(57)【要約】【課題】簡単な構造で潤滑液がリング溝から冠面側に排出されることを抑制することができるピストン、ピストンリングを得る。また、上記のピストン及びピストンリングの少なくとも一方を備え、潤滑液の消費量を低減することができる往復動装置を得る。【解決手段】ピストン１０は、外周側に開口しピストンリング３０、３２、３３を独立して装着するための３つのリング溝５０と、各リング溝５０における冠面１０Ａ側の部分に潤滑液Ｌの出入り可能に開口された油溜り溝５２とが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周側に開口し、ピストンリングを装着するためのリング溝と、
前記リング溝における冠面側部分で、潤滑液の出入り可能に開口された凹部と、
が形成されているピストン。
【請求項２】
前記凹部は、前記リング溝の全長に亘る環状を成している請求項１記載のピストン。
【請求項３】
前記凹部は、前記リング溝の溝底部で開口し、該開口部から前記冠面側に延びる断面形状を有する請求項１又は請求項２記載のピストン。
【請求項４】
前記凹部は、前記リング溝の溝底部に対し前記冠面側とは反対側を向いて開口している請求項１〜請求項３の何れか１項記載のピストン。
【請求項５】
前記凹部は、前記リング溝の溝底で外周側を向いて開口すると共に、該開口部から前記冠面側でかつ径方向の内向きに斜めに延びる断面形状を有する請求項１〜請求項３の何れか１項記載のピストン。
【請求項６】
請求項５記載のピストンに装着されるピストンリングであって、前記凹部に対向するように内周面で開口されると共に前記冠面側でかつ径方向の外向きに斜めに延びる凹部を備えたピストンリング。
【請求項７】
ピストンのリング溝に対向するように内周面で開口されると共に、前記ピストンの冠面側でかつ径方向の外向きに斜めに延びる凹部を備えたピストンリング。
【請求項８】
シリンダと、
前記シリンダ内に往復動可能に設けられた請求項１〜請求項５の何れか１項記載のピストンと、
前記ピストンのリング溝に装着され、前記シリンダとピストンとの間を潤滑状態でシールするピストンリングと、
を備えた往復動装置。
【請求項９】
シリンダと、
前記シリンダ内に往復動可能に設けられた請求項５記載のピストンと、
前記ピストンのリング溝に装着され、前記シリンダとピストンとの間を潤滑状態でシールする請求項６又は請求項７記載のピストンリングと、
を備えた往復動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストン、ピストンリング、及び往復動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オイルリング直上のランド及びトップリング直下のランドにくさび状の環状溝状空間を形成し、内燃機関用ピストンにおけるオイルリング溝直上のランド空間の急激な圧力変動とオイル圧変動とを防止し、ブローバイガスによるオイルの吹き下げ効果が得られるようにする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、シリンダの内壁面に摺接するアウタリングと、ピストンのリング溝の底壁面に当接するインナリングとから成るピストンリング構造体が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２４９０６２号公報
【特許文献２】特開２００７−９２９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、リング溝内の潤滑液について考慮されていない。また、特許文献２に記載の技術では、ピストンリング構造体の構造が複雑であり、また燃焼室側から下方に流れるオイルについてもピストンリング構造体によってシールされてしまう課題がある。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、簡単な構造で潤滑液がリング溝から冠面側に排出されることを抑制することができるピストン、ピストンリングを得ることが目的である。また、本発明は、上記のピストン及びピストンリングの少なくとも一方を備え、潤滑液の消費量を低減することができる往復動装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明に係るピストンは、外周側に開口し、ピストンリングを装着するためのリング溝と、前記リング溝における冠面側部分で、潤滑液の出入り可能に開口された凹部と、が形成されている。
【０００７】
請求項１記載のピストンでは、その往復動に伴う加速度（慣性）によってリング溝内の潤滑液には往復動方向の加速度が作用する。そして、潤滑液を冠面側に移動させる方向の加速度が作用する場合、潤滑液はピストンの凹部内に入り込み、該凹部に一時的に溜められる（保持される）。このため、本ピストンでは、潤滑液を冠面側に移動させる方向の加速度が作用する場合に、潤滑液がピストンリングとの隙間から冠面側（高圧側）に排出されることが効果的に抑制される。
【０００８】
このように、請求項１記載のピストンでは、簡単な構造で潤滑液がリング溝から冠面側に排出されることを抑制することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明に係るピストンは、請求項１記載のピストンにおいて、前記凹部は、前記リング溝の全長に亘る環状を成している。
【００１０】
請求項２記載のピストンでは、凹部が全周に亘る環状を成すため、断面の小さい凹部で十分な量の潤滑液を一時的に溜めることができる。また、断続的に凹部を形成する構成と比較して、凹部の加工が容易である。
【００１１】
請求項３記載の発明に係るピストンは、請求項１又は請求項２記載のピストンにおいて、前記凹部は、前記リング溝の溝底部で開口し、該開口部から前記冠面側に延びる断面形状を有する。
【００１２】
請求項３記載のピストンでは、リング溝における潤滑液がピストン往復動方向に移動されやすい溝底部で、冠面側に延びる方向が深さ方向とされた凹部が開口しているため、ピストン往復動方向の加速度によって潤滑液が凹部に対し進退しやすい。
【００１３】
請求項４記載の発明に係るピストンは、請求項１〜請求項３の何れか１項記載のピストンにおいて、前記凹部は、前記リング溝の溝底部に対し前記冠面側とは反対側を向いて開口している。
【００１４】
請求項４記載のピストンでは、凹部が冠面側の溝壁において冠面側とは反対側（反冠面側）を向いて開口しているため、深さ方向がピストン往復動方向（加速度方向）に略一致され、ピストン往復動方向の加速度によって潤滑液が凹部に対し一層進退しやすい。
【００１５】
請求項５記載の発明に係るピストンは、請求項１〜請求項３の何れか１項記載のピストンにおいて、前記凹部は、前記リング溝の溝底で外周側を向いて開口すると共に、該開口部から前記冠面側でかつ径方向の内向きに斜めに延びる断面形状を有する。
【００１６】
請求項５記載のピストンでは、凹部が溝底において外周側を向いて開口しており、この凹部が冠面側及び内径側に斜めに延びる方向に深い構成とされることで、ピストン往復動方向の加速度によって潤滑液が凹部に対し進退する。
【００１７】
請求項６記載の発明に係るピストンリングは、請求項５記載のピストンに装着されるピストンリングであって、前記凹部に対向するように内周面で開口されると共に前記冠面側でかつ径方向の外向きに斜めに延びる凹部を備えている。
【００１８】
請求項６記載のピストンリングでは、ピストンの往復動に伴う加速度（慣性）によってその凹部に対し潤滑液が進退する。このため、例えば請求項５記載のピストンの凹部による潤滑液の保持能力が劣る場合でも、該ピストンの凹部とで十分な量の潤滑液を一時的に溜めることが可能となる。
【００１９】
このように、請求項６記載のピストンリングでは、簡単な構造で潤滑液がリング溝から冠面側に排出されることを抑制することができる。
【００２０】
請求項７記載の発明に係るピストンリングは、ピストンのリング溝に対向するように内周面で開口されると共に、前記ピストンの冠面側でかつ径方向の外向きに斜めに延びる凹部を備えている。
【００２１】
請求項７記載のピストンリングでは、ピストンの往復動に伴う加速度（慣性）によって該ピストンのリング溝内の潤滑液に対して冠面側への加速度が作用する場合、その凹部内に潤滑液が入り込む。すなわち、本ピストンリングでは、潤滑液を冠面側に移動させる方向の加速度が作用する場合に、その凹部に潤滑液が一時的に溜められ（保持され）、潤滑液がピストンにおける冠面側（高圧側）に排出されることが効果的に抑制される。
【００２２】
このように、請求項７記載のピストンリングでは、簡単な構造で潤滑液がリング溝から冠面側に排出されることを抑制することができる。
【００２３】
請求項８記載の発明に係る往復動装置は、シリンダと、前記シリンダ内に往復動可能に設けられた請求項１〜請求項５の何れか１項記載のピストンと、前記ピストンのリング溝に装着され、前記シリンダとピストンとの間を潤滑状態でシールするピストンリングと、を備えている。
【００２４】
請求項８記載の往復動可能では、シリンダ内周面とピストン外周面との間がピストンリングによって潤滑状態でシールされる。シリンダに対するピストンの往復動によって潤滑液にピストン冠面側に向かう加速度が作用した場合であって、ピストンリングが潤滑液の動きに追従しない場合は、リング溝における冠面側の溝壁とピストンリングとの間に隙間が形成される。ここで、本往復動装置では、ピストンに凹部が形成されているので、ピストン冠面側に向かう加速度が作用した潤滑液は凹部内に一時的に保持され、リング溝における冠面側の溝壁とピストンリングと隙間から冠面側に排出されることが効果的に抑制される。
【００２５】
このように、請求項８記載の往復動装置では、上記のピストンを備え、潤滑液の消費量を低減することができる。本発明における往復動装置としては、例えば内燃機関や外燃機関、往復動圧縮機等を例示することができる。
【００２６】
請求項９記載の発明に係る往復動装置は、シリンダと、前記シリンダ内に往復動可能に設けられた請求項５記載のピストンと、前記ピストンのリング溝に装着され、前記シリンダとピストンとの間を潤滑状態でシールする請求項６又は請求項７記載のピストンリングと、を備えている。
【００２７】
請求項９記載の往復動可能では、シリンダ内周面とピストン外周面との間がピストンリングによって潤滑状態でシールされる。シリンダに対するピストンの往復動によって潤滑液にピストン冠面側に向かう加速度が作用した場合であって、ピストンリングが潤滑液の動きに追従しない場合は、リング溝における冠面側の溝壁とピストンリングとの間に隙間が形成される。ここで、本往復動装置では、ピストンのリング溝、ピストンリングの内周面のそれぞれに凹部が形成されているので、ピストン冠面側に向かう加速度が作用した潤滑液はこれらの凹部内に一時的に保持され、リング溝における冠面側の溝壁とピストンリングと隙間から冠面側に排出されることが効果的に抑制される。
【００２８】
このように、請求項９記載の往復動装置では、上記のピストン及びピストンリングを備え、潤滑液の消費量を低減することができる。本発明における往復動装置としては、例えば内燃機関や外燃機関、往復動圧縮機等を例示することができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明に係るピストン及びピストンリングは、それぞれ簡単な構造で潤滑液がリング溝から冠面側に排出されることを抑制することができるという優れた効果を有する。
【００３０】
また、本発明に係る往復動装置は、上記のピストン及びピストンリングの少なくとも一方を備え、潤滑液の消費量を低減することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るエンジンを構成するピストンの要部を拡大して示す断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｅ）のそれぞれは、本発明の第１の実施形態に係るピストンに形成された油溜り溝の形状例を示す要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るピストンが適用されたエンジンの模式的な断面図である。
【図４】ピストン慣性力によるリング溝内の潤滑油の移動を模式的に示す図であって、（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るピストンを用いた場合の油溜り溝への潤滑油の捕集状況を示す断面図、（Ｂ）は、比較例に係るピストンを用いた場合のランド部への潤滑油排出状況を示す断面図である。
【図５】エンジンの作動に伴う各部動作を説明するための図であって、（Ａ）はピストンの加速度を示す線図、（Ｂ）はトップリングのリング溝内での軸線方向の位置を示す線図、（Ｃ）はセカンドリングのリング溝内での軸線方向の位置を示す線図、（Ｄ）はオイルリングのリング溝内での軸線方向の位置を示す線図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るエンジンを構成するピストンの要部を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るピストン、ピストンリングの油溜り溝への潤滑油の捕集状況を断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の第１の実施形態に係るピストン１０及び往復動装置としての内燃機関であるエンジン１１について、図１〜図５に基づいて説明する。先ず、エンジン１１の概略全体構成を説明し、次いで、ピストン１０について説明することとする。
【００３３】
（エンジンの概略全体構成）
図３には、エンジン１１におけるクランクシャフト１２の軸線との直交面に沿った断面図が示されている。この図に示される如く、エンジン１１は、シリンダブロック１４と、シリンダブロック１４の下部に接合されたオイルパン１６と、シリンダブロック１４の上部に接合されたシリンダヘッド１８と、シリンダヘッド１８の上部に接合されたシリンダヘッドカバー２０とを備えている。
【００３４】
このシリンダブロック１４の下部とオイルパン１６とは、内部にクランクシャフト１２が収容されるクランク室２２が形成されたクランクケース２４を構成している。エンジン１１のクランクシャフト１２には、コネクティングロッド２６を介して、シリンダブロック１４のシリンダ２８内に該シリンダ２８の軸方向に変位可能に配置されたピストン１０が連結されている。
【００３５】
このピストン１０と、シリンダブロック１４のシリンダ２８と、シリンダヘッド１８とで燃料が燃焼される燃焼室Ｃが形成されている。また、シリンダブロック１４におけるシリンダ２８の側部には、エンジン冷却水を流通させるための冷却水路１４Ａが形成されている。
【００３６】
シリンダブロック１４のシリンダ２８の内面とピストン１０との間は、ピストンリング３０、３２、３３にてシールされている。この実施形態では、ピストンリング３０がコンプレッションリングのトップリング、ピストンリング３２がコンプレッションリングのセカンドリング、ピストンリング３３がオイルコントロールリング（オイルリングともいう）とされている。
【００３７】
シリンダヘッド１８には、シリンダ２８にガソリンと空気との混合気を導入するための吸気ポート３４、シリンダ２８から燃焼排ガス（排気ガス）を排出するための排気ポート３６が設けられている。吸気ポート３４は、シリンダ２８との連通部分において吸気バルブ３８にて開閉されるようになっている。吸気バルブ３８は、シリンダヘッド１８とシリンダヘッドカバー２０とで形成するシリンダヘッド室４０に突出されたバルブステム３８Ａを介して、動弁系４２の吸気カム４４にて駆動されるようになっている。
【００３８】
同様に、排気ポート３６は、シリンダ２８との連通部分において排気バルブ４６にて開閉されるようになっている。排気バルブ４６は、シリンダヘッド室４０に突出されたバルブステム４６Ａを介して、動弁系４２の排気カム４８にて駆動されるようになっている。吸気カム４４、排気カム４８は、それぞれ図示しないタイミングスプロケット、タイミングチェーン等を介して伝達されるクランクシャフト１２の駆動力にて同期して回転されるようになっている。
【００３９】
そして、このエンジン１１では、オイルパン１６内の潤滑液としての潤滑油Ｌが図示しないオイルポンプによってクランクシャフト１２、ピストン１０、コネクティングロッド２６、動弁系４２に供給されて、各摺動部分が潤滑されるようになっている。各摺動部分（被潤滑部）の潤滑に供された潤滑油は、重力等によってオイルパン１６に戻されるようになっている。
【００４０】
この実施形態では、エンジン１１は、シリンダブロック１４に複数のシリンダ２８が形成された列型エンジンとされている。
【００４１】
（ピストンの構成）
図１には、ピストン１０に要部が模式的な断面図にて示されている。この図に示される如く、ピストン１０は、冠面１０Ａを底とする略有底円筒状を成しており、円筒部１０Ｂには、３つのリング溝５０が全周に亘る環状に形成されている。最も冠面１０Ａ側に配置されたリング溝５０は、上記の通りコンプレッションリングのトップリングであるピストンリング３０が装着されるようになっている。冠面１０Ａから最も離間して配置されたリング溝５０は、オイルリングであるピストンリング３３が装着されるようになっている。そして、これらの中間に配置されたリング溝５０は、コンプレッションリングのセカンドリングであるピストンリング３２が装着されるようになっている。
【００４２】
そして、ピストン１０には、各リング溝５０に連通する凹部としての液溜り溝である油溜り溝５２が形成されている。油溜り溝５２は、対応するリング溝５０の溝底５０Ａ側における溝幅方向中央部よりも冠面１０Ａ側で開口しており、該開口部から冠面１０Ａ側に延びる（冠面１０Ａ側を溝底とする）断面形状を有する。このような油溜り溝５２としては、図２（Ａ）〜図２（Ｅ）に例示する如き形状を採用することができる。以下、これらについて補足する。
【００４３】
図２（Ａ）に示す油溜り溝５２Ａは、リング溝５０の溝底５０Ａと冠面１０Ａ側の溝壁５０Ｂとの角隅部近傍に形成され、溝壁５０Ｂに対向する溝壁５０Ｃを向けて開口されている。すなわち、油溜り溝５２Ａは、周方向直角断面視において溝壁５０Ｂにおいて溝壁５０Ｃに向けて開口され、この開口部からピストン１０の軸線方向に略沿って冠面１０Ａ側に延びている（軸線方向が深さ方向に略一致されている）。油溜り溝５２Ａの溝底は丸められている。
【００４４】
図２（Ｂ）に示す油溜り溝５２Ｂは、溝底が平坦であることを除き、上記した油溜り溝５２Ａと同様に構成されている。図２（Ｃ）に示す油溜り溝５２Ｃは、配置や開口方向、深さ方向について上記した油溜り溝５２Ａ、５２Ｂと共通し、周方向直角断面視で溝底に向けて溝幅が狭くなる楔形（三角形状）を成す点でこれらとは異なる。油溜り溝５２Ｃは、内周側の溝壁が溝底５０Ａに沿う円筒面とされ、外周側の溝壁が円錐面とされている。
【００４５】
図２（Ｄ）に示す油溜り溝５２Ｄは、主に溝底５０Ａにおいて外周側（径方向外側）を向いて開口しており、該開口部から冠面１０Ａ側でかつ径方向内側に向けて斜めに延びている（該斜め方向に深い構成とされている）。この例では、油溜り溝５２Ｄの溝底は、溝壁５０Ｂよりも冠面１０Ａ側に位置している。油溜り溝５２Ｄの溝底は、油溜り溝５２Ａ〜５２Ｃの如き各種形状を採用することができる。また、この例では、油溜り溝５２Ｄは、一部溝壁５０Ｂにも跨って開口しているが、溝底５０Ａ（における冠面１０Ａ側の部分を含む部分）のみで開口するようにしても良い。さらに、この例では、溝底５０Ａにおける反冠面１０Ａ側の一部は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）の例と同様の円筒面として残されている。
【００４６】
図２（Ｅ）に示す油溜り溝５２Ｅは、溝深さ方向が上記した油溜り溝５２Ｄの溝深さ方向に略一致し、溝底５０Ａ（における冠面１０Ａ側の部分を含む部分）のみで開口すると共に、ピストン１０の軸線方向における溝底の位置が溝壁５０Ｂと同等程度とされている点で油溜り溝５２Ｄとは異なる。また、この例では、溝底５０Ａにおける反冠面１０Ａ側の一部は、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）の例と同様の円筒面として残されている。
【００４７】
図１では、油溜り溝５２として油溜り溝５２Ａが図示されているが、上記した油溜り溝５２Ａ〜５２Ｅを適宜適用し得る。また、３つのリング溝５０の一部に他とは異なる油溜り溝５２を適用しても良く、リング溝５０毎に異なる油溜り溝５２を適用しても良い。
【００４８】
ピストン１０の各リング溝５０は、それぞれの溝幅（軸線方向に沿った開口幅）が、装着されるピストンリング３０、３２、３３の厚みに対し若干大とされている。これにより、リング溝５０の溝壁５０Ｂ又は溝壁５０Ｃとピストンリング３０、３２、３３との摺動摩擦が低減され、該ピストンリング３０、３２、３３のシリンダ２８内面（ボア）への追従性が確保されている。一方、ピストンリング３０、３２、３３は、リング溝５０内でピストン１０に対し軸線方向への相対変位が許容される。
【００４９】
なお、ピストン１０では、その円筒部１０Ｂにおけるリング溝５０に対し冠面１０Ａ側の外周面がランド部１０Ｃとされる。例えば、ピストンリング３０が装着されるリング溝５０に対し冠面１０Ａ側のランド部１０Ｃはトップランド、ピストンリング３２が装着されるリング溝５０とピストンリング３０が装着されるリング溝５０との間のランド部１０Ｃはセカンドランド、ピストンリング３３が装着されるリング溝５０とピストンリング３２が装着されるリング溝５０との間のランド部１０Ｃはサードランド等と称される。
【００５０】
次に、第１の実施形態の作用を説明する。
【００５１】
上記構成のピストン１０を備えたエンジン１１では、例えばシリンダ２８内で吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程がこの順で繰り返されることで、ピストン１０の往復直線運動がクランクシャフト１２の回転運動に変換され、動力が発生する。また、クランクシャフト１２の回転によって吸気カム４４、排気カム４８が回転駆動され、吸気バルブ３８、排気バルブ４６が駆動されて上記吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程が維持される。
【００５２】
この際、ピストン１０の対応するリング溝５０に装着されたピストンリング３０、３２、３３は、潤滑油Ｌによる潤滑条件下でシリンダ２８内面と摺動しつつ、該ピストン１０とシリンダ２８内面との間をシールする。
【００５３】
このようなエンジン１１の運転中には、ピストン１０には図５（Ａ）に示される如く加速度が作用する。このピストン１０のリング溝５０内の潤滑油Ｌは、ピストン１０に作用する加速度（慣性力）が上向きである（図５（Ａ）では加速度が＋側に０を超える）場合に、上向きの慣性力が作用し、該慣性力によってリング溝５０における冠面１０Ａ側の溝壁５０Ｂ側に移動する。一方、ピストンリング３０、３２、３４は、ピストン１０に作用する加速度の他に、シリンダ２８との摩擦力、周囲気体の圧力差等の影響を受け、図５（Ｂ）〜図５（Ｄ）に示される如く上下位置が変化する。なお、図５（Ｂ）〜図５（Ｄ）におけるリング位置上は、ピストンリング３０、３２、３３が溝壁５０Ｂ（冠面１０Ａ）側に偏倚している状態、リング位置下は、ピストンリング３０、３２、３３が溝壁５０Ｃ（反冠面１０Ａ）側に偏倚している状態を示している。
【００５４】
この図５（Ａ）〜図５（Ｄ）から、潤滑油Ｌが５０内で冠面１０Ａ側に慣性力を受ける際に、ピストンリング３０、３２、３３が溝壁５０Ｃ側に偏倚しているタイミングが（存在することがわかる（図５（Ｂ）〜図５（Ｄ）で想像線にて囲む範囲を参照）。
【００５５】
ここで、ピストン１０では、リング溝５０に連通する油溜り溝５２が設けられているので、冠面１０Ａ側への慣性力を受けた潤滑油Ｌは、油溜り溝５２に入り込んで該油溜り溝５２内に一時的に溜められる（保持又は捕集される）。これにより、ピストン１０が適用されたエンジン１１では、潤滑油Ｌが燃焼室Ｃ側に移動することが抑制される。
【００５６】
例えば、図４（Ｂ）に示される如く、油溜り溝５２を有しない比較例に係るピストン１００では、潤滑油Ｌが５０内で冠面１０Ａ側に慣性力を受ける一方、ピストンリング３０、３２、３３が溝壁５０Ｃ側に偏倚するタイミングにおいて、潤滑油Ｌは、溝壁５０Ｂとピストンリング３０、３２、３３の隙Ｇを通じてリング溝５０から抜け出す。このようにリング溝５０から抜け出た潤滑油Ｌは、反冠面１０Ａ側がピストンリング３０、３２、３３にてシールされていることから、抜け出たリング溝５０に対し冠面１０Ａ側に位置するランド部１０Ｃ（図１参照）へと抜けてしまう。
【００５７】
これに対して、ピストン１０では、図４（Ａ）に示される如く、リング溝５０内で冠面１０Ａに向かう慣性力を受けた潤滑油Ｌの少なくとも一部は、油溜り溝５２内で一時的に保持される。このため、潤滑油Ｌが溝壁５０Ｂとピストンリング３０、３２、３３の隙Ｇを通じてリング溝５０から抜け出すことが防止又は効果的に抑制される。
【００５８】
したがって、ピストン１０では、リング溝５０内の潤滑油Ｌが冠面１０Ａに向かう慣性力を受け、かつ溝壁５０Ｂとピストンリング３０、３２、３３の隙Ｇが形成される（ピストンリング３０、３２、３３が潤滑油Ｌの径方向外向側への押し出しをシールし得ない）タイミングが生じても、該タイミングに潤滑油Ｌがリング溝５０からランド部１０Ｃ側に抜け出ることが防止又は効果的に抑制される。
【００５９】
しかも、ピストン１０では、単にリング溝５０に連通する油溜り溝５２を形成する簡単な構造で、ランド部１０Ｃへの潤滑油Ｌの抜けを防止又は抑制する上記の効果を得ることができる。このように、第１の実施形態に係るピストン１０では、簡単な構造で潤滑油Ｌがリング溝５０から冠面１０Ａ側のランド部１０Ｃに排出されることを抑制することができる。
【００６０】
このため、ピストン１０が適用されたエンジン１１では、ランド部１０Ｃに抜け出た潤滑油Ｌが燃焼室Ｃに至り、該燃焼室Ｃにて消費（燃焼）されてしまうことが防止又は効果的に抑制される。
【００６１】
特に、ピストン１０では、油溜り溝５２が全周に亘る環状を成すため、断面の小さい油溜り溝５２で十分な量の潤滑油Ｌを一時的に溜めることができる。また、ピストン１０では、例えば周方向に断続的に油溜り溝５２を形成する構成と比較して、該油溜り溝５２の加工が容易である。
【００６２】
さらに、ピストン１０では、油溜り溝５２の溝底が開口部に対し冠面１０Ａ側に位置するため、換言すれば、開口部から冠面１０Ａ側に向かう方向が油溜り溝５２の深さ方向であるため、軸線方向に作用する慣性力によって潤滑油Ｌが油溜り溝５２に対し進退しやすい。特に、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示される如く溝壁５０Ｃを向いて開口すると共に軸線方向に沿って延びる（軸線方向が深さ方向とされる）油溜り溝５２を有するピストン１０では、潤滑油Ｌが油溜り溝５２に対し一層進退しやすい。
【００６３】
また、ピストン１０では、リング溝５０の溝底５０Ａの全部（油溜り溝５２Ａ〜５２Ｃを採用した場合）又は反冠面１０Ａ側の一部（油溜り溝５２Ｄ、５２Ｅを採用した場合）が、油溜り溝５２を設けない場合と同様の円筒面とされているため、ピストンリング３０、３２、３４の組付け性が確保される。すなわち、ピストン１０では、油溜り溝５２を形成することによってリング溝５０が全体として深くされる（縮径される）ことがないので、ピストンリング３０、３２、３４の組付け性を犠牲にすることなく、ランド部１０Ｃへの潤滑油Ｌの排出を抑制することができる。
【００６４】
一方、ピストン１０では、潤滑油Ｌに反冠面１０Ａ側への慣性力が作用した場合には、潤滑油Ｌは油溜り溝５２から抜け出し、ピストンリング３０、３２、３３とリング溝５０、シリンダ２８との潤滑に供され、又はオイルパン１６に戻される。
【００６５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図６、図７に基づいて説明する。なお、上記第１の実施形態と基本的に同一の部品・部分には、上記第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。図６には、第２の実施形態に係るピストンリング６０、６２がピストン１０に装着されて構成されたエンジン６４が図１に対応する要部拡大断面図にて示されている。
【００６６】
この図に示される如く、エンジン６４を構成するピストン１０は、コンプレッションリングであるトップリングとしてのピストンリング６０、セカンドリングとしてピストンリング６２が装着されるリング溝５０には油溜り溝５２Ｅが形成されている。そして、このエンジン６４を構成するピストンリング６０、６２は、溝底５０Ａに対向する内周面６０Ａ、６２Ａに凹部としての液溜り溝である液溜り溝６６が形成されている。
【００６７】
液溜り溝６６は、内周面６０Ａ、６２Ａにおける厚み方向の略中央部で開口され、該開口部から冠面１０Ａ側及び径方向外側に向けて斜めに延びている（この奈奈へ方向が深さ方向とされている）。この実施形態では、液溜り溝６６は、ピストンリング６０、６２がリング溝５０に装着された状態で、該リング溝５０の溝底５０Ａで開口する油溜り溝５２の少なくとも一部と対向する要に配置される構成である。
【００６８】
また、ピストンリング６０、６２の内周面６０Ａ、６２Ａは、少なくとも反冠面１０Ａ側の一部が円筒面となる（液溜り溝６６が設けられない）範囲とされている。この液溜り溝６６は、ピストンリング６０、６２における図示しない合口（周方向端部）を除く略全周に亘って形成されている。
【００６９】
また、エンジン６４では、液溜り溝６６を形成し得ないオイルリングであるピストンリング３３が装着されるリング溝５０については、油溜り溝５２Ａ〜５２Ｄの何れか（図６の例では油溜り溝５２Ｄ）が形成されている。エンジン６４の他の構成は、基本的にエンジン１１の対応する構成と同じである。
【００７０】
したがって、第２の実施形態に係るエンジン６４によっても、基本的に第１の実施形態に係るエンジン１１と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、油溜り溝５２Ｅは、油溜り溝５２Ａ〜５２Ｄと比較して潤滑油Ｌの捕集能力（一時的な保持可能量）が低いが、液溜り溝６６を有するピストンリング６０、６２を組み合わせることで、全体として十分な捕集能力を得ることができる。すなわち、エンジン６４では、リング溝５０に油溜り溝５２Ａ〜５２Ｄの何れかが形成されたエンジン１１と同等の潤滑油Ｌのランド部１０Ｃへの排出抑制効果、及びこれに基づく潤滑油Ｌの消費量低減効果を得ることができる。
【００７１】
油溜り溝５２Ｅ、６６への潤滑油Ｌの捕集について補足すると、図７に示される如く、慣性力によって冠面１０Ａ側に向かう潤滑油Ｌは、ぬれ性によって油溜り溝５２Ｅ、６６のみぞ壁面に沿って該油溜り溝５２Ｅ、６６内に入り込む（導入される）。
【００７２】
なお、上記した第２の実施形態では、液溜り溝６６を有するピストンリング６０、６２が、油溜り溝５２Ｅを有するピストン１０と組み合わされた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ピストンリング６０、６２が油溜り溝５２Ａ〜５２Ｄの何れかを有するピストン１０と組み合わされた構成としても良く、ピストンリング６０、６２が油溜り溝５２を有しないピストンと組み合わされた構成としても良い。すなわち、第２の実施形態に係るピストンリング６０、６２は、ピストン側の油溜り溝５２に頼ることなく独立して潤滑油Ｌの捕集効果（ランド部１０Ｃへの潤滑油Ｌの排出抑制効果）を奏し得る。
【００７３】
また、上記した各実施形態では、各リング溝５０に油溜り溝５２が形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、３つのピストンリング３０の一部にのみ油溜り溝５２が形成された構成としても良い。したがって例えば、相対的に油量の多いピストンリング３３用のリング溝５０、及びピストンリング３２又はピストンリング６２用のリング溝５０にのみ油溜り溝５２を形成し、トップリングであるピストンリング３０又はピストンリング６０用のリング溝５０には油溜り溝５２を形成しない構成とすることができる。
【００７４】
さらに、上記した各実施形態では、油溜り溝５２、６６が周方向に連続的に形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、油溜り溝５２、６６が周方向に断続的に形成された構成としても良い。
【００７５】
さらに、上記した各実施形態では、ピストン１０が内燃機関であるエンジン１１に適用され、またピストン１０及びピストンリング６０、６２が内燃機関であるエンジン６４に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、外燃機関や往復動（レシプロ）圧縮機等にピストン１０、ピストンリング６０、６２の少なくとも１つを適用しても良い。
【符号の説明】
【００７６】
１０    ピストン
１０Ａ  冠面
１１    エンジン（往復動装置）
３０・３２・３３    ピストンリング
５０    リング溝
５０Ａ  溝底
５０Ｂ  溝壁
５０Ｃ  溝壁
５２、５２Ａ〜５２Ｅ      油溜り溝（凹部）
６０・６２    ピストンリング
６４    エンジン（往復動装置）
６６    油溜り溝（凹部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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