JPH0656565U - 圧力リング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力リングにおいてオイルの劣化やオイル消
費への悪影響をおさえ、且つ、リング溝下面と接触する
圧力リング下面の凝着を防止するため、圧力リングの下
面に凹部を設ける。 【構成】 内燃機関用ピストンの外周面に形成したリン
グ溝内に装着される圧力リングにおいて、前記リング溝
の下面と接触する圧力リングの下面の接触部分に合口部
両端の近傍及び外周面側の周囲と内周面の周囲を除き、
周方向の面に凹部を設けたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関用ピストンに装着される圧力リングに関するものであり、更 に詳しくは第１圧力リングの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

圧力リングの役割は自己張力でシリンダ内周面に密着して気密性を保ち、ガス 漏れを防止すること、そしてピストンの熱をシリンダに逃がすこと及び潤滑油を コントロールすることなどが挙げられるが、最近のエンジンは性能を向上させる ため、圧縮比を上げたり、燃費の節約のため希薄混合気で運転される傾向にあり 、エンジン各部の高温化をもたらしている。この結果、ピストンも高温度に加熱 される傾向にあり、圧力リングの下面と、リング溝の下面との接触面間において 、各々の母材が直接接触することにより、リング溝の下面側が圧力リングの下面 側に凝着するという不具合があった。 この凝着を防止するようにしたものが２サイクルエンジンに関するもので特開 昭５４−１２５３４５号公報に開示されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記特開昭５４−１２５３４５号公報記載の構成によれば、圧力リングの下面 に内外方向に離間して凹部を形成し、この凹部にオイルを保有させて圧力リング 温度を下げ、圧力リング下面への融着を防止するものであるが、前記凹部は圧力 リングは下面の全周に亘り、連続して形成しているため、これを４サイクルエン ジンへ摘要するには、次のような問題点を有している。 （イ）燃焼時、圧力リングは下面の合口まで通じる凹部にオイルを保有してリン グ溝下面と密着しているため、合口部の凹部から燃焼ガスが流入して密着度を低 下させ、オイルを劣化させる。 （ロ）前記凹部に過剰なオイルを保有しているのでオイル消費に悪影響を及ぼす 。（ハ）圧力リングの慣性力の大きい上死点付近においては、全周に亘り凹部を 形成することにより、リング溝の下面と圧力リング下面の接触面積が小さくなっ て密着性が弱まり、圧力リングに浮き上りが発生してオイル消費に悪影響を及ぼ す。 本考案は上記問題点に鑑み、なされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は内燃機関用ピストンの外周面に形成したリ ング溝内に装着された圧力リングにおいて、前記リング溝の下面と接触する圧力 リングの下面の接触部分に、合口部両端の近傍及び外周面側の周囲と内周面の周 囲を除いた周方向の面に凹部を設けたことを特徴とする圧力リングを提供するも のである。

【０００５】

【作用】

上記の圧力リングによれば、リング溝内に装着された圧力リングの下面の、リ ング溝の下面に接触する部分に、合口部両端近傍及び外周面側の周囲と内周面の 周囲を除いた周方向の面全体に亘り、浅い凹部が設けられるのでリング溝と接触 する該凹部に適度のオイルが密封保有されて、安定した油膜が形成され、密着性 を向上してオイル消費への悪影響を防止し、且つ、リング溝下面側の圧力リング 下面への凝着を防止する効果が得られるものである。

【０００６】

【実施例】

本考案の圧力リングを実施例に基づいて具体的に説明する。尚、従来例と同一 部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。 図１は本考案の実施例に係る圧力リングの要部を示す底面図である。(1) の圧 力リングは第１圧力リングを示し、リングの下面(2) にはリング溝の下面(3) と 接触する接触部分に、合口部両端から各々１０ｍｍ未満（但し、０は不可）及び 外周面側の周囲と内周面の周囲を除いた周方向の面に、深さ１〜５０μｍの凹部 (5)が設けられている。図２は第１圧力リング(1) を装着した状態を示したもの で (6)はピストン、 (7)は第２圧力リング、 (8)はオイルリング、 (9)はシリン ダである。

【０００７】 以上のような構成のピストンリングにあっては本考案の第１圧力リング(1) が 圧力リングの機能を果たし、第２圧力リング (7)が圧力リングとオイルリングの 共同機能を果し、オイルリング (8)はオイルリング機能を果たすものである。そ して第１圧力リング(1) においてはピストン (6)の昇降時、シリンダ (9)壁に付 着したオイルがこれらのリングによって掻き落され、この際オイルはリング溝内 に侵入する。そして侵入したオイルがリング溝の下面(3) とリングの下面(2) の 接触部に油膜を形成するが、特に圧縮工程及び爆発工程においては第１圧力リン グ(1) にきわめて大きな押し下げ力が作用してリングの下面(2) とリング溝の下 面(3) との間に多大の圧縮力が作用し、接触面のオイルが逃げて油膜が薄くなる 虞れを招くが、リングの下面(2) に形成した凹部(5) に適度のオイルが保有され ているので上記接触部にオイルを供給密封して安定した油膜を確保し、良好な密 着性を有することになる。このようなことから第１圧力リング(1) はピストン(6 ）の熱をシリンダ(9) ヘ逃がすことによってピストン(6）の温度を下げるととも に、各々の下面の直接接触を油膜によって防止するのでリング溝下面側の母材が リングの下面(2) に凝着することを防止できるものである。このため、第１圧力 リング(1) 本来の機能が低下することはない。

【０００８】 ここで凹部(5) の範囲及び凹部深さは下記の如く範囲内に設定することが好ま しい。このことを図３の斜視図に基づいて説明する。 合口部の凹部なし部幅：Ａ＝１０ｍｍ未満（但し０は不可） 合口部(4) は片持ばりのため、合口部(4) の挙動が大きく、合口部(4) への凝着 が発生しにくいことを考案者は実験の結果発見した。Ａ＝０ｍｍでは凹部(5) が 合口端部まで設けられているので、凹部(5) に保有されている潤滑油と高温の燃 焼ガスが合口両端部で接触するため、密着性が悪くなり、オイルを劣化させる。 またＡ＝１０ｍｍを超えると合口部の挙動の影響が少なくなり、保油性のない凹 部なし部に凝着が発生しやすくなる。

【０００９】 凹部 深さ：１〜５０μｍ 凹部深さ１μｍ未満では保油性が悪く、リングの下面(2) に凝着が起きやすく 、凹部深さが５０μｍを超えると保油するオイルが過剰となって密着性が悪くな り、オイル消費に悪影響を及ぼす。

【０００１０】 以上のように凹部(5) の範囲及び深さを数値制限することにより、オイルの劣 化やオイル消費への悪影響を防止してリング溝の下面(2) への凝着を防止するも のである。

【０００１１】 なお、上記実施例においては圧力リングの下面(2) の合口部両端の近傍及び外 周面側の周囲と内周面の周囲を除く全周に凹部(5) を形成したものについて説明 したが、本考案実施例の凹部形状は図４(a)(b)(c)(d)にそれぞれ示されるように 梨地状凹部 (10) のもの、らせん状凹部(11)のもの、クロスハッチ状凹部(12)の もの、そして周方向すじ状凹部(13)のものなどの形状が可能である。更に本考案 は上記実施例に限定されることもなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲において 種々の変更が可能なものである。

【０００１２】

【考案の効果】

本考案の圧力リングはリング溝の下面と接触するリングの下面の接触部分に、 合口部両端の近傍及び外周面側の周囲と内周面の周囲を除いた周方向の面に凹部 を設けたことにより、オイルが凹部に密封されて、リング溝の下面とリングの下 面の接触部に安定した油膜が形成され、オイル過剰によるオイルの劣化やオイル 消費への悪影響を防止してリング下面への凝着を防止する効果を有する。 又、安定した油膜を形成することにより、下面の密着性が向上し、叩れ摩耗を防 止する効果を有し、更にリングの慣性力が大きくなる上死点付近においても、安 定した油膜を形成することによって、リングの下面はリング溝の下面に密着し、 リングの浮き上がりを極力防止してオイル消費を低限するという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す第１圧力リングの底面図

【図２】本考案の第１圧力リングを装着したピストン部
分の断面図

【図３】本考案の実施例を示す第１圧力リングの要部拡
大斜視図

【図４】本考案の実施例の凹部形状を示す第１圧力リン
グの要部拡大底面図

【図５】従来例の第１圧力リングの要部拡大斜視図

【符号の説明】

１ 第１圧力リング ２ リングの下面 ３ リング溝の下面 ４ 合口部 ５ 凹部 ６ ピストン ７ 第２圧力リング ８ オイルリング ９ シリンダ １０ 梨地状凹部 １１ らせん状凹部 １２ クロスハッチ状凹部 １３ 周方向すじ状凹部

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関用ピストンの外周面に形成したリ
   ング溝内に装着された圧力リングにおいて、前記リング
   溝下面と接触する圧力リングの下面の接触部分に、合口
   部両端の近傍及び外周面側の周囲と内周面の周囲を除い
   た周方向の面に凹部を設けたことを特徴とする圧力リン
   グ。
2. 【請求項２】前記凹部形状は梨地状であることを特徴と
   する請求項１記載の圧力リング。
3. 【請求項３】前記凹部形状はらせん状であることを特徴
   とする請求項１記載の圧力リング。
4. 【請求項４】前記凹部形状はクロスハッチ状であること
   を特徴とする請求項１記載の圧力リング。
5. 【請求項５】前記凹部形状は周方向すじ状であることを
   特徴とする請求項１記載の圧力リング。