JPS6088849A - ピストンリング - Google Patents
ピストンリングInfo
- Publication number
- JPS6088849A JPS6088849A JP19744783A JP19744783A JPS6088849A JP S6088849 A JPS6088849 A JP S6088849A JP 19744783 A JP19744783 A JP 19744783A JP 19744783 A JP19744783 A JP 19744783A JP S6088849 A JPS6088849 A JP S6088849A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- piston ring
- notch
- piston
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/12—Details
- F16J9/14—Joint-closures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（従来技術）
この発明は内燃機関等に用いられるピストンリングの改
良に関する。
良に関する。
（技術的背景）
往復動内燃機関には、第１図に示したようにピストン１
とシリンダ２との間で適正な潤滑油膜を形成するための
オイルリング３とシール性を確保するためのコンプレッ
ションリング４とが使用され、特にコンプレッションリ
ング４は複数個使用して十分なシール性が得られように
している。
とシリンダ２との間で適正な潤滑油膜を形成するための
オイルリング３とシール性を確保するためのコンプレッ
ションリング４とが使用され、特にコンプレッションリ
ング４は複数個使用して十分なシール性が得られように
している。
しかしながら、周知なように従来のコンプレッションリ
ングはピストンの摺動方向と平行ないわゆるストレート
合い口の構造になっており、すなわち第２図（Ａ）、（
Ｂ）に示したようにリング４の合い口線間５を介し燃焼
室側とクランク室側とが連通ずることになるため、リン
グ４を複数個使用しても燃焼室からクランク室へのガス
の吹き抜け（ブローバイ）や燃焼室へのオイルの侵入を
確実に防止するのは困難であった。
ングはピストンの摺動方向と平行ないわゆるストレート
合い口の構造になっており、すなわち第２図（Ａ）、（
Ｂ）に示したようにリング４の合い口線間５を介し燃焼
室側とクランク室側とが連通ずることになるため、リン
グ４を複数個使用しても燃焼室からクランク室へのガス
の吹き抜け（ブローバイ）や燃焼室へのオイルの侵入を
確実に防止するのは困難であった。
これに対し、高度なシール性の要求に応えるピストンリ
ングとして、第３図に示したようなものが知られている
。
ングとして、第３図に示したようなものが知られている
。
これは、図示したようにリング１１の合い口線間１２を
形成するリング端部のうち、図で右側端の前縁部をリン
グ円周方向に沿って切り欠く一方、この切欠部１３を補
填する形で左側端部に突起部１４を形成したもので、突
起部１４がシリンダ壁との摺動面側で合い口線間１２を
閉塞しているため、合い口線間１２の部分でのシール性
が向上するのである。（昭和５４年株式会社リケン発行
「ピストンリング」参照） 第４図（Ａ＞、（Ｂ）は、内燃機関のピストン１５に、
上記ピストンリング１１をその突起部１４がリング溝１
６の底面側に位置するように組込んだ場合の作用を示し
たもので、リング１１がリング溝１６の底面に押しつけ
られるＩｌｉｉｉＭ行程では突起部１４がリング溝１６
の底面に密着して合い口線間１２と図で下方のクランク
室側とを′ａ断することになるため、上方の燃焼室とク
ランク室との間でのガスの漏洩経路は切欠部１３と突起
部１４との間の僅かな隙間のみに限定され、従ってブロ
ーバイガスの低減には大きな効果が期待できる。
形成するリング端部のうち、図で右側端の前縁部をリン
グ円周方向に沿って切り欠く一方、この切欠部１３を補
填する形で左側端部に突起部１４を形成したもので、突
起部１４がシリンダ壁との摺動面側で合い口線間１２を
閉塞しているため、合い口線間１２の部分でのシール性
が向上するのである。（昭和５４年株式会社リケン発行
「ピストンリング」参照） 第４図（Ａ＞、（Ｂ）は、内燃機関のピストン１５に、
上記ピストンリング１１をその突起部１４がリング溝１
６の底面側に位置するように組込んだ場合の作用を示し
たもので、リング１１がリング溝１６の底面に押しつけ
られるＩｌｉｉｉＭ行程では突起部１４がリング溝１６
の底面に密着して合い口線間１２と図で下方のクランク
室側とを′ａ断することになるため、上方の燃焼室とク
ランク室との間でのガスの漏洩経路は切欠部１３と突起
部１４との間の僅かな隙間のみに限定され、従ってブロ
ーバイガスの低減には大きな効果が期待できる。
しかしながらその反面、第５図（Ａ）、（Ｂ）に示した
ように吸入行程でリング１１がリング溝１６の上面に押
しつけられると突起部１４がリング溝１６底面から離れ
、合い口線間１２を介して第２図と同様にクランク室と
燃焼室とが連通ずるので、ピストン５とシリンダ壁面１
７との間に保持されていたオイルが低圧の燃焼室側へと
吸い上げられのを阻止できず、従ってオイル消費量の低
減という観点からすると木だ不十分であった。
ように吸入行程でリング１１がリング溝１６の上面に押
しつけられると突起部１４がリング溝１６底面から離れ
、合い口線間１２を介して第２図と同様にクランク室と
燃焼室とが連通ずるので、ピストン５とシリンダ壁面１
７との間に保持されていたオイルが低圧の燃焼室側へと
吸い上げられのを阻止できず、従ってオイル消費量の低
減という観点からすると木だ不十分であった。
（発明の目的）
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、
ピストンの運動方向や圧力の作用方向によらず常に確実
なシール性能を発揮するピストンリングを提供すること
を目的とする。
ピストンの運動方向や圧力の作用方向によらず常に確実
なシール性能を発揮するピストンリングを提供すること
を目的とする。
（発明の開示）
上記目的を達成するために本発明では、合い口線間を挾
んで相対するリング端部の一方に、リング周方向の所定
の長さにわたって、摺動面の上縁部（ピストン頂部側の
外縁部）からリング断面の略対角線上方に切欠部を形成
するとともに、同じく他端部に前記切欠部を補填する形
状の突起部を設けて、ピストンリングがリング溝の上面
に押しつけられたときに、燃焼室側空間から合い口線間
及びクランク室側空間に至る圧力の漏洩経路を、前記り
入部の斜面上部とピストンランド肩部との間で狭小化す
るように図った。
んで相対するリング端部の一方に、リング周方向の所定
の長さにわたって、摺動面の上縁部（ピストン頂部側の
外縁部）からリング断面の略対角線上方に切欠部を形成
するとともに、同じく他端部に前記切欠部を補填する形
状の突起部を設けて、ピストンリングがリング溝の上面
に押しつけられたときに、燃焼室側空間から合い口線間
及びクランク室側空間に至る圧力の漏洩経路を、前記り
入部の斜面上部とピストンランド肩部との間で狭小化す
るように図った。
以下、本発明を図示実施例に基づいて説明する。
（実施例）
本発明では、例えば第６図または第７図に示したように
、ピストンリング２１の合い口線間２２を挾んで相対す
る一対のリング端部２３ａ、２３ｂのうち一方（第６図
では左側）の端部２３ａに、リング周方向の所定の長さ
にわたって、その摺動面２４の上縁部からリング断面の
略対角線上方（第７図参照）に切欠部２５ａを形成する
とともに、他方の端部２３ｂｋ：は前記切欠部２５ａを
補填する略三角柱状の突起部２５ｂを設ける。前記突起
部２５ｂ及び切欠部２５ａを設けるにあたっては、突起
部２５ｂの前端部がリング摺動面２４と同一面上に位置
するように配慮するとともに、突起部２５ｂの下側面と
切欠部２５ａの上側面との間に生じる僅かな隙間２６の
内周側聞口部がピストンリング２１の底面２７に位置ツ
“るように図るのが望ましい。
、ピストンリング２１の合い口線間２２を挾んで相対す
る一対のリング端部２３ａ、２３ｂのうち一方（第６図
では左側）の端部２３ａに、リング周方向の所定の長さ
にわたって、その摺動面２４の上縁部からリング断面の
略対角線上方（第７図参照）に切欠部２５ａを形成する
とともに、他方の端部２３ｂｋ：は前記切欠部２５ａを
補填する略三角柱状の突起部２５ｂを設ける。前記突起
部２５ｂ及び切欠部２５ａを設けるにあたっては、突起
部２５ｂの前端部がリング摺動面２４と同一面上に位置
するように配慮するとともに、突起部２５ｂの下側面と
切欠部２５ａの上側面との間に生じる僅かな隙間２６の
内周側聞口部がピストンリング２１の底面２７に位置ツ
“るように図るのが望ましい。
上記構成にあっては、切欠部２５ａの基部端面と突起部
２５ｂの先端面との間に第２の合い口線間２８（第６図
）が生じるが、ピストンリング２１をピストン１５のリ
ング溝１６に嵌装してシリンダに収めたときに突起部２
５ｂの前縁部がシリンダ壁面１７に接するため、ピスト
ンリング２１がリング溝１６の底面に押し付けられた状
態では前記第２の合い口線間２８は突起部２５ｂと切欠
部２５ａとの間の僅かな隙間２６及び第１の合い口線間
２２を介してのみクランク室側に連通し、かつ第１の合
い口線間２２は燃焼室側圧力が作用するピストンリング
２１背面および底面に対して遮断される。
２５ｂの先端面との間に第２の合い口線間２８（第６図
）が生じるが、ピストンリング２１をピストン１５のリ
ング溝１６に嵌装してシリンダに収めたときに突起部２
５ｂの前縁部がシリンダ壁面１７に接するため、ピスト
ンリング２１がリング溝１６の底面に押し付けられた状
態では前記第２の合い口線間２８は突起部２５ｂと切欠
部２５ａとの間の僅かな隙間２６及び第１の合い口線間
２２を介してのみクランク室側に連通し、かつ第１の合
い口線間２２は燃焼室側圧力が作用するピストンリング
２１背面および底面に対して遮断される。
従って、圧縮及び膨張行程時のブローバイガス量は第３
図〜第４図と同様に僅少になる。
図〜第４図と同様に僅少になる。
これに対し、吸入行程時にピストンリング２１がリング
溝１６の上面に押しイ」けられたときく第８図示の状態
）は、相対的に高圧化したクランク室側の圧力がピスト
ンリング２１の底面及び背面側から第２の合い口線間２
Ｂを通ってクランク室側へと抜けようとする。
溝１６の上面に押しイ」けられたときく第８図示の状態
）は、相対的に高圧化したクランク室側の圧力がピスト
ンリング２１の底面及び背面側から第２の合い口線間２
Ｂを通ってクランク室側へと抜けようとする。
一般に流体は流路中の最も抵抗の大きい部分つまり最狭
部で流量が制限されるわ（プであるが、その最狭部の面
積は従来例について言えばピストンランド３０とシリン
ダ壁面１７との間の間隔Ａと合い口隙間寸法Ｇとの積に
なり（第９図、第１０図参照）、このＡＸＧの面積で決
まる流量だけ燃焼室側への圧力の漏洩及びオイル上りが
起こることになる。
部で流量が制限されるわ（プであるが、その最狭部の面
積は従来例について言えばピストンランド３０とシリン
ダ壁面１７との間の間隔Ａと合い口隙間寸法Ｇとの積に
なり（第９図、第１０図参照）、このＡＸＧの面積で決
まる流量だけ燃焼室側への圧力の漏洩及びオイル上りが
起こることになる。
一方、本発明では、第９図に示したように最狭部の面積
はピストンランド肩部３１がら切欠部２５ａ斜面までの
距離Ｂと合い口隙間寸法Ｇとの積になる。いま、切欠部
２５ａ斜面の水平面に対する角度をθ、突起部２５ｂと
の間の隙間寸法をＣとすれば、Ｂ’＝ＡｓｉｎＯ＋Ｃで
あり、かつ一般に設定されるピストンクリアランス（Ａ
＞とピストンリング加工精度の関係からＣ＜＜Ａである
ので、Ｂは必ずＡよりも小になる。具体的には、ピスト
ンリング２１の断面寸法及び加工精度を従来例と同程度
とすると、θ＝２０〜３０” 、Ｃ＝３０〜４０μｍに
なるが、このときのＢＸＧの値は従来（ＡＸＧ））より
も３０〜５０％小さくなる。
はピストンランド肩部３１がら切欠部２５ａ斜面までの
距離Ｂと合い口隙間寸法Ｇとの積になる。いま、切欠部
２５ａ斜面の水平面に対する角度をθ、突起部２５ｂと
の間の隙間寸法をＣとすれば、Ｂ’＝ＡｓｉｎＯ＋Ｃで
あり、かつ一般に設定されるピストンクリアランス（Ａ
＞とピストンリング加工精度の関係からＣ＜＜Ａである
ので、Ｂは必ずＡよりも小になる。具体的には、ピスト
ンリング２１の断面寸法及び加工精度を従来例と同程度
とすると、θ＝２０〜３０” 、Ｃ＝３０〜４０μｍに
なるが、このときのＢＸＧの値は従来（ＡＸＧ））より
も３０〜５０％小さくなる。
従って、それだけ燃焼室側への圧力の漏洩を抑えオイル
消費量を低減できるのである。
消費量を低減できるのである。
なお、前掲式の関係から明らかなように、材質強度が許
す限りθを小さく、ざらに加工精度を高めてＣを小さく
した方が好ましいことは言うまでもない。また、上記実
施例では切欠部２５ａを平面状に形成しであるが、これ
に限られず、要は略対角線方向に形成すれば良いのであ
って、例えば第１１図に示したような曲面状、あるいは
第１２図に示したような多面状であっても良く、こうす
ることによりピストンリング２１の断面寸法に拘わらず
θを小とすることができる。
す限りθを小さく、ざらに加工精度を高めてＣを小さく
した方が好ましいことは言うまでもない。また、上記実
施例では切欠部２５ａを平面状に形成しであるが、これ
に限られず、要は略対角線方向に形成すれば良いのであ
って、例えば第１１図に示したような曲面状、あるいは
第１２図に示したような多面状であっても良く、こうす
ることによりピストンリング２１の断面寸法に拘わらず
θを小とすることができる。
ところで、第１３図に示したように摺動面２４にクロー
ムメッキ３２を施し、その剥離を防止するために上下前
縁部に面取り部３３を設けたピストンリングあっては、
面取り部３３を設けたことによってピストンランド肩部
３１（第９図）との間の隙間が拡がるため本発明による
シール性能がいくらか損なわれる。そこで、本発明をメ
ツキリングに適用する必要がある場合は、第１４図に示
したように凹部３４を形成し、この凹部３４にクローム
メッキ３２を施したいわゆるクロームインサートタイプ
のピストンリングを構成すると良い。
ムメッキ３２を施し、その剥離を防止するために上下前
縁部に面取り部３３を設けたピストンリングあっては、
面取り部３３を設けたことによってピストンランド肩部
３１（第９図）との間の隙間が拡がるため本発明による
シール性能がいくらか損なわれる。そこで、本発明をメ
ツキリングに適用する必要がある場合は、第１４図に示
したように凹部３４を形成し、この凹部３４にクローム
メッキ３２を施したいわゆるクロームインサートタイプ
のピストンリングを構成すると良い。
（発明の効果）
以上のように、本発明によれば圧力の作用方向ないしピ
ストンの運動方向に応じてピストンリングがリング溝の
上方または下方のいずれの側へ移動しても高度なシール
性能を発揮するようにしたので、内燃機関のピストンリ
ングとして適用することにより、ブローバイガスを低減
できるのみならず、吸入行程でのオイル上りに原因する
オイル消費の増加をも抑えることができる。
ストンの運動方向に応じてピストンリングがリング溝の
上方または下方のいずれの側へ移動しても高度なシール
性能を発揮するようにしたので、内燃機関のピストンリ
ングとして適用することにより、ブローバイガスを低減
できるのみならず、吸入行程でのオイル上りに原因する
オイル消費の増加をも抑えることができる。
第１図は従来例を示す縦断面図、第２図（Ａ）はそのピ
ストンリングの作用を説明するための合い口線間部分の
正面図、第２図（Ｂ）は同じく縦断面図である。第３図
は第２の従来例のピストンリングを示す要部仰角斜視図
、第４図（△）。 （８）はその圧縮・膨張行程時の作用を説明するための
合い口線間部分の縦、断面図、斜視図、第５図（Ａ）、
（Ｂ）は吸入行程時の作用を説明するだめの同縦断面図
、斜視図である。第６図は本発明の一実施例の要部斜視
図、第７図はそのｖｉ −ｖｒ断面図、第８図は作用を
説明するための縦断面図、第９図はその■部拡大図、第
１０図は圧力の漏洩経路を説明するための斜視図である
。第１１図、１１２図はそれぞれ本発明の他の実施例の
要部縦断面図である。第１３図、第１４図はそれぞれメ
ツキリングへの本説明の適用について説明するためのピ
ストンリングの縦断面図である。 ２１・・・ピストンリング、２２．２８・・・合い口線
間、２３ａ、ｂ・・・リング端部、２４・・・信動面、
２５ａ・・・切欠部、２５ｂ・・・突起部。 特許出願人 ａ産自動車株式会社 第１図 １ 第２図（Ａ） 第２図（Ｂ） 第６図 第４図（Ａ） 第４図（Ｂ） 第６図 第７図 １ 第８図 舶 第９図 第１０図 ｇ
ストンリングの作用を説明するための合い口線間部分の
正面図、第２図（Ｂ）は同じく縦断面図である。第３図
は第２の従来例のピストンリングを示す要部仰角斜視図
、第４図（△）。 （８）はその圧縮・膨張行程時の作用を説明するための
合い口線間部分の縦、断面図、斜視図、第５図（Ａ）、
（Ｂ）は吸入行程時の作用を説明するだめの同縦断面図
、斜視図である。第６図は本発明の一実施例の要部斜視
図、第７図はそのｖｉ −ｖｒ断面図、第８図は作用を
説明するための縦断面図、第９図はその■部拡大図、第
１０図は圧力の漏洩経路を説明するための斜視図である
。第１１図、１１２図はそれぞれ本発明の他の実施例の
要部縦断面図である。第１３図、第１４図はそれぞれメ
ツキリングへの本説明の適用について説明するためのピ
ストンリングの縦断面図である。 ２１・・・ピストンリング、２２．２８・・・合い口線
間、２３ａ、ｂ・・・リング端部、２４・・・信動面、
２５ａ・・・切欠部、２５ｂ・・・突起部。 特許出願人 ａ産自動車株式会社 第１図 １ 第２図（Ａ） 第２図（Ｂ） 第６図 第４図（Ａ） 第４図（Ｂ） 第６図 第７図 １ 第８図 舶 第９図 第１０図 ｇ
Claims (1)
- 合い口線間を挾んで相対するリング端部の一方に、リン
グ周方向の所定の長さにわたって、摺動面の上縁部から
リング断面の略対角線の下方に切欠部を形成するととも
に、同じく他端部に前記切欠部を補填する形状の突起部
を設けたことを特徴とするピストンリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19744783A JPS6088849A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | ピストンリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19744783A JPS6088849A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | ピストンリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6088849A true JPS6088849A (ja) | 1985-05-18 |
Family
ID=16374655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19744783A Pending JPS6088849A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | ピストンリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6088849A (ja) |
-
1983
- 1983-10-21 JP JP19744783A patent/JPS6088849A/ja active Pending
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