JPS599070Y2 - 内燃機関用圧縮ピストンリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は内燃機関用ピストンリングに関する。

最近、内燃機関の燃料消費効率の改善や排ガス公害防止
の観点から内燃機関のシリンダ廻りの気密特性を更に向
上させることが特に望まれている。

内燃機関の圧縮室からの圧縮ガスの漏洩の９０％以上が
ピストンとピストンリングで構或される部品間の間隙か
ら発生するものとされ、そのうち特にピストンリングの
合い口間隙からの漏洩が最も大であるとされている。

それ故、内燃機関の気密特性を向上させるためには、使
用されるピストンリング、特に圧縮ピストンリングの合
い口部の気密特性を改善する必要がある。

ところで、ピストンリングの合い口部がらの流体漏洩を
防止するピストンリングとしては、第１図、第２図に示
す如く、一方の合口端部２の外周面及び一側面寄りに周
方向に突出する突出部３を設け、他方の合い目端部４に
は前記突出部３に対応する位置に該突出部３を受け入れ
る凹部５を設け、合い口を閉じて装着したときに該突出
部３が該凹部５に受け入れられそれらの周方向対接面端
部６，７がリング外周摺動面９及び一側面９に周方向に
延在してそれぞれ位置する如くしたいわゆるダブルアン
グル合い口構造を有するピストンリングが提案され、一
部特殊用途に使用されている。

ピストンリングの合い口部を上記の如く構或する場合、
高圧側から合い口部に流入する流体は、前記突出部３の
存在によりその流路が遮断されているために良好な密封
効果が得られる。

したがって、この種の合い口構造をなすピストンリング
内燃機関用の圧縮ピストンリングとして使用することが
できれば内燃機関の気密特性の向上が期待し得るわけで
ある。

しかしながら、周知の如く内燃機関用ピストンリングは
、特に上段圧縮ピストンリングは極めて厳しい使用条件
の下で使用されるものであり、したがってその外周摺動
面にはクロムめっき等の耐摩耗性表面処理層を形或する
ことを必要とするが、上記の如き合い口構造をなすピス
トンリングにあっては、その外周摺動面に合い口端部の
突出部３及び凹部５の対接面端部６が周方向に表われる
ために、外周摺動面に従来の耐摩耗性表面処理層を形或
することができず、したがって、この種の合い口構造を
有するピストンリングは内燃機関用として有効に利用さ
れてはいない。

則ち、この種合い口構造のピストンリングにおいては、
その外周摺動面８に、例えば硬質クロムめっき処理を施
こそうとする場合、めっき処理によるエツヂ部のピルト
アツプを避けるために、更には両合い目端部を橋渡しし
て処理層が形或されるのを避けるために第３図に示す如
く、その各端縁に面取り加工を施工を施す必要があるが
、該面取り加工により外周摺動面側に溝１０が形或され
該溝１０がガスの漏洩流路を構或し所期の気密特性が得
られない。

また、ピストンリングの耐摩耗性を高める手段として、
リング外周面に溶射処理層を形或させることも従来一般
に採用されているが、この種のダブルアングル合い口構
造を有するピストンリングの外周摺動面に溶射処理層を
形或する場合には、合い目端部の突出部３と凹部５との
対接面端部６において溶射処理層に剥離脱落が生じ易く
なる難点があり、実用に供されるものではない。

この考案は、上記に鑑み、耐摩耗性が良好である上に更
に気密特性が優れていて、内燃機関に使用可能な圧縮ピ
ストンリングを提供することを目的としてなされたもの
で、本考案においては、ピストンリングの一方の合い目
端部の外周面及び一側面に寄った個所に周方向に突出し
た突出部を設け、他方の合い目端部には前記突出部に対
応する位置に該突出部を収容する形状の凹部を設けてな
るピストンリングの外周摺動面に、前記突出部と凹部と
対接（面端）部を設けて円周溝を形威し該円周溝に耐摩
耗性表面処理層を形成したことを特徴とする内燃機関用
ピストンリングを提供する。

以下、図示の実施例により本考案の詳細を説明する。

第４図および第５図において、ピストンリング１の一方
の合い目端部２にはつの外周摺動面８及び一側面９寄り
に周方向に突出した突出部３が設けられており、他方の
合い目端部４には、その外周摺動面８及び一側面９寄り
に断面形状が前記突出部３の径方向断面形状と合同な凹
部５が形或されている。

ここで、該突出部３と凹部５とは、合い口を閉じた状態
で対接し図示の如く外周摺動面側８及び一側面側９に周
方向に延びる対接面端部６及び７が現われる。

外周摺動面８には、前記対接面端部６を避けて円周溝１
１が形或され、該円周溝１１にクロムめっき層あるいは
その他の耐摩耗性物質よりなる耐摩耗性表面処理層１２
が形或されている。

第５図は第４図はおけるＶ−■断面を示す。

なお、上記耐摩耗性表面処理層１２は、予め外周面の所
定位置に円周溝を形或したリング素材の外周面全面に耐
摩耗性表面処理層を形或した後、外周面に研磨あるいは
研削加工を施すことにより前記対接面端部６の近傍のリ
ング基材を露出させる手段で形或される。

ピストンリングを上記の如く構戒する場合、圧縮側から
の圧縮ガスが効果的に封止されることはもとより、合い
目端部の突出部と凹部との対接面端部６を避けて設けら
れた円周溝１１に耐摩耗性表面処理層１２が形或されて
いるために良好な耐摩耗特性が得られるとともに該耐摩
耗性表面処理層１２はリング表面に安定して維持され、
したがって、内燃機関用圧縮ピストンリングとしての使
用に充分耐え得るピストンリングが得られる。

また、上記構或のピストンリングは良好な気密特性を示
す。

したがって、一個のピストン１４に対して２本の圧縮ピ
ストンリングと１本の油掻きリングを装着してなる従来
のリング構或を、第６図に示す如く、１本の圧縮ピスト
ンリング１と１本の油掻きリング１３のリング構或に替
えることを可能にし、摩擦損失を低減する上で有効であ
る。

なお、上記実施例においては、合い目端部の外周側対接
面端部６の上下に円周溝を形威した例について示したが
、本考案においては、これに限らず対接面端部６の上方
又は下方の一方にのみ円周溝を設けることもできる。

上述の通りで、本考案は良好な気密特性と耐摩耗特性と
を兼備した内燃機関用ピストンリングを提供するもので
あり、内燃機関の燃費改善や排ガス公害防止で有好なも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来例のピストンリング合い口部構造
を示し、第２図は第１図のＩＩ − ＩＩ断面を示す。 第３図はクロムめっき等の表面処理を施した場合を示す
従来のピストンリングの合い口部を示す斜視図。 第４図、第５図は本考案の圧縮ピストンリングの実施例
を示し、第５図は第４図のＶ一■断面を示す。 第６図は本考案の圧縮ピストンリングをピストンに装着
した状態を示す断面図。 第７図は第３図のＶｌｌ−ＶＩＩ断面を示す。 図中：１・・・ピストンリング、２・・・合い目端部、
３・・・突出部、４・・・合い口端部、５・・・凹部、
６・・・外周摺動面に表われた対接面端部、７・・・側
面に表われた対接面端、８・・・外周摺動面、９・・・
側面、１１・・・円周溝、１２・・・耐摩耗性表面処理
層、１３・・・油掻きリング、１４・・・ピストン、１
５・・・シリンダ。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）一方の合い目端部の外周摺動面８及び一側面９に
   寄った個所に周方向に突出した突出部３を設け、他方の
   合い目端部４には前記突出部３に相対する位置に該突出
   部３を収容する形状の凹部５を設けてなるピストンリン
   グの外周摺動面８に、外周摺動面側に表われる前記突出
   部３と凹部５との対接面端部６を避けて円周溝１１を形
   或し、該円周溝に耐摩耗性表面処理層１２を形威してな
   ることを特徴とする内燃機関用圧縮ピストンリング。
2. （２）前記円周溝が前記対接面端部６の上下に形或され
   ている前記第１項記載の内燃機関用圧縮ピストンリング
   。
3. （３）前記円周溝が前記対接面端部６の一方側に形戊さ
   れている前記第１項記載の内燃機関用圧縮ピストンリン
   グ。