JPH0547615U - 内燃機関用ピストンリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無駄空間を小さくし、且つピストンの破損を
防止する。 【構成】 コ字形のピストンリング１において、ピスト
ン２の環状突部２ｂの上面に内周溝１ａの上面を当接さ
せると共に、外周壁の上部に形成した大径部１ｄをシリ
ンダ壁３ａに摺接させてガスシールを行うようにした。 【効果】 無駄空間の容積を従来例と比べて大幅に低減
することができ、しかも環状突部の厚みを確保して破損
を防止することが容易となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はコ字形ピストンリングの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ピストン頂部外周から最上部のピストンリングまでの空間は燃焼のためには必 要のない無駄な空間であり、これをなくすためにＬ字断面のピストンリングが使 用され、あるいはピストンリングをできるだけピストン頂部に近い位置に設ける ことが一般に行われている。しかし、図３の(a)に示すように、Ｌ字断面のもの ではピストンリング２１の内面とピストン外周壁２２との間に無駄空間２３が生 じ、これを少なくするためにこの部分の厚みＡを小さくすると、強度が低下して 破線２４の位置で破損しやすくなる。また(b)のような高い位置に配置されるハ イトップリング２５の場合には、ピストン外周壁２２とシリンダ壁２６との間に 無駄空間２３が生じ、これを少なくするためにこの部分の厚みＢを小さくすると やはり強度が低下し、破線２７の位置で破損しやすくなる。従って、これらのピ ストンリングにおいて無駄空間を少なくすることには一定の限度がある。

【０００３】 また、ピストンリングをコ字形断面とすることも知られているが(例えば実公 昭４７−６４８２号公報参照)、この公報のものはＬ字断面のピストンリングに 生ずるねじれ対策を主目的としたものであり、背圧利用のための凹部や間隙など が形成されているために無駄空間を少なくする効果はあまり期待できない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

この考案はこれらの問題に着目し、無駄空間を小さくすると共に、ピストンの 破損を生じにくくすることを課題としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を達成するために、この考案では、ピストン頂部付近の外周に形成 された環状突部に嵌合するための内周溝を備えたコ字形のピストンリングにおい て、ピストンの環状突部の上面に内周溝の上面を当接させると共に、外周壁の上 部に形成した大径部をシリンダ壁に摺接させてガスシールを行うように構成して いる。上記の内周溝の断面形状を内周側で間隔が広くなるくさび状とすることが 望ましい。

【０００６】

【作用】

ピストンリングの上面がピストン頂部と同じ高さとなるような配置とすること により、無駄空間はピストン頂部外周縁の段部とリングの上部内周面との間に形 成されるだけとなり、無駄空間の容積が大幅に低減される。また環状突部の寸法 は破損を防止できる程度に選定することが可能となる。更に内周溝の断面形状を くさび状とすることにより膠着が防止される。

【０００７】

【実施例】

以下、図示の実施例について説明する。 図１において、１はピストンリング、２はピストン、３はシリンダである。ピ ストンリング１は内周溝１ａを備えたコ字形断面となっており、ピストン２には ピストン頂部２ａに近い外周に環状突部２ｂが形成され、ピストンリング１は環 状突部２ｂに内周溝１ａを嵌合させることによりピストン２に取り付けられるよ うになっている。各部の寸法は、ピストンリング１がピストン２に取り付けられ て上から押さえられた状態で内周溝１ａの上面、すなわち上部リング１ｂの下面 が環状突部２ｂの上面に当接し、下部リング１ｃは環状突部２ｂの下に形成され た外周溝２ｃに若干のクリアランスを持って挿入された状態となるように選定さ れる。また、環状突部２ｂは上部リング１ｂの上面がピストン頂部２ａと同じ高 さとなる位置に形成されている。またピストンリング１の外周壁の上部にはシリ ンダ３の内壁３ａに摺接する大径部１ｄが形成されている。

【０００８】 この実施例は上述のような構成であり、筒内圧が作用する時には、上部リング １ｂの上面に加わる圧力で上部リング１ｂの下面が環状突部２ｂの上面に圧接さ れ、また無駄空間４に面する上部リング１ｂの内周面に加わる圧力で大径部１ｄ がシリンダ内壁３ａに圧接されることによりそれぞれガスシールが行われる。ま たピストンリング１の慣性力は下部リング１ｃと外周溝２ｃの間で支えられ、筒 内圧が作用しない時には大径部１ｄとシリンダ内壁３ａとの間の面圧は小さくな るので、オイルのかき上げによるオイル消費は抑えられる。

【０００９】 このように、シール部がピストン頂部２ａに極めて近い位置に形成され、ピス トン頂部２ａの外周縁に生じている段部２ｄと上部リング１ｂの内周面１ｅとの 間に無駄空間４が形成されるだけとなるので、無駄空間４の容積は従来例と比べ て大幅に低減されたものとなる。また、従来は無駄空間をなくすために図３の厚 み寸法ＡあるいはＢを小さくする必要があったのに対して、この考案では環状突 部２ｂの厚みＣを小さくする必要はなく、この寸法を所定の強度を得るのに必要 な大きさとして環状突部２ｂの破損を防止することが容易となるのである。

【００１０】 ピストンリングとピストンとの間にはカーボン等が堆積しやすいものであり、 前述の実施例でも特に下部リング１ｃの上下両面は堆積物による膠着が発生しや すくなる。図２はこの膠着を防止するために、内周側で間隔が広くなるように内 周溝１ａの上下両面を傾斜させてくさび状の断面形状としたものである。環状突 部２ｂと下部リング１ｃの間隔は筒内圧が作用する時には広がり、慣性力が作用 する時には狭くなるが、断面形状がくさび状で勾配がついているために矢印で示 したように環状突部２ｂの両面では滑りを伴う動きとなり、膠着の原因となる堆 積物が強制的に除去されやすくなって膠着状態となることが防止される。 また、エンジンの構造や大きさ等の制約で環状突部２ｂの厚みをあまり大きく できないような場合でも、勾配をつけることにより基部の厚み寸法Ｄを大きくす ることができ、強度を向上させて破損を防止することが可能となるのである。

【００１１】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、この考案は、コ字形のピストンリングにおい て、ピストンの環状突部の上面に内周溝の上面を当接させると共に、外周壁の上 部に形成した大径部をシリンダ壁に摺接させてガスシールを行うようにしたもの である。 従って、無駄空間の容積を従来例と比べて大幅に低減することができ、しかも 環状突部の厚みを確保して破損を防止することが容易となる。また内周溝の断面 形状を内周側で間隔が広くなるくさび状としたものでは、膠着を防止すると共に 環状突部の強度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の断面図である。

【図２】別の実施例の断面図である。

【図３】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ ピストンリング １ａ 内周溝 １ｂ 上部リング １ｃ 下部リング １ｄ 大径部 ２ ピストン ２ａ ピストン頂部 ２ｂ 環状突部 ３ シリンダ ３ａ 内壁 ４ 無駄空間

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストン頂部付近の外周に形成された環
   状突部に嵌合するための内周溝を備えたコ字形のピスト
   ンリングであって、上記環状突部の上面に内周溝の上面
   を当接させると共に、外周壁の上部に形成した大径部を
   シリンダ壁に摺接させてガスシールを行うように構成し
   たことを特徴とする内燃機関用ピストンリング。
2. 【請求項２】 内周溝の断面形状を内周側で間隔が広く
   なるくさび状とした請求項１記載の内燃機関用ピストン
   リング。