JPS6224130Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジン用ピストンに係り、更に詳し
くはピストンリングの取付構造に改良を加えたエ
ンジン用ピストンに関するものである。

シリンダ内を昇降するピストンの外周面にはピ
ストンの摩耗を防止し、昇降を円滑に行なわせる
ためにピストンリングが設けられている。従来の
ピストンリングの取付構造は第１図に示すような
構成とされていた。

第１図において、符号１で示すものはピストン
で、シリンダ２内に摺動自在に嵌合されている。
ピストン１の外周面には複数個の溝３が上下に平
行な状態で形成されており、これら溝３内にはピ
ストンリング４が嵌合されている。これらピスト
ンリング４は、従来は鋳鉄から形成されており、
溝３中に若干摺動自在に嵌合されていた。したが
つて、例えば第１図に示すように、溝３内におい
て、ピストンリング４は遊んでいる状態にあつ
た。

また、鋳鉄製のピストンリング４はその熱伝導
率λが約40kcal／mh℃と低く、硫黄分や灰分、
燃焼残滓の多い粗悪燃料が用いられると、ピスト
ンリング自身の温度は容易に180℃以上に上がつ
てしまい、また、ピストンの溝中に、いわば遊間
した状態にあるピストンリングは熱放散が悪く、
熱負荷および異物の介在による摩耗が早く、寿命
が短い結果となつた。また、粗悪燃料を使用する
と、燃料が早く燃えず、いわゆる後燃えの現象が
生じ、熱負荷がかかる時間が長く、ピストンリン
グの寿命をさらに激少させる結果となつていた。

本考案は以上のような従来の欠点を除去するた
めになされたもので、ピストンリングの耐摩耗性
を向上させ、寿命を長くしたエンジン用ピストン
を提供することを目的としている。

本考案においては上記の目的を達成するため
に、ピストンリングを複数個に分割し、各ピスト
ンリング片の両側平面および内側円弧面をピスト
ンリング溝の３つの内側面に密着固定させて設け
る構造を採用した。

以下、図面に示す実施例に基いて本考案を詳細
に説明する。

第２図および第３図は本考案の１実施例を示す
もので、各図中、第１図を同一部分または相当す
る部分には同一符号を付し、その説明は省略す
る。

本考案においては、ピストンリング４の材質と
して、鋳鉄を用いず、熱伝導率の大きい銅系統の
材質や例えばジユラルミン等のアルミニウム系の
材質を用いた。そして、第３図に示すように、ピ
ストンリング４を複数個、例えば３個に円周方向
に分割したピストンリング片４ａから構成し、各
ピストンリング片間に熱膨脹による伸びを吸収す
るためのクリアランスＣを数mm設けて、溝３内に
圧入する構成を採用した。

ピストンリング片４ａを溝３内に圧入すると、
第２図に示すように、各ピストンリング片４ａの
上下の両側面および内周面は溝３の上面の側面お
よび底面の３つの側面に密着した状態となるよう
に、ピストンリングの寸法を定めた。この結果、
熱伝導率の大きな銅系統の材質から成るピストン
リング４からピストン１への熱伝導は良好とな
り、熱を早く逃すことができ、熱負荷が長時間に
わたつても、ピストンリング４の摩耗は少なく、
寿命を延すことができる。

また、残滓などが入り込む隙間がピストンリン
グ片４ａと溝３との間には全くなく、ピストンリ
ングの摩耗も著しく減少する。

なお、例えば、ピストンリングの直径が約600
mm、幅が約20mmの場合、クリアランスＣの大きさ
は３〜４mm程度とした。

第４図及び第５図に示すものは本考案の他の実
施例で、本実施例において、ピストンリング片４
ａの内周面の断面は凹面４ｂとなつており、溝３
は第５図に示すように入口側より底面側の方が大
となる幅に形成されている。ピストンリング片４
ａの材質は前述した実施例と全く同様である。

このような構造を採用すると、ピストンリング
片４ａを溝３内に圧入した状態では、凹面４ｂ側
が幅の広い溝の底面に沿つて広がり、ピストンリ
ング片４ａと溝３の三つの側面の密着を完全な状
態とすることができ、ピストンリング片４ａが抜
け出すことがないという効果も得られる。

なお、前記実施例においては、数個のピストン
リング４のすべてに、本考案による銅系統の分割
型のピストンリング片４ａからなるピストンリン
グを、ピストンリング溝３のすべての面に常に密
着させた状態で装入して用いた例を示したが、こ
れは、高温にさらされるピストン室側であるピス
トン１の頂部に一番近い所にあるピストンリング
４のみに、本考案による鋼系統の分割型のピスト
ンリングをピストンリング溝３のすべての面に常
に密着させた状態で装入して用い、他のピストン
リング４には、従来どおりの鋳鉄製のピストンリ
ングを、従来どおりに、ピストンリング溝３中に
遊んだ状態で装入して用いるようにしても良い。
この理由は、ピストン１のピストンロツド側にあ
るピストンリング４部では、ピストン１内部から
の冷却とシリンダ２内部からの冷却の作用によつ
て、比較的に温度が低く、したがつて、この部分
のピストンリング４の摩耗は比較的に発生しにく
いからであり、本考案では、ピストン１やシリン
ダ２の内部からの冷却では充分に冷却できないピ
ストン室側の最も温度が高くなるピストンリング
４についてのみ、熱の放散を良好に行うことので
きる本考案によるピストンリングを用いるように
することもできる。

以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、ピストンリングを円周方向に複数個に分割す
るとともに、材質を銅系統の材料から構成し、ピ
ストンリング溝内に圧入する構造を採用している
ため、ピストンリング片とピストン溝部とは完全
に密着し、熱の放散が速く行なわれ、熱負荷が長
時間にわたつて作用しても摩耗が少なく、ピスト
ンリングの寿命を著しく増大させることができる
などの優れた効果がある。また、ピストンリング
と溝との間には隙間がなく、粗悪燃料の使用によ
る燃料残滓が入り込む余地がなく、これらの異物
による摩耗も著しく減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来構造を説明する要部拡大断面図、
第２図及び第３図は本考案の１実施例を説明する
要部拡大断面図及び平面図、第４図及び第５図は
本考案の他の実施例を説明するピストンリングの
拡大断面図及びピストンリング溝の拡大断面図で
ある。 １……ピストン、２……シリンダ、３……溝、
４……ピストンシリンダ、４ａ……ピストンリン
グ片、４ｂ……凹面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 銅系統の分割型のピストンリングを、ピスト
   ンリング片の両側平面および内側円弧面をピス
   トンリング溝の３個の面に密着させて、ピスト
   ンリング溝内に固定して設けたエンジン用ピス
   トン。 (2) ピストンに底面の幅がピストンリング装入口
   の幅よりも広いピストンリング溝を設け、内側
   円弧面の断面が凹状になつているピストンリン
   グを前記ピストンリング溝内に装入した実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のエンジン用ピス
   トン。