JPH06281005A - 圧力リング - Google Patents
圧力リングInfo
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- JPH06281005A JPH06281005A JP7243293A JP7243293A JPH06281005A JP H06281005 A JPH06281005 A JP H06281005A JP 7243293 A JP7243293 A JP 7243293A JP 7243293 A JP7243293 A JP 7243293A JP H06281005 A JPH06281005 A JP H06281005A
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- JP
- Japan
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- ring
- pressure ring
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 特殊合い口構造の圧力リングが有する優れた
気密特性を、シリンダ内壁の磨耗時も維持し、耐折損性
が向上して充分な耐久性を有する圧力リングを提供す
る。 【構成】 圧力リングＲは、一方の合い口端部１１に外
周面および一方側面から周方向に延びる凸部１２を設
け、他方の合い口端部１に前記凸部に係合する切欠凹部
２を設けて構成される。そして、凸部の合せ面と切欠凹
部の受け面とのは空隙を維持して支持され、シリンダ内
を上下動しても凸部には切欠凹部から力が作用せず、凸
部が折損することがない。
気密特性を、シリンダ内壁の磨耗時も維持し、耐折損性
が向上して充分な耐久性を有する圧力リングを提供す
る。 【構成】 圧力リングＲは、一方の合い口端部１１に外
周面および一方側面から周方向に延びる凸部１２を設
け、他方の合い口端部１に前記凸部に係合する切欠凹部
２を設けて構成される。そして、凸部の合せ面と切欠凹
部の受け面とのは空隙を維持して支持され、シリンダ内
を上下動しても凸部には切欠凹部から力が作用せず、凸
部が折損することがない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力リングに係り、特
に優れた気密性を維持しつつ耐折損性を向上せしめた圧
力リングに関する。
に優れた気密性を維持しつつ耐折損性を向上せしめた圧
力リングに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に内燃機関のピストンには、ピスト
ンリングとして圧力リングとオイルリングとが装着され
る。この圧力リングは、高圧の燃焼ガスが燃焼室側から
クランク室側へ流出する現象（ブローバイ）の防止機能
およびシリンダ内壁の余分な潤滑油が燃焼室に流入する
ことを防止している。一方、オイルリングは、シリンダ
内壁の余分な潤滑油がクランク室側から燃焼室側へ侵入
して消費される現象（オイルアップ）の抑制機能を有す
る。そして、従来の標準的なピストンリングの組合せと
しては、トップリングおよびセカンドリングからなる２
本の圧力リングと１本のオイルリングとの計３本のピス
トンリングの組合せが挙げられる。
ンリングとして圧力リングとオイルリングとが装着され
る。この圧力リングは、高圧の燃焼ガスが燃焼室側から
クランク室側へ流出する現象（ブローバイ）の防止機能
およびシリンダ内壁の余分な潤滑油が燃焼室に流入する
ことを防止している。一方、オイルリングは、シリンダ
内壁の余分な潤滑油がクランク室側から燃焼室側へ侵入
して消費される現象（オイルアップ）の抑制機能を有す
る。そして、従来の標準的なピストンリングの組合せと
しては、トップリングおよびセカンドリングからなる２
本の圧力リングと１本のオイルリングとの計３本のピス
トンリングの組合せが挙げられる。
【０００３】一方、内燃機関の低燃費化の要請からピス
トンリングの構成についても種々の検討がなされ、特に
１本の圧力リングと１本のオイルリングとを組合せた２
本構成のピストンリングは、摩擦損失を低減し、内燃機
関の一層の効率化を可能にする技術として注目されてい
る。
トンリングの構成についても種々の検討がなされ、特に
１本の圧力リングと１本のオイルリングとを組合せた２
本構成のピストンリングは、摩擦損失を低減し、内燃機
関の一層の効率化を可能にする技術として注目されてい
る。
【０００４】しかしながら、この２本構成のピストンリ
ングはシール性の維持に留意しなければならない。従っ
て、ここに使用される圧力リングは、気密特性に優れて
いることが要求される。かかる気密特性の向上を図った
圧力リングとして、たとえば図５に示す特殊合い口構造
（いわゆるダブルラップジョイント構造）の圧力リング
が提案されている（実公平１−２２９１６号公報参
照）。
ングはシール性の維持に留意しなければならない。従っ
て、ここに使用される圧力リングは、気密特性に優れて
いることが要求される。かかる気密特性の向上を図った
圧力リングとして、たとえば図５に示す特殊合い口構造
（いわゆるダブルラップジョイント構造）の圧力リング
が提案されている（実公平１−２２９１６号公報参
照）。
【０００５】この特殊合い口構造の圧力リングは、図５
に示すように、一方の合い口端部におけるシリンダ内壁
側の隅部に切欠凹部５０を設け、他方の合い口端部に内
燃機関用ピストンに装着され更にシリンダ内に装着され
たときに切欠凹部５０に収容される凸部６０を設けてい
る。
に示すように、一方の合い口端部におけるシリンダ内壁
側の隅部に切欠凹部５０を設け、他方の合い口端部に内
燃機関用ピストンに装着され更にシリンダ内に装着され
たときに切欠凹部５０に収容される凸部６０を設けてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示す特殊合い口構造の圧力リングは、燃焼室方向へのオ
イル上りに対する気密特性が向上しているためオイル消
費量は低減するものの、基端部が細いこと及び基端部に
大きな曲げモーメントが加わるため、凸部６０の折損の
おそれがあった。
示す特殊合い口構造の圧力リングは、燃焼室方向へのオ
イル上りに対する気密特性が向上しているためオイル消
費量は低減するものの、基端部が細いこと及び基端部に
大きな曲げモーメントが加わるため、凸部６０の折損の
おそれがあった。
【０００７】そこで、本発明は上記課題を解決するため
になされたものであり、特殊合い口構造のピストンリン
グが有する優れた気密性を維持し、かつ耐折損性の向上
が図られた圧力リングを提供することを目的とする。
になされたものであり、特殊合い口構造のピストンリン
グが有する優れた気密性を維持し、かつ耐折損性の向上
が図られた圧力リングを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、内燃機関用ピストンリングであって、一方
の合い口端部におけるシリンダ内壁側の隅部に切欠凹部
を設け、前記切欠凹部に収容される凸部を他方の合い口
端部に設け、前記切欠凹部の合い口端面がなす受け面と
前記凸部の合い口端面がなす合せ面とを対向させるよう
にした圧力リングにおいて、ピストンのリング溝に装着
され更にシリンダ内に装着された状態で、前記凸部をな
す合せ面と、前記切欠凹部をなす受け面とのリングの軸
方向において対向する部分間に空隙を形成した。
に本発明は、内燃機関用ピストンリングであって、一方
の合い口端部におけるシリンダ内壁側の隅部に切欠凹部
を設け、前記切欠凹部に収容される凸部を他方の合い口
端部に設け、前記切欠凹部の合い口端面がなす受け面と
前記凸部の合い口端面がなす合せ面とを対向させるよう
にした圧力リングにおいて、ピストンのリング溝に装着
され更にシリンダ内に装着された状態で、前記凸部をな
す合せ面と、前記切欠凹部をなす受け面とのリングの軸
方向において対向する部分間に空隙を形成した。
【０００９】また、前記空隙に樹脂を充填した。
【００１０】
【作用】圧力リングは、ピストンのリング溝に装着され
更にシリンダ内に装着された状態では、図１（Ｂ）に示
すようになる。この状態では、ピストンの上下動に応じ
て、合い口端部の上下方向に力が作用する。しかし、凸
部の合せ面１３と切欠凹部の受け面４との間には空隙が
形成されているので、凸部には切欠凹部からの力が作用
せず、凸部が折損することがない。
更にシリンダ内に装着された状態では、図１（Ｂ）に示
すようになる。この状態では、ピストンの上下動に応じ
て、合い口端部の上下方向に力が作用する。しかし、凸
部の合せ面１３と切欠凹部の受け面４との間には空隙が
形成されているので、凸部には切欠凹部からの力が作用
せず、凸部が折損することがない。
【００１１】また、図２に示すように、前記空隙（合せ
面１３と受け面４の間）には樹脂が充填されているの
で、気密性がより向上する。
面１３と受け面４の間）には樹脂が充填されているの
で、気密性がより向上する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。第１実施例 図１（Ａ）〜（Ｃ）に、第１実施例の圧力リングＲ1 の
斜視図，正面図，IC-IC 線方向から見た縦断面図を示
す。
する。第１実施例 図１（Ａ）〜（Ｃ）に、第１実施例の圧力リングＲ1 の
斜視図，正面図，IC-IC 線方向から見た縦断面図を示
す。
【００１３】図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本実施
例の圧力リングＲ1 の合い口部は、一方の合い口端部１
におけるシリンダ内壁側の側面３の隅部に切欠凹部２が
設けられると共に、他方の合い口端部１１に内燃機関用
ピストンの周溝３１に装着され更にシリンダ内に装着さ
れたときに前記切欠凹部２に収容される凸部１２が設け
られている。
例の圧力リングＲ1 の合い口部は、一方の合い口端部１
におけるシリンダ内壁側の側面３の隅部に切欠凹部２が
設けられると共に、他方の合い口端部１１に内燃機関用
ピストンの周溝３１に装着され更にシリンダ内に装着さ
れたときに前記切欠凹部２に収容される凸部１２が設け
られている。
【００１４】前記凸部１２の断面形状は矩形をなし、該
凸部１２の合せ面１３は、ピストンのリング溝３１の側
壁３１ａ，３１ｂに平行に形成されている。前記切欠凹
部２には、前記合せ面１３に対応した受け面４が形成さ
れ、該受け面４は前記ピストンのリング溝３１の側壁３
１ａ，３１ｂに平行に形成されている。即ち、前記凸部
１２の合せ面１３と切欠凹部２の受け面４とは平行配置
されると共に補形をなし、前記合せ面１３と受け面４と
により空隙Ｇ1 が形成され、前記凸部１２と切欠凹部２
とは非接触に配置されている。
凸部１２の合せ面１３は、ピストンのリング溝３１の側
壁３１ａ，３１ｂに平行に形成されている。前記切欠凹
部２には、前記合せ面１３に対応した受け面４が形成さ
れ、該受け面４は前記ピストンのリング溝３１の側壁３
１ａ，３１ｂに平行に形成されている。即ち、前記凸部
１２の合せ面１３と切欠凹部２の受け面４とは平行配置
されると共に補形をなし、前記合せ面１３と受け面４と
により空隙Ｇ1 が形成され、前記凸部１２と切欠凹部２
とは非接触に配置されている。
【００１５】そして、シリンダ内でのピストンの往復運
動に伴う圧力リングの摺動時には、前記凸部１２の合せ
面１３と切欠凹部２の受け面４とは、空隙Ｇ1 を隔てて
対向配置されているので、凸部１２の合せ面１３と切欠
凹部２の受け面４とが直接接触することがない。従っ
て、凸部１２が折損することがない。第２実施例 第２実施例の圧力リングＲ2 の正面図を図２に示す。
動に伴う圧力リングの摺動時には、前記凸部１２の合せ
面１３と切欠凹部２の受け面４とは、空隙Ｇ1 を隔てて
対向配置されているので、凸部１２の合せ面１３と切欠
凹部２の受け面４とが直接接触することがない。従っ
て、凸部１２が折損することがない。第２実施例 第２実施例の圧力リングＲ2 の正面図を図２に示す。
【００１６】図２に示すように、凸部１２の合せ面１３
と切欠凹部２の受け面４により構成される空隙Ｇ1 に、
自己潤滑性の樹脂をスプレーで塗布した後、焼成する。
このようにして空隙Ｇ1 を前記樹脂で充填すれば、気密
性の低下を防止することができる。ここに、自己潤滑性
の樹脂としては、４弗化エチレン樹脂やポリイミド樹
脂、およびこれらの樹脂に２硫化モリブデンや黒鉛等の
自己潤滑性をもつ粉末を混入した樹脂が好適である。第３実施例 図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第３実施例の圧力リ
ングＲ3 は、凸部１２Ａの断面形状が上辺の長い台形で
あり、下面が第１合せ面１３Ａ1 をなし、斜面が第２合
せ面１３Ａ2 をなしている。即ち、前記断面形状は、台
形のリングの半径方向内側の一辺１３ＡＡが、リングの
側面に対応する辺のリング半径方向内側端１３ＡＡ1 か
らシリンダ内壁面に向い傾斜している。また、切欠凹部
２Ａは、前記第１合せ面１３Ａ1 に対応した第１受け面
４Ａ1 と、前記第２合せ面１３Ａ 2 に対応する第２受け
面４Ａ2 とからなる。
と切欠凹部２の受け面４により構成される空隙Ｇ1 に、
自己潤滑性の樹脂をスプレーで塗布した後、焼成する。
このようにして空隙Ｇ1 を前記樹脂で充填すれば、気密
性の低下を防止することができる。ここに、自己潤滑性
の樹脂としては、４弗化エチレン樹脂やポリイミド樹
脂、およびこれらの樹脂に２硫化モリブデンや黒鉛等の
自己潤滑性をもつ粉末を混入した樹脂が好適である。第３実施例 図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第３実施例の圧力リ
ングＲ3 は、凸部１２Ａの断面形状が上辺の長い台形で
あり、下面が第１合せ面１３Ａ1 をなし、斜面が第２合
せ面１３Ａ2 をなしている。即ち、前記断面形状は、台
形のリングの半径方向内側の一辺１３ＡＡが、リングの
側面に対応する辺のリング半径方向内側端１３ＡＡ1 か
らシリンダ内壁面に向い傾斜している。また、切欠凹部
２Ａは、前記第１合せ面１３Ａ1 に対応した第１受け面
４Ａ1 と、前記第２合せ面１３Ａ 2 に対応する第２受け
面４Ａ2 とからなる。
【００１７】また、圧力リングＲ3 がピストンに装着さ
れ、更にシリンダに装着された場合には、前記凸部１２
Ａの第１合せ面１３Ａ1 と切欠凹部２Ａの第１受け面４
Ａ1との間に空隙Ｇ2 が確保され、ピストンの往復運動
時においても、前記第１合せ面１３Ａ1 と第１受け面４
Ａ1 とが当接することがなく、凸部１２Ａが折損するこ
とがない。
れ、更にシリンダに装着された場合には、前記凸部１２
Ａの第１合せ面１３Ａ1 と切欠凹部２Ａの第１受け面４
Ａ1との間に空隙Ｇ2 が確保され、ピストンの往復運動
時においても、前記第１合せ面１３Ａ1 と第１受け面４
Ａ1 とが当接することがなく、凸部１２Ａが折損するこ
とがない。
【００１８】この第３実施例の場合にも、前述と同様に
受け面は合せ面の補形をなし、また、第２実施例と同様
に樹脂を合せ面と受け面との間に充填すれば、気密性が
向上する。第４実施例 図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第４実施例の圧力リ
ングＲ4 は、凸部１２Ｂの断面形状が下辺の長い台形で
あり、下面が第１合せ面１３Ｂ1 をなし、斜面が第２合
せ面１３Ｂ2 をなしている。即ち、前記断面形状は、台
形のリングの半径方向内側の一辺１３ＢＢが、リングの
側面に対応する辺のリング半径方向内側端１３ＢＢ1 か
らリング中心方向に向い傾斜している。また、切欠凹部
２Ｂは、前記第１合せ面１３Ｂ1 に対応した第１受け面
２Ｂ1 と、前記第２合せ面１３Ｂ 2 に対応する第２受け
面２Ｂ2 とからなる。
受け面は合せ面の補形をなし、また、第２実施例と同様
に樹脂を合せ面と受け面との間に充填すれば、気密性が
向上する。第４実施例 図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第４実施例の圧力リ
ングＲ4 は、凸部１２Ｂの断面形状が下辺の長い台形で
あり、下面が第１合せ面１３Ｂ1 をなし、斜面が第２合
せ面１３Ｂ2 をなしている。即ち、前記断面形状は、台
形のリングの半径方向内側の一辺１３ＢＢが、リングの
側面に対応する辺のリング半径方向内側端１３ＢＢ1 か
らリング中心方向に向い傾斜している。また、切欠凹部
２Ｂは、前記第１合せ面１３Ｂ1 に対応した第１受け面
２Ｂ1 と、前記第２合せ面１３Ｂ 2 に対応する第２受け
面２Ｂ2 とからなる。
【００１９】また、圧力リングＲ4 がピストンに装着さ
れ、更にシリンダに装着された場合には、第１合せ面１
３Ｂ1 と第１受け面４Ｂ1 との間に空隙Ｇ3 が確保さ
れ、ピストンの往復運動時においても、前記第１合せ面
１３Ｂ1 と第１受け面４Ｂ1 とが当接することがなく、
凸部１２Ｂが折損することがない。
れ、更にシリンダに装着された場合には、第１合せ面１
３Ｂ1 と第１受け面４Ｂ1 との間に空隙Ｇ3 が確保さ
れ、ピストンの往復運動時においても、前記第１合せ面
１３Ｂ1 と第１受け面４Ｂ1 とが当接することがなく、
凸部１２Ｂが折損することがない。
【００２０】この第４実施例の場合にも、前述と同様に
受け面は合せ面の補形をなし、また、第２実施例と同様
に樹脂を合せ面と受け面との間に充填すれば、気密性が
向上する。
受け面は合せ面の補形をなし、また、第２実施例と同様
に樹脂を合せ面と受け面との間に充填すれば、気密性が
向上する。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、圧力リングをピストンに装着し更にシリンダに装着
した場合に、対向配置された凸部の合せ面と切欠凹部と
の間に空隙を確保し、前記凸部の合せ面と切欠凹部の受
け面とが接触するのを防止したので、凸部が折損するこ
とがない。
ば、圧力リングをピストンに装着し更にシリンダに装着
した場合に、対向配置された凸部の合せ面と切欠凹部と
の間に空隙を確保し、前記凸部の合せ面と切欠凹部の受
け面とが接触するのを防止したので、凸部が折損するこ
とがない。
【図１】本発明の第１実施例の合い口部を示す部分説明
図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）
はIC-IC 線に沿う縦断面図である。
図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）
はIC-IC 線に沿う縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施例であって、凸部の合せ面と
切欠凹部の受け面とがなす空隙に樹脂を塗布した状態を
示す正面図である。
切欠凹部の受け面とがなす空隙に樹脂を塗布した状態を
示す正面図である。
【図３】本発明の第３実施例の合い口部を示す部分説明
図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）
はIIIC-IIIC 線に沿う縦断面図である。
図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）
はIIIC-IIIC 線に沿う縦断面図である。
【図４】本発明の第４実施例の合い口部を示す部分説明
図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）
はIvC-IvC 線に沿う縦断面図である。
図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）
はIvC-IvC 線に沿う縦断面図である。
【図５】従来の合い口構造を示す斜視図である。
Ｒ…圧力リング １…一方の合い口端部 ２…切欠凹部 ４…受け面 １１…他方の合い口端部 １２…凸部 １３…合せ面
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関用ピストンリングであって、一
方の合い口端部におけるシリンダ内壁側の隅部に切欠凹
部を設け、前記切欠凹部に収容される凸部を他方の合い
口端部に設け、前記切欠凹部の合い口端面がなす受け面
と前記凸部の合い口端面がなす合せ面とを対向させるよ
うにした圧力リングにおいて、 ピストンのリング溝に装着され更にシリンダ内に装着さ
れた状態で、前記凸部をなす合せ面と、前記切欠凹部を
なす受け面とのリングの軸方向において対向する部分間
に空隙を形成したことを特徴とする圧力リング。 - 【請求項２】 前記凸部のリング半径方向の断面形状は
矩形であり、前記切欠凹部は、これの補形をなすことを
特徴とする請求項１記載の圧力リング。 - 【請求項３】 前記凸部のリング半径方向の断面形状は
台形であり、この台形のリングの半径方向内側の一辺
は、リングの側面に対応する辺のリング半径方向内側端
からシリンダ内壁面に向かい傾斜しており、前記切欠凹
部は、これの補形をなすことを特徴とする請求項１記載
の圧力リング。 - 【請求項４】 前記凸部のリング半径方向の断面形状は
台形であり、この台形のリングの半径方向内側の一辺
は、リングの側面に対応する辺のリング半径方向内側端
からリング半径方向内側に傾斜しており、前記切欠凹部
は、これの補形をなすことを特徴とする請求項１記載の
圧力リング。 - 【請求項５】 前記空隙に樹脂を充填したことを特徴と
する請求項１乃至請求項４記載の圧力リング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7243293A JPH06281005A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 圧力リング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7243293A JPH06281005A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 圧力リング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281005A true JPH06281005A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13489138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7243293A Pending JPH06281005A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 圧力リング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06281005A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5779243A (en) * | 1996-11-21 | 1998-07-14 | Delaware Capital Formation, Inc. | Piston ring set for reciprocating engines |
| JP2008249124A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toyoda Gosei Co Ltd | ピストンリング |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP7243293A patent/JPH06281005A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5779243A (en) * | 1996-11-21 | 1998-07-14 | Delaware Capital Formation, Inc. | Piston ring set for reciprocating engines |
| JP2008249124A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Toyoda Gosei Co Ltd | ピストンリング |
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