JPS5830107Y2 - ピストンとピストンリングの組合せ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はピストンとピストンリングの組合せに関し、更
に詳述すれば、ピストンリングの改良された回り止め機
構を備えたピストンとピストンリングの組合せに関する
。

ピストンのリング溝に装着されたピストンリングは、シ
リンダ内で往復運動をする際、ピストンのリング溝内で
円周方向に回転することが知られている。

このピストンリングの自由な回転運動を防ぐ必要がある
場合がある。

例えば、２サイクルエンジンでは、４サイクルエンジン
と異なり、燃料ガスの吸入、燃焼ガスの排気をバルブに
よってではなく、シリンダの下部に設けられている吸、
排気ポートを通して行なわれるが、ピストンリングの合
い口端部が上記シリンダの吸、排気ポートを通過すると
、ピストンリングが折損するというトラブルが起ること
があり、ピストンリングの回り止め機構を付する必要が
ある。

ピストンリングの回り止め機構として、従来から、第１
図に示すように、ピストンリング１の合い口部の上面に
断面が半円形の溝２を半径方向に設け、ピストンに設け
られたピン穴にピン３を嵌着させ、ピン３にピストンリ
ング１の半円形溝２を嵌合させてピストンリング１が自
由に回転することを防止する機構、または第２図に示す
ように、ピストンリング４の合い口部内局面に断面円形
の孔５を設け、ピストンのリング溝に設けられたピン穴
に嵌着されたピン６に上記ピストンリングの孔５を嵌合
させてピストンリング４が自由に回転することを防止す
る機構が採用されている。

上記の機構ではピンの位置、深さ、抜は止め防止等、技
術的にも加工コストの面でも問題点が多い上に、ピスト
ンリングの側から見ると、合い口部に溝や孔を設けるこ
とは加工コストの上昇のみならず、合い口部端面の面積
が小さくなって、合い口部からのブローバイが増大する
という問題点を有している。

本考案は上記のような従来のピストンリング回り止め機
構の欠点を解消したピストンリング回り止め機構を提供
することを目的としており、合い口から４０〜８０’の
範囲内の位置に、内周面に半径方向内側に向って突起部
が設けられている焼結合金製ピストンリングと、リング
溝の底にピストンリングの該突起部が嵌合する凹部が設
けられているピストンからなり、ピストンリングは該突
起部がピストンの該凹部に嵌合されてピストンのリング
溝に嵌着されるピストンとピストンリングの組合せに関
する。

従来から、ピストンリングの材料には組合せオイルリン
グを除いては、殆んどが鋳鉄が使用されており、内周面
に切削加工を施すために、本考案に於けるようなピスト
ンリングの形状を採用することができず、前述の第１図
または第２図に示したような機構が採用されている。

近年、粉末冶金法の進歩により、ピストンリングの材料
に焼結合金が使用できるようになり、また、内在する空
孔による優れた保油性の故に、既に一部従来の鋳鉄製ピ
ストンリングに替って焼結合金製ピストンリングが採用
されるようになってきている。

粉末冶金法は寸法精度の高い焼結体が得られることがそ
の特徴の一つであり、焼結合金製ピストンリングは少な
くとも内周面は仕上げ加工を施すことなく、焼結体の表
面のままで使用することも可能である。

従って、焼結合金製ピストンリングでは、従来の鋳鉄製
ピストンリングにあっては困難であった内周面に突起部
を設けた形状とするが容易である。

以下、本考案を第３図によって詳述する。

第３図ａは本考案ピストンとピストンリングの中心軸を
通る破砕断面図、ｂはａＫＩ−Ｉで示す横断面図である
。

７はピストンリング、８はピストンリングの合い口、９
はピストンリングの内周面に設けられた突起部、１０は
ピストン、１１はピストンのリング溝、１２はピストン
のリング溝に設けられた凹部である。

ピストンリング７はその内周面に設けられた突起部９が
ピストン１０の凹部１２に嵌合された状態でピストンリ
ング溝１１に装着されているので、往復運動に際して回
転することはなく、２サイクルエンジンにあっては、ピ
ストンリング７をその合い口部８がシリンダのボートの
位置を避ける位置に位置するようにしておくことによっ
て、合い口８がシリンダのポートを通過することを回避
することができる。

ピストンリングの内周面に設けられる突起部９の形状は
、突起部の強度、回り止めの効果の点から、台形に近い
形状が有利である。

また、該突起部は面圧分布への影響は小さいものの、全
くこれを無視することはできず、面圧分布への影響を極
小にするためには、合い口にできるだけ近い位置に設け
ることが望ましい。

また、該突起部の位置はあまり合い口から遠ざけない方
がピストンリングをピストンのリング溝に装着する際、
合い口を拡げる必要寸法が小さくて済むので望ましく、
合い口より中心角で８０°以内が望ましい。

これよりも合い口から遠ざかると、装着に際して合い口
を大きく拡げねばならなくなり、ピストンリングが永久
変形を起したり、折損したりする虞れを生ずる。

一方、装着治具を用いてピストンリングをピストンのリ
ング溝に装着するに当り、現用の装着治具では突起部の
位置が合い口から４０°よりも近い位置にあると、突起
部が邪魔になって、装着が困難になるので、４０°以上
の位置に設けるのが良い。

本考案の組合せによるときは、合い口部に溝や孔を設け
る必要がないので、合い口からのブローパイが増大する
虞れがなく、気密性を害することはない。

更に、従来のピストンリング回り止め機構では採用でき
なかった斜めベベル合い口、段付き合い口、鍵段付き合
い口、ダブルアングル合い口、ダブルラウンド合い口、
ダブル段付き合い口のような複雑な合い口形状を採用で
きるので、気密性を一層改善することもできる。

また、ピストンの側からは、従来のピストンのリング溝
に穴加工し、ピンを所定の深さに打込むような高い寸法
精度を必要とする加工に替って、寸法公差の緩やかな孔
加工で済む上に、運転中のピンの脱落の虞れが解消され
るなど多くの利点を挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来のピストンリング回り止め機
構を説明するための図面である。 １および４はピストンリング、３および６はピストンリ
ング回り止め用ピンである。 第３図は本考案ピストンとピストンリングの組合せを説
明するための図面で、ａはピストンとピストンリングの
中心軸を通る破砕断面図、ｂは■−■横断面図である。 ７はピストンリング、８はピストンリングの合い口、９
はピストンリングの内周面に設けられた突起部、１０は
ピストン、１１はピストンのリング溝、１２はピストン
のリング溝に設けられた凹部である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 合い口から４０〜８０°の範囲内の位置に、内周面に半
   径方向内側に向って突起部が設けられている焼結合金製
   ピストンリングと、リング溝の底にピストンリングの該
   突起部が嵌合する凹部が設けられているピストンからな
   り、ピストンリングは該突起部がピストンの該凹部に嵌
   合されてピストンのリング溝に装着されるピストンとピ
   ストンリングの組合せ。