JP2015508876A - 内燃機関用のピストンリング - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2012年2月17日に出願された出願連続番号第61/600,350号の利益を主張する。
1.発明の分野
本発明は概して、シリンダの内部に少なくとも1つの往復ピストンを有する内燃機関に関し、特に、往復ピストンとシリンダ壁との間のシールに関する。
典型的な内燃機関には、エンジンブロックのシリンダの内部を往復運動する少なくとも1つのピストン本体が設けられる。一般に、各ピストン本体は複数のリング溝を含み、リング溝の各々がピストンリングを受けて作動可能に支持する。作動時、ピストンリングはリング溝の中にとどまり、各自のピストン本体とともにエンジンブロックのシリンダの内部を往復運動する。とりわけ、ピストンリングは、ピストン本体の上方の燃焼室内に燃焼ガスをシールしてピストン本体からシリンダ壁に熱を伝達することによって、クランクケースから燃焼室へのオイルの通過を制限するように、かつ全体的に均一な油膜をシリンダ壁に提供するように機能する。そのようなピストンリングは、典型的に、ばね力によって径方向外向きにシリンダ壁に対して付勢されて、ピストン本体とシリンダ壁との間にシールを確立する。
本発明の一局面は、シリンダ壁をピストン本体にシールするためのピストンリングを提供する。ピストンリングは、軸の周りに延在し、かつ内面および外面を有するリング本体を含む。内面は、径方向内向きに延在する少なくとも2つのリッジを提供する。内面のリッジは互いに間隔を空けられており、外面は溝を提供する。エラストマー材料製のばねがリング本体を実質的に円周方向に囲み、内面の溝の内部に着座する。ばねは、リング本体を径方向内向きに付勢して、内面のリッジをピストン本体に対してシールする。リング本体はさらに、リッジ同士の間の空間からオイルを運び出すための、ばねの一方の軸方向側において径方向内向きに対してある角度をなして内面から外面のある位置まで延在する少なくとも1つの排油口を有する。
いくつかの図面全体にわたって同様の番号は対応する部分を示す図面を参照して、内燃機関のパワーシリンダアセンブリ26のシリンダ壁24にピストン本体22をシールするためのピストンリング20の例示的な実施形態を図1に全体的に示す。次に図2および図3の横断面図を参照して、例示的なピストンリング20は、エンジンブロック28と二片式シリンダライナ30とを有する内燃機関のパワーシリンダアセンブリ26内に取付けられた状態で示されており、二片式シリンダライナ30はともに、軸方向に延在するシリンダ壁24を提供し、シリンダ壁24は、シリンダ壁24の周りに実質的に円周方向に延在するチャネル32を有する。具体的には、例示的な実施形態では、ピストンリング20は、軸方向に互いに間隔を空けられて上述のチャネル32を提供するシリンダライナ30片の端同士の間に配置される。しかし、チャネル32はさまざまな異なる態様でシリンダ壁24に形成され得ることを認識すべきである。たとえば、チャネル32は、シリンダライナ30をまったく用いずにエンジンブロック28に直接形成されてもよい。例示的なピストンリング20はディーゼル燃料圧縮点火エンジン内に取付けられた状態で示されているが、ピストンリング20は代わりに、たとえばスパーク点火エンジンまたは水平対向単気筒2ピストンエンジンを含む、さまざまな異なる種類の内燃機関において用いられ得ることを認識すべきである。
Claims (15)
- シリンダ壁をピストン本体にシールするためのピストンリングであって、
軸の周りに延在し、かつ内面および外面を有するリング本体を備え、前記内面は径方向内向きに延在する少なくとも2つのリッジを提供し、前記リッジは谷領域によって軸方向に互いに間隔を空けられており、前記外面は溝を提供し、前記ピストンリングはさらに、
前記リング本体を実質的に円周方向に囲み、かつ前記外面の前記溝の内部に着座する、エラストマー材料製のばねを備え、前記ばねは、前記リング本体を前記径方向内向きに付勢して前記内面の前記リッジを上記ピストン本体に対してシールし、
前記リング本体は、前記リッジ同士の間の空間からオイルを運び出すための、前記ばねの一方の軸方向側において前記径方向内向きに対してある角度をなして前記内面から前記外面のある位置まで延在する少なくとも1つの排油口を有する、ピストンリング。 - 前記少なくとも1つの排油口は複数の排油口としてさらに定義される、請求項1に記載のピストンリング。
- 前記複数の排油口は円周方向に互いに間隔を空けられている、請求項2に記載のピストンリング。
- 前記少なくとも1つの排油口は、前記内面の前記リッジの一方の一部から延在する、請求項1に記載のピストンリング。
- 前記少なくとも1つの排油口は、前記外面の前記溝の一部まで延在する、請求項4に記載のピストンリング。
- 前記リング本体の前記内面の前記径方向内向きに延在する少なくとも2つのリッジは、径方向内向きに延在する一対のリッジとしてさらに定義される、請求項1に記載のピストンリング。
- 前記リング本体はギャップを有する、請求項1に記載のピストンリング。
- 前記リング本体はコーティングされていない、請求項1に記載のピストンリング。
- 前記リング本体は鋳鉄製または鋼製である、請求項1に記載のピストンリング。
- パワーシリンダアセンブリであって、
チャネルが形成されたシリンダ壁を備え、前記チャネルは前記シリンダ壁の周りに実質的に円周方向に延在しており、前記パワーシリンダアセンブリはさらに、
スカートを有するピストン本体を備え、前記スカートの外面の少なくとも一部は周囲に実質的に連続的に延在しており、前記パワーシリンダアセンブリはさらに、
前記シリンダ壁の前記チャネルの内部に配置されたピストンリングを備え、
前記ピストンリングは、軸の周りに延在し、かつ内面および外面を有するリング本体を有し、前記内面は径方向内向きに延在する少なくとも2つのリッジを有し、前記リッジは谷領域によって軸方向に互いに間隔を空けられており、前記外面は溝を提供し、
前記ピストンリングはさらに、前記リング本体を実質的に円周方向に囲み、かつ前記外面の前記溝の内部に着座する、エラストマー材料製のばねを含み、前記ばねは、前記リング本体を前記径方向内向きに付勢して、前記リッジを前記ピストン本体の前記スカートの円周方向において連続的な上記部分に対してシールし、
前記リング本体は、前記リッジ同士の間の空間からオイルを運び出すための、前記ばねの一方の軸方向側において前記径方向内向きに対してある角度をなして前記内面から前記外面のある位置まで延在する少なくとも1つの排油口を有する、パワーシリンダアセンブリ。 - 前記少なくとも1つの排油口は複数の排油口としてさらに定義される、請求項10に記載のパワーシリンダアセンブリ。
- 前記少なくとも1つの排油口は、前記内面の前記リッジの一方の少なくとも一部から延在する、請求項10に記載のパワーシリンダアセンブリ。
- 前記少なくとも1つの排油口は、前記外面の前記溝まで延在する、請求項12に記載のパワーシリンダアセンブリ。
- 前記リング本体の前記内面の前記径方向内向きに延在する少なくとも2つのリッジは、径方向内向きに延在する一対のリッジとしてさらに定義される、請求項10に記載のパワーシリンダアセンブリ。
- 前記リング本体はギャップを有する、請求項10に記載のパワーシリンダアセンブリ。
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