JPS6346677Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、内燃機関のピストンリング装置に
関する。

一般に、内燃機関のピストンリング、とくにコ
ンプレツシヨンリングは、第１図のように構成さ
れている。（例えば実開昭50−43104号公報） ピストン１の上部（クラウン部）外周にはリン
グ溝２が形成され、このリング溝２にはピストン
リング３が嵌められている。

このピストンリング３は自己の張力と、リング
３のシリンダライナ４との接触面５とリング背面
（内周面）６とにかかるガス圧との差圧に応じて、
シリンダライナ４に押し付けられ、ピストン摺動
隙間からの燃焼ガスの吹き抜けを防いでいる。

しかし、この場合、爆発膨張初期には、高圧ガ
スが通常30〜80μｍのリング溝２とピストンリン
グ３のクリアランスC₁を通り、瞬時にリング背
面６に到達し、リング３をシリンダライナ４側へ
と強く押し付けるため、ピストン１（ピストンリ
ング３）とシリンダライナ４との接触摩擦が増大
し、機関のフリクシヨンロスを大きくしていた。

とくに、膨張初期の上死点附近ではピストン速
度が小さくシリンダライナ４のオイルも少ないた
め、メタルコンタクトの状態となりやすく、摩擦
力、摩耗量が他のストローク域に比べて著しく大
きくなつていた。

この考案は、このような問題点に着目してなさ
れたもので、上記ピストンリングの背面に作用す
るガス圧力を低く抑え、ピストンリングとシリン
ダライナとの接触圧力を低減することにより、上
記問題点を解決することを目的とする。

そのため、この考案ではリング溝の上面とピス
トンリングの上面との間にクリアランス部を形成
し、このクリアランス部のすくなくともリング溝
の上面に、一以上の環状溝を設けて両者間の間隙
にいわゆるラビリンスシールを形成するように構
成される。

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。

第２図において、１はピストン、２はリング
溝、３はピストンリング、４はシリンダライナで
第１図と同様である。

更に、ピストンリング３の上面７とリング溝２
の上面８との間には、膨張行程において通常30〜
80μｍのクリアランスC₁が形成される。

そして、リング溝２の上面８にはピストン１の
軸心に対して同心円状に二つの環状溝９Ａ，９Ｂ
が形成され、上述したクリアランスC₁部にいわ
ゆるラビリンスシールを形成している。

尚、図中C₂はピストン１の摺動隙間で、C₃は
リング背面６とリング溝２の溝底１０との間に形
成されたクリアランスである。

その他の構成は第１図と同様なので、第１図を
参照してここでは詳しい説明は省略する。

このような構成のため、今ピストン１の膨張行
程においては、高圧の燃焼ガスまたは未燃焼混合
気が摺動隙間C₂からクリアランスC₁を通つてリ
ング背面６のクリアランスC₃に流入する。

この際、従来のピストンリング装置では、上記
クリアランスC₁に何らシール構造が施されてい
ないため、上述した高圧ガスが速やかにクリアラ
ンスC₃に流入し、これによつてクリアランスC₃
の圧力が即座に上昇してピストンリング３を強く
シリンダライナ４に押圧することになる。

これにより、とくにピストン速度が低下する爆
発上死点附近では上述した面圧力の増加でメタル
コンタクトに近い境界潤滑を起こし、機関のフリ
クシヨンロスが著しく増大することになるが、こ
の実施例では上述したクリアランスC₁部に、リ
ング溝２の上面８に環状溝９Ａ，９Ｂを設けてラ
ビリンスシールを形成するようにしたので、高圧
ガスがクリアランスC₃に到達するのが上記シー
ル作用によつて遅れることになり、爆発上死点附
近でのクリアランスC₃内の圧力は低下する。

そのため、この時ピストンリング３が受ける背
圧も小さくなり、結局シリンダライナ４にかかる
面圧力が低下するので、シリンダライナ４とピス
トンリング３との摩擦力も上記面圧力に比例して
（または面圧力の関数の形で）低下する。

この結果、特に複雑な構造を施すことなく簡単
に機関のフリクシヨンロスを低減でき、機関の長
寿命化及び燃料消費率の低減がはかれると共に、
部品点数の削減によりコストの低減及び組付性の
改善がはかれる。

次に、第３図はこの考案の他の実施例を示すも
のである。

第３図はリング溝２の上面８とピストンリング
３の上面７に交互に環状溝９Ａ，９Ｂを形成し
て、第２図と同様にクリアランスC₁部にラビリ
ンスシールを形成するようにした例である。

この実施例においても第２図と同様の作用効果
が得られる。

以上説明したようにこの考案によれば、リング
溝の上面とピストンリングの上面との間にクリア
ランス部を形成し、このクリアランス部のすくな
くともリング溝の上面に、一以上の環状溝を設け
て、両者間の間隙にいわゆるラビリンスシールを
形成するようにしたので、簡単な構造により効果
的に機関のフリクシヨンロスを低減でき、燃費の
改善がはかれるという効果が得られる。また、本
考案ではラビリンスシール部を形成するのに、す
くなくともリング溝の上面に環状溝を形成するよ
うにしたので、ピストンリングに所定の剛性を確
保することができ、ピストンリングの変形に伴う
シール性の低下をきたすこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の要部断面図、第２図はこの考
案の一実施例の要部断面図、第３図はこの考案の
他の実施例を示す要部断面図である。 １…ピストン、２…リング溝、３…ピストンリ
ング、４…シリンダライナ、７…ピストンリング
の上面、８…リング溝の上面、９Ａ，９Ｂ…環状
溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダの内面に摺接し往復動するピストンを
   有する自動車用内燃機関において、上記ピストン
   の上部に位置して設けられたリング溝の上面と、
   このリング溝に装着されたピストンリングの上面
   との間にクリアランス部を形成し、該クリアラン
   ス部の少なくとも上記リング溝の上面に一以上の
   環状溝を形成してラビリンスシール構成したこと
   を特徴とする内燃機関のピストンリング装置。