(57)【要約】【課題】  本発明は、外周面に環状の溝を有するピストンリングにおいて、シール性の低下や潤滑油の保持能力低下を抑制することを課題とする。【解決手段】  本発明は、外径及び内径が同一な２つの環状体１０、１１を、それら環状体１０、１１より小さな外径を有する環状の弾性材１２により弾性連結することにより、ピストン３がボア壁面４０に対して傾斜するような場合であっても弾性材１２の弾性変形によってピストンリング１とボア壁面４０との偏当たりを抑制し、以てシール性の低下を抑制するとともに摺動抵抗を低減するようにしたことを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に環状の溝を有するピストンリングであって、
少なくとも２つの同形な環状体をそれら環状体より小さな外径を有する環状の弾性材により連結して構成されることを特徴とするピストンリング。
【請求項２】
請求項１において、前記弾性材は、延性の高い金属を環状に成形してなることを特徴とするピストンリング。
【請求項３】
請求項１において、前記弾性材は、バネ綱を環状に成形してなることを特徴とするピストンリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のピストンリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピストンの外周面に周設された溝に嵌合されるピストンリングにおいて、ピストンリングの外周面に凹陥部を設けるとともに該凹陥部に潤滑剤を充填する構成（例えば、特許文献１を参照）や、ピストンの外周面に周方向溝を形成し該周方向溝に潤滑剤を保持させる構成（例えば、特許文献２を参照）などが提案されている。
【特許文献１】実開昭６２−２８０８６号公報
【特許文献２】実開昭６１−３０７５８号公報
【特許文献３】実開平５−４７６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ピストンにスラストおよび／または反スラスト方向の力が作用した場合のようにシリンダボア壁面に対してピストンが傾斜するような場合には、ピストンリング外周面の一部がシリンダボア壁面から離間する、所謂偏当たりを生じる可能性がある。そのような場合に、ピストンリングの外周面に溝や凹部が設けられていると、ピストンリング外周面とシリンダボア壁面との接触面積が更に減少してシール性が低下する可能性がある。
【０００４】
さらに、上記したような偏当たりを生じると、ピストンリング外周面の溝や凹部に保持されていた潤滑油が漏出するため、所望量の潤滑油を前記溝や前記凹部に保持することが困難となり、依ってピストンリングとシリンダボア壁面との摺動抵抗が増加する可能性もある。
【０００５】
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール性の低下や潤滑油の保持能力低下を抑制することができるピストンリングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するために、外周面に環状の溝を有するピストンリングであって、２つの環状体をそれら環状体より小さな外径を有する環状の弾性材により弾性連結して構成されるようにした。
【０００７】
このように構成されたピストンリングでは、弾性材の外径が環状体より小径であるため、弾性材の部分が環状溝として機能する。弾性材の部分が環状溝として機能すると、該環状溝に潤滑油が保持されるようになるため、機関始動時のように潤滑油がシリンダボア壁面に十分に行き渡らない時であっても前記環状溝に保持された潤滑油によってピストンリングとシリンダボア壁面との摺動抵抗を低減させることができる。
【０００８】
更に、本発明のピストンリングは、ピストンにスラストおよび／または反スラスト方向の力が作用した場合のようにピストンがシリンダボアに対して傾斜するような場合には、前記弾性材が弾性変形するため、２つの環状体がシリンダボア壁面から離間し難くなる。
【０００９】
その結果、ピストンリングとシリンダボアとの間のシール性低下を抑制可能になるとともに、ピストンリング外周面の環状溝に保持された潤滑油が漏出し難くなる。
【００１０】
本発明において、弾性材は、負荷が加わった時に変形され除荷された時に元の形状及び
寸法に戻る性質を持つ部材である。
【００１１】
尚、ピストンリングの外周面に複数の環状溝を形成する場合には、２つ以上の弾性材と３つ以上の環状体を交互に連結すればよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のピストンリングによれば、ピストンリングがシリンダボアから離間し難くなるため、シール性の低下や潤滑油の保持能力低下等を抑制することが可能となる。依って、ピストンリングとシリンダボアとの間のシール性を向上させることができるとともに摺動抵抗の増加を抑制することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
先ず、本発明の第１の実施例について図１〜図５に基づいて説明する。図１は本実施例におけるピストンリングの斜視図であり、図２は本実施例におけるピストンリングの分解斜視図である。
【００１５】
図１、２に示すように、ピストンリング１は、外径及び内径が同一な２つの環状体１０、１１を弾性材１２により弾性連結して形成されている。その際、２つの環状体１０、１１と弾性材１２は相互に同心となるように連結される。
【００１６】
前記弾性材１２は、前記環状体１０、１１より径小な外径を有し且つ前記環状体１０、１１より径大な内径を有する環状の部材であり、負荷（外力）が加わった時に変形され除荷された時に元の形状及び寸法に戻る性質を有している。このような部材としては、延性の高い金属（白金、金、銀、銅、アルミニウム等）を環状に成形したものや、バネ綱を環状に成形したもの等を例示することができる。
【００１７】
このように構成されたピストンリング１では、弾性材１２の外径が環状体１０、１１より小さいため、ピストンリング１の外周面には、図３に示すように周方向に延在する環状の溝（以下、外周側環状溝と記す）２０が形成されることになる。更に、弾性材１２の内径が環状体１０、１１より大きいため、ピストンリング１内周面にも周方向に延在する環状の溝（以下、内周側環状溝と記す）２１が形成されることになる。
【００１８】
以下、本実施例の作用・効果について図４、５に基づいて説明する。図４、５は、ピストンリング１をピストン３に装着した状態を示す図である。ピストン３の外周面には周方向に延在する環状の突起３０が形成されており、この環状突起３０にピストンリング１の内周側環状溝２１が嵌合する。
【００１９】
ピストンリング１の外周面、すなわち２つの環状体１０、１１の外周面はシリンダブロック４のボア壁面４０に当接している。その際、外周側環状溝２０がピストンリング１とボア壁面４０とによって包囲された空間を形成する。この空間には、ボア壁面４０に付着した潤滑油がピストン３の往復動作に伴って取り込まれる。
【００２０】
前記した空間に潤滑油が取り込まれると、該空間内の潤滑油がピストン３の往復動作時に環状体１０の外周面及び環状体１１の外周面に行き渡り易くなるため、ピストンリング１とボア壁面４０との間の摺動抵抗が低下する。また、前記した空間に取り込まれた潤滑油は、内燃機関の運転停止後も前記空間内に保持されるため、機関始動時のようにボア壁面４０に十分な量の潤滑油が行き渡らない時であっても前記空間内の潤滑油によってピス
トンリング１とボア壁面４０との間の潤滑を好適に行うことが可能となる。
【００２１】
ところで、通常の内燃機関では、ピストンにスラスト／反スラスト方向の力が作用するため、ピストンがボア壁面に対して傾斜する場合がある。そのような場合にピストンリングがピストンと共に傾斜すると、ピストンリングの外周面の一部がボア壁面から離間して偏当たりを起こす可能性がある。
【００２２】
ピストンリングの外周面とボア壁面が偏当たりを起こすと、ピストンリングのシール性が低下するとともに、外周側環状溝に保持されていた潤滑油が漏出する可能性があった。
【００２３】
ピストンリングのシール性が低下すると、ブローバイガスが増加する等の不具合を生じる。外周側環状溝に保持されていた潤滑油が漏出すると、次回の機関始動時等にピストンリングとボア壁面との間の摺動抵抗が増加する等の不具合を生じる可能性がある。
【００２４】
これに対し、本実施例のピストンリング１は２つの環状体１０、１１を弾性材１２によって弾性連結して構成されるため、ピストン３がボア壁面４０に対して傾斜するような場合には、図５に示すように、弾性材１２が弾性変形することにより２つの環状体１０、１１の外周面がボア壁面４０に当接した状態を保ち易く且つボア壁面４０から離間し難くなる。
【００２５】
従って、本実施例のピストンリング１によれば、ピストン３がボア壁面４０に対して傾斜するような場合であっても、ピストンリング１のシール性を高く保つことが可能になるとともに、外周側環状溝２０に保持されている潤滑油の漏出を防止することが可能となる。その結果、ブローバイガスの増加や機関始動時におけるピストンリング１とボア壁面４０との摺動抵抗の増加が抑制されるようになる。
【実施例２】
【００２６】
次に、本発明の第２の実施例について図６及び図７に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００２７】
前述した第１の実施例ではピストンリング１の外周面に１つの環状溝を形成する例について述べたが、本実施例ではピストンリング１の外周面に複数の環状溝を形成する例について述べる。
【００２８】
図６及び図７は、３本の外周側環状溝２０を有するピストンリング１を示している。この場合、ピストンリング１は、４つの環状体１０、１１、１００、１１０と３つの弾性材１２を交互に連結して構成される。その際、内周側環状溝２１は１つあればよいので、３つの弾性材１２のうちの１つの内径が環状体１０、１１、１００、１１０の内径より径大であり、残り２つの弾性材１２の内径は環状体１０、１１、１００、１１０と同径に構成されればよい。
【００２９】
このように構成されたピストンリング１によれば、前述した第１の実施例と同様の効果を得ることができる上、外周側環状溝２０により保持される潤滑油の総量を増加させることができるので潤滑性を一層向上させることが可能となる。
【００３０】
また、外周側環状溝２０が複数設けられると、ピストン３に装着された時に下死点寄りに位置する外周側環状溝２０の潤滑油保持能力を高めることができるという利点もある。これは、燃焼室内で発生する燃焼圧が上死点寄りに位置する外周側環状溝２０のボリュームによって緩和されて下死点寄りに位置する外周側環状溝２０まで作用し難くなるからで
ある。
【００３１】
尚、本実施例では、ピストンリング１の外周面に外周側環状溝２０を３本設ける例について述べたが、３本に限られないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１におけるピストンリングの構成を示す斜視図である。
【図２】実施例１におけるピストンリングの構成を示す分解斜視図である。
【図３】実施例１におけるピストンリングの断面図である。
【図４】実施例１においてピストンリングをピストンに装着した状態を示す断面図である。
【図５】実施例１においてピストンがシリンダに対して傾斜した時のピストンリングの状態を示す断面図である。
【図６】実施例２におけるピストンリングの構成を示す斜視図である。
【図７】実施例２におけるピストンリングの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・・・ピストンリング
３・・・・・ピストン
４・・・・・シリンダブロック
１０・・・・環状体
１１・・・・環状体
１２・・・・弾性材
２０・・・・外周側環状溝（環状溝）
２１・・・・内周側環状溝
４０・・・・ボア壁面
【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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