JPH11325248A - Piston for internal combustion engine - Google Patents

Piston for internal combustion engine

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JPH11325248A
JPH11325248A JP13878798A JP13878798A JPH11325248A JP H11325248 A JPH11325248 A JP H11325248A JP 13878798 A JP13878798 A JP 13878798A JP 13878798 A JP13878798 A JP 13878798A JP H11325248 A JPH11325248 A JP H11325248A
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JP
Japan
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piston
ring
piston ring
groove
ring groove
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Application number
JP13878798A
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Japanese (ja)
Inventor
Takao Suzuki
孝男 鈴木
Kimitaka Saito
公孝 斉藤
Tokio Kohama
時男 小浜
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Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the scrape-down malfunction of oil during moving down a piston without complicating a piston structure, reduce the consumption amount of oil and improve a fuel cost. SOLUTION: A piston 2 for an internal combustion engine, wherein at least one piston ring 1 is mounted in a ring groove 20, is so constructed that sliding resistance between the upper face 11 of at least one piston ring 1 and the ceiling face 23 of the ring groove 20 is greater than sliding resistance between the lower face 12 of the piston ring 1 and the floor face 22 of the ring groove 20. The greater sliding resistance is achieved by forming the rough surface of the upper face 11 of the piston ring 1 or the ceiling face 23 of the ring groove 20. The sliding resistance can also be increased by forming a plurality of circumferential adjacent grooves 7 extending almost perpendicular to the radial direction of the piston 2 on the upper face 11 of the piston ring 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のピストン
に関し、特に、ピストンの上昇中と下降中のピストンリ
ングとリング溝との摺動抵抗を変化させることにより、
オイルの消費を増加させることなく燃費の向上を図った
内燃機関のピストンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston of an internal combustion engine, and more particularly to a piston of an internal combustion engine by changing a sliding resistance between a piston ring and a ring groove while the piston is moving up and down.
The present invention relates to a piston of an internal combustion engine that improves fuel efficiency without increasing oil consumption.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関のピストンはシリンダ内で吸
入、圧縮、爆発、排気の動作を行うが、ピストンだけで
はシリンダ内のガス漏れを防ぐことができない。そこ
で、ピストンには一般に3〜4本のピストンリングが装
着されている。ピストンリングはピストン頂部(クラウ
ン部)近傍の周囲に設けられたリング溝の中に嵌め込ま
れてピストンに装着される。
2. Description of the Related Art A piston of an internal combustion engine performs suction, compression, explosion, and exhaust operations in a cylinder, but gas leakage in the cylinder cannot be prevented by the piston alone. Therefore, three to four piston rings are generally mounted on the piston. The piston ring is fitted into a ring groove provided around the piston top (crown) and mounted on the piston.

【0003】ピストンリングには、シリンダの気密性を
保持してクランクケース内へのガス漏れを防止し、ピス
トンが受けた熱をシリンダライナへ伝達するための圧縮
リングと、シリンダライナを潤滑するオイル(潤滑油)
のうちの余剰オイルを掻き落とすためのオイルリングの
2種類がある。内燃機関のオイルの消費量は、ピストン
リングの形状や張力に依存しており、ピストンリングが
外に広がろうとする力、即ち、張力を高くすると機関の
オイル消費量が低減され、ピストンリングの張力を低く
すると機関のオイル消費量が増大する傾向にある。
[0003] The piston ring has a compression ring for maintaining gas tightness of the cylinder, preventing gas leakage into the crankcase, transmitting heat received by the piston to the cylinder liner, and an oil for lubricating the cylinder liner. (Lubricant)
There are two types of oil rings for scraping off excess oil. The oil consumption of the internal combustion engine depends on the shape and tension of the piston ring, and the force by which the piston ring tends to spread out, that is, when the tension is increased, the oil consumption of the engine is reduced, and the oil consumption of the piston ring is reduced. Reducing the tension tends to increase the oil consumption of the engine.

【0004】ところで、近年、内燃機関の燃費改善の1
つの手段として、ピストンリングの張力を低下させよう
とする要望がある。ところが、前述のように、ピストン
リングの張力を低下させると、シリンダ壁面のオイルの
掻き落とし効果が低減し、このため、オイルの消費量が
増大すると共に、HCの排出量が多くなってエミッショ
ンが悪化するという問題点がある。
[0004] In recent years, one of the improvements in fuel economy of internal combustion engines is described.
As one means, there is a demand to lower the tension of the piston ring. However, as described above, when the tension of the piston ring is reduced, the effect of scraping off the oil on the cylinder wall surface is reduced, so that the oil consumption increases and the amount of HC discharged increases, resulting in an increase in emissions. There is a problem of worsening.

【0005】この問題点を図1を用いて説明する。図1
(a) は機関が低回転から中回転領域にある時のピストン
リング1の機能を説明するものである。この図から分か
るように、図示しないピストンの上昇に伴ってピストン
リング1がシリンダボア5内を上昇すると、ピストンリ
ング1によってオイル6が掻き上げられ、ピストンリン
グ1がシリンダボア5内を下降すると、ピストンリング
1によってオイルが掻き下げられる。このように、機関
が低回転から中回転領域にある時はピストンリング1に
よってオイル6が十分に掻き下げられる。
[0005] This problem will be described with reference to FIG. FIG.
(a) illustrates the function of the piston ring 1 when the engine is in the low to medium rotation range. As can be seen from this figure, when the piston ring 1 rises in the cylinder bore 5 with the rise of a piston (not shown), the oil 6 is scraped up by the piston ring 1, and when the piston ring 1 descends in the cylinder bore 5, the piston ring The oil is scraped down by 1. As described above, when the engine is in the low to medium rotation range, the oil 6 is sufficiently scraped down by the piston ring 1.

【0006】一方、図1(b) は機関の高回転時や、シリ
ンダボア5が変形している時のピストンリング1の機能
を説明するものである。この図から分かるように、図示
しないピストンの上昇に伴ってピストンリング1がシリ
ンダボア5内を上昇すると、ピストンリング1によって
オイル6が掻き上げられるが、ピストンリング1がシリ
ンダボア5内を急速に下降すると、ピストンリング1が
シリンダボア5から離れてしまい、ピストンリング1に
よるオイル6の掻き下げが不十分になる。このように、
機関が高回転領域にある時や、シリンダボア5が変形し
ている時は、ピストンリング1によるオイル6の掻き下
げ不良が発生するのである。
FIG. 1B illustrates the function of the piston ring 1 when the engine is rotating at a high speed or when the cylinder bore 5 is deformed. As can be seen from this figure, when the piston ring 1 rises in the cylinder bore 5 with the rise of a piston (not shown), the oil 6 is scraped up by the piston ring 1, but when the piston ring 1 rapidly descends in the cylinder bore 5. Then, the piston ring 1 is separated from the cylinder bore 5, and the piston ring 1 does not sufficiently scrape the oil 6 down. in this way,
When the engine is in the high rotation region or when the cylinder bore 5 is deformed, the piston ring 1 may cause the oil 6 to be poorly scraped.

【0007】このような問題点に対して、本出願人は、
ピストンの上昇中に比べて下降中のピストンリングの張
力を大きくすることができる機構を備えたピストンを提
案した。
In response to such a problem, the present applicant has
A piston with a mechanism that can increase the tension of the piston ring during descent compared to when the piston is ascended has been proposed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人の提案した上昇中よりも下降中のピストンリングの張
力を大きくすることができる機構を備えたピストンは、
ピストンの内部にピストンリングの張力可変機構を組み
込む必要があるので、ピストンのコストが上昇するとい
う課題があった。
However, the piston provided with a mechanism that can increase the tension of the piston ring during descent rather than during ascending proposed by the present applicant,
Since it is necessary to incorporate a mechanism for varying the tension of the piston ring inside the piston, there has been a problem that the cost of the piston increases.

【0009】そこで、本発明は、ピストンのコストを上
昇させる原因となるピストンリングの張力可変機構をピ
ストンの内部に組み込むことなく、ピストンの下降中に
ピストンリングのピストンからの突出量が小さくなるこ
とが防止され、オイルの消費量の低減、及び、燃費の向
上を図ることができる内燃機関のピストンを提供するこ
とを目的としている。
Therefore, the present invention is to reduce the amount of protrusion of the piston ring from the piston during the lowering of the piston without incorporating a variable piston ring tension mechanism, which causes an increase in the cost of the piston, inside the piston. It is an object of the present invention to provide a piston of an internal combustion engine that can prevent oil consumption and reduce oil consumption and improve fuel efficiency.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の特徴は、以下に第1から第5の発明として示され
る。第1の発明の構成上の特徴は、ピストンの周囲に少
なくとも1本のピストンリングが、ピストンに設けられ
たリング溝に装着される内燃機関のピストンにおいて、
ピストンリングのうち、少なくとも1本のピストンリン
グの上面とそのリング溝の天井面との間の摺動抵抗を、
ピストンリングの下面とそのリング溝の床面との間の摺
動抵抗よりも大きくしたことにある。
The features of the present invention to achieve the above object are shown below as first to fifth inventions. A structural feature of the first invention is a piston of an internal combustion engine in which at least one piston ring is mounted around a piston in a ring groove provided in the piston.
Of the piston rings, the sliding resistance between the upper surface of at least one piston ring and the ceiling surface of the ring groove,
That is, the sliding resistance is larger than the sliding resistance between the lower surface of the piston ring and the floor surface of the ring groove.

【0011】第2の発明の構成上の特徴は、第1の発明
において、ピストンリングの上面又はリング溝の天井面
の表面粗さをピストンリング下面又はリング溝の床面の
表面粗さよりも粗くすることにより、摺動抵抗を大きく
したことにある。第3の発明の構成上の特徴は、第2の
発明において、表面粗さを大きくする部位を、ピストン
リングのリング溝内への没入を妨げる部分にのみ実施し
たことにある。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the surface roughness of the upper surface of the piston ring or the ceiling surface of the ring groove is made larger than the surface roughness of the lower surface of the piston ring or the floor surface of the ring groove. By doing so, the sliding resistance is increased. A structural feature of the third invention is that, in the second invention, a portion for increasing the surface roughness is implemented only in a portion that prevents the piston ring from immersing in the ring groove.

【0012】第4の発明の構成上の特徴は、第1から第
3の発明のいずれかにおいて、ピストンリングの上面
に、ピストンの半径方向に略垂直な方向に延びる溝を複
数個円周方向に隣接させて形成したことにある。第5の
発明の構成上の特徴は、第4の発明において、複数の溝
の端部同士が重なり合わないように、前記溝を形成した
ことにある。
A fourth aspect of the invention is characterized in that, in any one of the first to third aspects, a plurality of grooves extending in a direction substantially perpendicular to a radial direction of the piston are formed on an upper surface of the piston ring in a circumferential direction. Is formed adjacent to. A structural feature of the fifth invention is that, in the fourth invention, the grooves are formed so that the ends of the plurality of grooves do not overlap with each other.

【0013】第1の発明では、ピストン下降中はピスト
ンリングにかかる背面圧力が小さくなるため、ピストン
リングはシリンダボアと離れやすくなるが、ピストン下
降中はピストンリングとピストンとの間の摺動抵抗が大
きいので、ピストンリングがリング溝内に没入しにくく
なり、シリンダボアと離れにくくなってピストンリング
の張力を増大させた状態と同等になる。また、ピストン
上昇中のピストンとピストンリングとの間の摺動抵抗は
ピストン下降時よりも小さいので、燃費の悪化が防止さ
れる。
In the first aspect of the present invention, the back pressure applied to the piston ring during the downward movement of the piston is reduced, so that the piston ring is easily separated from the cylinder bore. However, the sliding resistance between the piston ring and the piston is reduced during the downward movement of the piston. Since the piston ring is large, it is difficult for the piston ring to sink into the ring groove, and it is difficult to separate from the cylinder bore, which is equivalent to a state in which the tension of the piston ring is increased. In addition, since the sliding resistance between the piston and the piston ring during the upward movement of the piston is smaller than that at the time of the downward movement of the piston, deterioration of fuel efficiency is prevented.

【0014】第2の発明では、第1の発明の効果がピス
トンリング又はリング溝の表面粗さの変更のみで実現で
きる。第3の発明では、ピストンリング又はリング溝の
表面粗さを大きくする領域を最小限にすることができ
る。第4の発明では、摺動抵抗の増減を容易に達成する
ことができる。
In the second aspect, the effect of the first aspect can be realized only by changing the surface roughness of the piston ring or the ring groove. According to the third aspect, a region where the surface roughness of the piston ring or the ring groove is increased can be minimized. According to the fourth aspect, it is possible to easily increase or decrease the sliding resistance.

【0015】第5の発明では、ピストンリングの合口か
らのガス漏れを防止できる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent gas leakage from the abutment of the piston ring.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図
2は(a) は本発明の内燃機関のピストン2の構成の一例
を示す組立斜視図である。ピストン2の頭部の周囲には
複数本のリング溝20が設けられており、このリング溝
20にそれぞれピストンリング1が装着される。また、
ピストン2のスカート部21には下側からコンロッド4
が挿入され、ピストンピン3によってピストン2に揺動
自在に接続される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2A is an assembled perspective view showing an example of the configuration of the piston 2 of the internal combustion engine of the present invention. A plurality of ring grooves 20 are provided around the head of the piston 2, and the piston ring 1 is mounted in each of the ring grooves 20. Also,
The connecting rod 4 is attached to the skirt 21 of the piston 2 from below.
Is inserted and connected to the piston 2 by the piston pin 3 so as to be swingable.

【0017】ピストンリング1には、気密を保持し、圧
縮漏れ、燃焼ガス漏れを防止するコンプレッションリン
グと、オイル掻きの作用をするオイルリングとがある。
一般に、コンプレッションリングは上から2本(トップ
リングとセカンドリング)であり、その下にオイルリン
グが取り付けられる。ピストンリング1は、ピストン2
のリング溝20に嵌め込むために、全周連続したリング
ではなく、途中に合口10が設けられている。
The piston ring 1 includes a compression ring that maintains airtightness and prevents compression leakage and combustion gas leakage, and an oil ring that acts as an oil scraper.
Generally, the number of compression rings is two from the top (top ring and second ring), and an oil ring is attached below it. The piston ring 1 is the piston 2
In order to fit into the ring groove 20, the abutment 10 is provided in the middle instead of a ring continuous all around.

【0018】以上のように構成されたピストン2におい
て、本発明の実施例では、ピストンリング1のうち、少
なくとも1本のピストンリング1、例えば、オイルリン
グの上面とそのリング溝20の天井面との間の摺動抵抗
が、ピストンリング1の下面とそのリング溝20の床面
との間の摺動抵抗よりも大きくされている。摺動抵抗を
大きくする方法としては、ピストンリング1の上面又は
リング溝20の天井面の表面粗さを、ピストンリング1
の下面又はリング溝20の床面の表面粗さよりも大きく
すること等がある。
In the piston 2 constructed as described above, in the embodiment of the present invention, at least one of the piston rings 1, for example, the upper surface of the oil ring and the ceiling surface of the ring groove 20 are formed. Is greater than the sliding resistance between the lower surface of the piston ring 1 and the floor of the ring groove 20. As a method for increasing the sliding resistance, the surface roughness of the upper surface of the piston ring 1 or the ceiling surface of the ring groove 20 is determined by reducing the surface roughness of the piston ring 1.
May be made larger than the surface roughness of the lower surface of the base or the floor surface of the ring groove 20.

【0019】図2(b) は(a) のピストンリング1の第1
実施例を装着したピストン2が、シリンダボア5内を上
昇する時の、ピストンリング1の部分拡大断面図であ
る。第1実施例では、ピストンリング1の上面11の表
面粗さが粗くされていると共に、リング溝20の天井面
23の表面粗さも粗くされている。この表面粗さを粗く
する方法としては、切削バイトの送り速度を速くする、
表面を腐食させる、表面処理を施す(アルマイト処理
等)等の方法がある。
FIG. 2B shows a first example of the piston ring 1 shown in FIG.
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of the piston ring 1 when the piston 2 equipped with the embodiment rises inside the cylinder bore 5. In the first embodiment, the surface roughness of the upper surface 11 of the piston ring 1 is roughened, and the surface roughness of the ceiling surface 23 of the ring groove 20 is also roughened. As a method of roughening this surface roughness, increasing the feed speed of the cutting tool,
There are methods such as corrosion of the surface and surface treatment (alumite treatment or the like).

【0020】このようにすると、図2(b) に示すよう
に、ピストン2の上昇時には、ピストンリング1がリン
グ溝20の床面22に押しつけられ、ピストンリング1
の背面(内周面)にはシリンダ内の圧力(背面圧力)P
が加わる。ピストンリング1の下面12の表面粗さとリ
ング溝20の床面22の表面粗さは通常通りであるの
で、ピストン2の上昇時にはピストンリング1はその張
力と背面圧力Pによってシリンダボア5に密着する。
In this manner, as shown in FIG. 2 (b), when the piston 2 is raised, the piston ring 1 is pressed against the floor surface 22 of the ring groove 20, and the piston ring 1
Of the cylinder (back pressure) P
Is added. Since the surface roughness of the lower surface 12 of the piston ring 1 and the surface roughness of the floor surface 22 of the ring groove 20 are normal, the piston ring 1 comes into close contact with the cylinder bore 5 due to the tension and the back pressure P when the piston 2 rises.

【0021】一方、図2(c) に示すように、ピストン2
の下降時には、シリンダ内の圧力が低下した時点で、ピ
ストンリング1がリング溝20の天井面23に押しつけ
られる。この状態ではピストンリング1の背面には背面
圧力Pは加わらない。この時にピストン2の下降速度が
大きいと、ピストンリング1にはフラッタや共振のよう
なピストンリング1をリング溝20内に引き込ませるよ
うな外力Eが加わる。この外力Eにより、ピストンリン
グ1はリング溝20内に没入しようとする。
On the other hand, as shown in FIG.
Is lowered, the piston ring 1 is pressed against the ceiling surface 23 of the ring groove 20 when the pressure in the cylinder decreases. In this state, no back pressure P is applied to the back of the piston ring 1. At this time, when the descending speed of the piston 2 is high, an external force E such as flutter or resonance is applied to the piston ring 1 to draw the piston ring 1 into the ring groove 20. Due to this external force E, the piston ring 1 tries to enter the ring groove 20.

【0022】ところが、第1実施例では、ピストンリン
グ1の上面11の表面粗さとリング溝20の天井面23
の表面粗さが粗くなっているので、ピストンリング1の
上面11とリング溝20の天井面23の摺動抵抗が大き
く、この摺動抵抗によりピストンリング1のリング溝2
0内への没入が阻止される。この結果、第1実施例のピ
ストン2では、ピストンリング1が十分に突出した状態
でピストン2が下降するので、ピストンリング1による
オイルの掻き下げ効果が劣化しない。
However, in the first embodiment, the surface roughness of the upper surface 11 of the piston ring 1 and the ceiling surface 23 of the ring groove 20 are different.
Are rough, the sliding resistance between the upper surface 11 of the piston ring 1 and the ceiling surface 23 of the ring groove 20 is large.
Immersion into 0 is prevented. As a result, in the piston 2 of the first embodiment, since the piston 2 descends with the piston ring 1 sufficiently protruding, the oil scraping effect of the piston ring 1 does not deteriorate.

【0023】図3(a),(b) は本発明のピストン2の第2
実施例を示すものであり、図3(a)が図2(b) の状態に
対応し、図3(b) が図2(c) の状態に対応している。よ
って、同じ構成部材に対しては同じ符号を付してその説
明を省略する。第2実施例のピストン2が第1実施例の
ピストン2と異なる点は、ピストンリング1の上面11
の表面粗さとリング溝20の天井面23の表面粗さを粗
くする部位が、ピストン2の稼働時のピストンリング1
の移動範囲に限られている点のみである。即ち、ピスト
ンリング1はリング溝20内に最大限没入しても、図3
(a),(b) に二点鎖線で示す部位までしか移動しない。よ
って、第2実施例では、リング溝20の奥の部分の天井
面23の表面粗さは床面22と同程度になっている。
FIGS. 3A and 3B show the second embodiment of the piston 2 of the present invention.
FIG. 3 (a) corresponds to the state of FIG. 2 (b), and FIG. 3 (b) corresponds to the state of FIG. 2 (c). Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference between the piston 2 of the second embodiment and the piston 2 of the first embodiment is that the piston 2
The surface roughness of the surface of the piston ring 1 and the surface roughness of the ceiling surface 23 of the ring groove 20 correspond to the piston ring 1 during operation of the piston 2.
Is limited only to the movement range of. That is, even if the piston ring 1 is fully immersed in the ring groove 20, FIG.
(a) and (b) move only to the position indicated by the two-dot chain line. Therefore, in the second embodiment, the surface roughness of the ceiling surface 23 at the depth of the ring groove 20 is substantially the same as that of the floor surface 22.

【0024】この結果、第2実施例のピストン2でも、
ピストンリング1が十分に突出した状態でピストン2が
下降するので、ピストンリング1によるオイルの掻き下
げ効果が劣化しない。図4(a),(b) は本発明のピストン
2の第3実施例を示すものであり、図4(a)が図2(b)
の状態に対応し、図4(b) が図2(c) の状態に対応して
いる。よって、同じ構成部材に対しては同じ符号を付し
てその説明を省略する。
As a result, in the piston 2 of the second embodiment,
Since the piston 2 descends in a state where the piston ring 1 is sufficiently protruded, the effect of scraping oil by the piston ring 1 does not deteriorate. FIGS. 4 (a) and 4 (b) show a third embodiment of the piston 2 of the present invention, and FIG.
4 (b) corresponds to the state of FIG. 2 (c). Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0025】第3実施例のピストン2が第1実施例のピ
ストン2と異なる点は、ピストンリング1の上面11の
摺動抵抗が、ピストンリング1がリング溝20内に没入
する方向で大きくなるように加工されていると共に、リ
ング溝20の天井面23の摺動抵抗が、リング溝20の
入口側から奥側に向かう方向で大きくなるように加工さ
れている点のみである。
The difference between the piston 2 of the third embodiment and the piston 2 of the first embodiment is that the sliding resistance of the upper surface 11 of the piston ring 1 increases in the direction in which the piston ring 1 enters the ring groove 20. And the sliding resistance of the ceiling surface 23 of the ring groove 20 increases in the direction from the entrance side to the depth side of the ring groove 20.

【0026】この構成により、ピストンリング1の上面
11とリング溝20の天井面23との間の摺動抵抗は、
ピストンリング1がリング溝20から突出する方向では
小さく、リング溝20に没入する方向では大きくなって
いる。従って、ピストンリング1の上面11とリング溝
20の天井面23とが当接した状態では、ピストンリン
グ1はリング溝20から突出は容易にできるが、リング
溝20に没入がしにくい状態となっている。
With this configuration, the sliding resistance between the upper surface 11 of the piston ring 1 and the ceiling surface 23 of the ring groove 20 is:
It is small in the direction in which the piston ring 1 protrudes from the ring groove 20, and large in the direction of immersion in the ring groove 20. Therefore, in a state where the upper surface 11 of the piston ring 1 and the ceiling surface 23 of the ring groove 20 are in contact with each other, the piston ring 1 can easily protrude from the ring groove 20, but is hardly immersed in the ring groove 20. ing.

【0027】この結果、第3実施例のピストン2でも、
ピストンリング1が十分に突出した状態でピストン2が
下降するので、ピストンリング1によるオイルの掻き下
げ効果が劣化しない。図5(a),(b) は本発明のピストン
2の第4実施例を示すものであり、図5(a)が図2(b)
の状態に対応し、図5(b) が図2(c) の状態に対応して
いる。よって、同じ構成部材に対しては同じ符号を付し
てその説明を省略する。
As a result, in the piston 2 of the third embodiment,
Since the piston 2 descends in a state where the piston ring 1 is sufficiently protruded, the effect of scraping oil by the piston ring 1 does not deteriorate. FIGS. 5 (a) and 5 (b) show a fourth embodiment of the piston 2 of the present invention, and FIG.
5 (b) corresponds to the state of FIG. 2 (c). Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0028】第4実施例のピストン2が第1実施例のピ
ストン2と異なる点は、ピストンリング1の上面11と
リング溝20の天井面23との間の摺動抵抗を大きくす
る部位が、ピストンリング1の背面とリング溝20の内
周面との間の部位のリング溝20の天井面23に限られ
ている点のみである。即ち、ピストンリング1の背面と
リング溝20の内周面との間の部位のリング溝20の天
井面23の表面粗さが他の部位に比べて粗くなってい
る。このため、ピストンリング1がリング溝20から最
大限突出した状態から、リング溝20内に没入する時の
摺動抵抗が大きくなる。
The difference between the piston 2 of the fourth embodiment and the piston 2 of the first embodiment is that the portion that increases the sliding resistance between the upper surface 11 of the piston ring 1 and the ceiling surface 23 of the ring groove 20 is as follows. The only difference is that the portion between the back surface of the piston ring 1 and the inner peripheral surface of the ring groove 20 is limited to the ceiling surface 23 of the ring groove 20. That is, the surface roughness of the ceiling surface 23 of the ring groove 20 at a portion between the back surface of the piston ring 1 and the inner peripheral surface of the ring groove 20 is rougher than other portions. Therefore, the sliding resistance when the piston ring 1 is immersed in the ring groove 20 from the state in which the piston ring 1 protrudes to the maximum from the ring groove 20 increases.

【0029】この結果、第4実施例のピストン2でも、
ピストンリング1が十分に突出した状態でピストン2が
下降するので、ピストンリング1によるオイルの掻き下
げ効果が劣化しない。図6(a) は本発明のピストン2に
使用するピストンリング1の第5実施例を示すものであ
る。第5実施例では、ピストンリング1の上面11に、
複数本の溝7がピストンリング1の円周方向に並んで設
けられている。このときのピストンリング1の上面11
は、図6(a) のX−X線における局部断面を示す図6
(b) のように、表面粗さを粗くしなくても良いが、図6
(c) のように、表面粗さを他の部位よりも粗くしても良
い。
As a result, even in the piston 2 of the fourth embodiment,
Since the piston 2 descends in a state where the piston ring 1 is sufficiently protruded, the effect of scraping oil by the piston ring 1 does not deteriorate. FIG. 6 (a) shows a fifth embodiment of the piston ring 1 used for the piston 2 of the present invention. In the fifth embodiment, on the upper surface 11 of the piston ring 1,
A plurality of grooves 7 are provided side by side in the circumferential direction of the piston ring 1. Upper surface 11 of piston ring 1 at this time
FIG. 6 shows a local cross section taken along line XX of FIG.
As shown in FIG. 6 (b), it is not necessary to increase the surface roughness.
As shown in (c), the surface roughness may be higher than other parts.

【0030】溝7のピストンリング1の上面11におけ
る形成位置は、図7(a) に示すように、一点鎖線で示す
ピストンの半径方向に略垂直な方向であり、かつ、溝7
の中点がピストンリング1の幅のほぼ中央部に位置する
部位である。即ち、溝7のピストンリング1の上面11
における形成位置は、ピストンリング1上に描いた正多
角形(正8角形の場合が図7(a) に二点鎖線で示されて
いる)の各辺に沿う位置とすれば良い。この理由は、溝
7がピストンリング1の外周、又は内周部に近く設けら
れていると、ピストンリング1の姿勢や剛性が変化する
恐れがあるからである。
As shown in FIG. 7 (a), the formation position of the groove 7 on the upper surface 11 of the piston ring 1 is substantially perpendicular to the radial direction of the piston indicated by a dashed line, and
The middle point is a portion located at substantially the center of the width of the piston ring 1. That is, the upper surface 11 of the piston ring 1 in the groove 7
May be formed along the sides of a regular polygon drawn on the piston ring 1 (a regular octagon is indicated by a two-dot chain line in FIG. 7A). The reason for this is that if the groove 7 is provided near the outer periphery or the inner periphery of the piston ring 1, the posture and the rigidity of the piston ring 1 may change.

【0031】また、溝7のピストンリング1の上面11
における形成位置は、図7(b) に示すように、幾つかに
分断された円周溝とすることもできる。このような溝7
の幅は0.1〜0.5mm程度、溝7の深さは0.1〜
0.2mm程度とすることができる。また、隣接する溝
7の端部は重なり合わないようになっていると共に、ピ
ストンリング1の内周部、或いは外周部にも接続しない
ようになっており、各溝7は独立した溝とされている。
このように、各溝7を独立した構造とするのは、シール
性を考慮したためである。そして、溝7の本数、深さ、
幅はピストンリング1のシリンダボアとの密着度で変え
れば良い。
The upper surface 11 of the piston ring 1 in the groove 7
As shown in FIG. 7 (b), the formation position in may be a circumferential groove divided into several parts. Such a groove 7
Is about 0.1 to 0.5 mm, and the depth of the groove 7 is 0.1 to 0.5 mm.
It can be about 0.2 mm. The ends of the adjacent grooves 7 do not overlap, and are not connected to the inner peripheral portion or the outer peripheral portion of the piston ring 1. Each groove 7 is an independent groove. ing.
The reason why each groove 7 has an independent structure is that the sealing property is taken into consideration. And the number of grooves 7, the depth,
The width may be changed depending on the degree of close contact between the piston ring 1 and the cylinder bore.

【0032】図8(a) は図6(b) に示す形状のピストン
リング1が組み込まれたピストン2のリング溝20の部
位を示すものであり、図2(b) の状態に対応している。
よって、同じ構成部材に対しては同じ符号を付してその
説明を省略する。この実施例では、リング溝20の天井
面23にも複数本の溝8が設けられている。このよう
に、ピストンリング1の上面とリング溝20の天井面2
3にそれぞれ溝7,8が設けられていると、ピストン2
の稼働時に溝7,8にオイルが入り込み、このオイルの
粘性でピストンリング1が動きにくくなる。このため、
ピストンリング1がリング溝20内に没入する時の摺動
抵抗が大きくなる。
FIG. 8A shows a portion of the ring groove 20 of the piston 2 in which the piston ring 1 having the shape shown in FIG. 6B is incorporated, and corresponds to the state shown in FIG. I have.
Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, a plurality of grooves 8 are also provided on the ceiling surface 23 of the ring groove 20. Thus, the upper surface of the piston ring 1 and the ceiling surface 2 of the ring groove 20
3 are provided with grooves 7 and 8, respectively.
During operation, oil enters the grooves 7, 8 and the viscosity of the oil makes the piston ring 1 difficult to move. For this reason,
The sliding resistance when the piston ring 1 is immersed in the ring groove 20 increases.

【0033】図8(b) は図6(c) に示す形状のピストン
リング1が組み込まれたピストン2のリング溝20の部
位を示すものであり、図2(b) の状態に対応している。
よって、同じ構成部材に対しては同じ符号を付してその
説明を省略する。この実施例は図2(b), (c)で説明した
第1実施例のピストンリング1の上面11に、更に、溝
7が設けられているものである。よって、ピストン2の
稼働時に溝7にオイルが入り込み、このオイルの粘性で
ピストンリング1が動きにくくなる。このため、ピスト
ンリング1がリング溝20内に没入する時の摺動抵抗が
第1実施例のものよりも大きくなる。
FIG. 8 (b) shows a portion of the ring groove 20 of the piston 2 in which the piston ring 1 having the shape shown in FIG. 6 (c) is incorporated, and corresponds to the state of FIG. 2 (b). I have.
Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, a groove 7 is further provided on the upper surface 11 of the piston ring 1 of the first embodiment described with reference to FIGS. 2 (b) and 2 (c). Therefore, oil enters the groove 7 when the piston 2 operates, and the viscosity of the oil makes it difficult for the piston ring 1 to move. For this reason, the sliding resistance when the piston ring 1 enters the ring groove 20 becomes larger than that of the first embodiment.

【0034】以上のように、第5実施例のピストン2で
も、ピストンリング1が十分に突出した状態でピストン
2が下降するので、ピストンリング1によるオイルの掻
き下げ効果が劣化しない。図9はシリンダボア5に変形
がない場合の、本発明のピストン2におけるピストンリ
ング1の動作を説明する説明図であり、左半分がピスト
ン2の上昇時のピストンリング1のシリンダボア5の各
部位における動作を示しており、右半分がピストン2の
下降時のピストンリング1のシリンダボア5の各部位に
おける動作を示している。
As described above, also in the piston 2 of the fifth embodiment, since the piston 2 descends with the piston ring 1 sufficiently protruding, the oil scraping effect of the piston ring 1 does not deteriorate. FIG. 9 is an explanatory view for explaining the operation of the piston ring 1 in the piston 2 of the present invention when the cylinder bore 5 is not deformed, and the left half is at each part of the cylinder bore 5 of the piston ring 1 when the piston 2 rises. The right half shows the operation of each part of the cylinder bore 5 of the piston ring 1 when the piston 2 descends.

【0035】ピストン2の上昇時は、ピストンリング1
にはシリンダボア5のどの部位においても、ピストンリ
ング1はリング溝20の床面22に当接している。この
状態では、ピストンリング1にはその張力Wに加えて、
ピストンリング1の背面側に作用するシリンダ内の圧力
(背面圧力)Pが作用している。従って、本発明のピス
トン2の上昇時のピストンリング1の動作は従来のもの
と変わらない。
When the piston 2 rises, the piston ring 1
The piston ring 1 is in contact with the floor surface 22 of the ring groove 20 at any part of the cylinder bore 5. In this state, in addition to the tension W, the piston ring 1
The pressure (back pressure) P in the cylinder acting on the back side of the piston ring 1 is acting. Therefore, the operation of the piston ring 1 when the piston 2 is raised according to the present invention is not different from the conventional one.

【0036】一方、ピストン2の下降時は、下降初期の
段階において、シリンダ内の燃焼ガスによる圧力によ
り、ピストンリング1がリング溝20の床面22に押し
つけられている。従って、この状態では、ピストンリン
グ1の背面にシリンダ内の燃焼ガスによる圧力による背
面圧力P*が作用している。従って、ピストンリング1
はシリンダボア5に密着している。シリンダ内の燃焼ガ
スによる圧力はピストン2が下降するにつれて小さくな
るので、ある部位からピストンリング1はリング溝20
の天井面23に押しつけられる。この状態では、ピスト
ンリング1の背面にはシリンダ内の燃焼ガスによる圧力
による背面圧力P*は作用しない。
On the other hand, when the piston 2 descends, the piston ring 1 is pressed against the floor surface 22 of the ring groove 20 by the pressure of the combustion gas in the cylinder in the initial stage of descending. Therefore, in this state, the back pressure P * due to the pressure of the combustion gas in the cylinder acts on the back of the piston ring 1. Therefore, piston ring 1
Is in close contact with the cylinder bore 5. Since the pressure due to the combustion gas in the cylinder decreases as the piston 2 descends, the piston ring 1 is moved from a certain position to the ring groove 20.
Is pressed against the ceiling surface 23. In this state, the back pressure P * due to the pressure of the combustion gas in the cylinder does not act on the back of the piston ring 1.

【0037】一方、ピストン2の下降時には、図9の右
側の図に符号Rで示すピストンリング1をリング溝20
内に引き込む力が加わることがある。この引込力Rは、
コンロッドの傾き、ピストンピン穴とピストンピンとの
クリアランスで発生する傾き、ピストンオフセットによ
る傾き、ピストン重心による傾き、慣性力やガス圧での
異常運動、ピストン2の下降速度が大きい時に発生する
リングフラッタや、コンロッドの揺動等による共振等に
より発生する力がピストンが移動する力として作用し、
これがピストンリング1に影響するために発生するもの
である。
On the other hand, when the piston 2 descends, the piston ring 1 indicated by the symbol R in the right-hand view of FIG.
The force to draw in may be added. This retraction force R is
The inclination of the connecting rod, the inclination caused by the clearance between the piston pin hole and the piston pin, the inclination caused by the piston offset, the inclination caused by the center of gravity of the piston, the abnormal motion due to the inertial force or the gas pressure, the ring flutter generated when the descending speed of the piston 2 is large, , The force generated by resonance due to the swinging of the connecting rod, etc. acts as the force for moving the piston,
This occurs because it affects the piston ring 1.

【0038】この場合、従来のピストン2では、図1
(b) で説明したように、ピストンリング1がシリンダボ
ア5から離れてオイルの掻き下げ不良が発生していた
が、本発明のピストン2では、ピストンリング1に引込
力Rが加わっても、ピストンリング1の上面11とリン
グ溝20の天井面23との間に作用する摺動抵抗ffに
より、ピストンリング1のリング溝20内への没入が抑
えられる。この結果、本発明のピストン2では、ピスト
ン2の下降時のオイルの掻き下げ不良が発生せず、オイ
ルの消費量の増大が抑えられ、エミッションの悪化が防
止されると共に、燃費が向上する。
In this case, in the conventional piston 2, FIG.
As described in (b), the piston ring 1 is separated from the cylinder bore 5 and poor oil scraping occurs. However, in the piston 2 of the present invention, even if the retraction force R is applied to the piston ring 1, The sliding resistance ff acting between the upper surface 11 of the ring 1 and the ceiling surface 23 of the ring groove 20 prevents the piston ring 1 from entering the ring groove 20. As a result, in the piston 2 of the present invention, poor scraping of oil when the piston 2 descends does not occur, an increase in oil consumption is suppressed, deterioration of emission is prevented, and fuel efficiency is improved.

【0039】図10はシリンダボア5に変形がある場合
の、本発明のピストン2におけるピストンリング1の動
作を説明する説明図であり、左半分がピストン2の上昇
時のピストンリング1のシリンダボア5の各部位におけ
る動作を示しており、右半分がピストン2の下降時のピ
ストンリング1のシリンダボア5の各部位における動作
を示している。シリンダボア5の変形は、シリンダヘッ
ドを組み付ける際のヘッドボルトの引上げ力で、シリン
ダブロックの肉厚の薄い部分が変形したり、シリンダブ
ロックが熱変形を起こしたり、或いは、シリンダ内の爆
発によるシリンダブロックの変形等によって生じ、一般
に、シリンダボアの中央部が外側に膨出するような変形
となる。
FIG. 10 is an explanatory view for explaining the operation of the piston ring 1 in the piston 2 of the present invention when the cylinder bore 5 is deformed. The left half of the cylinder ring 5 of the piston ring 1 when the piston 2 rises. The right half shows the operation in each part of the cylinder bore 5 of the piston ring 1 when the piston 2 descends. The deformation of the cylinder bore 5 is caused by the pulling force of the head bolt when assembling the cylinder head, the thin part of the cylinder block being deformed, the cylinder block being thermally deformed, or the cylinder block being exploded in the cylinder. Of the cylinder bore, so that the central portion of the cylinder bore generally swells outward.

【0040】シリンダボア5に変形がある場合のピスト
ン2の上昇時は、ピストンリング1はリング溝20の床
面22に当接している。この状態では、ピストンリング
1にはその張力Wに加えて、ピストンリング1の背面側
に作用する背面圧力Pが加わっている。よって、ピスト
ンリング1がシリンダボア5の真円部から変形部に移行
すると、ピストンリング1は張力Wと背面圧力Pによっ
てリング溝20から突出し、シリンダボア5の形状に追
従する。そして、ピストンリング1がシリンダボア5の
変形部から真円部に移行する場合は、ピストンリング1
には張力Wと背面圧力Pに加えて、シリンダボア5から
受ける押圧力Fが加わるので、ピストンリング1はリン
グ溝20に没入し、シリンダボア5の形状に追従する。
この動作は従来のピストンリング1の動作と変わらな
い。
When the piston 2 rises when the cylinder bore 5 is deformed, the piston ring 1 is in contact with the floor surface 22 of the ring groove 20. In this state, a back pressure P acting on the back surface of the piston ring 1 is applied to the piston ring 1 in addition to the tension W. Therefore, when the piston ring 1 moves from the round portion of the cylinder bore 5 to the deformed portion, the piston ring 1 projects from the ring groove 20 by the tension W and the back pressure P, and follows the shape of the cylinder bore 5. When the piston ring 1 shifts from the deformed portion of the cylinder bore 5 to a true circular portion, the piston ring 1
, A pressing force F received from the cylinder bore 5 is applied in addition to the tension W and the back pressure P, so that the piston ring 1 sinks into the ring groove 20 and follows the shape of the cylinder bore 5.
This operation is not different from the operation of the conventional piston ring 1.

【0041】一方、ピストン2の下降時は、下降初期の
段階において、シリンダ内の燃焼ガスによる圧力によ
り、ピストンリング1がリング溝20の床面21に押し
つけられている。従って、この状態では、ピストンリン
グ1の背面にシリンダ内の燃焼ガスによる圧力による背
面圧力P*が作用している。従って、本発明のピストン
リング1はシリンダボア5に密着している。
On the other hand, when the piston 2 descends, the piston ring 1 is pressed against the floor surface 21 of the ring groove 20 by the pressure of the combustion gas in the cylinder in the initial stage of descending. Therefore, in this state, the back pressure P * due to the pressure of the combustion gas in the cylinder acts on the back of the piston ring 1. Therefore, the piston ring 1 of the present invention is in close contact with the cylinder bore 5.

【0042】ピストンリング1の背面に背面圧力P*が
作用する状態はピストンリング1がシリンダボア5の真
円部から変形部に移行してもしばらくは続いている。よ
って、ピストンリング1は張力Wと背面圧力Pによって
リング溝20から突出し、シリンダボア5の形状に追従
する。シリンダ内の燃焼ガスによる圧力はピストン2が
下降するにつれて小さくなるので、ある部位からピスト
ンリング1はリング溝20の天井面23に押しつけられ
る。この状態では、ピストンリング1の背面にはシリン
ダ内の燃焼ガスによる圧力による背面圧力P*は作用し
ない。そして、ピストンリング1がシリンダボア5の変
形部から真円部に移行する場合は、ピストンリング1に
は張力Wに加えて、シリンダボア5から受ける押圧力F
が加わるので、ピストンリング1はピストンリング1の
上面11とリング溝20の天井面23との間に作用する
摺動抵抗ffに抗してリング溝20に没入し、シリンダ
ボア5の形状に追従する。
The state in which the back pressure P * acts on the back surface of the piston ring 1 continues for a while even when the piston ring 1 moves from the round portion of the cylinder bore 5 to the deformed portion. Therefore, the piston ring 1 projects from the ring groove 20 by the tension W and the back pressure P, and follows the shape of the cylinder bore 5. Since the pressure due to the combustion gas in the cylinder decreases as the piston 2 descends, the piston ring 1 is pressed against the ceiling surface 23 of the ring groove 20 from a certain position. In this state, the back pressure P * due to the pressure of the combustion gas in the cylinder does not act on the back of the piston ring 1. When the piston ring 1 shifts from the deformed portion of the cylinder bore 5 to a perfect circle, the piston ring 1 has a pressing force F received from the cylinder bore 5 in addition to the tension W.
Is added, the piston ring 1 sinks into the ring groove 20 against the sliding resistance ff acting between the upper surface 11 of the piston ring 1 and the ceiling surface 23 of the ring groove 20, and follows the shape of the cylinder bore 5. .

【0043】また、図示はしないが、ピストン下降時に
は図9で説明したピストンリング1をリング溝20内に
引き込む引込力Rが加わることもある。この場合、ピス
トン2の下降速度が大きい時には、シリンダボア5から
受ける押圧力Fによってピストンリング1に発生する慣
性力が大きく、また、引込力Rが加わることがあるの
で、従来のピストン2では、図1(b) で説明したよう
に、ピストンリング1がシリンダボア5から離れてオイ
ルの掻き下げ不良が発生していた。ところが、本発明の
ピストン2では、ピストンリング1に慣性力や引込力R
が加わっても、ピストンリング1の上面11とリング溝
20の天井面23との間に作用する摺動抵抗ffによ
り、ピストンリング1のリング溝20内への没入が抑え
られる。この結果、本発明のピストン2では、ピストン
2の下降時のオイルの掻き下げ不良が発生せず、オイル
の消費量の増大が抑えられ、エミッションの悪化が防止
されると共に、燃費が向上する。
Although not shown, a retraction force R for pulling the piston ring 1 into the ring groove 20 described with reference to FIG. In this case, when the descending speed of the piston 2 is high, the inertial force generated in the piston ring 1 by the pressing force F received from the cylinder bore 5 and the retraction force R may be applied. As described in FIG. 1 (b), the piston ring 1 is separated from the cylinder bore 5 and poor oil scraping has occurred. However, in the piston 2 of the present invention, the inertia force and the retraction force R
Is applied, the sliding resistance ff acting between the upper surface 11 of the piston ring 1 and the ceiling surface 23 of the ring groove 20 prevents the piston ring 1 from entering the ring groove 20. As a result, in the piston 2 of the present invention, poor scraping of oil when the piston 2 descends does not occur, an increase in oil consumption is suppressed, deterioration of emission is prevented, and fuel efficiency is improved.

【0044】なお、以上の実施例では、1つのピストン
リング1の挙動を説明したが、本発明を実施するピスト
ンリング1の数は特に限定されるものではない。
Although the behavior of one piston ring 1 has been described in the above embodiment, the number of piston rings 1 for implementing the present invention is not particularly limited.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の排気浄化用触媒装置によれば、以下のような効果があ
る。第1の発明では、ピストン下降中はピストンリング
とピストンとの間の摺動抵抗が大きいので、ピストンリ
ングがピストンと離れにくくなってピストンリングの張
力が増大したのと同等になり、また、ピストン上昇中の
ピストンとピストンリングとの間の摺動抵抗はピストン
下降時よりも小さいので、ピストンリングの張力の設定
を低くしておけば、燃費の悪化が防止される。
As described above, the catalytic converter for purifying exhaust gas of an internal combustion engine according to the present invention has the following effects. In the first aspect of the present invention, the sliding resistance between the piston ring and the piston is large during the downward movement of the piston, so that the piston ring is difficult to separate from the piston, which is equivalent to an increase in the tension of the piston ring. Since the sliding resistance between the rising piston and the piston ring is smaller than that at the time of lowering the piston, lowering the setting of the tension of the piston ring prevents deterioration of fuel efficiency.

【0046】第2の発明では、第1の発明の効果がピス
トンリング又はリング溝の表面粗さの変更のみで実現で
きる。第3の発明ではピストンリング又はリング溝の表
面粗さを大きくする領域を最小限にすることができ、コ
ストアップを防止できる。第4の発明では摺動抵抗の増
減を容易に達成することができる。
In the second aspect, the effect of the first aspect can be realized only by changing the surface roughness of the piston ring or the ring groove. In the third aspect, the region where the surface roughness of the piston ring or the ring groove is increased can be minimized, and the cost can be prevented from increasing. According to the fourth aspect, it is possible to easily increase or decrease the sliding resistance.

【0047】第5の発明ではピストンリングの合口から
のガス漏れを防止できる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent gas leakage from the abutment of the piston ring.

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

【図1】(a) は機関が低回転から中回転の領域にある時
のピストンリングのオイルの掻き上げ、掻き下げ機能を
説明する図、(b) は機関が高回転領域或いはシリンダボ
アが変形している時にピストンリングによるオイルの掻
き下げ不良が発生する様子を説明する図である。
FIG. 1 (a) is a diagram illustrating a function of scraping and scraping oil of a piston ring when an engine is in a low-speed to medium-speed range, and FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a failure in scraping oil by a piston ring occurs during the operation.

【図2】(a) は本発明の内燃機関のピストンの構成を示
す組立斜視図、(b) は(a) のピストンリングの第1実施
例を装着したピストンの上昇時の部分拡大断面図、(c)
は(a) のピストンリングの第1実施例を装着したピスト
ンの下降時の部分拡大断面図である。
2 (a) is an assembled perspective view showing the structure of a piston of the internal combustion engine of the present invention, and FIG. 2 (b) is a partially enlarged sectional view of the piston mounted with the piston ring of the first embodiment of FIG. , (C)
FIG. 3A is a partially enlarged cross-sectional view of the piston ring mounted with the first embodiment of the piston ring shown in FIG.

【図3】(a) は図2(a) のピストンリングの第2実施例
を装着したピストンの上昇時の部分拡大断面図、(b) は
図2(a) のピストンリングの第2実施例を装着したピス
トンの下降時の部分拡大断面図である。
3 (a) is a partially enlarged cross-sectional view of a piston mounted with the piston ring of the second embodiment of FIG. 2 (a) when ascending, and FIG. 3 (b) is a second embodiment of the piston ring of FIG. 2 (a). It is a partial expanded sectional view at the time of descent of the piston to which the example was mounted.

【図4】(a) は図2(a) のピストンリングの第3実施例
を装着したピストンの上昇時の部分拡大断面図、(b) は
図2(a) のピストンリングの第3実施例を装着したピス
トンの下降時の部分拡大断面図である。
4 (a) is a partially enlarged cross-sectional view of a piston mounted with the piston ring of the third embodiment of FIG. 2 (a) when ascending, and FIG. 4 (b) is a third embodiment of the piston ring of FIG. 2 (a). It is a partial expanded sectional view at the time of descent of the piston to which the example was mounted.

【図5】(a) は図2(a) のピストンリングの第4実施例
を装着したピストンの上昇時の部分拡大断面図、(b) は
図2(a) のピストンリングの第3実施例を装着したピス
トンの下降時の部分拡大断面図である。
5 (a) is a partially enlarged sectional view of a piston mounted with the piston ring of the fourth embodiment of FIG. 2 (a) when the piston is lifted, and FIG. 5 (b) is a third embodiment of the piston ring of FIG. 2 (a). It is a partial expanded sectional view at the time of descent of the piston to which the example was mounted.

【図6】(a) は図2(a) のピストンリングの第5実施例
を示す拡大斜視図、(b) は(a)のX−X線における局部
断面の一例を示す図、(c) は(a) のX−X線における局
部断面の他の例を示す図である。
6 (a) is an enlarged perspective view showing a fifth embodiment of the piston ring of FIG. 2 (a), FIG. 6 (b) is a view showing an example of a local cross section taken along line XX of FIG. () Is a diagram showing another example of a local cross section taken along line XX of (a).

【図7】(a) は図2(a) のピストンリングの第6実施例
を示す平面図、(b) は(a) の変形実施例の部分平面図で
ある。
7 (a) is a plan view showing a sixth embodiment of the piston ring of FIG. 2 (a), and FIG. 7 (b) is a partial plan view of a modified embodiment of FIG. 2 (a).

【図8】(a) は図6(b) に示す形状のピストンリングに
組合わされるリング溝の形状を示す部分拡大断面図、
(b) は図6(c) に示す形状のピストンリングに組合わさ
れるリング溝の形状を示す部分拡大断面図である。
FIG. 8 (a) is a partially enlarged sectional view showing a shape of a ring groove combined with a piston ring having a shape shown in FIG. 6 (b),
FIG. 7B is a partially enlarged sectional view showing the shape of a ring groove combined with the piston ring having the shape shown in FIG.

【図9】シリンダボアに変形がない時の、本発明のピス
トンにおけるピストンリングの動作を説明する説明図で
ある。
FIG. 9 is an explanatory view illustrating the operation of the piston ring in the piston of the present invention when the cylinder bore is not deformed.

【図10】シリンダボアに変形がある時の、本発明のピ
ストンにおけるピストンリングの動作を説明する説明図
である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the operation of the piston ring in the piston of the present invention when the cylinder bore is deformed.

【符号の説明】 1…ピストンリング 2…ピストン 5…シリンダボア 6…オイル 7,8…溝 10…合口 11…ピストンリングの上面 20…リング溝 22…リング溝の床面 23…リング溝の天井面[Description of Signs] 1 ... Piston ring 2 ... Piston 5 ... Cylinder bore 6 ... Oil 7,8 ... Groove 10 ... Abutment 11 ... Top surface of piston ring 20 ... Ring groove 22 ... Ring groove floor surface 23 ... Ring groove ceiling surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小浜 時男 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Tokio Obama 14 Iwatani, Shimowasumi-cho, Nishio-shi, Aichi Japan Auto Parts Research Institute, Inc.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピストンの周囲に少なくとも1本のピス
トンリングが、ピストンに設けられたリング溝に装着さ
れる内燃機関のピストンにおいて、 前記ピストンリングのうち、少なくとも1本のピストン
リングの上面とそのリング溝の天井面との間の摺動抵抗
を、前記ピストンリングの下面とそのリング溝の床面と
の間の摺動抵抗よりも大きくしたことを特徴とする内燃
機関のピストン。
1. A piston of an internal combustion engine in which at least one piston ring is mounted around a piston in a ring groove provided in the piston, wherein an upper surface of at least one of the piston rings and a top surface of the piston ring are provided. A piston for an internal combustion engine, wherein a sliding resistance between a ring groove and a ceiling surface is larger than a sliding resistance between a lower surface of the piston ring and a floor surface of the ring groove.
【請求項2】 請求項1に記載のピストンにおいて、 前記ピストンリングの上面又は前記リング溝の天井面の
表面粗さを、ピストンリング下面又は前記リング溝の床
面の表面粗さよりも粗くすることにより、前記摺動抵抗
を大きくしたことを特徴とする内燃機関のピストン。
2. The piston according to claim 1, wherein a surface roughness of an upper surface of the piston ring or a ceiling surface of the ring groove is larger than a surface roughness of a lower surface of the piston ring or a floor surface of the ring groove. A piston for an internal combustion engine, wherein the sliding resistance is increased.
【請求項3】 請求項2に記載のピストンにおいて、 前記表面粗さを大きくする部位を、前記ピストンリング
の前記リング溝内への没入を妨げる部分にのみ実施した
ことを特徴とする内燃機関のピストン。
3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the portion that increases the surface roughness is implemented only in a portion that prevents the piston ring from immersing in the ring groove. piston.
【請求項4】 請求項1から3の何れか1項に記載のピ
ストンにおいて、 前記ピストンリングの上面に、前記ピストンの半径方向
に略垂直な方向に延びる溝を複数個円周方向に隣接させ
て形成したことを特徴とする内燃機関のピストン。
4. The piston according to claim 1, wherein a plurality of grooves extending in a direction substantially perpendicular to a radial direction of the piston are circumferentially adjacent to an upper surface of the piston ring. A piston for an internal combustion engine characterized by being formed by:
【請求項5】 請求項4に記載のピストンにおいて、 前記複数の溝の端部同士が重なり合わないように、前記
溝を形成したことを特徴とする内燃機関のピストン。
5. The piston according to claim 4, wherein the grooves are formed such that ends of the plurality of grooves do not overlap with each other.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030027582A (en) * 2001-09-29 2003-04-07 현대자동차주식회사 The airtightness structure of engine's combustion chamber in vehicle
KR101220356B1 (en) 2006-12-08 2013-01-09 현대자동차주식회사 Rotary piston ring unit
JP2014098473A (en) * 2012-11-16 2014-05-29 Toyota Central R&D Labs Inc Pressure ring mounted piston
JP2014098471A (en) * 2012-11-16 2014-05-29 Toyota Central R&D Labs Inc Pressure ring mounted piston
JP2014101893A (en) * 2012-11-16 2014-06-05 Toyota Central R&D Labs Inc Pressure ring attachment piston

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