JPH06265020A - Compression ring for internal combustion engine - Google Patents

Compression ring for internal combustion engine

Info

Publication number
JPH06265020A
JPH06265020A JP4698793A JP4698793A JPH06265020A JP H06265020 A JPH06265020 A JP H06265020A JP 4698793 A JP4698793 A JP 4698793A JP 4698793 A JP4698793 A JP 4698793A JP H06265020 A JPH06265020 A JP H06265020A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compression ring
ring
combustion engine
internal combustion
outer peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4698793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Kawai
秀敏 河合
Masayuki Shukutani
雅之 宿谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP4698793A priority Critical patent/JPH06265020A/en
Publication of JPH06265020A publication Critical patent/JPH06265020A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reconcile security of high surface pressure to a cylinder inner wall and maintenance of a proper contact angle in a compression ring for an internal combustion engine to carry out a gas seal and an oil seal between a piston and a cylinder. CONSTITUTION:A spring 12 to exhibit prescribed tensile force in the outer peripheral direction is arranged on the inner periphery of a compression ring 10 installed on the outer periphery of a piston so as to secure sealing performeance with a cylinder inner wall 16. An outer peripheral surface 13 of the compression ring 10 is composed of a taper surface 13a, a slidably movable surface 13b and a projecting part 13c. Both the slidably movable surface 13b and the projecting part 13c are set in the same height, and are formed mutually in an offset part on the opposite side while sandwiching the axis of the tensile force by a spring 12 between them.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のコンプレッシ
ョンリングに係り、特にピストンの外周に設置され、ピ
ストンとシリンダとの間のガスシール、オイルシールを
行う内燃機関のコンプレッションリングに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compression ring for an internal combustion engine, and more particularly to a compression ring for an internal combustion engine which is installed on the outer circumference of a piston to perform a gas seal and an oil seal between the piston and the cylinder.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、レシプロ型内燃機関において
は、ピストンとシリンダ内壁との間のガスシール、オイ
ルシール等を確保するためコンプレッションリングが用
いられている。シリンダ内壁とピストンとの間のガスシ
ールが悪いと所望の燃焼圧が得られず、またオイルシー
ルが不十分であると不当に多量の潤滑油が消費されるか
らである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a reciprocating internal combustion engine, a compression ring is used to secure a gas seal, an oil seal, etc. between a piston and an inner wall of a cylinder. This is because if the gas seal between the cylinder inner wall and the piston is poor, the desired combustion pressure cannot be obtained, and if the oil seal is insufficient, an unreasonably large amount of lubricating oil is consumed.

【0003】図4は、一般的に車載用内燃機関で採用さ
れているコンプレッションリングの配置構造を表すため
のピストン1の斜視図を示す。同図に示すように、車載
用内燃機関においては、ピストンの外周に3本のコンプ
レッションリングを設置する構成が一般に採用されてい
る。
FIG. 4 is a perspective view of a piston 1 for showing the arrangement structure of a compression ring generally adopted in an internal combustion engine mounted on a vehicle. As shown in the figure, in a vehicle-mounted internal combustion engine, a configuration in which three compression rings are installed on the outer circumference of a piston is generally adopted.

【0004】これら3本のコンプレッションリングは、
燃焼室2側(図4中上側)から順にトップリング3、セ
カンドリング4、オイルコントロールリング5と呼ば
れ、それぞれ内燃機関のシリンダ内壁6と摺動可能に接
触し、独自の効果を発揮している。
These three compression rings are
The top ring 3, the second ring 4, and the oil control ring 5 are called in order from the combustion chamber 2 side (upper side in FIG. 4), and each slidably contacts the cylinder inner wall 6 of the internal combustion engine to exert its own effect. There is.

【0005】例えばコンプレッションリングの燃焼室2
側に設置されるトップリング3には、当然に最も高い圧
力がかかる。そして、トップリング3には、その高圧の
燃焼圧を効果的に遮断して良好なガスシールを確保する
ことが要求される。
For example, a compression ring combustion chamber 2
The highest pressure is naturally applied to the top ring 3 installed on the side. The top ring 3 is required to effectively block the high combustion pressure to secure a good gas seal.

【0006】この場合において、かかるガスシール性が
不十分であると、燃焼室2内で発生した燃焼圧が、ピス
トン1を介して効率良く機械的エネルギに変換できず、
内燃機関の燃費及び出力特性に大きな影響を与えること
から、トップリング3のガスシール性は内燃機関の特性
を決定する重要な要素の1つである。
In this case, if the gas sealability is insufficient, the combustion pressure generated in the combustion chamber 2 cannot be efficiently converted into mechanical energy via the piston 1,
The gas sealability of the top ring 3 is one of the important factors that determine the characteristics of the internal combustion engine because it has a great influence on the fuel consumption and output characteristics of the internal combustion engine.

【0007】一方、燃焼室2から最も離れた位置に設置
されるオイルコントロールリング5には、燃焼室2内の
圧力がさほど伝播されない。トップリング3及びセカン
ドリング4により燃焼圧が2重に遮断される構成が採用
されているからである。つまり、オイルコントロールリ
ング5が設けられているのはガスシール性の確保のため
ではなく、良好なオイルシール性を確保するためであ
る。
On the other hand, the pressure in the combustion chamber 2 is not so much propagated to the oil control ring 5 installed at the position farthest from the combustion chamber 2. This is because the combustion pressure is doubled by the top ring 3 and the second ring 4. That is, the oil control ring 5 is provided not for ensuring the gas sealability but for ensuring the good oil sealability.

【0008】このオイルシール性は、ピストン1とシリ
ンダ内壁6との摺動を滑らかにするために用いられてい
る潤滑油が、不当に燃焼室2内に流入するのを防止する
ために要求されるものである。従って、かかるオイルシ
ール性が十分に確保されていない場合には、潤滑油が多
量に燃焼室2内に流入し、多量のオイルが消費されると
共に、排気エミッションが悪化することとなり、上記し
たガスシール性と同様に、内燃機関の特性上重要な要素
である。
This oil sealing property is required to prevent the lubricating oil used for smoothing the sliding between the piston 1 and the cylinder inner wall 6 from unduly flowing into the combustion chamber 2. It is something. Therefore, when the oil sealability is not sufficiently ensured, a large amount of lubricating oil flows into the combustion chamber 2, a large amount of oil is consumed, and the exhaust emission deteriorates. Like the sealability, it is an important factor in the characteristics of the internal combustion engine.

【0009】また、トップリング3とオイルコントロー
ルリング5との間に位置するセカンドリング4は、これ
らのリング3,5の機能を補助するために設けられたも
のであり、その機能としてはガスシール性とオイルシー
ル性とが共に要求される。
A second ring 4 located between the top ring 3 and the oil control ring 5 is provided to assist the functions of these rings 3 and 5, and the function thereof is a gas seal. And oil sealability are both required.

【0010】上記したように、ピストン1に組み込まれ
るコンプレッションリングは、それぞれに異なる機能を
要求される。このため各リングは、それぞれに要求され
る機能を有効に発揮し得るよう構成に工夫が凝らされて
おり、例えばトップリング3であれば高い面圧が確保で
きる構成が採用されている。またオイルコントロールリ
ング5であれば、その断面をピストン1の下側へ向かう
くさび形状としてオイルの掻き落とし効果の向上が図ら
れている。
As described above, the compression rings incorporated in the piston 1 are required to have different functions. For this reason, each ring has been devised in its configuration so that it can effectively exhibit its required functions. For example, the top ring 3 is configured to ensure a high surface pressure. Further, in the case of the oil control ring 5, the cross section of the oil control ring 5 has a wedge shape that faces the lower side of the piston 1 to improve the oil scraping effect.

【0011】ここで図5(A)は、ガスシール性及びオ
イルシール性それぞれに効果を発揮することが要求され
るセカンドリング4として、特開昭59−224446
号公報に開示されたリングの要部構造を表す断面図を示
す。
FIG. 5 (A) shows a second ring 4 which is required to exhibit the effects of gas sealability and oil sealability.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the main part of the ring disclosed in the publication.

【0012】図5(A)においてセカンドリング4の内
周側には、セカンドリング4の外周方向へ向けて、すな
わちセカンドリング4の自由時の外径を大きくする方向
に張力を付与するリング状のスプリング7が配設されて
いる。このため、このリング4を備えるピストン1をシ
リンダ内に組み込んだ場合、セカンドリング4はスプリ
ング7により付与された高い面圧でシリンダ内壁6に接
することとなり、良好なガスシール性が確保される。
In FIG. 5 (A), a ring shape is provided on the inner peripheral side of the second ring 4 so as to apply tension toward the outer peripheral direction of the second ring 4, that is, in the direction of increasing the outer diameter of the second ring 4 when it is free. The spring 7 is provided. Therefore, when the piston 1 including the ring 4 is incorporated in the cylinder, the second ring 4 comes into contact with the cylinder inner wall 6 with a high surface pressure applied by the spring 7, and a good gas sealing property is secured.

【0013】また、図5(A)に示すようにセカンドリ
ング4の外周面8は、その燃焼室2側(同図中、上側)
に形成されたテーパ面8aと燃焼室2とは反対側(同図
中、下側)に形成され、エッジを備える摺動面8bとで
構成されている。このため、ピストン1が下死点から上
死点へ向けて移動する際には、摺動面8bが積極的にシ
リンダ内壁6に形成された油膜に乗り上げ、反対にピス
トンが上死点から下死点へ向けて移動する際には、摺動
面8bの端部に形成されたエッジにより油膜が掻き落と
されるため、油膜が適切な厚さに形成される。
As shown in FIG. 5A, the outer peripheral surface 8 of the second ring 4 is on the combustion chamber 2 side (upper side in the figure).
And a sliding surface 8b formed on the opposite side (lower side in the figure) of the combustion chamber 2 and having an edge. Therefore, when the piston 1 moves from the bottom dead center to the top dead center, the sliding surface 8b positively rides on the oil film formed on the cylinder inner wall 6, and conversely the piston moves downward from the top dead center. When moving toward the dead point, the oil film is scraped off by the edge formed at the end of the sliding surface 8b, so that the oil film is formed to have an appropriate thickness.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のセカンドリング4においては、図5(B)に示すよ
うにスプリング7の張力Wが外周面8に対して所定のモ
ーメントMを発生させるように作用する。スプリング7
の張力の軸線であるx軸と、外周面8がシリンダ内壁6
から受ける反作用力の軸線であるy軸とがオフセットし
ているからである。
However, in the conventional second ring 4 described above, the tension W of the spring 7 causes a predetermined moment M to the outer peripheral surface 8 as shown in FIG. 5B. To work. Spring 7
The x-axis, which is the axis of the tension, and the outer peripheral surface 8 are the cylinder inner wall 6
This is because the y-axis, which is the axis of the reaction force received from, is offset.

【0015】このため、上記従来のセカンドリング4の
組み付け時における形状を正確に表すと、実際には図5
(C)に示すようにリング4自体にねじれが生じた状態
となる。この歪は、モーメントMに起因して発生する歪
であるため、リング4のテーパ面8aと摺動面8bとの
境界を支点として発生する。
Therefore, when the shape of the above-mentioned conventional second ring 4 at the time of assembling is accurately represented, it is actually as shown in FIG.
As shown in (C), the ring 4 itself is twisted. Since this strain is generated due to the moment M, it is generated with the boundary between the tapered surface 8a and the sliding surface 8b of the ring 4 as a fulcrum.

【0016】この結果、テーパ面8aのシリンダ内壁6
に対する角度は、設計当初に予定した所望の角度に比べ
て小さなθ3となる。一方、シリンダ内壁6と面接触す
ることによりエッジ効果を発揮し得る摺動面8bとシリ
ンダ内壁6との間には、θ2の角度が形成され、エッジ
による潤滑油の掻き落とし効果が十分に発揮できない状
態となる。
As a result, the cylinder inner wall 6 of the tapered surface 8a
The angle with respect to is smaller than the desired angle originally designed at θ3. On the other hand, an angle of θ2 is formed between the sliding surface 8b capable of exhibiting the edge effect by making surface contact with the cylinder inner wall 6 and the cylinder inner wall 6, and the effect of scraping off the lubricating oil by the edge is sufficiently exerted. It will not be possible.

【0017】一方、設計当初において、スプリング7の
張力Wの軸線であるx軸とシリンダ内壁6からの反作用
力の軸線であるy軸とを一致させておいた場合、初期段
階においてはかかるモーメントMが発生することがな
く、所定のリング形状にすることにより意図した効果を
得ることができる。しかし、かかる構造を採用した場合
でも、摺動によりリング4が摩耗すると、上記したy軸
がx軸からずれる事態が生じ、結局同様の事態に陥るこ
とになる。
On the other hand, when the x-axis which is the axis of the tension W of the spring 7 and the y-axis which is the axis of the reaction force from the cylinder inner wall 6 are made to coincide with each other at the initial design, the moment M is applied in the initial stage. It does not occur, and the intended effect can be obtained by forming a predetermined ring shape. However, even when such a structure is adopted, if the ring 4 is worn by sliding, the above-mentioned y-axis may deviate from the x-axis, resulting in a similar situation.

【0018】このように、上記従来のコンプレッション
リングは、リング外周面が所定の効果を発揮し得る形状
に成形されていても、コンプレッションリングとシリン
ダ内壁との面圧確保のために付与される張力に起因して
生ずるねじれのため、その効果を十分に発揮することが
できないという問題を有していた。
As described above, in the conventional compression ring described above, even if the outer peripheral surface of the ring is formed into a shape capable of exerting a predetermined effect, the tension applied to secure the surface pressure between the compression ring and the inner wall of the cylinder. There is a problem in that the effect cannot be sufficiently exhibited due to the twist caused by.

【0019】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、付与される張力の軸線に対して摺動面と反対側に
摺動面と同等の高さの凸部を設け、リング外周面の歪を
防止することにより上記の課題を解決し得る内燃機関の
コンプレッションリングを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and a protrusion having the same height as the sliding surface is provided on the side opposite to the sliding surface with respect to the axis of the applied tension, and the ring outer circumference is provided. An object of the present invention is to provide a compression ring for an internal combustion engine that can solve the above problems by preventing surface distortion.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、内周面側
から外周面方向へ向けて所定の張力を付与する張力付与
手段を備え、内燃機関のピストン外周に取り付けられる
内燃機関のコンプレッションリングであって、前記外周
面上の、前記張力付与手段による張力の軸線とはオフセ
ットした部位に形成された所定形状の摺動面と、前記張
力付与手段による張力の軸線に対して、前記摺動面とは
反対側にオフセットした前記外周面上の部位に形成さ
れ、かつ前記摺動面と同等の高さを有する凸部とを備え
る内燃機関のコンプレッションリングにより達成され
る。
The above object is to provide a compression ring for an internal combustion engine equipped with a tension applying means for applying a predetermined tension from the inner peripheral surface side toward the outer peripheral surface direction, the compression ring being attached to the outer peripheral surface of the piston of the internal combustion engine. The sliding surface having a predetermined shape formed on the outer peripheral surface at a position offset from the axis of tension by the tension applying means, and the sliding surface with respect to the axis of tension by the tension applying means. This is achieved by a compression ring of an internal combustion engine that includes a convex portion that is formed on a portion on the outer peripheral surface that is offset to the side opposite to the surface, and that has a height that is equal to the sliding surface.

【0021】[0021]

【作用】本発明に係る内燃機関のコンプレッションリン
グを内燃機関のピストンに装着してシリンダ内に組み込
んだ場合、前記張力付与手段の作用によりコンプレッシ
ョンリングの外周面はシリンダの内壁に向けて付勢され
る。この際、前記外周面に形成された摺動面と凸部は、
共にシリンダ内壁に接触し、前記張力付与手段による付
勢力に対する反作用力を受ける。
When the compression ring of the internal combustion engine according to the present invention is mounted on the piston of the internal combustion engine and incorporated in the cylinder, the outer peripheral surface of the compression ring is urged toward the inner wall of the cylinder by the action of the tension applying means. It At this time, the sliding surface and the convex portion formed on the outer peripheral surface,
Both of them come into contact with the inner wall of the cylinder and receive a reaction force against the biasing force of the tension applying means.

【0022】この場合において、前記摺動面と前記凸部
とが受ける反作用力は、前記張力付与手段の発生する張
力の軸線に対して互いに反対側にオフセットしている。
このため、前記外周面には歪の原因となるモーメントが
発生せず、前記摺動面はシリンダ内壁に対して所望の接
触角を保って接触する。従って、前記接触面の所定形状
に起因する効果が常時確保され、コンプレッションリン
グとして高い性能が発揮される。
In this case, the reaction forces received by the sliding surface and the convex portion are offset from each other with respect to the axis of the tension generated by the tension applying means.
Therefore, no moment that causes distortion is generated on the outer peripheral surface, and the sliding surface contacts the inner wall of the cylinder with a desired contact angle. Therefore, the effect due to the predetermined shape of the contact surface is always ensured, and high performance as a compression ring is exhibited.

【0023】[0023]

【実施例】図1(A)は、本発明に係る内燃機関のコン
プレッションリングの一実施例の要部の構成を表す断面
拡大図を示す。同図に示すコンプレッションリング10
は、内燃機関のピストン外周に装着するセカンドリング
として構成されたもので、高いガスシール性と共に高い
オイルシール性の確保を目的としたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1A is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the essential part of an embodiment of a compression ring for an internal combustion engine according to the present invention. The compression ring 10 shown in FIG.
Is configured as a second ring mounted on the outer circumference of the piston of the internal combustion engine, and is intended to secure high gas sealability and high oil sealability.

【0024】コンプレッションリング10の内周には、
所定幅の内溝11が、全周に渡って設けられている。こ
の内溝11には、その溝に収納可能な径dに巻かれたス
プリング12が組み込まれている。ところでこのスプリ
ング12は、何らの外力も加えずに放置した場合、コン
プレッションリング11の内周径よりも大きな径となる
リング状のスプリングである。
On the inner circumference of the compression ring 10,
An inner groove 11 having a predetermined width is provided over the entire circumference. A spring 12 wound into a diameter d that can be accommodated in the groove is incorporated in the inner groove 11. By the way, the spring 12 is a ring-shaped spring having a diameter larger than the inner diameter of the compression ring 11 when it is left without any external force.

【0025】従って、図1(A)に示すようにスプリン
グ12をコンプレッションリング11の内溝11に組み
込むためには、スプリング12を強制的に収縮させて一
旦その径を小さくしてはめ込む必要がある。また、この
ようにしてはめ込んだ場合は、スプリング12の復元力
がその径を大きくする方向に作用するため、コンプレッ
ションリング10は内周側から外周方向へ向かう張力を
付与された状態となる。すなわち、本実施例におけるス
プリング12は前記した張力付与手段に相当する。
Therefore, in order to assemble the spring 12 into the inner groove 11 of the compression ring 11 as shown in FIG. 1 (A), it is necessary to forcibly contract the spring 12 and once reduce its diameter to fit it. . When fitted in this way, the restoring force of the spring 12 acts in the direction of increasing its diameter, so that the compression ring 10 is in a state in which tension is applied from the inner peripheral side toward the outer peripheral direction. That is, the spring 12 in this embodiment corresponds to the tension applying means described above.

【0026】また、コンプレッションリング10の外周
面13には、テーパ面13a,摺動面13b及び凸部1
3cが設けられている。ここで、テーパ面13aは、コ
ンプレッションリング10を内燃機関のピストンに組み
込んだ際に、燃焼室に近い側(図1(A)中、上側)の
径が小さく、その反対側(図1(A)中、下側)の径が
大きくなるような傾斜を有する面である。
The outer peripheral surface 13 of the compression ring 10 has a taper surface 13a, a sliding surface 13b and a convex portion 1.
3c is provided. Here, when the compression ring 10 is incorporated into a piston of an internal combustion engine, the tapered surface 13a has a small diameter on the side close to the combustion chamber (upper side in FIG. 1A) and the opposite side (FIG. 1A). ), The lower side) is a surface having an inclination such that the diameter becomes large.

【0027】摺動面13bは、テーパ面13aの下端か
ら連続的に設けられ、コンプレッションリング10の全
周に渡ってリング状に形成される面である。この面は、
コンプレッションリング10を内燃機関のシリンダ内に
配置した際に、シリンダ内壁と面接触した状態で摺動す
る部位である。
The sliding surface 13b is a surface which is continuously provided from the lower end of the tapered surface 13a and is formed in a ring shape over the entire circumference of the compression ring 10. This side is
It is a portion that slides in a state of surface contact with the inner wall of the cylinder when the compression ring 10 is arranged in the cylinder of the internal combustion engine.

【0028】また、凸部13cは、テーパ面13aの上
端部に設けられた連続的なまたは非連続的な突起であ
り、外周面13全周に渡ってリング状に、または離散的
に適宜配置されている。そして、この凸部13cの高さ
は、その頂点が摺動面13bの高さと同一となるように
設定されている。従って、コンプレッションリング10
をシリンダ内に配置した場合、この凸部13cも摺動面
13aと同様にシリンダの内壁に接触することとなる。
The convex portion 13c is a continuous or discontinuous protrusion provided on the upper end of the tapered surface 13a, and is appropriately arranged in a ring shape or discretely over the entire outer peripheral surface 13. Has been done. The height of the convex portion 13c is set so that its apex is the same as the height of the sliding surface 13b. Therefore, the compression ring 10
When the cylinder is arranged in the cylinder, the convex portion 13c also comes into contact with the inner wall of the cylinder similarly to the sliding surface 13a.

【0029】ところで、図1(B)はかかる構成のコン
プレッションリング10を内燃機関のシリンダ内に配置
した場合における状態を表す断面拡大図を示す。上記し
たように、本実施例のコンプレッションリング10には
スプリング12による張力が加えられている。
By the way, FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the compression ring 10 having such a structure is arranged in the cylinder of the internal combustion engine. As described above, the compression ring 10 of this embodiment is tensioned by the spring 12.

【0030】このため、スプリング10等の張力付与手
段を備えていない従来のコンプレッションリングにおい
ては、シリンダ内壁16との面圧が2kgf/cm2 程度にし
か確保できなかったのに対して、本実施例のコンプレッ
ションリング10によれば、例えば6kgf/cm2 程度にま
でその面圧を高めることが可能となる。従って、本実施
例のリング10をセカンドリングとして用いる場合、従
来のセカンドリングに比べて著しくガスシール性が向上
し、内燃機関の燃費及び出力特性の向上を図ることが可
能となる。
For this reason, in the conventional compression ring which is not provided with the tension applying means such as the spring 10, the surface pressure with the cylinder inner wall 16 can be secured only at about 2 kgf / cm 2 , whereas in the present embodiment. According to the compression ring 10 of the example, the surface pressure can be increased to about 6 kgf / cm 2 , for example. Therefore, when the ring 10 of the present embodiment is used as the second ring, the gas sealability is remarkably improved as compared with the conventional second ring, and the fuel efficiency and output characteristics of the internal combustion engine can be improved.

【0031】一方、セカンドリングとして使用する場合
には、高いオイルシール効果も要求される。そこで、本
実施例のコンプレッションリング10においては、かか
る効果を容易に確保し得る構成として公知の外周面形状
を採用し、テーパ面13aと摺動面13bを形成するこ
ととしている。内燃機関のシリンダ内をピストンが滑ら
かに摺動するためには、シリンダ内壁16とコンプレッ
ションリング10との間に、適切な厚さの潤滑油膜を形
成する必要があるからである。
On the other hand, when used as a second ring, a high oil sealing effect is also required. Therefore, in the compression ring 10 of the present embodiment, a known outer peripheral surface shape is adopted as a configuration that can easily secure such an effect, and the tapered surface 13a and the sliding surface 13b are formed. This is because in order for the piston to smoothly slide in the cylinder of the internal combustion engine, it is necessary to form a lubricating oil film having an appropriate thickness between the cylinder inner wall 16 and the compression ring 10.

【0032】つまり、内燃機関における潤滑油は、ピス
トンの下部に蓄えられており、ピストンが上死点付近に
位置している場合、コンプレッションリングの下部にお
けるシリンダ内壁16には多量の潤滑油が付着する。従
って、不当に多量の潤滑油が燃焼室へ流入するのを防止
するためには、ピストンが下死点へ向けて移動する際
に、シリンダ内壁16に付着した潤滑油を適切に掻き落
とす必要がある。
That is, the lubricating oil in the internal combustion engine is stored in the lower portion of the piston, and when the piston is located near the top dead center, a large amount of lubricating oil adheres to the cylinder inner wall 16 in the lower portion of the compression ring. To do. Therefore, in order to prevent an unduly large amount of lubricating oil from flowing into the combustion chamber, it is necessary to appropriately scrape off the lubricating oil attached to the cylinder inner wall 16 when the piston moves toward the bottom dead center. is there.

【0033】また、ピストンが下死点から上死点へ向け
て移動する際には、その時点でシリンダ内壁16に形成
されている適切な厚さの油膜を有効に潤滑材として摺動
面13bとシリンダ内壁16との間に巻き込む必要があ
る。潤滑効果を確保すると共に、上死点付近に到達した
時点において燃焼室側に存在する潤滑油の量を低減させ
る必要があるからである。
Further, when the piston moves from the bottom dead center to the top dead center, an oil film of an appropriate thickness formed on the cylinder inner wall 16 at that time is effectively used as a lubricant to make the sliding surface 13b. And the cylinder inner wall 16 must be involved. This is because it is necessary to secure the lubrication effect and reduce the amount of the lubricating oil existing on the combustion chamber side when reaching the vicinity of the top dead center.

【0034】この場合において、コンプレッションリン
グ10の外周面がテーパ面13aと潤滑面13bとを備
える構成では、ピストンが上死点へ向けて移動する際に
は、上記したテーパ面13aが適切に潤滑油を巻き込
み、またピストンが上死点から下死点へ向けて移動する
際には、潤滑面13bの端部のエッジ効果で適切に油膜
が掻き落とされることになる。
In this case, in the structure in which the outer peripheral surface of the compression ring 10 is provided with the tapered surface 13a and the lubricating surface 13b, when the piston moves toward the top dead center, the tapered surface 13a is appropriately lubricated. When the oil is caught and the piston moves from the top dead center to the bottom dead center, the oil film is appropriately scraped off by the edge effect of the end portion of the lubricating surface 13b.

【0035】しかし、コンプレッションリング10の外
周をテーパ面13aと潤滑面13bとだけで構成した場
合、スプリング12による張力Wに起因して外周面13
に歪が生じ、テーパ面13a及び摺動面13bの適切な
接触角が維持できなくなる。従って、かかる状況下で
は、シリンダ内壁16に形成される潤滑油の油膜制御が
適正に実行できなくなる場合が生ずる。
However, when the outer circumference of the compression ring 10 is composed of only the tapered surface 13a and the lubricating surface 13b, the outer peripheral surface 13 is caused by the tension W of the spring 12.
Is distorted, and it becomes impossible to maintain an appropriate contact angle between the tapered surface 13a and the sliding surface 13b. Therefore, under such a situation, the oil film control of the lubricating oil formed on the cylinder inner wall 16 may not be properly executed.

【0036】本実施例のコンプレッションリング10に
おける凸部13cは、スプリング12の張力Wを2点で
受ける構成として、かかる外周面13の歪を防止するべ
く設けられたものである。すなわち、図1(B)に示す
ように、スプリング12で発生した張力Wは、摺動面1
3bにおける反作用力F1 、及び凸部13cにおける反
作用力F2 と均衡する。
The convex portion 13c of the compression ring 10 of this embodiment is configured to receive the tension W of the spring 12 at two points, and is provided to prevent the distortion of the outer peripheral surface 13. That is, as shown in FIG. 1B, the tension W generated in the spring 12 is
The reaction force F 1 at 3b and the reaction force F 2 at the convex portion 13c are balanced.

【0037】このため、コンプレッションリング10に
おけるテーパ面13a及び摺動面13bのシリンダ内壁
16に対する接触角は常時適切な角度に維持されること
となり、それらの形状に基づいて本来発揮されるべき効
果が常に発揮される。従って、本実施例のコンプレッシ
ョンリング10をセカンドリングとして使用する場合
は、従来のセカンドリングを使用した場合に比べてガス
シール性、オイルシール性共に画期的に改善されること
となる。
Therefore, the contact angle of the tapered surface 13a and the sliding surface 13b of the compression ring 10 with respect to the cylinder inner wall 16 is always maintained at an appropriate angle, and the effect originally intended to be exhibited based on those shapes. Always demonstrated. Therefore, when the compression ring 10 of this embodiment is used as the second ring, both the gas sealability and the oil sealability are remarkably improved as compared with the case where the conventional second ring is used.

【0038】また、図1に示すコンプレッションリング
10においては、凸部13cの断面形状が半円径となる
ように構成している。これは、凸部13cがシリンダ内
壁16に形成された潤滑油膜に与える影響を小さくする
ためである。この場合において、凸部13bを非連続的
な突起として形成した場合は、その影響が更に小さくな
り、テーパ面13aの油膜巻き込み効果、及び摺動面1
3bの油膜掻き落とし効果は、凸部13cが存在しない
場合とほぼ同様に発揮されることとなる。
In the compression ring 10 shown in FIG. 1, the convex portion 13c has a semicircular cross section. This is to reduce the influence of the convex portion 13c on the lubricating oil film formed on the cylinder inner wall 16. In this case, when the convex portion 13b is formed as a discontinuous projection, its influence is further reduced, and the oil film entrainment effect of the tapered surface 13a and the sliding surface 1
The oil film scraping effect of 3b is exhibited almost in the same manner as when the convex portion 13c does not exist.

【0039】図2は、本発明に係る内燃機関のコンプレ
ッションリングの第2実施例の要部の構成を表す断面拡
大図を示す。尚、同図において図1と同一の構成部分に
ついては、同一の符号を付してその説明を省略する。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the essential part of a second embodiment of the compression ring for an internal combustion engine according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0040】本実施例のコンプレッションリング20
は、摺動面13の下部に凹部21を有する点に特徴があ
る。その他は、この凹部21に起因してテーパ面22の
占める幅が狭くなった点を除いて上記実施例におけるコ
ンプレッションリング10と同様の構成である。
The compression ring 20 of this embodiment
Is characterized in that it has a recess 21 at the bottom of the sliding surface 13. The other configurations are the same as those of the compression ring 10 in the above embodiment except that the width occupied by the tapered surface 22 is narrowed due to the recess 21.

【0041】この場合において凹部21は、潤滑油の掻
き落とし能力を向上させるために設けられたもので、ス
プリング12の発揮する張力がより直接的に摺動面13
bに伝達されると共に、その凹み部分に掻き落とした潤
滑油を蓄え得ることから、ピストンが下死点へ向けて移
動する際の潤滑油掻き落とし効果が高められるものであ
る。尚、本実施例においても、スプリング12の張力W
の軸線に対して摺動面13bと凸部13cとはあくまで
も反対側にオフセットしており、張力Wに起因してコン
プレッションリング20に歪が生ずることはない。
In this case, the recess 21 is provided to improve the ability to scrape off the lubricating oil, and the tension exerted by the spring 12 is more directly exerted on the sliding surface 13.
Since the lubricating oil scraped off is stored in the recessed portion while being transmitted to b, the lubricating oil scraping effect when the piston moves toward the bottom dead center is enhanced. In this embodiment also, the tension W of the spring 12 is
Since the sliding surface 13b and the convex portion 13c are offset to the opposite side with respect to the axis of, the compression ring 20 is not distorted due to the tension W.

【0042】図3は、本実施例に係る内燃機関のコンプ
レッションリングの第3実施例の要部構成を表す断面拡
大図を示す。同図に示すコンプレッションリング30
は、凸部31の断面形状に特徴を有しており、その特徴
部を除き、上記第1実施例のコンプレッションリング1
0と同一構成である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the essential parts of a third embodiment of the compression ring for an internal combustion engine according to this embodiment. The compression ring 30 shown in FIG.
Has a characteristic in the cross-sectional shape of the convex portion 31, and except for the characteristic portion, the compression ring 1 of the first embodiment described above.
It has the same configuration as 0.

【0043】本実施例のコンプレッションリング30
は、凸部31内に、更にテーパ面31a及びエッジを備
える摺動面31bを有している。このため、ピストンが
上昇または下降する際、潤滑油巻き込み効果及び潤滑油
掻き落とし効果を発揮すべく設けられたテーパ面13a
及び摺動面13bと共に、凸部31自体が同様に巻き込
み掻き落とし効果を発揮する。従って、凸部31とシリ
ンダ内壁14との間の摺動が滑らかになると共に、シリ
ンダ内壁に形成される潤滑油膜の膜圧精度が向上され
る。
The compression ring 30 of this embodiment
Has a tapered surface 31a and a sliding surface 31b having an edge in the convex portion 31. Therefore, when the piston moves up or down, the tapered surface 13a is provided to exert the effect of entraining the lubricating oil and the effect of scraping the lubricating oil.
Also, the projection 31 itself as well as the sliding surface 13b exerts an effect of being caught and scraped off. Therefore, sliding between the convex portion 31 and the cylinder inner wall 14 becomes smooth, and the film pressure accuracy of the lubricating oil film formed on the cylinder inner wall is improved.

【0044】[0044]

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、コンプレッ
ションリングの外周面に設けられた凸部により、張力付
与手段によって付与された張力に起因する歪を防止する
ことができる。このため、コンプレッションリングの外
周面を、内燃機関のシリンダ内壁に対して高い面圧で、
かつ常に適正な接触角を維持して摺動させることが可能
となる。
As described above, according to the present invention, the convex portion provided on the outer peripheral surface of the compression ring can prevent the strain caused by the tension applied by the tension applying means. Therefore, the outer peripheral surface of the compression ring has a high surface pressure against the cylinder inner wall of the internal combustion engine,
In addition, it is possible to always slide while maintaining an appropriate contact angle.

【0045】このように、本発明に係る内燃機関のコン
プレッションリングによれば、従来のコンプレッション
リングと異なり、高い面圧と、本来の機能を発揮し得る
適正は接触角とを両立することができる。このため、本
発明に係るコンプレッションリングを装着することによ
り、内燃機関のガスシール性及びオイルシール性を画期
的に改善することができ、その出力特性の改善や、オイ
ル消費量の低減を容易に実現し得るという特長を有して
いる。
As described above, according to the compression ring of the internal combustion engine of the present invention, unlike the conventional compression ring, it is possible to achieve both a high surface pressure and an appropriate contact angle at which the original function can be exhibited. . Therefore, by installing the compression ring according to the present invention, the gas sealability and oil sealability of the internal combustion engine can be remarkably improved, and its output characteristics and oil consumption can be easily reduced. It has the feature that it can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る内燃機関のコンプレッションリン
グの一実施例の要部の構成を表す断面拡大図である。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a main part of an embodiment of a compression ring of an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】本発明に係る内燃機関のコンプレッションリン
グの第2実施例の要部の構成を表す断面拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a main part of a second embodiment of a compression ring for an internal combustion engine according to the present invention.

【図3】本発明に係る内燃機関のコンプレッションリン
グの第3実施例の要部の構成を表す断面拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a main part of a third embodiment of a compression ring for an internal combustion engine according to the present invention.

【図4】コンプレッションリングを装着したピストンの
斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a piston equipped with a compression ring.

【図5】従来のコンプレッションリングの要部の構成を
表す断面拡大図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a main part of a conventional compression ring.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20,30 コンプレッションリング 11 内溝 12 スプリング 13 外周面 13a,22,31a テーパ面 13b,31b摺動面 13c,31 凸部 16 シリンダ内壁 10, 20, 30 Compression ring 11 Inner groove 12 Spring 13 Outer peripheral surface 13a, 22, 31a Tapered surface 13b, 31b Sliding surface 13c, 31 Convex portion 16 Cylinder inner wall

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内周面側から外周面方向へ向けて所定の
張力を付与する張力付与手段を備え、内燃機関のピスト
ン外周に取り付けられる内燃機関のコンプレッションリ
ングであって、 前記外周面上の、前記張力付与手段による張力の軸線と
はオフセットした部位に形成された所定形状の摺動面
と、 前記張力付与手段による張力の軸線に対して、前記摺動
面とは反対側にオフセットした前記外周面上の部位に形
成され、かつ前記摺動面と同等の高さを有する凸部とを
備えることを特徴とする内燃機関のコンプレッションリ
ング。
1. A compression ring of an internal combustion engine, comprising a tension applying means for applying a predetermined tension from an inner peripheral surface side to an outer peripheral surface direction, the compression ring of the internal combustion engine being mounted on an outer peripheral surface of a piston of the internal combustion engine. A sliding surface of a predetermined shape formed in a portion offset from the axis of tension by the tension applying means, and an offset on the side opposite to the sliding surface with respect to the axis of tension by the tension applying means A compression ring for an internal combustion engine, comprising: a protrusion formed on a portion on an outer peripheral surface and having a height equivalent to that of the sliding surface.
JP4698793A 1993-03-08 1993-03-08 Compression ring for internal combustion engine Pending JPH06265020A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4698793A JPH06265020A (en) 1993-03-08 1993-03-08 Compression ring for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4698793A JPH06265020A (en) 1993-03-08 1993-03-08 Compression ring for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06265020A true JPH06265020A (en) 1994-09-20

Family

ID=12762563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4698793A Pending JPH06265020A (en) 1993-03-08 1993-03-08 Compression ring for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06265020A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169882A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Toyota Motor Corp Two-piece piston ring
CN107407412A (en) * 2015-03-12 2017-11-28 株式会社理研 Siding track
WO2023162370A1 (en) * 2022-02-28 2023-08-31 Tpr株式会社 Piston ring

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008169882A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Toyota Motor Corp Two-piece piston ring
CN107407412A (en) * 2015-03-12 2017-11-28 株式会社理研 Siding track
CN107407412B (en) * 2015-03-12 2020-03-06 株式会社理研 Side rail
WO2023162370A1 (en) * 2022-02-28 2023-08-31 Tpr株式会社 Piston ring
JP2023125758A (en) * 2022-02-28 2023-09-07 Tpr株式会社 piston ring

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2007088847A1 (en) Three-piece oil ring and combination of three-piece oil ring and piston
WO2005078268A1 (en) Piston device for internal combustion engine
US8016296B2 (en) Metal laminate gasket
CN113366212A (en) Combined oil ring
US7806416B2 (en) Cylinder head gasket
US20080134876A1 (en) Piston for an Internal Combustion Engine
US20060103078A1 (en) Cylinder head gasket
JP2001124209A (en) Metal gasket for cylinder head
JPH06265020A (en) Compression ring for internal combustion engine
JP4090027B2 (en) Bead plate for metal gasket and manufacturing method thereof
JP3359675B2 (en) piston ring
US20060261561A1 (en) Flat gasket, in particular cylinder-head gasket
JP2000337509A (en) Combination piston ring device
JP2012215188A (en) Sealing structure
EP1143114A2 (en) Valve spring retainer and a valve operating mechanism
JP4485215B2 (en) Metal gasket
JPS6346677Y2 (en)
JPH10274331A (en) Piston ring
JPH06281004A (en) Pressure ring
JPH06281007A (en) Pressure ring
JPH07293695A (en) Combination oil control ring
JP2000154872A (en) Pressure ring
JP2002147615A (en) Buffer seal
JP2582093Y2 (en) Steel oil control ring
JP2002221085A (en) Piston for reciprocating internal combustion engine