(57)【要約】【課題】気筒の内筒面の損傷を抑制しつつ、ブローバイガス及びオイル消費を低減することができる内燃機関を提供することである。【解決手段】気筒１１、ピストン１２、リング溝１６、及びピストンリング１７を備えた内燃機関１０において、リング溝１６及びピストンリング１７に合口１８をｙ１方向を中心とした周方向の所定角度の範囲内に拘束する拘束機構２０を備えて、拘束機構２０により、ピストン１２が気筒１１のｙ１方向の側の内筒面１１ａに押し付けられたときに、ピストン１２で合口１８を塞ぐと共に合口１８の角による内筒面１１ａの損傷を回避する構成にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒と、この気筒の内部に設置されて筒軸方向に往復するピストンと、このピストンの外筒面を筒径方向外側から内側に向って窪ませたリング溝と、このリング溝に配置されて周方向の一箇所に合口が形成されてなるＣ環状のピストンリングとを備えた内燃機関において、
前記リング溝及び前記ピストンリングに前記合口をスラスト方向を中心とした周方向の所定角度の範囲内に拘束する拘束機構を備えて、この拘束機構により、前記ピストンが前記気筒のスラスト方向の側の内筒面に押し付けられたときに、前記ピストンで前記合口を塞ぐと共に前記合口の角によるその内筒面の損傷を回避する構成にしたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記拘束機構が、前記リング溝のスラスト方向を向く部位からスラスト方向に向って前記ピストンの外筒面まで突出する突起部を有してなり、
前記突起部が前記合口に嵌り、その合口をスラスト方向に向けた状態で前記ピストンリングを拘束すると共に前記ピストンが前記内筒面に押し付けられたときにその内筒面に接触してその合口の角に掛かる側圧を負担する構成にした請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記リング溝が、前記ピストンのスラスト方向の側に向いた部位以外に形成されて、前記突起部のスラスト方向の側に向いた面が、前記ピストンの外筒面で構成される請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記拘束機構が、前記リング溝のスラスト方向を向く部位及び前記合口に対して径方向に対向する部位を除いた部位に配置されてそのリング溝から径方向外側に突出する突起部と前記ピストンリングのスラスト方向を向く部位及び前記合口を除いた部位に配置されてそのピストンリングの内周の一部が径方向外側に窪んだ窪み部と、あるいは、前記リング溝のスラスト方向を向く部位及び前記合口に対して径方向に対向する部位を除いた部位に配置されてそのリング溝の一部が径方向内側に窪んだ窪み部と前記ピストンリングのスラスト方向を向く部位及び前記合口を除いた部位に配置されてそのピストンリングの内周から径方向内側に突出する突起部と、を有してなり、
前記突起部が前記窪み部に嵌ることにより、前記合口をスラスト方向から周方向にずらして、前記合口の角が前記内筒面と非接触の状態となる位置で前記ピストンリングを拘束する構成にした請求項１に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記拘束機構が、前記リング溝のスラスト方向を向く部位及び前記合口に対して径方向に対向する部位を除いた部位に配置されてそのリング溝から径方向外側に突出する突起部と前記ピストンリングのスラスト方向を向く部位及び前記合口を除いた部位に配置されてそのピストンリングの内周の一部が径方向外側に窪んだ窪み部と、あるいは、前記リング溝のスラスト方向を向く部位及び前記合口に対して径方向に対向する部位を除いた部位に配置されてそのリング溝の一部が径方向内側に窪んだ窪み部と前記ピストンリングのスラスト方向を向く部位及び前記合口を除いた部位に配置されてそのピストンリングの内周から径方向内側に突出する突起部と、を有してなり、
前記窪み部は周方向に長手方向が向いた長穴で構成されて、
前記突起部が前記窪み部に嵌ることにより、その突起部がその窪み部に沿って往復して、前記合口をスラスト方向を中心にして前記所定角度の範囲内で移動可能に拘束する構成にした請求項１に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関し、より詳細には、ブローバイガス及びオイル消費を低減する内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピストンリングに第１係合部を形成すると共に、リング溝に第２係合部を形成して、第１係合部と第２係合部とが係合することにより、合口がスラスト方向側に向いた状態でピストンリングを回り止めしたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の内燃機関は、ピストンがスラスト方向に押し付けられることにより、合口の開口面積が小さくなることで、シール性を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２０３０３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、特許文献１に記載の内燃機関では、ピストンがスラスト方向に押し付けられたときに、ピストンリングの合口の角が気筒の内筒面に押し付けられることになり、その内筒面が損傷するという問題があった。また、ピストンに形成されたリング溝において、ピストンリングの合口が存在する部分は、直接的に気筒の内筒面に押し付けられる。それ故、その部分のリング溝の上下に形成される角により、その内筒面が損傷するという問題もあった。
【０００５】
本発明の目的は、気筒の内筒面の損傷を抑制しつつ、ブローバイガス及びオイル消費を低減することができる内燃機関を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成する本発明の内燃機関は、気筒と、この気筒の内部に設置されて筒軸方向に往復するピストンと、このピストンの外筒面を筒径方向外側から内側に向って窪ませたリング溝と、このリング溝に配置されて周方向の一箇所に合口が形成されてなるＣ環状のピストンリングとを備えた内燃機関において、前記リング溝及び前記ピストンリングに前記合口をスラスト方向を中心とした周方向の所定角度の範囲内に拘束する拘束機構を備えて、この拘束機構により、前記ピストンが前記気筒のスラスト方向の側の内筒面に押し付けられたときに、前記ピストンで前記合口を塞ぐと共に前記合口の角によるその内筒面の損傷を回避する構成にしたことを特徴とする。
【０００７】
ピストンで合口を塞いだ状態は、ピストンが上死点に達成した直後にスラスト方向の側圧により気筒の内筒面に押し付けられたときに、筒軸方向に見てピストンにより合口が覆われた状態である。このとき、合口の全域がピストンにより塞がれて合口の隙間が見えない状態が好ましい。
【０００８】
また、ピストンが気筒のスラスト方向の側の内筒面に押し付けられたときに、内筒面の損傷を回避する手段としては、ピストンに設置されたリング溝のピストンリングの合口部分に配置された突起により、ピストンリングの合口及びリング溝の合口部分に存在する角に掛かる側圧をその突起に分散させるものが例示される。また、別の回避する手段としては、ピストンリングの合口及びリング溝の合口部分に存在する角と内筒面とを非接触にす
るものが例示される。さらに、別の回避する手段としては、ピストンリングの合口及びリング溝の合口部分に存在する角の位置を周方向に移動させて、その角が常に内筒面における固定の位置に当接することを回避するものが例示される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、拘束機構によりピストンが気筒のスラスト方向の側の内筒面に押し付けられたときに、ピストンで合口を塞ぐと共にピストンリングの合口及びリング溝の合口部分に存在する角によるその内筒面の損傷を回避する。それ故、それらの角による気筒の内筒面の損傷を抑制しつつ、合口の開口面積を小さくするには有利になり、ブローバイガス及びオイル消費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の内燃機関の第一実施形態を例示する斜視図である。
【図２】図１の拘束機構を例示する横断面図であり、ピストンが下死点に到達した直後を示す。
【図３】図１の拘束機構を例示する横断面図であり、ピストンが上死点に到達した直後を示す。
【図４】図１の拘束機構の突起部を例示する側面図である。
【図５】本発明の内燃機関の第二実施形態の拘束機構を例示する横断面図であり、ピストンが下死点に到達した直後を示す。
【図６】図５の拘束機構を例示する横断面図であり、ピストンが上死点に到達した直後を示す。
【図７】図５の拘束機構のうちの突起部を例示する側面図である。
【図８】本発明の内燃機関の第三実施形態の拘束機構を例示する横断面図であり、ピストンが下死点に到達した直後を示す。
【図９】図８の拘束機構を例示する横断面図であり、ピストンが上死点に到達した直後を示す。
【図１０】図８の拘束機構を例示する横断面図であり、合口の移動範囲を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の内燃機関の実施形態について説明する。図中では、ｘ方向を気筒１１の径方向である水平方向のうちのスラスト方向に直交する方向とし、ｙ１方向をスラスト方向とし、ｙ２方向をスラスト方向の反対側の方向とし、ｚ方向を気筒１１の筒軸方向とする。
【００１２】
図１に例示するように、本発明の第一実施形態の内燃機関１０は、複数の気筒１１を備えるものであるが、本明細書では、内燃機関１０の複数の気筒１１のうちの一つについてのみ説明する。内燃機関１０の気筒１１の数やその配列について、特に限定されるものではない。
【００１３】
内燃機関１０は、気筒１１、ピストン１２、コネクティングロッド１３、燃料噴射弁１９、及び拘束機構２０を備える。
【００１４】
気筒１１は、図示しないシリンダブロックをｚ方向の筒軸を有する貫通孔で構成されて、略円筒状を成して、その内部にピストン１２が配置される。気筒１１の下端は、クランクケース（オイルパン）に連通する。
【００１５】
ピストン１２は、ｚ方向に柱軸方向が向いた円柱形状を成しており、その頂面に燃焼室１５が形成されて、その外筒面にリング溝１６が形成されて、そのリング溝１６にピストンリング１７が装着される。
【００１６】
リング溝１６は、ピストン１２の外筒面の周方向に渡って径方向外側から内側に向って窪んでいる。ピストンリング１７は、略Ｃ環状のリングであり、合口１８が形成される。合口１８は、ピストンリング１７の切れ目であり、換言するとピストンリング１７の周方向の両端どうしの間の隙間である。
【００１７】
コネクティングロッド１３は、上端がピストン１２に傾動自在に連結されて、下端が図示しないクランクシャフトを回転可能にそのクランクシャフトに固定される。コネクティングロッド１３は、ピストン１２の往復運動を軸回転運動に変換する機構の一部であり、ピストン１２の上死点Ｐ１又はその近傍、及び、下死点Ｐ２又はその近傍を除いてｚ方向に対して傾く。このコネクティングロッド１３の傾きにより、ピストン１２にはｙ１方向の側圧（サイドスラスト）の反力が生じる。特に、この反力は、ピストン１２の上死点Ｐ１の直後にｙ１方向（スラスト方向）に大きくなり、ピストン１２及びピストンリング１７をｙ１方向に押し付ける。
【００１８】
図２〜図４に例示するように、拘束機構２０は、合口１８をｙ１方向（ｙ１方向を中心とした周方向の所定角度の範囲内）に向けた状態でピストンリング１７を拘束する機構である。具体的に、拘束機構２０は、突起部２１を有して構成されて、突起部２１が合口１８に嵌合することにより合口１８がｙ１方向に向いた状態でピストンリング１７を拘束する。換言すると、拘束機構２０は、ピストンリング１７の回り止めとして機能する。
【００１９】
また、拘束機構２０は、ピストン１２が気筒１１のｙ１方向の側の内筒面１１ａに押し付けられたときに、合口１８の角に掛かる側圧を負担して合口１８の角による内筒面１１ａの損傷を回避する手段を有して構成される。具体的に、拘束機構２０は、回避する手段として、突起部２１をピストン１２が内筒面１１ａに押し付けられたときに内筒面１１ａに接触させるよう構成される。
【００２０】
突起部２１は、ｚ方向に見てリング溝１６のｙ１方向に向く部位に配置されていて、リング溝１６の内周からｙ１方向に向って突出し、ｙ１方向に向いた外周面２１ａがピストン１２の外筒面１２ａまで突出する。突起部２１は、リング溝１６を切削加工により形成する過程で、ピストン１２のｙ１方向の側に向いた部位の外筒面１２ａを残すことで形成される。つまり、突起部２１の外周面２１ａはピストン１２の外筒面１２ａで構成されて、ピストン１２のｙ１方向の側に向いた部位は、リング溝１６が形成されていない状態であり、ピストン１２の外筒面１２ａが途切れることなく繋がった状態である。
【００２１】
合口１８の周方向の長さは、気筒１１の内部の温度が最高温度に達して熱膨張によりピストンリング１７が周方向に伸びたときに、ピストンリング１７の周方向の両端である合口端１７ａと突起部２１とが非接触の状態を維持可能な長さに設定される。つまり、突起部２１を設けない従来技術のピストンリングと比較して、合口１８の周方向の長さが突起部２１の周方向の長さ分長くなる。
【００２２】
突起部２１の突出長（リング溝１６の深さ）は、ピストン１２が下死点Ｐ２に到達した直後にｙ２方向の側の内筒面１１ａに押し付けられたときに、その外周面２１ａが合口１８に存在する長さに設定される。また、ピストン１２が上死点Ｐ１に到達した直後にｙ１方向の側の内筒面１１ａに押し付けられたときに、その外周面２１ａがピストン１２の外筒面１２ａから突出しない長さに設定される。
【００２３】
図２に例示するように、下死点Ｐ２に到達した直後にピストン１２は気筒１１のｙ２方向（スラスト方向の反対側の方向）の側の内筒面１１ａに押し付けられる。このとき、合口１８の一部はピストン１２により覆われておらず、ｚ方向に見て気筒１１と図示しない
クランクケースとが連通する隙間（斜線部分）が存在する状態になる。
【００２４】
図３に例示するように、上死点Ｐ１に到達した直後にピストン１２は気筒１１のｙ１方向（スラスト方向）の側の内筒面に押し付けられる。このとき、合口１８の全域はピストン１２により覆われて、隙間が塞がった状態になる。また、突起部２１の外周面２１ａが気筒１１の内筒面１１ａに接触して、合口１８の角に掛かる側圧を負担する。また、突起部２１とピストン１２の外表面に段差が無く、リング溝１６の上下に形成される角が無い。
【００２５】
このように第一実施形態の内燃機関１０によれば、突起部２１がピストンリング１７の回り止めとして機能することで、合口１８をｙ１方向に向けた状態でピストンリング１７の周方向の動きを拘束する。それ故、ピストン１２が上死点Ｐ１の直後にｙ１方向に押し付けられたときに、ピストン１２が合口１８の全域を覆って合口１８による隙間を小さくすることができる。これにより、膨張行程におけるクランクケースに流出するブローバイガスの流出量を低減でき、その流出量の低減に伴ってブローバイガスによるエンジンオイルの劣化を抑制できる。
【００２６】
また、この内燃機関１０によれば、突起部２１が合口１８の角に掛かる側圧を負担して、内筒面１１ａの損傷を回避する手段として機能することで、合口１８の角に生じる力を分散することができる。これにより、合口１８の角による気筒１１の内筒面１１ａの損傷を抑制しつつ、合口１８の開口面積を小さくするには有利になり、ブローバイガス及びオイル消費を低減することができる。
【００２７】
加えて、この内燃機関１０によれば、突起部２１とピストン１２の外表面に段差が無く、リング溝１６の上下に形成される角が無い。それ故、従来技術でリング溝１６の合口１８が存在する部分に形成されていたリング溝１６の上下に形成される角により気筒１１の内筒面１１ａを損傷することを回避することができる。
【００２８】
この内燃機関１０は、突起部２１の外周面２１ａがピストン１２の外筒面１２ａで構成されて、ピストン１２のｙ１方向の側に向いた部位の外筒面１２ａが途切れることなく繋がった状態にすることで、突起部２１に対する側圧の負担を大きくすることができる。これにより、合口１８の角による内筒面１１ａの損傷を抑制するには有利になる。
【００２９】
また、この内燃機関１０は、合口１８がｙ１方向（スラスト方向）に向いた状態でピストンリング１７の動きが拘束されることで、ピストン１２が上死点Ｐ１の直後にｙ１方向に押し付けられたときに、ピストン１２により合口１８の全域を完全に覆うことができる。これにより、ブローバイガス及びオイル消費を低減するには有利になる。
【００３０】
図５〜図７に例示するように、本発明の第二実施形態の内燃機関１０は、第一実施形態に対して、拘束機構２０が異なる。この実施形態の拘束機構２０は、合口１８をｙ１方向から周方向に角度θ１ずれた位置（ｙ１方向を中心とした周方向の所定角度の範囲内）に向けた状態でピストンリング１７を拘束する機構である。具体的に、拘束機構２０は、リング溝１６の溝内部に設けられた突起部２１及びピストンリング１７の内周に形成された窪み部２２を有して構成されて、突起部２１が窪み部２２に嵌まることにより合口１８をｙ１方向からずれた位置に向けた状態でピストンリング１７を拘束する。
【００３１】
また、拘束機構２０は、合口１８の角による内筒面１１ａの損傷を回避する手段として、ピストン１２が気筒１１のｙ１方向の側の内筒面１１ａに押し付けられたときに、合口１８の角と気筒１１の内筒面１１ａとの接触を回避する手段を有して構成される。具体的に、拘束機構２０は、合口１８をピストン１２が内筒面１１ａに押し付けられたときに合口１８の角がｙ１方向の内筒面１１ａと非接触の状態となる位置に拘束させるよう構成される。
【００３２】
窪み部２２はピストンリング１７の内周の一部が径方向外側に向って窪んで形成される。突起部２１は、窪み部２２の位置に合わせてリング溝１６の溝内部に形成される。
【００３３】
図７に例示するように、突起部２１は、側面視で、リング溝１６のｚ方向の下端から上端又は上端から下端に向かう中途位置まで突出する。突起部２１のｚ方向の突出長はできるだけ短いことが好ましい。突起部２１のｚ方向の突出長が短くなることに伴って、窪み部２２の窪みのｚ方向の深さを浅くできる。これにより、窪み部２２を形成することで生じるピストンリング１７の強度の低下を抑制するには有利になる。
【００３４】
角度θ１は、ピストン１２がｙ１方向の側の内筒面１１ａに押し付けられたときに、ピストン１２により合口１８の隙間の少なくとも一部が塞がれる角度に設定されることが好ましく、この実施形態のように合口１８の隙間の略全域が塞がれる角度に設定されることがより好ましい。ここでいう略全域とは、ピストン１２がｙ１方向の側の内筒面１１ａに押し付けられたときに、ｚ方向に見て、合口１８の隙間の八割以上がピストン１２により塞がれた状態を示す。
【００３５】
また、角度θ１は、ピストン１２がｙ１方向の側の内筒面１１ａに押し付けられたときに、合口１８がｙ１方向の側の内筒面１１ａと接触しない部位を向いた状態となり、合口１８及びリング溝１６の合口部分の角の両方が内筒面１１ａのｙ１方向と非接触の状態となる角度が好ましい。気筒１１とピストン１２とは直径が異なることから、ピストン１２が気筒１１の内筒面１１ａに押し付けられたときに、気筒１１とピストン１２とはｙ１方向の側では面接触する。一方、ｙ１方向の側から周方向に向って気筒１１とピストン１２との間は除々に離間する。つまり、合口１８の角の両方が内筒面１１ａと非接触の状態となる角度は、気筒１１とピストン１２とが離間し始める部位に合口１８を向ける角度であることがより好ましい。
【００３６】
図５に例示するように、下死点Ｐ２に到達した直後にピストン１２は気筒１１のｙ２方向の側の内筒面１１ａに押し付けられる。このとき、合口１８の一部はピストン１２により覆われておらず、ｚ方向に見て気筒１１と図示しないクランクケースとが連通する隙間（斜線部分）が存在する状態になる。
【００３７】
図６に例示するように、上死点Ｐ１に到達した直後にピストン１２は気筒１１のｙ１方向の側の内筒面１１ａに押し付けられる。このとき、合口１８はピストン１２により覆われて、隙間が略塞がった状態になる。また、合口１８の角は内筒面１１ａに対して非接触の状態になる。
【００３８】
以上のように第二実施形態の内燃機関１０は、突起部２１及び窪み部２２がピストンリング１７の回り止めとして機能することで、合口１８をｙ１方向から周方向にずらした位置で、ピストン１２が上死点Ｐ１の直後にｙ１方向に押し付けられたときに、ピストン１２が合口１８の略全域を覆う位置にピストンリング１７を拘束する。それ故、ピストン１２が上死点Ｐ１の直後にｙ１方向に押し付けられたときに、合口１８による隙間を小さくすることができる。これにより、膨張行程におけるクランクケースに流出するブローバイガスの流出量を低減でき、その流出量の低減に伴ってブローバイガスによるエンジンオイルの劣化を抑制できる。
【００３９】
また、この内燃機関１０は、突起部２１及び窪み部２２が、合口１８の角及びリング溝１６における合口１８が存在する部分に形成される角の両方が内筒面１１ａと非接触の状
態となる位置にピストンリング１７を拘束して、内筒面１１ａの損傷を回避する手段として機能する。それ故、合口１８の角及びリング溝１６における合口１８が存在する部分に形成される角の両方と内筒面１１ａとの接触を回避することができる。これにより、それらの角による気筒１１の内筒面１１ａの損傷を抑制しつつ、合口１８の開口面積を小さくするには有利になり、ブローバイガス及びオイル消費を低減することができる。
【００４０】
図８〜図１０に例示するように、本発明の第三実施形態の内燃機関１０は、第一実施形態に対して、拘束機構２０が異なる。この実施形態の拘束機構２０は、合口１８をｙ１方向を中心とした周方向の所定角度の範囲（θ２〜θ３）内で移動可能にピストンリング１７を拘束する機構である。具体的に、拘束機構２０は、突起部２１及び窪み部２２を有して構成されて、突起部２１が長穴で構成された窪み部２２に嵌まり、その長穴の長手方向に移動することで、合口１８を周方向に移動可能な状態でピストンリング１７を拘束する。これは突起部２１をピストンリング１７に、長穴で構成された窪み部２２をリング溝１６に設けてもよく、逆に突起部２１をリング溝１６に、長穴で構成された窪み部２２をピストンリング１７に設けてもよい。
【００４１】
また、拘束機構２０は、合口１８の角及びリング溝１６における合口１８が存在する部分に形成される角による内筒面１１ａの損傷を回避する手段として、合口１８の位置を周方向に移動させて、合口１８の角及びリング溝１６における合口１８が存在する部分に形成される角が常に内筒面１１ａにおける固定の位置に当接することを回避する手段を有して構成される。具体的に、拘束機構２０は、合口１８を周方向に移動可能な状態でピストンリング１７を拘束する。
【００４２】
突起部２１は、ｚ方向に見てピストンリング１７のｙ１方向を向く部位及び合口１８以外に配置されて、ピストンリング１７から径方向内側に向って突出する。突起部２１は、ｚ方向に見てピストンリング１７のｙ１方向を向く部位及び合口１８以外のうちのピストンリング１７のｘ方向を向く部位に配置されることが望ましい。
【００４３】
また、突起部２１は、側面視で、ピストンリング１７のｚ方向の下端から上端に向かう中途位置まで突出する。突起部２１のｚ方向の突出長はできるだけ短いことが好ましい。突起部２１のｚ方向の突出長が短くなることに伴って、窪み部２２の窪みの深さを浅くできる。
【００４４】
窪み部２２は、ｚ方向に見てリング溝１６のｙ１方向を向く部位及び合口１８と径方向に対向する部位以外に配置されて、リング溝１６から径方向外側に向って窪んで形成される。窪み部２２も、突起部２１と同様にリング溝１６のｙ２方向の側に配置されることが望ましい。
【００４５】
窪み部２２は、周方向に長手方向が向いた長穴で構成される。この長穴の長手方向の長さが、合口１８が周方向に移動可能な範囲を規定することになる。
【００４６】
所定角度の範囲（θ２〜θ３）は、ピストン１２がｙ１方向の側の内筒面１１ａに押し付けられたときに、ピストン１２により合口１８の隙間の少なくとも一部が塞がれる範囲に設定されることが好ましく、この実施形態のように合口１８の隙間の略全域が塞がれる範囲に設定されることがより好ましい。ピストン１２が気筒１１の内筒面１１ａに押し付けられたときに、気筒１１とピストン１２とはｙ１方向の側では面接触する一方で、ｙ１方向の側から周方向に向って気筒１１とピストン１２との間は除々に離間する。そこで、合口１８の隙間の略全域が塞がれる範囲としては、ピストン１２が気筒１１の内筒面１１ａに押し付けられたときに、気筒１１とピストン１２とが離間し始める部位どうしの間の範囲が例示される。
【００４７】
図８に例示するように、下死点Ｐ２に到達した直後にピストン１２は気筒１１のｙ２方向の側の内筒面１１ａに押し付けられる。このとき、合口１８の一部はピストン１２により覆われておらず、ｚ方向に見て気筒１１と図示しないクランクケースとが連通する隙間（斜線部分）が存在する状態になる。
【００４８】
図９に例示するように、上死点Ｐ１に到達した直後にピストン１２は気筒１１のｙ１方向の側の内筒面１１ａに押し付けられる。このとき、合口１８はピストン１２により覆われて、隙間が略塞がった状態になる。
【００４９】
図１０に例示するように、ピストンリング１７は、合口１８がｙ１方向を中心とした所定角度の範囲（θ２〜θ３）内を移動可能な状態で拘束される。それ故、合口１８の角の位置を周方向に移動させて、合口１８の角及びリング溝１６における合口１８が存在する部分に形成される角が常に気筒１１の内筒面１１ａにおける固定の位置に当接することを回避する。
【００５０】
以上のように第三実施形態の内燃機関１０は、突起部２１及び窪み部２２が合口１８を所定角度の範囲（θ２〜θ３）内で移動可能にピストンリング１７を拘束することで、ピストン１２が上死点Ｐ１の直後にｙ１方向に押し付けられたときに、合口１８による隙間を小さくすることができる。これにより、膨張行程におけるクランクケースに流出するブローバイガスの流出量を低減でき、その流出量の低減に伴ってブローバイガスによるエンジンオイルの劣化を抑制できる。
【００５１】
また、この内燃機関１０は、突起部２１及び窪み部２２が、突起部２１及び窪み部２２が合口１８を所定角度の範囲（θ２〜θ３）内で移動可能にピストンリング１７を拘束することで、内筒面１１ａの損傷を回避する手段として機能する。つまり、合口１８及びリング溝１６の合口部分の角の位置を周方向に移動させて、それらの角が常に気筒１１の内筒面１１ａにおける固定の位置に当接することを回避することができる。これにより、それらの角による気筒１１の内筒面１１ａの損傷を抑制しつつ、合口１８の開口面積を小さくするには有利になり、ブローバイガス及びオイル消費を低減することができる。
【００５２】
第二実施形態において、突起部２１をピストンリング１７に、窪み部２２をリング溝１６に形成してもよく、第三実施形態において、突起部２１をリング溝１６に、窪み部２２をピストンリング１７に形成してもよい。
【００５３】
また、第二実施形態及び第三実施形態で、突起部２１を径方向に突出させ、窪み部２２を径方向に窪ませたが、突起部２１を筒軸方向であるｚ方向に突出させ、窪み部２２をｚ方向に窪ませてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０  内燃機関
１１  気筒
１１ａ  内筒面
１２  ピストン
１６  リング溝
１７  ピストンリング
２０  拘束機構
２１  突起部
２２  窪み部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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