JPH0530446U - 内燃機関用ピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 内燃機関用ピストンのオイルリング溝直上の
ランドの空間容積を増大させて急激な圧力変動とオイル
圧変動とを防止し、オイルリングの上レールの座りが悪
くなることがなく、オイルアップを防止してオイル消費
を少くすることのできるピストンを提供することを目的
とする。 【構成】 オイルリング溝２直上のランド１にランドの
中間部３より下方でランドの下端に掛らない範囲に上に
行くに従って零から漸次深くなる環状溝状の空間４を設
ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関用ピストン、特にピストンリング装着部の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関のピストン外周面には、燃焼室側から順に１乃至２本の圧力リングと 通常１本のオイルリングを装着するためのピストンリング溝が設けられ、ピスト ンの燃焼室側端部と第１リング溝との間にファーストランドが、第１リング溝と 第２リング溝との間にセカンドランドが、第２リング溝と第３リング溝との間に サードランドが形成される。つまり、圧力リングが１本で合計２本のリングを備 えた２本リングタイプの場合はセカンドランドの下側に、又圧力リングを２本備 えた３本リングタイプの場合はサードランドの下側にオイルリング溝が位置する ことになる。

【０００３】 オイルリング溝の直上のランドとシリンダ内面とその両側のピストンリングに 囲まれた空間（セカンドランド空間あるいはサードランド空間と呼ばれる）が少 ないと、掻き落されたオイルにより圧力が高くなり、オイルの燃焼室側の洩れが 生じ、オイル消費を大とさせる。この傾向は二本リングで特に顕著である。 さらに、オイルリング溝の直上のランドとシリンダ内面と両側のピストンリン グとにより囲まれた空間（セカンドランド空間あるいはサードランド空間と呼ば れる）の圧力が急に下がると、オイルリングの合口を介してこの空間にオイルを 吸上げ、オイル圧を上げ、オイル消費が増大し、又この空間の圧力が急に大きく なると、その直上にある圧力リングを持上げ、その圧力リングのシール性を悪く する。

【０００４】 そこで、このランド空間の急激な圧力変動を防止するため、従来より図４に示 す如く、このランド１のランド面にオイルリング溝２側で中心線側に凹入するよ うな段差３を設け、そこから下を一様にカットしてランド空間を増加させること が行なわれているが、このようにオイルリング溝２の上側でランドを一様にカッ トした場合は、オイルリングが上下レールとエキスパンダとより成るスリーピー ス型の場合、上レールの座りが悪くなり、シール性を悪くする。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、従来のピストンの上述の欠点を除去した、オイルリング溝直上のピ ストンランドのランド空間（ボリューム）の容積を大きくしてこのランド空間の 急激な圧力変動を防止し、しかも、オイルリングの上レールの座りが悪くならず 、このランド空間に溜ったオイルをブローバイガスによりオイルパンに戻りやす くしたピストンを提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案によるピストンは、上記の課題を解決するため、ピストンのオイルリン グ溝直上のランドに、ランドの中間部より下方でランドの下端に掛らない範囲に 、上に行くに従って零から漸次深くなる環状溝状の空間を設けたことを特徴とす る。

【０００７】

【作用】

オイルリング溝直上のピストンランド部に上記の如き断面形状の環状溝状空間 を設けたことにより、ランド空間が大きくなり、この部分の圧力変動が小さくな ることは従来の段差付きランドの場合と同様であるが、溝状空間がランドの中間 部より下方で下端に掛らない範囲で上に行く程零から漸次深くなる断面形状とさ れているので、オイルリング溝の上側壁面は上記空間溝によって半径方向の幅が 減少することもなく、又下方からの圧力によって変形することもなく、その結果 オイルリングがスリーピース型の場合の上レールの座りが悪くなることは確実に 防止される。

【０００８】 又、ランド部にオイル溜りができるが、ランド部に空間を形成する溝の断面形 状が下方に行くに従って漸次浅くなってピストン円周面に一致しているので、ブ ローバイガスによってオイルはオイルリング溝の方に吹き下げられ、オイルアッ プを防止することができ、その結果、オイル消費を極めて少なくすることができ る。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。 図１は、本発明の実施例のピストンのオイルリング溝２とその直上のピストン ランド１近傍の断面図である。このピストンランド部１の中間部には段差３が設 けられ、オイルリング溝２側で通常のランド面すなわちピストン外周面より落込 んでいる。これより下方ではランド１は切り込まれて空間を形成する溝４が形成 されている。溝４は、上記の段差３から下方にオイルリング溝２の上側面の直上 部に若干の距離を置いた点迄の間に設けられ、溝４の底面の深さは下部で零、す なわちピストン外周面と一致し、上部に行くに従って深くなっている。この実施 例では、溝４の底の深さは直線的に変化し、底面は一平面をなしている。

【００１０】 なお、空間を形成する溝４の下端から上端迄深さを漸増させる態様は、前述の 直線的変化に限られるものではなく、図２に示す如く、外側に突出した円弧状断 面としても同様の効果が得られる。

【００１１】 以上の如く構成したことにより、作用の項で説明したように、オイルアップが 防止され、オイル消費を顕著に少なくすることが可能となった。実験結果の一例 を図３に示す。この図は図４で説明した、ランド部の段差部３から下方を一様に カットした従来のピストンと、図１及び図２に示す本考案のピストンを用いて高 速高負荷運転を行なった場合の、オイル消費率の、ランドボリューム割合の変化 に対する曲線を示すものである。なおランドボリューム割合とは、溝４の容積の 、溝のない場合のランド外面とシリンダ内面との間のランド空間容積に対する割 合を云う。この図より判るように、ランドボリューム割合が８０％の場合オイル 消費率が従来のカット品で約６０％であったものが本考案では約３０％になり、 又ランドボリューム割合が１００％になると、従来のもので約５０％であったも のが約１７％と顕著に向上する。

【００１２】

【考案の効果】

以上の如く、本考案によれば、オイルリング溝直上のランドに、下端に掛らな い範囲に上に行くに従ってピストン周面から漸次深くなる環状溝状の空間を形成 したことにより、オイル消費の顕著な低減を達成することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例のピストンの要部の断面図であ
る。

【図２】本考案の他の実施例のピストンの要部の断面図
である。

【図３】本考案のピストンと従来のピストンによるオイ
ル消費率の差異の一例を示す曲線図である。

【図４】従来のピストンのオイルリング溝直上のランド
のランド空間容積をもたせるためのカットの一例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ オイルリング溝直上のランド ２ オイルリング溝 ３ 段差部 ４ 溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンのオイルリング溝の直上のラン
   ドに、ランドの中間部より下方でランドの下端に掛らな
   い範囲に、上に行くに従って零から漸次深くなる環状溝
   状の空間を設けたことを特徴とする内燃機関用ピスト
   ン。