(57)【要約】【課題】二サイクル内燃機関におけるシリンダ１内を往復動するピストン２に設けたピストンリング４の外周面を，当該ピストンリングにおける高さ方向に中高状の円弧面８に構成して成るものにおいて，前記シリンダ内への各種ポート３の開口部における縁角６，７に対する前記ピストンリングの引っ掛かりを，前記各種ポートの開閉時期のタイミングを変更することなく，確実に回避する。【解決手段】前記シリンダ内への各種ポートの開口部における縁角６，７のうちシリンダ頂部より遠い部分における縁角７を面取り角又は丸角にする一方，前記ピストンリング外周面における中高状円弧面８のうち最大ピストンリング外径を呈する頂点部分８ａを，当該ピストンリングにおける高さ方向の中心４ａよりもピストン２の頂面２ａから遠ざかる方向にずらせた部位に位置する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二サイクル内燃機関におけるシリンダ内を往復動するピストンに設けたピストンリングの外周面を，当該ピストンリングにおける高さ方向に中高状の円弧面に構成して成るものにおいて，
前記シリンダ内への掃気ポート又は排気ポートの開口部における縁角のうちシリンダ頂部より遠い部分における縁角を面取り角又は丸角にする一方，前記ピストンリング外周面における中高状円弧面のうち最大ピストンリング外径を呈する頂点部分を，当該ピストンリングにおける高さ方向の中心よりもピストン頂面から遠ざかる方向にずらせた部位に位置することを特徴とする二サイクル内燃機関用ピストンリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ユニフロー型又は横断流型等の二サイクル内燃機関において，そのピストンに装着されるピストンリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，ユニフロー型又は横断流型等の二サイクル内燃機関においては，シリンダの内面に開口する掃気ポート又は掃気ポート及び排気ポート等の各種のポートを，前記シリンダ内を往復動するピストンにて開閉するという構成であり，前記ピストンの頂部外周には，前記シリンダの内面に接当した状態で摺動するシール用のピストンリングが装着され，このピストンリングは，円周方向の一カ所を切断することによって，当該ピストンリングにおける弾性にて前記シリンダの内面に対して押圧するように構成されている。
【０００３】
従って，前記ピストンリングは，ピストンの往復動の途中において前記各種ポートにおけるシリンダ内への開口部を通過するときにおいて，当該ピストンリングのうち前記ポートの開口部内にのぞむ部分が前記ポート開口部内に張り出して，前記各種ポートにおけるシリンダ内への開口部における縁角に引っ掛かることになる。
【０００４】
そこで，従来は，例えば，特許文献１及び２に記載されているように，前記各種ポートの開口部における縁角を，その全周にわたって面取り角又は丸角に形成することによって，前記ピストンリングの当該縁角への引っ掛かりを回避するように構成するか，或いは，例えば，特許文献３に記載されているように，前記ピストンリングのうち前記シリンダの内面を摺動する外周面を，当該ピストンリングにおける高さ方向の中心の部位に最大ピストンリング外径を呈する頂点部分を有する中高状の円弧面に形成することによって，前記ピストンリングの各種ポート開口部における縁角への引っ掛かりを回避するように構成している。
【特許文献１】特開平６−５０１５２号公報
【特許文献２】特開平６−１６７２４４号公報
【特許文献３】実開昭５９−２７１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし，二サイクル内燃機関において，その各種ポートは，ピストンの下降行程の途中において，その頂面が当該ポート開口部の全周囲における縁角のうちシリンダ頂部に近い側に位置する縁角を下向き方向に通過するときにシリンダ内に連通するように開き，ピストンの上昇行程の途中において，その頂面が当該ポート開口部の全周囲における縁角のうちシリンダ頂部に近い側に位置する縁角を上向き方向に通過するときにシリンダ内への連通が遮断されて閉じるものであることにより，前記ピストンの往復動，つまり，クランク軸の回転に対する各種ポートにおける開閉時期のタイミングは，前記ポート開口部における縁角のうちシリンダ頂部に近い側に位置する縁角の位置及び形状によって決まる。
【０００６】
従って，前者のように，前記各種ポートの開口部における縁角を，当該開口部の全周囲にわたって面取り角又は丸角に形成するという構成にした場合には，前記クランク軸の回転に対する各種ポートにおける開閉時期のタイミングがずれることになるし，前記ピストンリングのポート開口部における縁角への引っ掛かりを，前記縁角を面取り角又は丸角に形成することで解消するには，前記縁角のうちシリンダ頂部に近い側に位置する縁角を大きな面取り角又は丸角にしなければならないから，クランク軸の回転に対する各種ポートにおける開閉時期がより大きく変化し，前記開閉時期のタイミング調整が著しく困難であるという問題がある。
【０００７】
一方，後者のように，前記ピストンリングのうち前記シリンダの内面に接当して摺動する外周面を，当該ピストンリングにおける高さ方向の中心の部位に最大ピストンリング外径を呈する頂点部分を有する中高状の円弧面に形成するという構成にした場合，前記中高状円弧面のうちその頂点部分を挟んでピストン頂面側の部分における円弧面と，ピストン頂面と反対側の部分における円弧面との両方の曲率半径を，ピストンリングにおける高さ寸法の半分を越える寸法にしたときには，前記頂点部分，つまり，ピストンリングにおける外周面のうちシリンダの内面に対して接当して摺動する部分が尖った形状になって，シリンダの内面との間に異常摩耗が発生することになるから，前記両方の部分における円弧面の曲率半径は，ピストンリングにおける高さ寸法の半分以下に規定しなければならず，換言すると，前記両方の部分における円弧面の曲率半径を大きくすることができないから，前記した後者の構成のみでは，前記ピストンリングにおけるポート開口部の縁角への引っ掛かりを完全には回避することはできず，この後者の構成に，前記前者の構成，つまり，ポート開口部の縁角を面取り角又は丸角にすることを組み合わせた構成にしなければならず，従って，前記ポート開口部における縁角のうちシリンダ頂部に近い側に位置する縁角を，前記ピストンリングの中高状円弧面のうちその頂点部分を挟んでピストン頂面側の部分における円弧面の曲率半径を大きくすることができない分だけ，面取り角又は丸角にしなければならないから，結局，前者と同様の問題が存在するのであった。
【０００８】
特に，後者の構成において，ピストンリング外周における中高状円弧面のうちその頂点部分を挟んでピストン頂面側の部分における円弧面の曲率半径を大きくするには，前記ピストンリンクにおける高さ寸法を大きくしなげれならないという問題がある。
【０００９】
本発明は，これらの問題を解消した二サイクル内燃機関用ピストンリングを提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この技術的課題を達成するため本発明は，
「二サイクル内燃機関におけるシリンダ内を往復動するピストンに設けたピストンリングの外周面を，当該ピストンリングにおける高さ方向に中高状の円弧面に構成して成るものにおいて，
前記シリンダ内への掃気ポート又は排気ポートの開口部における縁角のうちシリンダ頂部より遠い部分における縁角を面取り角又は丸角にする一方，前記ピストンリング外周面における中高状円弧面のうち最大ピストンリング外径を呈する頂点部分を，当該ピストンリングにおける高さ方向の中心よりもピストン頂面から遠ざかる方向にずらせた部位に位置する。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成することにより，ピストンが下降行程するときには，前記ピストンリング外周面における中高状円弧面のうちその頂点部分を挟んでピストン頂面と反対側の部分の円弧面が，シリンダ内へのポート開口部における縁角のうち面取り角又は丸角にしたシリンダ頂部より遠い部分における縁角に対して接当することにより，ピストンリングのポート開口部における縁角への引っ掛かりを確実に回避することができる一方，ピストンが上昇行程するときには，前記ピストンリング外周面における中高状円弧面のうちその頂点部分を挟んでピストン頂面側の部分における円弧面が，シリンダ内へのポート開口部における縁角のうちシリンダ頂部に近い部分の縁角に対して接当することにより，ピストンリングのポート開口部における縁角への引っ掛かりを確実に回避することができる。
【００１２】
この場合において，前記ピストンリング外周面における中高状円弧面のうち最大ピストンリング外径を呈する頂点部分を，当該ピストンリングにおける高さ方向の中心よりもピストン頂面から遠ざかる方向にずらせた部位に位置するという構成にすることにより，前記中高状円弧面のうち頂点部分よりもピストン頂面側の部分における円弧面の曲率半径を，前記頂点部分を尖った形状にすることなく，しかも，ピストンリングにおける高さ寸法を大きくすることなく，前記ピストンリングにおける高さ寸法の半分よりも前記ずらせた分だけ大きくすることができる。
【００１３】
従って，ポート開口部における縁角のうちシリンダ頂部に近い部分における縁角を，面取り角又は丸角にすることを省略できるか，或いは，面取り角又は丸角にするにしてもより小さな面取り角又は丸角にすることができるから，ピストンリングのポート開口部における縁角への引っ掛かり回避と，ポート開閉時期の高い精度でのタイミング設定とを同時に確実に達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下，本発明の実施の形態を，図１〜図３の図面について説明する。
【００１５】
これらの図において，符号１は，ニサイクル内燃機関におけるシリンダを示し，このシリンダ１の内部には，上下方向に往復動するピストン２を備えている。
【００１６】
前記シリンダ１には，当該シリンダ１内への掃気ポート３が，当該シリンダ１の内面１a に開口するように設けられている。
【００１７】
一方，前記ピストン２における頂部外周には，二本のピストンリング４が，前記ピストン２の外周面に設けた環状のリング溝５内に嵌まるように装着され，このピストンリング４は，従来から良く知られているように，円周方向の一カ所において切断することによって当該ピストンリング４における弾性にて前記シリンダ１の内面１ａに対して押圧するように構成されている。
【００１８】
前記掃気ポート３のシリンダ１内への開口部における天井面３ａ側，つまり，シリンダ１の頂部に近い側における縁角６と，内底面３ｂ側，つまり，シリンダ１の頂部から遠い側における縁角７とのうち，少なくとも，後者の内底面３ｂ側の縁角７を，面取り角又は丸角に形成する。
【００１９】
一方，前記ピストンリング４における外周面を，図３に示すように，当該ピストンリング４における高さ方向に中高状の円弧面８に形成するにおいて，この中高状円弧面８のうち最大ピストンリング外径を呈する頂点部分８ａを，当該ピストンリング４における高さ寸法Ｈの中心を通ってシリンダ２の軸線と直角に延びる中心線４ａよりもピストン２の頂面２ａから遠ざかる方向に適宜寸法ｅだけずらせた部位に位置するという構成にしている。
【００２０】
この構成において，シリンダ１内におけるピストン２がシリンダ１の頂部から離れるように下降行程するときには，前記ピストンリング４の外周面における中高状円弧面８のうちその頂点部分８ａを挟んでピストン頂面２ａと反対側の部分の円弧面８ｂが，シリンダ１内への掃気ポート３の開口部における縁角のうち面取り角又は丸角にしたシリンダ頂部より遠い部分における縁角７に対して接当することにより，ピストンリング４の掃気ポート３の開口部における縁角７への引っ掛かりを確実に回避することができる。
【００２１】
一方，前記ピストン２がシリンダ１の頂部に向かうように上昇行程するときには，前記ピストンリング４の外周面における中高状円弧面８のうちその頂点部分８ａを挟んでピストン２の頂面２ａ側の部分における円弧面８ｃが，シリンダ１内への掃気ポート３の開口部における縁角のうちシリンダ頂部に近い部分の縁角６に対して接当することにより，ピストンリング４の掃気ポート３のシリンダ２内への開口部における縁角６への引っ掛かりを確実に回避することができる。
【００２２】
この場合において，前記ピストンリング４の外周面における中高状円弧面８のうち最大ピストンリング外径を呈する頂点部分８ａを，当該ピストンリング４における高さ寸法Ｈの中心線４ａよりもピストン２の頂面２ａから遠ざかる方向に適宜寸法ｅだけずらせた部位に位置するという構成にすることにより，前記中高状円弧面８のうちその頂点部分８ａよりもピストン２の頂面２ａ側の部分における円弧面８ｃの曲率半径Ｒを，前記頂点部分８ａを尖った形状にすることなく，しかも，前記ピストンリング４における高さ寸法Ｈを大きくすることなく，前記ピストンリング４における高さ寸法Ｈの半分よりも前記適宜寸法ｅずらせた分だけ大きくすることができる。
【００２３】
これにより，前記掃気ポート３の開口部における縁角６，７のうちシリンダ１の頂部に近い部分における縁角６を，面取り角又は丸角にすることを省略できるか，或いは，前記部分における縁角６を面取り角又は丸角にするにしても，より小さな面取り角又は丸角にすることができる。
【００２４】
なお，前記図示した実施の形態は，シリンダ１に，掃気ポート３のみを設けて成るユニフロー型の二サイクル内燃機関に適用した場合であったが，本発明は，これに限らず，シリンダに，当該シリンダ内への掃気ポートと，当該シリンダ内からの排気ポートとを設けて成る横断流型又はループ型の二サイクル内燃機関に対しても同様に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】二サイクル内燃機関の要部を示す図である。
【図２】図１のII−II視平断面図である。
【図３】図１の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１                      シリンダ
１ａ                    シリンダの内面
２                      ピストン
２ａ                    ピストンの頂面
３                      掃気ポート
３ａ                    掃気ポートの天井面
３ｂ                    掃気ポートの内底面
４                      ピストンリング
４ａ                    ピストンリングの中心線
５                      リング溝
６，７                  縁角
８                      中高状円弧面
８ａ                    中高状円弧面の頂点部分
【図１】
2007224939.tif 000003
【図２】
2007224939.tif 000004
【図３】
2007224939.tif 000005