JP3359675B2 - ピストンリング - Google Patents

ピストンリング

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JP3359675B2 JP35483292A JP35483292A JP3359675B2 JP 3359675 B2 JP3359675 B2 JP 3359675B2 JP 35483292 A JP35483292 A JP 35483292A JP 35483292 A JP35483292 A JP 35483292A JP 3359675 B2 JP3359675 B2 JP 3359675B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のピストンリン
グに関する。
【0002】
【従来技術】一般に、4サイクルガソリンエンジンにお
いては、ピストンに3本のピストンリング、すなわちト
ップリング、セカンドリングおよびオイルリングが装着
されている。オイルリングはシリンダ面のオイルをかき
落としオイル消費量の低減を図るために設けられるが、
オイルをかき落す機能は、オイルリングのみならず、セ
カンドリングにもかなり依存するので、セカンドリング
としては、外周にオイルかきに適したテーパ面を有する
テーパ型のピストンリングが使用される。
【0003】この場合、トップリングにはガスシール機
能のみが要求されるので、リングが傾斜しても外周のシ
ール性能が低下することのない、バレル形状の外周面を
備えたバレル型のピストンリングがトップリングとして
使用される。
【0004】ところで、ピストンを軽量化し、またシリ
ンダ面との摩擦を低減するために、ピストンに装着する
ピストンリングの数を2本とする場合がある。この場
合、トップリングにバレル型ピストンリングを使用する
と、ブローバイガスのシール性は確保されるが、オイル
上りが増し、オイル消費量が多くなる。逆にトップリン
グにテーパ型ピストンリングを使用した場合には、オイ
ル消費量は3本のリングを装着した場合と同等になる
が、ブローバイガスのシール性が悪くなり、シール性と
オイル消費量を両立させることは非常に難かしい。
【0005】実公昭58−8926号公報に、オイル上り(オ
イルアップ)とブローバイの減少を目的としたピストン
リングが提案されている。このピストンリングは、下面
を、リング中心側の巾の狭い環状平坦面と、その外側に
あって外周側に行くにつれて燃焼室側へ上昇する巾の広
いテーパ面で形成されており、ガス圧力が作用すると、
平坦面とテーパ面の間の環状境界線を支点としてリング
外周部が下降するように反り返り、テーパ面がリング溝
下面に衝突する以前に、リング上面の内周縁がリング溝
上面に圧接する。
【0006】
【解決しようとする課題】しかし、上記のように構成さ
れたピストンリングは、ピストン上昇時に環状境界線を
支点として反り返り、かつリング上面の内周縁がリング
溝上面に圧接するので、特に爆発行程時に、上記支点部
分および圧接部分における面圧が高くなり、これらの部
分特に支点部分におけるリング溝の摩耗が激しい。
【0007】さらに、このピストンリングは、テーパ面
外周縁のエッジ部分によりシリンダ面に摺接するので、
バレル型ピストンリングに比しシール面積が減少し、シ
ール性能も劣ることになる。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】本願は、この
ような難点を克服したピストンリングの改良に係り、請
求項1記載の発明は、内燃機関のシリンダに嵌装された
ピストンのリング溝に嵌合されるピストンリングにおい
て、該ピストンリングの外周面は、ピストンリング最上
方位置から半径方向最外方の頂点を過ぎて下方位置まで
延びる上方のバレル形状部分と、該バレル形状部分の下
方位置から、該バレル形状部分の半径方向最外方頂点が
シリンダ面に接しかつ前記ピストンリング下面が前記リ
ング溝の下壁面に接したピストンリングのリング溝嵌合
状態における該リング溝の下壁面外周縁位置まで、横断
面で直線的に延びる下方の面取り部分とにより構成さ
、該下方の面取り部分は、合い口部の両端部分を残し
た全周にわたり形成されていることを特徴とするもので
ある。
【0009】請求項1記載の発明は、前述したように構
成されているので、通常の運転状態において、前記ピス
トンリングは、上方のバレル形状部分でシリンダ面に摺
接するので、良好なガスシール性が確保され、その上、
下方の面取り部分がオイルかき効果を発揮するので、オ
イル消費量の減少とブローバイの減少とを両立させるこ
とができる。また、前記バレル形状部分の半径方向最外
方頂点がシリンダ面に接しかつ前記ピストンリング下面
が前記リング溝の下壁面に接したピストンリングのリン
グ溝嵌合状態において、前記バレル形状部分の半径方向
最外方の頂点を過ぎた下方位置から、前記リング溝の下
壁面外周縁位置まで、横断面で直線的に延びる下方の面
取り部分がその合い口部の両端部分を残した全周にわた
形成されているので、該ピストンリングがリング溝に
嵌合された状態では、ピストンリング下面が前記リング
溝の下壁面に全面にわたり密接でき、また、ブローバイ
抜けを起し易いピストンリング合い口部周辺のブローバ
イガスシール性能が一段と向上する。その結果、ピスト
ン上昇時のブローバイガスシール性が確保されるととも
に、ピストンリング下面およびリング溝下壁面に局部的
な磨耗が生じることがない。さらに、たとえ、燃焼膨張
状態におけるピストン下降時に、ピストンが首振り状態
の時等にピストンリング下半部がシリンダ面に接近する
ように傾いても、ピストンリングの半径方向最外方の頂
点を過ぎてその下方位置まで延びるように上方バレル形
状部分が形成されているため、ブローバイガスシール効
果を奏することができるとともに、前記リング溝下壁外
周縁に接する位置まで大きく確保された前記面取り部分
の存在でもって、楔効果による燃焼室内へのオイル上が
りが押えられるため、オイルかき落し効果も合せ持つこ
とができる。さらにまた、このピストンリングは、バレ
ル形状に形成した外周面の下部を面取りすることにより
容易に加工、製作することができ、従ってまた薄いピス
トンリングにも容易に適用することができる。
【0010】
【0011】
【0012】
【実 施 例】図1は、本発明によるピストンリングを
備えたピストンと、これが嵌装されたシリンダとを示す
部分的縦断面で、1はシリンダ壁、2はピストンであ
る。なお、図において上方が燃焼室側である。
【0013】ピストン2の外周には上下2つのリング溝
3,4が設けられており、上方のリング溝3にトップリ
ング5、下方のリング溝4にオイルリング6が装着され
ている。オイルリング6は通常のものであり、上下2つ
の部片6a,6bからなっている。これらのオイルリン
グ部片6a,6bは保持リング7によりそれぞれリング
溝4の上壁面および下壁面に沿わされている。保持リン
グ7は周方向に連続する波形からなる波板状をなし、該
波形の頂部7aを連ねる面により上方の部片6aが保持
され、底部7bを連ねる面により下方の部片6bが保持
されている。また、波形の各頂部および底部の内周側端
部にそれぞれ突起8が設けられ、オイルリング部片6
a,6bの内周縁がこれらの突起8に係合している。
【0014】オイルリング部片6a,6bはピストン2
の往復運動に伴ってシリンダ面9上を摺動し、シリンダ
面9上のオイルをかき落す。かき落されたオイルは保持
リング7の前記波形の間を通ってリング溝4の奥に達
し、さらにピストン裏側に連通するオイル戻し孔10を経
て、図示してないクランクケース内に回収される。
【0015】ピストン2は上述したオイルリング6のほ
かにはトップリング5を備えているだけであって、オイ
ルリング6のオイルかき作用を補完するセカンドリング
を備えていないので、トップリング5にブローバイガス
シール効果とオイルかき効果の両方が求められる。そこ
で本実施例においては、トップリング5として本発明に
よるピストンリングが使用されている。以下トップリン
グ5について詳述する。
【0016】本発明によるこのトップリング5は、その
外周面すなわちシリンダ面9に対向する周面の形状に大
きな特徴がある。図2は図1のトップリング5の外周面
部分を拡大して、該外周面の形状を一層明瞭に示したも
のである。図2から明らかなように、トップリング5の
外周面は2つの部分すなわち上方のバレル形状部分11と
下方の面取り部分12とによって形成されている。
【0017】バレル形状部分11の断面形状は、トップリ
ング5の上面5aの外周縁上の点aから半径方向外方へ
膨出しながら下降し、トップリング5の厚さBの中間点
bにおいて半径方向最も外側へ張出した頂点部を形成
し、該頂点部bを過ぎてその下方位置cまで連続した曲
率で延びる円弧状の曲線13をなし、バレル形状部分11は
かかる曲線13により形成された回転面をなしている。ト
ップリング5がシリンダ軸線に対して直角をなしている
時には、図2に示すように、トップリング5は曲線13の
頂点部bにおいてシリンダ面9に摺接する。
【0018】バレル形状部分11は前記下方位置cで終っ
ており、該位置cの下側は直線的に延びる面取り部分12
となっている。すなわち面取り部分12の断面形状は、点
cからトップリング5の下面5bへ向って角度θで斜め
に延びる直線14をなす。角度θは、面取り部分12を形成
する前記直線14がリング溝3の下壁面の外周縁に対応す
る位置dでトップリング5の下面5bと交わるように選
定されている。従って面取り部分12はトップリング5を
リング溝3に装着した時に該リング溝3から突出する領
域に設けられるので、トップリング5はその広い平坦な
下面5b全体にわたってリング溝3の下壁面に当接し、
該下壁面に局部的な摩耗を生じさせることはない。
【0019】上記のように外周面にバレル形状部分11
と面取り部分12とを形成したトップリング5は、先ず
外周面全体をバレル形状に形成した後、この外周面の下
部を面取り加工することにより、極めて容易に製作する
ことができるが、1つの参考例によれば、この面取り加
工をトップリング5の全周にわたって行い、図3に示す
ように、合い口部15の一方の端面から他方の端面まで
全周にわたって連続した面取り部分12を形成しても
いが、本発明においては図4に示すように、合い口部1
5の両側部分e,fを残して面取り加工を行い、この部分
はその外周面全体をバレル形状のままにしておくもので
ある。
【0020】このトップリング5は、通常、上方のバレ
ル形状部分11の頂点部b近傍の曲率部分でシリンダ面9
に摺接するので、良好なガスシール性が確保され、その
上、下方の面取り部分12がオイルかき効果を発揮するの
で、オイル消費量の減少とブローバイの減少とが両立す
る。
【0021】図5は、図1のピストン2においてトップ
リング5としてバレル型ピストンリングを使用した場合
(TOPリング:バレル)、テーパ型ピストンリングを
使用した場合(TOPリング:テーパ)および前記した
本発明によるピストンリングを使用した場合(TOPリ
ング:バレル+下面面取り)について、エンジン回転数
に対するオイル消費量特性を示したグラフである。この
グラフから分るように、本発明によるトップリング5を
使用することにより、オイル消費量は、バレル型のトッ
プリングを使用した場合に比し大巾に低減し、テーパ型
のトップリングを使用した場合とほぼ同程度になる。た
だし本発明によるトップリングにおける面取り部分12は
テーパ型ピストンリング程のエッジ効果を有しないの
で、テーパ型のトップリングを使用した場合に比しオイ
ル消費量が幾分多いが、その差は実用上ほとんど無視で
きる程度である。
【0022】図6は前記3つの場合についてエンジン回
転数に対するブローバイ特性を示したグラフである。本
発明によるトップリングを使用することにより、ブロー
バイは、テーパ型のトップリングを使用した場合に比し
大巾に減少し、バレル型のトップリングを使用した場合
とほぼ同程度になる。ただし本発明によるピストンリン
グは通常のバレル型ピストンリングに比して下側のシー
ル面巾が減るので、通常の運転状態では全く問題ない
が、ピストンが首振り状態の時等にシール性が低下し、
バレル型のトップリングを使用した場合に比しブローバ
イが幾分多くなるが、この差も実用上ほとんど無視でき
る程度のものである。
【0023】以上、トップリング5とオイルリング6と
を有する2本構成のピストン2のトップリング5に本発
明を適用した実施例について本発明を説明したが、セカ
ンドリングを有する3本構成のピストンのトップリング
に本発明を適用してもよいことは言うまでもない。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、オイル消費量の減少と
ブローバイの減少とを両立させることができ、かつピス
トンのリング溝に局部的な摩耗を生じさせることがな
く、しかも加工、製作が容易なピストンリングが得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるピストンリングを備えたピストン
と、これが嵌装されたシリンダとを示す部分的縦断面図
である。
【図2】図1の一部拡大図である。
【図3】本発明に関係するピストンリングの参考例の全
体上面図である。
【図4】本発明によるピストンリングの実施例を示す全
体上面図である。
【図5】各種ピストンリングのエンジン回転数−オイル
消費量特性を示すグラフである。
【図6】各種ピストンリングのエンジン回転数−ブロー
バイ特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1…シリンダ壁、2…ピストン、3,4…リング溝、5
…トップリング、6…オイルリング、7…保持リング、
8…突起、9…シリンダ面、10…オイル戻し孔、11…バ
レル形状部分、12…面取り部分、13…曲線、14…直線、
15…合い口部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金澤 賢 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 実開 昭57−196238(JP,U) 実開 昭57−196239(JP,U) 実開 昭56−105635(JP,U) 実開 昭64−8553(JP,U) 実開 平3−38457(JP,U) 実公 昭53−22680(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16J 9/20 F02F 5/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関のシリンダに嵌装されたピス
    トンのリング溝に嵌合されるピストンリングにおいて、 該ピストンリングの外周面は、 ピストンリング最上方位置から半径方向最外方の頂点を
    過ぎて下方位置まで延びる上方のバレル形状部分と、 該バレル形状部分の下方位置から、該バレル形状部分の
    半径方向最外方頂点がシリンダ面に接しかつ前記ピスト
    ンリング下面が前記リング溝の下壁面に接したピストン
    リングのリング溝嵌合状態における該リング溝の下壁面
    外周縁位置まで、横断面で直線的に延びる下方の面取り
    部分とにより構成され、該下方の面取り部分は、合い口
    部の両端部分を残した全周にわたり形成されていること
    を特徴とするピストンリング。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160075719A (ko) * 2014-02-26 2016-06-29 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 피스톤 링
CN106662246A (zh) * 2014-06-27 2017-05-10 株式会社理研 活塞环

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19906690B4 (de) * 1999-02-18 2010-04-01 Schaeffler Kg Dichtring
JP2010031835A (ja) * 2008-06-23 2010-02-12 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関用オイルリング及びピストン
JP6446188B2 (ja) * 2014-06-27 2018-12-26 株式会社リケン ピストンリング
JP6446187B2 (ja) * 2014-06-27 2018-12-26 株式会社リケン ピストンリング
EP4303425A1 (en) 2021-03-31 2024-01-10 Kabushiki Kaisha Riken Side rail and oil control ring comprising same
JP7307778B2 (ja) * 2021-09-30 2023-07-12 Tpr株式会社 ピストンリングの組合せ、及び内燃機関

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN106662246A (zh) * 2014-06-27 2017-05-10 株式会社理研 活塞环
CN106662246B (zh) * 2014-06-27 2018-09-14 株式会社理研 活塞环

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