(57)【要約】【課題】長期使用に耐えるピストン用リング・ユニットを提供すること。【解決手段】ピストンリング・ユニットは、内部の爆発力を出力するためエンジンのシリンダに適用され、ピストンヘッドを有するピストンに使用される。ピストンヘッドは、エンジンのシリンダに取り付けられ、運動エネルギーを出力すべく駆動され、ピストンリング・ユニット台を備える。このピストンリング・ユニットは、リング・ユニット台の周囲に取り付けられ、末端ピストンリングと基端ピストンリングとを備える。ピストンリングはリング・ユニット台の周囲に取り付けられている。ピストンリング同士は相互に対応し、同心円的に相互に取り付けられている。前記末端ピストンリングの内縁部と前記基端ピストンリングとはピストンのピストンヘッドから隔てられ第１通風路と第２通風路とを形成する。エンジンが稼働するとき、高圧空気が両通風路に充満し、前記両ピストンリングをシリンダに押しつける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギャップ（３２）を有する末端ピストンリング（３１）と、該末端ピストンリング（３１）に対応しかつ該末端ピストンリングに同心円的に取り付けられた、ギャップ（３５）を有する基端ピストンリング（３４）とを含み、前記ギャップ（３２）は、前記末端ピストンリングに形成され、前記２つの離間した端部を形成し、前記ギャップ（３５）は、前記基端ピストンリングに形成され、前記基端ピストンリングの重なり合う第１及び第２の端部を形成する、ピストンリング・ユニット。
【請求項２】
前記末端ピストンリング（３１）は、該末端ピストンリングを第１部分と第２部分とに分割する中心線と、前記第１部分から第２部分にかけて徐々に減少する厚さと、基端面と、末端面と、内縁部と、外縁部とを有し、
前記末端ピストンリング（３１）のギャップ（３２）は、前記末端ピストンリング（３１）の第１部分に形成され、
前記基端ピストンリング（３４）は、前記基端ピストンリング（３４）を第１部分と第２部分とに分割する中心線であって、前記基端ピストンリング（３４）の第１部分が前記末端ピストンリング（３１）の第１部分に対応し、前記基端ピストンリング（３４）の第２部分が前記末端ピストンリング（３１）の第２部分に対応する、第１部分と第２部分とに分割する中心線と、前記基端ピストンリング（３４）の第１部分から第２部分にかけて徐々に増加する厚さであって、各対応する部分における末端ピストンリング（３１）の厚さと基端ピストンリング（３４）の厚さとの和が等しい厚さと、外縁部と、内縁部と、基端ピストンリング（３４）の内縁部に隣接する傾斜部（３６）を有する末端面と、前記基端ピストンリング（３４）の外縁部に隣接する基端ピストンリング（３４）の基端面に形成された傾斜部（３７）を有する基端面とを有し、
前記基端ピストンリング（３４）のギャップ（３５）は、該基端ピストンリング（３４）のギャップの第２部分に形成されている、請求項１に記載のピストンリング・ユニット。
【請求項３】
前記末端ピストンリング（３１）は、環状の肩部（３３）であって、末端ピストンリング（３１）の基端面に隣接する外縁部から横方向に突出する肩部（３３）を有し、
前記末端ピストンリング（３１）の離間した両端の一方は、前記末端面よりも長い基端面を有する傾斜部（３１１）を有し、
前記基端ピストンリング（３４）の第１端部は、前記基端ピストンリング（３４）の内縁部に隣接するその第１端部に形成され、そこから突出する内接続延長部（３４１）と、基端ピストンリング（３４）の外縁部に隣接する前記第１端部に形成され、前記基端ピストンリング（３４）の外縁部から、前記内接続延長部（３４１）に向けて傾斜する傾斜部（３４３）とを有し、
前記基端ピストンリング（３４）の第２端部は、前記基端ピストンリング（３４）の外縁部に隣接する基端ピストンリング（３４）に形成されそれに沿って突出する外接続延長部（３４２）と、前記基端ピストンリング（３４）の内縁部に隣接しその第２端部に形成された傾斜部（３４４）であって、前記基端ピストンリング（３４）の内縁部から前記外接続延長部（３４２）に向けて傾斜する傾斜部（３４４）とを有する傾斜部とを含む、請求項２に記載のピストンリング・ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンのリング・ユニット、特に内部爆発力を出力する内燃エンジンに利用されるピストンのリング・ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１を参照すると、エンジンのシリンダ６０においてガス、ジーゼル、ペトロール、エタノール等を燃焼することにより発生する内部爆発力を出力する従来のピストン５０が内燃エンジンに利用されている。
【０００３】
ピストン５０は、シリンダー６０に滑動可能に取り付けられ、該シリンダの燃焼室６１に隣接し、該燃焼室で燃料が燃焼される際運動エネルギーを出力するよう駆動され、環状の壁と、複数の環状の溝５１、５２と、複数のピストンリング５４、５５とを有する。
【０００４】
環状の溝５１、５２は、ピストン５０の環状の壁の周囲に形成されている。
【０００５】
ピストンリング５４、５５は、それぞれ環状の溝５１、５２に取り付けられ、燃焼室６１を密閉し、燃焼室６１内の空気の漏れを防止すべくシリンダー６０の内壁に当接している。
【０００６】
ところが、長時間運転した後、ピストンリング５４、５５とシリンダー６０の内壁との間に生じた摩擦が、ピストンリング５４、５５またはシリンダー６０の内壁を磨耗し、燃焼室６１からの空気の漏れの原因となり、ひいては燃焼室６１における完全燃焼を妨げる。不完全燃焼はエンジンの出力を減少させるのみならず、環境を汚染する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の主な目的は、長時間の使用後にエンジンのシリンダ内の空気の漏れを防ぐピストン用リング・ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の他の目的、利点および新規な特徴は、添付の図面を参照した下記の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るピストンリング・ユニットの一部分解斜視図。
【図２】シリンダに適用されている図１のピストンの部分断面側面図。
【図３】図２の線３−３に沿ったピストンの横断頂面図。
【図４】図１のピストンの拡大横断側面図。
【図５】図１のピストンの末端ピストンリングの頂面図。
【図６】図１のピストンの末端ピストンリングの側面図。
【図７】図１のピストンの基端ピストンリングの頂面図。
【図８】図１のピストンの基端ピストンリングの側面図。
【図９】図１のピストンリング・ユニットの拡大部分側面図。
【図１０】シリンダが稼働中の、図１のピストンの拡大動作側面図。
【図１１】先行技術に係る従来のピストンがシリンダに適用されているところを示す部分断面側面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１ないし３を参照するに、エンジンの内部爆発力を出力するため、エンジンのシリンダ４０にピストンが応用されている。前記ピストンは、ピストンヘッド２０と、本発明に係るピストンリング・ユニット３０と、少なくとも１個の任意のピストンリング２４とを含む。
【００１２】
ピストンヘッド２０は、エンジンのシリンダ４０に滑動可能に取り付けられ、シリンダ４０の燃焼室４１に隣接し、燃料が燃焼室４１で点火されるとき運動エネルギーを出力すべく駆動され、環状の壁とリング・ユニット台２１とを有する。
【００１３】
ピストンヘッド２０の環状の壁は、シリンダ４０の内壁に対応している。
【００１４】
リング・ユニット台２１は環状で、ピストンヘッド２０の環状の壁の周囲に形成され、末端と、基端と、末端リング溝２１１と、基端リング溝２１２とを有する。末端リング溝２１１は、リング・ユニット台２１の末端にリング・ユニット台２１の横方向に、その周囲に形成され、内壁を有する。基端リング溝２１２は、その基端に近接するリング・ユニット台２１の横方向に、その周囲に形成され、末端リング溝２１１に隣接し、かつ、末端リング溝２１１より浅く、内壁を有する。
【００１５】
ピストンリング・ユニット３０は、燃料室４１の空気の漏れを防ぐためリング・ユニット台２１の周囲に取り付けられ、末端ピストンリング３１と、基端ピストンリング３４とを有する。
【実施例２】
【００１６】
図５、６、９を参照するに、末端ピストンリング３１は末端リング溝２１１の周囲に取り付けられ、中心線と、厚さと、基端面と、外端と、内端と、ギャップ３２と、任意の肩部３３とを有する。
【００１７】
末端ピストンリング３１の中心線は、末端ピストンリング３１を第１部分と第２部分とに分割する。ピストンリング３１の厚さは、その第１部分から第２部分にかけて次第に減少する。
【００１８】
末端ピストンリング３１の内端は、末端リング溝２１１の内壁から間隔をおいているので、末端ピストンリング３１の内端と末端リング溝２１１との間に第１通風路を形成する。
【００１９】
ギャップ３２は、末端ピストンリング３１の第１部分に形成され、熱膨張のための空間を規定し、回転を防止し、末端ピストンリング３１の２つの離間した端部を形成する。
【００２０】
末端ピストンリング３１の離間した両端の一方は、傾斜部３１１を備えてもよい。末端ピストンリング３１の該端部の傾斜部３１１は、末端面よりも長い基端面を有する。
【００２１】
肩部３３は環状で、基端面に隣接する末端ピストンリング３１の外端に形成され、そこから横方向に突出して、シリンダ４０の内壁に当接する。
【００２２】
基端ピストンリング３４は、基端リング溝２１２の周囲に取り付けられ、末端ピストンリング３１に対応して同心円的に取り付けられ、中心線と、厚さと、内端と、外端と、末端面と基端面とギャップ３５とを有する。
【００２３】
図９を参照するに、基端ピストンリング３４の中心線は、基端ピストンリング３４を第１部分と第２部分とに分割する。基端ピストンリング３４の第１部分は、末端ピストンリング３１の第１部分に対応し、基端ピストンリング３４の第２部分は、末端ピストンリング３１の第２部分に対応する。基端ピストンリング３４の厚さは、基端ピストンリング３４の第１部分から第２部分にかけて徐々に増加する。末端ピストンリング３１と基端ピストンリング３４のそれぞれの部分における厚さの合計は等しいので、末端ピストンリング３１と基端ピストンリング３４とは回転を制止される。
【００２４】
さらに図４を参照するに、基端ピストンリング３４の内端は、基端リング溝２１２の内壁から間隔をおき、第２通風路を形成している。前記第２通風路は、基端ピストンリング３４の内端と基端リング溝２１２の内壁との間にあり、末端ピストンリング３１の空隙３２と連通している。
【００２５】
基端ピストンリング３４の外端は、シリンダ４０の内壁に当接する。
【００２６】
基端ピストンリング３４の末端面は、末端ピストンリング３１の基端面に当接し、傾斜部３６を有する。基端ピストンリング３４の末端面の傾斜部３６は、基端ピストンリング３４の内端に隣接する末端面に形成され、末端及び基端両ピストンリング３１、３４の間の接触を軽減すべく外端から内端に向けて内方に傾斜し、ピストンリング３１、３４が熱により密着することなく拡張することを可能にする。
【００２７】
基端リング３４の基端面は、傾斜部３７を有する。基端リング３４の基端面の傾斜部３７は、基端ピストンリング３４の外縁部に隣接する基端面に形成され、基端ピストンリング３４の外端とシリンダ４０の内壁間の接触を軽減するように、内端から外端に向けて基端ピストンリング３４の末端面の方へ傾斜している。
【００２８】
図３を参照するに、ギャップ３５は基端ピストンリング３４の第２部分に形成され、熱膨張のための空間を形成し、基端ピストンリング３４の重なり合う第１及び第２の端部を形成する。
【００２９】
さらに図７及び８を参照するに、基端ピストンリング３４の第１端部は、内側の接続延長部３４１と傾斜部３４３とを有する。
【００３０】
内側の接続延長部３４１は、基端ピストンリング３４の内縁部に隣接するその第１端部に形成され、該第１端部から突出している。
【００３１】
傾斜部３４３は、基端ピストンリング３４の外縁部に隣接する基端ピストンリング３４の第１端部に形成され、基端ピストンリング３４の外縁部から内接続延長部３４１に向かって傾斜されている。
【００３２】
基端ピストンリング３４の第２端部は、外側の接続延長部３４２と傾斜部３４４とを備えることができる。外接続延長部３４２は、基端ピストンリング３４の外縁部に隣接するその第２端部に形成されて突出しており、内接続延長部３４１に対応し、選択的に内接続延長部３４１に当接して第２通風路を密封する。
【００３３】
傾斜部３４４は、基端ピストンリング３４の内縁部に隣接するその第２端部に形成され、基端ピストンリング３４の内縁部から外接続延長部３４２に向かって傾斜している。
【００３４】
さらに図１を参照するに、前記少なくとも１個のピストンリング２４は、ピストンリング２０の周囲に取り付けられ、シリンダ４０の内壁に当接して空気漏れ防止をさらに補助する。
【実施例３】
【００３５】
さらに図１０を参照するに、エンジンが稼働するとき、燃料室４１に高圧空気を発生させるため燃料に点火すると、高圧空気が前記第１及び第２の通風路に充満してピストンリング３１、３４をシリンダ４０の内壁に強く押しつける。そのため、ピストンリング３１、３４またはシリンダ４０の内壁が長期使用後磨耗しても、前記通風路を備える設計により、ピストンリング３１、３４が確実に膨張して、ピストンリング・ユニット３０とシリンダ４０との間に適度な接触を与えて空気の漏れを防止する。
【符号の説明】
【００３６】
２０    ピストンヘッド
２１    リング・ユニット台
３０    ピストンリング・ユニット
４０    シリンダ
４１    燃料室
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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