JPS6088850A - ピストンリング - Google Patents
ピストンリングInfo
- Publication number
- JPS6088850A JPS6088850A JP19744883A JP19744883A JPS6088850A JP S6088850 A JPS6088850 A JP S6088850A JP 19744883 A JP19744883 A JP 19744883A JP 19744883 A JP19744883 A JP 19744883A JP S6088850 A JPS6088850 A JP S6088850A
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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図に示したよ
うにリング４の合い口跡間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
ローパイ）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図に示したよ
うにリング４の合い口跡間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
ローパイ）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、図示したにうにリング１１の合い口跡間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跡間１２を
閉塞しているため、合い口跡間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の上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の上面に押しつけ
られる吸入行程では突起部１４がリング溝１６の上面に
密着して合い１隙間１２と図で上方の燃焼室側とを遮断
することになるため、下方のクランク室と燃焼室との間
でのガスの漏洩経路は切欠部１３と突起部１４との間に
僅かな隙間のみに限定され、従ってピストン５とシリン
ダ壁面１７との間に保持されていたオイルが燃焼室側へ
と吸い上げられるのを閉止して、その消費量を低減する
のに効果がある。
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跡間１２を
閉塞しているため、合い口跡間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の上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の上面に押しつけ
られる吸入行程では突起部１４がリング溝１６の上面に
密着して合い１隙間１２と図で上方の燃焼室側とを遮断
することになるため、下方のクランク室と燃焼室との間
でのガスの漏洩経路は切欠部１３と突起部１４との間に
僅かな隙間のみに限定され、従ってピストン５とシリン
ダ壁面１７との間に保持されていたオイルが燃焼室側へ
と吸い上げられるのを閉止して、その消費量を低減する
のに効果がある。
しかしながらその反面、第５図（△）、（Ｂ）に示した
ように圧縮・膨張行程でリング１１がリング溝１６の底
面に付勢されると突起部１４がリング溝１６上面から離
れ、合い１隙間１２を介して第２図と同様にクランク室
と燃焼室とが連通することになるため、ブローバイガス
を低減する効果については期待できなかった。
ように圧縮・膨張行程でリング１１がリング溝１６の底
面に付勢されると突起部１４がリング溝１６上面から離
れ、合い１隙間１２を介して第２図と同様にクランク室
と燃焼室とが連通することになるため、ブローバイガス
を低減する効果については期待できなかった。
（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１隙間を挾
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、摺動面の下縁部（ピストンスカート
側の内縁部）からリング断面の略対角線下方に切欠部を
形成するとともに、周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
底面に押しつけられたときに、燃焼室側空間から合い１
隙間及びクランク室側空間に至る圧力の漏洩経路を、前
記切欠部の斜面下方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、摺動面の下縁部（ピストンスカート
側の内縁部）からリング断面の略対角線下方に切欠部を
形成するとともに、周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
底面に押しつけられたときに、燃焼室側空間から合い１
隙間及びクランク室側空間に至る圧力の漏洩経路を、前
記切欠部の斜面下方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１隙間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の下縁部からリング断面の
略対角線下方（第７図参照）に切欠部２５ａを形成する
とともに、他方の端部２３ｂには前記切欠部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の前縁部がリング摺動面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の上側面と切
欠部２５ａの下側面との間に生じる僅かな隙間２６の内
周側開口部がピストンリング２１の上面２７に位置Ｊ−
るように図るのが望ましい。
、ピストンリング２１の合い１隙間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の下縁部からリング断面の
略対角線下方（第７図参照）に切欠部２５ａを形成する
とともに、他方の端部２３ｂには前記切欠部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の前縁部がリング摺動面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の上側面と切
欠部２５ａの下側面との間に生じる僅かな隙間２６の内
周側開口部がピストンリング２１の上面２７に位置Ｊ−
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１隙間２８（第６図
）が生じるが、第８図に示したように、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２５ｂの前縁部がシリンダ壁面１
７に接するため、ピストンリング２１がリング溝１６の
上面に押し付けられた状態では前記第２の合い１隙間２
８は突起部２５ｂと切欠部２５ａとの間の僅かな隙間２
６及び第１の合い１隙間２２を介してのみ燃焼室側に連
通し、かつ第１の合い１隙間２２はクランク室側圧力が
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１隙間２８（第６図
）が生じるが、第８図に示したように、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２５ｂの前縁部がシリンダ壁面１
７に接するため、ピストンリング２１がリング溝１６の
上面に押し付けられた状態では前記第２の合い１隙間２
８は突起部２５ｂと切欠部２５ａとの間の僅かな隙間２
６及び第１の合い１隙間２２を介してのみ燃焼室側に連
通し、かつ第１の合い１隙間２２はクランク室側圧力が
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、機関吸入行程時の燃焼室へのオイル漏洩量は第
３図〜第４図と同様に僅少になる。
３図〜第４図と同様に僅少になる。
これに対し、圧縮・膨張行程時にビストシリング２１が
リング溝１６の底面に押し付けられたときく第８図示の
状態）は、圧縮または燃焼で高圧化した燃焼室側の圧力
がピストンリング２１の上面及び背面側から第２の合い
１隙間２８を通ってクランク室側へと抜けようとする。
リング溝１６の底面に押し付けられたときく第８図示の
状態）は、圧縮または燃焼で高圧化した燃焼室側の圧力
がピストンリング２１の上面及び背面側から第２の合い
１隙間２８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けであるが、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と合い口線間寸法Ｇとの積にな
り（第９図、第１０図参照）、このＡＸＧの面積で決ま
る渡世だけクランク室側への圧力の漏洩つまりブローパ
イが起こることになる。
部で流量が制限されるわけであるが、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と合い口線間寸法Ｇとの積にな
り（第９図、第１０図参照）、このＡＸＧの面積で決ま
る渡世だけクランク室側への圧力の漏洩つまりブローパ
イ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から切欠部２５ａ斜面までの
距１！ｊｌｔＢと合い口線間寸法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、８ ＝ Ａ ｓ
ｉｎθ＋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〜
４０μｌになるが、このときのＢＸＧの値は従来（ＡＸ
Ｇ））よりも３０〜５０％小さくなる。
はピストンランド肩部３１から切欠部２５ａ斜面までの
距１！ｊｌｔＢと合い口線間寸法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、８ ＝ Ａ ｓ
ｉｎθ＋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〜
４０μｌになるが、このときのＢＸＧの値は従来（ＡＸ
Ｇ））よりも３０〜５０％小さくなる。
従って、それだけクランク室側への圧力の漏洩を抑えブ
ローバイガス量を低減できるのである。
ローバイガス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、さ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
施例ではり入部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、さ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
施例ではり入部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にりローム
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にりローム
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Ｊることにより、オイル消費量を低減で
きるのみならず、膨張・圧縮行程でのブローバイガス量
をも低減できるという効果が得られる。
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Ｊることにより、オイル消費量を低減で
きるのみならず、膨張・圧縮行程でのブローバイガス量
をも低減できるという効果が得られる。
第１図は従来例を示す縦断面図、第２図はそのピストン
リングの作用を説明するための合い口線間部分の背面側
から見た斜視図である。 第３図は第２の従来例のピストンリングを示す要部斜視
図、第４図（Ａ＞、（Ｂ）はその機関吸入行程時の作用
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）は圧縮または膨張行程時の作用を
説明するための周線断面図、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ｖｍ −ｖ
ｉ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
明するための仰角斜視図である。第１１図、第１２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・・・摺動面
、２５ａ・・・切欠部、２５ｂ・・・突起部。 第４図（Ａ） 第４図（Ｂ） 第６図 ′）１ 第８図 第９図 第１０図 １５、
リングの作用を説明するための合い口線間部分の背面側
から見た斜視図である。 第３図は第２の従来例のピストンリングを示す要部斜視
図、第４図（Ａ＞、（Ｂ）はその機関吸入行程時の作用
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）は圧縮または膨張行程時の作用を
説明するための周線断面図、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ｖｍ −ｖ
ｉ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
明するための仰角斜視図である。第１１図、第１２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・・・摺動面
、２５ａ・・・切欠部、２５ｂ・・・突起部。 第４図（Ａ） 第４図（Ｂ） 第６図 ′）１ 第８図 第９図 第１０図 １５、
Claims (1)
- 合い口跡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、摺動面の下縁部から
リング断面の略対角線の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 |
|---|---|---|---|
| JP19744883A JPS6088850A (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 |
|---|---|---|---|
| JP19744883A JPS6088850A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | ピストンリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6088850A true JPS6088850A (ja) | 1985-05-18 |
Family
ID=16374672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19744883A Pending JPS6088850A (ja) | 1983-10-21 | 1983-10-21 | ピストンリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6088850A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456546U (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-07 | ||
| JPH03112555U (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-18 | ||
| US5253878A (en) * | 1991-06-04 | 1993-10-19 | Kabushiki Kaisha Riken | Compression ring for internal-combustion engines |
| JP2007182996A (ja) * | 1995-05-31 | 2007-07-19 | Ntn Corp | シールリング |
-
1983
- 1983-10-21 JP JP19744883A patent/JPS6088850A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6456546U (ja) * | 1987-10-05 | 1989-04-07 | ||
| JPH03112555U (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-18 | ||
| US5253878A (en) * | 1991-06-04 | 1993-10-19 | Kabushiki Kaisha Riken | Compression ring for internal-combustion engines |
| JP2007182996A (ja) * | 1995-05-31 | 2007-07-19 | Ntn Corp | シールリング |
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