JP4452652B2 - ピストンリング - Google Patents
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Description
また、特許文献1に記載の、図3及び図8に示すピストンリングの上面より見た際に楕円形状(略小判形状)からなるピストンリングにおいて直線部と曲線部との応力緩和の為にピストンリング断面から見た上面側に接点を有するバレル形状のリングが開示されている。この先行技術では接点上面側の角度が45°±20°及び下面側の角度が3°〜5°であり、楕円ピストンリングならではの燃焼圧によるピストンリング内周側下面の上面へのねじれ防止を対象としている。
上記ピストンリングのシリンダ壁と摺動する部分である外周摺動面は、ピストンリングの燃焼室側の面である上面に向けてピストンリングの径方向内方に曲面状に傾斜する第1摺動面と、ピストンリングのクランク室側の面である下面に向けてピストンリングの径方向内方に曲面状に傾斜する第2摺動面とを有し、
上記第1摺動面および第2摺動面が接合するバレル頂点は、上記外周摺動面の摺動方向における幅に対して、上記ピストンリングの上面側から5/100〜33/100の範囲内に設けられ、
上記第1摺動面の、ピストンリング径方向における幅は、1〜20μmの範囲内であり、
上記ピストンリングのねじれ角は、0°10’〜10°の範囲内であることを特徴とするピストンリングを提供する。
なお、以下に説明するピストンリングの形状は、全てピストンリングの下面、すなわちピストンリング溝に嵌装された場合のクランク室側面が平滑な面に密着するようにしてピストンリングを固定し、この状態で測定した値である。
この径方向内方への傾斜の程度としては、第1摺動面のピストンリング径方向における幅、すなわち、バレル頂点と第1摺動面の上側端部とのピストンリング径方向における距離が、1〜20μmの範囲内であり、さらには、1〜10μmの範囲内であることが好ましい。1μm未満であると、オイルの掻き上げが発生する恐れがあり、また20μmを超えると、ブローバイガス量が増大し、吹きぬけの恐れがあるので好ましくない。1〜20μmの範囲内、特に1〜10μmの範囲内にすることで、オイル消費量の低減、ブローバイガス量の増加の抑制を両立させることができる。
さらに、第1摺動面のピストンリング軸方向における幅が、0.001〜1.35mmの範囲内であり、さらには、0.03〜0.4mmの範囲内であることが好ましい。0.001mm未満であると、オイルの掻き上げが発生する恐れがあり、また、1.35mmを超えると、ブローバイガス量が増大し、吹きぬけの恐れがあるので好ましくない。0.001〜1.35mmの範囲内、特に0.03〜0.4mmの範囲内にすることでオイル消費量の低減、ブローバイガス量の増加の抑制を両立させることができる。
このような第2摺動面においては、ピストンリングの径方向の幅が、第1摺動面のピストンリング径方向における幅よりも広くなくてはならない。その理由としては、第1摺動面のピストンリング径方向における幅よりも第2摺動面のピストンリング径方向における幅がせまくなると、ブローバイガスの吹き下げが多くなるためである。この第2摺動面におけるピストンリングの径方向の幅は0.001mm〜0.1mmの範囲内であることが好ましく、中でも、0.001mm〜0.05mmの範囲内であることが好ましい。さらに、第2摺動面のピストンリング軸方向の幅が、0.3mm〜3.6mmの範囲内であることが好ましく、中でも、0.37mm〜2.6mmの範囲内であることが好ましい。
このような本発明のピストンリング(図1(b)に示す)を用いて、エンジン回転数の増加に伴うブローバイガス量を調べた結果を図6及び表1〜6に示す。
2 … 外周摺動面
2a … 第1摺動面
2b … 第2摺動面
3 … バレル頂点
4 … ピストンリング上面
5 … ピストンリング下面
6 … 内周面
7 … 内側欠損部
8 … 面取部
20 … シリンダ壁
30 … ピストン
31 … ピストンリング溝
32 … ピストンリング溝側面
33 … ピストンリング溝下面
40 … ねじれ角
Claims (1)
- 内周面、上下面および外周摺動面からなり、外周摺動面の上下端にピストンリング上下面と外周摺動面とをつなぐ曲面状の面取部と、合口を閉じた際に略円形状となるピストンリングの上面内側端に切り落とされた内側欠損部を有し、前記内側欠損部によるねじれ作用から、シリンダ壁に対し傾斜当たりとなる状態で前記ピストンリング溝に嵌装され、燃焼室からクランク室への燃焼ガスの漏洩を防止するピストンリングにおいて、
前記ピストンリングのシリンダ壁と摺動する部分である外周摺動面は、ピストンリングの燃焼室側の面である上面に向けてピストンリングの径方向内方に曲面状に傾斜する第1摺動面と、ピストンリングのクランク室側の面である下面に向けてピストンリングの径方向内方に曲面状に傾斜する第2摺動面とを有し、
前記第1摺動面および第2摺動面が接合するバレル頂点は、前記外周摺動面の摺動方向における幅に対して、前記ピストンリングの上面側から5/100〜33/100の範囲内に設けられ、
前記第1摺動面の、ピストンリング径方向における幅は、1〜20μmの範囲内であり、
前記ピストンリングのねじれ角は、1°〜6°の範囲内であることを特徴とするピストンリング。
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