JPH0529414Y2 - - Google Patents
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- JPH0529414Y2 JPH0529414Y2 JP1986089694U JP8969486U JPH0529414Y2 JP H0529414 Y2 JPH0529414 Y2 JP H0529414Y2 JP 1986089694 U JP1986089694 U JP 1986089694U JP 8969486 U JP8969486 U JP 8969486U JP H0529414 Y2 JPH0529414 Y2 JP H0529414Y2
- Authority
- JP
- Japan
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- ring
- piston
- groove
- circumferential surface
- inner circumferential
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、内燃機関のピストン構造に関し、特
に、ピストンリングの内外周の双方において気密
性を確保したピストン構造に係る。
に、ピストンリングの内外周の双方において気密
性を確保したピストン構造に係る。
内燃機関のピストンには、シリンダ内の密封作
用を受け持つ圧縮リングと、シリンダ表面に付着
する潤滑油の油膜厚さを制御するオイルリングが
装着されている。これらのリングのうち、圧力リ
ングのシール性能が、ブローバイガス量や潤滑油
消費量に影響を与えやすいため、特開昭57−
173541号公報や特開昭58−184355号公報に示され
ているように、ピストンリングの内周面側からの
ガスや油の洩れを遮断して気密性を向上させるこ
とが提案されている。このため、ピストンリング
は、シリンダの壁面に外周面が密着する第１リン
グと、この第１リングの内周面に形成された環状
のリング背面溝に嵌まる第２リングとから構成さ
れるとともに、第１リングが嵌まるピストンリン
グ溝は、その底面に凹部を形成されるようになつ
ている。そして、第２リングの内周面側は、凹部
に嵌まるようになつており、第２リングの外周面
側は、リング背面溝の底面に当接するようになつ
ている。こうして、ピストンリング溝の底面と第
１リングの内周面との間に形成され、ガスおよび
油の洩れる経路となつていた隙間が、第２リング
によつて塞がれている。
用を受け持つ圧縮リングと、シリンダ表面に付着
する潤滑油の油膜厚さを制御するオイルリングが
装着されている。これらのリングのうち、圧力リ
ングのシール性能が、ブローバイガス量や潤滑油
消費量に影響を与えやすいため、特開昭57−
173541号公報や特開昭58−184355号公報に示され
ているように、ピストンリングの内周面側からの
ガスや油の洩れを遮断して気密性を向上させるこ
とが提案されている。このため、ピストンリング
は、シリンダの壁面に外周面が密着する第１リン
グと、この第１リングの内周面に形成された環状
のリング背面溝に嵌まる第２リングとから構成さ
れるとともに、第１リングが嵌まるピストンリン
グ溝は、その底面に凹部を形成されるようになつ
ている。そして、第２リングの内周面側は、凹部
に嵌まるようになつており、第２リングの外周面
側は、リング背面溝の底面に当接するようになつ
ている。こうして、ピストンリング溝の底面と第
１リングの内周面との間に形成され、ガスおよび
油の洩れる経路となつていた隙間が、第２リング
によつて塞がれている。
ところで、機関運転中、第１リングは、シリン
ダの壁面から外周面に作用する摺動抵抗力によつ
てピストンリング溝内を動いて捩じれる傾向にあ
る。このとき、第２リングは、第１リングの内周
面に形成されたリング背面溝に嵌まつているた
め、第１リングの動きに追従しようとする。しか
しながら、第２リングは、ピストンリング溝の底
面に形成された凹部にも嵌まつており、その凹部
の上下面と当接して気密性を保つ方式であるた
め、第１リングに追従して上下動する動きが束縛
される状態にある。このため、第１リングのリン
グ背面溝側と第２リングの外周面側、そして第２
リングの内周面側とピストンの凹部側との接触面
圧を高くする局部接触が起こり、第１リング、第
２リング、そしてピストンに局部的な偏摩耗を起
こしやすい問題が心配されている。
ダの壁面から外周面に作用する摺動抵抗力によつ
てピストンリング溝内を動いて捩じれる傾向にあ
る。このとき、第２リングは、第１リングの内周
面に形成されたリング背面溝に嵌まつているた
め、第１リングの動きに追従しようとする。しか
しながら、第２リングは、ピストンリング溝の底
面に形成された凹部にも嵌まつており、その凹部
の上下面と当接して気密性を保つ方式であるた
め、第１リングに追従して上下動する動きが束縛
される状態にある。このため、第１リングのリン
グ背面溝側と第２リングの外周面側、そして第２
リングの内周面側とピストンの凹部側との接触面
圧を高くする局部接触が起こり、第１リング、第
２リング、そしてピストンに局部的な偏摩耗を起
こしやすい問題が心配されている。
従つて、本考案の技術的課題は、気密性能の向
上を図るとともに、第１リングの動きに対する第
２リングの追従性を良くすることにある。
上を図るとともに、第１リングの動きに対する第
２リングの追従性を良くすることにある。
上記技術的課題を解決するために講じた手段
は、本考案によれば、ピストンに形成されたピス
トンリング溝に嵌まり、半径外方向に向かう弾性
力によつてシリンダの壁面に外周面を密着させる
第１リングの内周面にリング周方向に延びる環状
のリング背面溝が形成され、前記第１リングの内
周面と前記ピストンリング溝の底面との間に形成
された隙間を塞ぐ第２リングが前記リング背面溝
に嵌まつた内燃機関のピストン構造において、前
記ピストンリング溝の内周側を断面コの字状に形
成すると共に前記第２リングのピストン運動方向
の厚みを前記第１リングよりも薄く形成し、前記
リング背面溝の底面と第２リングの外周面との間
に径方向に復元力を及ぼす弾性部材を設置したこ
とを特徴としている。
は、本考案によれば、ピストンに形成されたピス
トンリング溝に嵌まり、半径外方向に向かう弾性
力によつてシリンダの壁面に外周面を密着させる
第１リングの内周面にリング周方向に延びる環状
のリング背面溝が形成され、前記第１リングの内
周面と前記ピストンリング溝の底面との間に形成
された隙間を塞ぐ第２リングが前記リング背面溝
に嵌まつた内燃機関のピストン構造において、前
記ピストンリング溝の内周側を断面コの字状に形
成すると共に前記第２リングのピストン運動方向
の厚みを前記第１リングよりも薄く形成し、前記
リング背面溝の底面と第２リングの外周面との間
に径方向に復元力を及ぼす弾性部材を設置したこ
とを特徴としている。
この手段によれば、弾性部材の復元力によつ
て、第１リングの外周面がシリンダに押圧される
と共に第２リングの内周面がピストンリング溝の
底面（第２リングの内周側に対向する面）に押圧
され、第１リングの外周面と第２リングの内周面
によつて気密性が保持される。
て、第１リングの外周面がシリンダに押圧される
と共に第２リングの内周面がピストンリング溝の
底面（第２リングの内周側に対向する面）に押圧
され、第１リングの外周面と第２リングの内周面
によつて気密性が保持される。
また、ピストンリング溝の内周側を断面コの字
状（即ち、溝底面に凹凸が無い形状）に形成する
と共に第１リングに比べて第２リングを薄く形成
しているため、ピストンリング溝の中で第１リン
グの捩じれや傾きが生じた場合にも、第２リング
はピストンリング溝の上下面に束縛されることな
くピストンリング溝の底面上を摺動する。
状（即ち、溝底面に凹凸が無い形状）に形成する
と共に第１リングに比べて第２リングを薄く形成
しているため、ピストンリング溝の中で第１リン
グの捩じれや傾きが生じた場合にも、第２リング
はピストンリング溝の上下面に束縛されることな
くピストンリング溝の底面上を摺動する。
以下、本考案の望ましい実施例を図面に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図に、ピストン１の頂部に形成され、内周
側の断面がコの字状のピストンリング溝２に嵌ま
るピストンリング３の断面が示されている。この
場合、ピストンリング３は、ピストン１が収まる
シリンダ４内の密封作用に寄与する圧縮リングに
相当する。図から分かるように、ピストンリング
３は、第１リング５、第２リング６、そしてスプ
リング７から構成されている。ここで、第１リン
グ５の厚さＢは、ピストンリング溝２の幅Ｗより
小さく設定されており、このために第１リング５
とピストンリング溝２の上下面２ａ，２ｂの間に
形成される〓間８，１２は、両側合計で数十μｍ
程度になつている。ここで、ピストン１をシリン
ダ４に収める際、第１リング５が半径内方向に弾
性変形するため、バレル状に形成された第１リン
グ５の外周面５ａが、矢印で示すように半径外方
向に向かう弾性力によつてシリンダ４の壁に密着
する。こうして、ピストン１とシリンダ４の間に
形成される〓間９が塞がれる。
側の断面がコの字状のピストンリング溝２に嵌ま
るピストンリング３の断面が示されている。この
場合、ピストンリング３は、ピストン１が収まる
シリンダ４内の密封作用に寄与する圧縮リングに
相当する。図から分かるように、ピストンリング
３は、第１リング５、第２リング６、そしてスプ
リング７から構成されている。ここで、第１リン
グ５の厚さＢは、ピストンリング溝２の幅Ｗより
小さく設定されており、このために第１リング５
とピストンリング溝２の上下面２ａ，２ｂの間に
形成される〓間８，１２は、両側合計で数十μｍ
程度になつている。ここで、ピストン１をシリン
ダ４に収める際、第１リング５が半径内方向に弾
性変形するため、バレル状に形成された第１リン
グ５の外周面５ａが、矢印で示すように半径外方
向に向かう弾性力によつてシリンダ４の壁に密着
する。こうして、ピストン１とシリンダ４の間に
形成される〓間９が塞がれる。
ところで、第１リング５の内周面５ｂには、円
周方向に沿つて第１リングの幅Ｂより狭い環状の
リング背面溝１０が形成されており、第１リング
の厚みＢよりも薄く形成された第２リング６が、
シリンダ４の半径方向を摺動可能にリング背面溝
１０に嵌まつている。ここで、リング背面溝１０
の底面１０ａと第２リング６の外周面６ａとの間
には、スプリング７が設置されている。このスプ
リング７は、第２図から分かるように、リング背
面溝１０の底面１０ａに各頂点が当り、第２リン
グ６の外周面６ａに各辺が接するように、細くて
薄い板を多角形状に成型したものである。スプリ
ング７の弾性力の影響により、第１リング５は、
半径外方向に力を受けて外周面５ａをシリンダ４
の壁面にさらに密着させ、第２リング６は、半径
内方向に力を受けて内周面６ｂをピストンリング
溝２の底面２ｃに密着させる。こうして、第２リ
ング６は、第１リング５の内周面５ｂとピストン
リング溝２の底面２ｃとの間に１〜２mm程度に形
成される〓間１１を塞ぐようになる。なお、第２
リング６の内周面６ｂは、第１リング５の外周面
５ａと同様にバレル形状に形成されている。
周方向に沿つて第１リングの幅Ｂより狭い環状の
リング背面溝１０が形成されており、第１リング
の厚みＢよりも薄く形成された第２リング６が、
シリンダ４の半径方向を摺動可能にリング背面溝
１０に嵌まつている。ここで、リング背面溝１０
の底面１０ａと第２リング６の外周面６ａとの間
には、スプリング７が設置されている。このスプ
リング７は、第２図から分かるように、リング背
面溝１０の底面１０ａに各頂点が当り、第２リン
グ６の外周面６ａに各辺が接するように、細くて
薄い板を多角形状に成型したものである。スプリ
ング７の弾性力の影響により、第１リング５は、
半径外方向に力を受けて外周面５ａをシリンダ４
の壁面にさらに密着させ、第２リング６は、半径
内方向に力を受けて内周面６ｂをピストンリング
溝２の底面２ｃに密着させる。こうして、第２リ
ング６は、第１リング５の内周面５ｂとピストン
リング溝２の底面２ｃとの間に１〜２mm程度に形
成される〓間１１を塞ぐようになる。なお、第２
リング６の内周面６ｂは、第１リング５の外周面
５ａと同様にバレル形状に形成されている。
以下、本実施例の作用・効果について図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
機関運転中、フラツタリング現象と呼ばれよう
に、ピストンリング３がピストンリグ溝２から持
ち上がると、第１図に示すように〓間８，１１，
１２からなる経路が形成されて、油およびガスが
ピストンリング３の内側より洩れる傾向があつ
た。しかし、ピストンリング３が備える第２リン
グ６をスプリング７で内側に押圧することによ
り、油およびガスが洩れる経路は、途中の〓間１
１のところで遮断されるため、ピストンリング３
の内外周において気密性が高くなつている。こう
して、気密性が高まることにより、機関の出力や
燃料消費量が改善されるとともに、始動時の圧縮
圧が高められるため始動性が向上する。
に、ピストンリング３がピストンリグ溝２から持
ち上がると、第１図に示すように〓間８，１１，
１２からなる経路が形成されて、油およびガスが
ピストンリング３の内側より洩れる傾向があつ
た。しかし、ピストンリング３が備える第２リン
グ６をスプリング７で内側に押圧することによ
り、油およびガスが洩れる経路は、途中の〓間１
１のところで遮断されるため、ピストンリング３
の内外周において気密性が高くなつている。こう
して、気密性が高まることにより、機関の出力や
燃料消費量が改善されるとともに、始動時の圧縮
圧が高められるため始動性が向上する。
次に、第３図および第４図から分かるように、
ピストン１が上下動するとき、第１リング５は、
その外周面５ａに摺動抵抗力Ｆを受けるため、ピ
ストンリング溝２内を動いて上下に捩じれる状態
にある。この際ピストンリング溝２の内周側が断
面コの字状（即ち、溝の底面に凹凸が無い形状）
に形成されていることに加え、第２リングが第１
リングよりも薄く形成されているため、第２リン
グ６は、ピストンリング溝２の上下面（〓間８，
１２を画定する面）に束縛されることなくピスト
ンリング溝２の底面２ｃに内周面６ｂを滑らせな
がら、第１リング５の動きに追従する。したがつ
て、第１リング５のリング背面溝１０側と第２リ
ング６の外周面６ａ側との接触面圧が高くなるよ
うな局部接触が起き難くなつている。
ピストン１が上下動するとき、第１リング５は、
その外周面５ａに摺動抵抗力Ｆを受けるため、ピ
ストンリング溝２内を動いて上下に捩じれる状態
にある。この際ピストンリング溝２の内周側が断
面コの字状（即ち、溝の底面に凹凸が無い形状）
に形成されていることに加え、第２リングが第１
リングよりも薄く形成されているため、第２リン
グ６は、ピストンリング溝２の上下面（〓間８，
１２を画定する面）に束縛されることなくピスト
ンリング溝２の底面２ｃに内周面６ｂを滑らせな
がら、第１リング５の動きに追従する。したがつ
て、第１リング５のリング背面溝１０側と第２リ
ング６の外周面６ａ側との接触面圧が高くなるよ
うな局部接触が起き難くなつている。
なお、本考案は、実施例のみに限定されるもの
でなく、第２リングは、加工・組付性を考慮して
複数に分割可能であつても良く、スプリングは、
第２リングの内周面をピストンリング溝の底面に
密着させる機能を有するものであれば良い。
でなく、第２リングは、加工・組付性を考慮して
複数に分割可能であつても良く、スプリングは、
第２リングの内周面をピストンリング溝の底面に
密着させる機能を有するものであれば良い。
このようにして、本考案の講じた手段によれ
ば、第２リングの内周面をピストンリング溝の底
面に滑らせて第１リングの動きに第２リングを追
従させながら、第１リングの内周面とピストンリ
ング溝の底面との間に形成された〓間を塞ぐの
で、気密性能を確保するとともに、第２リングが
第１リングの動きに追従しにくかつたことによつ
て起きていた局部接触による偏摩耗を回避でき
る。
ば、第２リングの内周面をピストンリング溝の底
面に滑らせて第１リングの動きに第２リングを追
従させながら、第１リングの内周面とピストンリ
ング溝の底面との間に形成された〓間を塞ぐの
で、気密性能を確保するとともに、第２リングが
第１リングの動きに追従しにくかつたことによつ
て起きていた局部接触による偏摩耗を回避でき
る。
第１図は、本考案の実施例によるピストンリン
グの断面図、第２図は、第１図の−線に沿つ
た断面図、第３図は、機関運転中、ピストン下降
時におけるピストンリングの動きを説明する図、
第４図は、機関運転中、ピストン上昇時における
ピストンリングの動きを説明する図である。 １……ピストン、２……ピストンリング溝、２
ｃ……底面、４……シリンダ、５……第１リン
グ、５ａ……外周面、５ｂ……内周面、６……第
２リング、６ａ……外周面、６ｂ……内周面、７
……スプリング（弾性部材）、１０……リング背
面溝、１０ａ……底面、１１……〓間。
グの断面図、第２図は、第１図の−線に沿つ
た断面図、第３図は、機関運転中、ピストン下降
時におけるピストンリングの動きを説明する図、
第４図は、機関運転中、ピストン上昇時における
ピストンリングの動きを説明する図である。 １……ピストン、２……ピストンリング溝、２
ｃ……底面、４……シリンダ、５……第１リン
グ、５ａ……外周面、５ｂ……内周面、６……第
２リング、６ａ……外周面、６ｂ……内周面、７
……スプリング（弾性部材）、１０……リング背
面溝、１０ａ……底面、１１……〓間。
Claims (1)
- ピストンに形成されたピストンリング溝に嵌ま
り、半径外方向に向かう弾性力によつてシリンダ
の壁面に外周面を密着させる第１リングの内周面
にリング周方向に延びる環状のリング背面溝が形
成され、前記第１リングの内周面と前記ピストン
リング溝の底面との間に形成された隙間を塞ぐ第
２リングが前記リング背面溝に嵌まつた内燃機関
のピストン構造において、前記ピストンリング溝
の内周側を断面コの字状に形成すると共に前記第
２リングのピストン運動方向の厚みを前記第１リ
ングよりも薄く形成し、前記リング背面溝の底面
と第２リングの外周面との間に径方向に復元力を
及ぼす弾性部材を設置したことを特徴とする内燃
機関のピストン構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986089694U JPH0529414Y2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986089694U JPH0529414Y2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62200149U JPS62200149U (ja) | 1987-12-19 |
| JPH0529414Y2 true JPH0529414Y2 (ja) | 1993-07-28 |
Family
ID=30948900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986089694U Expired - Lifetime JPH0529414Y2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529414Y2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58184355A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-27 | エ−イ−・ピ−エルシ− | ピストン |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59111978U (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-28 | 三菱電機株式会社 | 冷媒圧縮機 |
| JPS59152247U (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-12 | スズキ株式会社 | エキスパンダリング入りピストンリング |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP1986089694U patent/JPH0529414Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58184355A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-27 | エ−イ−・ピ−エルシ− | ピストン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62200149U (ja) | 1987-12-19 |
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