JPS6140932Y2 - - Google Patents

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JPS6140932Y2
JPS6140932Y2 JP1978040949U JP4094978U JPS6140932Y2 JP S6140932 Y2 JPS6140932 Y2 JP S6140932Y2 JP 1978040949 U JP1978040949 U JP 1978040949U JP 4094978 U JP4094978 U JP 4094978U JP S6140932 Y2 JPS6140932 Y2 JP S6140932Y2
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piston
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    • 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
    • F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18—Other cylinders
    • F02F1/183—Oval or square cylinders
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
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  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンの体積効率を高めるため、シ
リンダおよびピストンの横断面をその左右が同一
半径を有する半円でかつその半円の両端を直線で
結んだ長円形とする内燃エンジンに適用される内
燃エンジン用ピストンリングに関する。
この種ピストンリングは例えば米国特許第
2409555号明細書に記載されているようにその製
作上リングを複数個に分割して作るのを一般とす
るが、かゝる分割リングは分割部のガスのリーク
が多くなると共にリング全体としての剛性がなく
なりしかも分割数が多いので各部分が容易にフラ
ツタリングしてしまう不都合を有し、又かゝる不
都合を改良すべくこれを通常円形ピストンリング
のように一体型に形成するときは相似的に大きな
リングの単にシリンダ内径に対するリングの合い
口部のすきまのみを指定して製作するのではその
形状が長円形状であるがため、リング自身のもつ
自己張力によるシリンダに対する面圧分布を理想
的に作れず、そのためシリンダ全周部にわたるガ
スのリーク量が増大したりフラツタリングを生じ
易い等の不都合を有していた。
本考案は、かかる不都合を解消することを目的
としたもので、前記ピストンに装着されるピスト
ンリングを、シリンダの両端部に形成された半円
部の一方の略中心に１個の合い口を設けると共
に、前記ピストンに装着前の自由形状が所定条件
を満たし、予め前記合い口部にて拡開した自己張
力を有する一体型に形成することにより、該リン
グのシリンダに対する面圧分布を理想的なものに
近づけるようにしたものである。
これを図示実施例について説明すると１はシリ
ンダの横断内面を示し、その内面は、その左右が
点Ｏ中心とした半径ｒCの同一半円で形成され、
かつその半円の両端どおしを同一長さの直線
BC，B′C′で結んだ長円形に形成されている。２
は本考案のピストンリングの自由形状時を示し、
該リングはピストンの半円部の一方の中心に合い
口を有する一体型で形成され、その合い口部は予
め拡開され自己張力を有する形状となつている。
又その形状はシリンダ内に装着時、全体として短
軸方向へのその両円弧部の圧縮弾性変形による、
両側の直状部４のシリンダに対する面圧を生成す
るため予めシリンダの半円部に相当する円弧３の
半径ｒRをシリンダの半円部ｒCより大きく即ち
OO′＝ｒR−ｒC＞Ｏに形成すると共にその円弧３
の全周をシリンダの半円と同一になるように円弧
の中心角の半角α＝90゜×ｒC／ｒRとしている。
さらに最もフラツタリングをおこしやすい合い
口部の面圧をも維持するため、合い口部のある円
弧５の半径（O″D又はＯD′）も前記円弧部の
半径ｒRと同様にし、加えて両円弧を結ぶ直状部
４の長さもシリンダの直線部と同一長さ即ちAD
＝BCとしている。又これらの条件とあいまつて
円弧５の中心角βを円弧３の中心角αより小さく
し即ちβ＜αとして合い口のクリアランスを常に
設けることにより、全体として長軸方向の面圧も
高めている。
なお中心角βはガスリーク量等を考慮してテス
トを繰返した結果により実験的に決定される。上
述の如く構成しておくことによりピストンリング
２をシリンダ内に挿入するときのその圧力分布は
閉じられた曲線が同一面圧レベルを示した等圧線
図的に描いた第２図示の如く示される。これを詳
述すると、第２図は第１図におけるＯ，O′を結
んだ直線を面圧Ｏとし、外方に行くにつれ、その
閉じられた曲線が同一面圧レベルを示した圧力分
布線図であり、その円弧３の中心部の面圧に相当
する点をア、点Ａの面圧をイ、直状部４の中央部
の面圧をウ、点Ｄの面圧をエ、点Ｅの面圧をオと
したもので、リングの合い口を半円上の略中心に
設けているため上下対称な形となつている。
合い口部オの面圧は開放端のフラツタリングを
押えるため前述の如くに高くなつており、又、反
対側に位置するアの面圧も、その影響をうけ全体
として高くなつている。よつてピストンの振れに
ともないひずみやすくなつている円弧部のシール
を堅固なものとしている。さらにその両端部の面
圧の上昇をうけ、面圧の出しにくい直状部イ，
ウ，エの面圧も維持されほぼ一定した値を生じて
いる。
このように本考案によるときは、シリンダおよ
びピストンの横断面を、その左右が同一半径を有
する半円で形成され、かつその半円の両端どおし
を直線で結んだ長円形とする内燃エンジンにおい
て、前記ピストンに装着されるピストンリング
を、前記半円の一方の略中心にて１個の合い口を
有すると共に、前記ピストンに装着前の自由形状
が、所定条件を満たし、予め前記合い口にて拡開
した自己張力を有する一体型としたため、リング
自身のもつ自己張力による理想的なシリンダに対
する面圧分布が得られ、シリンダ全周域にわたる
ガスのリーク量を最大限に押えると共にリングの
フラツタリングをも有効に防止できる等の効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は平面図、第２図は圧力分布線図である。 ２……ピストンリング。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 シリンダおよびピストンの横断面を、その左右
    が同一半径を有する半円で形成され、かつその半
    円の両端を直線で結んだ長円形とする内燃エンジ
    ンにおいて、前記ピストンに装着されるピストン
    リングを、前記半円の一方の略中心にて１個の合
    い口を有すると共に、前記ピストンに装着前の自
    由形状が、下記要件を満たし、予め前記合い口に
    て拡開した自己張力を有する一体型に形成したこ
    とを特徴とする内燃エンジン用ピストンリング。 OO′＝ｒR−ｒC ＞Ｏ α＝90゜×ｒC／ｒR BC＝AD ∠O′AD＝∠O′A′D′＝90゜ DO″＝D′O＝ｒR β＜α，β＝∠DO″E＝∠D′OE′ 但し Ｏ；シリンダの横断面の両側を形成す
    る半円の中心点 O′；ピストンリングの自由形状時の合
    い口と対向する側の円弧の中心点 O″（Ｏ）；ピストンリングの自由形状時の合
    い口側の円弧の中心点 ｒC；点Ｏを中心とした半円の半径 ｒR；点O′（O″，Ｏ）を中心とした円弧の
    半径 α；ピストンリングの自由形状時の合
    い口と対向する側の円弧の開き角の
    半角 Ｂ（B′）；シリンダの横断面の両側を形成する
    半円とその両端を結ぶ直線との連結
    点（ピストンリングの合い口との対
    向する半円側） Ｃ（C′）；シリンダの横断面の両側を形成す
    る半円とその両端を結ぶ直線との連
    結点（ピストンリングの合い口側の
    半円側） Ａ（A′）；ピストンリング装着時に点Ｂと対
    応するピストンリング上の点 Ｄ（D′）；ピストンリング装着時に点Ｃとと
    対応するピストンリング上の点 BC；シリンダの横断面の直線部の距離 AD；シリンダの横断面の直線部に対応
    するピストンリングの自由形状時の
    両側部の距離 Ｅ，E′；ピストンリングの合い口部の端部
JP1978040949U 1978-03-31 1978-03-31 Expired JPS6140932Y2 (ja)

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FR7907496A FR2421284A1 (fr) 1978-03-31 1979-03-26 Segment pour piston de moteur a combustion interne
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GB7910674A GB2018390B (en) 1978-03-31 1979-03-27 Piston ring

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JPS54143912U JPS54143912U (ja) 1979-10-05
JPS6140932Y2 true JPS6140932Y2 (ja) 1986-11-21

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DE (1) DE2911887C2 (ja)
FR (1) FR2421284A1 (ja)
GB (1) GB2018390B (ja)

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DE2911887A1 (de) 1979-11-08
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