JP2015158247A - Piston ring and engine equipped with piston ring - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はピストンリング及び該ピストンリングを備えるエンジンに関する。 The present invention relates to a piston ring and an engine including the piston ring.
ピストンリングは、ピストン外周部に形成されたピストンリング溝に装着される。ピストンリングは弾性を有し、シリンダの内周面に適度な面圧を有して摺接することにより、ピストン、シリンダ内周面及びシリンダヘッドによって形成される燃焼室内の圧力を保持する機能を有する。 The piston ring is mounted in a piston ring groove formed on the outer periphery of the piston. The piston ring has elasticity, and has a function of maintaining the pressure in the combustion chamber formed by the piston, the cylinder inner peripheral surface, and the cylinder head by sliding and contacting the inner peripheral surface of the cylinder with an appropriate surface pressure. .
ピストンリングは、リング形状を有するが、周方向の一部に合口部と称される不連続部分が設けられる。例えば特許文献1に記載されているようなガスタイト形式の合口部は、ピストンリングの周方向にて一端側に設けられる凹部と、他端側に設けられる凸部とからなり、凹部と凸部が重なり合うように嵌合させられる。
The piston ring has a ring shape, but a discontinuous portion called a joint portion is provided in a part of the circumferential direction. For example, a gas tight type abutment as described in
エンジン運転中、ピストンリングは燃焼ガスによって加熱されるため高温になる。このときピストンリングの外周側は相対的に低温のシリンダ内周面に摺接しているため、ピストンリングの内周側の温度が外周側の温度より高くなる。このため、ピストンリングの熱膨張量は外周側より内周側の方が大きくなり、ピストンリングの合口部がピストンリングの径方向外方へ膨らむように熱変形する。 During engine operation, the piston ring is heated by the combustion gas and becomes hot. At this time, since the outer peripheral side of the piston ring is in sliding contact with the relatively low temperature inner peripheral surface of the cylinder, the temperature on the inner peripheral side of the piston ring is higher than the temperature on the outer peripheral side. For this reason, the amount of thermal expansion of the piston ring is larger on the inner peripheral side than on the outer peripheral side, so that the joint portion of the piston ring is thermally deformed so as to expand outward in the radial direction of the piston ring.
このような熱変形により、合口部を構成する凹部(第1舌部)及び凸部(第2舌部)とシリンダ内周面の接触面圧が高くなり、合口部近傍にてシリンダ内周面に偏摩耗が生じる。一方、熱変形により第1舌部及び第2舌部の先端側が径方向外方へ膨らもうとすることにより、第1舌部及び第2舌部の曲率半径がシリンダ内周面の曲率半径よりも大きくなり、第1舌部及び第2舌部の根元側がシリンダ内周面から離れやすくなる。 Due to such thermal deformation, the contact surface pressure between the concave portion (first tongue portion) and the convex portion (second tongue portion) constituting the abutment portion and the cylinder inner peripheral surface increases, and the cylinder inner peripheral surface near the abutment portion. Cause uneven wear. On the other hand, when the first tongue portion and the second tongue portion try to swell radially outward due to thermal deformation, the curvature radius of the first tongue portion and the second tongue portion becomes the curvature radius of the cylinder inner peripheral surface. The base side of the first tongue and the second tongue is easily separated from the cylinder inner peripheral surface.
このため、熱変形によりシリンダ内周面に偏摩耗が発生している場合には、熱変形した第1舌部及び第2舌部の根元側とシリンダ内周面との間に僅かな隙間が発生することがある。すると、高温の燃焼ガスは、第1舌部及び第2舌部の根元近傍、換言すれば第1舌部と第2舌部が重なり合っていない領域(非重ね合わせ領域)で、その発生した僅かな隙間を燃焼室側からクランク室側へ高圧及び高速で吹き抜ける。かかる燃焼ガスの吹き抜けにより、非重ね合わせ領域で、ピストンリングの外周面が損傷するという不具合が生じる。 For this reason, when uneven wear occurs on the inner peripheral surface of the cylinder due to thermal deformation, there is a slight gap between the base side of the first and second tongue portions that are thermally deformed and the inner peripheral surface of the cylinder. May occur. Then, the high-temperature combustion gas is slightly generated in the vicinity of the roots of the first tongue and the second tongue, in other words, in the region where the first tongue and the second tongue do not overlap (non-overlapping region). A large gap is blown from the combustion chamber side to the crank chamber side at high pressure and high speed. Due to the blow-off of the combustion gas, there arises a problem that the outer peripheral surface of the piston ring is damaged in the non-overlapping region.
本発明は上記問題を解決するためになされ、第1舌部と第2舌部の非重ね合わせ領域での燃焼ガスの高圧及び高速での吹き抜けが抑制され、耐久性が向上したガスタイト形式のピストンリング及び該ピストンリングを備えるエンジンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above problems, and is a gas tight type piston in which the high-pressure and high-speed blow-off of the combustion gas in the non-overlapping region of the first tongue and the second tongue is suppressed, and the durability is improved. An object is to provide a ring and an engine including the piston ring.
上記課題を解決するため、本発明に係るピストンリングは、
軸線回りの周方向に沿って延在する本体部と、
前記本体部の一端から他端に延在し、前記本体部の径方向外側であって前記軸線方向の一方側に前記周方向に沿って延在する嵌合溝が形成された第1舌部と、
前記本体部の前記他端から前記一端に延在し、前記嵌合溝に嵌合することにより前記第1舌部とともに合口部を形成する第2舌部と、
前記第1舌部と前記第2舌部が重なり合わない非重ね合わせ領域にて前記第1舌部の外周面及び前記第2舌部の外周面のうち少なくとも一方に設けられ、前記軸線方向に連通する連通溝と、
を備える。
In order to solve the above problems, the piston ring according to the present invention is:
A main body extending along the circumferential direction around the axis;
A first tongue portion extending from one end of the main body portion to the other end and having a fitting groove extending radially outward of the main body portion and extending along the circumferential direction on one side in the axial direction. When,
A second tongue portion extending from the other end of the main body portion to the one end and forming a joint portion with the first tongue portion by fitting into the fitting groove;
Provided in at least one of the outer peripheral surface of the first tongue and the outer peripheral surface of the second tongue in a non-overlapping region where the first tongue and the second tongue do not overlap, and in the axial direction A communication groove that communicates,
Is provided.
この構成によれば、非重ね合わせ領域にて第1舌部の外周面及び第2舌部の外周面のうち少なくとも一方に予め積極的に連通溝を設けることで、連通溝を通じて燃焼ガスを逃がすことができ、非重ね合わせ領域において高温の燃焼ガスが高圧及び高速で吹き抜けることが抑制される。この結果、非重ね合わせ領域における損傷が抑制され、ピストンリングの耐久性が向上する。
また、連通溝を設けることで、第1舌部及び第2舌部のうち少なくとも一方の剛性が低下し、シリンダ内周面に対するピストンリングの接触面圧が均一化される。その結果として、ピストンリングやシリンダ内周面2aの偏摩耗が抑制されて、ピストンリングの耐久性が向上する。
According to this configuration, in the non-overlapping region, the communication groove is positively provided in advance in at least one of the outer peripheral surface of the first tongue and the outer peripheral surface of the second tongue, so that the combustion gas escapes through the communication groove. It is possible to suppress the high-temperature combustion gas from blowing through at high pressure and high speed in the non-overlapping region. As a result, damage in the non-overlapping region is suppressed, and the durability of the piston ring is improved.
Further, by providing the communication groove, the rigidity of at least one of the first tongue portion and the second tongue portion is lowered, and the contact surface pressure of the piston ring with respect to the cylinder inner peripheral surface is made uniform. As a result, uneven wear of the piston ring and the cylinder inner
幾つかの実施形態では、
前記連通溝は、前記第1舌部の外周面及び前記第2舌部の外周面の両方に設けられる。
この構成によれば、非重ね合わせ領域にて第1舌部の外周面及び第2舌部の外周面の両方に連通溝を設けることで、これら2つの非重ね合わせ領域における高温の燃焼ガスの高速及び高圧の吹き抜けが抑制され、ピストンリングの損傷をより一層防止できる。
In some embodiments,
The communication groove is provided on both the outer peripheral surface of the first tongue and the outer peripheral surface of the second tongue.
According to this configuration, by providing the communication grooves on both the outer peripheral surface of the first tongue and the outer peripheral surface of the second tongue in the non-overlapping region, the high-temperature combustion gas in these two non-overlapping regions High-speed and high-pressure blow-through is suppressed, and damage to the piston ring can be further prevented.
幾つかの実施形態では、径方向における前記連通溝の断面は、半円形状に形成される。
この構成によれば、軸線と直交する断面における連通溝の断面形状を半円形状とすることにより、連通溝近傍の断面形状の変化が滑らかになる。この結果、連通溝近傍における応力集中が緩和され、ピストンリングの耐久性向上を図ることができる。
In some embodiments, the cross section of the communication groove in the radial direction is formed in a semicircular shape.
According to this configuration, the cross-sectional shape of the communication groove in the vicinity of the communication groove becomes smooth by making the cross-sectional shape of the communication groove in the cross section orthogonal to the axis line a semicircular shape. As a result, stress concentration in the vicinity of the communication groove is alleviated, and the durability of the piston ring can be improved.
幾つかの実施形態では、径方向における前記連通溝の断面積は、前記軸線方向にて一方の側から他方の側に向かって増大している。
この構成によれば、軸線に沿う方向にて一方の側から他方の側に向かって連通溝の断面積が増大することで、一方の側から他方の側に向かって燃焼ガスが流れる場合、連通溝の他方の側から流出する燃焼ガスの速度を低下させることができる。このため、ピストンリングの隣に他のピストンリングが配置されている場合、他のピストンリングへの燃焼ガスの衝突圧力を軽減でき、他のピストンリングの耐久性が向上する。
In some embodiments, the cross-sectional area of the communication groove in the radial direction increases from one side to the other side in the axial direction.
According to this configuration, when the combustion gas flows from one side to the other side by increasing the cross-sectional area of the communication groove from one side to the other side in the direction along the axis, The speed of the combustion gas flowing out from the other side of the groove can be reduced. For this reason, when another piston ring is arrange | positioned next to a piston ring, the collision pressure of the combustion gas to another piston ring can be reduced, and durability of another piston ring improves.
本発明に係るエンジンは、上記した何れかのピストンリングを備えている。
この構成によれば、ピストンリングにおいて、第1舌部と第2舌部の非重ね合わせ領域での燃焼ガスの高圧及び高速での吹き抜けが抑制され、ピストンリングの耐久性が向上したことにより、エンジンの耐久性も向上する。
The engine according to the present invention includes any one of the above-described piston rings.
According to this configuration, in the piston ring, the high-pressure and high-speed blow-off of the combustion gas in the non-overlapping region of the first tongue and the second tongue is suppressed, and the durability of the piston ring is improved. Engine durability is also improved.
幾つかの実施形態では、径方向における前記連通溝の断面積は、前記軸線方向にてエンジンの燃焼室側からクランク室側に向かって増大するように構成されている。
この構成によれば、燃焼室側からクランク室側に向かって燃焼ガスが流れようとするときに、連通溝のクランク室側から流出する燃焼ガスの速度を低下させることができる。
このため、ピストンリングのクランク室側に他のピストンリングが配置されている場合、他のピストンリングへの燃焼ガスの衝突圧力を軽減でき、他のピストンリングの耐久性が向上する。
In some embodiments, the cross-sectional area of the communication groove in the radial direction is configured to increase from the combustion chamber side of the engine toward the crank chamber side in the axial direction.
According to this configuration, when the combustion gas is about to flow from the combustion chamber side toward the crank chamber side, the speed of the combustion gas flowing out from the crank chamber side of the communication groove can be reduced.
For this reason, when the other piston ring is arrange | positioned at the crank chamber side of a piston ring, the collision pressure of the combustion gas to another piston ring can be reduced, and durability of other piston rings improves.
本発明によれば、第1舌部と第2舌部の非重ね合わせ領域での燃焼ガスの高圧及び高速での吹き抜けが抑制され、耐久性が向上したガスタイト形式のピストンリング及び該ピストンリングを備えるエンジンが提供される。 According to the present invention, there is provided a gas tight type piston ring in which the high-pressure and high-speed blow-off of the combustion gas in the non-overlapping region between the first tongue and the second tongue is suppressed, and the durability is improved. An engine is provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
但し、実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るピストンリング10が適用されたエンジン1の構成を概略的に示す断面図である。エンジン1は、例えば舶用2サイクル大型ディーゼルエンジン等である。
エンジン1は、シリンダ2と、シリンダ2内に往復動自在に配置されたピストン3と、シリンダ2の一端を覆うシリンダヘッド4とを備える。シリンダ2の一端側には、シリンダ2、ピストン3及びシリンダヘッド4によって燃焼室5が区画されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an
The
エンジン1は例えばクロスヘッド構造を有し、ピストン3の燃焼室5と反対側からはピストン棒3aが延び、ピストン棒3aはシリンダ2の他端側を貫通している。ピストン棒3aのピストン3と反対側は、図示しないけれども、クロスヘッド及び連接棒を介してクランク室内のクランク軸に連結されている。エンジン1が例えばユニフロー掃気形式の場合、シリンダヘッド4に排気ポートが設けられ、シリンダ2の他端側に図示しない掃気ポートが設けられる。
The
ピストンリング10は、ピストン3の外周部に装着されている。具体的には、ピストン3の外周部には、ピストンリング溝6が形成され、ピストンリング10はピストンリング溝6に嵌合されている。なお、ピストンリング10は、シリンダ2及びピストン3と同軸に配置され、ピストンリング10の軸線CLは、シリンダ2及びピストン3の軸線と一致している。
The
ピストンリング10は、ピストン3の径方向にてピストン3の外周面から外方に突出しており、シリンダ2の内周面(シリンダ内周面)2aと摺接する外周面を有する。従って、シリンダ内周面2aとピストン3の外周面との間の隙間は、ピストンリング10によって閉塞され、ピストンリング10によって燃焼室5の圧力を保持することができる。
The
なお、本実施形態では、ピストンリング10の外に、3本のピストンリング60、70及び80が軸線CLに沿う方向(以下、軸線方向ともいう)に間隔を存してピストン3に装着されている。ピストンリング10は、軸線方向にて燃焼室5の最も近くに配置されている。ピストンリングの総数は4本に限定されることはなく、例えば3本であってもよい。
In the present embodiment, in addition to the
図2は、ピストンリング10を概略的に示す斜視図である。図2に示したように、ピストンリング10は、本体部10a、並びに、合口部11を形成する第1舌部12及び第2舌部13を備えている。
本体部10aは、軸線CL回りの周方向に沿って延在している。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the
The
図3は、図2中の領域Aを概略的に示す平面図であり、図4は、図2中の領域Aを概略的に示す斜視図である。
図3及び図4に示したように、第1舌部12は、周方向にて本体部10aの一端から延在している。第1舌部12は、ピストンリング10の内周側を形成する内周片12aと、内周片12aの軸線方向における燃焼室5側から本体部10aの径方向外方に突出する当接片12bと、を備えている。内周片12a及び当接片12bは、周方向と直交する断面にてL字の断面形状を有しており、周方向に延在する嵌合溝12cを形成している。嵌合溝12cは、本体部10aの径方向外側に位置し、且つ、軸線方向におけるクロスヘッド側(クランク室側)に位置している。
3 is a plan view schematically showing a region A in FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view schematically showing the region A in FIG.
As shown in FIGS. 3 and 4, the
第2舌部13は、周方向にて本体部10aの他端から延在している。周方向に直交する断面にて、第2舌部13の断面形状は矩形形状に形成され、第2舌部13は、内周片12aの径方向外側の面及び当接片12bの軸線方向クロスヘッド側の面とそれぞれ対向する2つの側面を有する。ピストンリング10がピストン3に装着された状態では、第2舌部13が嵌合溝12cに嵌合することにより、第1舌部12及び第2舌部13がガスタイト形式の合口部11を形成する。合口部11では、ピストンリング10の外周面は、第1舌部12の側面12d及び第2舌部13の側面13dによって形成されている。なお、第1舌部12の側面12dは、当接片12bの側面である。
The
第1舌部12の側面12dは、本体部10aの径方向にて外側に位置し、径方向外方を向いている。そして、側面12dは周方向に沿って延びており、ピストンリング10がピストン3に装着された状態では、シリンダ内周面2aと対向させられる。以下では、第1舌部12の側面12dを外周面12dとも称する。なお、第1舌部12の外周面12dは、当接片12bの側面である。
The
同様に、第2舌部13の側面13dは、本体部10aの径方向にて外側に位置し、径方向外方を向いている。そして、側面13dは周方向に沿って延びており、ピストンリング10がピストン3に装着された状態では、シリンダ内周面2aと対向させられる。以下では、第2舌部13の側面13dを外周面13dとも称する。
Similarly, the
第1舌部12の嵌合溝12cに第2舌部13が嵌合した状態では、本体部10aの一端側の端面10bと第2舌部13の先端面13f、及び、第1舌部12の先端面12fと本体部10aの他端側の端面10cとが、それぞれ隙間を存して対向する。これらの隙間によって、ピストンリング10が燃焼室5の燃焼ガスの熱によって膨張し、ピストンリング10が周方向に伸びたとしても、該周方向の伸びを吸収することができる。
In a state where the
このような隙間を本体部10aの端面10bと第2舌部13の先端面13fとの間に設けたことで、合口部11には、第1舌部12と第2舌部13が軸線方向に重なり合わない非重ね合わせ領域S1が第1舌部12の根元近傍に存在する。この非重ね合わせ領域S1における第1舌部12の外周面12d、即ち当接片12bの外周面には、連通溝G1が形成されている。連通溝G1は、軸線方向に延在し、軸線方向にて第1舌部12の当接片12bの両側に開口している。従って、連通溝G1は、軸線方向にて燃焼室5側とクランク室側とを連通している。また連通溝G1は、径方向にて外方に向かって開口している。
By providing such a gap between the
エンジン1の運転中、ピストンリング10は燃焼ガスによって加熱されるため高温になる。このときピストンリング10の外周側は相対的に低温のシリンダ内周面2aに摺接しているため、ピストンリング10の内周側の温度が外周側の温度より高くなる。このため、ピストンリング10の熱膨張量は外周側より内周側の方が大きくなり、ピストンリング10の合口部11がピストンリング10の径方向外方へ膨らむように熱変形する。
During the operation of the
このような熱変形により、合口部11を構成する第1舌部12及び第2舌部13とシリンダ内周面2aの接触面圧が高くなり、合口部11近傍にてシリンダ内周面2aに偏摩耗が生じる。一方、熱変形により第1舌部12及び第2舌部13の先端側が径方向外方へ膨らもうとすることにより、第1舌部12及び第2舌部13の曲率半径がシリンダ内周面2aの曲率半径よりも大きくなり、第1舌部12及び第2舌部13の根元側がシリンダ内周面2aから離れやすくなる。
Due to such thermal deformation, the contact surface pressure between the
このため、熱変形によりシリンダ内周面2aに偏摩耗が発生している場合には、熱変形した第1舌部12及び第2舌部13の根元側とシリンダ内周面2aとの間に僅かな隙間δ1,δ2が発生することがある(図3参照)。連通溝G1が設けられていない場合、高温の燃焼ガスは、第1舌部12の根元近傍、換言すれば第1舌部12と第2舌部13が重なり合っていない非重ね合わせ領域S1で、その発生した僅かな隙間δ1を燃焼室5側からクロスヘッド側へ高圧及び高速で吹き抜ける。かかる燃焼ガスの吹き抜けにより、非重ね合わせ領域S1で、ピストンリング10の外周面が損傷するという不具合が生じる。
For this reason, when uneven wear occurs on the cylinder inner
これに対し、上述した構成によれば、非重ね合わせ領域S1にて第1舌部12の外周面12dに予め積極的に連通溝G1を設けることで、連通溝G1を通じて燃焼ガスを逃がすことができ、非重ね合わせ領域S1において高温の燃焼ガスが高圧及び高速で吹き抜けることが抑制される。この結果、非重ね合わせ領域S1における損傷が抑制され、ピストンリング10の耐久性が向上する。
また、連通溝G1を設けることで、第1舌部12の剛性が低下し、シリンダ内周面2aに対するピストンリング10の接触面圧が均一化される。その結果として、ピストンリング10やシリンダ内周面2aの偏摩耗が抑制されて、ピストンリング10の耐久性が向上する。
On the other hand, according to the above-described configuration, by providing the communication groove G1 in advance in the outer
Further, by providing the communication groove G1, the rigidity of the
更に本実施形態では、軸線CLと直交する断面における連通溝G1の断面形状は、半円形状に形成されている。この構成によれば、軸線CLと直交する断面における連通溝G1の断面形状を半円形状とすることにより、連通溝G1近傍の断面形状の変化が滑らかになる。この結果、連通溝G1近傍における応力集中が緩和され、ピストンリング10の耐久性向上を図ることができる。
Furthermore, in this embodiment, the cross-sectional shape of the communication groove G1 in the cross section orthogonal to the axis line CL is formed in a semicircular shape. According to this configuration, by making the cross-sectional shape of the communication groove G1 in the cross section orthogonal to the axis CL a semicircular shape, the change in the cross-sectional shape near the communication groove G1 becomes smooth. As a result, the stress concentration in the vicinity of the communication groove G1 is relaxed, and the durability of the
(第2実施形態)
以下、本発明の第2実施形態に係るピストンリング20について説明する。なお、以下の実施形態の説明では、先に説明した実施形態と同一又は類似の構成には、同一の名称又は符号を付して、説明を省略又は簡略化する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a
図5は、ピストンリング20の一部を拡大して概略的に示す斜視図である。ピストンリング20は、第1舌部12と第2舌部13が軸線方向に重なり合っていない第2舌部13の根元近傍の非重ね合わせ領域S2にて、第2舌部13の外周面13dに連通溝G2が形成されている点において、第1実施形態と異なっている。
連通溝G2は、軸線方向に延在し、軸線方向にて第2舌部13の両側に開口している。また連通溝G2は、本体部10aの径方向にて外方に向かって開口している。
FIG. 5 is a perspective view schematically showing an enlarged part of the
The communication groove G2 extends in the axial direction and opens on both sides of the
この構成によれば、非重ね合わせ領域S2にて第2舌部13の外周面13dに予め積極的に連通溝G2を設けることで、連通溝G2を通じて燃焼ガスを逃がすことができ、非重ね合わせ領域S2において高温の燃焼ガスが高圧及び高速で吹き抜けることが抑制される。この結果、非重ね合わせ領域S2における損傷が抑制され、ピストンリング20の耐久性が向上する。
また、連通溝G2を設けることで、第2舌部13の剛性が低下し、シリンダ内周面2aに対するピストンリング20の接触面圧が均一化される。その結果として、ピストンリング20やシリンダ内周面2aの偏摩耗が抑制されて、ピストンリング20の耐久性が向上する。
According to this configuration, by providing the communication groove G2 in advance in the outer
Further, by providing the communication groove G2, the rigidity of the
更に本実施形態では、軸線CLと直交する断面における連通溝G2の断面形状は、半円形状に形成されている。この構成によれば、軸線CLと直交する断面における連通溝G2の断面形状を半円形状とすることにより、連通溝G2近傍の断面形状の変化が滑らかになる。この結果、連通溝G2近傍における応力集中が緩和され、ピストンリング20の耐久性向上を図ることができる。
Furthermore, in this embodiment, the cross-sectional shape of the communication groove G2 in the cross section orthogonal to the axis line CL is formed in a semicircular shape. According to this configuration, by changing the cross-sectional shape of the communication groove G2 in the cross section orthogonal to the axis CL to a semicircular shape, the change in the cross-sectional shape near the communication groove G2 becomes smooth. As a result, stress concentration in the vicinity of the communication groove G2 is alleviated, and the durability of the
(第3実施形態)
以下、本発明の第3実施形態に係るピストンリング30について説明する。
図6は、ピストンリング30の一部を拡大して概略的に示す斜視図である。ピストンリング30は、第1舌部12と第2舌部13が軸線方向に重なり合っていない非重ね合わせ領域S1,S2にて、第1舌部12の外周面12d及び第2舌部13の外周面13dに連通溝G1,G2が形成されている点において、第1実施形態及び第2実施形態と異なっている。
(Third embodiment)
Hereinafter, a
FIG. 6 is a perspective view schematically showing an enlarged part of the
この構成によれば、非重ね合わせ領域S1,S2にて第1舌部12の外周面12d及び第2舌部13の外周面13dの両方に連通溝G1,G2を設けることで、これら2つの非重ね合わせ領域S1,S2における高温の燃焼ガスの高速及び高圧の吹き抜けが抑制され、ピストンリング30の損傷をより一層防止できる。
According to this configuration, by providing the communication grooves G1 and G2 on both the outer
(第4実施形態)
以下、本発明の第4実施形態に係るピストンリング40について説明する。
図7は、ピストンリング40の一部を拡大して概略的に示す斜視図である。本実施形態では、図7に示したように、軸線CLと直交する断面における連通溝G3,G4の断面積(本体部10aの径方向での連通溝G3,G4の断面積)が、軸線CLに沿う方向にて一方の側から他方の側に向かって増大している。
なお、連通溝G3,G4は、軸線方向に延在し、軸線方向にて第1舌部12の当接片12b及び第2舌部13の両側にそれぞれ開口している。また、連通溝G3,G4は、本体部10aの径方向にて外方に向かって開口している。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a
FIG. 7 is an enlarged perspective view schematically showing a part of the
The communication grooves G3 and G4 extend in the axial direction, and open on both sides of the
この構成によれば、軸線CLに沿う方向にて一方の側から他方の側に向かって連通溝G3,G4の断面積が増大することで、一方の側から他方の側に向かって燃焼ガスが流れる場合、連通溝G3,G4の他方の側から流出する燃焼ガスの速度を低下させることができる。例えば、連通溝G3,G4の断面積が、燃焼室5側からクロスヘッド側(クランク室)に向かって増大することで、燃焼室5側からクランク室側に向かって燃料が流れる場合、連通溝G3,G4のクロスヘッド側から流出する燃焼ガスの速度を低下させることができる。
このため、図1に示したようにピストンリング10の隣、例えばクランク室側に他のピストンリング60が配置されている場合、他のピストンリング60への燃焼ガスの衝突圧力を軽減でき、他のピストンリング60の耐久性が向上する。
According to this configuration, the cross-sectional area of the communication grooves G3 and G4 increases from one side to the other side in the direction along the axis CL, so that the combustion gas flows from one side to the other side. When flowing, the speed of the combustion gas flowing out from the other side of the communication grooves G3, G4 can be reduced. For example, when the cross-sectional area of the communication grooves G3 and G4 increases from the
Therefore, as shown in FIG. 1, when another
本発明は上述した第1乃至第4実施形態に限定されることはなく、これら実施形態に変形を加えた形態や、これら実施形態を組み合わせた形態も含む。
例えば、連通溝G1,G2の断面形状としては、半円形状が好ましいが、V字形状や矩形形状等であってもよい。
また、本発明に係るピストンリングは、舶用2サイクル大型ディーゼルエンジンに好適であるが、他のエンジン等に適用してもよいのは勿論である。
The present invention is not limited to the first to fourth embodiments described above, and includes forms obtained by modifying these embodiments and forms obtained by combining these embodiments.
For example, the cross-sectional shape of the communication grooves G1, G2 is preferably a semicircular shape, but may be a V shape, a rectangular shape, or the like.
Moreover, although the piston ring which concerns on this invention is suitable for a marine 2-cycle large-sized diesel engine, of course, you may apply to another engine etc.
1 エンジン
2 シリンダ
2a シリンダ内周面
3 ピストン
3a ピストン棒
4 シリンダヘッド
5 燃焼室
6 ピストンリング溝
10 ピストンリング
10a 本体部
10b 端面
10c 端面
11 合口部
12 第1舌部
12a 内周片
12b 当接片
12c 嵌合溝
12d 外周面
12f 先端面
13 第2舌部
13d 外周面
13f 先端面
G1,G2,G3,G4 連通溝
S1,S2 非重ね合わせ領域
δ1,δ2 隙間
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記本体部の一端から他端に延在し、前記本体部の径方向外側であって前記軸線方向の一方側に前記周方向に沿って延在する嵌合溝が形成された第1舌部と、
前記本体部の前記他端から前記一端に延在し、前記嵌合溝に嵌合することにより前記第1舌部とともに合口部を形成する第2舌部と、
前記第1舌部と前記第2舌部が重なり合わない非重ね合わせ領域にて前記第1舌部の外周面及び前記第2舌部の外周面のうち少なくとも一方に設けられ、前記軸線方向に連通する連通溝と、
を備えることを特徴とするピストンリング。 A main body extending along the circumferential direction around the axis;
A first tongue portion extending from one end of the main body portion to the other end and having a fitting groove extending radially outward of the main body portion and extending along the circumferential direction on one side in the axial direction. When,
A second tongue portion extending from the other end of the main body portion to the one end and forming a joint portion with the first tongue portion by fitting into the fitting groove;
Provided in at least one of the outer peripheral surface of the first tongue and the outer peripheral surface of the second tongue in a non-overlapping region where the first tongue and the second tongue do not overlap, and in the axial direction A communication groove that communicates,
A piston ring comprising:
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