JPS6260968A - 内燃機関のピストンリング - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関のピストンリングに関する。

（従来技術及びその問題点） 一般に内燃機関では、そのシリンダブロックのシリンダ
孔内に摺合されるピストンの外周に設けたピストンリン
グ溝にピストンリングを嵌装し、このピストンリングに
よってシリンダ孔とピストン間に形成される間隙をシー
ルして、燃焼室からクランク室側への燃焼ガスの漏洩を
防止するようにしている。ここで、楕円や小判形等の非
真円形の横断面形状を呈するシリンダに嵌挿されるピス
トンのピストンリング溝に嵌装されるピストンリングに
関しては、例えば特開昭５６−１４１０３８号、実開昭
５６−２０４４号公報等に開示の如く公知である。

しかしながら、かかる従来例においては、非真円形状の
ピストンリングは金属部材で形成され、しかも、ピスト
ンリング外周面とシリンダ孔内周面との間のシール性を
確保するためには、該ピストンリングの加工精度を高め
なければならず、製造工程の複雑化及びこれに伴いコス
トの上昇をきたすという不具合があった。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、製作加工が
簡単で且つ確実なシール性を有する内燃機関のピストン
リングを提供することを目的とする。

（発明の概要） 上記目的を達成するために本発明においては、シリンダ
ブロックの横断面非真円形のシリンダ孔内に摺合される
同形状のピストンの外周に形成したピストンリング溝に
装着するピストンリングを合成樹脂部材で形成し、該ピ
ストンリングの内周面に略全周に亘って当該ピストンリ
ングに拡開方向の力を付与する金属製のバックアップリ
ングを設けた構成とするものである。

（発明の実施例） 以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図において、シリンダブロック１には横
断面小判形のシリンダ孔２が形成され、このシリンダ孔
２内には同じく横断面小判形のピストン３が全周に亘り
所定の間隙ｇを存して嵌挿されている。この所定の間隙
ｇは、ピストン３の熱膨張による増えを逃すためのもの
である。

ピストン３には、その長軸方向にピストンピン４が横架
され、このピストンピン４には２本のコンロッド５の小
端部が連結され、これらのコンロッド５の大端部はクラ
ンクシャフト６に連結される。なお、５°はクランクシ
ャフト６に連結される他のコンロッドで、これらは前記
シリンダブロック１とＶ字型に配置される他のシリンダ
ブロック内のピストン（いずれも図示せず）に連結され
る。

前記シリンダブロック１の上部にガスケット７を介して
シリンダヘッド８が装着され、このシリンダ５ツド８と
ピストン３との間に燃焼室１０が形成される。

ピストン３の外周にはピストンリング溝１１及びオイル
リング溝１２が夫々形成され、これらのｉｌｌ、１２に
はピストンリング１３及びオイルリング１４が夫々嵌合
されている。

ピストンリング１３は縦断面略長方形状（第４図）をな
し、第３図に示すように円弧状の長手方向両端部１３ｐ
、１３ｑと、これらの両端部１３ｐ。

１３ｑとを滑らかに接続する略直線状の両側部１３ｒ。

１３ｓとを有する小判形に形成され、長手方向一端部１
３ｐにおいて切断されて切断切口１６が形成されている
。

該ピストンリング１３の内周面１３ａ略中夫には、第４
図に示すように全周に亘って断面半円形状の凹溝１３ｅ
が穿設形成され、この凹溝１３ｅには前記ピストンリン
グ１３と略同径の弾撥性を有する金属製バックアップリ
ング１７が焼付等によって固着されている。該ピストン
リング１３の外周面１３ｂ略中夫には全周に亘って環状
の凹溝１３ｆが穿設形成され、シリンダ孔２の内周壁と
該ピストンリング１３との間の摺動抵抗を減少させ、且
つ潤滑オイルのかき取りを容易にしている。このピスト
ンリング１３の厚さｄはピストンリング溝１１の溝幅よ
りも狭く設定されている。またピストンリング１３の幅
は、前記ピストンリング溝１１の底面からシリンダ２の
内周面までの間隔よりも僅かに狭く設定されている。

かかる構成のピストンリング１３は例えばテフロン化合
物等の弾性を有する合成樹脂部材で形成されており、切
断切口１６を拡開して第５図に図示するようにピストン
３のピストンリング溝１１に装着する。かかる装着状態
のピストンリング１３は、バックアップリング１７の拡
張力により、その外周面１３ｂがシリンダ孔２の内周壁
に摺動可能に押圧され、ピストンリング１３の内周面１
３ａとピストンリング′ａ１１の底面との間には僅かな
間隙を存している。

ここで、ピストンリング１３は弾性を有する合成樹脂部
材で形成されているため、バックアップリング１７の拡
張力によって、当該ピストンピン゛グ１３の外周面１３
ｂはシリンダ孔２の内周壁の形状に追従して変形、摩耗
して圧接されるため、その気密性は良好なものとなる。

更に、ピストンリング１３の両端部１３ｐ、１３ｑと両
側部１３ｒ。

１３ｓとの境界部に局部的に前記押圧荷重がかかること
なく、略均等に押圧されるため、当該ピストンリング１
３の局部的な損傷の発生等が抑制される。

この他に、合成樹脂部材は軽量である（比重が鉄の約１
／６）ため、往復動部の軽量化が可能となり、ピストン
３の往復動に起因するピストンリング溝１１内でのピス
トンリング１３のフラッタリングが起こりにくくなり、
これに伴いブローバイガスの漏れ等を少なくすることが
可能となる。

また、ピストンリング１３の外周面１３ｂがシリンダ孔
２内周壁を摺動することによって摩滅等しても、それに
応じてバックアップリング１７の拡張力によって前記外
周面１３ｂをシリンダ孔２内周壁に押圧するので、前述
のシール性は常に良好のまま保ことができる。

第６図は本発明の第２実施例を示し、前記ピストンリン
グ１３と路間形状の小判形のピストンリング２０の内周
面２０ａの両開口端に断面略長方形状の角形凹溝２０ｅ
、２Ｏｆを夫々全周に亘って形成し、該凹溝２０ｅ、２
０ｆ内に断面略長方形状のバックアップリング２１．２
２を夫々嵌装したものである。このようにピストンリン
グ２０の内周面２０ａの両開口端にバックアンプリング
２１．２２を嵌装することより、これらバックアップリ
ング２１，２２の拡張力によるピストンリング２０の外
周面２０ｂのシリンダ孔２の内周壁への押圧力がより確
実になされ、シール性が更に向上し、且つフラッタリン
グ等に対する安定性も向上する。なお、図中外周面２０
ｂ略中夫の２０ｇは第１実施例の場合と同様の要領で全
周に亘り穿設形成された環状の凹溝である。

なお、上記各実施例においてはピストンリング１３．２
０とも小判形の形状のものについて説明したが、これに
限らず非真円形の他の形状例えば楕円形、包絡円形状等
のものについても同様に適用可能であることは勿論であ
る。

また、バックアップリング１７，２１．２２とも別途に
製作せずに、従来例における金属製のピストンリングの
少なくとも外周面に前述の弾性を有する合成樹脂部材を
焼付けてもよい。

（発明の効果） 以上詳述した如く本発明によれば、シリンダブロックの
横断面非真円形のシリンダ孔内に摺合される同形状のピ
ストンの外周に形成したピストンリング溝に装着するピ
ストンリングを合成樹脂部材で形成し、該ピストンリン
グの内周面に略全周に亘って当該ピストンリングに拡開
方向の力を付与する金属製のバックアップリングを設け
たので、軽量化を図ることができ、製作加工が簡単で且
つ確実なシール性を有し、且つ局部的に押圧荷重が集中
することなくその変形、損傷を防止し、耐久性の良好、
且つ安価な内燃機関のピストンリングを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した内燃機関の要部縦断側面図、
第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿う断面図、第３図は本発
明のピストンリングの一実施例を示す平面図、第４図は
本発明のピストンリングの一実施例を示す縦断面図、第
５図は第１図の要部拡大図、第６図は本発明の第２実施
例を示す縦断面図である。 １・・・シリンダブロック、２・・・シリンダ孔、３・
・・ピストン、１１・・・ピストンリング溝、１３．２
０・・・ピストンリング、１７，２１．２２・・・バッ
クアップリング。 請１図 品２図 凛３旧 潴４図 席５図 凛６目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、シリンダブロックの横断面非真円形のシリンダ孔内
   に摺合される同形状のピストンの外周に形成したピスト
   ンリング溝に装着するピストンリングを合成樹脂部材で
   形成し、該ピストンリングの内周面に略全周に亘って当
   該ピストンリングに拡開方向の力を付与する金属製のバ
   ックアップリングを設けたことを特徴とする内燃機関の
   ピストンリング。