JPH09280373A - ピストンリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リング状バネ部材によって外方向に押圧され
る樹脂製のピストンリングにおいて、シリンダボア及び
リング溝に沿っての高いシール性を保証すること。 【解決手段】 リング状バネ部材５とピストンリング１
との間に、リング溝３に挿入されてリング溝の上面及び
下面に当接する弾性リング６を介在させ、弾性リングに
は、リング状バネ部材との当接面として上下二つの傾斜
面６ａ，６ｂが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンリングに
関する。

【０００２】

【従来の技術】シール性の向上を意図して、合口の有さ
ない樹脂製ピストンリングを使用することが公知であ
る。特開昭５７−１４８０３６号公報には、このような
樹脂製ピストンリングとして自己張力が小さいものを使
用し、リング溝内には樹脂製ピストンリングを半径外方
向に押圧するリング状バネを配置することが開示されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におい
て、確かに、ピストンリングとシリンダボアとの間のシ
ール性、すなわち、シリンダボアに沿ってのシール性は
良好なものとなる。しかしながら、この樹脂製ピストン
リングは、リング溝の上面又は下面に対してのシール性
が保証されず、リング溝に沿って燃焼室内のガスがクラ
ンクケースへ漏れる問題を有している。

【０００４】従って、本発明の目的は、リング状バネ部
材によって外方向に押圧される樹脂製のピストンリング
において、シリンダボア及びリング溝に沿っての高いシ
ール性を保証することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
によるピストンリングは、リング溝に挿入されリング状
バネ部材によって外方向に押圧される樹脂製のピストン
リングにおいて、前記リング状バネ部材と前記ピストン
リングとの間に、前記リング溝に挿入されて前記リング
溝の上面及び下面に当接する弾性リングを介在させ、前
記弾性リングには、前記リング状バネ部材との当接面と
して上下二つの傾斜面が形成されていることを特徴とす
る。

【０００６】このピストンリングにおいては、リング状
バネ部材が弾性リングに形成された上下二つの傾斜面に
当接するために、弾性リングがリング状バネ部材によっ
て外方向及び上下方向に押圧される。それにより、ピス
トンリングが外方向に押圧されると共に、弾性リング自
身がリング溝の上面及び下面に密着する。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明によるピストンリ
ングの第１実施形態を示す断面図である。同図におい
て、１は四フッ化エチレンの重合体ポリマ（ＰＴＦＥ）
等の樹脂により成形されたピストンリングである。２は
ピストン、３はピストン２に形成されたリング溝、４は
シリンダボアである。

【０００８】リング溝３には、ピストンリング１が挿入
されると共に、ピストンリング１を外方向に押圧するリ
ング状のコイルエキスパンダ５が配置されている。さら
に、ピストンリング１とコイルエキスパンダ５との間に
は、ピストンリング１と同様なＰＴＦＥ樹脂によって形
成された弾性リング６が介在されている。弾性リング６
は、リング溝３への挿入を容易にするために、リング溝
３の上下幅よりわずかに小さな上下幅を有している。ま
た、弾性リング６には、コイルエキスパンダ５との当接
面として、上下二つの互いに対向する傾斜面６ａ，６ｂ
が形成されている。

【０００９】本実施形態のピストンリングは、このよう
に構成されているために、コイルエキスパンダ５が弾性
リング６を介してピストンリング１を外方向に押圧する
ことにより、ピストンリング１とシリンダボア４との間
のシール性が確保される。また、この押圧によって弾性
リング６とピストンリング１との間のシール性も確保さ
れる。ピストンリング１は、樹脂製であり、ある程度の
伸縮性を有しているために、合口を設けることなくリン
グ溝３への挿入が可能であり、シリンダボア４に沿って
のシール性をかなり高いものとすることができる。

【００１０】また、コイルエキスパンダ５によるピスト
ンリング１の外方向への押圧に際して、コイルエキスパ
ンダ５は、弾性リング６に形成された上下二つの傾斜面
６ａ，６ｂに当接しているために、図１に示すように、
弾性リング６は、外方向Ｒだけでなく上下方向Ａに押圧
される。

【００１１】弾性リング６は、上下幅に対して比較的小
さな厚さｔを有しているために、この上下方向Ａの押圧
力によって容易に上下方向に変形し、弾性リング６自身
がリング溝３の上面及び下面に密着し、リング溝３に沿
ってのシール性が確保される。

【００１２】このように、シリンダボア４に沿っての高
いシール性能及びリング溝３に沿っての高いシール性能
が提供され、燃焼室内からクランクケースへのガス漏れ
が防止されると共に、シリンダボア４に付着するエンジ
ンオイルを良好にかき落とし、エンジンオイルの消費を
最小限とすることができる。

【００１３】同じ材料から形成される弾性リング６とピ
ストンリング１とを別体とすることは、前述したよう
に、弾性リング６の厚さを小さくして上下方向の変形を
容易にすることに加えて、シリンダボア４内をピストン
２が摺動する際にピストンリング１に発生する摩擦力
が、直接的に弾性リング６に作用することも防止する。
それにより、この摺動に際して弾性リング６のリング溝
３の上面及び下面に対する押圧力が低下せず、リング溝
３に沿っての高いシール性を維持することができる。

【００１４】本実施形態において、弾性リング６の上下
幅は、リング溝３への挿入を容易にするために、リング
溝３の上下幅よりわずかに小さくしたが、もちろん、リ
ング溝３の上下幅よりわずかに大きくすれば、リング溝
３への挿入時における変形によりリング溝３の上面及び
下面への密着力が発生し、この密着力がコイルエキスパ
ンダ５によって前述したように向上させられるために、
リング溝３に沿ってのシール性をさらに良好なものとす
ることができる。

【００１５】また、本実施形態において、弾性リング６
にコイルエキスパンダ５の当接面として形成した上下二
つの傾斜面６ａ，６ｂは、水平面に対して数１０°の比
較的小さな角度を有している。それにより、コイルエキ
スパンダ５によってもたらされる押圧力は、外方向Ｒよ
り上下方向Ａの方が大きくされているが、これは、本発
明を限定するものではなく、前述の角度は必要な外方向
及び上下方向の押圧力を得るために自由に設定すること
ができる。

【００１６】図２は、本発明によるピストンリングの第
２実施形態を示す断面図である。第１実施形態との違い
についてのみ以下に説明する。本実施形態において、ピ
ストンリング１０には、シリンダボア４との摺動面に周
方向の溝が形成され、この溝に略円形断面の金属リング
１１（例えば、スティール製）が嵌め込まれている。ピ
ストン２をシリンダボア４内へ組み付ける以前において
は、金属リング１１の表面は、ピストンリング１０の摺
動面よりわずかに引っ込んでいる。ピストンリング１０
に形成された溝の開口部は、金属リング１１の挿入を可
能にする程度の小さな幅しか有していない。

【００１７】本実施形態のピストンリングは、このよう
に構成されているために、ピストン２がシリンダボア４
内に組み付けられると、第１実施形態と同様に、ピスト
ンリング１０は、シリンダボア４に対して押圧され、こ
の時、この方向に変形して金属リング１１の表面の大部
分を覆うようになる。それにより、金属リング１１は、
組み立てを可能にするために合口を有しているが、この
合口部におけるシール性が確保される。このように金属
リング１１を設けることにより、ピストンリング１０の
耐磨耗性を向上させることができる。

【００１８】

【発明の効果】このように、本発明によるピストンリン
グによれば、リング状バネ部材が弾性リングに形成され
た上下二つの傾斜面に当接するために、弾性リングがリ
ング状バネ部材によって外方向及び上下方向に押圧さ
れ、それにより、ピストンリングが外方向に押圧されて
シリンダボアに沿っての良好なシール性を確保するこが
できると共に、弾性リング自身がリング溝の上面及び下
面に密着してリング溝に沿っての良好なシール性を確保
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるピストンリングの第１実施形態を
示す断面図である。

【図２】本発明によるピストンリングの第２実施形態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１，１０…ピストンリング ２…ピストン ３…リング溝 ４…シリンダボア ５…コイルエキスパンダ ６…弾性リング ６ａ，６ｂ…傾斜面 １１…金属リング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング溝に挿入されリング状バネ部材に
   よって外方向に押圧される樹脂製のピストンリングにお
   いて、前記リング状バネ部材と前記ピストンリングとの
   間に、前記リング溝に挿入されて前記リング溝の上面及
   び下面に当接する弾性リングを介在させ、前記弾性リン
   グには、前記リング状バネ部材との当接面として上下二
   つの傾斜面が形成されていることを特徴とするピストン
   リング。