JPS5851145B2 - エンジン用ピストン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ピストンリングのシリンダ内壁に対する接触
が常に正常で、ピストンリング本来のシール機能を確実
に発揮できるようにした、エンジン用ピストンに関する
。

エンジンの運転中、特にその膨張行程では、ピストンリ
ングは、その上面に燃焼室からの高圧のガス圧を受ける
ためリング溝外に張出した外周部が下方へ撓むものであ
る。

ところが、第４図に示すように従来のピストンＯＰでは
、リング溝０２の上、千両面がシリンダＣ内壁に対し垂
直に形成されているので、ピストンリング３はその外周
部のガス圧による撓み（第４図鎖線示）によってシリン
ダＣ内壁との接触が線接触の状態を呈し、したがって接
触面積が激減し、ピストンリング本来のシール機能を低
下させる欠点がある。

本発明は、そのような従来の欠点を除去したエンジン用
ピストンを提供することを目的とするもので、ピストン
リングがそれぞれ装着される複数条のリング溝の各下面
を半径方向外方に向って上方へ傾斜する斜面に形成する
と共に、これら斜面の勾配を下方のものに行くに従い減
少させたことを特徴とする。

以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、第１図においてＣはエンジンのシリンダ、Ｐはそれに
摺合するピストンであって、このピストンＰのヘッド部
１外周に上方より第１〜第４リング溝２□〜２４が切ら
れ、それらの溝に上方より従来普通のように第１〜第３
圧縮リング３□〜３３およびオイルリング３４が装着さ
れている。

第２図Ａ−Ｄに明示するように上記第１〜第４リング溝
２□〜２４は、いずれも下面が半径方向外方に向って上
方へ傾斜する斜面４□〜４４に形成され、そしてそれら
の斜面の勾配θ１〜θ４は、例えばθ、が０．０５〜０
．０８／２５、θ２が０．０３〜０．０６／２５、θ
が０．０２〜０．０５／２５、θ４が０．０１〜０．０
４／２５と、最上部のものが最大で、下方のものに行く
に従い減少させである。

リング溝２１〜２４の各上面は、図示例では対向する下
面と平行に形成されているが、これを従来のようにシリ
ンダＣ内壁に対し垂直に形成してもよい。

次にこの実施例の作用を第３図の作動原理図を参照しな
がら説明する。

尚、図中３は前記第１〜３圧縮リング３、〜３３および
オイルリング３４のすべてに対応するピストンリングで
あり、また２は前記リング溝２□〜２４のすべてに、４
はそれらリング溝の下側斜面４１〜４４のすべてにそれ
ぞれ対応している。

第３図に実線で示すようにピストンリング３の自由状態
では、一般にその外周面は、シリンダＣ内壁と平行であ
るから、リング自体の張力によりシリンダ内壁と略全面
的に圧接し、またその下面はシリンダ内壁に対し垂直を
なしているので、リング溝２の下側斜面４との間に断面
三角形状の空隙５を生じる。

そこで、いまエンジンの膨張行程によりピストンリング
３上面に高圧のガス圧が作用すると、ピストンリング３
は、リング溝２内の内周部を鎖線示のように斜面４に密
着するよう変形され前記空隙５を排除し、そしてリング
溝２かも張出した外周部を斜面４に沿って上方へ反り返
らせようとするが、それを阻止するようにガス圧はピス
トンリング３の外周部を斜面４の外周縁を支点として下
方へ撓ませる。

結局、ピストンリング３の外周部は、上方への反り返り
力とガス圧による方への曲げ力とが釣合って前記自由状
態と略同様に水平位置を保ち、その外周面全体をシリン
ダＣ内壁に接触させ続けることができる。

ところで第１および第２図において、各リング３１〜３
４の上面に作用するガス圧は下方に行くに従い減衰され
、それに伴いガス圧による各リングの外周部の下方曲げ
力も減少するが、それに応じて各リングの下側斜面４、
〜４４は下方へ行くに従い勾配を緩やかにして各リング
外周部の上方反り返り力を調節するようになっているの
で、すべてのリング３１〜３４の外周部を略水平に保ち
、それらの外周面のシリンダＣ内壁に対する全面接触状
態を持続することができる。

以上のように本発明によれば、ヘッド部１外周に、ピス
トン３□〜３４がそれぞれ装着される複数条のリング溝
２□〜２４を上下方向に並設したエンジン用ピストンに
おいて、前記複数条のリング溝２□〜２４の各下面を半
径方向外方に向って上方へ傾斜する斜面４１〜４４に形
成したので、ピストンリング３、〜３４上面に高圧のガ
ス圧が作用して、同リング３□〜３４がリング溝２１〜
２４の斜面４□〜４４に密着するよう変形した状態では
、各リング３□〜３４の、リング溝２□〜２４かも張出
した外周部は、それ自身の上方への反り返り力とガス圧
による下方への曲げ力とが均衡して略水平位置を保持す
ることができ、その外周部のシリンダＣ内壁に対する全
面接触状態を保ち得るからリング３１〜３４本来のシー
ル機能を確実に発揮でき、従ってブローバイガスの抑制
、燃費の改善、エンジン出力の向上管の効果が顕著であ
る。

また前記リング溝２□〜２４の斜面４□〜４４の勾配θ
１〜θ４を下方のものに行くに従い減少させたので、各
リング３１〜３４の上面に作用するガス圧の、下方に行
くにつれての減衰傾向に対応して、同ガス圧と均衡すべ
き各リング３．〜３４外周部の前記反り返り力を順次器
めることができ、従って複数のリング３□〜３４すべて
の外周部をそれぞれ略水平に保ち、それらの外周面のシ
リンダＣ内壁に対する全面接触状態を持続することがで
きるから、前記諸効果が一層確実に達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ピストンの一実施例の縦断側面図で、第
２図Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは第１〜４リング溝部の拡大断
面図、第３図は各リング溝内のピストンリングの作動説
明図、第４図は従来ピストンにおけるピストンリング作
動説明図である。 Ｐ・・・・・・ピストン、θ１〜θ４・・・・・・勾配
、２□〜２４・・・・・・第１〜４リング溝、３１〜３
４・・・・・・第１〜３圧縮リング、３４・・・・・・
オイルリング、４１〜４４・・・・・・斜面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ヘッド部１外周に、ピストンリング３□〜３４がそ
   れぞれ装着される複数条のリング溝２１〜２４蓼上下方
   向に並設したエンジン用ピストンにおいて、前記複数条
   のリング溝２１〜２４の各下面を半径方向外方に向って
   上方へ傾斜する斜面４、〜４４に形成すると共に、これ
   ら斜面４１〜４４の勾配θ１〜θ４を下方のものに行く
   に従い減少させたことを特徴とする、エンジン用ピスト
   ン。