化
が無視できない程度に大きい場合には、上式中の
πD−ｌ２の項のＤを、変化後の内径に置き換え
て摩耗量を算出すればよい。

次ぎに上記のようにピストンリング２の合口部
の間隙を測定するための構造の第１実施例につい
て説明する。第２図において、１はシリンダライ
ナであつて、このシリンダライナ１の下部の位置
には貫通孔３が穿設されている。この貫通孔３
は、シリンダライナ１の内周部に開口する径小部
４とシリンダライナ１の外周部に開口する径大部
５とを有しており、両者間には段部６が形成さ
れ、また径大部５の開口部近傍にはねじ部７が形
成されている。そしてこのねじ部７にシール棒８
が螺着され、貫通孔３が、常時はシール棒８によ
つて閉鎖されるようなされている。このシール棒
８は、その先端部が上記径小部４及び径大部５に
それぞれ嵌入し得る形状となされており、またそ
の中間部には上記ねじ部７と螺合し得るねじ部９
が形成されている。すなわち、上記シール棒８を
上記貫通孔３に螺合すると共に、このシール棒８
と貫通孔３内の段部６との間に銅製のパツキン１
０を介設せしめ燃焼室からの燃焼ガスをシールす
る訳である。

一方、ピストン１１にはピストンリング２が装
着されているが、このピストンリング２は、ピス
トン１１を下降させた際に、その合口部が上記貫
通孔３の開口部分に位置するように配置されると
共に、運転中の移動を規制するために回り止めが
施されている。

上記のような構造の機関においては、機関を停
止して上記シール棒８を取外すと共に、ピストン
１１を下降させてピストンリング２の合口部を貫
通孔３の開口部に位置させ、合口部の間隙を、ノ
ギスやマイクロメータを改造した測定治具、ある
いは他の非接触式変位計等を用いて測定し、上記
した換算式によつて算出することにより、ピスト
ンリング２の摩耗量を計測することが可能とな
る。したがつて従来のように、シリンダヘツドと
ピストンとを開放する作業や、高価な機器を必要
とせず、簡単な作業で正確にピストンリング２の
摩耗量を計測することができる。

なお、上記において貫通孔３を設ける位置は、
ピストン１１が下死点近くに在する際に、ピスト
ンリング２が位置する部分とするのが好ましい。
この理由は、このような下死点近くの部分では、
シリンダライナ１の摩耗量が小さいために、ピス
トンリング２の摩耗量を精度よく計測し得るこ
と、及びこの部分は燃焼ガスの温度や圧力が低
く、また潤滑も良好な部分であるため、シリンダ
ライナ１に貫通孔３を形成しても、常時はシール
棒８で閉鎖しておけば機関性能にはほとんど影響
が生じないこと等である。

第３図には、シリンダライナ１の外周部を水冷
する場合の、上記と略同様な構造を示している。
この構造は、シリンダライナ１の外周部に、貫通
孔３と同心上に凹部１２を形成すると共に、この
凹部１２の内周部にねじ部１３を形成し、このね
じ部１３に保護筒１４の先端側を螺着し、その他
端側をジヤケツト１５内を貫通させて外方へと導
出したものである。この場合、ジヤケツト１５と
保護筒１４の外周部との間はパツキン１６で、シ
リンダライナ１と保護筒１４先端部との間はパツ
キン１７でそれぞれシールされている。そして、
シール棒８の自由端部は、上記保護筒１４の内方
を通つて、外部へと導出されている。

第４図には上記構造の変更例を示しているが、
この構造は、シヤケツト１５にフランジ１８を形
成し、このフランジ１８と保護筒１４との間をパ
ツキン１９にて、またジヤケツト１５とフランジ
１８との間をパツキン２０にてそれぞれシールす
るようにしたものであつて、他の部分は上記と略
同様な構造である。

上記いずれの構造においても、冷却水を抜出す
ることなく、そのままの状態で、上記第１実施例
と同様な手順でピストンリング２の摩耗量を測定
することが可能である。

以上にこの発明のピストンリングの摩耗量計測
法の実施例の説明をしたが、この発明の摩耗量計
測法は上記実施例に限定されるものではなく、
種々変更して実施することが可能である。例えば
上記においては、貫通孔に段部を形成した例を示
しているが、この段部は省略して実施することも
可能である。また、上記においては、貫通孔を下
死点近傍に形成するのが好ましい旨の記載をした
が、特にこの位置に限定されるものではないこと
も明白であろう。

この発明のピストンリングの摩耗量計測法は上
記のように構成されたものであり、したがつてこ
の発明の摩耗量計測法によれば、ピストンリング
の摩耗量を、従来のように多大の手数や高価な機
器を要することなく、簡単な作業で正確に計測す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は合口部の間隙の変化からピストンリン
グの摩耗量を算出する方法を示す説明図、第２図
はこの発明方法の実施に用いるシリンダライナと
ピストンリングとの構造の一例を示す要部の断面
図、第３図は上記構造の変更例を示す要部の断面
図、第４図は上記構造のさらに他の変更例を示す
要部の断面図である。 １……シリンダライナ、２……ピストンリン
グ、３……貫通孔、ｌ１，ｌ２……合口部の間
隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダライナに貫通孔を開閉自在に設け、
   一方ピストンリングは、その合口部が上記貫通孔
   の部分に位置し得るように配置すると共に、回り
   止めを施し、上記貫通孔から上記合口部の間隙を
   計測することを特徴とするピストンリングの摩耗
   量計測法。