JP2001241357A - ピストンリングの組合せおよびその組合せを用いたピストン - Google Patents
ピストンリングの組合せおよびその組合せを用いたピストンInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可変気筒エンジンを採用したことによって、
また通常のエンジンをエンジンブレーキ域で運転するこ
とによって、気筒内に高負圧が発生しても、燃焼室に潤
滑油が吸い上げられることがないピストンリングの組合
せを提供する。 【解決手段】 リング溝６ａ，６ｂ，６ｃに燃焼室側か
ら第１圧力リング３、第２圧力リング４およびオイルリ
ング５を順次配列し、第２圧力リング４にダブルラップ
合口９の圧力リングを用いる。燃焼室側からオイルパン
側には燃焼ガスや潤滑油を通すが、オイルパン側から燃
焼室側方向には燃焼ガスや潤滑油を通さなくすることが
でき、これにより、気筒内に高負圧が発生しても第２圧
力リング４の合口９から燃焼室側へ潤滑油が流れるのを
防止することができる。
また通常のエンジンをエンジンブレーキ域で運転するこ
とによって、気筒内に高負圧が発生しても、燃焼室に潤
滑油が吸い上げられることがないピストンリングの組合
せを提供する。 【解決手段】 リング溝６ａ，６ｂ，６ｃに燃焼室側か
ら第１圧力リング３、第２圧力リング４およびオイルリ
ング５を順次配列し、第２圧力リング４にダブルラップ
合口９の圧力リングを用いる。燃焼室側からオイルパン
側には燃焼ガスや潤滑油を通すが、オイルパン側から燃
焼室側方向には燃焼ガスや潤滑油を通さなくすることが
でき、これにより、気筒内に高負圧が発生しても第２圧
力リング４の合口９から燃焼室側へ潤滑油が流れるのを
防止することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リング溝に燃焼室
側から第１圧力リング、第２圧力リングおよびオイルリ
ングを順次配列するピストンリングの組合せ、およびこ
の組合せを用いたピストンに関し、特に可変気筒エンジ
ンに用いられるピストンリングの組合せに関する。
側から第１圧力リング、第２圧力リングおよびオイルリ
ングを順次配列するピストンリングの組合せ、およびこ
の組合せを用いたピストンに関し、特に可変気筒エンジ
ンに用いられるピストンリングの組合せに関する。
【０００２】
【従来の技術】ピストンリングの組合せとしては、ピス
トン本体の燃焼室側に二本の圧力リングを装着し、この
圧力リングのオイルパン側にオイルリングを装着した三
本リング構成が一般的である。ピストン本体の外周には
３列の環状のリング溝が形成される。リング溝には燃焼
室側から第１圧力リング、第２圧力リングおよびオイル
リングが順次配列される。第１圧力リングおよび第２圧
力リングの合口には、製造コスト等を考慮してストレー
ト合口、すなわち、圧力リングをその周方向に直交する
方向に切断した合口が用いられる。この三本リング構成
のピストンリングの組合せによって、燃焼室の気密性と
潤滑油の燃焼室への漏れを防いでいる。
トン本体の燃焼室側に二本の圧力リングを装着し、この
圧力リングのオイルパン側にオイルリングを装着した三
本リング構成が一般的である。ピストン本体の外周には
３列の環状のリング溝が形成される。リング溝には燃焼
室側から第１圧力リング、第２圧力リングおよびオイル
リングが順次配列される。第１圧力リングおよび第２圧
力リングの合口には、製造コスト等を考慮してストレー
ト合口、すなわち、圧力リングをその周方向に直交する
方向に切断した合口が用いられる。この三本リング構成
のピストンリングの組合せによって、燃焼室の気密性と
潤滑油の燃焼室への漏れを防いでいる。
【０００３】ところで、所定運転条件で一部の気筒の運
転を停止し、残りの気筒で減筒運転を行う可変気筒エン
ジンが知られている。通常のエンジンは、例えば６気筒
エンジンなら６気筒全てを順次各気筒毎に運転し、スム
ーズな回転をつくりだす。一方、この可変気筒エンジン
は、省資源を図るために負荷が必要とされないときには
６気筒全てを動かすことなく、例えば６気筒のうちの半
分のみを運転し、残りの３気筒を止めた状態、具体的に
はバルブを全閉した状態で連続的に運転する。
転を停止し、残りの気筒で減筒運転を行う可変気筒エン
ジンが知られている。通常のエンジンは、例えば６気筒
エンジンなら６気筒全てを順次各気筒毎に運転し、スム
ーズな回転をつくりだす。一方、この可変気筒エンジン
は、省資源を図るために負荷が必要とされないときには
６気筒全てを動かすことなく、例えば６気筒のうちの半
分のみを運転し、残りの３気筒を止めた状態、具体的に
はバルブを全閉した状態で連続的に運転する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この可
変気筒エンジンのピストンに、従来のピストンリングの
組合せを適用した場合、燃料を供給するバルブを全閉し
た状態でピストンが下がるので、気筒内が真空に近い高
負圧となり、潤滑油が燃焼室に吸い上げられてしまうと
いう問題が発生する。吸い上げられた潤滑油は、バルブ
が閉じているので逃げるところがなく、シリンダーのな
かに溜まってしまう。可変気筒を解除して全気筒のエン
ジンを運転したときに、この吸い上げられた潤滑油が燃
焼し、この結果、潤滑油の供給量が増えたり、カーボン
スラッジが発生したり、大気汚染が発生してしまう。
変気筒エンジンのピストンに、従来のピストンリングの
組合せを適用した場合、燃料を供給するバルブを全閉し
た状態でピストンが下がるので、気筒内が真空に近い高
負圧となり、潤滑油が燃焼室に吸い上げられてしまうと
いう問題が発生する。吸い上げられた潤滑油は、バルブ
が閉じているので逃げるところがなく、シリンダーのな
かに溜まってしまう。可変気筒を解除して全気筒のエン
ジンを運転したときに、この吸い上げられた潤滑油が燃
焼し、この結果、潤滑油の供給量が増えたり、カーボン
スラッジが発生したり、大気汚染が発生してしまう。
【０００５】また、気筒内の真空に近い負圧は、可変気
筒エンジンのみならず、通常のエンジンをエンジンブレ
ーキ域で運転した場合にも発生し、上述のような問題を
引き起こす。
筒エンジンのみならず、通常のエンジンをエンジンブレ
ーキ域で運転した場合にも発生し、上述のような問題を
引き起こす。
【０００６】そこで、本発明は、可変気筒エンジンを採
用したことによって、また通常のエンジンをエンジンブ
レーキ域で運転することによって、気筒内に高負圧が発
生しても、燃焼室に潤滑油が吸い上げられることがない
ピストンリングの組合せおよびその組合せを用いたピス
トンを提供することを目的とする。
用したことによって、また通常のエンジンをエンジンブ
レーキ域で運転することによって、気筒内に高負圧が発
生しても、燃焼室に潤滑油が吸い上げられることがない
ピストンリングの組合せおよびその組合せを用いたピス
トン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】上記課題を解決するため
に、本発明者は、気筒内に高負圧が発生したときには、
潤滑油が圧力リングの合口を通って燃焼室に吸い上げら
れることに着目した。そして、燃焼室に潤滑油が吸い上
げられるのを止めるためには、オイルリングに最も近い
第２圧力リングの合口をダブルラップ合口とし、合口か
ら燃焼室方向に潤滑油が通れない構造にするのが最も良
いことを知見した。具体的には、本発明は、リング溝に
燃焼室側から第１圧力リング、第２圧力リングおよびオ
イルリングを順次配列するピストンリングの組合せにお
いて、前記第２圧力リングは、一方の合口端側に外周面
および一方側面から周方向に延びる断面三角形の凸部を
設け、他方の合口端側に凸部に係合する凹部を設けたダ
ブルラップ合口の圧力リングからなることを特徴とする
ピストンリングの組合せにより、上述した課題を解決し
た。
に、本発明者は、気筒内に高負圧が発生したときには、
潤滑油が圧力リングの合口を通って燃焼室に吸い上げら
れることに着目した。そして、燃焼室に潤滑油が吸い上
げられるのを止めるためには、オイルリングに最も近い
第２圧力リングの合口をダブルラップ合口とし、合口か
ら燃焼室方向に潤滑油が通れない構造にするのが最も良
いことを知見した。具体的には、本発明は、リング溝に
燃焼室側から第１圧力リング、第２圧力リングおよびオ
イルリングを順次配列するピストンリングの組合せにお
いて、前記第２圧力リングは、一方の合口端側に外周面
および一方側面から周方向に延びる断面三角形の凸部を
設け、他方の合口端側に凸部に係合する凹部を設けたダ
ブルラップ合口の圧力リングからなることを特徴とする
ピストンリングの組合せにより、上述した課題を解決し
た。
【０００８】本来、ダブルラップ合口の圧力リングは、
エンジンの小型化を図り、あるいはフリクションロスを
小さくした二本リング構成の圧力リングに用いられるこ
とが多い。燃焼室側の第１圧力リングにダブルラップ合
口のオイルリングを採用することで、二本リング構成で
あっても燃焼室のシール性を高めることができる。しか
し、本発明によれば、ダブルラップ合口の圧力リングを
第１圧力リングではなくて第２圧力リングに用いること
により、燃焼室側からオイルパン側には燃焼ガスや潤滑
油を通すが、オイルパン側から燃焼室側方向には燃焼ガ
スや潤滑油を通さなくすることができ、これにより、気
筒内に高負圧が発生しても第２圧力リングの合口から燃
焼室側へ潤滑油が流れるのを防止することができる。
エンジンの小型化を図り、あるいはフリクションロスを
小さくした二本リング構成の圧力リングに用いられるこ
とが多い。燃焼室側の第１圧力リングにダブルラップ合
口のオイルリングを採用することで、二本リング構成で
あっても燃焼室のシール性を高めることができる。しか
し、本発明によれば、ダブルラップ合口の圧力リングを
第１圧力リングではなくて第２圧力リングに用いること
により、燃焼室側からオイルパン側には燃焼ガスや潤滑
油を通すが、オイルパン側から燃焼室側方向には燃焼ガ
スや潤滑油を通さなくすることができ、これにより、気
筒内に高負圧が発生しても第２圧力リングの合口から燃
焼室側へ潤滑油が流れるのを防止することができる。
【０００９】また、本発明は、前記ピストンリングの組
合せは、所定運転条件で一部の気筒の運転を停止し、残
りの気筒で減筒運転を行う可変気筒エンジンに用いられ
ることを特徴とする。
合せは、所定運転条件で一部の気筒の運転を停止し、残
りの気筒で減筒運転を行う可変気筒エンジンに用いられ
ることを特徴とする。
【００１０】所定運転条件で一部の気筒の運転を停止
し、残りの気筒で減筒運転を行う可変気筒エンジンで
は、一部の気筒がバルブを全閉した状態で連続的に運転
され、気筒内が真空に近い高負圧となる。本発明は、燃
焼室側へ潤滑油が流れるのを防止することができるの
で、可変気筒エンジンにおけるピストン、すなわち、気
筒内に高負圧が発生するピストンに非常の有効なピスト
ンリングの組み合わせになる。
し、残りの気筒で減筒運転を行う可変気筒エンジンで
は、一部の気筒がバルブを全閉した状態で連続的に運転
され、気筒内が真空に近い高負圧となる。本発明は、燃
焼室側へ潤滑油が流れるのを防止することができるの
で、可変気筒エンジンにおけるピストン、すなわち、気
筒内に高負圧が発生するピストンに非常の有効なピスト
ンリングの組み合わせになる。
【００１１】また、本発明は、前記第２圧力リングの前
記凸部が延びる前記一方側面が燃焼室側に配置されるこ
とを特徴とする。
記凸部が延びる前記一方側面が燃焼室側に配置されるこ
とを特徴とする。
【００１２】従来の二本リング構成の第１圧力リングの
合口に用いられるダブルラップ合口は、燃焼室のシール
性を高めるために、第１圧力リングの凸部が延びる一方
側面がオイルパン側に配置される。これに対して、本発
明は、第２圧力リングの前記凸部が延びる前記一方側面
が燃焼室側に配置されるので、以下の作用・効果を奏す
る。通常の加速域、負荷域の運転状態だと、第２圧力リ
ング上下の圧力差により、ブローバイガスは合口を通っ
て燃焼室側からオイルパン側に流れ、この作用により潤
滑油は吹き下げられる。一方、気筒内が高負圧になる可
変気筒機構作動状態あるいはエンジンブレーキ運転状態
では、負圧により燃焼室側へのガスの逆流がおこり、潤
滑油は負圧により第２圧力リングの合口を通過して吸い
上げられようとするが、第２圧力リングのダブルラップ
合口構造により、燃焼室への潤滑油の逆流が遮蔽され
る。すなわち、この発明によれば、合口からオイルパン
側には燃焼室や潤滑油を通すが、合口から燃焼室側には
燃焼室や潤滑油を通せなくすることができ、より確実に
潤滑油が第２圧力リングの合口を通ってオイルパン側か
ら燃焼室側へ流れるのを防止することができる。
合口に用いられるダブルラップ合口は、燃焼室のシール
性を高めるために、第１圧力リングの凸部が延びる一方
側面がオイルパン側に配置される。これに対して、本発
明は、第２圧力リングの前記凸部が延びる前記一方側面
が燃焼室側に配置されるので、以下の作用・効果を奏す
る。通常の加速域、負荷域の運転状態だと、第２圧力リ
ング上下の圧力差により、ブローバイガスは合口を通っ
て燃焼室側からオイルパン側に流れ、この作用により潤
滑油は吹き下げられる。一方、気筒内が高負圧になる可
変気筒機構作動状態あるいはエンジンブレーキ運転状態
では、負圧により燃焼室側へのガスの逆流がおこり、潤
滑油は負圧により第２圧力リングの合口を通過して吸い
上げられようとするが、第２圧力リングのダブルラップ
合口構造により、燃焼室への潤滑油の逆流が遮蔽され
る。すなわち、この発明によれば、合口からオイルパン
側には燃焼室や潤滑油を通すが、合口から燃焼室側には
燃焼室や潤滑油を通せなくすることができ、より確実に
潤滑油が第２圧力リングの合口を通ってオイルパン側か
ら燃焼室側へ流れるのを防止することができる。
【００１３】また、本発明は、前記第１圧力リングは、
ストレート合口の圧力リングからなることを特徴とす
る。ストレート合口は、圧力リングの両方の合口端をリ
ングの周方向と直交する方向に切断した合口で、両方の
合口端が平面形状となる。
ストレート合口の圧力リングからなることを特徴とす
る。ストレート合口は、圧力リングの両方の合口端をリ
ングの周方向と直交する方向に切断した合口で、両方の
合口端が平面形状となる。
【００１４】仮に、第１圧力リングにダブルラップ合口
の圧力リングを用いた場合、燃焼室のシール性を高める
ことはできるが、合口部、特に凸部の強度の問題から圧
力リングの厚さを薄くすることができず、それに伴い圧
力リング自身の重量を軽くすることができず、軽負荷運
転時に高速回転側においてフラッタリング、すなわち第
１圧力リングのバタツキを起こしてしまい、この結果ブ
ローバイガスが増えてしまうという問題がある。本発明
によれば、第１圧力リングにストレート合口のリングを
用いることで、第１圧力リングの厚さを薄くすることが
でき、それに伴い第１圧力リング自身の重量を軽くする
ことができ、第１圧力リングとピストンとの凝着や、軽
負荷高回転時のフラッタリングによるブローバイガスの
急増も防止できる。
の圧力リングを用いた場合、燃焼室のシール性を高める
ことはできるが、合口部、特に凸部の強度の問題から圧
力リングの厚さを薄くすることができず、それに伴い圧
力リング自身の重量を軽くすることができず、軽負荷運
転時に高速回転側においてフラッタリング、すなわち第
１圧力リングのバタツキを起こしてしまい、この結果ブ
ローバイガスが増えてしまうという問題がある。本発明
によれば、第１圧力リングにストレート合口のリングを
用いることで、第１圧力リングの厚さを薄くすることが
でき、それに伴い第１圧力リング自身の重量を軽くする
ことができ、第１圧力リングとピストンとの凝着や、軽
負荷高回転時のフラッタリングによるブローバイガスの
急増も防止できる。
【００１５】さらに、本発明は、リング溝に燃焼室側か
ら第１圧力リング、第２圧力リングおよびオイルリング
を配列したピストンにおいて、前記第２圧力リングは、
一方の合口端側に外周面および一方側面から周方向に延
びる断面三角形の凸部を設け、他方の合口端側に凸部に
係合する凹部を設けたダブルラップ合口の圧力リングか
らなることを特徴とするピストンとしても構成すること
ができる。
ら第１圧力リング、第２圧力リングおよびオイルリング
を配列したピストンにおいて、前記第２圧力リングは、
一方の合口端側に外周面および一方側面から周方向に延
びる断面三角形の凸部を設け、他方の合口端側に凸部に
係合する凹部を設けたダブルラップ合口の圧力リングか
らなることを特徴とするピストンとしても構成すること
ができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態にお
けるピストンリングの組合せを適用したピストン１を示
す。このピストン１は、４サイクルガソリンエンジンに
用いられ、特に可変気筒エンジンに用いられる。可変気
筒エンジンは、エンジンを高い負荷状態で運転すると燃
費が良好になる傾向にあることから、所定運転条件、例
えばエンジンの軽負荷状態で一部の気筒の燃料を遮断し
て、その一部の気筒の運転を停止し、残りの気筒の負荷
を相対的に高めて減筒運転する一方、軽負荷状態以外で
は停止された気筒に燃料を供給して作動状態とし、全体
として軽負荷領域の燃費を改善する。このピストンリン
グの組合せは、気筒内に高負圧が発生する可変気筒エン
ジンにおけるピストンに非常に有効なピストンリングの
組み合わせであるが、通常のエンジンのエンジンブレー
キ域でも気筒内に高負圧が発生するので通常のエンジン
のピストンにも有効な組み合わせである。
けるピストンリングの組合せを適用したピストン１を示
す。このピストン１は、４サイクルガソリンエンジンに
用いられ、特に可変気筒エンジンに用いられる。可変気
筒エンジンは、エンジンを高い負荷状態で運転すると燃
費が良好になる傾向にあることから、所定運転条件、例
えばエンジンの軽負荷状態で一部の気筒の燃料を遮断し
て、その一部の気筒の運転を停止し、残りの気筒の負荷
を相対的に高めて減筒運転する一方、軽負荷状態以外で
は停止された気筒に燃料を供給して作動状態とし、全体
として軽負荷領域の燃費を改善する。このピストンリン
グの組合せは、気筒内に高負圧が発生する可変気筒エン
ジンにおけるピストンに非常に有効なピストンリングの
組み合わせであるが、通常のエンジンのエンジンブレー
キ域でも気筒内に高負圧が発生するので通常のエンジン
のピストンにも有効な組み合わせである。
【００１７】ピストンリングの組合せは、ピストン本体
２に二本の圧力リング３，４を装着し、この圧力リング
３，４の下方にオイルリング５を装着した三本リング構
成である。ピストン本体２の外周には、環状のリング溝
６ａ，６ｂ，６ｃが上下方向に３列並んで形成される。
リング溝６ａ，６ｂ，６ｃには、燃焼室側から第１圧力
リング３、第２圧力リング４およびオイルリング５が順
次配列される。第１圧力リング３には、例えば外周面の
中央部が膨らんだバレルフェース・レクタンギュラリン
グが用いられ、第２圧力リング４には、例えば外周面に
テーパを付けたテーパフェース・レクタンギュラリング
が用いられ、オイルリング５には例えばスチール組合せ
のオイルリングが用いられる。なお、第１圧力リング３
はバレルフェースに限られることはなく、第２圧力リン
グ４もテーパフェースに限られることなく、またオイル
リング５もスチール組合せのオイルリングに限られるこ
とはない。
２に二本の圧力リング３，４を装着し、この圧力リング
３，４の下方にオイルリング５を装着した三本リング構
成である。ピストン本体２の外周には、環状のリング溝
６ａ，６ｂ，６ｃが上下方向に３列並んで形成される。
リング溝６ａ，６ｂ，６ｃには、燃焼室側から第１圧力
リング３、第２圧力リング４およびオイルリング５が順
次配列される。第１圧力リング３には、例えば外周面の
中央部が膨らんだバレルフェース・レクタンギュラリン
グが用いられ、第２圧力リング４には、例えば外周面に
テーパを付けたテーパフェース・レクタンギュラリング
が用いられ、オイルリング５には例えばスチール組合せ
のオイルリングが用いられる。なお、第１圧力リング３
はバレルフェースに限られることはなく、第２圧力リン
グ４もテーパフェースに限られることなく、またオイル
リング５もスチール組合せのオイルリングに限られるこ
とはない。
【００１８】第１圧力リング３の合口には、ストレート
合口７が用いられる。ストレート合口７は、第１圧力リ
ング３の両方の合口端８ａ，８ｂを第１圧力リング３の
周方向と直交する方向に切断した合口で、両方の合口端
８ａ，８ｂが平面形状となる。
合口７が用いられる。ストレート合口７は、第１圧力リ
ング３の両方の合口端８ａ，８ｂを第１圧力リング３の
周方向と直交する方向に切断した合口で、両方の合口端
８ａ，８ｂが平面形状となる。
【００１９】第１圧力リング３にストレート合口の圧力
リングを用いることで、第１圧力リング３の厚さを薄く
することができ、それに伴い第１圧力リング３自身の重
量を軽くすることができ、第１圧力リング３とピストン
本体２との凝着や、軽負荷高回転時のフラッタリングに
よるブローバイガスの急増も防止できる。上述のよう
に、第１圧力リングにはストレート合口を用いるのが望
ましいが、第１圧力リングの合口はストレート合口に限
定されることはなく、エンジンの使用目的によってはダ
ブルラップ合口を用いても良いのは勿論である。。
リングを用いることで、第１圧力リング３の厚さを薄く
することができ、それに伴い第１圧力リング３自身の重
量を軽くすることができ、第１圧力リング３とピストン
本体２との凝着や、軽負荷高回転時のフラッタリングに
よるブローバイガスの急増も防止できる。上述のよう
に、第１圧力リングにはストレート合口を用いるのが望
ましいが、第１圧力リングの合口はストレート合口に限
定されることはなく、エンジンの使用目的によってはダ
ブルラップ合口を用いても良いのは勿論である。。
【００２０】図２は、第２圧力リング４の合口を示す。
第２圧力リング４の合口には、ダブルラップ合口９が用
いられる。ダブルラップ合口９は、一方の合口端１０ａ
側に外周面１１および一方側面１２から周方向に延びる
断面三角形の凸部１３を設け、他方の合口端１０ｂ側に
凸部１３に係合する凹部１４を設けた合口である。ま
た、図１にも示すように、この第２圧力リング４は、前
記凸部１３が延びる前記一方側面１２が燃焼室側（図中
上側）に配置される。
第２圧力リング４の合口には、ダブルラップ合口９が用
いられる。ダブルラップ合口９は、一方の合口端１０ａ
側に外周面１１および一方側面１２から周方向に延びる
断面三角形の凸部１３を設け、他方の合口端１０ｂ側に
凸部１３に係合する凹部１４を設けた合口である。ま
た、図１にも示すように、この第２圧力リング４は、前
記凸部１３が延びる前記一方側面１２が燃焼室側（図中
上側）に配置される。
【００２１】図３および図４は、通常の加速域、負荷域
の運転状態での第２圧力リング４のダブルラップ合口９
における燃焼ガスの吹き抜けを示す。第２圧力リング４
上下の圧力差により、第２圧力リング４の下側側面１６
はリング溝６ｂの下側壁面１５に密着する。燃焼ガス
は、リング溝６ｂの上側壁面１６と第２圧力リング４の
一方（上側）側面１２との間の隙間を通過して第２圧力
リング４の背後空間に流入し、また合口９の間隙に流入
する。両方の合口端１０ａ，１０ｂの間には僅かな隙間
Ｗが開けられているので、燃焼ガスが合口９のこの隙間
Ｗを通って燃焼室側からオイルパン側に流れる。この作
用によって潤滑油が吹き下げられる。
の運転状態での第２圧力リング４のダブルラップ合口９
における燃焼ガスの吹き抜けを示す。第２圧力リング４
上下の圧力差により、第２圧力リング４の下側側面１６
はリング溝６ｂの下側壁面１５に密着する。燃焼ガス
は、リング溝６ｂの上側壁面１６と第２圧力リング４の
一方（上側）側面１２との間の隙間を通過して第２圧力
リング４の背後空間に流入し、また合口９の間隙に流入
する。両方の合口端１０ａ，１０ｂの間には僅かな隙間
Ｗが開けられているので、燃焼ガスが合口９のこの隙間
Ｗを通って燃焼室側からオイルパン側に流れる。この作
用によって潤滑油が吹き下げられる。
【００２２】図５は、気筒内が高負圧になる、可変気筒
機構作動状態あるいはエンジンブレーキ運転状態での潤
滑油の流れを示す。気筒内が高負圧になると、第２圧力
リング４の一方（上側）側面１２はリング溝６ｂの上側
壁面１６に密着する。潤滑油は、リング溝６ｂの下側壁
面１５と第２圧力リング４の他方（下側）側面１６との
間の隙間を通過して第２圧力リング４の背後空間に流入
し、また合口部間隙に流入する。しかし、第２圧力リン
グ４の一方（上側）側面１２がリング溝６ｂの上側壁面
１６に密着し、かつ、もともと第２圧力リング４は外側
に張力を持っていてシリンダ１７に密着しているので、
潤滑油が合口を通って燃焼室側に流入することがない。
機構作動状態あるいはエンジンブレーキ運転状態での潤
滑油の流れを示す。気筒内が高負圧になると、第２圧力
リング４の一方（上側）側面１２はリング溝６ｂの上側
壁面１６に密着する。潤滑油は、リング溝６ｂの下側壁
面１５と第２圧力リング４の他方（下側）側面１６との
間の隙間を通過して第２圧力リング４の背後空間に流入
し、また合口部間隙に流入する。しかし、第２圧力リン
グ４の一方（上側）側面１２がリング溝６ｂの上側壁面
１６に密着し、かつ、もともと第２圧力リング４は外側
に張力を持っていてシリンダ１７に密着しているので、
潤滑油が合口を通って燃焼室側に流入することがない。
【００２３】このように、第２圧力リング４にダブルラ
ップ合口９を用いることによって、燃焼室側からオイル
パン側には燃焼ガスや潤滑油を通すが、オイルパン側か
ら燃焼室側には燃焼ガスや潤滑油を通せなくすることが
でき、気筒内に高負圧が発生しても第２圧力リング４の
ダブルラップ合口９から燃焼室側へ潤滑油が流れるのを
確実に防止することができる。また、たとえ第２圧力リ
ング４から潤滑油が漏れたとしても、第２圧力リング４
の上方には第１圧力リング３が存在するので、この第１
圧力リング３が燃焼室へ潤滑油が洩れ出るのを防止す
る。
ップ合口９を用いることによって、燃焼室側からオイル
パン側には燃焼ガスや潤滑油を通すが、オイルパン側か
ら燃焼室側には燃焼ガスや潤滑油を通せなくすることが
でき、気筒内に高負圧が発生しても第２圧力リング４の
ダブルラップ合口９から燃焼室側へ潤滑油が流れるのを
確実に防止することができる。また、たとえ第２圧力リ
ング４から潤滑油が漏れたとしても、第２圧力リング４
の上方には第１圧力リング３が存在するので、この第１
圧力リング３が燃焼室へ潤滑油が洩れ出るのを防止す
る。
【００２４】図６は、高速全負荷での潤滑油消費量を、
従来のオイルリングの組合せを適用したピストンと、本
発明のオイルリングの組合せを適用したピストンとで比
較したものである。従来のピストンでは、６０００回転
のフルロードで潤滑油消費量が約９５ｇ／ｈとなるのに
対し、本発明のピストンでは約３０ｇ／ｈとなり、高速
全負荷域での潤滑油消費量を低減することができた。
従来のオイルリングの組合せを適用したピストンと、本
発明のオイルリングの組合せを適用したピストンとで比
較したものである。従来のピストンでは、６０００回転
のフルロードで潤滑油消費量が約９５ｇ／ｈとなるのに
対し、本発明のピストンでは約３０ｇ／ｈとなり、高速
全負荷域での潤滑油消費量を低減することができた。
【００２５】図７は、エンジンブレーキ域での潤滑油消
費量を、従来のオイルリングの組合せを適用したピスト
ンと、本発明のオイルリングの組合せを適用したピスト
ンとで比較したものである。従来のピストンでは、パタ
ーン運転で潤滑油消費量が約１６０ｇ／ｈとなるのに対
し、本発明のピストンでは約５０ｇ／ｈとなる。エンジ
ンブレーキ域での潤滑油消費量は、従来のオイルリング
の組合せを適用したピストン、および本発明のオイルリ
ングの組合せを適用したピストンいずれも上昇するが、
本件発明のピストンではエンジンブレーキ域での潤滑油
消費量を従来のピストンに比べ激減することができた。
費量を、従来のオイルリングの組合せを適用したピスト
ンと、本発明のオイルリングの組合せを適用したピスト
ンとで比較したものである。従来のピストンでは、パタ
ーン運転で潤滑油消費量が約１６０ｇ／ｈとなるのに対
し、本発明のピストンでは約５０ｇ／ｈとなる。エンジ
ンブレーキ域での潤滑油消費量は、従来のオイルリング
の組合せを適用したピストン、および本発明のオイルリ
ングの組合せを適用したピストンいずれも上昇するが、
本件発明のピストンではエンジンブレーキ域での潤滑油
消費量を従来のピストンに比べ激減することができた。
【００２６】図８は、ブローバイ曲線を、従来のオイル
リングの組合せを適用したピストンと、本発明のオイル
リングの組合せを適用したピストンとで比較したもので
ある。従来のピストンは、軽負荷運転時にエンジン回転
数４０００ｒ／ｍを超える高速回転側においてブローバ
イガスが増えてしまうのに対し、本件発明のピストン
は、軽負荷運転時にあらゆる回転数においてブローバイ
ガス量を略一定にすることができ、高速回転側のブロー
バイガスの急増も防止できる。また、本件発明のピスト
ンは、全負荷時にもあらゆる回転数においてブローバイ
ガス量を略一定に保つことができた。
リングの組合せを適用したピストンと、本発明のオイル
リングの組合せを適用したピストンとで比較したもので
ある。従来のピストンは、軽負荷運転時にエンジン回転
数４０００ｒ／ｍを超える高速回転側においてブローバ
イガスが増えてしまうのに対し、本件発明のピストン
は、軽負荷運転時にあらゆる回転数においてブローバイ
ガス量を略一定にすることができ、高速回転側のブロー
バイガスの急増も防止できる。また、本件発明のピスト
ンは、全負荷時にもあらゆる回転数においてブローバイ
ガス量を略一定に保つことができた。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リング溝に燃焼室側から第１圧力リング、第２圧力リン
グおよびオイルリングを順次配列するピストンリングの
組合せにおいて、前記第２圧力リングにダブルラップ合
口の圧力リングを用いたので、燃焼室側からオイルパン
側には燃焼ガスや潤滑油を通すが、オイルパン側から燃
焼室側方向には燃焼ガスや潤滑油を通さなくすることが
でき、気筒内に高負圧が発生しても第２圧力リングの合
口から燃焼室側へ潤滑油が流れるのを防止することがで
きる。
リング溝に燃焼室側から第１圧力リング、第２圧力リン
グおよびオイルリングを順次配列するピストンリングの
組合せにおいて、前記第２圧力リングにダブルラップ合
口の圧力リングを用いたので、燃焼室側からオイルパン
側には燃焼ガスや潤滑油を通すが、オイルパン側から燃
焼室側方向には燃焼ガスや潤滑油を通さなくすることが
でき、気筒内に高負圧が発生しても第２圧力リングの合
口から燃焼室側へ潤滑油が流れるのを防止することがで
きる。
【図１】本発明の一実施形態におけるピストンリングの
組合せを適用したピストンを示す断面図。
組合せを適用したピストンを示す断面図。
【図２】第２圧力リングの合口を示す斜視図。
【図３】通常の加速域、負荷域の運転状態での第２圧力
リング合口における燃焼ガスの吹き抜けを示す断面図。
リング合口における燃焼ガスの吹き抜けを示す断面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】気筒内が高負圧になる、可変気筒機構作動状態
あるいはエンジンブレーキ運転状態での潤滑油の流れを
示す断面図。
あるいはエンジンブレーキ運転状態での潤滑油の流れを
示す断面図。
【図６】従来のピストンと本発明のピストンとで高速全
負荷域での潤滑油消費量を比較するグラフ。
負荷域での潤滑油消費量を比較するグラフ。
【図７】従来のピストンと本発明のピストンとでエンジ
ンブレーキ域での潤滑油消費量を比較するグラフ。
ンブレーキ域での潤滑油消費量を比較するグラフ。
【図８】従来のピストンと本発明のピストンとでブロー
バイ曲線を比較するグラフ。
バイ曲線を比較するグラフ。
１ ピストン ３ 第１圧力リング ４ 第２圧力リング ５ オイルリング ６ａ，６ｂ，６ｃ リング溝 ７ ストレート合口 ９ ダブルラップ合口 １０ａ 一方の合口端 １０ｂ 他方の合口端 １１ 外周面 １２ 一方側面 １３ 凸部 １４ 凹部
Claims (5)
- 【請求項１】 リング溝に燃焼室側から第１圧力リン
グ、第２圧力リングおよびオイルリングを順次配列する
ピストンリングの組合せにおいて、 前記第２圧力リングは、一方の合口端側に外周面および
一方側面から周方向に延びる断面三角形の凸部を設け、
他方の合口端側に凸部に係合する凹部を設けたダブルラ
ップ合口の圧力リングからなることを特徴とするピスト
ンリングの組合せ。 - 【請求項２】 前記ピストンリングの組合せは、所定運
転条件で一部の気筒の運転を停止し、残りの気筒で減筒
運転を行う可変気筒エンジンに用いられることを特徴と
する請求項１に記載のピストンリングの組合せ。 - 【請求項３】 前記第２圧力リングは、前記凸部が延び
る前記一方側面が燃焼室側に配置されることを特徴とす
る請求項１または２に記載のピストンリングの組合せ。 - 【請求項４】 前記第１圧力リングは、ストレート合口
の圧力リングからなることを特徴とする請求項１ないし
３いずれかに記載のピストンリングの組合せ。 - 【請求項５】 リング溝に燃焼室側から第１圧力リン
グ、第２圧力リングおよびオイルリングを順次配列した
ピストンにおいて、 前記第２圧力リングは、一方の合口端側に外周面および
一方側面から周方向に延びる断面三角形の凸部を設け、
他方の合口端側に凸部に係合する凹部を設けたダブルラ
ップ合口の圧力リングからなることを特徴とするピスト
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056060A JP2001241357A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | ピストンリングの組合せおよびその組合せを用いたピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056060A JP2001241357A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | ピストンリングの組合せおよびその組合せを用いたピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001241357A true JP2001241357A (ja) | 2001-09-07 |
Family
ID=18577081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000056060A Pending JP2001241357A (ja) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | ピストンリングの組合せおよびその組合せを用いたピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001241357A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160075719A (ko) * | 2014-02-26 | 2016-06-29 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 피스톤 링 |
| JP2016527460A (ja) * | 2013-08-07 | 2016-09-08 | フェデラル−モーグル コーポレイション | ピストンリング |
| KR101823807B1 (ko) | 2014-02-25 | 2018-01-30 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 피스톤 링 및 그 피스톤 링을 구비하는 엔진 |
| WO2020100564A1 (ja) | 2018-11-15 | 2020-05-22 | Ｔｐｒ株式会社 | ピストンリングの組み合わせ |
-
2000
- 2000-02-28 JP JP2000056060A patent/JP2001241357A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016527460A (ja) * | 2013-08-07 | 2016-09-08 | フェデラル−モーグル コーポレイション | ピストンリング |
| KR101823807B1 (ko) | 2014-02-25 | 2018-01-30 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 피스톤 링 및 그 피스톤 링을 구비하는 엔진 |
| KR20160075719A (ko) * | 2014-02-26 | 2016-06-29 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 피스톤 링 |
| KR101876104B1 (ko) | 2014-02-26 | 2018-08-02 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 피스톤 링 |
| WO2020100564A1 (ja) | 2018-11-15 | 2020-05-22 | Ｔｐｒ株式会社 | ピストンリングの組み合わせ |
| US11320049B2 (en) | 2018-11-15 | 2022-05-03 | Tpr Co., Ltd. | Piston ring combination |
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|---|---|---|---|
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| A977 | Report on retrieval |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041109 |
|
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