JPH0625663U - ピストンリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンリングの合い口端部の耐折損強度を
向上させる。 【構成】 この考案によるピストンリングは、リング本
体５の合い口の一端６から周方向に突出する三角断面の
凸部７を設け、リング本体５の合い口の一端６と対向す
る他端８に凸部７に接触する凹部９を設けると共に、合
い口の一端６と他端８の厚さ方向内側にそれぞれ突出部
１０、１１を設ける。一端６と他端８の突出部１０、１
１の周方向の長さはそれぞれ凸部７及び凹部９の周方向
の長さより長い。突出部１０、１１により合い口の一端
６と他端７の断面積が増加し、凸部７と凹部９とが接触
する場合に発生する内部応力が減少する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、内燃機関及びコンプレッサ等のピストンに装着されるピストンリ ングに関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関の燃焼室内に高温高圧の燃焼ガスが発生し、燃焼ガスの漏出に対する 気密性は、シリンダに摺接するピストンリングで主として確保している。ピスト ンリング及びシリンダは燃焼ガスで加熱されて膨張するが、冷却水又はエンジン オイルにより冷却されるため、極度の高温には達しない。しかしながら、高温の ピストンとシリンダとの間に配置されたピストンリングは外部への熱伝導量が小 さく放熱量が小さいため、ピストンリングは過酷な高温に暴露される。シリンダ に対する熱膨張率差に起因する変形を吸収するため、適度の間隔の合い口すきま をピストンリングに設ける必要がある。他面、燃焼室内の燃焼ガスが合い口すき まから漏洩して発生するブローバイガスの量を減少しなければならない。

【０００３】 例えば直角（ストレート）合い口を設けた公知のピストンリングでは、直角合 い口間のすきまを通じて燃焼室側とクランク室側が連通するため、燃焼室からク ランク室へのガスの吹き抜け（ブローバイ）及び燃焼室へのオイルの浸入を確実 に防止することが困難である。直角合い口によるピストンリングを改良して、段 付き加工した合い口端部を上下に重ね合わせる段付合い口は、ピストンリングの 吹き抜け防止に対して直角合い口よりも効果的ではあるが、期待される程の効果 は得られない。

【０００４】 例えば、実開昭６０ー１０８７４８号公報及び特開昭６０ー８８８５０号公報 で開示されたダブルアングル形合い口構造のピストンリングは、ブローバイガス 発生量及びオイル消費量を低減し、機関効率の向上を目標としている。図５に示 す従来のダブルアングル形合い口１では、一方の合い口の端部２に三角形断面の 凸部３が周方向へ延び、凸部３は径方向へ先細形状である。また、一方の合い口 の端部２の凸部３に当接する凹部５が他方の合い口の端部４に設けられている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、ダブルアングル形合い口構造のピストンリングでは、一方の合 い口の端部の凸部及び他方の合い口端部の凹部の接触面の形状及び仕上げ精度に よっては、凸部と凹部の全表面が均一に接触しない場合がある。特に、ピストン リングの使用中に凸部の先端と凹部の根元部とが当接すると、凸部の根元部に大 きな曲げモーメントが発生し、このため、凸部の根元部が曲げ応力により折損す る可能性がある。

【０００６】 そこで、この考案ではエンジン等の運転中における合い口端部の耐折損強度を 向上させることができるピストンリングを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

リング本体の合い口の一端から周方向に突出する凸部を設け、リング本体の合 い口の一端と対向する他端に凸部に接触する凹部を設けたピストンリングにおい て、この考案によるピストンリングでは、合い口の一端と他端の厚さ方向内側に それぞれ突出部を設ける。合い口に対して反対側の突出部の縁部に傾斜部が形成 される。一端と他端の突出部の周方向の長さは凸部及び凹部の周方向の長さより 長い。

【０００８】

【作用】

突出部により合い口の一端と他端の断面積が増加する。従って、凸部と凹部と が接触する場合に発生する内部応力が減少する。

【０００９】

【実施例】

以下、この考案によるピストンリングの実施例を図１〜図４について説明する 。

【００１０】 図１〜図３に示すように、この考案によるピストンリングでは、リング本体５ の合い口の一端６から周方向に突出する三角断面の凸部７を設け、リング本体５ の合い口の一端６と対向する他端８に凸部７に接触する凹部９を設けると共に、 合い口の一端６と他端８の厚さ方向内側にそれぞれ突出部１０、１１を設ける。 一端６と他端８の突出部１０、１１の周方向の長さはそれぞれ凸部７及び凹部９ の周方向の長さより長い。突出部１０、１１により合い口の一端６と他端７の断 面積が増加し、凸部７と凹部９とが接触する場合に発生する内部応力が減少する 。

【００１１】 図４は合い口に対して反対側の突出部１０、１１の縁部に傾斜部１０a、１１a を形成した他の実施例を示す。

【００１２】 なお、図３及び図４に示す突出部１０、１１の厚さｔは０.２〜０.４mm程度が 好ましい。実際には、リング本体５の幅Ｂ（図１）が１.５mmの場合において、 リング本体５の厚さＴ（図３及び図４）が３.１mmのとき突出部１０、１１の厚 さｔは０.２mmに仕上げられ、また、リング本体５の厚さＴが３.３mmのとき突出 部１０、１１の厚さｔは０.３mmに仕上げられる。

【００１３】 この考案を適用した多数のピストンリングと従来の多数ピストンリングの凸部 の損傷試験を行ったところ、この考案を適用したピストンリングでは、従来のピ ストンリングに比べて折損荷重が約４５％以上増加し、耐折損安全率が向上する ことが判明した。

【００１４】 この考案の実施態様は前記の実施例に限定されず変更が可能である。この考案 は内燃機関のピストンに装着されるピストンリング以外に、コンプレッサ等のピ ストン又は軸に装着されるピストンリングにも実施できることは明らかである。

【００１５】

【考案の効果】 上記のように、この考案によるピストンリングでは、リング本体の合い口に形 成した凸部の破損を防止して、ピストンリングの耐久性及び信頼性を向上すると 共に、寿命を延長することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の実施例によるピストンリングの合
い口端部の斜視図

【図２】 図１の平面図

【図３】 図２に示す合い口の一端と他端を分離した状
態の平面図

【図４】 突出部に傾斜部を形成した他の実施例を示す
平面図

【図５】 従来のピストンリングの部分平面図

【符号の説明】

５．．リング本体、６．．一端、７．．凸部、８．．他
端、９．．凹部、１０、１１．．突出部、

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 リング本体の合い口の一端から周方向に
   突出する凸部を設け、リング本体の合い口の一端と対向
   する他端に凸部に接触する凹部を設けたピストンリング
   において、 合い口の一端と他端の厚さ方向内側にそれぞれ突出部を
   設けたことを特徴とするピストンリング。
2. 【請求項２】 合い口に対して反対側の突出部の縁部に
   傾斜部を形成した「請求項１」に記載のピストンリン
   グ。
3. 【請求項３】 一端と他端の突出部の周方向の長さは凸
   部及び凹部の周方向の長さより長い「請求項１」に記載
   のピストンリング。