WO2022210299A1 - ピストンとピストンリングの組合せ構造及びパーティションリング - Google Patents

ピストンとピストンリングの組合せ構造及びパーティションリング Download PDF

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WO2022210299A1
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WO
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ring
partition
piston
groove
wall surface
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PCT/JP2022/014139
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弘幸 長倉
秀一 稲森
紀昭 鮎澤
清行 川合
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Ｔｐｒ株式会社
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    • 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
    • F02F3/00—Pistons 
    • 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
    • F02F5/00—Piston rings, e.g. associated with piston crown
    • 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
    • F16J9/16—Joint-closures obtained by stacking of rings
    • 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
    • F16J9/22—Rings for preventing wear of grooves or like seatings

Definitions

  • the present invention relates to a combination structure of a piston and piston rings and a partition ring.
  • An internal combustion engine mounted on a general automobile adopts a configuration in which a combination of piston rings including a compression ring (pressure ring) and an oil ring are mounted in ring grooves formed in the piston.
  • a compression ring is provided on the combustion chamber side and an oil ring is provided on the crank chamber side in the axial direction of the piston.
  • the oil ring furthest from the combustion chamber functions as an oil seal, which scrapes excess engine oil (lubricating oil) adhering to the inner wall surface of the cylinder toward the crank to prevent oil from flowing out to the combustion chamber (oil rise).
  • the compression ring has the function of preventing seizure of the piston due to operation of the internal combustion engine by adjusting the amount of oil so that the lubricating oil film is appropriately retained on the inner wall surface of the cylinder.
  • the compression ring has a gas seal function that suppresses the outflow (blow-by) of combustion gas from the combustion chamber side to the crank chamber side by maintaining airtightness, and scrapes off excess oil that the oil ring could not scrape off. It has an oil seal function that suppresses oil rise.
  • a piston ring structure for assembling a combination of a plurality of piston rings to a piston as described above usually forms a plurality of ring grooves in the same number as the number of piston rings on the outer peripheral surface of the piston, and each ring groove is provided with a piston ring. It adopts a structure that attaches one by one.
  • the axial length the length in the axial direction of the piston (hereinafter referred to as the axial length).
  • the width of the piston ring that is, the thickness in the axial direction) is also being reduced.
  • Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-21852 Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-9442 Japanese Utility Model Publication No. 55-2290 Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-63745
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to prevent defects due to direct contact between the piston ring and the inner wall of the ring groove of the piston in a combination structure of a piston and a piston ring mounted in a cylinder. It is to provide suppressible technology.
  • the present invention employs the following configuration. That is, the present invention is a combination structure of a piston and a piston ring to be mounted on a cylinder, comprising: a ring groove for mounting the piston ring provided on the outer peripheral surface of the piston; and a partition ring mounted in the ring groove along with the one or more piston rings in the axial direction of the piston, wherein the partition ring is provided between the inner wall of the cylinder and a predetermined It is a combined structure of a piston and a piston ring that are fitted into the bottom groove wall surface, which is the bottom surface of the ring groove, with a space therebetween.
  • the partition ring when the partition ring is mounted between the upper or lower groove wall of the ring groove and the piston ring, the partition ring functions as a piston land separating the piston ring and the inner wall of the ring groove. Therefore, the number of contact points between the piston ring and the inner wall of the ring groove of the piston can be reduced compared to the case where the partition ring is not mounted between the upper groove wall or the lower groove wall of the ring groove and the piston ring. Further, in the present invention, when a partition ring is mounted between piston rings, the partition ring functions as a piston land separating the piston rings.
  • the partition ring when a partition ring is mounted between piston rings, the partition ring functions as a substitute for the piston land that separates the piston rings, making it possible to mount a plurality of piston rings in one ring groove. It becomes possible. Therefore, according to the present invention, in a device (equipment) in which a plurality of piston rings are assembled to a piston that reciprocates in a cylinder, the number of ring grooves can be reduced compared to the case where a ring groove is formed for each piston ring. can be reduced. This facilitates shortening the axial length of the piston. In addition, since the partition ring is a separate member from the piston, there is less restriction from the viewpoint of strength on making the width in the axial direction thinner compared to the piston land.
  • the material strength of the partition ring it is possible to use a partition ring that is thinner than the piston land instead of the piston land. This also makes it easier to shorten the axial length of the piston. As a result, it is possible to contribute to weight reduction of the piston, and consequently weight reduction of the device. Also, by reducing the number of ring grooves to be formed on the outer peripheral surface of the piston, the strength of the piston can be increased compared to the case where the ring groove is formed for each piston ring. Therefore, it is possible to contribute to increasing the output of the internal combustion engine. In addition, by adjusting the width of the partition ring to be mounted in the ring groove, it is possible to mount a thin piston ring without thinning the ring groove, thereby improving the degree of freedom in design.
  • the piston is a piston mounted in the cylinder of an internal combustion engine
  • the partition ring is a groove on the combustion chamber side of the internal combustion engine among a pair of inner walls arranged facing each other in the ring groove.
  • the bottom groove wall surface provided on the inner peripheral portion of the partition ring and connecting the inner peripheral edge of the upper groove wall surface and the inner peripheral edge of the lower groove wall surface of the ring groove.
  • a plurality of piston rings are mounted in the ring groove, and the plurality of partition rings arranged between the plurality of piston rings so as to overlap each other in the axial direction of the piston allow the A partition portion may be formed to partition the ring groove, and in the partition portion, the axially adjacent partition rings may have different properties.
  • the partition ring has a pair of abutment ends that form an abutment by facing each other, and the abutment of at least one of the one or more partition rings. may be blocked against gas or oil flowing along the axial direction of the piston.
  • the present invention provides a partition ring that is axially aligned with one or more piston rings in a ring groove for piston ring attachment provided on the outer peripheral surface of a piston that is attached to a cylinder, wherein the partition ring
  • the partition ring may be fitted to a bottom groove wall surface, which is the bottom surface of the ring groove, with a predetermined gap from the inner wall of the cylinder when the ring is mounted in the ring groove and is used.
  • the present invention in the combination structure of the piston and the piston ring mounted on the cylinder, it is possible to suppress problems due to direct contact between the piston ring and the inner wall of the ring groove of the piston.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Embodiment 1;
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Embodiment 1;
  • FIG. It is a top view of a partition ring concerning an embodiment.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 1 of Embodiment 1;
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 2 of Embodiment 1;
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 3 of Embodiment 1;
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Embodiment 2;
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 1 of Embodiment 2;
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 2 of Embodiment 2;
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 1 of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 2 of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 3 of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Modification 4 of Embodiment 4; It is a figure which shows an example of a space
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 1 of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 2 of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 5 of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 6 of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Modification 7 of Embodiment 4;
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Modification 8 of Embodiment 4;
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Modification 9 of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 5 of Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Embodiment 5;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 1 of Embodiment 5; It is a figure which shows an example of the shape of a notch.
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine having a piston ring structure according to Modification 2 of Embodiment 5;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Modification 3 of Embodiment 5;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Embodiment 6;
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine provided with a piston ring structure according to Embodiment 7;
  • FIG. 22 is a diagram showing the positional relationship of the abutments of two partition rings in Embodiment 7;
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the shape of the abutment end of the partition ring according to Embodiment 8;
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the shape of the abutment end of the partition ring according to Modification 1 of Embodiment 8;
  • FIG. 21 is a diagram for explaining the shape of the abutment end of the partition ring according to Modification 2 of Embodiment 8;
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the shape of the abutment end of the partition ring according to Modification 3 of Embodiment 8;
  • FIG. 20 is a diagram showing a state in which the partition ring according to Modification 3 of Embodiment 8 in use is viewed along the axial direction.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the shape of the abutment end of the partition ring according to Modification 4 of Embodiment 8;
  • FIG. 20 is a diagram showing a state in which the partition ring according to Modification 4 of Embodiment 8 in use is viewed along the axial direction;
  • FIG. 21 is a diagram for explaining an abutment portion of a partition ring according to Embodiment 9; It is sectional drawing (1) which shows the variation of a partition ring. It is sectional drawing (2) which shows the variation of a partition ring. It is sectional drawing (3) which shows the variation of a partition ring. It is sectional drawing (4) which shows the variation of a partition ring. It is sectional drawing (5) which shows the variation of a partition ring. It is sectional drawing (6) which shows the variation of a partition ring. It is sectional drawing (7) which shows the variation of a partition ring. It is sectional drawing (8) which shows the variation of a partition ring. It is sectional drawing (9) which shows the variation of a partition ring.
  • FIG. 10 is a sectional view (10) showing a variation of the partition ring
  • FIG. 11 is a sectional view (11) showing a variation of the partition ring
  • Figure 12 is a sectional view (12) showing a variation of the partition ring
  • 13 is a sectional view (13) showing a variation of the partition ring
  • FIG. Figure 14 is a sectional view (14) showing a variation of the partition ring
  • 15 is a sectional view (15) showing a variation of the partition ring
  • FIG. 2 is a diagram (1) for explaining a piston ring structure provided with anti-rotation means
  • It is a figure (2) for demonstrating a piston ring structure provided with an anti-rotation means.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an internal combustion engine 100 provided with a combined structure of a piston and a piston ring (hereinafter referred to as a piston ring structure) 110 according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of internal combustion engine 100 having piston ring structure 110 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a cross section orthogonal to the circumferential direction of the piston ring.
  • an internal combustion engine 100 according to the embodiment has a cylinder 10 and a piston 20 attached to the cylinder 10 .
  • the combustion chamber side indicated by reference numeral 30 is the upper side
  • the crank chamber side indicated by reference numeral 40 is the lower side.
  • the internal combustion engine 100 has a combination of three piston rings including two compression rings (pressure rings) including a top ring 1 and a second ring 2 and one oil ring 3. 20 is adopted.
  • a predetermined separation distance d is ensured between the outer peripheral surface 20a of the piston 20 and the inner wall surface 10a of the cylinder 10, thereby forming a piston clearance PC1.
  • a first ring groove 201 and a second ring groove 202 are formed in order from the upper side (combustion chamber 30 side) on the outer peripheral surface 20a of the piston 20 at a predetermined interval in the axial direction of the piston 20 .
  • the piston ring structure 110 is a structure for assembling a piston ring to the piston 20 of the internal combustion engine 100 .
  • the piston ring structure 110 includes a first ring groove 201 and a second ring groove 202 for mounting piston rings provided on the outer peripheral surface 20a of the piston 20, a top ring 1, a second ring 2, an oil ring 3, and a partition. a ring 4;
  • the top ring 1, the second ring 2, and the oil ring 3 are simply referred to as "piston rings" when they are not distinguished from each other.
  • a piston ring is a sliding member that is attached to a piston attached to a cylinder of an internal combustion engine and that slides on the inner wall surface of the cylinder as the piston reciprocates. Further, the state in which the piston 20 with the piston rings and the partition ring 4 assembled thereon as shown in FIG. Further, as shown in FIG.
  • piston ring structure 110 the direction (axial direction) along the central axis of the piston 20, the piston ring, and the partition ring 4 is defined as the "vertical direction.” Further, of the axial directions of the piston ring and partition ring 4, the combustion chamber 30 side (upper side in FIG. 2) in the internal combustion engine 100 is defined as “upper side”, and the opposite side, that is, the crank chamber side (lower side in FIG. 2). side) is defined as “lower side”. As shown in FIG. 2 , in piston ring structure 110 , top ring 1 , second ring 2 and partition ring 4 are mounted in first ring groove 201 , and oil ring 3 is mounted in second ring groove 202 . Each configuration of the piston ring structure 110 will be described below.
  • the first ring groove 201 and the second ring groove 202 are formed along the entire periphery of the outer peripheral surface 20 a as grooves having rectangular cross-sections extending annularly around the axis of the piston 20 . As shown in FIG. 2 , the second ring groove 202 is formed at a lower position than the first ring groove 201 on the outer peripheral surface 20 a of the piston 20 .
  • Each of the first ring groove 201 and the second ring groove 202 is formed including a pair of groove walls (inner walls) that are vertically opposed to each other. Of the pair of groove walls, the upper groove wall is referred to as upper groove wall W1, and the lower groove wall is referred to as lower groove wall W2.
  • a groove wall connecting the inner peripheral edge of the upper groove wall W1 and the inner peripheral edge of the lower groove wall W2 in each of the first ring groove 201 and the second ring groove 202 is called a bottom groove wall W3.
  • the first ring groove 201 corresponds to the "ring groove” according to the invention.
  • the connecting portion (corner) between the upper groove wall W1 and the bottom groove wall W3 and the connecting portion (corner) between the lower groove wall W2 and the bottom groove wall W3 may be R-shaped or C-shaped.
  • the top ring 1 is a compression ring that is attached to the uppermost of the three piston rings in the axial direction of the piston 20 .
  • the top ring 1 of this example is formed in a so-called rectangular shape, and has a rectangular cross section.
  • This top ring 1 has an outer peripheral surface 11 , an inner peripheral surface 12 , an upper surface 13 and a lower surface 14 .
  • the width of the top ring 1 in the axial direction is defined by the upper surface 13 and the lower surface 14 .
  • the outer peripheral surface 11 is formed into a curved barrel face protruding radially outward.
  • the top ring 1 has an upper surface 13, which is one of both end surfaces in the axial direction, and a lower surface 14, which is the other, faces downward. is assembled to the piston 20 so as to be in sliding contact with the .
  • the top ring 1 has self-tension so that the outer peripheral surface 11 presses the inner wall surface 10a of the cylinder 10 in use. Thereby, a gas seal function and an oil seal function are obtained.
  • the shape of the top ring which concerns on this invention is not limited above. Various shapes can be adopted as the top ring.
  • the top ring may have a straight face or a tapered outer peripheral surface.
  • the cross-sectional shape of the top ring may be keystone, half keystone, or internal bevel.
  • the second ring 2 is a compression ring assembled below the top ring 1 in the axial direction of the piston 20 . That is, the second ring 2 is assembled between the top ring 1 and the oil ring 3 .
  • the second ring 2 has an outer peripheral surface 21 , an inner peripheral surface 22 , an upper surface 23 and a lower surface 24 .
  • the width of the second ring 2 in the axial direction is defined by the upper surface 23 and the lower surface 24 .
  • the second ring 2 is formed in a so-called rectangular shape, and the outer peripheral surface 21 of the second ring 2 has a tapered shape that is inclined so as to increase in diameter toward the lower side.
  • the second ring 2 has an upper surface 23, which is one of its axial end surfaces, facing upward, and a lower surface 24, which is the other axial end surface, facing downward. is assembled to the piston 20 so as to be in sliding contact with the .
  • the second ring 2 has self-tension so that the outer peripheral surface 21 presses the inner wall surface 10a of the cylinder 10 in use. Thereby, a gas seal function and an oil seal function are obtained.
  • the shape of the second ring according to the present invention is not limited to the above. Various shapes can be adopted as the second ring.
  • the second ring may have a barrel face or a straight face on its outer peripheral surface.
  • the second ring may be a scraper ring having an undercut, or may be a napier ring.
  • the cross-sectional shape of the second ring may be keystone, half keystone, or internal bevel.
  • the oil ring 3 is a piston ring that is attached to the lowermost side of the piston 20 in the axial direction among the three piston rings.
  • the oil ring 3 is a so-called three-piece combination oil ring, and as shown in FIG. Prepare.
  • the pair of segments 31, 31 are annularly formed around the axis of the oil ring 3, and are arranged independently of each other in the axial direction.
  • the oil ring 3 according to this example has a pair of segments 31, 31 of the same shape.
  • the shape of the pair of segments may be different.
  • the segment 31 provided on the upper side will be referred to as an upper segment 31U
  • the segment 31 provided on the lower side is called lower segment 31L.
  • These are simply referred to as segments 31 when not distinguished from each other. As shown in FIG.
  • segment 31 has an outer peripheral surface 311 , an inner peripheral surface 312 , an upper surface 313 and a lower surface 314 .
  • the width of segment 31 in the axial direction is defined by upper surface 313 and lower surface 314 .
  • the segment 31 has an upper surface 313 that faces upward and a lower surface 314 that is the other axial end faces downward. It is assembled to the piston 20 so as to be in sliding contact.
  • a spacer expander 32 is provided between the pair of segments 31, 31 and is self-tensioning so that it expands in use. As a result, the upper segment 31U and the lower segment 31L are urged radially outward by the spacer expander 32, and the outer peripheral surface 311 presses the inner wall surface 10a of the cylinder 10.
  • the oil ring may be, for example, a so-called two-piece oil ring.
  • a two-piece oil ring has an oil ring body that is annularly formed around an axis and a coil expander (an example of an expander) that urges the oil ring body radially outward.
  • a coil expander an example of an expander
  • the oil ring may have a form that functions alone without having a spacer expander or a coil expander.
  • the partition ring 4 functions as a substitute for a piston land by being mounted in a ring groove (first ring groove 201 in this example) together with one or more piston rings (top ring 1 and second ring 2 in this example). It is a ring-shaped member.
  • the partition ring 4 of this example is formed in a so-called rectangular shape, and has a rectangular cross section orthogonal to the circumferential direction. However, the present invention is not limited to this.
  • the partition ring 4 has an outer peripheral spacing surface 41 , an inner peripheral fitting surface 42 , an upper partition wall surface 43 and a lower partition wall surface 44 .
  • the upper partition wall surface of the partition ring may be parallel to the upper groove wall of the ring groove, or may be inclined with respect to the upper groove wall.
  • the lower partition wall of the partition ring may be parallel to the lower groove wall of the ring groove, or may be inclined with respect to the lower groove wall.
  • each corner of the partition ring may be chamfered, step-cut, or the like.
  • the upper partition wall surface 43 faces the upper groove wall W1 side of the first ring groove 201 in use.
  • a space in which the top ring 1 can be mounted is defined between the upper groove wall W1 and the upper partition wall surface 43.
  • the lower partition wall surface 44 faces the lower groove wall W2 side of the first ring groove 201 in use.
  • a space in which the second ring 2 can be mounted is defined between the lower groove wall W2 and the lower partition wall surface 44.
  • the inner peripheral fitting surface 42 is provided on the inner peripheral portion of the partition ring 4 .
  • the inner peripheral fitting surface 42 forms a contact state with the bottom groove wall W3 by fitting with the bottom groove wall W3 in use.
  • the inner peripheral fitting surface 42 of this example is in contact with the bottom groove wall W3 over the entire periphery.
  • the present invention is not limited to this, and it is sufficient that at least a portion of the inner peripheral fitting surface is in contact with the bottom groove wall.
  • the inner peripheral fitting surface 42 of this example is fitted with the bottom groove wall W3 so that the partition ring 4 can slide on the bottom groove wall W3 along the axial direction. Therefore, the partition ring 4 is axially movable together with the top ring 1 and the second ring 2 .
  • the present invention is not limited to this.
  • the inner peripheral fitting surface may fit into the bottom groove wall to such an extent that the partition ring cannot move along the axial direction.
  • the outer peripheral separation surface 41 is provided on the outer peripheral portion of the partition ring 4 and connects the outer peripheral edge of the upper partition wall surface 43 and the outer peripheral edge of the lower partition wall surface 44 . Further, the outer peripheral separation surface 41 secures a predetermined separation distance d1 from the inner wall surface 10a of the cylinder 10 in use. That is, the partition ring 4 is separated from the inner wall surface 10 a of the cylinder 10 .
  • FIG. 3 is a top view of the partition ring 4 according to Embodiment 1 (a view viewed from above in the axial direction). As shown in FIG. 3, the partition ring 4 includes a pair of abutment ends 410, 420 that face each other to form an abutment G1.
  • the method of assembling the partition ring 4 includes, but is not limited to, shrink fitting, friction joining, screwing, adhesion, welding, and the like.
  • the partition ring 4 is fitted into the first ring groove 201 and then slid against the bottom groove wall W3 to fix them together.
  • the material of the partition ring 4 is not particularly limited, it can be made of steel, cast iron, Cu alloy, or aluminum alloy, for example.
  • the surface of the partition ring 4 is coated with at least one of resin coating, nitriding coating, Ni-P plating coating, chromium plating coating, chemical conversion coating, oxidation coating, coating, PVD coating, and DLC coating. Coatings may be formed that include any one layer.
  • a "resin film” refers to a film formed of a resin material.
  • a “nitriding coating” refers to a coating formed by infiltrating nitrogen into a metal surface by nitriding.
  • Ni--P plated film refers to a film formed by Ni--P plating.
  • Ni--P plating is, for example, electroless Ni--P plating, but is not limited to this.
  • chromium-plated film refers to a film formed by chromium plating. Chrome plating is also called industrial chrome plating.
  • chemical conversion coating refers to a coating formed by chemical conversion treatment. Examples of chemical conversion treatments include triiron tetraoxide treatment (blackening), phosphate treatment, and chromate treatment.
  • Oxidation treatment film refers to a film formed by oxidizing a metal surface by oxidation treatment. Examples of oxidation treatment include alumite treatment.
  • coating film refers to a film formed by applying paint.
  • coating film examples include a resin coating film made of water-based or oil-based resin paint.
  • PVD physical vapor deposition
  • a “DLC (Diamond Like Carbon) film” refers to an amorphous hard carbon film mainly composed of hydrocarbons and allotropes of carbon.
  • Such coatings are preferably formed on the inner peripheral fitting surface 42, the upper partition wall surface 43, and the lower partition wall surface 44, which are contact portions between the partition ring 4 and other members.
  • the top ring 1 is mounted between the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 and the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4, and the second ring 2 is mounted in the first ring groove. It is mounted between the lower groove wall W2 of the partition ring 4 and the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 , and the oil ring 3 is mounted in the second ring groove 202 .
  • the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4 faces the lower surface 14 of the top ring 1
  • the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 faces the upper surface 23 of the second ring 2 .
  • the partition ring 4 contacts the top ring 1 when the top ring 1 moves downward, and the partition ring 4 contacts the second ring 2 when the second ring 2 moves upward. That is, the partition ring 4 is interposed between the top ring 1 and the second ring 2 , and the top ring 1 and the second ring 2 are separated by the partition ring 4 .
  • the partition ring 4 functions as a substitute for the piston land that separates the top ring 1 and the second ring 2, so that the bottom surface 14 of the top ring 1, the top surface 23 of the second ring 2, and the partition ring 4 and the inner wall surface 10a of the cylinder 10 form a space surrounded by the inner wall surface 10a of the cylinder 10, and can exhibit the function of adjusting the pressure between the top ring 1 and the second ring 2 and functioning as an oil reservoir.
  • the piston ring structure 110 includes the first ring groove 201 formed in the outer peripheral surface 20a of the piston 20 and the plurality of piston rings (top ring 1) mounted in the first ring groove 201. and second ring 2), and a partition ring 4 mounted in the first ring groove 201 along with the top ring 1 and the second ring 2 in the axial direction of the piston 20.
  • the partition ring 4 includes an upper partition wall surface 43 facing the upper groove wall W1 side of the first ring groove 201, a lower partition wall surface 44 facing the lower groove wall W2 side of the first ring groove 201, and the first ring groove 201.
  • a predetermined separation distance d1 is provided between the inner peripheral fitting surface 42, which forms a contact state with the bottom groove wall W3 by fitting with the bottom groove wall W3 of the ring groove 201, and the inner wall surface 10a of the cylinder 10. and an outer peripheral separation surface 41 that secures the
  • the partition ring 4 functions as a substitute for a piston land separating the top ring 1 and the second ring 2, so that the top ring 1 and the second ring 2 can be mounted in the first ring groove 201. It becomes possible. Therefore, it is not necessary to separately form a ring groove for mounting the top ring 1 and a ring groove for mounting the second ring 2 on the outer peripheral surface 20 a of the piston 20 . That is, according to the piston ring structure 110, a plurality of piston rings (top ring 1 and second ring 2 in this example) can be mounted in one ring groove.
  • the number of ring grooves can be reduced compared to the case where a ring groove is formed for each piston ring. This facilitates shortening the axial length of the piston 20 .
  • the piston ring structure 110 it is possible to contribute to weight reduction of the piston, and thus weight reduction of the internal combustion engine.
  • the axial length of the piston 20 can be shortened by thinning the piston ring and the partition ring.
  • the strength of the piston can be increased compared to the case where the ring groove is formed for each piston ring. Therefore, it is possible to contribute to increasing the output of the internal combustion engine.
  • the "land volume” refers to the volume of the space surrounded by the axially adjacent piston ring, the outer peripheral surface of the piston, and the inner wall surface of the cylinder.
  • the partition ring 4 functions as a substitute for the piston land, the volume of the space surrounded by the lower surface 14 of the top ring 1, the upper surface 23 of the second ring 2, and the outer peripheral surface 20a of the piston 20 corresponds to the land volume. do.
  • the partition ring 4 is formed as a separate member from the piston 20, the limitation on the strength of the partition ring 4 to make the width in the axial direction thin is smaller than that of the piston land. Therefore, according to the piston ring structure 110, it is possible to increase the degree of freedom in designing the land volume. As a result, it is possible to improve the degree of freedom in designing the pressure adjusting function and the function as an oil reservoir.
  • the piston is usually made of aluminum alloy
  • the partition ring 4 is interposed between the top ring 1 and the second ring 2 instead of the piston land.
  • Contact points between the second ring 2 and the inner wall of the ring groove and contact points between the second ring 2 and the inner wall of the ring groove can be reduced. Therefore, problems caused by direct contact between the piston ring and the inner wall of the ring groove of the piston, such as adhesion of aluminum, can be suppressed.
  • problems such as adhesion of aluminum to the contact points between the top ring 1 or the second ring 2 and the partition ring 4 can be prevented. can improve the wear resistance of
  • the bottom groove wall of the first ring groove 201 since a contact state is formed between the bottom groove wall W3 of the first ring groove 201 and the inner peripheral fitting surface 42 of the partition ring 4, the bottom groove wall of the first ring groove 201 The amount of oil or gas passing between W3 and the inner peripheral fitting surface 42 of the partition ring 4 can be reduced. In other words, it is possible to suppress oil rise and gas outflow from the inner peripheral side of the partition ring 4 .
  • the bottom groove wall W3 of the first ring groove 201 and the inner peripheral fitting surface 42 of the partition ring 4 are in contact with each other, the heat of the piston 20 is transferred from the bottom groove wall W3 to the inner peripheral fitting surface of the partition ring 4. The heat can be transmitted to the piston ring via 42 and released to the cylinder 10 with which the piston ring is in sliding contact.
  • at least a portion of the inner peripheral fitting surface should be in contact with the bottom groove wall.
  • the partition ring 4 includes a pair of abutment ends 410 and 420 that face each other to form an abutment G1. Since the partition ring 4 is formed with the joint G1, the partition ring 4 can be attached to and detached from the ring groove, and the partition ring 4 can be replaced. Moreover, the volume expansion of the partition ring 4 due to thermal expansion can be absorbed by the elongation in the circumferential direction due to the abutment G1. Therefore, the volume expansion of the partition ring 4 progresses radially inward due to thermal expansion, and the inner peripheral fitting surface 42 of the partition ring 4 bites into the bottom groove wall W3 of the first ring groove 201, and the volume expansion of the partition ring 4 does not occur.
  • the number of piston rings according to the present invention is not limited to three, and the types of piston rings are not limited to the top ring, second ring and oil ring described above.
  • the plurality of piston rings may consist of one compression ring and one oil ring, and the compression ring, the oil ring, and the partition ring may be mounted in one ring groove.
  • three or more compression rings may be assembled to the piston, and for example, the compression rings may be arranged at a position closer to the crank chamber than the oil ring.
  • the oil ring, the compression ring, and the partition ring may be mounted in one ring groove, and the partition ring may be interposed between the oil ring and the compression ring.
  • the number of oil rings may be two or more, and a partition ring may be interposed between the oil rings.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100A including a piston ring structure 110A according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. The piston ring structure 110A according to Modification 1 differs from the piston ring structure 110 in that the partition ring 4 is aligned in the axial direction of the piston 20 and mounted in the second ring groove 202 together with the second ring 2 and the oil ring 3. .
  • the second ring groove 202 corresponds to the "ring groove" according to the invention.
  • the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4 faces the upper groove wall W1 side of the second ring groove 202, thereby creating a gap between the upper groove wall W1 and the upper partition wall surface 43.
  • a space is defined in which the second ring 2 can be mounted.
  • the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 faces the lower groove wall W2, a space is defined between the lower groove wall W2 and the lower partition wall surface 44 to allow the oil ring 3 to be mounted thereon.
  • the top ring 1 is mounted in the first ring groove 201
  • the second ring 2 is connected to the upper groove wall W1 of the second ring groove 202 and the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4.
  • the oil ring 3 is mounted between the lower groove wall W2 of the second ring groove 202 and the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 .
  • the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4 faces the lower surface 24 of the second ring 2
  • the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 faces the upper surface 313 of the upper segment 31U.
  • the partition ring 4 contacts the second ring 2 when the second ring 2 moves downward, and the partition ring 4 contacts the oil ring 3 when the oil ring 3 moves upward. That is, the partition ring 4 is interposed between the second ring 2 and the oil ring 3.
  • the same effect as the piston ring structure 110 described above can be obtained. That is, according to the piston ring structure 110A, a plurality of piston rings (second ring 2 and oil ring 3 in this example) can be mounted in one ring groove, and the number of ring grooves can be reduced. This facilitates shortening the axial length of the piston 20 . As a result, according to the piston ring structure 110A, it is possible to contribute to weight reduction of the piston, and thus weight reduction of the internal combustion engine.
  • the partition ring 4 functions as a substitute for the piston land that separates the piston rings, the number of contact points between the piston ring and the inner wall of the ring groove of the piston is reduced compared to the case where the piston rings are separated from each other by the piston land. be able to. As a result, problems due to direct contact between the piston ring and the inner wall of the ring groove of the piston can be suppressed.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100B provided with a piston ring structure 110B according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • FIG. 1 In the piston ring structure 110B according to Modification 2, only the first ring groove 201 is formed on the outer peripheral surface 20a of the piston 20, and the top ring 1, the second ring 2, and the oil ring 3 are formed in the first ring groove 201. It differs from the piston ring structure 110 in that a partition ring indicated by reference numeral 5 is mounted in the first ring groove 201 in addition to the partition ring 4 .
  • the first ring groove 201 corresponds to the "ring groove" according to the present invention.
  • the partition ring 4 the outer peripheral separation surface 41, the inner peripheral fitting surface 42, the upper partition wall surface 43, and the lower partition wall surface 44 are respectively the “first partition ring” and the “ They correspond to the "first outer peripheral separation surface”, “first inner peripheral fitting surface”, “first upper partition wall surface”, and “first lower partition wall surface”.
  • the partition ring 5 has an outer peripheral spacing surface 51 , an inner peripheral fitting surface 52 , an upper partition wall surface 53 and a lower partition wall surface 54 .
  • the partition ring 5, the outer peripheral separation surface 51, the inner peripheral fitting surface 52, the upper partition wall surface 53, and the lower partition wall surface 54 are respectively the “second partition ring” and the “second partition ring” according to the present invention. "outer peripheral spaced surface”, “second inner peripheral fitting surface”, “second upper partition wall surface”, and “second lower partition wall surface”.
  • the partition ring 5 also corresponds to the "partition ring” according to the present invention.
  • the partition ring 4 and the partition ring 5 are mounted in the first ring groove 201 along with the top ring 1, the second ring 2, and the oil ring 3 along with the axial direction of the piston 20. ing. Since the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4 faces the upper groove wall W1 side of the first ring groove 201, a space in which the top ring 1 can be mounted is defined between the upper groove wall W1 and the upper partition wall surface 43. It is In addition, since the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 faces the lower groove wall W2 side, a space is provided between the lower groove wall W2 and the lower partition wall surface 44 to which the second ring 2 and the oil ring 3 can be attached. is defined.
  • the partition ring 5 is mounted at a position below the partition ring 4 in the first ring groove 201.
  • the upper partition wall 53 of the partition ring 5 faces the lower partition wall 44 of the partition ring 4, so that the lower partition wall 44 of the partition ring 4 and the upper partition wall 53 of the partition ring 5 A space in which the second ring 2 can be mounted is defined between.
  • the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 faces the lower groove wall W2
  • a space is defined between the lower groove wall W2 and the lower partition wall surface 54 so that the oil ring 3 can be mounted thereon.
  • the inner peripheral fitting surface 52 provided on the inner peripheral portion of the partition ring 5 forms a contact state with the bottom groove wall W3 by fitting with the bottom groove wall W3 in use.
  • the inner peripheral fitting surface 52 of this example is in contact with the bottom groove wall W3 over the entire periphery.
  • the present invention is not limited to this, and it is sufficient that at least a portion of the second inner peripheral fitting surface is in contact with the bottom groove wall.
  • the inner peripheral fitting surface 42 of this example is fitted with the bottom groove wall W3 so that the partition ring 4 can slide on the bottom groove wall W3 along the axial direction. Therefore, the partition ring 4 is axially movable together with the top ring 1 and the second ring 2 .
  • the present invention is not limited to this.
  • the outer peripheral separation surface 51 provided on the outer peripheral portion of the partition ring 5 secures a predetermined separation distance d2 from the inner wall surface 10a of the cylinder 10 in use.
  • the top ring 1 is mounted between the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 and the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4, and the second ring 2 is mounted between the partition ring 4 and the partition ring 4. 4 and the upper partition wall surface 53 of the partition ring 5, and the oil ring 3 is mounted between the lower groove wall W2 of the first ring groove 201 and the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5.
  • the partition ring 4 is interposed between the top ring 1 and the second ring 2
  • the partition ring 5 is interposed between the second ring 2 and the oil ring 3.
  • the partition ring 4 and the partition ring 5 function as substitutes for the piston land.
  • the same effect as the piston ring structure 110 described above can be obtained. That is, according to the piston ring structure 110B, a plurality of piston rings (top ring 1, second ring 2, and oil ring 3 in this example) can be mounted in one ring groove, and the number of ring grooves can be reduced. can. This facilitates shortening the axial length of the piston 20 .
  • the structure of the piston 20 can be further simplified, making it easier to shorten the axial length of the piston 20. Become.
  • the partition rings 4 and 5 function as substitutes for piston lands that separate the piston rings, problems due to direct contact between the piston rings and the inner wall of the ring groove of the piston can be suppressed.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 100C including a piston ring structure 110C according to Modification 3 of Embodiment 1. As shown in FIG. A piston ring structure 110 ⁇ /b>C according to Modification 3 differs from the piston ring structure 110 in that a holding portion H ⁇ b>1 is formed in the bottom groove wall W ⁇ b>3 of the first ring groove 201 .
  • a part of the bottom groove wall W3 of the first ring groove 201 is recessed to form a holding portion H1 that holds the partition ring 4.
  • the holding portion H1 is formed as an inner wall of a groove formed along the entire circumference of the bottom groove wall W3, and holds the partition ring 4 to restrict movement of the partition ring 4 along the axial direction.
  • the holding portion H1 includes an upper regulating wall W31 and a lower regulating wall W32 that are vertically opposed to each other, and a fitting wall W33 that connects the inner peripheral edge of the upper regulating wall W31 and the inner peripheral edge of the lower regulating wall W32.
  • the upper restricting wall W31 restricts upward movement of the partition ring 4 by coming into contact with the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4 .
  • the lower regulation wall W32 regulates the downward movement of the partition ring 4 by contacting the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 .
  • the fitting wall W33 fits with the inner peripheral fitting surface 42 of the partition ring 4 .
  • the distance d3 between the upper restricting wall W31 and the upper groove wall W1 in the axial direction is set to be larger than the width t1 of the top ring 1 in the axial direction. Thereby, a clearance can be formed between the top ring 1 and the upper groove wall W1 and between the top ring 1 and the upper partition wall 43.
  • the present invention is not limited to this.
  • the distance d4 between the lower regulation wall W32 and the lower groove wall W2 in the axial direction is set to be larger than the width t2 of the second ring 2 in the axial direction. Thereby, a clearance can be formed between the second ring 2 and the lower partition wall 44 and between the second ring 2 and the lower groove wall W2.
  • the present invention is not limited to this.
  • the holding portion H1 can be combined with other aspects of the present invention.
  • the partition ring 4 may be held by the holding portion H1.
  • either one of the partition ring 4 and the partition ring 5 may be held by the holding portion H1, or two holding portions H1 may be formed to hold both the partition ring 4 and the partition ring 5. You may each hold
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 200 having a piston ring structure 120 according to Embodiment 2.
  • FIG. 7 the piston ring structure 120 according to the second embodiment will be described with a focus on the differences from the piston ring structure 110 according to the first embodiment. .
  • the piston ring structure 120 differs from the piston ring structure 110 in that the partition ring 6 is mounted in the first ring groove 201 instead of the partition ring 4.
  • the partition ring 6 differs from the partition ring 4 in that the cross section orthogonal to the circumferential direction is formed in a T shape.
  • the first ring groove 201 corresponds to the "ring groove" according to the invention.
  • the partition ring 6 has an outer peripheral spaced surface 61 , an inner peripheral fitting surface 62 , an upper partition wall surface 63 , a lower partition wall surface 64 , an upper projecting portion 65 and a lower projecting portion 66 .
  • the partition ring 6 corresponds to the "partition ring" according to the present invention.
  • the partition ring 6 is installed in the first ring groove 201 along with the top ring 1 and the second ring 2 along with the axial direction of the piston 20 . Since the upper partition wall 63 of the partition ring 6 faces the upper groove wall W1 side of the first ring groove 201, a space is defined between the upper groove wall W1 and the upper partition wall 63 so that the top ring 1 can be mounted. It is Further, since the lower partition wall 64 of the partition ring 6 faces the lower groove wall W2, a space is defined between the lower groove wall W2 and the lower partition wall 64 so that the second ring 2 can be mounted.
  • the inner peripheral fitting surface 62 provided on the inner peripheral portion of the partition ring 6 forms a contact state with the bottom groove wall W3 by fitting with the bottom groove wall W3 in use.
  • the inner peripheral fitting surface 62 of this example is in contact with the bottom groove wall W3 over the entire periphery.
  • the present invention is not limited to this, and it is sufficient that at least a portion of the second inner peripheral fitting surface is in contact with the bottom groove wall.
  • the outer peripheral separation surface 61 provided on the outer peripheral portion of the partition ring 6 secures a predetermined separation distance d5 from the inner wall surface 10a of the cylinder 10 in use.
  • the top ring 1 is mounted between the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 and the upper partition wall surface 63 of the partition ring 6, and the second ring 2 is mounted on the first ring groove 201. It is mounted between the lower groove wall W2 of the ring groove 201 and the lower partition wall surface 64 of the partition ring 6 , and the oil ring 3 is mounted in the second ring groove 202 .
  • the same effect as the piston ring structure 110 according to the first embodiment can be obtained in the piston ring structure 120 according to the second embodiment. That is, according to the piston ring structure 120, a plurality of piston rings (top ring 1 and second ring 2 in this example) can be mounted in one ring groove, and the number of ring grooves can be reduced. This facilitates shortening the axial length of the piston 20 .
  • the partition ring 6 has an upper projecting portion 65 and a lower projecting portion 66 .
  • the upper protrusion 65 is provided inside the upper partition wall 63 in the radial direction of the piston 20 and protrudes toward the combustion chamber 30 with respect to the upper partition wall 63 .
  • the upper projecting portion 65 is provided inside the top ring 1 in the radial direction of the piston 20 , that is, on the inner peripheral surface 12 side of the top ring 1 .
  • the upper protrusion 65 is supported in the axial direction of the piston 20 by coming into contact with the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 . This restricts the upward movement of the partition ring 6 .
  • the amount of protrusion of the upper protrusion 65 with respect to the upper partition wall 63 is It is set to be larger than the width t1.
  • a clearance can be formed between the top ring 1 and the upper groove wall W1 and between the top ring 1 and the upper partition wall 63.
  • the upper protruding portion 65 may be configured so as to form a clearance between the top ring 1 and the upper partition wall 63 by contacting the inner wall of the first ring groove 201 and being supported in the axial direction.
  • h1 may be set smaller than t1 according to the shape of the inner peripheral edge of the ring groove.
  • the top of the upper protruding portion 65 may be a flat surface parallel to the upper partition wall surface 63 or may not be a flat surface.
  • the apex may be a curved R surface, an inclined surface, or the like.
  • chamfers may be formed on the edges.
  • the lower protruding portion 66 is provided inside the lower partition wall 64 in the radial direction of the piston 20 and protrudes toward the crank chamber 40 with respect to the lower partition wall 64 .
  • the lower projecting portion 66 is provided inside the second ring 2 in the radial direction of the piston 20 , that is, on the inner peripheral surface 22 side of the second ring 2 .
  • the lower protruding portion 66 is supported in the axial direction of the piston 20 by coming into contact with the lower groove wall W2 of the first ring groove 201 . This restricts the downward movement of the partition ring 6 .
  • the amount of protrusion of the lower protrusion 66 with respect to the lower partition wall 64 that is, the distance h2 between the top of the lower protrusion 66 and the lower partition wall 64 in the axial direction is the second ring 2 is set to be larger than the width t2 in the axial direction of .
  • the lower protruding portion 66 is configured so as to form a clearance between the second ring 2 and the lower partition wall surface 64 by contacting the inner wall of the first ring groove 201 and being supported in the axial direction.
  • h2 may be set smaller than t2 according to the shape of the inner peripheral edge of the ring groove in order to secure clearance.
  • the top of the lower protruding portion 66 may be a flat surface parallel to the lower partition wall surface 64 or may not be a flat surface.
  • the apex may be a curved R surface, an inclined surface, or the like. Also, chamfers may be formed on the edges. Moreover, the partition ring 6 may be movable in the axial direction, or the movement in the axial direction may be restricted.
  • the upper protruding portion 65 and the lower protruding portion 66 are formed including part of the inner peripheral fitting surface 62 . Therefore, the axial length of the inner peripheral fitting surface 62 is longer than the axial length of the outer peripheral separation surface 61 . According to this, by lengthening the inner peripheral fitting surface 62 in contact with the bottom groove wall W3 of the first ring groove 201 in the axial direction, the heat of the piston 20 is easily transmitted from the bottom groove wall W3 to the partition ring 6. Heat can be easily released from the partition ring 6 to the cylinder 10 via the piston ring.
  • the partition ring 6 may have only one of the upper protrusion 65 and the lower protrusion 66 . That is, the cross section perpendicular to the circumferential direction of the partition ring 6 may be formed in an L shape.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 200A including a piston ring structure 120A according to Modification 1 of Embodiment 2.
  • the piston ring structure 120A according to Modification 1 is different from the piston ring structure 120 in that the partition ring 6 is aligned in the axial direction of the piston 20 and mounted in the second ring groove 202 together with the second ring 2 and the oil ring 3.
  • the second ring groove 202 corresponds to the "ring groove" according to the invention.
  • the upper partition wall surface 63 of the partition ring 6 faces the upper groove wall W1 side of the second ring groove 202, so that the gap between the upper groove wall W1 and the upper partition wall surface 63 is increased.
  • a space is defined in which the second ring 2 can be mounted.
  • the lower partition wall surface 64 of the partition ring 6 faces the lower groove wall W2, a space is defined between the lower groove wall W2 and the lower partition wall surface 64 so that the oil ring 3 can be mounted thereon.
  • the top ring 1 is mounted in the first ring groove 201
  • the second ring 2 is connected to the upper groove wall W1 of the second ring groove 202 and the upper partition wall 63 of the partition ring 6.
  • the oil ring 3 is mounted between the lower groove wall W2 of the second ring groove 202 and the lower partition wall surface 64 of the partition ring 6 .
  • the upper protrusion 65 abuts against the upper groove wall W1 of the second ring groove 202, thereby supporting the piston 20 in the axial direction. This restricts the upward movement of the partition ring 6 .
  • the protrusion amount h1 of the upper protruding portion 65 with respect to the upper partition wall surface 63 is set to be larger than the width t2 of the second ring 2 in the axial direction. Thereby, a clearance can be formed between the second ring 2 and the upper groove wall W1 and between the second ring 2 and the upper partition wall 63 .
  • the present invention is not limited to this.
  • h1 may be set smaller than t2 according to the shape of the inner peripheral edge of the ring groove.
  • the piston 20 is axially supported by the lower protruding portion 66 coming into contact with the lower groove wall W2 of the second ring groove 202 . This restricts the downward movement of the partition ring 6 .
  • the protrusion amount h2 of the lower protruding portion 66 with respect to the lower partition wall surface 64 is set to be larger than the width t3 of the oil ring 3 in the axial direction. Thereby, a clearance can be formed between the oil ring 3 and the lower partition wall 64 and between the oil ring 3 and the lower groove wall W2.
  • the present invention is not limited to this.
  • h2 may be set smaller than t3 according to the shape of the inner peripheral edge of the ring groove.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 200B provided with a piston ring structure 120B according to Modification 2 of Embodiment 2.
  • the piston ring structure 120B according to Modification 2 only the first ring groove 201 is formed in the outer peripheral surface 20a of the piston 20, and the top ring 1, the second ring 2, and the oil ring 3 are formed in the first ring groove 201.
  • a partition ring indicated by reference numeral 7 is mounted in the first ring groove 201 in addition to the partition ring 6 .
  • the first ring groove 201 corresponds to the "ring groove" according to the present invention.
  • the partition ring 6, the outer peripheral separation surface 61, the inner peripheral fitting surface 62, the upper partition wall surface 63, and the lower partition wall surface 64 are respectively the “first partition ring” and the “ They correspond to the "first outer peripheral separation surface”, “first inner peripheral fitting surface”, “first upper partition wall surface”, and “first lower partition wall surface”.
  • the partition ring 7 has an outer peripheral separation surface 71 , an inner peripheral fitting surface 72 , an upper partition wall surface 73 , a lower partition wall surface 74 , an upper projection portion 75 and a lower projection portion 76 .
  • the partition ring 7 the outer peripheral separation surface 71, the inner peripheral fitting surface 72, the upper partition wall surface 73, and the lower partition wall surface 74 are respectively the “second partition ring” and the “second partition ring” according to the present invention. "outer peripheral spaced surface”, “second inner peripheral fitting surface”, “second upper partition wall surface”, and “second lower partition wall surface”.
  • the partition ring 7 also corresponds to the "partition ring” according to the present invention.
  • the partition ring 6 and the partition ring 7 are mounted in the first ring groove 201 along with the top ring 1, the second ring 2, and the oil ring 3 along with the axial direction of the piston 20. ing.
  • a partition ring 7 is mounted at a position below the partition ring 6 in the first ring groove 201 . Since the upper partition wall 63 of the partition ring 6 faces the upper groove wall W1 side of the first ring groove 201, a space is defined between the upper groove wall W1 and the upper partition wall 63 so that the top ring 1 can be mounted.
  • the inner peripheral fitting surface 72 provided on the inner peripheral portion of the partition ring 7 forms a contact state with the bottom groove wall W3 by fitting with the bottom groove wall W3 in use.
  • the inner peripheral fitting surface 72 of this example is in contact with the bottom groove wall W3 over the entire periphery.
  • the present invention is not limited to this, and it is sufficient that at least a portion of the second inner peripheral fitting surface is in contact with the bottom groove wall.
  • the outer peripheral separation surface 71 provided on the outer peripheral portion of the partition ring 7 secures a predetermined separation distance d6 from the inner wall surface 10a of the cylinder 10 in the state of use.
  • the upper protruding portion 75 of the partition ring 7 is provided inside the upper partition wall surface 73 in the radial direction of the piston 20, and is located on the combustion chamber 30 side with respect to the upper partition wall surface 73. Protruding.
  • the lower protruding portion 76 is provided inside the lower partition wall 74 in the radial direction of the piston 20 and protrudes toward the crank chamber 40 with respect to the lower partition wall 74 .
  • the upper protrusion 65 of the partition ring 6 contacts the upper groove wall W1 of the first ring groove 201, thereby supporting the piston 20 in the axial direction. This restricts the upward movement of the partition ring 6 .
  • the protrusion amount h1 of the upper protruding portion 65 is set to be larger than the width t1 of the top ring 1 in the axial direction.
  • a clearance can be formed with the upper partition wall 63 .
  • h1 may be set smaller than t1 according to the shape of the inner peripheral edge of the ring groove.
  • the lower protruding portion 66 of the partition ring 6 contacts the upper protruding portion 75 of the partition ring 7, so that the lower protruding portion 66 and the upper protruding portion 75 are supported in the axial direction of the piston 20. be.
  • the total value of the protrusion amount h2 of the lower protrusion 66 and the protrusion amount h3 of the upper protrusion 75 is set to be larger than the width t2 of the second ring 2 in the axial direction.
  • the present invention is not limited to this.
  • the lower protruding portion 76 of the partition ring 7 contacts the lower groove wall W2 of the first ring groove 201, thereby supporting the piston 20 in the axial direction. This restricts the downward movement of the partition ring 7 .
  • the protrusion amount h4 of the lower protrusion 76 is set to be larger than the width t3 of the oil ring 3 in the axial direction.
  • h4 may be set smaller than t3 according to the shape of the inner peripheral edge of the ring groove.
  • the second embodiment can be combined with the other embodiments described above.
  • the partition ring 4 of the piston ring structure 110B may be used in place of the partition ring 6.
  • the partition ring 5 of the piston ring structure 110B may be used in place of the partition ring 7 .
  • you may hold
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 300 having a piston ring structure 130 according to Embodiment 3. As shown in FIG. Hereinafter, the piston ring structure 130 according to the third embodiment will be described with a focus on differences from the piston ring structure 110 according to the first embodiment. .
  • the piston ring structure 130 includes a first ring groove 201, a second ring groove 202, and a third ring groove 203 for mounting piston rings provided on the outer peripheral surface 20a of the piston 20, a top ring 1, and a second ring 2. , an oil ring 3 and a partition ring 4 .
  • the third ring groove 203 is formed at a position below the second ring groove 202 on the outer peripheral surface 20 a of the piston 20 .
  • the top ring 1 and the partition ring 4 are mounted in the first ring groove 201
  • the second ring 2 is mounted in the second ring groove 202
  • the oil ring 3 is mounted in the third ring groove 203.
  • the first ring groove 201 corresponds to the "ring groove" according to the invention.
  • the partition ring 4 is mounted in the first ring groove 201 along with the top ring 1 along with the axial direction of the piston 20 .
  • the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4 is in contact with the upper groove wall W1 by facing the upper groove wall W1 side of the first ring groove 201 .
  • the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 faces the lower groove wall W2, a space in which the top ring 1 can be mounted is defined between the lower groove wall W2 and the lower partition wall surface 44.
  • the top ring 1 is mounted between the lower groove wall W2 of the first ring groove 201 and the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4.
  • the partition ring 4 comes into contact with the top ring 1 . That is, the partition ring 4 is interposed between the upper groove wall W ⁇ b>1 of the first ring groove 201 and the top ring 1 .
  • the partition ring 4 functions as a substitute for the piston land separating the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 and the top ring 1, thereby reducing the number of contact points between the top ring 1 and the inner wall of the ring groove.
  • problems due to direct contact between the piston ring and the inner wall of the ring groove of the piston can be suppressed.
  • Embodiment 3 can be modified as appropriate.
  • a partition ring 4 may be interposed between the lower groove wall W2 of the first ring groove 201 and the top ring 1 .
  • the partition ring 4 may be interposed between the upper groove wall W1 of the second ring groove 202 and the second ring 2 or between the lower groove wall W2 and the second ring 2 .
  • the partition ring 4 may be interposed between the upper groove wall W1 of the third ring groove 203 and the oil ring 3 or between the lower groove wall W2 and the oil ring 3 .
  • Embodiment 3 can be combined with other embodiments described above.
  • the partition ring 4 may be interposed between the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 and the top ring 1 or between the lower groove wall W2 and the second ring 2 .
  • the partition ring 4 may be interposed between the upper groove wall W1 of the second ring groove 202 and the second ring 2 or between the lower groove wall W2 and the oil ring 3.
  • the partition ring 4 may be interposed between the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 and the top ring 1 or between the lower groove wall W2 and the oil ring 3.
  • FIG. 11 to 21 a piston ring structure according to Embodiment 4 will be described with reference to FIGS. 11 to 21.
  • FIG. 11 to 21 a plurality of partition rings overlap each other in the axial direction between the plurality of piston rings (more specifically, between adjacent piston rings in the axial direction of the piston). It is different from the above-described embodiment in that it is arranged in such a manner. Further, in the fourth embodiment, among the plurality of partition rings, properties of partition rings adjacent to each other in the axial direction are made different. That is, in the fourth embodiment, a plurality of partition rings with different properties are used in combination.
  • the term "partition ring property" refers to the property or state of the partition ring.
  • the properties of the partition ring include, for example, the material, shape, surface treatment, surface roughness, strength, etc. of the partition ring.
  • a structure formed by a plurality of partition rings mounted in ring grooves so as to overlap each other in the axial direction of the piston and arranged between the plurality of piston rings is referred to as a partition section. It is denoted by P1.
  • the partition portion P1 is arranged between a plurality of piston rings, and the partition ring of the partition portion P1 is fitted into the bottom groove wall W3 of the ring groove with a predetermined gap from the inner wall surface 10a of the cylinder 10. , the ring groove is partitioned.
  • the number of partition rings forming the partition part P1 is not limited as long as it is plural.
  • Embodiment 4 is a mode in which the partition part P1 is arranged between the top ring 1 and the second ring 2 mounted in the first ring groove 201 .
  • the first ring groove 201 corresponds to the "ring groove" according to the present invention.
  • the piston ring structures 140 to 140I according to the fourth embodiment will be described with a focus on differences from the piston ring structure 110 according to the first embodiment. Omit.
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 400 having a piston ring structure 140 according to Embodiment 4.
  • the piston ring structure 140 according to the fourth embodiment has two partition rings (partition rings 4 and 5) mounted in the first ring groove 201 so as to overlap in the axial direction of the piston 20. It differs from the piston ring structure 110 according to the first embodiment.
  • the first ring groove 201 is partitioned by disposing a partition portion P1 between the top ring 1 and the second ring 2.
  • a partition portion P1 related to the piston ring structure 140 is configured including two partition rings (partition rings 4 and 5).
  • the partition ring 4 and the partition ring 5 are mounted in the first ring groove 201 so as to overlap each other in the axial direction of the piston 20, and the partition ring 5 is arranged below the partition ring 4 (on the side of the crank chamber 40). It is Specifically, the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 and the upper partition wall surface 53 of the partition ring 5 are in contact with each other.
  • the top ring 1 is mounted between the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 and the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4
  • the second ring 2 is mounted on the first ring groove 201. It is mounted between the lower groove wall W2 of the ring groove 201 and the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 .
  • the two partition rings 4 and 5 are mounted in the ring groove so as to overlap between the top ring 1 and the second ring 2.
  • the partition ring 4 and the partition ring 5 work together to function as a substitute for one piston land.
  • the same effect as the piston ring structure 110 according to the first embodiment can be obtained in the piston ring structure 140 according to the fourth embodiment. That is, according to the piston ring structure 140, a plurality of piston rings (top ring 1 and second ring 2 in this example) can be mounted in one ring groove, and the number of ring grooves can be reduced. This facilitates shortening the axial length of the piston 20 .
  • the properties of the partition ring 4 and the partition ring 5 are different. More specifically, in this example, the partition ring 4 and the partition ring 5 are made of different materials.
  • the material of the partition ring 4 has higher thermal conductivity than the material of the partition ring 5.
  • the partition ring 4 according to this example is made of a material with high thermal conductivity.
  • Materials with high thermal conductivity used for the partition ring 4 are not particularly limited, but examples include Cu, Cu-based alloys, Al—Si-based alloys (preferably alumite-less ones), Cu clad materials (cladding containing Cu as a material), material) and the like are exemplified.
  • the thermal conductivity of the material used for the partition ring 4 is not particularly limited. , 40 W/mK to 100 W/mK are more preferred.
  • the material of the partition ring 5 has a higher resistance to heat settling than the material of the partition ring 4.
  • the partition ring 5 according to this example is made of a material with high heat resistance and settling resistance.
  • the material used for the partition ring 5 is not particularly limited in terms of heat set resistance, it is preferable to use a material that is excellent in heat resistance and has excellent creep resistance with little decrease in strength even at high temperatures. Examples thereof include Ni-based alloys and steel materials. .
  • the material of the partition ring (that is, the partition ring 4) arranged on the uppermost side (on the side of the combustion chamber 30) in the partition portion P1 is made of other partition rings (that is, It has a higher thermal conductivity than the material of the partition ring 5).
  • the flow of heat transfer in internal combustion engine 400 with piston ring structure 140 is considered to be in the order of piston, partition ring, piston ring, and cylinder. At this time, due to the combustion of gas in the combustion chamber 30, the temperature of the piston 20 tends to increase the closer it is to the combustion chamber 30 (that is, the higher it is).
  • the cooling effect of the piston 20 can be enhanced by forming the partition ring 4 arranged on the uppermost side of the partition portion P1 from a material with high thermal conductivity.
  • the partition ring 4 may be made of a material with high thermal conductivity.
  • the surface of the partition ring 4 may be coated with a material having high thermal conductivity.
  • only the upper partition wall 43 of the partition ring 4 that contacts the top ring 1 may be made of a high thermal conductivity material, or only the upper partition wall 43 may be coated with a high thermal conductivity material.
  • the material of the partition ring (that is, the partition ring 5) arranged on the lowest side in the partition portion P1 is higher than the material of the other partition rings (that is, the partition ring 4). It also has high heat resistance and settling resistance.
  • the partition ring is self-tensioning so as to press against the bottom groove wall of the ring groove in use in order to fit into the bottom groove wall of the ring groove.
  • the self-tension decreases due to the partition ring sagging under high temperature, there is a possibility that the fitting cannot be maintained.
  • the partition ring 5 is made highly resistant to heat settling, so that the self-tension of the partition ring 5 is maintained even under high heat. and the bottom groove wall W3 of the first ring groove 201 are firmly maintained. This prevents the partition ring 5 from being dislocated in the axial direction, and maintains the inner peripheral sealing performance of the partition ring 5 (the sealing performance between the inner peripheral fitting surface 52 and the bottom groove wall W3).
  • the partition ring 4 arranged on the upper side is made of a material with high thermal conductivity in order to enhance the cooling effect of the piston 20, so that the heat set resistance of the partition ring 4 may be lowered. However, this can be compensated for by making the partition ring 5 arranged on the lower side of a material having high heat resistance and settling resistance. As a result, the partition part P1 as a whole can prevent the positional deviation and maintain the inner circumference sealing property.
  • At least one of the plurality of partition rings forming the partition portion P1 may be made of a material lighter than aluminum. This makes it possible to reduce the weight of the partition ring.
  • Materials lighter than aluminum used for the partition ring include, for example, Mg alloy and FRP (Fiber Reinforced Plastics).
  • FRP Fiber Reinforced Plastics
  • PEEK Polyether ether ketone
  • At least one of the plurality of partition rings forming the partition part P1 may be formed in a hollow shape. This also makes it possible to reduce the weight of the partition ring.
  • the inertial force of the piston ring structure 140 during operation of the internal combustion engine 400 can be reduced. This makes it easier to design the strength of connecting rods and metal (bearing) systems. For example, since the strength and anti-seizure load required for connecting rods and metal parts are reduced, the degree of freedom in designing these parts can be increased.
  • the material of the partition ring 4 arranged on the upper side was made of a material having high thermal conductivity
  • the material of the partition ring 5 arranged on the lower side was made of a material having high resistance to heat settling.
  • the combination of properties of a plurality of partition rings is not limited to this.
  • the number of partition rings forming the partition part P1 may be three or more.
  • FIG. 12 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 400A including a piston ring structure 140A according to Modification 1 of Embodiment 4. As shown in FIG. As shown in FIG. 12, in a piston ring structure 140A according to Modification 1 of Embodiment 4, these partition rings (partition rings 4 and 5) are placed between partition rings (partition rings 4 and 5) adjacent to each other in the axial direction of piston 20 in partition portion P1.
  • An adhesive layer 50 is provided for adhesion. That is, the adhesive layer 50 is provided between the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 and the upper partition wall surface 53 of the partition ring 5 .
  • the material of the adhesive layer 50 is not particularly limited, examples thereof include soft metals such as Sn.
  • the adhesive layer 50 may be provided, for example, by coating one or both of the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 and the upper partition wall surface 53 of the partition ring 5 with a soft metal. Also, the adhesive layer 50 may be formed of, for example, a thermally conductive paste such as silicone. In the present invention, an adhesive layer may be provided on the surface of the partition ring that contacts the piston (for example, the inner peripheral surface).
  • the adhesive layer 50 can enhance the adhesion between adjacent partition rings.
  • gas or oil flows between the adjacent partition rings, that is, between the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 arranged on the upper side and the upper partition wall surface 53 of the partition ring 5 arranged on the lower side. You can prevent it from passing through. As a result, blow-by gas and oil consumption can be reduced.
  • the thermal conductivity between the adjacent partition rings being enhanced by the adhesive layer 50, the cooling effect of the piston 20 can be enhanced. From the viewpoint of improving adhesion, it is preferable that the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 and the upper partition wall surface 53 of the partition ring 5 have a smooth surface.
  • FIG. 13 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 400B provided with a piston ring structure 140B according to Modification 2 of Embodiment 4. As shown in FIG. As shown in FIG. 13, the piston ring structure 140B according to Modification 2 of Embodiment 4 is provided between the bottom groove wall W3 of the first ring groove 201 and the partition portion P1, and the partition ring 4 of the partition portion P1 is provided. , 5 from both sides of the piston 20 in the axial direction.
  • the retaining ring 60 is a ring-shaped member, and its inner peripheral surface 602 is fitted with the bottom groove wall W3 of the first ring groove 201 .
  • a fitting portion 605 to which the partition rings 4 and 5 are fitted is formed by partially recessing the outer peripheral surface 601 of the retaining ring 60 .
  • the fitting portion 605 is formed as an inner wall of a groove formed along the entire circumference of the outer peripheral surface 601, and holds the partition rings 4 and 5 to restrict movement of the partition rings 4 and 5 along the axial direction. do.
  • the fitting portion 605 is formed including an upper wall W10 and a lower wall W20 which are vertically opposed to each other, and a connection wall W30 which connects the inner peripheral edge of the upper wall W10 and the inner peripheral edge of the lower wall W20. .
  • the upper surface 603 of the retaining ring 60 is in contact with the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 and the lower surface 604 is in contact with the lower groove wall W2 of the first ring groove 201, so that the retaining ring 60 is moved in the axial direction of the piston 20. and restrains the retaining ring 60 from moving in the axial direction.
  • the upper wall W10 abuts against the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4 to restrict upward movement of the partition portion P1
  • the lower wall W20 abuts against the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5, thereby partitioning the partition. The downward movement of the portion P1 is restricted.
  • connection wall W30 and the inner peripheral fitting surface 42 of the partition ring 4 and the inner peripheral fitting surface 52 of the partition ring 5 are fitted.
  • the partition rings 4 and 5 are held by the retaining ring 60 and are fitted with the bottom groove wall W3 of the first ring groove 201 via the retaining ring 60 .
  • the partition portion P1 By restricting the movement of the retaining ring 60 in the axial direction, it is possible to prevent the partition portion P1 from being displaced in the axial direction.
  • the axial width of the retaining ring 60 is greater than the axial width of the partition portion P1, the self-tension of the retaining ring 60 is greater than the self-tension of the partition rings 4,5.
  • a groove may be formed in the connection wall W30 of the first ring groove 201, and the retaining ring 60 may be fitted into the groove.
  • the retaining ring 60 may be configured by a pair of rings arranged so as to sandwich the partition portion P1 from both sides in the axial direction of the piston 20 (from above and below).
  • FIG. 14 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 400C including a piston ring structure 140C according to Modification 3 of Embodiment 4.
  • the piston ring structure 140C according to Modification 3 of Embodiment 4 is a modification in that only the partition ring 5 disposed on the lower side of the partition portion P1 is held by the retaining ring 60. 2 is different from the piston ring structure 140B according to No. 2.
  • the upper wall W10 contacts the upper partition wall surface 53 of the partition ring 5
  • the lower wall W20 contacts the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5
  • the connection wall W30 and the partition ring 5 are connected.
  • the inner circumference fitting surface 52 is fitted.
  • only the partition ring 4 may be held by the holding ring 60 .
  • FIG. 15 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 400D provided with a piston ring structure 140D according to Modification 4 of Embodiment 4. As shown in FIG. In the piston ring structure 140D according to Modification 4 of Embodiment 4, the partition ring 4 and the partition ring 5 have different surface shapes.
  • an upper partition wall surface 43 and a A gap forming portion indicated by reference numeral V1 is provided in the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 arranged on the (crank chamber 40 side) side.
  • a gap for retaining oil is formed in the gap forming portion V1.
  • the contact area between the upper surface 23 of the second ring 2 and the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 can be reduced by providing the gap forming portion V1 on the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 .
  • adhesion between the upper surface 23 of the second ring 2 and the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 can be suppressed.
  • the gap forming portion V1 when the gap forming portion V1 is provided on the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4, it is preferably provided in a region of the upper partition wall surface 43 excluding the radially outer end region 43a. .
  • the radially outer end region 43a is a region located at the radially outer end of the upper partition wall surface 43 and having a predetermined width.
  • the gap forming portion V1 is provided on the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5, it is preferably provided in a region of the lower partition wall surface 54 excluding the radially outer end region 54a. . Note that the present invention is not limited to this, and the gap forming portion may be provided over the entire area of the upper partition wall surface and the lower partition wall surface of the partition ring.
  • a gap forming portion V1 shown in FIG. 16(A) forms a gap by a plurality of holes V11 arranged in a line at regular intervals in the circumferential direction.
  • the holes V11 may be through holes or non-through holes.
  • the holes V11 are formed as long holes elongated in the circumferential direction.
  • the size of the hole V11 is not limited, it is preferable that the length L1 in the longitudinal direction is 4 mm to 8 mm, for example.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the surface region excluding the voids V11 is preferably 1.0 ⁇ m or less.
  • a void forming portion V1 shown in FIG. 16B forms voids by a plurality of dimples (hollows) V12 formed on the surface. By arranging a plurality of dimples V12 in a certain pattern, the void forming portion V1 is textured.
  • the gap forming portion V1 shown in FIG. 16(C) forms a gap by a plurality of grooves V13 that are arranged in a line at regular intervals in the circumferential direction.
  • the groove V13 is formed as a groove elongated in the radial direction.
  • a void forming portion V1 shown in FIG. 16D forms a void by making the surface roughness rougher than other portions (end regions). In the example shown in FIG. 16D, the voids may be formed by roughening the surface by, for example, sintering or surface spraying.
  • the gaps are formed discontinuously (intermittently) in the gap forming portion V1.
  • the gap forming portion V1 may be a combination of the modes shown in FIGS. 16(A) to (D).
  • the gap forming portion V1 may be formed by a member separate from the partition ring.
  • the void forming portion V1 may be formed of, for example, a Cu-based porous material or a sintered material.
  • the void forming portion V1 may be impregnated with a resin material. As a result, adhesion between the partition ring and the piston ring can be suppressed.
  • both the partition ring 4 and the partition ring 5 are provided with the void forming portions V1, but the present invention is not limited to this.
  • the gap forming portion may be provided on at least one of the upper partition wall surface of the partition ring arranged closest to the combustion chamber in the partition portion and the lower partition wall surface of the partition ring arranged closest to the crank chamber.
  • FIG. 17 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 400E provided with a piston ring structure 140E according to Modification 5 of Embodiment 4.
  • a piston ring structure 140E according to Modification 5 of Embodiment 4 an upper partition wall surface 43 of the partition ring 4 arranged on the uppermost side in the partition portion P1 and a partition ring arranged on the lowermost side 5 and the lower partition wall 54 are provided with a surface treatment film indicated by symbol S1.
  • the surface treatment film S1 is, for example, at least one of a resin film, a nitriding treatment film, a Ni—P plating treatment film, a chromium plating treatment film, a chemical conversion treatment film, an oxidation treatment film, a coating film, a PVD treatment film, and a DLC film. It may be a coating comprising one layer. For example, by including a DLC coating in the surface treatment coating S1, adhesion between the piston ring and the partition ring can be suppressed. Further, by using SUS as the material of the partition ring and including a nitriding coating in the surface treatment film S1, it is possible to reduce wear of the piston ring and the partition ring.
  • both the partition ring 4 and the partition ring 5 are provided with the surface treatment film S1, but the present invention is not limited to this.
  • the surface treatment coating may be provided on at least one of the upper partition wall surface of the partition ring arranged closest to the combustion chamber in the partition portion and the lower partition wall surface of the partition ring arranged closest to the crank chamber.
  • FIG. 18 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 400F provided with a piston ring structure 140F according to Modification 6 of Embodiment 4. As shown in FIG. In the piston ring structure 140F according to Modification 6 of Embodiment 4, the partition ring 4 and the partition ring 5 are different in shape from each other.
  • the partition ring 4 relating to the piston ring structure 140F has an outer peripheral spacing surface 41, an inner peripheral fitting surface 42, an upper partition wall surface 43, a lower partition wall surface 44, and an upper protrusion UP1.
  • the cross-sectional shape of the partition ring 4 is substantially L-shaped.
  • the upper projecting portion UP1 is provided inside the upper partition wall surface 43 in the radial direction of the piston 20 and projects toward the combustion chamber 30 with respect to the upper partition wall surface 43 .
  • the upper projection UP1 is supported in the axial direction of the piston 20 by coming into contact with the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 on the inner peripheral surface 12 side of the top ring 1 . As a result, upward movement of the partition ring 4 (and thus the partition portion P1) is restricted.
  • the partition ring 5 relating to the piston ring structure 140F includes an outer peripheral spacing surface 51, an inner peripheral fitting surface 52, an upper partition wall surface 53, a lower partition wall surface 54, and a lower protruding portion LP2.
  • the lower protruding portion LP2 is provided inside the lower partition wall 54 in the radial direction of the piston 20 and protrudes toward the crank chamber 40 with respect to the lower partition wall 54 .
  • the lower protrusion LP2 is supported in the axial direction of the piston 20 by coming into contact with the lower groove wall W2 of the first ring groove 201 on the inner peripheral surface 22 side of the second ring 2 . This restricts the downward movement of the partition ring 5 (and thus the partition portion P1).
  • FIG. 19 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 400G provided with a piston ring structure 140G according to Modification 7 of Embodiment 4.
  • the partition ring 5 arranged on the lower side As shown in FIG. 19, in a piston ring structure 140G according to Modified Example 7 of Embodiment 4, of the two partition rings 4 and 5 included in the partition portion P1, the partition ring 5 arranged on the lower side However, the thickness in the radial direction is smaller than that of the partition ring 4 arranged on the upper side. That is, of the two partition rings 4 and 5 included in the partition portion P1, the partition ring 5 arranged second from the combustion chamber side has a longer piston length than the partition ring 4 arranged closest to the combustion chamber. Small thickness in the radial direction. As a result, the outer peripheral spacing surface 51 of the partition ring 5 is positioned radially inward of the piston 20 relative to the outer peripheral spacing surface 41 of the partition ring 4 .
  • the outer diameter of partition ring 5 is smaller than the outer diameter of partition ring 4 . Therefore, the separation distance d2 between the outer peripheral separation surface 51 of the partition ring 5 and the inner wall surface 10a of the cylinder 10 is larger than the separation distance d1 between the outer peripheral separation surface 41 of the partition ring 4 and the inner wall surface 10a of the cylinder 10.
  • the land volume can be ensured by reducing the thickness of the partition ring 5 in the radial direction.
  • the pressure in the space (second land space) surrounded by the lower surface 14 of the top ring 1, the upper surface 23 of the second ring 2, the outer peripheral surfaces 41 and 51 of the partition rings 4 and 5, and the inner wall surface 10a of the cylinder 10 ( land pressure) can be reduced.
  • the thickness of the partition ring 4 in the radial direction it is possible to ensure a large area of the upper partition wall surface 43 in the partition ring 4 that contacts the lower surface 14 of the top ring 1 .
  • a large contact area can be secured between the lower surface 14 of the top ring 1 and the upper partition wall surface 43 .
  • the posture of the top ring 1 can be stabilized.
  • the sealing performance (side sealing performance) between the lower surface 14 of the top ring 1 and the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4 can be ensured.
  • the thicknesses of the partition rings 4 and 5 forming the partition portion P1 are made different, thereby increasing the degree of freedom in designing the land volume. can.
  • FIG. 20 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 400H provided with a piston ring structure 140H according to Modification 8 of Embodiment 4. As shown in FIG. In the piston ring structure 140H according to Modification 8 of Embodiment 4, the partition ring 4 and the partition ring 5 are different in shape from each other.
  • notches indicated by N1 are formed in the lower outer circumference of partition ring 4 and the upper outer circumference of partition ring 5 . More specifically, the cutout portion N1 of the partition ring 4 is formed between the outer peripheral separation surface 41 and the lower partition wall surface 44 . Moreover, the notch portion N1 of the partition ring 5 is formed between the outer peripheral separation surface 51 and the upper partition wall surface 53 . The notch portion N1 is formed by partially recessing the outer peripheral portions of the partition rings 4 and 5, and extends in the circumferential direction of the partition rings 4 and 5. As shown in FIG.
  • the land volume can be ensured by forming the notch portion N1 in the outer peripheral lower portion of the partition ring 4 and the outer peripheral upper portion of the partition ring 5 . Thereby, the land pressure in the second land space can be lowered. As a result, according to Modification 8 of Embodiment 4, as with Modification 7, the degree of freedom in designing the land volume can be increased.
  • the cutout portion N1 is formed in both the outer peripheral lower portion of the partition ring 4 and the outer peripheral upper portion of the partition ring 5, but the position of the cutout portion in the present invention is not limited to this.
  • the notch portion N1 may be formed only in one of the outer peripheral lower portion of the partition ring 4 and the outer peripheral upper portion of the partition ring 5 .
  • a notch portion N1 may be formed in the upper portion of the outer periphery of the partition ring 4 and the lower portion of the outer periphery of the partition ring 5 .
  • the positions where the cutouts are formed exclude the outer peripheral upper part of the partition ring arranged on the uppermost side and the outer peripheral lower part of the partition ring arranged on the lowermost side. .
  • FIG. 21 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 400I provided with a piston ring structure 140I according to a ninth modification of the fourth embodiment.
  • a partition portion P1 relating to the piston ring structure 140I is configured including three partition rings (partition rings 4, 5, 70).
  • the partition ring 4, the partition ring 5, and the partition ring 70 are mounted in the first ring groove 201 so as to overlap each other in the axial direction of the piston 20, and are arranged in the order of the partition ring 4, the partition ring 70, and the partition ring 5 from above. It is
  • the shapes of adjacent partition rings are different from each other. That is, the shape of the partition ring 4 and the shape of the partition ring 70 are different, and the shape of the partition ring 70 and the shape of the partition ring 5 are different.
  • the partition ring 70 relating to the piston ring structure 140I has an outer peripheral separation surface 701, an inner peripheral fitting surface 702, an upper partition wall surface 703, and a lower partition wall surface 704.
  • the partition ring 70 arranged second from the combustion chamber side is the most combustible.
  • the thickness in the radial direction of the piston is smaller than that of the partition ring 4 arranged on the chamber side and the partition ring 5 arranged closest to the crank chamber.
  • the outer peripheral separation surface 701 of the partition ring 70 is located inside the outer peripheral separation surfaces 41 and 51 of the partition rings 4 and 5 in the radial direction of the piston 20 . That is, the outer diameter of the partition ring 70 is smaller than the outer diameters of the partition rings 4 and 5 .
  • the land volume can be ensured by reducing the thickness of the partition ring 70 in the radial direction. Thereby, the land pressure in the second land space can be lowered.
  • the thickness of the partition rings 4 and 5 in the radial direction large areas of the upper partition wall surface 43 and the lower partition wall surface 54 can be secured. That is, a large contact area between the lower surface 14 of the top ring 1 and the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4 and a contact area between the upper surface 23 of the second ring 2 and the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 can be secured.
  • the postures of the top ring 1 and the second ring 2 can be stabilized, and the side sealing properties of the top ring 1 and the second ring 2 can be ensured.
  • the land volume can be secured without cutting the piston land.
  • the tension per partition ring can be reduced more than in the case of two partition rings. Therefore, assembly of the partition ring is facilitated.
  • the partition ring that contacts the piston ring in the partition portion P1 that is, the partition ring 4 that is arranged on the uppermost side and the partition ring 5 that is arranged on the lowermost side, has seizure resistance and adhesion. It is good also as a specification with high prevention property.
  • the upper partition wall 43 of the partition ring 4 and the lower partition wall 54 of the partition ring 5 may be provided with the void forming portion V1 and the surface treatment film S1.
  • Embodiment 4 Various forms of Embodiment 4 described above can be combined as much as possible.
  • the partition portion P1 related to the piston ring structures 140 to 140I is configured including two partition rings (partition rings 4 and 5). It can also be applied to more than one case.
  • Embodiment 5 is a mode in which the partition portion P1 is arranged between the second ring 2 (compression ring) mounted in the second ring groove 202 and the oil ring 3.
  • the second ring groove 202 corresponds to the "ring groove” according to the present invention.
  • properties of partition rings adjacent to each other in the axial direction are made different in the partition portion P1.
  • the piston ring structures 150 to 150C according to the fifth embodiment will be described with a focus on the differences from the piston ring structure 140 according to the fourth embodiment, and similar configurations will be given the same reference numerals for detailed description. Omit.
  • FIG. 22 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 500 having a piston ring structure 150 according to Embodiment 5.
  • the second ring groove 202 is partitioned by arranging the partition portion P ⁇ b>1 between the second ring 2 and the oil ring 3 .
  • a partition portion P1 related to the piston ring structure 150 is configured to include two partition rings (partition rings 4 and 5) as in the fourth embodiment.
  • the second ring 2 is mounted between the upper groove wall W1 of the second ring groove 202 and the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4, and the oil ring 3 is mounted in the second ring groove. 202 and the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5. That is, in the piston ring structure 150, the two partition rings 4 and 5 are mounted in the ring groove so as to overlap between the second ring 2 and the oil ring 3.
  • the same effect as the piston ring structure 110 according to the first embodiment can be obtained in the piston ring structure 150 according to the fifth embodiment. That is, according to the piston ring structure 150, a plurality of piston rings (the second ring 2 and the oil ring 3 in this example) can be mounted in one ring groove, and the number of ring grooves can be reduced. This facilitates shortening the axial length of the piston 20 .
  • the partition ring 4 and the partition ring 5 are made of different materials.
  • the material of the partition ring 4 may have higher thermal conductivity than the material of the partition ring 5 .
  • the partition ring 4 is made of a material with high thermal conductivity as described in the fourth embodiment.
  • the material of the partition ring 5 may be higher in heat resistance than the material of the partition ring 4.
  • the partition ring 5 is made of a material having high heat resistance and settling resistance as described in the fourth embodiment.
  • the material of the partition ring 4 arranged on the uppermost side in the partition portion P1 has higher thermal conductivity than the material of the other partition rings (that is, the partition ring 5).
  • the cooling effect of the piston 20 can be enhanced as in the fourth embodiment.
  • the material of the partition ring 5 arranged on the lowest side in the partition portion P1 is more resistant to heat settling than the material of the other partition rings (that is, the partition ring 4). By increasing the height, it is possible to prevent the partition portion P1 from being displaced and to maintain the sealing performance of the inner periphery.
  • FIG. 23 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 500A including a piston ring structure 150A according to Modification 1 of Embodiment 5.
  • a notch portion N1 is formed in the upper outer circumference of the partition ring 4 . More specifically, the cutout portion N1 is formed between the outer peripheral separation surface 41 of the partition ring 4 and the upper partition wall surface 43 . Further, the second ring 2 according to Modification 1 of Embodiment 5 has an undercut shape in which the outer peripheral lower portion is notched.
  • the land volume can be ensured by forming the notch N1 in the upper part of the outer periphery of the partition ring 4 .
  • a space (third land space) surrounded by the lower surface 24 of the second ring 2, the upper surface 313 of the upper segment 31U of the oil ring 3, the outer peripheral separation surfaces 41 and 51 of the partition rings 4 and 5, and the inner wall surface 10a of the cylinder 10 is formed.
  • the second ring 2 into an undercut shape, a larger land volume can be ensured.
  • the degree of freedom in designing the land volume can be increased.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of the shape of the notch portion N1.
  • the notch N1 may have a shape as shown in FIG.
  • FIG. 25 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 500B provided with a piston ring structure 150B according to Modification 2 of Embodiment 5. As shown in FIG. In the piston ring structure 150B according to Modification 2 of Embodiment 5, the partition ring 4 and the partition ring 5 are different in shape from each other.
  • a piston ring structure 150B according to Modification 2 of Embodiment 5 under the partition ring (that is, partition ring 5) arranged on the lowest side (crank chamber 40 side) in partition portion P1,
  • the side partition wall surface 54 is inclined so as to approach the crank chamber 40 toward the outside in the radial direction of the piston 20 . That is, the lower partition wall surface 54 that contacts the upper segment 31U of the oil ring 3 is downwardly inclined radially outward.
  • the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 includes an inclined surface 541 downwardly inclined radially outward and a flat surface 542 orthogonal to the axial direction.
  • the flat surface 542 is arranged radially outside the inclined surface 541 .
  • the inclined surface 541 of the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 abuts against the upper surface 313 of the upper segment 31U of the oil ring 3, so that the upper segment 31U is downwardly inclined radially outward. It is maintained in a posture that becomes Thereby, the sealing property (side sealing property) between the upper surface 313 of the upper segment 31U and the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 can be improved.
  • the posture of the upper segment 31U is stabilized, the shape of the outer peripheral surface 311 of the upper segment 31U is prevented from sagging. It is also possible to improve the sealability between them (peripheral sealability).
  • at least a portion of the lower partition wall surface of the partition ring located closest to the crank chamber in the partition portion is inclined downward in the radial direction, thereby maintaining the upper segment in the downward inclined posture. can.
  • FIG. 26 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 500C including a piston ring structure 150C according to Modification 3 of Embodiment 5. As shown in FIG. A piston ring structure 150C according to Modification 3 of Embodiment 5 differs from Modification 2 in that a partition ring 80 is provided.
  • the partition ring 80 relating to the piston ring structure 150C has an outer peripheral separation surface 801, an inner peripheral fitting surface 802, an upper partition wall surface 803 and a lower partition wall surface 804.
  • the partition ring 80 is arranged between the oil ring 3 and the lower groove wall W ⁇ b>2 of the second ring groove 202 .
  • the upper partition wall surface 803 of the partition ring 80 is in contact with the lower surface 314 of the lower segment 31L of the oil ring 3
  • the lower partition wall surface 804 is in contact with the lower groove wall W2.
  • the upper partition wall surface 803 of the partition ring 80 approaches the combustion chamber 30 toward the radially outer side of the piston 20 (that is, the crank away from the chamber 40). That is, the upper partition wall surface 803 that contacts the lower segment 31L of the oil ring 3 is inclined upward in the radial direction. Therefore, as shown in FIG. 26, the upper partition wall surface 803 of the partition ring 80 abuts against the lower surface 314 of the lower segment 31L of the oil ring 3, so that the lower segment 31L is inclined upward in the radial direction outward. maintained at Thereby, the sealing performance (side sealing performance and peripheral sealing performance) of the lower segment 31L can be improved.
  • Embodiment 5 Various forms of Embodiment 5 described above can be combined as much as possible.
  • the partition portion P1 related to the piston ring structures 150 to 150C is configured including two partition rings (partition rings 4 and 5), but in these embodiments, the number of partition rings included in the partition portion P1 is three. It can also be applied to more than one case.
  • FIG. 27 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 600 having a piston ring structure 160 according to Embodiment 6.
  • the top ring 1 , the second ring 2 and the oil ring 3 are mounted in the first ring groove 201 .
  • the partition ring 4 having the upper projection UP1 is arranged between the top ring 1 and the second ring 2
  • the partition ring 5 having the upper projection UP2 is arranged between the second ring 2 and the oil ring 3. is placed between.
  • the piston ring structure 160 includes a spacer ring 90 that fits into the bottom groove wall W3 of the first ring groove 201.
  • the partition ring 5 is supported in the axial direction of the piston 20 .
  • FIG. 28 is a partial cross-sectional view of an internal combustion engine 700 having a piston ring structure 170 according to Embodiment 7.
  • FIG. 28 the piston ring structure 170 according to the seventh embodiment will be described with a focus on differences from the piston ring structure 110 according to the first embodiment. .
  • the piston ring structure 170 has two partition rings (partition rings 4 and 5) mounted in the first ring groove 201 so as to overlap in the axial direction of the piston 20. It differs from the piston ring structure 110 .
  • the first ring groove 201 corresponds to the "ring groove" according to the invention.
  • the partition ring 4 and the partition ring 5 are mounted in the first ring groove 201 along with the top ring 1 and the second ring 2 along with the axial direction of the piston 20 .
  • the partition ring 5 is mounted at a position below the partition ring 4 in the first ring groove 201 .
  • the partition ring 4 and the partition ring 5 overlap in the axial direction. Specifically, the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4 and the upper partition wall surface 53 of the partition ring 5 are in contact with each other. Therefore, no piston ring is interposed between the partition ring 4 and the partition ring 5 .
  • the top ring 1 is mounted between the upper groove wall W1 of the first ring groove 201 and the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4, and the second ring 2 is mounted on the first ring groove 201. It is mounted between the lower groove wall W2 of the ring groove 201 and the lower partition wall surface 54 of the partition ring 5 . That is, in the piston ring structure 170, the two partition rings 4, 5 are interposed between the top ring 1 and the second ring 2 so as to overlap each other. Thus, in the piston ring structure 170, the partition ring 4 and the partition ring 5 work together to function as a substitute for one piston land.
  • the piston ring structure 170 according to the seventh embodiment can also obtain the same effect as the piston ring structure 110 according to the first embodiment. That is, according to the piston ring structure 170, a plurality of piston rings (top ring 1 and second ring 2 in this example) can be mounted in one ring groove, and the number of ring grooves can be reduced. This facilitates shortening the axial length of the piston 20 .
  • FIG. 29 is a diagram showing the positional relationship of the gap G1 between the two partition rings 4 and 5 in the seventh embodiment.
  • FIG. 29 illustrates a state in which the partition rings 4 and 5 in the piston ring structure 170 are viewed from the outside in the radial direction.
  • the two partition rings 4 and 5 are mounted in the first ring groove 201 so that their joints G1 do not overlap in the axial direction. That is, the two partition rings 4 and 5 are arranged so as to cover each other's abutment G1.
  • the gap G1 of the partition ring 4 is covered with the partition ring 5 from below, and the gap G1 of the partition ring 5 is covered with the partition ring 4 from above.
  • the partition rings 4 and 5 are interposed between the top ring 1 and the second ring 2 in the first ring groove 201, but the two partition rings are mounted at this position.
  • the number of partition rings to be mounted in an overlapping manner is not limited to two, and may be more than two. Of the plurality of partition rings that overlap in the axial direction, at least two adjacent partition rings need only be mounted in the ring grooves so that their abutments do not overlap in the axial direction.
  • the partition ring according to the eighth embodiment will be described below.
  • the partition ring according to Embodiment 8 differs from the partition rings according to Embodiments 1 to 7 in that the abutment has a special shape.
  • the partition ring according to the eighth embodiment can also be applied to the piston ring structures according to the first to seventh embodiments. That is, the special shape of the abutment described below can be applied to any of the partition rings 4, 5, 60, 70, 80, 90 described above.
  • the partition ring according to the eighth embodiment will be described with a focus on differences from the partition ring 4 according to the first embodiment, and detailed description will be omitted by assigning the same reference numerals to the same configurations.
  • FIG. 30 is a diagram for explaining the shape of the abutment end of the partition ring 4A according to the eighth embodiment.
  • 30(A) shows the partition ring 4A in use as seen from the outside in the radial direction
  • FIG. 30(B) shows the partition ring 4A in use as seen along the axial direction. showing.
  • one of the pair of abutment ends 410 and 420 will be referred to as a first abutment end 410 and the other will be referred to as a second abutment end 420 .
  • the end surface of the first abutment end portion 410 is referred to as a first end surface 410a
  • the end surface of the second abutment end portion 420 is referred to as a second end surface 420a.
  • the abutment G1 of the partition ring 4A has an angle shape (oblique abutment) inclined with respect to the axial direction of the partition ring 4A. Specifically, since the first end face 410a and the second end face 420a forming the joint G1 by facing each other are inclined with respect to the axial direction, the joint G1 has an angle shape. By forming the abutment G1 into an angle shape, as shown in FIG. Duplicate.
  • a portion of the first abutment end portion 410 and a portion of the second abutment end portion 420 forming the abutment G1 overlap when viewed in the axial direction.
  • the first abutment end portion 410 and the second abutment end portion 420 prevent the gas or oil flowing along the axial direction from passing through the abutment G1. That is, the gap G1 is closed against gas or oil flowing along the axial direction of the piston 20 .
  • the gap between the end surfaces 410a and 420a of the joint G1 is made smaller than when the joint G1 is formed into a straight shape parallel to the axial direction. be able to.
  • a partition ring 4A gas blow-by and oil rise can be suppressed, and blow-by gas and oil consumption can be reduced.
  • the abutment G1 may be inclined in a direction opposite to that shown in FIG. 30(A). That is, in the embodiment shown in FIG. 30A, the first abutment end 410 is arranged below the second abutment end 420, but the second abutment end 420 is located below the first abutment end 410.
  • the abutment G1 may be slanted so that it is arranged on the side.
  • FIG. 31 is a diagram for explaining the shape of the abutment end of the partition ring 4B according to Modification 1 of Embodiment 8.
  • FIG. FIG. 31(A) shows a state of the partition ring 4B in use viewed from the outside in the radial direction
  • FIG. 31(B) shows a state of the partition ring 4B in use viewed along the axial direction. showing.
  • the abutment G1 of the partition ring 4B has a step shape (stepped abutment).
  • the first abutment end portion 410 has a first convex portion 411 protruding toward the second abutment end portion 420 in the circumferential direction
  • the second abutment end portion 420 is the second abutment end portion 411 in the circumferential direction. It has a second convex portion 421 projecting toward the first abutment end portion 410 , and in the state of use, the first convex portion 411 overlaps the second convex portion 421 in the axial direction.
  • the lower surface 411a of the first protrusion 411 and the upper surface 421a of the second protrusion 421 are in contact with each other.
  • a portion of the second abutment end 420 overlaps.
  • the first projection 411 that is part of the first abutment end 410 that forms the abutment G1 and the second protrusion 411 that is part of the second abutment end 420 form the abutment G1.
  • the first protrusion 411 and the second protrusion 421 prevent gas and oil flowing along the axial direction of the piston 20 from passing through the gap G1. That is, the gap G1 is closed against gas or oil flowing along the axial direction of the piston 20 .
  • the contact between the lower surface 411a of the first convex portion 411 and the upper surface 421a of the second convex portion 421 prevents gas and oil from passing through between the first convex portion 411 and the second convex portion 421.
  • Such a partition ring 4B can also reduce blow-by gas and oil consumption.
  • the abutment shape may be upside down from that shown in FIG. 31(A). That is, in the embodiment shown in FIG. 31A, the first convex portion 411 of the first abutment end portion 410 is arranged above the second convex portion 421 of the second abutment end portion 420, but the second convex portion 421 may be arranged above the first protrusion 411 .
  • FIG. 32 is a diagram for explaining the shape of the abutment end of the partition ring 4C according to Modification 2 of the eighth embodiment.
  • FIG. 32(A) shows the partition ring 4C in use as seen from the outside in the radial direction
  • FIG. 32(B) shows the partition ring 4C in use as seen along the axial direction. showing.
  • the gap G1 of the partition ring 4C has a so-called key step shape.
  • the first projection 412 is provided on the lower surface 411a of the first projection 411 of the first abutment end 410
  • the second projection 422 is provided on the upper surface 421a of the second projection 421 of the second abutment end 420. It differs from the partition ring 4B according to Modification 1 in that it is provided.
  • the second protrusion 422 is in contact with the lower surface 411 a of the first protrusion 411 and the first protrusion 412 is in contact with the upper surface 421 a of the second protrusion 421 .
  • FIG. 32(B) when viewed in the axial direction of the partition ring 4C, a portion of the first abutment end 410 and a portion of the second abutment end 420 overlap.
  • blow-by gas and oil consumption can be reduced, as with the partition ring 4B according to Modification 1.
  • the abutment shape may be upside down from that shown in FIG. 32(A).
  • FIG. 33 is a diagram for explaining the shape of the abutment end of the partition ring 4D according to Modification 3 of Embodiment 8.
  • FIG. 33(A) is a perspective view of the partition ring 4D in use
  • FIG. 33(B) is a perspective view of the partition ring 4D in free state.
  • FIG. 34 is a diagram showing a state in which the partition ring 4D in use is viewed along the axial direction.
  • the first abutment end 410 has a first protrusion 411 protruding toward the second abutment end 420 in the circumferential direction.
  • the abutment end portion 420 has a second convex portion 421 protruding toward the first abutment end portion 410 in the circumferential direction. located in
  • the surface of the first protrusion 411 facing radially inward is referred to as a first inner side surface 411b
  • the surface of the second protrusion 421 facing radially outward is referred to as a second outer side surface 421b.
  • the first inner side surface 411b and the second outer side surface 421b are inclined with respect to the axial direction, and are in contact with each other in use. As a result, a portion of the second protrusion 421 overlaps a portion of the first protrusion 411 in the axial direction in the used state. Therefore, as shown in FIG. 34, in the axial view of the partition ring 4D, the first protrusion 411 that is part of the first joint end 410 and the second protrusion that is part of the second joint end 420 421 are duplicated. Therefore, the first convex portion 411 and the second convex portion 421 prevent gas and oil flowing along the axial direction of the piston 20 from passing through the gap G1.
  • part of the gap G1 is closed against gas or oil flowing along the axial direction of the piston 20 . Furthermore, the contact between the first inner side surface 411b of the first convex portion 411 and the second outer side surface 421b of the second convex portion 421 causes gas or oil to flow between the first convex portion 411 and the second convex portion 421. is prevented from passing through
  • the abutment shape shown in FIG. 33 is a so-called angle joint in which the cross-sectional shape of the first convex portion 411 is substantially triangular, but the abutment shape is a so-called rectangular joint in which the cross-sectional shape of the first convex portion 411 is substantially quadrangular.
  • the abutment shape may be upside down from that shown in FIG. That is, the first inner side surface 411b and the second outer side surface 421b may be inclined in the direction opposite to that in FIG.
  • the abutment shape may be reversed in the circumferential direction from that shown in FIG. That is, the first protrusion 411 may be provided at the second abutment end 420 and the second protrusion 421 may be provided at the first abutment end 410 .
  • FIG. 35 is a diagram for explaining the shape of the abutment end portion of the partition ring 4E according to the fourth modification of the eighth embodiment.
  • FIG. 35(A) is a perspective view of the partition ring 4E in the used state
  • FIG. 35(B) is a perspective view of the partition ring 4E in the free state.
  • FIG. 36 is a diagram showing a state in which the partition ring 4E in use is viewed along the axial direction.
  • a first projection 411 projecting toward the second abutment end 420 in the circumferential direction is provided at the lower portion of the outer peripheral side of the first abutment end 410.
  • the second joint end portion 420 is formed with a second concave portion 423 into which the first convex portion 411 is fitted in the state of use by cutting out the lower portion of the outer peripheral side of the second joint end portion 420 .
  • the surface of the second concave portion 423 that faces the upper surface 411c of the first convex portion 411 in use is referred to as a facing surface 423c.
  • the upper surface 411c and the opposing surface 423c are inclined with respect to the axial direction and are in contact with each other in use.
  • a portion of the second joint end portion 420 overlaps a portion of the first joint end portion 410 in the axial direction in the used state. Therefore, as shown in FIG. 36, a portion of the first abutment end portion 410 and a portion of the second abutment end portion 420 overlap when viewed in the axial direction of the partition ring 4E. Therefore, the first abutment end portion 410 and the second abutment end portion 420 prevent gas and oil flowing along the axial direction of the piston 20 from passing through the abutment G1.
  • the gap G1 is closed against gas or oil flowing along the axial direction of the piston 20 . Furthermore, the contact between the upper surface 411c of the first convex portion 411 and the opposing surface 423c of the second concave portion 423 prevents gas or oil from passing through between the first convex portion 411 and the abutment end portion 420. .
  • the abutment shape shown in FIG. 35 is a so-called angle joint in which the cross-sectional shape of the first convex portion 411 is substantially triangular, but the abutment shape is a so-called rectangular joint in which the cross-sectional shape of the first convex portion 411 is substantially quadrangular. may be Also, the abutment shape may be upside down from that shown in FIG.
  • first convex portion 411 may be formed in the outer peripheral upper portion of the first abutment end portion 410
  • the second recessed portion 423 may be formed in the outer peripheral upper portion of the second abutment end portion 420
  • the abutment shape may be reversed in the circumferential direction from that shown in FIG. That is, the first protrusion 411 may be provided at the second abutment end 420 and the second recess 423 may be provided at the first abutment end 410 .
  • the abutment shape of the partition ring is not limited to the shape described in the eighth embodiment.
  • the special shape may be a shape in which at least a portion of the first abutment end and at least a portion of the second abutment end overlap when viewed in the axial direction.
  • a special shape for example, a double step shape, a double angle shape, and a double round shape can be adopted in addition to the shape of the partition rings 4A to 4E.
  • the abutment shape may not be a special shape, and may be a straight shape parallel to the axial direction.
  • the partition ring according to the ninth embodiment differs from the partition rings according to the first to eighth embodiments in that the gap is closed by a closing member.
  • the partition ring according to the ninth embodiment can also be applied to the piston ring structures according to the first to eighth embodiments.
  • the partition ring according to the ninth embodiment will be described with a focus on the differences from the partition ring 4 according to the first embodiment, and the detailed description will be omitted by assigning the same reference numerals to the same configurations.
  • FIG. 37 is a diagram for explaining the abutment portion of the partition ring 4F according to the ninth embodiment.
  • FIG. 37 illustrates a state in which the partition ring 4F in use is viewed along the axial direction.
  • the partition ring 4F has a closing portion 50 that closes the gap G1 by filling the gap G1. Thereby, the gap G1 is closed against gas or oil.
  • the closing portion 50 is made of a sealing material. Examples of the sealing material that forms the blocking portion 50 include PI (Polyimide) resin, PAI (Polyamide-imide) resin, silicone (silicon resin), fluorine resin, and other highly heat-resistant resins, as well as copper-based resins. Various materials having excellent heat resistance such as soft metals can be used.
  • partition ring 4F According to the partition ring 4F according to the ninth embodiment, it is possible to prevent gas and oil from passing through the gap G1 by closing the gap G1 with the closing portion 50. As a result, gas blow-by and oil rise can be suppressed, and blow-by gas and oil consumption can be reduced. Such a partition ring 4F can reduce blow-by gas and oil consumption.
  • 38 to 52 are cross-sectional views showing variations of the partition ring. 38 to 52 show cross sections perpendicular to the circumferential direction of the partition ring.
  • the outer circumferential spaced surface 41 of the partition ring 4a shown in FIG. 38 has a tapered surface that widens downward from the upper partition wall surface 43, and a tapered surface that widens upward from the lower partition wall surface 44. It is formed by being connected to the tapered surface.
  • An outer peripheral spaced surface 41 of the partition ring 4b shown in FIG. 39 is formed by a tapered surface that is inclined so as to widen toward the lower side.
  • the 40 has an outer peripheral spaced surface 41, which is a tapered surface tapered so that the width decreases downward from the upper partition wall surface 43, and a tapered surface tapered so that the width decreases upward from the lower partition wall surface 44. It is formed by being connected to an inclined tapered surface.
  • An inner peripheral fitting surface 42 of the partition ring 4d shown in FIG. 41 is formed to be concavely curved.
  • the inner peripheral fitting surface 42 of the partition ring 4e shown in FIG. 42 includes a tapered surface that widens downward from the upper partition wall surface 43, and a tapered surface that widens upward from the lower partition wall surface 44. It is formed by being connected to an inclined tapered surface.
  • a groove 45 extending along the circumferential direction of the partition ring 4g is formed in the lower partition wall surface 44 of the partition ring 4g shown in FIG.
  • a partition ring 4h shown in FIG. 45 has grooves 45 formed in the upper partition wall surface 43 .
  • a partition ring 4i shown in FIG. A partition ring 4j shown in FIG.
  • a hole 46 communicating with the groove 45 penetrates the partition ring 4j in the radial direction from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the partition ring 4j.
  • the partition ring 4k has a hole 46 extending radially from the groove 45 on the outer peripheral side to the groove 45 on the inner peripheral side.
  • the upper partition wall surface 43 of the partition ring 4l shown in FIG. 49 is inclined downward toward the radially outer side.
  • a lower partition wall surface 44 of the partition ring 4m shown in FIG. 50 is inclined so as to rise radially outward.
  • the partition ring 4l and the partition ring 4m can be combined with a keystone-shaped compression ring.
  • the upper partition wall surface 43 may be inclined upward toward the radially outer side, or the lower partition wall surface 44 may be inclined downward toward the radially outer side.
  • both the upper partition wall surface 43 and the lower partition wall surface 44 may be inclined.
  • a chamfer 47 is formed at a lower corner portion on the outer peripheral side of the partition ring 4n shown in FIG. The chamfer 47 may be formed at the upper corner on the outer peripheral side. Also, the chamfer 47 may be formed at the upper corner or the lower corner on the inner peripheral side.
  • a chamfered step 48 is formed at a lower corner portion on the outer peripheral side of the partition ring 4o shown in FIG. A chamfered step 48 may be formed at the upper corner on the outer peripheral side. Also, the chamfered steps 48 may be formed at upper corners or lower corners on the inner peripheral side.
  • FIG. 53 is a diagram showing variations of the abutment shape of the partition ring.
  • FIG. 53 illustrates a state in which the partition ring 4p in use is viewed along the axial direction.
  • an abutment G1 of the partition ring 4p has a so-called key step shape.
  • a pair of abutment ends 410 and 420 of the partition ring 4p are formed in a key shape so that they are locked to each other while overlapping in the radial direction of the partition ring.
  • the first abutment end 410 has a first protrusion 430 protruding toward the second abutment end 420 in the circumferential direction
  • the second abutment end 420 has a It has a second protrusion 440 protruding toward the first abutment end 410 , and in the state of use, the first protrusion 430 and the second protrusion 440 overlap in the radial direction.
  • the first convex portion 430 is arranged outside the second convex portion 440 in the radial direction, but they may be arranged in reverse.
  • a first protrusion 430a protruding radially inward is provided on the tip side of the first protrusion 430
  • a second protrusion 440a protruding radially outward is provided on the tip side of the second protrusion 440.
  • the pair of abutment ends 410 and 420 are engaged with each other by the engagement of the first projection 430a and the second projection 440a.
  • FIG. 54 and 55 are diagrams for explaining the piston ring structure provided with anti-rotation means.
  • FIG. 54 illustrates a state in which the partition ring 4q in use is viewed from the outside in the radial direction.
  • Reference numeral 204 in FIG. 54 indicates a projection that the piston 20 has.
  • the projecting body 204 is, for example, a substantially cylindrical pin, and protrudes from the ring groove.
  • the pair of abutment ends 410 and 420 are notched at the upper ends of the abutment G1 so that the abutment G1 of the partition ring 4q can receive (fit) the protrusion 204 at its upper portion.
  • a portion 49 is included.
  • the protrusion 204 and the receiving portion 49 constitute anti-rotation means.
  • FIG. 55 illustrates a state in which the partition ring 4r in use is viewed along the axial direction. As shown in FIG. 55, the pair of abutment end portions 410 and 420 are notched at their inner periphery, so that the abutment G1 of the partition ring 4r has a receiving portion capable of receiving the protrusion 204 on its inner peripheral side. 49 included. Thereby, independent rotation of the partition ring 4r can be prevented.
  • Embodiment 4 and Embodiment 5 may be combined.
  • the top ring 1, the second ring 2, and the oil ring 3 are mounted in the first ring groove 201
  • the partition portion P1 is arranged between the top ring 1 and the second ring 2
  • another The partition portion P1 may also be arranged between the second ring 2 and the oil ring 3. That is, the present invention may have multiple partition units.
  • the partition part P1 is arranged between the top ring 1 and the second ring 2, but the partition part P1 of the fourth embodiment shown in FIGS. 2 and the oil ring 3.
  • the means for closing the abutment was described, but the means for closing the abutment in the present invention is not limited to the scope of the seventh to ninth embodiments. It may be an abutment shape having a sealing function or a method of closing (or sealing) the abutment. Moreover, when a plurality of partition rings are mounted in the ring groove, at least a portion of the gap of at least one partition ring should be closed against gas or oil flowing along the axial direction of the piston.
  • the technology according to the present invention is applied to an internal combustion engine, which is an example of a reciprocating engine. Any mechanism that moves can be applied. Applications of the technology according to the present invention include, for example, reciprocating engines exemplified by internal combustion engines and pneumatic devices exemplified by compressors.
  • Combination structure of piston and piston ring is
  • the piston is a piston attached to the cylinder of an internal combustion engine
  • the partition ring is arranged in the ring groove so as to face an upper partition wall surface facing an upper groove wall surface, which is a groove wall surface on the combustion chamber side of the internal combustion engine, among a pair of inner walls arranged to face each other in the ring groove.
  • a lower partition wall surface facing a lower groove wall surface which is a groove wall surface on the crank chamber side of the internal combustion engine, of the pair of inner walls; an inner peripheral fitting surface that forms a contact state with the bottom groove wall surface by fitting with the bottom groove wall surface that connects the peripheral edge and the inner peripheral edge of the lower groove wall surface, provided on the outer peripheral portion of the partition ring; and an outer peripheral separation surface that secures a predetermined separation distance from the inner wall of the cylinder of the internal combustion engine,
  • the partition ring has an upper protrusion that is provided inside the upper partition wall in the radial direction of the piston and protrudes toward the combustion chamber so as to be supported in the axial direction of the piston.
  • the partition ring has a lower protruding portion provided inside the lower partition wall in the radial direction of the piston and protruding toward the crank chamber so as to be supported in the axial direction of the piston.
  • a plurality of piston rings are mounted in the ring groove,
  • the plurality of piston rings include a top ring mounted between the upper wall surface of the ring groove and the upper partition wall surface of the partition ring, the lower groove wall surface of the ring groove and the lower partition wall surface of the partition ring. a second ring mounted between the surface and 5.
  • a plurality of piston rings are mounted in the ring groove,
  • the plurality of piston rings include a second ring mounted between the upper groove wall surface of the ring groove and the upper partition wall surface of the partition ring, the lower groove wall surface of the ring groove and the lower partition wall surface of the partition ring.
  • an oil ring mounted between the surface and 5.
  • the first partition ring includes a first upper partition wall surface as the upper partition wall surface, a first lower partition wall surface as the lower partition wall surface, and a first inner peripheral fitting surface as the inner peripheral fitting surface. and a first outer peripheral spacing surface as the outer peripheral spacing surface
  • the second partition ring has a second upper partition wall facing the first lower partition wall of the first partition ring and a second lower partition wall of the ring groove facing the lower groove wall.
  • a plurality of piston rings are mounted in the ring groove,
  • the plurality of piston rings include: a top ring mounted between the upper groove wall surface of the ring groove and the first upper partition wall surface of the first partition ring; and the first lower partition wall of the first partition ring.
  • a second ring mounted between the surface and the second upper partition wall surface of the second partition ring; and between the lower groove wall surface of the ring groove and the second lower partition wall surface of the second partition ring.
  • a plurality of piston rings are mounted in the ring groove, A plurality of the partition rings disposed between the plurality of piston rings so as to overlap each other in the axial direction of the piston form a partition portion that partitions the ring groove, In the partition portion, the axially adjacent partition rings have different properties from each other, 5.
  • ⁇ Appendix 10> The material of the partition ring, which is arranged closest to the crank chamber in the partition portion, has a higher resistance to heat settling than the materials of other partition rings.
  • ⁇ Appendix 11> At least one of the upper partition wall surface of the partition ring arranged closest to the combustion chamber in the partition portion and the lower partition wall surface of the partition ring arranged closest to the crank chamber has a gap. provided with a formed void forming portion, 11.
  • ⁇ Appendix 12> In at least one of the partition rings of the partition section, at least one of between the outer peripheral spacing surface and the lower partition wall surface and between the outer peripheral spacing surface and the upper partition wall surface has a , a notch extending in the circumferential direction of the partition ring is formed; A combination structure of a piston and a piston ring according to any one of Appendices 8 to 11.
  • ⁇ Appendix 13> Among the plurality of partition rings included in the partition portion, the partition ring arranged second from the combustion chamber side is arranged in the radial direction of the piston more than the partition ring arranged closest to the combustion chamber side. small thickness at 13. A combination structure of a piston and a piston ring according to any one of Appendices 8 to 12.
  • the plurality of piston rings mounted in the ring grooves include a compression ring and an oil ring arranged below the compression ring,
  • the partition part is arranged between the compression ring and the oil ring,
  • the oil ring includes a pair of segments arranged side by side in the axial direction of the piston, and a spacer expander provided between the pair of segments and urging the pair of segments outward in the radial direction of the piston.
  • At least a portion of the lower partition wall surface of the partition ring arranged closest to the crank chamber in the partition portion is inclined so as to approach the crank chamber toward the radially outer side of the piston. 14.
  • ⁇ Appendix 15> An adhesive layer is provided between the partition rings adjacent to each other in the axial direction in the partition section. 15.
  • ⁇ Appendix 16> further comprising a retaining ring provided between the bottom groove wall surface and the partition portion and retaining the partition ring of at least one of the partition portions from both sides in the axial direction of the piston; The plurality of partition rings are fitted to the bottom groove wall surface via the retaining ring, 16.
  • ⁇ Appendix 17> The partition ring has a pair of abutment ends that face each other to form an abutment, 17.
  • ⁇ Appendix 18> The pair of abutment ends are each formed in a key shape so that they are locked to each other while being overlapped in the radial direction of the partition ring. 17.
  • ⁇ Appendix 19> The piston has a protrusion protruding into the ring groove, The abutment includes a receiving portion capable of receiving the protrusion, By receiving the protrusion in the receiving portion, rotation of the partition ring relative to the piston is restricted. 17.
  • ⁇ Appendix 21> comprising a plurality of partition rings overlapping in the axial direction of the piston; Of the plurality of partition rings, at least two adjacent partition rings are mounted in the ring grooves so that their abutments do not overlap in the axial direction. 21.
  • ⁇ Appendix 22> In the pair of abutment ends of the partition ring, at least a portion of a first abutment end, which is one of the pair of abutment ends, and at least a portion of a second abutment end, which is the other of the pair of abutment ends, are aligned with the axis of the piston. formed so as to overlap in direction, 22.
  • ⁇ Appendix 23> The partition ring further has a closing part that closes the gap by filling the gap, 23.
  • a partition ring that is axially aligned with one or more piston rings in a ring groove for piston ring attachment provided on the outer peripheral surface of a piston that is attached to a cylinder, When the partition ring is attached to the ring groove and is in use, the partition ring is fitted to the bottom groove wall surface of the ring groove with a predetermined gap between it and the inner wall of the cylinder. partition ring.
  • the piston is a piston attached to the cylinder of an internal combustion engine
  • the partition ring is When the partition ring is mounted in the ring groove, the upper partition wall faces the upper groove wall surface, which is the groove wall surface on the combustion chamber side of the internal combustion engine, among the pair of inner walls facing each other in the ring groove.
  • a lower partition wall surface facing a lower groove wall surface which is a groove wall surface on the crank chamber side of the internal combustion engine, of the pair of inner walls facing each other in the ring groove in the use state;
  • the bottom groove is provided on the inner peripheral portion of the partition ring and, in the state of use, is fitted with the bottom groove wall surface connecting the inner peripheral edge of the upper groove wall surface and the inner peripheral edge of the lower groove wall surface of the ring groove.

Landscapes

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Abstract

ピストンとピストンリングの組合せ構造は、ピストンの外周面に設けられたピストンリング装着用のリング溝と、リング溝に装着される１又は複数のピストンリングと、１又は複数のピストンリングと共にピストンの軸方向に並んでリング溝に装着されるパーティションリングと、を備え、パーティションリングは、シリンダの内壁との間に所定の間隔を空けて前記リング溝の底面である底溝壁面に嵌合する。

Description

ピストンとピストンリングの組合せ構造及びパーティションリング
　本発明は、ピストンとピストンリングの組合せ構造及びパーティションリングに関する。
　一般的な自動車に搭載される内燃機関は、コンプレッションリング（圧力リング）とオイルリングとを含むピストンリングの組み合わせをピストンに形成されたリング溝に装着した構成を採用している。ピストンの軸方向において、コンプレッションリングが燃焼室側に設けられ、オイルリングがクランク室側に設けられ、これらがシリンダの内壁面を摺動することで能力を発揮する。燃焼室から最も遠いオイルリングは、シリンダの内壁面に付着した余分なエンジンオイル（潤滑油）をクランク側に掻き落とすことでオイルの燃焼室側への流出（オイル上がり）を抑制するオイルシール機能や、潤滑油膜がシリンダの内壁面に適切に保持されるようにオイル量を調整することで内燃機関の運転に伴うピストンの焼き付きを防止する機能を有する。コンプレッションリングは、気密を保持することで燃焼室側からクランク室側への燃焼ガスの流出（ブローバイ）を抑制するガスシール機能や、オイルリングが掻き落とし切れなかった余分なオイルを掻き落とすことでオイル上がりを抑制するオイルシール機能を有する。
　上述のように複数のピストンリングの組み合わせをピストンに組み付けるためのピストンリング構造は、通常、ピストンの外周面にピストンリングの本数と同数の複数のリング溝を形成し、夫々のリング溝にピストンリングを１本ずつ装着する構造を採用している。一方で、近年、内燃機関の軽量化に伴い、ピストンの軸方向における長さ（以下、軸方向長さ）を短くしてピストンの軽量化を図ることが進められている。また、ピストンリングの幅（即ち、軸方向における厚み）についても薄幅化が進められている。
実開平１－２１８５２号公報 実開昭６３－９４４２号公報 実公昭５５－２２９０号公報 実開平３－６３７４５号公報
　ここで、ピストンリングをピストンに組み付ける従来の内燃機関においては、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁とが直接接触することになる。そのため、近年のエンジンの熱効率向上や高出力化に伴い、ピストンリングとリング溝の内壁との摺動によってピストンリングとリング溝との間で、凝着やリング溝の内壁の摩耗などの不具合が生じる問題があった。従って、このような問題の対策が求められている。
　本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シリンダに装着されるピストンとピストンリングの組合せ構造において、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁との直接接触による不具合を抑制可能な技術を提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明は、以下の構成を採用した。即ち、本発明は、シリンダに装着されるピストンとピストンリングの組合せ構造であって、前記ピストンの外周面に設けられたピストンリング装着用のリング溝と、前記リング溝に装着される１又は複数のピストンリングと、前記１又は複数のピストンリングと共に前記ピストンの軸方向に並んで前記リング溝に装着されるパーティションリングと、を備え、前記パーティションリングは、前記シリンダの内壁との間に所定の間隔を空けて前記リング溝の底面である底溝壁面に嵌合する、ピストンとピストンリングの組合せ構造である。
　本発明において、リング溝の上溝壁または下溝壁とピストンリングの間にパーティションリングが装着される場合には、パーティションリングがピストンリングとリング溝の内壁とを隔てるピストンランドとして機能する。そのため、リング溝の上溝壁または下溝壁とピストンリングの間にパーティションリングを装着しない場合と比較して、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁との接触箇所を減らすことができる。また、本発明において、ピストンリング同士の間にパーティションリングが装着される場合には、パーティションリングがピストンリング同士を隔てるピストンランドとして機能する。そのため、ピストンランドによりピストンリング同士を隔てる場合と比較して、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁との接触箇所を減らすことができる。これにより、本発明によれば、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁との直接接触による不具合を抑制することができる。
　更に、ピストンリング同士の間にパーティションリングが装着される場合には、パーティションリングがピストンリング同士を隔てるピストンランドの代わりとして機能することで、１つのリング溝に複数のピストンリングを装着することが可能となる。そのため、本発明によると、シリンダ内を往復動するピストンに対して複数のピストンリングが組み付けられる装置（機器）において、ピストンリングごとにリング溝を形成する場合と比較して、リング溝の数量を減らすことができる。これにより、ピストンの軸方向長さを短くすることが容易となる。また、パーティションリングは、ピストンとは別体の部材であることから、軸方向における幅を薄肉とすることに対しての強度の観点からの制約はピストンランドと比較して小さい。そのため、パーティションリングの材質強度を高めることによりピストンランドに代えて当該ピストンランドよりも薄幅のパーティションリングを用いることができる。このことからも、ピストンの軸方向長さを短くすることが容易となる。その結果、ピストンの軽量化、ひいては装置の軽量化に資することができる。また、ピストンの外周面に形成すべきリング溝の数量を低減することで、ピストンリングごとにリング溝を形成する場合と比較して、ピストンの強度を高めることができる。そのため、内燃機関の高出力化に資することができる。また、リング溝に装着するパーティションリングの幅を調整することで、リング溝の薄幅加工をしなくとも薄幅のピストンリングを装着することができ、設計の自由度を向上させることができる。
　また、本発明において、前記ピストンは、内燃機関の前記シリンダに装着されるピストンであり、前記パーティションリングは、前記リング溝において対向配置された一対の内壁のうち前記内燃機関の燃焼室側の溝壁面である上溝壁面の側に面する上側隔壁面と、前記リング溝において対向配置された一対の内壁のうち前記内燃機関のクランク室側の溝壁面である下溝壁面の側に面する下側隔壁面と、前記パーティションリングの内周部に設けられ、前記リング溝の前記上溝壁面の内周縁と前記下溝壁面の内周縁とを接続する前記底溝壁面と嵌合することで前記底溝壁面との間に接触状態を形成する内周嵌合面と、前記パーティションリングの外周部に設けられ、前記内燃機関のシリンダの内壁との間に所定の離間距離を確保する外周離間面と、を有してもよい。
　また、本発明において、前記リング溝には、複数のピストンリングが装着され、前記ピストンの軸方向において互いに重なるようにして前記複数のピストンリングの間に配置された複数の前記パーティションリングによって、前記リング溝を仕切るパーティション部が形成され、前記パーティション部において、軸方向に隣り合う前記パーティションリングは、互いの性状が異なっていてもよい。
　また、本発明において、前記パーティションリングは、互いに対向することで合口を形成する、一対の合口端部を有し、前記１又は複数の前記パーティションリングのうち少なくとも１本の前記パーティションリングの前記合口の少なくとも一部は、前記ピストンの軸方向に沿って流れるガス又はオイルに対して閉塞されていてもよい。
　また、本発明は、シリンダに装着されるピストンの外周面に設けられたピストンリング装着用のリング溝に１又は複数のピストンリングと共に軸方向に並んで装着されるパーティションリングであって、前記パーティションリングが前記リング溝に装着された使用状態において、前記シリンダの内壁との間に所定の間隔を空けて前記リング溝の底面である底溝壁面に嵌合する、パーティションリングであってもよい。
　本発明によれば、シリンダに装着されるピストンとピストンリングの組合せ構造において、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁との直接接触による不具合を抑制することが可能となる。
実施形態１に係るピストンリング構造を備える内燃機関の断面図である。 実施形態１に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態に係るパーティションリングの上面図である。 実施形態１の変形例１に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態１の変形例２に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態１の変形例３に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態２に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態２の変形例１に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態２の変形例２に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態３に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態４に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態４の変形例１に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態４の変形例２に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態４の変形例３に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態４の変形例４に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 空隙形成部の一例を示す図である。 実施形態４の変形例５に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態４の変形例６に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態４の変形例７に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態４の変形例８に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態４の変形例９に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態５に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態５の変形例１に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 切欠部の形状の一例を示す図である。 実施形態５の変形例２に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態５の変形例３に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態６に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態７に係るピストンリング構造を備える内燃機関の部分断面図である。 実施形態７における２つのパーティションリングの合口の位置関係を示す図である。 実施形態８に係るパーティションリングの合口端部の形状を説明するための図である。 実施形態８の変形例１に係るパーティションリングの合口端部の形状を説明するための図である。 実施形態８の変形例２に係るパーティションリングの合口端部の形状を説明するための図である。 実施形態８の変形例３に係るパーティションリングの合口端部の形状を説明するための図である。 使用状態における実施形態８の変形例３に係るパーティションリングを軸方向に沿って視認した状態を示す図である。 実施形態８の変形例４に係るパーティションリングの合口端部の形状を説明するための図である。 使用状態における実施形態８の変形例４に係るパーティションリングを軸方向に沿って視認した状態を示す図である。 実施形態９に係るパーティションリングの合口部分を説明するための図である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（１）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（２）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（３）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（４）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（５）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（６）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（７）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（８）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（９）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（１０）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（１１）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（１２）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（１３）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（１４）である。 パーティションリングのバリエーションを示す断面図（１５）である。 パーティションリングの合口形状のバリエーションを示す図である。 回り止め手段を備えるピストンリング構造を説明するための図（１）である。 回り止め手段を備えるピストンリング構造を説明するための図（２）である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　＜実施形態１＞
　図１は、実施形態１に係るピストンとピストンリングの組合せ構造（以下、ピストンリング構造）１１０を備える内燃機関１００の断面図である。図２は、実施形態１に係るピストンリング構造１１０を備える内燃機関１００の部分断面図である。図２では、ピストンリングの周長方向に直交する断面が図示されている。図１に示すように、実施形態に係る内燃機関１００は、シリンダ１０と、シリンダ１０に装着されたピストン２０と、を有する。内燃機関１００において、符号３０で示す燃焼室側を上側とし、符号４０で示すクランク室側を下側とする。図２に示すように、内燃機関１００は、トップリング１及びセカンドリング２を含む２本のコンプレッションリング（圧力リング）と１本のオイルリング３とを含む計３本のピストンリングの組み合わせをピストン２０に組み付けた構成を採用している。
　［全体構成］
　図２に示すように、内燃機関１００では、ピストン２０の外周面２０ａとシリンダ１０の内壁面１０ａとの間に所定の離間距離ｄが確保されることにより、ピストン隙間ＰＣ１が形成されている。また、ピストン２０の外周面２０ａには、ピストン２０の軸方向に所定の間隔を空けて上側（燃焼室３０側）から順に第１リング溝２０１と第２リング溝２０２とが形成されている。ピストンリング構造１１０は、内燃機関１００のピストン２０にピストンリングを組み付ける構造である。ピストンリング構造１１０は、ピストン２０の外周面２０ａに設けられたピストンリング装着用の第１リング溝２０１及び第２リング溝２０２と、トップリング１と、セカンドリング２と、オイルリング３と、パーティションリング４と、を含む。本明細書では、トップリング１、セカンドリング２、及びオイルリング３を区別しないで説明するときは、単に「ピストンリング」と称する。ピストンリングは、即ち、内燃機関のシリンダに装着されたピストンに組み付けられ、ピストンの往復運動に伴ってシリンダの内壁面を摺動する摺動部材である。また、図２に示すように各ピストンリング及びパーティションリング４が組付けられたピストン２０がシリンダ１０に装着された状態を、「使用状態」と称する。また、図２に示すように、ピストン２０、ピストンリング、及びパーティションリング４の中心軸に沿う方向（軸方向）を「上下方向」と定義する。また、ピストンリングやパーティションリング４の軸方向のうち、内燃機関１００における燃焼室３０側（図２における上側）を「上側」と定義し、その反対側、即ち、クランク室側（図２における下側）を「下側」と定義する。図２に示すように、ピストンリング構造１１０では、第１リング溝２０１にトップリング１、セカンドリング２、及びパーティションリング４が装着され、第２リング溝２０２にオイルリング３が装着されている。以下、ピストンリング構造１１０の各構成について説明する。
　［リング溝］
　第１リング溝２０１及び第２リング溝２０２は、ピストン２０の軸回りに環状に延びる断面矩形状の溝として外周面２０ａの全周に形成されている。図２に示すように、第２リング溝２０２は、ピストン２０の外周面２０ａにおける第１リング溝２０１よりも下側の位置に形成されている。第１リング溝２０１と第２リング溝２０２は、夫々、上下に対向配置された一対の溝壁（内壁）を含んで形成されている。一対の溝壁のうち、上側の溝壁を上溝壁Ｗ１と称し、下側の溝壁を下溝壁Ｗ２と称する。また、第１リング溝２０１と第２リング溝２０２の夫々における、上溝壁Ｗ１の内周縁と下溝壁Ｗ２の内周縁とを接続する溝壁を底溝壁Ｗ３と称する。本例では、第１リング溝２０１が本発明に係る「リング溝」に相当する。なお、上溝壁Ｗ１と底溝壁Ｗ３との接続部分（コーナー）や下溝壁Ｗ２と底溝壁Ｗ３との接続部分（コーナー）は、Ｒ面形状やＣ面形状であってもよい。
　［トップリング］
　トップリング１は、３本のピストンリングのうちピストン２０の軸方向において最も上側に組み付けられるコンプレッションリングである。本例のトップリング１は、いわゆるレクタンギュラ形状に形成されており、断面が矩形状となっている。このトップリング１は、外周面１１と内周面１２と上面１３と下面１４とを有する。上面１３と下面１４とによって、トップリング１の軸方向における幅が規定される。外周面１１は、径方向外側に突出するように湾曲したバレルフェースに形成されている。トップリング１は、内燃機関１００において、その軸方向における両端面の一方である上面１３が上側に面すると共に他方である下面１４が下側に面し、外周面１１がシリンダ１０の内壁面１０ａに摺接するように、ピストン２０に組み付けられる。また、トップリング１は、使用状態において外周面１１がシリンダ１０の内壁面１０ａを押圧するように自己張力を有している。これにより、ガスシール機能やオイルシール機能が得られる。なお、本発明に係るトップリングの形状は上記に限定されない。トップリングとしては、種々の形状を採用できる。例えば、トップリングは、その外周面がストレートフェースやテーパ形状であってもよい。また、トップリングは、その断面形状がキーストンやハーフキーストン、インターナルベベルであってもよい。
　［セカンドリング］
　セカンドリング２は、ピストン２０の軸方向においてトップリング１の下側に組み付けられるコンプレッションリングである。つまり、セカンドリング２は、トップリング１とオイルリング３との間に組付けられる。このセカンドリング２は、外周面２１と内周面２２と上面２３と下面２４とを有する。上面２３と下面２４とによって、セカンドリング２の軸方向における幅が規定される。セカンドリング２は、いわゆるレクタンギュラ形状に形成されており、セカンドリング２の外周面２１は、下側に向かうに従って拡径するように傾斜したテーパ形状を有している。セカンドリング２は、内燃機関１００において、その軸方向における両端面の一方である上面２３が上側に面すると共に他方である下面２４が下側に面し、外周面２１がシリンダ１０の内壁面１０ａに摺接するように、ピストン２０に組み付けられる。また、セカンドリング２は、使用状態において外周面２１がシリンダ１０の内壁面１０ａを押圧するように自己張力を有している。これにより、ガスシール機能やオイルシール機能が得られる。なお、本発明に係るセカンドリングの形状は上記に限定されない。セカンドリングとしては、種々の形状を採用できる。例えば、セカンドリングは、その外周面がバレルフェースであってもよいし、ストレートフェースであってもよい。また、セカンドリングは、アンダーカットを有するスクレーパリングであってもよいし、ナピアリングであってもよい。また、セカンドリングは、その断面形状がキーストンやハーフキーストン、インターナルベベルであってもよい。
　［オイルリング］
　オイルリング３は、３本のピストンリングのうちピストン２０の軸方向において最も下側に組み付けられるピストンリングである。オイルリング３は、いわゆる３ピース型の組合せオイルリングであり、図２に示すように、一対のセグメント３１，３１（一対の摺動部の一例）とスペーサエキスパンダ３２（エキスパンダの一例）とを備える。
　一対のセグメント３１，３１は、オイルリング３の軸回りに環状に形成されており、互いに独立して軸方向に並んで設けられている。本例に係るオイルリング３は、一対のセグメント３１，３１を、同一の形状としている。但し、本発明は、一対のセグメントの形状が異なっていてもよい。以下、一対のセグメント３１，３１を区別して称する場合には、上側（燃焼室３０側）に設けられたセグメント３１を上側セグメント３１Ｕと称し、下側（クランク室４０側）に設けられたセグメント３１を下側セグメント３１Ｌと称する。これらを区別しないときは、単にセグメント３１と称する。図２に示すように、セグメント３１は、外周面３１１、内周面３１２、上面３１３、及び下面３１４を有する。上面３１３と下面３１４とによって、セグメント３１の軸方向における幅が規定される。セグメント３１は、内燃機関１００において、その軸方向における両端面の一方である上面３１３が上側に面すると共に他方である下面３１４が下側に面し、外周面３１１がシリンダ１０の内壁面１０ａに摺接するように、ピストン２０に組み付けられる。スペーサエキスパンダ３２は、一対のセグメント３１，３１の間に設けられており、使用状態において拡径するように自己張力を有している。これにより、上側セグメント３１Ｕ及び下側セグメント３１Ｌがスペーサエキスパンダ３２によって径方向の外側へ付勢され、外周面３１１がシリンダ１０の内壁面１０ａを押圧する。これにより、オイルシール機能が得られる。なお、本発明に係るオイルリングの形状は上記に限定されない。オイルリングは、例えば、所謂２ピースのオイルリングであってもよい。２ピースのオイルリングとは、軸回りに環状に形成されたオイルリング本体と、オイルリング本体を径方向外側へ付勢するコイルエキスパンダ（エキスパンダの一例）と、を有し、オイルリング本体には、径方向外側に突出する一対のレール（一対の摺動部の一例）がオイルリングの軸方向に並んで形成されたオイルリングのことをいう。また、オイルリングは、スペーサエキスパンダやコイルエキスパンダを有さず、単体で機能する形態であってもよい。
　［パーティションリング］
　パーティションリング４は、１又は複数のピストンリング（本例ではトップリング１及びセカンドリング２）と共にリング溝（本例では第１リング溝２０１）に装着されることでピストンランドの代わりとして機能する、リング状の部材である。本例のパーティションリング４は、いわゆるレクタンギュラ形状に形成されており、周長方向に直交する断面が矩形状となっている。但し、本発明はこれに限定されない。パーティションリング４は、外周離間面４１と内周嵌合面４２と上側隔壁面４３と下側隔壁面４４とを有する。なお、パーティションリングの上側隔壁面は、リング溝の上溝壁と平行であってもよいし、上溝壁に対して傾斜していてもよい。同様に、パーティションリングの下側隔壁面は、リング溝の下溝壁と平行であってもよいし、下溝壁に対して傾斜していてもよい。また、パーティションリングの各角部には、面取りやステップカット等が形成されていてもよい。
　図２に示すように、上側隔壁面４３は、使用状態において第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１の側に面している。これにより、上溝壁Ｗ１と上側隔壁面４３の間には、トップリング１を装着可能な空間が画定されている。また、下側隔壁面４４は、使用状態において第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２の側に面している。これにより、下溝壁Ｗ２と下側隔壁面４４の間には、セカンドリング２を装着可能な空間が画定されている。内周嵌合面４２は、パーティションリング４の内周部に設けられている。内周嵌合面４２は、使用状態において底溝壁Ｗ３と嵌合することで底溝壁Ｗ３との間に接触状態を形成する。本例の内周嵌合面４２は、全周に亘って底溝壁Ｗ３と接触している。但し、本発明はこれに限定されず、内周嵌合面は、その少なくとも一部が底溝壁と接触していればよい。また、本例の内周嵌合面４２は、パーティションリング４が軸方向に沿って底溝壁Ｗ３を摺動可能となるように底溝壁Ｗ３と嵌合している。そのため、パーティションリング４は、トップリング１及びセカンドリング２と共に軸方向に沿って移動可能となっている。但し、本発明はこれに限定されない。パーティションリングが軸方向に沿って移動できない程度に内周嵌合面が底溝壁と嵌合してもよい。外周離間面４１は、パーティションリング４の外周部に設けられており、上側隔壁面４３の外周縁と下側隔壁面４４の外周縁とを接続している。また、外周離間面４１は、使用状態においてシリンダ１０の内壁面１０ａとの間に所定の離間距離ｄ１を確保する。つまり、パーティションリング４は、シリンダ１０の内壁面１０ａと離れている。ここで、図３は、実施形態１に係るパーティションリング４の上面図（軸方向の上側から視認した図）である。図３に示すように、パーティションリング４は、互いに対向することで合口Ｇ１を形成する一対の合口端部４１０，４２０を含む。なお、パーティションリング４の組付方法としては、焼き嵌めや摩擦接合、螺子止め、接着、溶接等が例示されるがこれに限定されない。摩擦接合を行う場合、パーティションリング４を第１リング溝２０１に嵌め込んだ後で底溝壁Ｗ３に対して摺動させることで、これらを固着させる。
　パーティションリング４の材質は特に限定されないが、たとえば、鋼鉄製、鋳鉄製、Ｃｕ合金製、アルミニウム合金製のものを用いることができる。また、パーティションリング４の表面には、樹脂被膜、窒化処理被膜、Ni－Pめっき処理被膜、クロムめっき処理被膜、化成処理被膜、酸化処理被膜、塗膜、ＰＶＤ処理被膜、及びＤＬＣ被膜のうち少なくとも何れか１つの層を含む被膜が形成されてもよい。なお、「樹脂被膜」とは、樹脂材料により形成された被膜のことを指す。また、「窒化処理被膜」とは、窒化処理により金属表面に窒素を浸透させることで形成される被膜のことを指す。また、「Ni－Pめっき処理被膜」とは、Ni－Pめっきにより形成された被膜のことを指す。「Ni－Pめっき」は、例えば、無電解Ni－Pめっきであるが、これに限定されない。また、「クロムめっき処理被膜」とは、クロムめっきにより形成された被膜のことを指す。クロムめっきは工業用クロムめっきとも呼ばれる。また、「化成処理被膜」とは、化成処理により形成された被膜のことを指す。化成処理の例としては、四三酸化鉄処理（黒染め）、リン酸塩処理、クロム酸塩処理などが挙げられる。「酸化処理被膜」とは、酸化処理により金属表面を酸化させることで形成される被膜のことを指す。酸化処理の例としては、アルマイト処理などが挙げられる。なお、「塗膜」とは、ペイント（塗料）の塗布により形成された膜のことを指す。「塗膜」や「樹脂被膜」の例としては、水性又は油性の樹脂ペイントによる樹脂塗膜などが挙げられる。また、「ＰＶＤ（physical vapor deposition）処理被膜」とは、ＰＶＤ法により形成された被膜のことを指す。また、「ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）被膜」とは、主として炭化水素や炭素の同素体により構成される非晶質の硬質炭素膜のことを指す。このような被膜は、パーティションリング４と他の部材との接触部分である内周嵌合面４２、上側隔壁面４３、及び下側隔壁面４４に形成することが好ましい。このような被膜を形成することで、パーティションリング４の耐摩耗性等を高めることができ、パーティションリング４と他の部材との凝着など、母材同士の直接接触による不具合を防止できる。
　図２に示すように、ピストンリング構造１１０では、トップリング１が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１とパーティションリング４の上側隔壁面４３との間に装着され、セカンドリング２が第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２とパーティションリング４の下側隔壁面４４との間に装着され、オイルリング３が第２リング溝２０２に装着されている。ピストンリング構造１１０では、パーティションリング４の上側隔壁面４３にトップリング１の下面１４が対向し、パーティションリング４の下側隔壁面４４にセカンドリング２の上面２３が対向している。そのため、トップリング１が下側に移動するとパーティションリング４がトップリング１に当接し、セカンドリング２が上側に移動するとパーティションリング４がセカンドリング２に当接することとなる。つまり、トップリング１とセカンドリング２との間にパーティションリング４が介装されており、パーティションリング４によってトップリング１とセカンドリング２とが隔てられている。このように、ピストンリング構造１１０では、パーティションリング４がトップリング１とセカンドリング２とを隔てるピストンランドの代わりとして機能することで、トップリング１の下面１４とセカンドリング２の上面２３とパーティションリング４の外周離間面４１とシリンダ１０の内壁面１０ａとによって囲まれた空間が形成され、トップリング１とセカンドリング２との間の圧力の調整機能や、オイル溜りとしての機能を発揮できる。
　［作用・効果］
　以上のように、実施形態１に係るピストンリング構造１１０は、ピストン２０の外周面２０ａに形成された第１リング溝２０１と、第１リング溝２０１に装着される複数のピストンリング（トップリング１及びセカンドリング２）と、トップリング１及びセカンドリング２と共にピストン２０の軸方向に並んで第１リング溝２０１に装着されるパーティションリング４と、を備える。そして、パーティションリング４は、第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１の側に面する上側隔壁面４３と、第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２の側に面する下側隔壁面４４と、第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３と嵌合することで底溝壁Ｗ３との間に接触状態を形成する内周嵌合面４２と、シリンダ１０の内壁面１０ａとの間に所定の離間距離ｄ１を確保する外周離間面４１と、を有する。
　ここで、複数のピストンリングをピストンに組み付ける内燃機関において、ピストンリングごとにリング溝を形成した場合、ピストンの軸方向長さを短くするためには、リング溝の間隔を短くする必要がある。しかしながら、リング溝の間隔を短くすると、軸方向に隣り合うリング溝間のピストンランドが薄肉となるため、ピストンの強度維持が困難であった。また、リング溝の加工精度の観点でも、ピストンの軸方向長さを短くするのは困難であった。
　ピストンリング構造１１０によると、パーティションリング４がトップリング１とセカンドリング２とを隔てるピストンランドの代わりとして機能することで、第１リング溝２０１にトップリング１とセカンドリング２とを装着することが可能となる。そのため、トップリング１を装着するためのリング溝とセカンドリング２を装着するためのリング溝とを別個にピストン２０の外周面２０ａに形成する必要がない。つまり、ピストンリング構造１１０によると、１つのリング溝に複数のピストンリング（本例ではトップリング１及びセカンドリング２）を装着することができる。これにより、複数のピストンリングをピストンに対して組み付ける内燃機関において、ピストンリングごとにリング溝を形成する場合と比較して、リング溝の数量を減らすことができる。これにより、ピストン２０の軸方向長さを短くすることが容易となる。その結果、ピストンリング構造１１０によると、ピストンの軽量化、ひいては内燃機関の軽量化に資することができる。また、ピストンリングやパーティションリングを薄幅化することで、ピストン２０の軸方向長さを短くすることができる。また、ピストン２０の外周面２０ａに形成すべきリング溝の数量を低減することで、ピストンリングごとにリング溝を形成する場合と比較して、ピストンの強度を高めることができる。そのため、内燃機関の高出力化に資することができる。
　更に、ピストンリング構造１１０によると、ランド容積に対する設計の制約を緩和することができる。ここで、「ランド容積」とは、軸方向において隣接するピストンリングとピストンの外周面とシリンダの内壁面とによって囲まれた空間の容積のことを指す。本例では、パーティションリング４がピストンランドの代わりとして機能するため、トップリング１の下面１４とセカンドリング２の上面２３とピストン２０の外周面２０ａとによって囲まれた空間の容積がランド容積に相当する。パーティションリング４は、ピストン２０とは別体の部材として形成されていることから、軸方向における幅を薄肉とすることに対しての強度の観点からの制約はピストンランドと比較して小さい。そのため、ピストンリング構造１１０によると、ランド容積に対する設計の自由度を高めることができる。これにより、圧力の調整機能やオイル溜りとしての機能に対する設計の自由度を向上させることができる。
　また、通常、ピストンはアルミニウム合金製であるため、ピストンリングとリング溝の内壁との接触箇所にはアルミニウム凝着が生じる可能性がある。また、ピストンリングとリング溝の内壁との間の摺動によりリング溝の内壁が摩耗する可能性がある。この点、ピストンリング構造１１０では、トップリング１とセカンドリング２との間にはピストンランドに代えてパーティションリング４が介在するため、ピストンランドによりピストンリング同士を隔てる場合と比較して、トップリング１とリング溝の内壁との接触箇所、及びセカンドリング２とリング溝の内壁との接触箇所を減らすことができる。そのため、アルミニウム凝着など、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁との直接接触による不具合を抑制できる。また、パーティションリング４の材質や表面処理を適宜選択することで、トップリング１やセカンドリング２とパーティションリング４との接触箇所にアルミニウム凝着などの不具合の発生を防止することや、パーティションリング４の耐摩耗性を向上することができる。
　また、ピストンリング構造１１０では、第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３とパーティションリング４の内周嵌合面４２との間に接触状態が形成されるため、第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３とパーティションリング４の内周嵌合面４２との間を通過するオイルやガスの量を低減できる。つまり、パーティションリング４の内周側からのオイル上がりやガス流出を抑制できる。また、第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３とパーティションリング４の内周嵌合面４２とが接触しているため、ピストン２０の熱を底溝壁Ｗ３からパーティションリング４の内周嵌合面４２を介してピストンリングへ伝え、ピストンリングが摺接するシリンダ１０へ熱を逃がすことができる。なお、本発明は、内周嵌合面の少なくとも一部が底溝壁と接触していればよい。
　更に、パーティションリング４は、互いに対向することで合口Ｇ１を形成する、一対の合口端部４１０，４２０を備える。パーティションリング４に合口Ｇ１が形成されていることで、パーティションリング４をリング溝に対して脱着可能となり、パーティションリング４の交換も可能となる。また、合口Ｇ１により熱膨張によるパーティションリング４の体積膨張を周長方向の伸びで吸収できる。そのため、熱膨張によりパーティションリング４の体積膨張が径方向内側へ進んでパーティションリング４の内周嵌合面４２が第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３に食い込むことやパーティションリング４の体積膨張が径方向外側へ進んでランド容積が変化することを抑制できる。また、ピストン２０の熱膨張によりパーティションリング４に過大な力が加わることやパーティションリング４がピストンに食い込むことを抑制できる。また、適度な合口隙間が形成されることで、パーティションリング４の熱膨張時に合口端部４１０，４２０同士が突き当たることが抑制され、結果、パーティションリング４の内周側に隙間ができることが防止される。
　なお、本発明に係るピストンリングの本数は３本に限定されるものではなく、ピストンリングの種類は上述のトップリング、セカンドリング、及びオイルリングに限定されるものではない。例えば、複数のピストンリングは、１本のコンプレッションリングと１本のオイルリングからなり、１つのリング溝に該コンプレッションリングと該オイルリングとパーティションリングとが装着される構成であってもよい。また、ピストンに組付けられるコンプレッションリングが３本以上であってもよく、例えば、オイルリングよりクランク室側の位置にコンプレッションリングを配置してもよい。その場合、１つのリング溝にオイルリングとコンプレッションリングとパーティションリングを装着し、オイルリングとコンプレッションリングの間にパーティションリングを介装してもよい。また、オイルリングが２本以上であってもよく、オイルリング同士の間にパーティションリングを介装してもよい。
　［実施形態１の変形例］
　以下、実施形態１の変形例について説明する。以下の説明では、上述のピストンリング構造１１０との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　［変形例１］
　図４は、実施形態１の変形例１に係るピストンリング構造１１０Ａを備える内燃機関１００Ａの部分断面図である。変形例１に係るピストンリング構造１１０Ａは、パーティションリング４がセカンドリング２及びオイルリング３と共にピストン２０の軸方向に並んで第２リング溝２０２に装着されている点で、ピストンリング構造１１０と異なる。本例では、第２リング溝２０２が本発明に係る「リング溝」に相当する。
　図４に示すように、ピストンリング構造１１０Ａでは、パーティションリング４の上側隔壁面４３が第２リング溝２０２の上溝壁Ｗ１の側に面することで、上溝壁Ｗ１と上側隔壁面４３との間には、セカンドリング２を装着可能な空間が画定されている。また、パーティションリング４の下側隔壁面４４が下溝壁Ｗ２の側に面することで、下溝壁Ｗ２と下側隔壁面４４との間には、オイルリング３を装着可能な空間が画定されている。そして、図４に示すように、ピストンリング構造１１０Ａでは、トップリング１が第１リング溝２０１に装着され、セカンドリング２が第２リング溝２０２の上溝壁Ｗ１とパーティションリング４の上側隔壁面４３との間に装着され、オイルリング３が第２リング溝２０２の下溝壁Ｗ２とパーティションリング４の下側隔壁面４４との間に装着されている。ピストンリング構造１１０Ａでは、パーティションリング４の上側隔壁面４３にセカンドリング２の下面２４が対向し、パーティションリング４の下側隔壁面４４に上側セグメント３１Ｕの上面３１３が対向している。そのため、セカンドリング２が下側に移動するとパーティションリング４がセカンドリング２に当接し、オイルリング３が上側に移動するとパーティションリング４がオイルリング３に当接することとなる。つまり、セカンドリング２とオイルリング３との間にパーティションリング４が介装されている。
　変形例１に係るピストンリング構造１１０Ａにおいても、上述のピストンリング構造１１０と同様の効果を得ることができる。つまり、ピストンリング構造１１０Ａによると、１つのリング溝に複数のピストンリング（本例ではセカンドリング２及びオイルリング３）を装着することができ、リング溝の数量を減らすことができる。これにより、ピストン２０の軸方向長さを短くすることが容易となる。その結果、ピストンリング構造１１０Ａによると、ピストンの軽量化、ひいては内燃機関の軽量化に資することができる。また、パーティションリング４がピストンリング同士を隔てるピストンランドの代わりとして機能することで、ピストンランドによりピストンリング同士を隔てる場合と比較して、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁との接触箇所を減らすことができる。これにより、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁との直接接触による不具合を抑制することができる。
　［変形例２］
　図５は、実施形態１の変形例２に係るピストンリング構造１１０Ｂを備える内燃機関１００Ｂの部分断面図である。変形例２に係るピストンリング構造１１０Ｂは、ピストン２０の外周面２０ａに第１リング溝２０１のみが形成されている点、第１リング溝２０１にトップリング１、セカンドリング２、及びオイルリング３が装着されている点、パーティションリング４に加えて符号５で示すパーティションリングが第１リング溝２０１に装着されている点で、ピストンリング構造１１０と相違する。変形例２では、第１リング溝２０１が本発明に係る「リング溝」に相当する。また、変形例２では、パーティションリング４、外周離間面４１、内周嵌合面４２、上側隔壁面４３、及び下側隔壁面４４が、夫々、本発明に係る「第１パーティションリング」、「第１外周離間面」、「第１内周嵌合面」、「第１上側隔壁面」、及び「第１下側隔壁面」に相当する。パーティションリング５は、外周離間面５１と内周嵌合面５２と上側隔壁面５３と下側隔壁面５４とを有する。変形例２では、パーティションリング５、外周離間面５１、内周嵌合面５２、上側隔壁面５３、及び下側隔壁面５４が、夫々、本発明に係る「第２パーティションリング」、「第２外周離間面」、「第２内周嵌合面」、「第２上側隔壁面」、及び「第２下側隔壁面」に相当する。また、パーティションリング５は、本発明に係る「パーティションリング」にも相当する。
　図５に示すように、ピストンリング構造１１０Ｂでは、パーティションリング４及びパーティションリング５がトップリング１、セカンドリング２、及びオイルリング３と共にピストン２０の軸方向に並んで第１リング溝２０１に装着されている。パーティションリング４の上側隔壁面４３が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１の側に面することで、上溝壁Ｗ１と上側隔壁面４３との間には、トップリング１を装着可能な空間が画定されている。また、パーティションリング４の下側隔壁面４４が下溝壁Ｗ２の側に面することで、下溝壁Ｗ２と下側隔壁面４４との間には、セカンドリング２及びオイルリング３を装着可能な空間が画定されている。
　また、ピストンリング構造１１０Ｂでは、第１リング溝２０１におけるパーティションリング４よりも下側の位置にパーティションリング５が装着されている。ピストンリング構造１１０Ｂでは、パーティションリング５の上側隔壁面５３がパーティションリング４の下側隔壁面４４の側に面することで、パーティションリング４の下側隔壁面４４とパーティションリング５の上側隔壁面５３との間には、セカンドリング２を装着可能な空間が画定されている。また、パーティションリング５の下側隔壁面５４が下溝壁Ｗ２の側に面することで、下溝壁Ｗ２と下側隔壁面５４との間には、オイルリング３を装着可能な空間が画定されている。
　また、パーティションリング５の内周部に設けられた内周嵌合面５２は、使用状態において底溝壁Ｗ３と嵌合することで底溝壁Ｗ３との間に接触状態を形成する。本例の内周嵌合面５２は、全周に亘って底溝壁Ｗ３と接触している。但し、本発明はこれに限定されず、第２内周嵌合面は、その少なくとも一部が底溝壁と接触していればよい。また、本例の内周嵌合面４２は、パーティションリング４が軸方向に沿って底溝壁Ｗ３を摺動可能となるように底溝壁Ｗ３と嵌合している。そのため、パーティションリング４は、トップリング１及びセカンドリング２と共に軸方向に沿って移動可能となっている。但し、本発明はこれに限定されない。また、パーティションリング５の外周部に設けられた外周離間面５１は、使用状態においてシリンダ１０の内壁面１０ａとの間に所定の離間距離ｄ２を確保する。
　そして、図５に示すように、ピストンリング構造１１０Ｂでは、トップリング１が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１とパーティションリング４の上側隔壁面４３との間に装着され、セカンドリング２がパーティションリング４の下側隔壁面４４とパーティションリング５の上側隔壁面５３との間に装着され、オイルリング３が第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２とパーティションリング５の下側隔壁面５４との間に装着されている。つまり、ピストンリング構造１１０Ｂでは、トップリング１とセカンドリング２との間にパーティションリング４が介装されており、セカンドリング２とオイルリング３との間にパーティションリング５が介装されている。このように、ピストンリング構造１１０Ｂでは、パーティションリング４及びパーティションリング５がピストンランドの代わりとして機能している。
　変形例２に係るピストンリング構造１１０Ｂにおいても、上述のピストンリング構造１１０と同様の効果を得ることができる。つまり、ピストンリング構造１１０Ｂによると、１つのリング溝に複数のピストンリング（本例ではトップリング１、セカンドリング２、及びオイルリング３）を装着することができ、リング溝の数量を減らすことができる。これにより、ピストン２０の軸方向長さを短くすることが容易となる。特に、変形例２では、１つのリング溝に３本のピストンリングを装着可能となることから、ピストン２０の構造を一層単純化でき、ピストン２０の軸方向長さを短くすることが一層容易となる。また、パーティションリング４及びパーティションリング５がピストンリング同士を隔てるピストンランドの代わりとして機能することで、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁との直接接触による不具合を抑制することができる。
　［変形例３］
　図６は、実施形態１の変形例３に係るピストンリング構造１１０Ｃを備える内燃機関１００Ｃの部分断面図である。変形例３に係るピストンリング構造１１０Ｃは、第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３に保持部Ｈ１が形成されている点で、ピストンリング構造１１０と相違する。
　図６に示すように、ピストンリング構造１１０Ｃでは、第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３の一部が凹むことで、パーティションリング４を保持する保持部Ｈ１が形成されている。保持部Ｈ１は、底溝壁Ｗ３の全周に亘って形成された溝の内壁として形成されており、パーティションリング４を保持することでパーティションリング４の軸方向に沿う移動を規制する。保持部Ｈ１は、上下に対向配置された上側規制壁Ｗ３１及び下側規制壁Ｗ３２と、上側規制壁Ｗ３１の内周縁と下側規制壁Ｗ３２の内周縁とを接続する嵌合壁Ｗ３３と、を含んで形成されている。上側規制壁Ｗ３１は、パーティションリング４の上側隔壁面４３に当接することでパーティションリング４の上側への移動を規制する。下側規制壁Ｗ３２は、パーティションリング４の下側隔壁面４４に当接することでパーティションリング４の下側への移動を規制する。嵌合壁Ｗ３３は、パーティションリング４の内周嵌合面４２と嵌合する。ここで、ピストンリング構造１１０Ｃでは、軸方向における上側規制壁Ｗ３１と上溝壁Ｗ１との距離ｄ３がトップリング１の軸方向における幅ｔ１よりも大きくなるように設定されている。これにより、トップリング１と上溝壁Ｗ１との間やトップリング１と上側隔壁面４３との間にクリアランスを形成することができる。但し、本発明はこれに限定されない。また、ピストンリング構造１１０Ｃでは、軸方向における下側規制壁Ｗ３２と下溝壁Ｗ２との距離ｄ４がセカンドリング２の軸方向における幅ｔ２よりも大きくなるように設定されている。これにより、セカンドリング２と下側隔壁面４４との間やセカンドリング２と下溝壁Ｗ２との間にもクリアランスを形成することができる。但し、本発明はこれに限定されない。
　なお、保持部Ｈ１は、本発明の他の態様とも組み合わせることができる。例えば、ピストンリング構造１１０Ａにおいて、パーティションリング４を保持部Ｈ１によって保持してもよい。また、ピストンリング構造１１０Ｂにおいて、パーティションリング４とパーティションリング５の何れか一方を保持部Ｈ１によって保持してもよいし、保持部Ｈ１を２つ形成し、パーティションリング４とパーティションリング５の両方を保持部Ｈ１によって夫々保持してもよい。
　＜実施形態２＞
　図７は、実施形態２に係るピストンリング構造１２０を備える内燃機関２００の部分断面図である。以下、実施形態２に係るピストンリング構造１２０について、実施形態１に係るピストンリング構造１１０との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　図７に示すように、ピストンリング構造１２０は、パーティションリング４に代えてパーティションリング６が第１リング溝２０１に装着されている点で、ピストンリング構造１１０と相違する。パーティションリング６は、周長方向に直交する断面がＴ字状に形成されている点で、パーティションリング４と相違する。本例では、第１リング溝２０１が本発明に係る「リング溝」に相当する。
　パーティションリング６は、外周離間面６１と内周嵌合面６２と上側隔壁面６３と下側隔壁面６４と上側突出部６５と下側突出部６６とを有する。本例では、パーティションリング６が本発明に係る「パーティションリング」に相当する。
　図７に示すように、ピストンリング構造１２０では、パーティションリング６がトップリング１及びセカンドリング２と共にピストン２０の軸方向に並んで第１リング溝２０１に装着されている。パーティションリング６の上側隔壁面６３が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１の側に面することで、上溝壁Ｗ１と上側隔壁面６３との間には、トップリング１を装着可能な空間が画定されている。また、パーティションリング６の下側隔壁面６４が下溝壁Ｗ２の側に面することで、下溝壁Ｗ２と下側隔壁面６４との間には、セカンドリング２を装着可能な空間が画定されている。
　また、パーティションリング６の内周部に設けられた内周嵌合面６２は、使用状態において底溝壁Ｗ３と嵌合することで底溝壁Ｗ３との間に接触状態を形成する。本例の内周嵌合面６２は、全周に亘って底溝壁Ｗ３と接触している。但し、本発明はこれに限定されず、第２内周嵌合面は、その少なくとも一部が底溝壁と接触していればよい。また、パーティションリング６の外周部に設けられた外周離間面６１は、使用状態においてシリンダ１０の内壁面１０ａとの間に所定の離間距離ｄ５を確保する。
　そして、図７に示すように、ピストンリング構造１２０では、トップリング１が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１とパーティションリング６の上側隔壁面６３との間に装着され、セカンドリング２が第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２とパーティションリング６の下側隔壁面６４との間に装着され、オイルリング３が第２リング溝２０２に装着されている。
　実施形態２に係るピストンリング構造１２０においても、実施形態１に係るピストンリング構造１１０と同様の効果を得ることができる。つまり、ピストンリング構造１２０によると、１つのリング溝に複数のピストンリング（本例ではトップリング１及びセカンドリング２）を装着することができ、リング溝の数量を減らすことができる。これにより、ピストン２０の軸方向長さを短くすることが容易となる。
　更に、ピストンリング構造１２０では、パーティションリング６が上側突出部６５と下側突出部６６とを有している。図７に示すように、上側突出部６５は、ピストン２０の径方向において上側隔壁面６３よりも内側に設けられており、上側隔壁面６３に対して燃焼室３０側に突出している。上側突出部６５は、ピストン２０の径方向においてトップリング１よりも内側、つまり、トップリング１の内周面１２側に設けられている。上側突出部６５は、第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１に当接することで、ピストン２０の軸方向に支持される。これにより、パーティションリング６の上側への移動が規制される。ここで、ピストンリング構造１２０では、上側突出部６５の上側隔壁面６３に対する突出量、つまり、軸方向における上側突出部６５の頂部と上側隔壁面６３との距離ｈ１がトップリング１の軸方向における幅ｔ１よりも大きくなるように設定されている。これにより、トップリング１と上溝壁Ｗ１との間やトップリング１と上側隔壁面６３との間にクリアランスを形成することができる。但し、本発明はこれに限定されない。上側突出部６５は、第１リング溝２０１の内壁に当接して軸方向に支持されることでトップリング１と上側隔壁面６３との間にクリアランスを形成できるように構成されていればよく、クリアランスを確保するためにリング溝の内周縁の形状に応じてｈ１がｔ１よりも小さく設定されてもよい。また、上側突出部６５の頂部は、上側隔壁面６３と平行な平坦面であってもよいし、平坦面でなくともよい。頂部は、湾曲したＲ面や傾斜面などであってもよい。また、縁部に面取りが形成されていてもよい。また、下側突出部６６は、ピストン２０の径方向において下側隔壁面６４よりも内側に設けられており、下側隔壁面６４に対してクランク室４０側に突出している。下側突出部６６は、ピストン２０の径方向においてセカンドリング２よりも内側、つまり、セカンドリング２の内周面２２側に設けられている。下側突出部６６は、第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２に当接することで、ピストン２０の軸方向に支持される。これにより、パーティションリング６の下側への移動が規制される。ここで、ピストンリング構造１２０では、下側突出部６６の下側隔壁面６４に対する突出量、つまり、軸方向における下側突出部６６の頂部と下側隔壁面６４との距離ｈ２がセカンドリング２の軸方向における幅ｔ２よりも大きくなるように設定されている。これにより、セカンドリング２と下側隔壁面６４との間やセカンドリング２と下溝壁Ｗ２との間にクリアランスを形成することができる。但し、本発明はこれに限定されない。下側突出部６６は、第１リング溝２０１の内壁に当接して軸方向に支持されることでセカンドリング２と下側隔壁面６４との間にクリアランスを形成できるように構成されていればよく、クリアランスを確保するためにリング溝の内周縁の形状に応じてｈ２がｔ２よりも小さく設定されてもよい。また、下側突出部６６の頂部は、下側隔壁面６４と平行な平坦面であってもよいし、平坦面でなくともよい。頂部は、湾曲したＲ面や傾斜面などであってもよい。また、縁部に面取りが形成されていてもよい。また、パーティションリング６は、軸方向に移動可能であってもよいし、軸方向への移動が規制されていてもよい。
　また、図７に示すように、上側突出部６５及び下側突出部６６は、内周嵌合面６２の一部を含んで形成されている。そのため、内周嵌合面６２の軸方向における長さは、外周離間面６１の軸方向における長さよりも長くなっている。これによると、第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３に接触する内周嵌合面６２を軸方向において長くすることで、ピストン２０の熱が底溝壁Ｗ３からパーティションリング６に伝わり易くなり、パーティションリング６からピストンリングを介してシリンダ１０へ熱を逃がし易くすることができる。なお、パーティションリング６は、上側突出部６５と下側突出部６６の一方のみを有してもよい。つまり、パーティションリング６の周長方向に直交する断面がＬ字状に形成されていてもよい。
　［実施形態２の変形例］
　以下、実施形態２の変形例について説明する。以下の説明では、上述のピストンリング構造１２０との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　［変形例１］
　図８は、実施形態２の変形例１に係るピストンリング構造１２０Ａを備える内燃機関２００Ａの部分断面図である。変形例１に係るピストンリング構造１２０Ａは、パーティションリング６がセカンドリング２及びオイルリング３と共にピストン２０の軸方向に並んで第２リング溝２０２に装着されている点で、ピストンリング構造１２０と異なる。本例では、第２リング溝２０２が本発明に係る「リング溝」に相当する。
　図８に示すように、ピストンリング構造１２０Ａでは、パーティションリング６の上側隔壁面６３が第２リング溝２０２の上溝壁Ｗ１の側に面することで、上溝壁Ｗ１と上側隔壁面６３との間には、セカンドリング２を装着可能な空間が画定されている。また、パーティションリング６の下側隔壁面６４が下溝壁Ｗ２の側に面することで、下溝壁Ｗ２と下側隔壁面６４との間には、オイルリング３を装着可能な空間が画定されている。そして、図８に示すように、ピストンリング構造１２０Ａでは、トップリング１が第１リング溝２０１に装着され、セカンドリング２が第２リング溝２０２の上溝壁Ｗ１とパーティションリング６の上側隔壁面６３との間に装着され、オイルリング３が第２リング溝２０２の下溝壁Ｗ２とパーティションリング６の下側隔壁面６４との間に装着されている。
　更に、ピストンリング構造１２０Ａでは、上側突出部６５が第２リング溝２０２の上溝壁Ｗ１に当接することでピストン２０の軸方向に支持される。これにより、パーティションリング６の上側への移動が規制される。ここで、ピストンリング構造１２０Ａでは、上側突出部６５の上側隔壁面６３に対する突出量ｈ１がセカンドリング２の軸方向における幅ｔ２よりも大きくなるように設定されている。これにより、セカンドリング２と上溝壁Ｗ１との間やセカンドリング２と上側隔壁面６３との間にクリアランスを形成することができる。但し、本発明はこれに限定されない。クリアランスを確保するためにリング溝の内周縁の形状に応じてｈ１がｔ２よりも小さく設定されてもよい。また、ピストンリング構造１２０Ａでは、下側突出部６６が第２リング溝２０２の下溝壁Ｗ２に当接することでピストン２０の軸方向に支持される。これにより、パーティションリング６の下側への移動が規制される。ここで、ピストンリング構造１２０Ａでは、下側突出部６６の下側隔壁面６４に対する突出量ｈ２がオイルリング３の軸方向における幅ｔ３よりも大きくなるように設定されている。これにより、オイルリング３と下側隔壁面６４との間やオイルリング３と下溝壁Ｗ２との間にクリアランスを形成することができる。但し、本発明はこれに限定されない。クリアランスを確保するためにリング溝の内周縁の形状に応じてｈ２がｔ３よりも小さく設定されてもよい。
　［変形例２］
　図９は、実施形態２の変形例２に係るピストンリング構造１２０Ｂを備える内燃機関２００Ｂの部分断面図である。変形例２に係るピストンリング構造１２０Ｂは、ピストン２０の外周面２０ａに第１リング溝２０１のみが形成されている点、第１リング溝２０１にトップリング１、セカンドリング２、及びオイルリング３が装着されている点、パーティションリング６に加えて符号７で示すパーティションリングが第１リング溝２０１に装着されている点で、ピストンリング構造１２０と相違する。変形例２では、第１リング溝２０１が本発明に係る「リング溝」に相当する。また、変形例２では、パーティションリング６、外周離間面６１、内周嵌合面６２、上側隔壁面６３、及び下側隔壁面６４が、夫々、本発明に係る「第１パーティションリング」、「第１外周離間面」、「第１内周嵌合面」、「第１上側隔壁面」、及び「第１下側隔壁面」に相当する。パーティションリング７は、外周離間面７１と内周嵌合面７２と上側隔壁面７３と下側隔壁面７４と上側突出部７５と下側突出部７６を有する。変形例２では、パーティションリング７、外周離間面７１、内周嵌合面７２、上側隔壁面７３、及び下側隔壁面７４が、夫々、本発明に係る「第２パーティションリング」、「第２外周離間面」、「第２内周嵌合面」、「第２上側隔壁面」、及び「第２下側隔壁面」に相当する。また、パーティションリング７は、本発明に係る「パーティションリング」にも相当する。
　図９に示すように、ピストンリング構造１２０Ｂでは、パーティションリング６及びパーティションリング７がトップリング１、セカンドリング２、及びオイルリング３と共にピストン２０の軸方向に並んで第１リング溝２０１に装着されている。第１リング溝２０１におけるパーティションリング６よりも下側の位置にパーティションリング７が装着されている。パーティションリング６の上側隔壁面６３が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１の側に面することで、上溝壁Ｗ１と上側隔壁面６３との間には、トップリング１を装着可能な空間が画定されている。また、パーティションリング７の上側隔壁面７３がパーティションリング６の下側隔壁面６４の側に面することで、パーティションリング６の下側隔壁面６４とパーティションリング７の上側隔壁面７３との間には、セカンドリング２を装着可能な空間が画定されている。また、パーティションリング７の下側隔壁面７４が下溝壁Ｗ２の側に面することで、下溝壁Ｗ２と下側隔壁面７４との間には、オイルリング３を装着可能な空間が画定されている。これにより、１つのリング溝に３本のピストンリングを装着可能となっている。
　また、パーティションリング７の内周部に設けられた内周嵌合面７２は、使用状態において底溝壁Ｗ３と嵌合することで底溝壁Ｗ３との間に接触状態を形成する。本例の内周嵌合面７２は、全周に亘って底溝壁Ｗ３と接触している。但し、本発明はこれに限定されず、第２内周嵌合面は、その少なくとも一部が底溝壁と接触していればよい。また、パーティションリング７の外周部に設けられた外周離間面７１は、使用状態においてシリンダ１０の内壁面１０ａとの間に所定の離間距離ｄ６を確保する。
　また、図９に示すように、パーティションリング７の上側突出部７５は、ピストン２０の径方向において上側隔壁面７３よりも内側に設けられており、上側隔壁面７３に対して燃焼室３０側に突出している。また、下側突出部７６は、ピストン２０の径方向において下側隔壁面７４よりも内側に設けられており、下側隔壁面７４に対してクランク室４０側に突出している。
　ピストンリング構造１２０Ｂでは、パーティションリング６の上側突出部６５が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１に当接することでピストン２０の軸方向に支持される。これにより、パーティションリング６の上側への移動が規制される。ピストンリング構造１２０Ｂでは、上側突出部６５の突出量ｈ１がトップリング１の軸方向における幅ｔ１よりも大きくなるように設定されており、トップリング１と上溝壁Ｗ１との間やトップリング１と上側隔壁面６３との間にクリアランスを形成することができる。但し、本発明はこれに限定されない。クリアランスを確保するためにリング溝の内周縁の形状に応じてｈ１がｔ１よりも小さく設定されてもよい。また、ピストンリング構造１２０Ｂでは、パーティションリング６の下側突出部６６がパーティションリング７の上側突出部７５に当接することで下側突出部６６及び上側突出部７５がピストン２０の軸方向に支持される。これにより、パーティションリング６の下側への移動及びパーティションリング７の上側への移動が規制される。ここで、ピストンリング構造１２０Ｂでは、下側突出部６６の突出量ｈ２と上側突出部７５の突出量ｈ３との合算値がセカンドリング２の軸方向における幅ｔ２よりも大きくなるように設定されている。これにより、セカンドリング２と下側隔壁面６４との間やセカンドリング２と上側隔壁面７３との間にクリアランスを形成することができる。但し、本発明はこれに限定されない。また、ピストンリング構造１２０Ｂでは、パーティションリング７の下側突出部７６が第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２に当接することでピストン２０の軸方向に支持される。これにより、パーティションリング７の下側への移動が規制される。ここで、ピストンリング構造１２０Ｂでは、下側突出部７６の突出量ｈ４がオイルリング３の軸方向における幅ｔ３よりも大きくなるように設定されている。これにより、オイルリング３と下側突出部７６との間やオイルリング３と下溝壁Ｗ２との間にクリアランスを形成することができる。但し、本発明はこれに限定されない。クリアランスを確保するためにリング溝の内周縁の形状に応じてｈ４がｔ３よりも小さく設定されてもよい。
　なお、実施形態２は、上述の他の実施形態と組み合わせることができる。例えば、上述のピストンリング構造１２０Ｂにおいて、パーティションリング６に代えてピストンリング構造１１０Ｂのパーティションリング４を用いてもよい。また、パーティションリング７に代えてピストンリング構造１１０Ｂのパーティションリング５を用いてもよい。また、パーティションリング４やパーティションリング６を適用する場合、ピストンリング構造１１０Ｃの保持部Ｈ１によってこれらを保持してもよい。
　＜実施形態３＞
　図１０は、実施形態３に係るピストンリング構造１３０を備える内燃機関３００の部分断面図である。以下、実施形態３に係るピストンリング構造１３０について、実施形態１に係るピストンリング構造１１０との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　ピストンリング構造１３０は、ピストン２０の外周面２０ａに設けられたピストンリング装着用の第１リング溝２０１、第２リング溝２０２、及び第３リング溝２０３と、トップリング１と、セカンドリング２と、オイルリング３と、パーティションリング４と、を含む。図１０に示すように、第３リング溝２０３は、ピストン２０の外周面２０ａにおける第２リング溝２０２よりも下側の位置に形成されている。ピストンリング構造１３０では、第１リング溝２０１にトップリング１及びパーティションリング４が装着され、第２リング溝２０２にセカンドリング２が装着され、第３リング溝２０３にオイルリング３が装着されている。本例では、第１リング溝２０１が本発明に係る「リング溝」に相当する。
　図１０に示すように、ピストンリング構造１３０では、パーティションリング４がトップリング１と共にピストン２０の軸方向に並んで第１リング溝２０１に装着されている。パーティションリング４の上側隔壁面４３が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１の側に面することで、上側隔壁面４３が上溝壁Ｗ１と接触している。また、パーティションリング４の下側隔壁面４４が下溝壁Ｗ２の側に面することで、下溝壁Ｗ２と下側隔壁面４４との間には、トップリング１を装着可能な空間が画定されている。そして、図１０に示すように、ピストンリング構造１３０では、トップリング１が第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２とパーティションリング４の下側隔壁面４４との間に装着されている。そのため、トップリング１が上側に移動するとパーティションリング４がトップリング１に当接することとなる。つまり、第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１とトップリング１との間にパーティションリング４が介装されている。
　実施形態３に係るピストンリング構造１３０においても、上述のピストンリング構造１１０と同様の効果を得ることができる。つまり、パーティションリング４が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１とトップリング１とを隔てるピストンランドの代わりとして機能することで、トップリング１とリング溝の内壁との接触箇所を減らすことができる。これにより、ピストンリングとピストンのリング溝の内壁との直接接触による不具合を抑制することができる。
　なお、実施形態３は、適宜変更することができる。例えば、第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２とトップリング１との間にパーティションリング４を介装してもよい。また、第２リング溝２０２の上溝壁Ｗ１とセカンドリング２との間や下溝壁Ｗ２とセカンドリング２の間にパーティションリング４を介装してもよい。また、第３リング溝２０３の上溝壁Ｗ１とオイルリング３との間や下溝壁Ｗ２とオイルリング３の間にパーティションリング４を介装してもよい。また、実施形態３は、上述の他の実施形態と組み合わせることができる。例えば、上述のピストンリング構造１１０において、第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１とトップリング１との間や下溝壁Ｗ２とセカンドリング２の間にパーティションリング４を介装してもよい。また、上述のピストンリング構造１１０Ａにおいて、第２リング溝２０２の上溝壁Ｗ１とセカンドリング２との間や下溝壁Ｗ２とオイルリング３の間にパーティションリング４を介装してもよい。また、上述のピストンリング構造１１０Ｂにおいて、第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１とトップリング１との間や下溝壁Ｗ２とオイルリング３の間にパーティションリング４を介装してもよい。
　＜実施形態４＞
　以下、図１１～図２１を参照して、実施形態４に係るピストンリング構造について説明する。図１１～図２１に示すように、実施形態４では、複数のピストンリングの間（詳細には、ピストンの軸方向において隣り合うピストンリング同士の間）に複数のパーティションリングが軸方向において互いに重なるようにして配置される点で、上述の実施形態と相違する。また、実施形態４では、複数のパーティションリングにおいて、軸方向に隣り合うパーティションリング同士の性状を異ならせている。つまり、実施形態４では、性状の異なる複数のパーティションリングを組み合わせて用いる。ここで、本明細書では、「パーティションリングの性状」とは、パーティションリングの性質や状態のことを指す。パーティションリングの性状は、例えば、パーティションリングの材質、形状、表面処理、表面粗さ、強度等を含む。
　以下の説明において、ピストンの軸方向において互いに重なるようにしてリング溝に装着された複数のパーティションリングによって形成され、複数のピストンリングの間に配置される構造体をパーティション部と称し、図中では符号Ｐ１で示す。パーティション部Ｐ１が複数のピストンリングの間に配置され、パーティション部Ｐ１のパーティションリングがシリンダ１０の内壁面１０ａとの間に所定の間隔を空けてリング溝の底溝壁Ｗ３に嵌合することで、リング溝が仕切られる。なお、パーティション部Ｐ１を構成するパーティションリングの数量は、複数であれば限定されない。実施形態４は、第１リング溝２０１に装着されたトップリング１とセカンドリング２との間にパーティション部Ｐ１が配置される態様である。実施形態４では、第１リング溝２０１が本発明に係る「リング溝」に相当する。以下、実施形態４に係るピストンリング構造１４０～１４０Ｉについて、実施形態１に係るピストンリング構造１１０との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　図１１は、実施形態４に係るピストンリング構造１４０を備える内燃機関４００の部分断面図である。図１１に示すように、実施形態４に係るピストンリング構造１４０は、第１リング溝２０１に２つのパーティションリング（パーティションリング４，５）がピストン２０の軸方向に重なって装着されている点で実施形態１に係るピストンリング構造１１０と相違する。
　図１１に示すように、ピストンリング構造１４０では、トップリング１とセカンドリング２との間にパーティション部Ｐ１が配置されることで、第１リング溝２０１が仕切られている。ピストンリング構造１４０に係るパーティション部Ｐ１は、２本のパーティションリング（パーティションリング４，５）を含んで構成されている。パーティションリング４とパーティションリング５は、ピストン２０の軸方向において互いに重なるように第１リング溝２０１に装着されており、パーティションリング５の方がパーティションリング４よりも下側（クランク室４０側）配置されている。具体的には、パーティションリング４の下側隔壁面４４とパーティションリング５の上側隔壁面５３とが当接している。そのため、パーティションリング４とパーティションリング５との間には、ピストンリングが介在しない状態となっている。そして、図１１に示すように、ピストンリング構造１４０では、トップリング１が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１とパーティションリング４の上側隔壁面４３との間に装着され、セカンドリング２が第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２とパーティションリング５の下側隔壁面５４との間に装着されている。つまり、ピストンリング構造１４０では、トップリング１とセカンドリング２との間に２つのパーティションリング４，５が重なるようにしてリング溝に装着されている。このように、ピストンリング構造１４０では、パーティションリング４とパーティションリング５とが協働して、１つのピストンランドの代わりとして機能している。
　実施形態４に係るピストンリング構造１４０においても、実施形態１に係るピストンリング構造１１０と同様の効果を得ることができる。つまり、ピストンリング構造１４０によると、１つのリング溝に複数のピストンリング（本例ではトップリング１及びセカンドリング２）を装着することができ、リング溝の数量を減らすことができる。これにより、ピストン２０の軸方向長さを短くすることが容易となる。
　ここで、実施形態４に係るピストンリング構造１４０では、パーティションリング４とパーティションリング５とで性状が異なっている。より具体的には、本例では、パーティションリング４とパーティションリング５は、互いの材質が異なっている。
　ピストンリング構造１４０に係るパーティション部Ｐ１においては、パーティションリング４の材質の方がパーティションリング５の材質よりも熱伝導性が高くなっている。本例に係るパーティションリング４は、熱伝導率の高い材質により形成されている。パーティションリング４に用いられる熱伝導率の高い材質は特に限定されないが、例えば、Ｃｕ、Ｃｕ系合金、Ａｌ－Ｓｉ系合金（好ましくはアルマイトレスのもの）、Ｃｕクラッド材（Ｃｕを材料に含むクラッド材）等が例示される。パーティションリング４に用いられる材質の熱伝導率は特に限定されないが、例えば、４０Ｗ／ｍＫ～４００Ｗ／ｍＫが好ましく、４０Ｗ／ｍＫ～２００Ｗ／ｍＫが更に好ましく、４０Ｗ／ｍＫ～１５０Ｗ／ｍＫが更に好ましく、４０Ｗ／ｍＫ～１００Ｗ／ｍＫが更に好ましい。
　また、ピストンリング構造１４０に係るパーティション部Ｐ１においては、パーティションリング５の材質の方がパーティションリング４の材質よりも耐熱へたり性が高くなっている。本例に係るパーティションリング５は、耐熱へたり性の高い材質により形成されている。パーティションリング５に用いられる耐熱へたり性の高い材質は特に限定されないが、耐熱性に優れ高温下でも強度低下の少ない耐クリープ性に優れる材質が好ましく、例えば、Ｎｉ基合金や鋼材が例示される。
　このように、実施形態４に係るピストンリング構造１４０では、パーティション部Ｐ１において最も上側（燃焼室３０側）に配置されるパーティションリング（つまり、パーティションリング４）の材質が他のパーティションリング（つまり、パーティションリング５）の材質よりも熱伝導性が高くなっている。ここで、ピストンリング構造１４０を備える内燃機関４００における熱伝導の流れは、ピストン、パーティションリング、ピストンリング、シリンダの順になると考えられる。このとき、燃焼室３０でのガスの燃焼により、ピストン２０の温度は燃焼室３０に近いほど（つまり、より上側であるほど）高くなる傾向にある。そのため、実施形態４に係るピストンリング構造１４０では、パーティション部Ｐ１において最も上側に配置されたパーティションリング４を熱伝導率の高い材質により形成することで、ピストン２０の冷却効果を高めることができる。なお、パーティションリング４の一部のみを熱伝導率の高い材質で形成してもよい。また、パーティションリング４を熱伝導率の高い材質で形成することに代えて、パーティションリング４の表面に高熱伝導率材で形成された被膜を設けてもよい。例えば、パーティションリング４においてトップリング１に当接する上側隔壁面４３のみを高熱伝導率材で形成してもよいし、上側隔壁面４３のみに高熱伝導率材の被膜を形成してもよい。
　更に、実施形態４に係るピストンリング構造１４０では、パーティション部Ｐ１において最も下側に配置されるパーティションリング（つまり、パーティションリング５）の材質が他のパーティションリング（つまり、パーティションリング４）の材質よりも耐熱へたり性が高くなっている。ここで、パーティションリングは、リング溝の底溝壁に嵌合するために、使用状態において底溝壁を押圧するように自己張力を有している。しかしながら、高温下においてパーティションリングがへたることで自己張力が低下すると、嵌合が維持できない虞がある。これに対して、実施形態４に係るピストンリング構造１４０では、パーティションリング５の耐熱へたり性を高くすることで、高熱下においてもパーティションリング５の自己張力が維持され、内周嵌合面５２と第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３との嵌合（接触状態）が確りと維持される。これにより、パーティションリング５の軸方向における位置ずれを防止し、パーティションリング５の内周シール性（内周嵌合面５２と底溝壁Ｗ３との間のシール性）を維持できる。特に、本例の場合、ピストン２０の冷却効果を高めるために上側に配置されたパーティションリング４を熱伝導性の高い材質とすることでパーティションリング４の耐熱へたり性が低下することも起こり得るが、下側に配置されたパーティションリング５を耐熱へたり性の高い材質とすることで、これを補うことができる。その結果、パーティション部Ｐ１全体として、位置ずれを防止すると共に内周シール性を維持することができる。
　なお、パーティション部Ｐ１を構成する複数のパーティションリングのうち、少なくとも何れかのパーティションリングを、アルミニウムよりも軽量な材質で形成してもよい。これにより、パーティションリングを軽量化できる。パーティションリングに用いるアルミニウムよりも軽量な材料としては、例えば、Ｍｇ合金やＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）が例示される。パーティションリングにＦＲＰを用いる場合には、耐熱性に優れたＰＥＥＫ（Polyether ether ketone）樹脂を材料とすることが好ましい。
　また、パーティション部Ｐ１を構成する複数のパーティションリングのうち、少なくとも何れかのパーティションリングを、中空状に形成してもよい。これによっても、パーティションリングを軽量化できる。
　パーティションリングを軽量化することで、内燃機関４００の運転時におけるピストンリング構造１４０の慣性力を低減することができる。これにより、コンロッドやメタル（軸受）系の強度設計が容易となる。例えば、コンロッドやメタル系に要求される強度や耐焼き付き荷重が小さくなるため、これらの部品の設計自由度を広げることができる。
　なお、本例では、上側に配置されたパーティションリング４の材質を熱伝導性の高いものとし、下側に配置されたパーティションリング５の材質を耐熱へたり性の高いものとしたが、本発明において、複数のパーティションリングの性状の組合せはこれに限定されない。また、パーティション部Ｐ１を構成するパーティションリングの数量は、３本以上であってもよい。
　［実施形態４の変形例］
　以下、実施形態４の変形例について説明する。以下の説明では、上述のピストンリング構造１４０との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　［変形例１］
　図１２は、実施形態４の変形例１に係るピストンリング構造１４０Ａを備える内燃機関４００Ａの部分断面図である。図１２に示すように、実施形態４の変形例１に係るピストンリング構造１４０Ａでは、パーティション部Ｐ１においてピストン２０の軸方向に隣り合うパーティションリング同士（パーティションリング４，５）の間に、これらを密着させるための接着層５０が設けられている。つまり、接着層５０は、パーティションリング４の下側隔壁面４４とパーティションリング５の上側隔壁面５３との間に設けられている。接着層５０の材質は特に限定されないが、例えば、Ｓｎ等に代表される軟質金属が例示される。接着層５０は、例えば、パーティションリング４の下側隔壁面４４とパーティションリング５の上側隔壁面５３とのうち何れか又は両方に軟質金属をコーティングすることで設けられてもよい。また、接着層５０は、例えば、シリコーン等の熱伝導性ペーストにより形成されてもよい。なお、本発明は、パーティションリングにおいてピストンに接触する面（例えば内周面）に接着層を設けてもよい。
　変形例１に係るピストンリング構造１４０Ａによると、隣り合うパーティションリング同士の密着性を接着層５０によって高めることができる。これにより、隣り合うパーティションリング同士の間、つまり、上側に配置されたパーティションリング４の下側隔壁面４４と下側に配置されたパーティションリング５の上側隔壁面５３との間をガスやオイルが通り抜けることを抑制できる。その結果、ブローバイガスやオイル消費を低減できる。また、隣り合うパーティションリング同士の熱伝導性が接着層５０によって高められる結果、ピストン２０の冷却効果を高めることができる。なお、密着性の向上の観点から、パーティションリング４の下側隔壁面４４及びパーティションリング５の上側隔壁面５３は、平滑面とすることが好ましい。
　［変形例２］
　図１３は、実施形態４の変形例２に係るピストンリング構造１４０Ｂを備える内燃機関４００Ｂの部分断面図である。図１３に示すように、実施形態４の変形例２に係るピストンリング構造１４０Ｂは、第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３とパーティション部Ｐ１との間に設けられ、パーティション部Ｐ１のパーティションリング４，５をピストン２０の軸方向の両側から保持する保持リング６０を更に備える。
　保持リング６０は、リング状の部材であり、その内周面６０２によって第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３と嵌合する。また、保持リング６０の外周面６０１の一部が凹むことで、パーティションリング４，５が嵌合する嵌合部６０５が形成されている。嵌合部６０５は、外周面６０１の全周に亘って形成された溝の内壁として形成されており、パーティションリング４，５を保持することでパーティションリング４，５の軸方向に沿う移動を規制する。嵌合部６０５は、上下に対向配置された上側壁Ｗ１０及び下側壁Ｗ２０と、上側壁Ｗ１０の内周縁と下側壁Ｗ２０の内周縁とを接続する接続壁Ｗ３０と、を含んで形成されている。
　本例では、保持リング６０の上面６０３が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１と当接し下面６０４が第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２と当接することで、保持リング６０がピストン２０の軸方向に支持され、保持リング６０が軸方向に移動することを規制される。更に、上側壁Ｗ１０がパーティションリング４の上側隔壁面４３に当接することでパーティション部Ｐ１の上側への移動が規制され、下側壁Ｗ２０がパーティションリング５の下側隔壁面５４に当接することでパーティション部Ｐ１の下側への移動が規制されている。また、接続壁Ｗ３０とパーティションリング４の内周嵌合面４２及びパーティションリング５の内周嵌合面５２とが嵌合している。このようにして、パーティションリング４，５は、保持リング６０に保持されると共に保持リング６０を介して第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３と嵌合している。保持リング６０の軸方向における移動が規制されることで、パーティション部Ｐ１の軸方向における位置ずれを防止できる。また、保持リング６０の軸方向幅はパーティション部Ｐ１の軸方向幅よりも大きいため、保持リング６０の自己張力はパーティションリング４，５の自己張力よりも大きい。このような保持リング６０を介してパーティションリング４，５と第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３とが嵌合することによっても、パーティション部Ｐ１の軸方向における位置ずれを防止できる。なお、保持リング６０が軸方向に移動することを規制するために、第１リング溝２０１の接続壁Ｗ３０に凹溝を形成し、当該凹溝に保持リング６０を嵌合させてもよい。また、保持リング６０は、パーティション部Ｐ１をピストン２０の軸方向の両側から（上下から）挟むように配置された一対のリングにより構成されてもよい。
　［変形例３］
　図１４は、実施形態４の変形例３に係るピストンリング構造１４０Ｃを備える内燃機関４００Ｃの部分断面図である。図１４に示すように、実施形態４の変形例３に係るピストンリング構造１４０Ｃは、パーティション部Ｐ１のうち下側に配置されたパーティションリング５のみが保持リング６０によって保持されている点で変形例２に係るピストンリング構造１４０Ｂと相違する。具体的には、本例では、上側壁Ｗ１０がパーティションリング５の上側隔壁面５３に当接し、下側壁Ｗ２０がパーティションリング５の下側隔壁面５４に当接し、接続壁Ｗ３０とパーティションリング５の内周嵌合面５２とが嵌合している。このような変形例３においてもパーティション部Ｐ１の軸方向における位置ずれを防止できる。なお、パーティションリング４のみが保持リング６０によって保持されてもよい。
　［変形例４］
　図１５は、実施形態４の変形例４に係るピストンリング構造１４０Ｄを備える内燃機関４００Ｄの部分断面図である。実施形態４の変形例４に係るピストンリング構造１４０Ｄでは、パーティションリング４とパーティションリング５は、互いの表面形状が異なっている。
　図１５に示すように、実施形態４の変形例４に係るピストンリング構造１４０Ｄでは、パーティション部Ｐ１において最も上側（燃焼室３０側）に配置されるパーティションリング４の上側隔壁面４３と最も下側（クランク室４０側）に配置されるパーティションリング５の下側隔壁面５４とに、符号Ｖ１で示す空隙形成部が設けられている。空隙形成部Ｖ１には、保油のための空隙が形成されている。
　パーティションリング４の上側隔壁面４３に空隙形成部Ｖ１が設けられることで、トップリング１の下面１４とパーティションリング４の上側隔壁面４３とが当接した状態であっても下面１４と空隙形成部Ｖ１との間には空隙が確保され、当該空隙にオイルが保持される。これにより、トップリング１の下面１４とパーティションリング４の上側隔壁面４３との間の摩擦が低減され、トップリング１やパーティションリング４の摩耗を低減することができる。
　また、パーティションリング５の下側隔壁面５４に空隙形成部Ｖ１が設けられることで、セカンドリング２の上面２３とパーティションリング５の下側隔壁面５４との接触面積を低減できる。これにより、セカンドリング２の上面２３とパーティションリング５の下側隔壁面５４とが凝着することを抑制できる。
　図１５に示すように、空隙形成部Ｖ１をパーティションリング４の上側隔壁面４３に設ける場合には、上側隔壁面４３のうち、径方向外側における端部領域４３ａを除く領域に設けられることが好ましい。径方向外側の端部領域４３ａは、上側隔壁面４３の径方向外側における端部に位置し所定の幅を有する領域である。空隙が形成されていない端部領域４３ａを上側隔壁面４３に残しておくことで、トップリング１の下面１４とパーティションリング４の上側隔壁面４３とが当接した状態では、下面１４と空隙形成部Ｖ１との間に空隙を確保しつつも、下面１４と端部領域４３ａとの間にはシール性が確保される。そのため、ガスがトップリング１の下面１４とパーティションリング４の上側隔壁面４３との間を通って外周側に抜けることが抑制される。その結果、ブローバイガスの増加を抑制できる。同様の理由により、空隙形成部Ｖ１をパーティションリング５の下側隔壁面５４に設ける場合には、下側隔壁面５４のうち、径方向外側における端部領域５４ａを除く領域に設けられることが好ましい。なお、本発明はこれに限定されず、空隙形成部は、パーティションリングの上側隔壁面や下側隔壁面の全域に設けられてもよい。
　図１６（Ａ）～（Ｄ）は、空隙形成部Ｖ１の一例を示す図である。図１６（Ａ）に示す空隙形成部Ｖ１は、周方向に等間隔に並んで設けられた複数の空孔Ｖ１１によって空隙を形成している。空孔Ｖ１１は、貫通孔であってもよいし、非貫通孔であってもよい。空孔Ｖ１１は、周方向に長手な長孔として形成されている。空孔Ｖ１１の大きさは限定されないが、例えば、長手方向における長さＬ１が４ｍｍ～８ｍｍであることが好ましい。また、図１６（Ａ）に示す態様の場合、表面における空孔Ｖ１１を除く領域の算術平均粗さＲａが１．０μｍ以下であることが好ましい。図１６（Ｂ）に示す空隙形成部Ｖ１は、表面に形成された複数のディンプル（窪み）Ｖ１２によって空隙を形成している。複数のディンプルＶ１２が一定のパターンで配置されることで、空隙形成部Ｖ１がテクスチャー状となっている。図１６（Ｃ）に示す空隙形成部Ｖ１は、周方向に等間隔に並んで設けられた複数の溝Ｖ１３によって空隙を形成している。溝Ｖ１３は、径方向に長手な溝として形成されている。図１６（Ｄ）に示す空隙形成部Ｖ１は、表面粗さを他の部位（端部領域）よりも粗くすることで空隙を形成している。図１６（Ｄ）に示す例では、例えば、焼結や表面溶射により表面を粗くすることで空隙を形成してもよい。
　図１６（Ａ）～（Ｄ）に示すように、空隙形成部Ｖ１は、空隙が不連続（断続的）に形成されていることが好ましい。これにより、オイルが空隙を通り抜けることを抑制し、空隙にオイルを保持することができる。なお、空隙形成部Ｖ１は、図１６（Ａ）～（Ｄ）に示す態様を組み合わせたものであってもよい。
　また、空隙形成部Ｖ１は、パーティションリングとは別体の部材により形成されてもよい。その場合、空隙形成部Ｖ１は、例えば、Ｃｕ系多孔質材料や焼結材料により形成してもよい。
　また、空隙形成部Ｖ１には、樹脂材料を含侵させてもよい。これにより、パーティションリングとピストンリングとの凝着を抑制することができる。
　なお、本例では、パーティションリング４とパーティションリング５の両方に空隙形成部Ｖ１が設けられているが、本発明はこれに限定されない。空隙形成部は、パーティション部において最も燃焼室側に配置されるパーティションリングの上側隔壁面と最もクランク室側に配置されるパーティションリングの下側隔壁面とのうち少なくとも一方に設けられてもよい。
　［変形例５］
　図１７は、実施形態４の変形例５に係るピストンリング構造１４０Ｅを備える内燃機関４００Ｅの部分断面図である。図１７に示すように、実施形態４の変形例５に係るピストンリング構造１４０Ｅでは、パーティション部Ｐ１において最も上側に配置されるパーティションリング４の上側隔壁面４３と最も下側に配置されるパーティションリング５の下側隔壁面５４とに、符号Ｓ１で示す表面処理被膜が設けられている。表面処理被膜Ｓ１は、例えば、樹脂被膜、窒化処理被膜、Ni－Pめっき処理被膜、クロムめっき処理被膜、化成処理被膜、酸化処理被膜、塗膜、ＰＶＤ処理被膜、及びＤＬＣ被膜のうち少なくとも何れか１つの層を含む被膜であってもよい。例えば、表面処理被膜Ｓ１をＤＬＣ被膜が含まれるものとすることで、ピストンリングとパーティションリングとの凝着を抑制することができる。また、パーティションリングの材質をＳＵＳとし、表面処理被膜Ｓ１を窒化処理被膜が含まれるものとすることで、ピストンリングやパーティションリングの摩耗を低減することができる。
　なお、本例では、パーティションリング４とパーティションリング５の両方に表面処理被膜Ｓ１が設けられているが、本発明はこれに限定されない。表面処理被膜は、パーティション部において最も燃焼室側に配置されるパーティションリングの上側隔壁面と最もクランク室側に配置されるパーティションリングの下側隔壁面とのうち少なくとも一方に設けられてもよい。
　［変形例６］
　図１８は、実施形態４の変形例６に係るピストンリング構造１４０Ｆを備える内燃機関４００Ｆの部分断面図である。実施形態４の変形例６に係るピストンリング構造１４０Ｆでは、パーティションリング４とパーティションリング５は、互いの形状が異なっている。
　図１８に示すように、ピストンリング構造１４０Ｆに係るパーティションリング４は、外周離間面４１と内周嵌合面４２と上側隔壁面４３と下側隔壁面４４に加え、上側突出部ＵＰ１を有する。これにより、パーティションリング４の断面形状は、略Ｌ字状となっている。上側突出部ＵＰ１は、ピストン２０の径方向において上側隔壁面４３よりも内側に設けられており、上側隔壁面４３に対して燃焼室３０側に突出している。上側突出部ＵＰ１は、トップリング１の内周面１２側において第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１に当接することで、ピストン２０の軸方向に支持される。これにより、パーティションリング４（ひいてはパーティション部Ｐ１）の上側への移動が規制される。
　また、図１８に示すように、ピストンリング構造１４０Ｆに係るパーティションリング５は、外周離間面５１と内周嵌合面５２と上側隔壁面５３と下側隔壁面５４に加え、下側突出部ＬＰ２を有する。これにより、パーティションリング５の断面形状は、略Ｌ字状となっている。下側突出部ＬＰ２は、ピストン２０の径方向において下側隔壁面５４よりも内側に設けられており、下側隔壁面５４に対してクランク室４０側に突出している。下側突出部ＬＰ２は、セカンドリング２の内周面２２側において第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２に当接することで、ピストン２０の軸方向に支持される。これにより、パーティションリング５（ひいてはパーティション部Ｐ１）の下側への移動が規制される。
　［変形例７］
　図１９は、実施形態４の変形例７に係るピストンリング構造１４０Ｇを備える内燃機関４００Ｇの部分断面図である。実施形態４の変形例７に係るピストンリング構造１４０Ｇでは、パーティションリング４とパーティションリング５は、互いの形状が異なっている。
　図１９に示すように、実施形態４の変形例７に係るピストンリング構造１４０Ｇでは、パーティション部Ｐ１に含まれる２本のパーティションリング４，５のうち、下側に配置されるパーティションリング５の方が、上側に配置されるパーティションリング４よりも径方向における厚さが小さくなっている。つまり、パーティション部Ｐ１に含まれる２本のパーティションリング４，５のうち燃焼室側から２番目に配置されるパーティションリング５の方が、最も燃焼室側に配置されるパーティションリング４よりもピストンの径方向における厚さが小さい。これにより、パーティションリング５の外周離間面５１の方が、パーティションリング４の外周離間面４１よりもピストン２０の径方向において内側に位置している。つまり、パーティションリング５の外径の方がパーティションリング４の外径よりも小さくなっている。そのため、パーティションリング４の外周離間面４１とシリンダ１０の内壁面１０ａとの離間距離ｄ１よりもパーティションリング５の外周離間面５１とシリンダ１０の内壁面１０ａとの離間距離ｄ２の方が大きくなっている。
　実施形態４の変形例７に係るピストンリング構造１４０Ｇでは、パーティションリング５の径方向における厚さを小さくすることで、ランド容積を確保することができる。これにより、トップリング１の下面１４とセカンドリング２の上面２３とパーティションリング４，５の外周離間面４１，５１とシリンダ１０の内壁面１０ａとによって囲まれた空間（セカンドランド空間）の圧力（ランド圧）を下げることができる。一方で、パーティションリング４の径方向における厚さを大きくしておくことで、パーティションリング４においてトップリング１の下面１４と当接する上側隔壁面４３の面積を大きく確保することができる。つまり、トップリング１の下面１４と上側隔壁面４３との接触面積を大きく確保することができる。これにより、トップリング１の姿勢を安定させることができる。また、トップリング１の下面１４とパーティションリング４の上側隔壁面４３との間のシール性（側面シール性）を確保することができる。
　このように、実施形態４の変形例７に係るピストンリング構造１４０Ｇでは、パーティション部Ｐ１を構成するパーティションリング４，５の厚さを異ならせることで、ランド容積の設計の自由度を高めることができる。
　［変形例８］
　図２０は、実施形態４の変形例８に係るピストンリング構造１４０Ｈを備える内燃機関４００Ｈの部分断面図である。実施形態４の変形例８に係るピストンリング構造１４０Ｈでは、パーティションリング４とパーティションリング５は、互いの形状が異なっている。
　図２０に示すように、実施形態４の変形例８に係るピストンリング構造１４０Ｈでは、パーティションリング４の外周下部とパーティションリング５の外周上部に、符号Ｎ１で示す切欠部が形成されている。より詳細には、パーティションリング４の切欠部Ｎ１は、外周離間面４１と下側隔壁面４４との間に形成されている。また、パーティションリング５の切欠部Ｎ１は、外周離間面５１と上側隔壁面５３との間に形成されている。切欠部Ｎ１は、パーティションリング４，５の外周部の一部が凹むことで形成されており、パーティションリング４，５の周長方向に延在している。
　実施形態４の変形例８に係るピストンリング構造１４０Ｈでは、パーティションリング４の外周下部とパーティションリング５の外周上部に切欠部Ｎ１を形成することで、ランド容積を確保することができる。これにより、セカンドランド空間のランド圧を下げることができる。その結果、実施形態４の変形例８によれば、変形例７と同様に、ランド容積の設計の自由度を高めることができる。
　なお、本例では、パーティションリング４の外周下部とパーティションリング５の外周上部の両方に切欠部Ｎ１が形成されているが、本発明において切欠部が形成される位置はこれに限定されない。例えば、パーティションリング４の外周下部とパーティションリング５の外周上部の一方のみに切欠部Ｎ１が形成されてもよい。また、パーティションリング４の外周上部とパーティションリング５の外周下部に切欠部Ｎ１が形成されてもよい。
　但し、図２０に示すように、切欠部が形成される位置は、パーティション部において最も上側に配置されるパーティションリングの外周上部及び最も下側に配置されるパーティションリングの外周下部を除くことが好ましい。つまり、隣接するパーティションリングが存在する外周下部や外周上部（即ち、ピストンリングに隣接しない外周下部や外周上部）に切欠部を形成することが好ましい。そうすることで、ピストンリングとパーティションリングとの接触面積を大きく確保することができる。
　［変形例９］
　図２１は、実施形態４の変形例９に係るピストンリング構造１４０Ｉを備える内燃機関４００Ｉの部分断面図である。ピストンリング構造１４０Ｉに係るパーティション部Ｐ１は、３本のパーティションリング（パーティションリング４，５，７０）を含んで構成されている。パーティションリング４とパーティションリング５とパーティションリング７０は、ピストン２０の軸方向において互いに重なるように第１リング溝２０１に装着されており、上側からパーティションリング４、パーティションリング７０、パーティションリング５の順に配置されている。
　実施形態４の変形例９に係るピストンリング構造１４０Ｉでは、隣り合うパーティションリングの形状が互いに異なっている。つまり、パーティションリング４の形状とパーティションリング７０の形状とが異なっており、パーティションリング７０の形状とパーティションリング５の形状とが異なっている。
　ピストンリング構造１４０Ｉに係るパーティションリング７０は、外周離間面７０１と内周嵌合面７０２と上側隔壁面７０３と下側隔壁面７０４とを有している。図２１に示すように、ピストンリング構造１４０Ｉでは、パーティション部Ｐ１に含まれる３本のパーティションリング４，５，７０のうち燃焼室側から２番目に配置されるパーティションリング７０の方が、最も燃焼室側に配置されるパーティションリング４や最もクランク室側に配置されるパーティションリング５よりもピストンの径方向における厚さが小さくなっている。これにより、パーティションリング７０の外周離間面７０１の方が、パーティションリング４，５の外周離間面４１，５１よりもピストン２０の径方向において内側に位置している。つまり、パーティションリング７０の外径の方がパーティションリング４，５の外径よりも小さくなっている。
　実施形態４の変形例９に係るピストンリング構造１４０Ｉでは、パーティションリング７０の径方向における厚さを小さくすることで、ランド容積を確保することができる。これにより、セカンドランド空間のランド圧を下げることができる。一方で、パーティションリング４，５の径方向における厚さを大きくしておくことで、上側隔壁面４３や下側隔壁面５４の面積を大きく確保することができる。つまり、トップリング１の下面１４とパーティションリング４の上側隔壁面４３との接触面積やセカンドリング２の上面２３とパーティションリング５の下側隔壁面５４との接触面積を大きく確保することができる。これにより、トップリング１やセカンドリング２の姿勢を安定させることができ、また、トップリング１やセカンドリング２の側面シール性を確保することができる。また、ピストンランドをカットしなくともランド容積を確保できるという利点もある。
　また、ピストンリング構造１４０Ｉでは、パーティション部Ｐ１に含まれるパーティションリングの本数を３本とすることで、２本の場合よりもパーティションリングの１本あたりの張力を下げることができる。そのため、パーティションリングの組付が容易となる。
　なお、ピストンリング構造１４０Ｉでは、パーティション部Ｐ１においてピストンリングと接触するパーティションリング、つまり、最も上側に配置されるパーティションリング４や最も下側に配置されるパーティションリング５を、耐焼き付き性や凝着防止性の高い仕様としてもよい。例えば、上述の変形例４や変形例５のように、パーティションリング４の上側隔壁面４３やパーティションリング５の下側隔壁面５４に空隙形成部Ｖ１や表面処理被膜Ｓ１を設けてもよい。
　［その他の変形例］
　上述した実施形態４の種々の形態は、可能な限り組み合わせることができる。ピストンリング構造１４０～１４０Ｉに係るパーティション部Ｐ１は、２本のパーティションリング（パーティションリング４，５）を含んで構成されているが、これらの態様はパーティション部Ｐ１に含まれるパーティションリングの本数が３本以上の場合にも適用することができる。
　＜実施形態５＞
　以下、図２２～図２６を参照して、実施形態５に係るピストンリング構造について説明する。図２２～図２６に示すように、実施形態５は、第２リング溝２０２に装着されたセカンドリング２（コンプレッションリング）とオイルリング３との間にパーティション部Ｐ１が配置される態様である。実施形態５では、第２リング溝２０２が本発明に係る「リング溝」に相当する。実施形態５では、パーティション部Ｐ１において、軸方向に隣り合うパーティションリング同士の性状を異ならせている。以下、実施形態５に係るピストンリング構造１５０～１５０Ｃについて、実施形態４に係るピストンリング構造１４０との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　図２２は、実施形態５に係るピストンリング構造１５０を備える内燃機関５００の部分断面図である。図２２に示すように、ピストンリング構造１５０では、セカンドリング２とオイルリング３との間にパーティション部Ｐ１が配置されることで、第２リング溝２０２が仕切られている。ピストンリング構造１５０に係るパーティション部Ｐ１は、実施形態４と同様に、２本のパーティションリング（パーティションリング４，５）を含んで構成されている。図２２に示すように、ピストンリング構造１５０では、セカンドリング２が第２リング溝２０２の上溝壁Ｗ１とパーティションリング４の上側隔壁面４３との間に装着され、オイルリング３が第２リング溝２０２の下溝壁Ｗ２とパーティションリング５の下側隔壁面５４との間に装着されている。つまり、ピストンリング構造１５０では、セカンドリング２とオイルリング３との間に２つのパーティションリング４，５が重なるようにしてリング溝に装着されている。
　実施形態５に係るピストンリング構造１５０においても、実施形態１に係るピストンリング構造１１０と同様の効果を得ることができる。つまり、ピストンリング構造１５０によると、１つのリング溝に複数のピストンリング（本例ではセカンドリング２及びオイルリング３）を装着することができ、リング溝の数量を減らすことができる。これにより、ピストン２０の軸方向長さを短くすることが容易となる。
　また、実施形態５に係るピストンリング構造１５０では、パーティションリング４とパーティションリング５は、互いの材質が異なっている。ピストンリング構造１５０に係るパーティション部Ｐ１においては、例えば、パーティションリング４の材質の方がパーティションリング５の材質よりも熱伝導性が高くなっていてもよい。パーティションリング４は、実施形態４で説明したような熱伝導率の高い材質により形成されている。
　また、ピストンリング構造１４０に係るパーティション部Ｐ１においては、パーティションリング５の材質の方がパーティションリング４の材質よりも耐熱へたり性が高くなっていてもよい。パーティションリング５は、実施形態４で説明したような耐熱へたり性の高い材質により形成されている。
　このように、実施形態５に係るピストンリング構造１５０では、パーティション部Ｐ１において最も上側に配置されるパーティションリング４の材質を他のパーティションリング（つまり、パーティションリング５）の材質よりも熱伝導性が高いものとすることで、実施形態４と同様に、ピストン２０の冷却効果を高めることができる。
　また、実施形態５に係るピストンリング構造１５０では、パーティション部Ｐ１において最も下側に配置されるパーティションリング５の材質を他のパーティションリング（つまり、パーティションリング４）の材質よりも耐熱へたり性が高いものとすることで、パーティション部Ｐ１の位置ずれを防止すると共に内周シール性を維持することができる。
　［実施形態５の変形例］
　以下、実施形態５の変形例について説明する。以下の説明では、上述のピストンリング構造１５０との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　［変形例１］
　図２３は、実施形態５の変形例１に係るピストンリング構造１５０Ａを備える内燃機関５００Ａの部分断面図である。実施形態５の変形例１に係るピストンリング構造１５０Ａでは、パーティションリング４とパーティションリング５は、互いの形状が異なっている。
図２３に示すように、実施形態５の変形例１に係るピストンリング構造１５０Ａでは、パーティションリング４の外周上部に切欠部Ｎ１が形成されている。より詳細には、切欠部Ｎ１は、パーティションリング４の外周離間面４１と上側隔壁面４３との間に形成されている。また、実施形態５の変形例１に係るセカンドリング２は、外周下部が切り欠かれたアンダーカット形状となっている。
　実施形態５の変形例１に係るピストンリング構造１５０Ａでは、パーティションリング４の外周上部に切欠部Ｎ１を形成することで、ランド容積を確保することができる。これにより、セカンドリング２の下面２４とオイルリング３の上側セグメント３１Ｕの上面３１３とパーティションリング４，５の外周離間面４１，５１とシリンダ１０の内壁面１０ａとによって囲まれた空間（サードランド空間）のランド圧を下げることができる。更に、セカンドリング２をアンダーカット形状とすることで、ランド容積をより大きく確保することができる。その結果、実施形態５の変形例１によれば、ランド容積の設計の自由度を高めることができる。
　ここで、図２４は、切欠部Ｎ１の形状の一例を示す図である。切欠部Ｎ１は、図２４に示すような形状であってもよい。
　［変形例２］
　図２５は、実施形態５の変形例２に係るピストンリング構造１５０Ｂを備える内燃機関５００Ｂの部分断面図である。実施形態５の変形例２に係るピストンリング構造１５０Ｂでは、パーティションリング４とパーティションリング５は、互いの形状が異なっている。
　図２５に示すように、実施形態５の変形例２に係るピストンリング構造１５０Ｂでは、パーティション部Ｐ１において最も下側（クランク室４０側）に配置されたパーティションリング（つまり、パーティションリング５）の下側隔壁面５４が、ピストン２０の径方向の外側へ向かうに従ってクランク室４０に接近するように傾斜している。つまり、オイルリング３の上側セグメント３１Ｕに当接する下側隔壁面５４が、径方向外側へ下方傾斜となっている。より具体的には、パーティションリング５の下側隔壁面５４は、径方向外側へ下方傾斜となる傾斜面５４１と軸方向に直交する平坦面５４２とを含んでいる。平坦面５４２は、傾斜面５４１よりも径方向の外側に配置されている。そのため、図２５に示すように、パーティションリング５の下側隔壁面５４の傾斜面５４１がオイルリング３の上側セグメント３１Ｕの上面３１３に当接することで、上側セグメント３１Ｕは、径方向外側へ下方傾斜となる姿勢に維持される。これにより、上側セグメント３１Ｕの上面３１３とパーティションリング５の下側隔壁面５４との間のシール性（側面シール性）を向上させることができる。また、上側セグメント３１Ｕの姿勢が安定することで、上側セグメント３１Ｕの外周面３１１の形状にダレが発生することが抑制されるため、上側セグメント３１Ｕの外周面３１１とシリンダ１０の内壁面１０ａとの間のシール性（外周シール性）も向上させることができる。変形例２のように、パーティション部において最もクランク室側に配置されるパーティションリングの下側隔壁面の少なくとも一部を径方向外側へ下方傾斜とすることで、上側セグメントを下方傾斜の姿勢に維持できる。
　［変形例３］
　図２６は、実施形態５の変形例３に係るピストンリング構造１５０Ｃを備える内燃機関５００Ｃの部分断面図である。実施形態５の変形例３に係るピストンリング構造１５０Ｃは、パーティションリング８０を備える点で変形例２と相違する。
　ピストンリング構造１５０Ｃに係るパーティションリング８０は、外周離間面８０１と内周嵌合面８０２と上側隔壁面８０３と下側隔壁面８０４とを有している。図２６に示すように、ピストンリング構造１５０Ｃでは、パーティションリング８０は、オイルリング３と第２リング溝２０２の下溝壁Ｗ２との間に配置されている。これにより、パーティションリング８０の上側隔壁面８０３がオイルリング３の下側セグメント３１Ｌの下面３１４と接触し、下側隔壁面８０４が下溝壁Ｗ２と接触している。ここで、実施形態５の変形例３に係るピストンリング構造１５０Ｃでは、パーティションリング８０の上側隔壁面８０３が、ピストン２０の径方向の外側へ向かうに従って燃焼室３０に接近するように（つまり、クランク室４０から離れるように）傾斜している。つまり、オイルリング３の下側セグメント３１Ｌに当接する上側隔壁面８０３が、径方向外側へ上方傾斜となっている。そのため、図２６に示すように、パーティションリング８０の上側隔壁面８０３がオイルリング３の下側セグメント３１Ｌの下面３１４に当接することで、下側セグメント３１Ｌは、径方向外側へ上方傾斜となる姿勢に維持される。これにより、下側セグメント３１Ｌのシール性（側面シール性及び外周シール性）を向上させることができる。
　［その他の変形例］
　上述した実施形態５の種々の形態は、可能な限り組み合わせることができる。ピストンリング構造１５０～１５０Ｃに係るパーティション部Ｐ１は、２本のパーティションリング（パーティションリング４，５）を含んで構成されているが、これらの態様はパーティション部Ｐ１に含まれるパーティションリングの本数が３本以上の場合にも適用することができる。
　＜実施形態６＞
　図２７は、実施形態６に係るピストンリング構造１６０を備える内燃機関６００の部分断面図である。実施形態６に係るピストンリング構造１６０では、第１リング溝２０１にトップリング１、セカンドリング２、及びオイルリング３が装着されている。また、ピストンリング構造１６０では、上側突出部ＵＰ１を有するパーティションリング４がトップリング１とセカンドリング２との間に配置され、上側突出部ＵＰ２を有するパーティションリング５がセカンドリング２とオイルリング３との間に配置されている。更に、ピストンリング構造１６０は、第１リング溝２０１の底溝壁Ｗ３に嵌合するスペーサリング９０を備える。図２７に示すように、オイルリング３の内周側においてスペーサリング９０の上面９０１がパーティションリング５の下側隔壁面５４と当接し下面９０２が第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２と当接することで、パーティションリング５がピストン２０の軸方向に支持される。
　＜実施形態７＞
　図２８は、実施形態７に係るピストンリング構造１７０を備える内燃機関７００の部分断面図である。以下、実施形態７に係るピストンリング構造１７０について、実施形態１に係るピストンリング構造１１０との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　図２８に示すように、実施形態７に係るピストンリング構造１７０は、第１リング溝２０１に２つのパーティションリング（パーティションリング４，５）がピストン２０の軸方向に重なって装着されている点でピストンリング構造１１０と相違する。本例では、第１リング溝２０１が本発明に係る「リング溝」に相当する。
　図２８に示すように、ピストンリング構造１７０では、パーティションリング４及びパーティションリング５がトップリング１及びセカンドリング２と共にピストン２０の軸方向に並んで第１リング溝２０１に装着されている。パーティションリング５は、第１リング溝２０１におけるパーティションリング４よりも下側の位置に装着されている。更に、パーティションリング４とパーティションリング５は、軸方向において重なっている。具体的には、パーティションリング４の下側隔壁面４４とパーティションリング５の上側隔壁面５３とが当接している。そのため、パーティションリング４とパーティションリング５との間には、ピストンリングが介在しない状態となっている。そして、図２８に示すように、ピストンリング構造１７０では、トップリング１が第１リング溝２０１の上溝壁Ｗ１とパーティションリング４の上側隔壁面４３との間に装着され、セカンドリング２が第１リング溝２０１の下溝壁Ｗ２とパーティションリング５の下側隔壁面５４との間に装着されている。つまり、ピストンリング構造１７０では、トップリング１とセカンドリング２との間に２つのパーティションリング４，５が重なって介装されている。このように、ピストンリング構造１７０では、パーティションリング４とパーティションリング５とが協働して、１つのピストンランドの代わりとして機能している。
　実施形態７に係るピストンリング構造１７０においても、実施形態１に係るピストンリング構造１１０と同様の効果を得ることができる。つまり、ピストンリング構造１７０によると、１つのリング溝に複数のピストンリング（本例ではトップリング１及びセカンドリング２）を装着することができ、リング溝の数量を減らすことができる。これにより、ピストン２０の軸方向長さを短くすることが容易となる。
　また、実施形態７に係るピストンリング構造１７０では、パーティションリング４，５の合口Ｇ１がガス又はオイルに対して閉塞されている。図２９は、実施形態７における２つのパーティションリング４，５の合口Ｇ１の位置関係を示す図である。図２９では、ピストンリング構造１７０におけるパーティションリング４，５を径方向の外側から視認した状態が図示されている。図２９に示すように、実施形態７では、２つのパーティションリング４，５は、互いの合口Ｇ１同士が軸方向において重ならないように、第１リング溝２０１に装着されている。つまり、２つのパーティションリング４，５は、互いの合口Ｇ１を覆うように配置されている。パーティションリング４の合口Ｇ１はパーティションリング５によって下側から覆われ、パーティションリング５の合口Ｇ１はパーティションリング４によって上側から覆われている。
　このようなピストンリング構造１７０によると、パーティションリング４，５の夫々の合口が覆われているため、ガスがパーティションリング４，５の合口Ｇ１を通り抜けてセカンドリング２の背面側（径方向内側）に流れることや、オイルがパーティションリング４，５の合口Ｇ１を通り抜けてトップリング１の背面側（径方向内側）に流れることが阻害される。つまり、ガスがクランク室４０側に流出すること（ブローバイ）やオイルが燃焼室３０側へ流出すること（オイル上がり）を抑制し、ブローバイガスやオイル消費を低減できる。
　なお、ピストンリング構造１７０では、パーティションリング４，５が第１リング溝２０１におけるトップリング１とセカンドリング２との間に介装されているが、２つのパーティションリングが装着される位置はこれに限定されない。例えば、図４に示すピストンリング構造１１０Ａにおいて、第２リング溝２０２におけるセカンドリング２とオイルリング３との間に２つのパーティションリング４，５が重なって介装されてもよい。また、重なって装着されるパーティションリングの数量は２つに限定されず、２を超える数量であってもよい。軸方向において重なる複数のパーティションリングのうち、少なくとも２つの隣り合うパーティションリングが、互いの合口が軸方向において重ならないようにリング溝に装着されていればよい。
　＜実施形態８＞
　以下、実施形態８に係るパーティションリングについて説明する。実施形態８に係るパーティションリングは、合口が特殊形状を有する点で、実施形態１～７に係るパーティションリングと異なる。実施形態８に係るパーティションリングは、実施形態１～７に係るピストンリング構造にも適用可能である。つまり、以下に説明する合口の特殊形状は、上述のパーティションリング４，５，６０,７０,８０,９０の何れにも適用可能である。以下、実施形態８に係るパーティションリングについて、実施形態１に係るパーティションリング４との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　図３０は、実施形態８に係るパーティションリング４Ａの合口端部の形状を説明するための図である。図３０（Ａ）では、使用状態におけるパーティションリング４Ａを径方向の外側から視認した状態を図示し、図３０（Ｂ）では、使用状態におけるパーティションリング４Ａを軸方向に沿って視認した状態を図示している。以下、一対の合口端部４１０，４２０の一方を第１合口端部４１０と称し、他方を第２合口端部４２０と称する。また、第１合口端部４１０の端面を第１端面４１０ａと称し、第２合口端部４２０の端面を第２端面４２０ａと称する。
　図３０（Ａ）に示すように、パーティションリング４Ａの合口Ｇ１は、パーティションリング４Ａの軸方向に対して傾斜したアングル形状（斜め合口）となっている。具体的には、互いに対向することで合口Ｇ１を形成する第１端面４１０ａ及び第２端面４２０ａが軸方向に対して傾斜しているため、合口Ｇ１がアングル形状となっている。合口Ｇ１をアングル形状とすることで、図３０（Ｂ）に示すように、パーティションリング４Ａの軸方向視において、第１合口端部４１０の一部と第２合口端部４２０の一部とが重複している。
　実施形態８に係るパーティションリング４Ａによると、合口Ｇ１を形成する第１合口端部４１０の一部と第２合口端部４２０の一部とが軸方向視において重複しているため、ピストン２０の軸方向に沿って流れるガスやオイルが合口Ｇ１を通り抜けることが第１合口端部４１０や第２合口端部４２０によって阻害される。つまり、合口Ｇ１は、ピストン２０の軸方向に沿って流れるガス又はオイルに対して閉塞されている。また、合口Ｇ１を軸方向に対して傾斜したアングル形状とすることで、合口Ｇ１を軸方向に平行なストレート形状とした場合と比較して、合口Ｇ１の端面４１０ａ，４２０ａ間の隙間を小さくすることができる。このようなパーティションリング４Ａによると、ガスのブローバイやオイル上がりを抑制し、ブローバイガスやオイル消費を低減できる。なお、合口Ｇ１は、図３０（Ａ）に示すものと逆向きに傾斜してもよい。つまり、図３０（Ａ）に示す態様では、第１合口端部４１０が第２合口端部４２０の下側に配置されているが、第２合口端部４２０が第１合口端部４１０の下側に配置されるように、合口Ｇ１が傾斜してもよい。
　［実施形態８の変形例］
　以下、実施形態８の変形例について説明する。以下の説明では、上述のパーティションリング４Ａとの相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　［変形例１］
　図３１は、実施形態８の変形例１に係るパーティションリング４Ｂの合口端部の形状を説明するための図である。図３１（Ａ）では、使用状態におけるパーティションリング４Ｂを径方向の外側から視認した状態を図示し、図３１（Ｂ）では、使用状態におけるパーティションリング４Ｂを軸方向に沿って視認した状態を図示している。
　図３１（Ａ）に示すように、パーティションリング４Ｂの合口Ｇ１は、ステップ形状（段付き合口）となっている。具体的には、第１合口端部４１０は、周長方向において第２合口端部４２０に向かって突出した第１凸部４１１を有し、第２合口端部４２０は、周長方向において第１合口端部４１０に向かって突出した第２凸部４２１を有し、使用状態では、軸方向において第１凸部４１１が第２凸部４２１の上に重なっている。つまり、第１凸部４１１の下面４１１ａと第２凸部４２１の上面４２１ａとが当接している。第１凸部４１１と第２凸部４２１とが軸方向において重なることで、図３１（Ｂ）に示すように、パーティションリング４Ｂの軸方向視において、第１合口端部４１０の一部と第２合口端部４２０の一部とが重複している。
　実施形態８の変形例１に係るパーティションリング４Ｂによると、合口Ｇ１を形成する第１合口端部４１０の一部である第１凸部４１１と第２合口端部４２０の一部である第２凸部４２１とが軸方向視において重複しているため、ピストン２０の軸方向に沿って流れるガスやオイルが合口Ｇ１を通り抜けることが第１凸部４１１や第２凸部４２１によって阻害される。つまり、合口Ｇ１は、ピストン２０の軸方向に沿って流れるガス又はオイルに対して閉塞されている。更に、第１凸部４１１の下面４１１ａと第２凸部４２１の上面４２１ａとが当接することで、ガスやオイルが第１凸部４１１と第２凸部４２１との間を通り抜けることが抑制される。このようなパーティションリング４Ｂによっても、ブローバイガスやオイル消費を低減できる。なお、合口形状は、図３１（Ａ）に示すものと上下逆であってもよい。つまり、図３１（Ａ）に示す態様では、第１合口端部４１０の第１凸部４１１が第２合口端部４２０の第２凸部４２１の上側に配置されているが、第２凸部４２１が第１凸部４１１の上側に配置されてもよい。
　［変形例２］
　図３２は、実施形態８の変形例２に係るパーティションリング４Ｃの合口端部の形状を説明するための図である。図３２（Ａ）では、使用状態におけるパーティションリング４Ｃを径方向の外側から視認した状態を図示し、図３２（Ｂ）では、使用状態におけるパーティションリング４Ｃを軸方向に沿って視認した状態を図示している。
　図３２（Ａ）に示すように、パーティションリング４Ｃの合口Ｇ１は、所謂カギステップ形状となっている。パーティションリング４Ｃは、第１合口端部４１０の第１凸部４１１の下面４１１ａに第１突起４１２が設けられ、第２合口端部４２０の第２凸部４２１の上面４２１ａに第２突起４２２が設けられている点で、変形例１に係るパーティションリング４Ｂと相違する。使用状態では、第１凸部４１１の下面４１１ａに第２突起４２２が当接し、第２凸部４２１の上面４２１ａに第１突起４１２が当接している。図３２（Ｂ）に示すように、パーティションリング４Ｃの軸方向視において、第１合口端部４１０の一部と第２合口端部４２０の一部とが重複している。
　実施形態８の変形例２に係るパーティションリング４Ｃによると、変形例１に係るパーティションリング４Ｂと同様に、ブローバイガスやオイル消費を低減できる。なお、変形例１と同様に、合口形状は、図３２（Ａ）に示すものと上下逆であってもよい。
　［変形例３］
　図３３は、実施形態８の変形例３に係るパーティションリング４Ｄの合口端部の形状を説明するための図である。図３３（Ａ）は、使用状態におけるパーティションリング４Ｄの斜視図であり、図３３（Ｂ）は、自由状態におけるパーティションリング４Ｄの斜視図である。また、図３４は、使用状態におけるパーティションリング４Ｄを軸方向に沿って視認した状態を示す図である。
　図３３（Ａ）及び図３３（Ｂ）に示すように、第１合口端部４１０は、周長方向において第２合口端部４２０に向かって突出した第１凸部４１１を有し、第２合口端部４２０は、周長方向において第１合口端部４１０に向かって突出した第２凸部４２１を有し、使用状態では、径方向において第１凸部４１１が第２凸部４２１の外側に位置している。ここで、第１凸部４１１において径方向内側に向いた面を第１内側面４１１ｂとし、第２凸部４２１において径方向外側に向いた面を第２外側面４２１ｂとする。第１内側面４１１ｂ及び第２外側面４２１ｂは、軸方向に対して傾斜しており、使用状態において互いに当接している。これにより、使用状態では、軸方向において第２凸部４２１の一部が第１凸部４１１の一部の上に重なっている。そのため、図３４に示すように、パーティションリング４Ｄの軸方向視において、第１合口端部４１０の一部である第１凸部４１１と第２合口端部４２０の一部である第２凸部４２１とが重複している。そのため、ピストン２０の軸方向に沿って流れるガスやオイルが合口Ｇ１を通り抜けることが第１凸部４１１や第２凸部４２１によって阻害される。つまり、合口Ｇ１の一部は、ピストン２０の軸方向に沿って流れるガス又はオイルに対して閉塞されている。更に、第１凸部４１１の第１内側面４１１ｂと第２凸部４２１の第２外側面４２１ｂとが当接することで、ガスやオイルが第１凸部４１１と第２凸部４２１との間を通り抜けることが抑制される。
　実施形態８の変形例３に係るパーティションリング４Ｄによると、変形例１に係るパーティションリング４Ｂと同様に、ブローバイガスやオイル消費を低減できる。なお、図３３に示す合口形状は、第１凸部４１１の断面形状が略三角形の所謂アングルジョイントであるが、合口形状は、第１凸部４１１の断面形状が略四角形の所謂レクタンギュラジョイントであってもよい。また、合口形状は、図３３に示すものと上下逆であってもよい。つまり、第１内側面４１１ｂ及び第２外側面４２１ｂが、図３３と逆向きに傾斜してもよい。また、合口形状は、図３３に示すものと周長方向において逆であってもよい。つまり、第１凸部４１１が第２合口端部４２０に設けられ、第２凸部４２１が第１合口端部４１０に設けられてもよい。
　［変形例４］
　図３５は、実施形態８の変形例４に係るパーティションリング４Ｅの合口端部の形状を説明するための図である。図３５（Ａ）は、使用状態におけるパーティションリング４Ｅの斜視図であり、図３５（Ｂ）は、自由状態におけるパーティションリング４Ｅの斜視図である。また、図３６は、使用状態におけるパーティションリング４Ｅを軸方向に沿って視認した状態を示す図である。
　図３５（Ａ）及び図３５（Ｂ）に示すように、第１合口端部４１０の外周側の下部には、周長方向において第２合口端部４２０に向かって突出した第１凸部４１１が形成されている。また、第２合口端部４２０には、第２合口端部４２０の外周側の下部が切り欠かれることによって、使用状態において第１凸部４１１が嵌め込まれる第２凹部４２３が形成されている。ここで、第２凹部４２３において使用状態で第１凸部４１１の上面４１１ｃに対向する面を対向面４２３ｃとする。上面４１１ｃ及び対向面４２３ｃは、軸方向に対して傾斜しており、使用状態において互いに当接している。これにより、使用状態では、軸方向において第２合口端部４２０の一部が第１合口端部４１０の一部の上に重なっている。そのため、図３６に示すように、パーティションリング４Ｅの軸方向視において、第１合口端部４１０の一部と第２合口端部４２０の一部とが重複している。そのため、ピストン２０の軸方向に沿って流れるガスやオイルが合口Ｇ１を通り抜けることが第１合口端部４１０や第２合口端部４２０によって阻害される。つまり、合口Ｇ１は、ピストン２０の軸方向に沿って流れるガス又はオイルに対して閉塞されている。更に、第１凸部４１１の上面４１１ｃと第２凹部４２３の対向面４２３ｃとが当接することで、ガスやオイルが第１凸部４１１と合口端部４２０との間を通り抜けることが抑制される。
　実施形態８の変形例４に係るパーティションリング４Ｅによると、変形例１に係るパーティションリング４Ｂと同様に、ブローバイガスやオイル消費を低減できる。なお、図３５に示す合口形状は、第１凸部４１１の断面形状が略三角形の所謂アングルジョイントであるが、合口形状は、第１凸部４１１の断面形状が略四角形の所謂レクタンギュラジョイントであってもよい。また、合口形状は、図３５に示すものと上下逆であってもよい。つまり、第１合口端部４１０の外周側の上部に第１凸部４１１が形成され、第２合口端部４２０の外周側の上部に第２凹部４２３が形成されてもよい。また、合口形状は、図３５に示すものと周長方向において逆であってもよい。つまり、第１凸部４１１が第２合口端部４２０に設けられ、第２凹部４２３が第１合口端部４１０に設けられてもよい。
　以上のように、実施形態８では、パーティションリングの合口を特殊形状とすることで、合口の少なくとも一部が、ピストンの軸方向に沿って流れるガス又はオイルに対して閉塞されている。なお、本発明に係るパーティションリングの合口形状は、実施形態８で説明した形状に限定されない。特殊形状は、第１合口端部の少なくとも一部と第２合口端部の少なくとも一部とが軸方向視において重複する形状であればよい。このような特殊形状としては、パーティションリング４Ａ～４Ｅの形状以外にも、例えば、ダブルステップ形状やダブルアングル形状、ダブルラウンド形状も採用できる。また、本発明において、合口形状は特殊形状でなくてもよく、軸方向に平行なストレート形状であってもよい。
　＜実施形態９＞
　次に、実施形態９に係るパーティションリングについて説明する。実施形態９に係るパーティションリングは、合口が閉塞部材により閉塞されている点で、実施形態１～８に係るパーティションリングと異なる。実施形態９に係るパーティションリングは、実施形態１～８に係るピストンリング構造にも適用可能である。以下、実施形態９に係るパーティションリングについて、実施形態１に係るパーティションリング４との相違点を中心に説明し、同様の構成については同一の符号を付すことにより詳細な説明は割愛する。
　図３７は、実施形態９に係るパーティションリング４Ｆの合口部分を説明するための図である。図３７では、使用状態におけるパーティションリング４Ｆを軸方向に沿って視認した状態を図示している。
　図３７に示すように、パーティションリング４Ｆは、合口Ｇ１を埋めることによって合口Ｇ１を閉塞する、閉塞部５０を有する。これにより、合口Ｇ１は、ガス又はオイルに対して閉塞されている。閉塞部５０は、シール材によって形成されている。閉塞部５０を形成するシール材としては、例えば、ＰＩ（Polyimide）系樹脂やＰＡＩ（Polyamide-imide）系樹脂、シリコーン（珪素樹脂）、フッ素樹脂等の耐熱性の高い樹脂の他、銅系の軟質金属等、耐熱性に優れた種々の材料を用いることができる。
　実施形態９に係るパーティションリング４Ｆによると、閉塞部５０によって合口Ｇ１を塞ぐことで、ガスやオイルが合口Ｇ１を通り抜けることを抑制できる。その結果、ガスのブローバイやオイル上がりを抑制し、ブローバイガスやオイル消費を低減できる。このようなパーティションリング４Ｆによると、ブローバイガスやオイル消費を低減できる。
　＜その他＞ 
　図３８～図５２は、パーティションリングのバリエーションを示す断面図である。図３８～図５２では、パーティションリングの周長方向に直交する断面が図示されている。図３８に示すパーティションリング４ａの外周離間面４１は、上側隔壁面４３から下側に向かうに従って拡幅するように傾斜したテーパ面と、下側隔壁面４４から上側に向かうに従って拡幅するように傾斜したテーパ面とが接続されて形成されている。図３９に示すパーティションリング４ｂの外周離間面４１は、下側に向かうに従って拡幅するように傾斜したテーパ面により形成されている。図４０に示すパーティションリング４ｃの外周離間面４１は、上側隔壁面４３から下側に向かうに従って縮幅するように傾斜したテーパ面と、下側隔壁面４４から上側に向かうに従って縮幅するように傾斜したテーパ面とが接続されて形成されている。図４１に示すパーティションリング４ｄの内周嵌合面４２は、凹むように湾曲して形成されている。図４２に示すパーティションリング４ｅの内周嵌合面４２は、上側隔壁面４３から下側に向かうに従って拡幅するように傾斜したテーパ面と、下側隔壁面４４から上側に向かうに従って拡幅するように傾斜したテーパ面とが接続されて形成されている。図４３に示すパーティションリング４ｆの上側隔壁面４３は、上側に膨らむように湾曲して形成されている。また、パーティションリング４ｆの下側隔壁面４４は、下側に膨らむように湾曲して形成されている。図４４に示すパーティションリング４ｇの下側隔壁面４４には、パーティションリング４ｇの周長方向に沿って延びる溝４５が形成されている。図４５に示すパーティションリング４ｈでは、上側隔壁面４３に溝４５が形成されている。図４６に示すパーティションリング４ｉでは、外周離間面４１に溝４５が形成されている。図４７に示すパーティションリング４ｊでは、内周嵌合面４２に溝４５が形成されている。また、パーティションリング４ｊには、溝４５に連通する孔４６がパーティションリング４ｊの外周側から内周側へ径方向に貫通している。図４８に示すパーティションリング４ｋでは、外周離間面４１と内周嵌合面４２の両方に溝４５が形成されている。また、パーティションリング４ｋには、孔４６が外周側の溝４５から内周側の溝４５へ径方向に貫通している。図４９に示すパーティションリング４ｌの上側隔壁面４３は、径方向外側に向かうに従って下がるように傾斜している。図５０に示すパーティションリング４ｍの下側隔壁面４４は、径方向外側に向かうに従って上がるように傾斜している。パーティションリング４ｌやパーティションリング４ｍは、キーストン形状のコンプレッションリングと組み合わせることができる。なお、上側隔壁面４３が径方向外側に向かうに従って上がるように傾斜してもよいし、下側隔壁面４４が径方向外側に向かうに従って下がるように傾斜してもよい。また、上側隔壁面４３と下側隔壁面４４の何れもが傾斜してもよい。図５１に示すパーティションリング４ｎの外周側の下角部には、面取り４７が形成されている。面取り４７は、外周側の上角部に形成されてもよい。また、面取り４７は、内周側の上角部や下角部に形成されてもよい。図５２に示すパーティションリング４ｏの外周側の下角部には、面取りステップ４８が形成されている。面取りステップ４８は、外周側の上角部に形成されてもよい。また、面取りステップ４８は、内周側の上角部や下角部に形成されてもよい。
　図５３は、パーティションリングの合口形状のバリエーションを示す図である。図５３では、使用状態におけるパーティションリング４ｐを軸方向に沿って視認した状態を図示している。図５３に示すように、パーティションリング４ｐの合口Ｇ１は、所謂カギステップ形状となっている。パーティションリング４ｐの一対の合口端部４１０，４２０は、パーティションリングの径方向に重なった状態で互いが係止されるように、夫々が鍵状に形成されている。より具体的には、第１合口端部４１０は、周長方向において第２合口端部４２０に向かって突出した第１凸部４３０を有し、第２合口端部４２０は、周長方向において第１合口端部４１０に向かって突出した第２凸部４４０を有し、使用状態では、径方向において第１凸部４３０と第２凸部４４０とが重なっている。図５３の例では、径方向において第１凸部４３０が第２凸部４４０よりも外側に配置されているが、これらは逆に配置されてもよい。更に、第１凸部４３０の先端側には径方向内側に突出する第１突起４３０ａが設けられ、第２凸部４４０の先端側には径方向外側に突出する第２突起４４０ａが設けられている。第１突起４３０ａと第２突起４４０ａとが係合することで、一対の合口端部４１０，４２０が互いに係止される。このように合口Ｇ１をカギステップ形状とすることで、パーティションリング４ｐのピストン２０への装着が容易となり、また、合口Ｇ１を通り抜けるブローバイガスを低減することができる。更に、パーティションリング４ｐとリング溝の壁面との密着性を向上できる。
　図５４～５５は、回り止め手段を備えるピストンリング構造を説明するための図である。図５４は、使用状態におけるパーティションリング４ｑを径方向の外側から視認した状態を図示している。図５４の符号２０４は、ピストン２０が有する突起体を示す。突起体２０４は、一例として略円柱状のピンであり、リング溝に突設されている。図５４に示すように、一対の合口端部４１０，４２０の先端の上部が切り欠かれることで、パーティションリング４ｑの合口Ｇ１は、その上部に突起体２０４を受け入れ可能（嵌合可能）な受入部４９を含んでいる。突起体２０４と受入部４９とによって回り止め手段が構成されている。使用状態において、突起体２０４が受入部４９に受け入れられることで、パーティションリング４ｑがピストン２０に対して周長方向へ相対的に回転することが突起体２０４によって規制される。これにより、パーティションリング４ｑの単独回転を防止できる。図５５は、使用状態におけるパーティションリング４ｒを軸方向に沿って視認した状態を図示している。図５５に示すように、一対の合口端部４１０，４２０の先端の内周部が切り欠かれることで、パーティションリング４ｒの合口Ｇ１は、その内周側に突起体２０４を受け入れ可能な受入部４９を含んでいる。これにより、パーティションリング４ｒの単独回転を防止できる。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した種々の形態は、可能な限り組み合わせることができる。例えば、実施形態４と実施形態５とを組み合わせてもよい。具体的には、第１リング溝２０１にトップリング１、セカンドリング２、及びオイルリング３を装着し、パーティション部Ｐ１をトップリング１とセカンドリング２との間に配置し、これとは別のパーティション部Ｐ１をセカンドリング２とオイルリング３との間にも配置してもよい。つまり、本発明は、複数のパーティション部を備えてもよい。また、例えば、実施形態４では、トップリング１とセカンドリング２との間にパーティション部Ｐ１を配置した態様について説明したが、図１１～図２１で示した実施形態４のパーティション部Ｐ１をセカンドリング２とオイルリング３との間に配置してもよい。また、実施形態７～９では、合口を閉塞する手段について説明したが、本発明における合口を閉塞する手段は、実施形態７～９の範囲に限定されず、これらと同様の合口閉塞（または封止）機能を持つ合口形状や合口の閉塞（または封止）方法であってもよい。また、複数のパーティションリングがリング溝に装着される場合、少なくとも１本のパーティションリングの合口の少なくとも一部がピストンの軸方向に沿って流れるガス又はオイルに対して閉塞されていればよい。また、上述の実施形態は、本発明に係る技術を往復動機関の一例である内燃機関に適用したものであるが、本発明に係る技術は、内燃機関に限らず、シリンダ内をピストンが往復動する機構であれば適用することができる。本発明に係る技術の適用対象としては、例えば、内燃機関に例示される往復動機関やコンプレッサーに例示される空圧機器等を挙げることができる。
　上述した実施形態及び変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
　＜付記１＞
　シリンダに装着されるピストンとピストンリングの組合せ構造であって、
　前記ピストンの外周面に設けられたピストンリング装着用のリング溝と、
　前記リング溝に装着される１又は複数のピストンリングと、
　前記１又は複数のピストンリングと共に前記ピストンの軸方向に並んで前記リング溝に装着されるパーティションリングと、を備え、
　前記パーティションリングは、前記シリンダの内壁との間に所定の間隔を空けて前記リング溝の底面である底溝壁面に嵌合する、
　ピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記２＞
　前記ピストンは、内燃機関の前記シリンダに装着されるピストンであり、
　前記パーティションリングは、前記リング溝において対向配置された一対の内壁のうち前記内燃機関の燃焼室側の溝壁面である上溝壁面の側に面する上側隔壁面と、前記リング溝において対向配置された一対の内壁のうち前記内燃機関のクランク室側の溝壁面である下溝壁面の側に面する下側隔壁面と、前記パーティションリングの内周部に設けられ、前記リング溝の前記上溝壁面の内周縁と前記下溝壁面の内周縁とを接続する前記底溝壁面と嵌合することで前記底溝壁面との間に接触状態を形成する内周嵌合面と、前記パーティションリングの外周部に設けられ、前記内燃機関のシリンダの内壁との間に所定の離間距離を確保する外周離間面と、を有する、
　付記１に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記３＞
　前記パーティションリングは、前記ピストンの径方向において前記上側隔壁面よりも内側に設けられると共に前記燃焼室側に突出することで前記ピストンの軸方向に支持される、上側突出部を有する、
　付記２に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記４＞
　前記パーティションリングは、前記ピストンの径方向において前記下側隔壁面よりも内側に設けられると共に前記クランク室側に突出することで前記ピストンの軸方向に支持される、下側突出部を有する、
　付記２又は３に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記５＞
　前記リング溝には、複数のピストンリングが装着され、
　前記複数のピストンリングは、前記リング溝の前記上溝壁面と前記パーティションリングの前記上側隔壁面との間に装着されるトップリングと、前記リング溝の前記下溝壁面と前記パーティションリングの前記下側隔壁面との間に装着されるセカンドリングと、を含む、
　付記２から４の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記６＞
　前記リング溝には、複数のピストンリングが装着され、
　前記複数のピストンリングは、前記リング溝の前記上溝壁面と前記パーティションリングの前記上側隔壁面との間に装着されるセカンドリングと、前記リング溝の前記下溝壁面と前記パーティションリングの前記下側隔壁面との間に装着されるオイルリングと、を含む、
　付記２から４の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記７＞
　前記パーティションリングとしての第１パーティションリングと、前記リング溝における前記第１パーティションリングよりも前記クランク室側の位置に装着される第２パーティションリングと、を備え、
　前記第１パーティションリングは、前記上側隔壁面としての第１上側隔壁面と、前記下側隔壁面としての第１下側隔壁面と、前記内周嵌合面としての第１内周嵌合面と、前記外周離間面としての第１外周離間面と、を有し、
　前記第２パーティションリングは、前記第１パーティションリングの前記第１下側隔壁面の側に面する第２上側隔壁面と、前記リング溝の前記下溝壁面の側に面する第２下側隔壁面と、前記第２パーティションリングの内周面に設けられ、前記底溝壁面と嵌合することで前記底溝壁面との間に接触状態を形成する第２内周嵌合面と、前記第２パーティションリングの外周面に設けられ、前記シリンダの内壁との間に所定の離間距離を確保する第２外周離間面と、を有し、
　前記リング溝には、複数のピストンリングが装着され、
　前記複数のピストンリングは、前記リング溝の前記上溝壁面と前記第１パーティションリングの前記第１上側隔壁面との間に装着されるトップリングと、前記第１パーティションリングの前記第１下側隔壁面と前記第２パーティションリングの前記第２上側隔壁面との間に装着されるセカンドリングと、前記リング溝の前記下溝壁面と前記第２パーティションリングの前記第２下側隔壁面との間に装着されるオイルリングと、を含む、
　付記２から４の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記８＞
　前記リング溝には、複数のピストンリングが装着され、
　前記ピストンの軸方向において互いに重なるようにして前記複数のピストンリングの間に配置された複数の前記パーティションリングによって、前記リング溝を仕切るパーティション部が形成され、
　前記パーティション部において、軸方向に隣り合う前記パーティションリングは、互いの性状が異なっている、
　付記２から４の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記９＞
　前記パーティション部において最も前記燃焼室側に配置される前記パーティションリングの材質は、他のパーティションリングの材質よりも熱伝導性が高い、
　付記８に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記１０＞
　前記パーティション部において最も前記クランク室側に配置される前記パーティションリングの材質は、他のパーティションリングの材質よりも耐熱へたり性が高い、
　付記８又は９に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記１１＞
　前記パーティション部において最も前記燃焼室側に配置される前記パーティションリングの前記上側隔壁面と最も前記クランク室側に配置される前記パーティションリングの前記下側隔壁面とのうち少なくとも一方には、空隙が形成された空隙形成部が設けられている、
　付記８から１０の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記１２＞
　前記パーティション部の少なくとも何れかの前記パーティションリングにおいて、前記外周離間面と前記下側隔壁面との間と、前記外周離間面と前記上側隔壁面との間とのうち、少なくとも何れか一方には、当該パーティションリングの周長方向に延在する切欠部が形成されている、
　付記８から１１の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記１３＞
　前記パーティション部に含まれる複数の前記パーティションリングのうち前記燃焼室側から２番目に配置される前記パーティションリングの方が、最も前記燃焼室側に配置される前記パーティションリングよりも前記ピストンの径方向における厚さが小さい、
　付記８から１２の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記１４＞
　前記リング溝に装着される前記複数のピストンリングは、コンプレッションリングと、前記コンプレッションリングよりも下側に配置されるオイルリングと、を含み、
　前記パーティション部は、前記コンプレッションリングと前記オイルリングとの間に配置され、
　前記オイルリングは、前記ピストンの軸方向に並んで設けられた一対のセグメントと、前記一対のセグメントの間に設けられて当該一対のセグメントを前記ピストンの径方向の外側へ付勢するスペーサエキスパンダと、を有し、
　前記パーティション部において最もクランク室側に配置される前記パーティションリングの前記下側隔壁面の少なくとも一部は、前記ピストンの径方向の外側へ向かうに従って前記クランク室に接近するように傾斜している、
　付記８から１３の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記１５＞
　前記パーティション部において前記軸方向に隣り合う前記パーティションリング同士の間には、接着層が設けられている、
　付記８から１４の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記１６＞
　前記底溝壁面と前記パーティション部との間に設けられ、前記パーティション部のうち少なくとも何れかの前記パーティションリングを前記ピストンの軸方向の両側から保持する保持リングを更に備え、
　前記複数のパーティションリングは、前記保持リングを介して前記底溝壁面と嵌合している、
　付記８から１５の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記１７＞
　前記パーティションリングは、互いに対向することで合口を形成する、一対の合口端部を有する、
　付記１から１６の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記１８＞
　前記一対の合口端部は、前記パーティションリングの径方向に重なった状態で互いが係止されるように、夫々が鍵状に形成されている、
　付記１７に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記１９＞
　前記ピストンは、前記リング溝に突設された突起体を有し、
　前記合口は、前記突起体を受け入れ可能な受入部を含み、
　前記突起体が前記受入部に受け入れられることで、前記パーティションリングの前記ピストンに対する相対的な回転が規制される、
　付記１７に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記２０＞
　前記１又は複数の前記パーティションリングのうち少なくとも１本の前記パーティションリングの前記合口の少なくとも一部は、前記ピストンの軸方向に沿って流れるガス又はオイルに対して閉塞されている、
　付記１７に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記２１＞
　前記ピストンの軸方向において重なる複数の前記パーティションリングを備え、
　前記複数の前記パーティションリングのうち、少なくとも２つの隣り合う前記パーティションリングは、互いの合口同士が軸方向において重ならないように、前記リング溝に装着されている、
　付記２０に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記２２＞
　前記パーティションリングの前記一対の合口端部は、前記一対の合口端部の一方である第１合口端部の少なくとも一部と他方である第２合口端部の少なくとも一部とが前記ピストンの軸方向において重なるように、形成されている、
　付記２０又は２１に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記２３＞
　前記パーティションリングは、前記合口を埋めることによって前記合口を閉塞する閉塞部を更に有する、
　付記２０から２２の何れかに記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
　＜付記２４＞
　シリンダに装着されるピストンの外周面に設けられたピストンリング装着用のリング溝に１又は複数のピストンリングと共に軸方向に並んで装着されるパーティションリングであって、
　前記パーティションリングが前記リング溝に装着された使用状態において、前記シリンダの内壁との間に所定の間隔を空けて前記リング溝の底面である底溝壁面に嵌合する、
　パーティションリング。
　＜付記２５＞
　前記ピストンは、内燃機関の前記シリンダに装着されるピストンであり、
　前記パーティションリングは、
　前記パーティションリングが前記リング溝に装着された使用状態において、前記リング溝において対向配置された一対の内壁のうち前記内燃機関の燃焼室側の溝壁面である上溝壁面の側に面する上側隔壁面と、
　前記使用状態において、前記リング溝において対向配置された一対の内壁のうち前記内燃機関のクランク室側の溝壁面である下溝壁面の側に面する下側隔壁面と、
　前記パーティションリングの内周部に設けられ、前記使用状態において、前記リング溝の前記上溝壁面の内周縁と前記下溝壁面の内周縁とを接続する前記底溝壁面と嵌合することで前記底溝壁面との間に接触状態を形成する内周嵌合面と、
　前記パーティションリングの外周部に設けられ、前記使用状態において、前記内燃機関のシリンダの内壁との間に所定の離間距離を確保する外周離間面と、を備える、
　付記２４に記載のパーティションリング。
１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００：内燃機関
１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０：ピストンとピストンリングの組み合わせ構造
１０　　　　　　　　　：シリンダ
２０　　　　　　　　　：ピストン
２０１，２０２　　　　：リング溝
３０　　　　　　　　　：燃焼室
４０　　　　　　　　　：クランク室
１　　　　　　　　　　：トップリング
２　　　　　　　　　　：セカンドリング
３　　　　　　　　　　：オイルリング
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，５，６，７　　　　：パーティションリング

Claims (5)

  1. 　シリンダに装着されるピストンとピストンリングの組合せ構造であって、
    　前記ピストンの外周面に設けられたピストンリング装着用のリング溝と、
    　前記リング溝に装着される１又は複数のピストンリングと、
    　前記１又は複数のピストンリングと共に前記ピストンの軸方向に並んで前記リング溝に装着されるパーティションリングと、を備え、
    　前記パーティションリングは、前記シリンダの内壁との間に所定の間隔を空けて前記リング溝の底面である底溝壁面に嵌合する、
    　ピストンとピストンリングの組合せ構造。
  2. 　前記ピストンは、内燃機関の前記シリンダに装着されるピストンであり、
    　前記パーティションリングは、前記リング溝において対向配置された一対の内壁のうち前記内燃機関の燃焼室側の溝壁面である上溝壁面の側に面する上側隔壁面と、前記リング溝において対向配置された一対の内壁のうち前記内燃機関のクランク室側の溝壁面である下溝壁面の側に面する下側隔壁面と、前記パーティションリングの内周部に設けられ、前記リング溝の前記上溝壁面の内周縁と前記下溝壁面の内周縁とを接続する前記底溝壁面と嵌合することで前記底溝壁面との間に接触状態を形成する内周嵌合面と、前記パーティションリングの外周部に設けられ、前記内燃機関のシリンダの内壁との間に所定の離間距離を確保する外周離間面と、を有する、
    　請求項１に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
  3. 　前記リング溝には、複数のピストンリングが装着され、
    　前記ピストンの軸方向において互いに重なるようにして前記複数のピストンリングの間に配置された複数の前記パーティションリングによって、前記リング溝を仕切るパーティション部が形成され、
    　前記パーティション部において、軸方向に隣り合う前記パーティションリングは、互いの性状が異なっている、
    　請求項２に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
  4. 　前記パーティションリングは、互いに対向することで合口を形成する、一対の合口端部を有し、
    　前記１又は複数の前記パーティションリングのうち少なくとも１本の前記パーティションリングの前記合口の少なくとも一部は、前記ピストンの軸方向に沿って流れるガス又はオイルに対して閉塞されている、
    　請求項２又は３に記載のピストンとピストンリングの組合せ構造。
  5. 　シリンダに装着されるピストンの外周面に設けられたピストンリング装着用のリング溝に１又は複数のピストンリングと共に軸方向に並んで装着されるパーティションリングであって、
    　前記パーティションリングが前記リング溝に装着された使用状態において、前記シリンダの内壁との間に所定の間隔を空けて前記リング溝の底面である底溝壁面に嵌合する、
    　パーティションリング。
     
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