JPH03223568A - 非対称フルキーストンピストンリングを備えたピストン - Google Patents
非対称フルキーストンピストンリングを備えたピストンInfo
- Publication number
- JPH03223568A JPH03223568A JP1725790A JP1725790A JPH03223568A JP H03223568 A JPH03223568 A JP H03223568A JP 1725790 A JP1725790 A JP 1725790A JP 1725790 A JP1725790 A JP 1725790A JP H03223568 A JPH03223568 A JP H03223568A
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- JP
- Japan
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- ring
- piston
- thetap
- inclination
- keystone
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
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。
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〕
本発明は主に往復動内燃機関のピストンに遊嵌するピス
トンリングに関する。
トンリングに関する。
内燃機関用ピストンリングは高圧燃焼ガスの燃焼室から
クランク室へのガス洩れを防ぎ、又、シリンダ壁面の油
膜を調節する目的をもっており、本発明は圧力リングと
言われる前者の機能を果すものである。
クランク室へのガス洩れを防ぎ、又、シリンダ壁面の油
膜を調節する目的をもっており、本発明は圧力リングと
言われる前者の機能を果すものである。
従来のピストンリングは第４図のピストンリング４１に
示すように矩形断面の形状を示すリングが主流であり、
これらの変形として円錐リング等が使用されている。し
かし、特に高速ディーゼルエンジンでは最近の高過給化
による燃焼温度の上昇に伴い、ピストン温度の上昇、高
速化及びピストンリングの半径方向の面圧力の増大によ
りシリンダ内壁との摩擦抵抗の増大等に対応するために
第５図に示すキーストンタイプと言われる上面、下面が
同一角度の傾斜を持つフルキーストンタイプピストンリ
ング５１（以下キーストンリングと呼ぶ）が使用されて
来ている。その結果、ピストンリングのスティックの防
止、リングの振動防止、燃焼生成物の排出等に効果を発
揮して来ている。
示すように矩形断面の形状を示すリングが主流であり、
これらの変形として円錐リング等が使用されている。し
かし、特に高速ディーゼルエンジンでは最近の高過給化
による燃焼温度の上昇に伴い、ピストン温度の上昇、高
速化及びピストンリングの半径方向の面圧力の増大によ
りシリンダ内壁との摩擦抵抗の増大等に対応するために
第５図に示すキーストンタイプと言われる上面、下面が
同一角度の傾斜を持つフルキーストンタイプピストンリ
ング５１（以下キーストンリングと呼ぶ）が使用されて
来ている。その結果、ピストンリングのスティックの防
止、リングの振動防止、燃焼生成物の排出等に効果を発
揮して来ている。
しかしながら、最近の高速ディーゼルエンジンは更に小
形高出力化と燃焼生成物の排出１制等により、ピストン
、ピストンリング等に対しても厳しい性能と機能が求め
られて来ている。
形高出力化と燃焼生成物の排出１制等により、ピストン
、ピストンリング等に対しても厳しい性能と機能が求め
られて来ている。
特に１ＡｆｌＡ焼圧と高燃焼ガス温度によりオイルの劣
化によるリングのスティックの防止とオイル消費！減少
は前記の高速ディーゼルエンジンへの要求性能と機能を
達成するための重要な課題となっている。
化によるリングのスティックの防止とオイル消費！減少
は前記の高速ディーゼルエンジンへの要求性能と機能を
達成するための重要な課題となっている。
これらに対応する従来のキーストンリングの！！題につ
き第２図Ａ、Ｂと第３図Ａ、Ｂに図示して説明する。第
２図Ａは従来のキーストンリングとピストンとの構成を
示し、ピストン２２とキーストンリング２１の遊妖時の
溝及びリングの傾斜角はθ□−θＲ２くθＰの関係を示
す。
き第２図Ａ、Ｂと第３図Ａ、Ｂに図示して説明する。第
２図Ａは従来のキーストンリングとピストンとの構成を
示し、ピストン２２とキーストンリング２１の遊妖時の
溝及びリングの傾斜角はθ□−θＲ２くθＰの関係を示
す。
Ｗ４２図Ｂは第２図への構成においては、エンジンの燃
焼室の爆発行程で燃焼ガスが図示の矢印の示す方向に前
記キーストンリング２１の１而及び内径部に加圧され、
該キーストンリング２１は前記ピストン２２の１下面及
びシリンダ２３の内壁に押しつけられる。又、前記キー
ストンリング２１は同時に第２図Ｂに図示した接触点Ｐ
を支点として矢印Ａの方向にモーメントが働き図示Ｆ部
の前記シリンダ２３の内壁との接触面に強い当りが生じ
、該シリンダ２３壁面に耐着したオイルを下方に掻き落
し、オイル消費の低減に効果がある。
焼室の爆発行程で燃焼ガスが図示の矢印の示す方向に前
記キーストンリング２１の１而及び内径部に加圧され、
該キーストンリング２１は前記ピストン２２の１下面及
びシリンダ２３の内壁に押しつけられる。又、前記キー
ストンリング２１は同時に第２図Ｂに図示した接触点Ｐ
を支点として矢印Ａの方向にモーメントが働き図示Ｆ部
の前記シリンダ２３の内壁との接触面に強い当りが生じ
、該シリンダ２３壁面に耐着したオイルを下方に掻き落
し、オイル消費の低減に効果がある。
又一方、ピストンの圧縮及び排気行程における上方への
摺動時に前記ピストン２２の１上面とキーストンリング
２１上面の外周部との隙間、即ち図示した［オイル流入
」通路が大きくなりオイルの流入量が過大になり、燃焼
ガス熱と摺動摩Ｉ＋： 熱とに起因するオイルの劣化と
燃焼生成物によるピストンとキーストンリングのスティ
ック（膠着とも言う）現象の不具合が発生し易い。第３
図Ａも従来のキーストンリングとピストンとの構成を示
すが、本事例ではピストン３２の溝とキーストンリング
３１の上、下面の傾斜角の相互関係はθ１−θユ、〉θ
Ｐである。第３図式も従来のキーストンリングとピスト
ンとの構成を示すが、本事例ではピストン３２の溝とキ
ーストンリング３１の上、下面の傾斜角の相互関係はθ
６−θ８□〉θＰである。
摺動時に前記ピストン２２の１上面とキーストンリング
２１上面の外周部との隙間、即ち図示した［オイル流入
」通路が大きくなりオイルの流入量が過大になり、燃焼
ガス熱と摺動摩Ｉ＋： 熱とに起因するオイルの劣化と
燃焼生成物によるピストンとキーストンリングのスティ
ック（膠着とも言う）現象の不具合が発生し易い。第３
図Ａも従来のキーストンリングとピストンとの構成を示
すが、本事例ではピストン３２の溝とキーストンリング
３１の上、下面の傾斜角の相互関係はθ１−θユ、〉θ
Ｐである。第３図式も従来のキーストンリングとピスト
ンとの構成を示すが、本事例ではピストン３２の溝とキ
ーストンリング３１の上、下面の傾斜角の相互関係はθ
６−θ８□〉θＰである。
第３図Ｂは第２図Ｂと同様に燃焼ガス圧により図示の矢
印の示す方向に前記キーストンリング３１が加圧される
。
印の示す方向に前記キーストンリング３１が加圧される
。
一方、図示する接触点Ｑを支点として矢印（１方向のガ
ス圧によるモーメントは小さく、かつ、第２図Ｂのモー
メンＬＡと逆方向であり、シリンダ３３の壁面に耐着し
たオイルの掻き落し効果は少く、オイル消費が増大する
。
ス圧によるモーメントは小さく、かつ、第２図Ｂのモー
メンＬＡと逆方向であり、シリンダ３３の壁面に耐着し
たオイルの掻き落し効果は少く、オイル消費が増大する
。
又、一方第３図Ｂの図示の矢印の如く、前記ピストン３
２のリング溝の外周部とキーストンリング３１の外周部
の上面の隙間が小さいためにオイルの流入量が少なく、
スティック現象が防止される。
２のリング溝の外周部とキーストンリング３１の外周部
の上面の隙間が小さいためにオイルの流入量が少なく、
スティック現象が防止される。
上記のように従来のキーストンピストンリングには一長
一短の課題がある。
一短の課題がある。
本発明は上記の課題に着目し、オイル消費を低減すると
共にスティックにも強い構成としてピストン溝の角度と
キーストンリング側の上。
共にスティックにも強い構成としてピストン溝の角度と
キーストンリング側の上。
下面の傾斜角を改良し、上記課題を解決する目的でなさ
れたものである。
れたものである。
Ｌ記目的を達成するために、本発明ではビス］・ンの１
角度θＰにｍ嵌するキーストンリングの上ｉｒｊ Ｍ斜
角度θＰＩがθＰ〈θＰ１．下面傾斜角度θＰ２がθＰ
〉θ１の断面形状を有する非対称のキーストンリングを
提供するものである。
角度θＰにｍ嵌するキーストンリングの上ｉｒｊ Ｍ斜
角度θＰＩがθＰ〈θＰ１．下面傾斜角度θＰ２がθＰ
〉θ１の断面形状を有する非対称のキーストンリングを
提供するものである。
Ｆ記構成によれば、掻き上げたオイルの上面からの流入
が減少し、スティック減少が防止されると共に、下面を
θＰ〉θＰ２とした事によりリングのたおれ角度が大き
くなり、シリンダ内壁に耐着したオイルの掻き下げに有
効に作用しオイル消費低減が可能となる。
が減少し、スティック減少が防止されると共に、下面を
θＰ〉θＰ２とした事によりリングのたおれ角度が大き
くなり、シリンダ内壁に耐着したオイルの掻き下げに有
効に作用しオイル消費低減が可能となる。
〔実施例〕
つぎに本発明を図に示し実施例に基づき説明する。
ｍ１図は本発明のキーストンリングｌがピストン２に遊
嵌すると共にシリンダライナ３の内壁に外径部が周接し
ている実施例を断面図で示したものである。前記キース
トンリングｌの遊嵌する前記ピストン２の１１１ＩＢ形
状は図示の通り内径部より外径部に至り直線的に傾斜し
て広くなっており、その傾斜角θＰは同一角度を示して
いる。
嵌すると共にシリンダライナ３の内壁に外径部が周接し
ている実施例を断面図で示したものである。前記キース
トンリングｌの遊嵌する前記ピストン２の１１１ＩＢ形
状は図示の通り内径部より外径部に至り直線的に傾斜し
て広くなっており、その傾斜角θＰは同一角度を示して
いる。
一方、前記ピストン２にＭＶＲする前記キーストンリン
グｌの断面形状は図示の通り、ピストン溝部形状に沿っ
ているが上面傾斜各θ□と下面傾斜角θ□の関係は僅少
の角度差をもってθＰ１〉θＰで前記ピストン２に遊嵌
すると共に前記シリンダライナ３の内壁に外周部が周接
している。前記キーストンリング１とピストン２の溝部
の上、下面傾斜部の傾斜角の関係は０．１〉θＰ〉θＰ
であり、一般に使用されている傾斜角は７〜８°でθＰ
とθｍｌ ＋ θ□との傾斜角度のｌは非常に小さく１
０〜１５° ｆｉｉｌ ｔ＆である。
グｌの断面形状は図示の通り、ピストン溝部形状に沿っ
ているが上面傾斜各θ□と下面傾斜角θ□の関係は僅少
の角度差をもってθＰ１〉θＰで前記ピストン２に遊嵌
すると共に前記シリンダライナ３の内壁に外周部が周接
している。前記キーストンリング１とピストン２の溝部
の上、下面傾斜部の傾斜角の関係は０．１〉θＰ〉θＰ
であり、一般に使用されている傾斜角は７〜８°でθＰ
とθｍｌ ＋ θ□との傾斜角度のｌは非常に小さく１
０〜１５° ｆｉｉｌ ｔ＆である。
上記の通りのピストンとキーストンリングの構成にする
ことによりシリンダ３の内壁との接触面に強い当りが生
じ、シリンダ３の壁面に耐着したオイルを下方に掻き落
すことによってオイル消費の低減に効果があると共にピ
ストン２のリング溝の外周部とキーストンリングｌの外
周部の上面の隙間が小さ（なりオイル流入量が減少し、
スティック現象が防止される。
ことによりシリンダ３の内壁との接触面に強い当りが生
じ、シリンダ３の壁面に耐着したオイルを下方に掻き落
すことによってオイル消費の低減に効果があると共にピ
ストン２のリング溝の外周部とキーストンリングｌの外
周部の上面の隙間が小さ（なりオイル流入量が減少し、
スティック現象が防止される。
以上の説明したように本発明によれば、θ□〉θＰ〉θ
□となるキーストンリングの断面形状にすることにより
、オイル消費量の低減とスケイック現象の防止が可能と
なる。
□となるキーストンリングの断面形状にすることにより
、オイル消費量の低減とスケイック現象の防止が可能と
なる。
第１図は本発明のキーストンリングがピストンに遊嵌し
た断面図である。ｆｆ１２図Ａ、Ｂ、第３［Ａ、Ｂ、は
従来のキーストンリングの機能。
た断面図である。ｆｆ１２図Ａ、Ｂ、第３［Ａ、Ｂ、は
従来のキーストンリングの機能。
作用を説明し、本発明のキーストンリングとの相違を示
した断面図である。第４図、ｆｊ４５図は従来のピスト
ンとピストンリングの構成を示した断面図である。
した断面図である。第４図、ｆｊ４５図は従来のピスト
ンとピストンリングの構成を示した断面図である。
１・・・・・・キーストンリング。
２・・・・・・ピストン
３・ ・ ・ ・ ・ ・シリンダ
第２図（Ａ〕
第３図ＣＢ）
Claims (1)
- 内燃機関用キーストンタイプのピストンリングにおいて
、ピストンの溝傾斜角度θ＿Ｐに遊嵌するピストンリン
グの上面傾斜角度θ＿Ｒ＿１はθ＿Ｒ＿１＜θ＿Ｐであ
り、又、下面傾斜角度θ＿Ｒ＿２はθ＿Ｒ＿２＞θ＿Ｐ
である断面形状を有することを特徴とする非対称フルキ
ーストンピストンリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017257A JP2651944B2 (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | 非対称フルキーストンピストンリングを備えたピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017257A JP2651944B2 (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | 非対称フルキーストンピストンリングを備えたピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03223568A true JPH03223568A (ja) | 1991-10-02 |
| JP2651944B2 JP2651944B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=11938911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017257A Expired - Lifetime JP2651944B2 (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | 非対称フルキーストンピストンリングを備えたピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2651944B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004036019A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Dana Corporation | Piston assembly and method of manufacture |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS477282U (ja) * | 1971-02-17 | 1972-09-26 |
-
1990
- 1990-01-26 JP JP2017257A patent/JP2651944B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS477282U (ja) * | 1971-02-17 | 1972-09-26 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004036019A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Dana Corporation | Piston assembly and method of manufacture |
| US7017914B1 (en) * | 2002-10-15 | 2006-03-28 | Dana Corporation | Piston assembly and method of manufacture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2651944B2 (ja) | 1997-09-10 |
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Legal Events
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090523 Year of fee payment: 12 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090523 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100523 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100523 Year of fee payment: 13 |