JPH01299364A - ピストンリング - Google Patents

ピストンリング

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JPH01299364A
JPH01299364A JP63128727A JP12872788A JPH01299364A JP H01299364 A JPH01299364 A JP H01299364A JP 63128727 A JP63128727 A JP 63128727A JP 12872788 A JP12872788 A JP 12872788A JP H01299364 A JPH01299364 A JP H01299364A
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piston
piston ring
piston rings
rings
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Mitsuhiro Kanao
満博 金尾
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    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/24—Members preventing rotation of rings in grooves
    • 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
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパツキンを目的とした）（ツキン用ピストンリ
ング（圧力リング又はトップリング）に関するものであ
る。
従来二重リングにはトップリングの上に置かれる慣性リ
ングが１９３０年代に考えられた。これは装置時に於い
て気筒面に押し付けることはなく若干の間隙な持ち気密
保持には無関係で遊動しトップリングの膠着防止及び油
ごみの押し出しの目的で使用されたが余り必要がなく現
在でははとんど使用されていない。パツキンを目的とし
たピストンリングはすべて１溝１本で使用される。ピス
トンリングの種ｌ５Ｆｉ直角合口、傾斜合口、段付合口
、両面設合口等がある。これらのピストンリングは１溝
１本で使用するのが常識であるがピストンリング全体の
漏れ量の大半はこの切り合口部分から漏れるのである。
これらの中で両面設合口のピストンリングが最も漏れ量
社少ないが加工困難なため高価であるだけでなく折損の
危険性を持っているので現在社はとんど使用されていな
い。次に段付合口は両面設合口より加工しやすいのであ
るが折損の危険性はさけられない。直角合口及び傾斜合
口のピストンリングは加工しやすいので多く使用されて
いる。しかし面ｉｐを含む隙間を持っているので流体の
漏れ量が多くその対策としてピストンリング溝を多段に
して設けるのである。多段にすればリング間にラビリン
ス効果が生じパツキン効果が向上するのである。しかＬ
ｌ！Ｉ間を密塞したのではないから漏れは解決されたわ
けではない。つまり満足なパツキンではないのである。
本発明は第１図、第２図に示すようにピストンリングＩ
Ｉ及びピストンリング２１の切合口部１８、為が合致し
ないように２枚のピストンリングをれば１２０’　４重
であれば９０°それぞれ均等にずらして１１１＋！＋付
ければよい。このピストンリングは２枚以上が一組であ
るから各ピストンリングの接触面は必ず密着面としなけ
ればならない。第１図の４は廻り止めビンを示し、第３
図は３枚重ねの場合を示す。このようにすれば内燃機関
の高速運転時に生ずる高温変形がピストンリングに生じ
ても隣接するピストンリングが相手側の変形部分を補充
対応し合ってくれるので高いパツキン効果を保ってくれ
るのである。このようにすれば最も安価な直角合口を持
つピストンリングでよく、リング溝も一段でほぼ完全表
ピストンリングパ、キンとなるのである。又合口の形状
及び隙間の広さは無関係であるから折損しない限シバ、
キン効果は劣らない。
本発明はピストンリングの切口の隙間を特に狭くする必
要がなく、例えば隙間５ｍにしても気密保持には関係な
くなるので隙間を広くし隙間に１ｉＡシ止めピンを設け
ることができる。このようにすれば廻シ止めのためのピ
ストンリングのヌスミは不必要となるのでピストンリン
グの製作費が安価になると共にピストンリングの挿入、
シリンダーにピストンを組み込む作業が楽になるのであ
る。
ガス圧によりピストンリングの背後からシリンダー壁画
に押しつけるという理論はガス抜けの生ずる切シロ部に
は適応し難く、又この切り目部分がなければピストンリ
ング自身による弾力もガス圧による拡大、拡張も得られ
ないという不合理性と合理性がからんだ難題を持ってお
９更に切合口の７ラツター（ばたつき、びびり）の問題
も本発明によって一挙に解決することになるのである。
ピストンリングの圧力分布曲線は第４図中のような洋梨
形となってＤｌ−Ｄ、のオーパリティを示しはね圧の強
弱が不均等に現れるがこの問題も例えば第４図のような
三重曲線にすることによってほぼ解決されるのである。
多重の場合はピストンリングに背圧が余り掛らない低速
運転や弱い圧縮を必要とするピストン機械には特に有効
である。
本発明はただちに単気筒側弁式ガソリン機関に設け、本
発明２枚重ねピストンリングの効果について実験を試み
た。実験機関のピストン径は７４纜、ピストン行程は６
５履、ノくツキン用ピストンリング溝１、パツキン用ピ
ストンリすグ重ね数２、バ、キン用ピストンリング１枚
の厚さ２．５肩、切り口の形状は長方形で直角切合口、
切ｖ口の方向は対称、その他オイルリング２本（従来通
り）内燃機関の状態は新品である。この内燃機関の始動
方法はりコイルＩ・ンドスタータ（ロープ始動）と電動
始動と二つの方式を持りているが先ず電動始動により運
転し続いてならし運転を行った後ローブ始動を試みたそ
の結果パツキン性の向上により圧縮圧が高く々り、力の
強い男性であってもロープの始動は困難となった。次に
故意にクランクケースに潤滑油のオーバーチャージをし
て運転を行った所クランクケースの二次圧を気化器に送
って吸気効果を高めるための配管より潤滑油の吹き出し
が生じているにもかかわらずピストンからの潤滑油の吹
き出しは見られなかった、つｔｐ白煙をともなった排ガ
スを見ることはできなかったのである。
ピストンリングの性能は内燃機関の性能を大きく左右す
る穆重要な部品であるにもかかわらずその構造が余りに
も簡単であるため技術者は少なく、ピストンリングが何
故パツキン性を示すのか、何故耐摩耗性を示すのか、そ
の特性を示す主役はガス圧であることを理解している技
術者は割合少ない。従って現在のピストンリングに問題
はないと思っている人がほとんどである。
しかし次のような問題を持っているのである。
それは摩耗したピストンリングがガソリン機関では馬力
の低下をまねき、ピストンリングから洩れる混合気によ
って潤滑油は薄められシリンダーまでも摩耗してピスト
ンリングの切合口部からの吹き出しが生じるようになり
炭化水素やカーボンの排出が多くなるのである。特に圧
縮比を必要とするディーゼル機関に於いてはガソリン機
関以上に悪条件となシ燃料噴射系をどのように調節して
も真黒い黒煙を排出しながら運転するようになるのであ
るが本発明によると結局切合口は無くなるのでピストン
リングは無消耗となりピストンリングの良否による公害
は無くなると云っても過言ではない。公害は機械を作る
側も使用する側にもあるのであるが問題を解決する技術
があれば一部も早〈実施されることを願うのである。
又本発明の利用範囲は極めて広く冷凍機械、ポンプ等あ
らゆる機械に利用されるのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によって二重ピストンリングを装着した
２サイクルエンジン用ピストンの側面図である。 第２図は第１図の二重ピストンＩＪ　７グｏ一部ｍ断面
図である。 第３図は三重ピストンリングの一部側断面図である。 第４図は本発明三重ピストンリングの圧力分布図である
。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. パッキンを目的としたピストンリングで１つのピストン
    リング溝に切合口をさけて重ねた状態のピストンリング
    を一組として使用するパッキン用ピストンリング。
JP63128727A 1988-05-25 1988-05-25 ピストンリング Pending JPH01299364A (ja)

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US07/506,599 US4962691A (en) 1988-05-25 1990-04-06 Mounting structure of a multiple piston ring

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