JPH03213644A - シリンダシール装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、シリンダ内周面とピストン外周面とのシール
を磁性流体によって行なうシリンダシール装置に関する
。

（従来の技術） 従来のエンジンにおけるシリンダ内周面とピストン外周
面とのシールは、複数本のピストンリングによって行な
われている。

該ピストンリングは円周の一部が切除された円環であり
、かつ該円管の外周部直径はシリンダ内径より所定量大
径に成形されている。

該ピストンリングの内径部をピストン外周面に刻設され
た溝に入れ、シリンダ内に挿入する。すると、ピストン
リングは拡張しシリンダ内周面に押接する。

よって、該ピストンリングによって燃焼室内部と外部で
あるクランクケースとを隔絶する。

（発明が解決しようとするｆｉｌり このような従来のピストンリングによってシリンダ内周
面とピストン外周面とのシールを行なうものは、ピスト
ンリングの切欠部、すなわち合い口部から燃焼室内の炭
化水素や未燃焼ガスがブローバイガスとなって外部に濶
出し大気汚染の原因となっている。

また、クランクケース内の潤滑油が合い口部より燃焼室
内に侵入し、潤滑油の消耗量を増加させ、更に該潤滑油
が燃焼することにより排気ガスと共に白煙が排出される
という問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、シリンダ
内周面とピストン外周面とのシールを完璧に行ない、燃
焼室からのブローパイガスの漏出及び、燃焼室への潤滑
油の侵入を完全に防止することのできるシリンダシール
装置を提供しようとするものである。

（ｉｌｌ！を解決するための手段） 本発明によれば、エンジンのピストン外周面に周設され
た環状の可動永久磁石と、上記エンジンのシリンダ内壁
を被覆し該可動永久磁石の磁極間の磁束通路となるシリ
ンダライナと、磁性流体からなり該可動永久磁石の磁極
と上記シリンダライナ内周面との間に全周部に介在し磁
束通路となる封環とを有することを特徴とするシリンダ
シール装置を提供できる。

（作用） 本発明のシリンダシール装置では、シリンダライナを磁
性体で形成すると共に、ピストン外周面に永久磁石を周
設し、該シリンダライナと永久磁石との間に全周に渡っ
て磁性流体を介在させ、シリンダ内周面とピストン外周
面とのシールを合い口等の不連続部を形成することなく
行なう。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に従フて詳細に説明する
。

第１図は、本実施例のエンジンのシリンダ部を示す図で
ある。

１はシリンダであり、該シリンダ１の内周面にはシリン
ダライナ１１が嵌入されている。該シリンダライナ１１
は珪素鋼等の強磁性体により形成されており、かつ内周
面はクロム（Ｃｒ）メッキが施されている。よって、該
シリンダライナ１１の内周面は耐摩耗性に優れ、かつ摩
擦係数が小である。

２は、アルミニウム合金等の非磁性材料にて形成された
ピストンであり、シリンダ１内に摺動自在に保持されて
いる。該ピストン２のヘッド部端面はセラミック等の耐
熱性に優れた断熱層２１により被覆されている。

該ピストン２の外周面上であり、該断熱層２１から所定
距離の位置には圧縮リング２２が配設されている。該圧
縮リング２２は従来のピストンリングと同様のものであ
る。

該ピストン２の外周面上には更に、シリンダスリーブ１
１と対向する磁極を有する環状の永久磁石３が周設され
ている。そして、該永久磁石３の両ｍｓ間には、非磁性
体からなる環状のセパレータ３１が配設されている。

４は、上記シリンダスリーブｉｆと断熱層２１とにより
形成される燃焼室であり、該燃焼室４には、吸気バルブ
４１と排気バルブ４２とが配設されている。

上記永久磁石の磁極部分の詳細について第２図を用いて
説明する。

第２図は、永久磁石３の拡大図である。

尚、上記第１図と同一番号を付した物は同一部材を示す
。

３２及び３３は共に永久磁石３の磁極であり、例えば磁
極３２がＮ極に励磁されていれば、磁極３３はＳ極に励
磁されることになる。

５は、磁性流体からなり、燃焼室４と外部とを隔絶する
封環である。

該磁性流体とは、粒径が数百オンゲルトロームのフェラ
イト微粒子の表面を、有機脂肪酸で改質処理を施すこと
により、ジエステル等の分散媒中にて分離しないように
された流体である。該フェライト微粒子が分散媒中に安
定して分散されているので、見かけ上流体内体が磁性を
有するような性質を示す。

よりて、該封環５は上記磁極３２及び磁極３３とシリン
ダライナ１１との間に介在し、磁極３２及び磁極３３と
シリンダライナ１１との間に作用する磁束の通路となる
。よって、ピストン２が摺動すれば、該ピストン２と共
に該封環５も摺動する。

次に、上記構成による本実施例の作動について説明する
。

燃焼室４内部にて爆発が起きると、該燃焼室４の内部圧
力は高圧力となる。該高圧力はまず圧縮リング２２に作
用する。該圧縮リング２２は従来のピストンリングと同
様のものであるから、上記のごとく合い口部を有してい
るため、若干であるが燃焼ガスを封環５側へ漏出する。

しかし、該漏出した燃焼ガスは上記圧縮リング２２の合
い口部を通過する際に充分圧力が降下しているため、磁
極３２とシリンダライナ１１との間に介在している封環
５により完全にシールされる。

また、シリンダライナ１１の内周面に付着している潤滑
油は、ピストン２の降下に伴い、磁極３３とシリンダラ
イナ１１との間に介在している封環５によってクランク
ケース側へかき落とされ燃焼室４内部に侵入しない。

ところで、セパレータ３１は磁極３２及び磁極３３との
間に配設され、上記封環５を形成する磁性流体が、シリ
ンダライナ１１を介さず、直接磁極３２と磁極３３との
間に磁束通路を形成することを防止するものである。

また、ピストン２の頭部端面を断熱層２１にて被覆する
のは、燃焼室４からの熱伝達により、ピストン２を介し
て永久磁石３が加熱され、キエーリ点を越えることによ
り該永久磁石３が減磁あるいは消磁されることを防止す
るためである。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発
明の精神から逸れないかぎりで、種々の異なる実施例は
容易に構成できるから、本発明は前記特許請求の範囲に
おいて記載した限定以外、特定の実施例に制約されるも
のではない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、シリンダライナ
を磁性体で形成すると共に、ピストン外周面に永久磁石
を周設し、該シリンダライナと永久磁石との間に磁性流
体を介在させ、シリンダ内周面とピストン外周面とのシ
ールを合い口等の不連続部を形成することなく行なうの
で、シリンダ内周面とピストン外周面とのシールを完璧
に行ない、燃焼室からのブローバイガスの漏出及び、燃
焼室への潤滑油の侵入を完全に防止することができる。

更には、従来のエンジンのごとくシリンダ内壁に押接す
るピストンリングの本数が減少するので、エンジンのフ
リクションロスが低減されるシリンダシール装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本実施例のエンジンのシリンダ部を示す図、
第２図は、永久磁石３の拡大図である。 １・・・シリンダ、２・・・ピストン、３・・・永久磁
石、４・・・燃焼室、５・・・封環、１１・・・シリン
ダライナ、１・・・セパレータ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンのピストン外周面に周設された環状の可
   動永久磁石と、上記エンジンのシリンダ内壁を被覆し上
   記可動永久磁石の磁極間の磁束通路となるシリンダライ
   ナと、磁性流体からなり該可動永久磁石の磁極と上記シ
   リンダライナ内周面との間に全周部に介在し磁束通路と
   なる封環とを有することを特徴とするシリンダシール装
   置。
2. （２）上記ピストンは非磁性体材料にて形成されること
   を特徴とする請求項（１）記載のシリンダシール装置。
3. （３）上記燃焼室に面する上記ピストンの頭部端面は断
   熱層にて被覆されていることを特徴とする請求項（１）
   記載のシリンダシール装置。
4. （４）上記シリンダライナの内周面はクロム（Ｃｒ）メ
   ッキにて被覆されていることを特徴する請求項（１）記
   載のシリンダシール装置。
5. （５）上記ピストンは上記可動永久磁石の周設位置より
   上記燃焼室側に少なくとも１本のピストンリングを有す
   ることを特徴とする請求項（１）記載のシリンダシール
   装置。