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JP2590145B2 - Piston for internal combustion engine - Google Patents
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JP2590145B2 - Piston for internal combustion engine - Google Patents

Piston for internal combustion engine

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JP2590145B2
JP2590145B2 JP62282976A JP28297687A JP2590145B2 JP 2590145 B2 JP2590145 B2 JP 2590145B2 JP 62282976 A JP62282976 A JP 62282976A JP 28297687 A JP28297687 A JP 28297687A JP 2590145 B2 JP2590145 B2 JP 2590145B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関用ピストンに係り、詳しくは、1
個の圧力リングと1個のオイルリングの計2本のリング
を装着するための内燃機関用ピストンに関する。
The present invention relates to a piston for an internal combustion engine, and more particularly to a piston for an internal combustion engine.
The present invention relates to a piston for an internal combustion engine for mounting a total of two rings, one pressure ring and one oil ring.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ガソリン機関やディーゼル機関等の内燃機関に使用さ
れるピストンは通常、燃焼室側に位置する2個の圧力リ
ングとクランクケース側に位置する1個のオイルリング
の計3本のリングが装着されている。周知のように、ピ
ストンリングは、ピストンとシリンダ壁との間の気密を
保持し、燃焼室の燃焼ガスの漏れ(ブローバイ)を最小
限におさえる機能(主に圧力リングによる)と、シリン
ダ壁に付着したクランクケースからの潤滑油を適度にか
き落として、潤滑油消費量を適正に保つ機能(主にオイ
ルリングによる)等を有しなければならない。
A piston used for an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine usually has a total of three rings, two pressure rings located on the combustion chamber side and one oil ring located on the crankcase side. I have. As is well known, the piston ring maintains the airtightness between the piston and the cylinder wall and minimizes the leakage (blow-by) of the combustion gas in the combustion chamber (mainly by the pressure ring) and the function of the cylinder wall. It must have a function (mainly by an oil ring) that scrapes off the lubricating oil from the crankcase appropriately and keeps the lubricating oil consumption properly.

ここでリングには、ピストンリング溝への装着のため
に合口部が形成されているため、合口部間の隙間より、
燃焼ガスや潤滑油が不可避的に漏れ出る。この現象を極
力抑止するため、リングは最低でも3本必要とされてい
た。
Here, the ring is formed with an abutment for attachment to the piston ring groove.
Combustion gases and lubricating oil inevitably leak. In order to suppress this phenomenon as much as possible, at least three rings were required.

近年のエンジンの高出力、高回転化にともない、ピス
トンの軽量、小形化の要請があるため、ピストン自体の
軸方向の長さを短くする必要がある。ここでピストンに
はリングを装着するために環状のリング溝が複数形成し
てあり、リング溝周辺の機械的強度を考慮するとリング
溝間の部分(ランド部)も所定の軸方向長さを有しなけ
ればならない。そのため、所定長さを有したランド部も
増加し、必然的にピストン全長が長くなる、したがって
ピストン自体の小型、軽量化のためにはリング自体の本
数を減らすことが必須条件となる。
In recent years, with the demand for high-power and high-speed engines, there has been a demand for lighter and smaller pistons. Therefore, it is necessary to shorten the axial length of the piston itself. Here, a plurality of annular ring grooves are formed on the piston to mount a ring, and a portion (land portion) between the ring grooves also has a predetermined axial length in consideration of mechanical strength around the ring grooves. Must. Therefore, the number of lands having a predetermined length also increases, and the overall length of the piston inevitably increases. Therefore, in order to reduce the size and weight of the piston itself, it is essential to reduce the number of rings.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしリングの本数を減らすことはリングの本来果た
すべき燃焼ガスのクランクケース方向への漏れの防止
と、潤滑油の燃焼室方向へのオイル上りによる油消費の
防止等の諸機能を低下する。
However, reducing the number of rings lowers various functions such as prevention of leakage of the combustion gas, which should be originally performed by the rings, toward the crankcase and prevention of oil consumption due to lubricating oil rising toward the combustion chamber.

特に、スロットルを閉じたハイバキュームブースト
時、即ちエンジンブレーキをかけた場合などにおいて、
吸気マニホールドやシリンダ内が高負圧になるため、潤
滑油が燃焼室方向に吸い出される傾向となる。シリンダ
内が負圧になることによりクランクケース側の潤滑油
は、ピストンリング溝とリング側面との隙間を通って上
方に(燃焼室方向に)吸引されるようになる。
In particular, at the time of high vacuum boost with the throttle closed, that is, when the engine brake is applied,
Since the intake manifold and the inside of the cylinder have a high negative pressure, lubricating oil tends to be sucked out toward the combustion chamber. The negative pressure in the cylinder causes the lubricating oil on the crankcase side to be sucked upward (toward the combustion chamber) through the gap between the piston ring groove and the ring side surface.

したがってリングの本数を減らせば、ハイバキューム
ブースト時における潤滑油の吸引現象を阻止することが
困難となる。
Therefore, if the number of rings is reduced, it becomes difficult to prevent the lubricating oil suction phenomenon during the high vacuum boost.

特公昭62−36147号公報はピストン全長を短くし、ま
た潤滑油の消費を抑制する2本のみのリングを装着した
ピストンを開示している。その構成を第4図に示す。第
4図において、ピストン101には、ピストンリング溝10
2,103が形成され、ピストンリング溝102の上方(燃焼室
方向)にはトップランド104が形成され、ピストンリン
グ溝102と103の間に第2ランド部105が形成されてい
る。そして上方のリング溝102には圧力リング106が、下
方(クランクケース方向)のリング溝103には一対のサ
イドレール107,108とスペーサ109によって構成されるオ
イルリング110が装着されている。そしてピストンリン
グ溝103の下方はピストンスカート部111を構成してい
る。
Japanese Patent Publication No. Sho 62-36147 discloses a piston equipped with only two rings which shortens the overall length of the piston and suppresses consumption of lubricating oil. The configuration is shown in FIG. In FIG. 4, the piston 101 has a piston ring groove 10.
2, 103 are formed, a top land 104 is formed above the piston ring groove 102 (toward the combustion chamber), and a second land portion 105 is formed between the piston ring grooves 102 and 103. A pressure ring 106 is mounted on the upper ring groove 102, and an oil ring 110 constituted by a pair of side rails 107 and 108 and a spacer 109 is mounted on the lower (groove) ring groove 103. The lower part of the piston ring groove 103 constitutes a piston skirt portion 111.

この第2ランド部105には、ピストン半径方向内方に
陥没する凹部112がピストン溝103に隣接して形成されて
いる。凹部112を形成することで、第2ランド105の外周
面とこれに対向するシリンダ内周面とで画成される環状
空隙の容量が増大する。そのためハイブースト時にクラ
ンクケース側からオイルリング110とピストン溝103との
間の隙間を通過した潤滑油がこの空隙内に到達したと
き、油を許容し、油圧の低下をもたらすことが可能とな
り、ひいては潤滑油の燃焼室内への流入を減少させるこ
ととなる。
In the second land portion 105, a concave portion 112 depressed inward in the piston radial direction is formed adjacent to the piston groove 103. By forming the concave portion 112, the capacity of the annular gap defined by the outer peripheral surface of the second land 105 and the inner peripheral surface of the cylinder opposed thereto is increased. Therefore, when the lubricating oil that has passed through the gap between the oil ring 110 and the piston groove 103 from the crankcase side at the time of high boost reaches this gap, the oil is allowed, and it is possible to reduce the hydraulic pressure. This will reduce the inflow of lubricating oil into the combustion chamber.

しかし、凹部を形成することにより、オイルリング上
側レールとピストンで形成される通路が大きくなり、ハ
イブースト時には、クランクケース内より燃焼室方向へ
ガスとともに潤滑油を消失してしまう。本発明は上述し
た従来の内燃機関用ピストンが有する欠点を克服すると
ともに、リング2本のみの装着であっても十分な気密保
持と潤滑油調整を可能とする内燃機関用ピストンを提供
することを目的とする。
However, by forming the concave portion, the passage formed by the oil ring upper rail and the piston becomes large, and at the time of high boost, the lubricating oil is lost together with the gas from the inside of the crankcase toward the combustion chamber. An object of the present invention is to provide a piston for an internal combustion engine that overcomes the above-mentioned drawbacks of the conventional piston for an internal combustion engine and that can maintain sufficient airtightness and adjust lubricating oil even when only two rings are mounted. Aim.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため、本発明はエンジン燃焼室側
のトップランドと、該トップランドに隣接して圧力リン
グを装着するための第1環状リング溝と、オイルリング
を装着するための第2環状リング溝と、該第1第2環状
リング溝間で規定された第2ランドを有しており、1個
の圧力リングと1個のオイルリングとが装着されてシリ
ンダ内を往復運動する内燃機関用ピストンにおいて、
(1)オイルリングと隣接する側の第2ランドの縁部と
シリンダ内周面間の隙間距離が、第2ランドの他部とシ
リンダ内周面間の隙間距離と等しいか又はそれよりも短
く、(2)圧力リングと隣接する側のトップランドの縁
部とシリンダ内周面間の隙間距離が、トップランドの他
部とシリンダ内周面間の隙間距離よりも短いことを特徴
とするものである。
To achieve the above object, the present invention provides a top land on the engine combustion chamber side, a first annular ring groove for mounting a pressure ring adjacent to the top land, and a second annular ring for mounting an oil ring. An internal combustion engine having a ring groove and a second land defined between the first and second annular ring grooves and having one pressure ring and one oil ring mounted thereon and reciprocating in a cylinder; In the piston for
(1) The gap distance between the edge of the second land adjacent to the oil ring and the cylinder inner peripheral surface is equal to or shorter than the gap distance between the other portion of the second land and the cylinder inner peripheral surface. (2) The gap distance between the edge of the top land adjacent to the pressure ring and the inner circumferential surface of the cylinder is shorter than the gap distance between the other portion of the top land and the inner circumferential surface of the cylinder. It is.

〔作用〕[Action]

負荷域運転の場合にはオイルリングに最も近接する第
2ランド部分のシリンダに対する空隙距離を最小とした
ので、圧力リングを不可避的に漏れ立たガスは、第2ラ
ンドのランドとシリンダで形成される空間の圧力を高
め、オイルリングを下方におし下げて、オイルリング近
傍に滞留していた潤滑油はオイルリング上面とリング溝
間の空隙を通過してクランクケース側に吹き飛ばされ
る。このことにより潤滑油の燃焼室方向への流入が防止
できる。
In the load region operation, the gap distance between the cylinder of the second land portion closest to the oil ring and the cylinder is minimized, so that the gas unavoidably leaking from the pressure ring is formed by the land and the cylinder of the second land. The pressure in the space is increased, the oil ring is lowered, and the lubricating oil that has stayed in the vicinity of the oil ring is blown off to the crankcase side through the gap between the oil ring upper surface and the ring groove. This prevents the lubricating oil from flowing toward the combustion chamber.

またエンジンブレーキ運転の場合ではオイルリングに
最も近接した第2ランド部分のシリンダに対する空隙距
離が最小となっているため、潤滑油の圧力リング方向へ
の漏洩が阻止される。
In the case of engine braking operation, the gap distance of the second land portion closest to the oil ring to the cylinder is minimized, so that leakage of lubricating oil in the direction of the pressure ring is prevented.

更に、圧力リングに最も近接するトップランド部分の
シリンダに対する空隙距離を最小としたので、第2ラン
ドに上ったオイルを上方(燃焼室)に上げることを防
ぐ。また負荷域運転とエンジンブレーキ運転が混在する
モード運転では、前述の効果に加えて空隙に侵入して燃
焼ガスの圧力が高まり、圧力リングの下面がリング溝と
確実に面接触することになり、圧力リングとリング溝と
の隙間によるガス通路を遮断できる。加えるに、潤滑油
の燃焼室への流入が、この最小空隙距離部においても阻
止できるので、第2ランドの最小空隙距離部とあいまっ
て、潤滑油の漏洩防止機能が強化される。
Further, since the gap distance of the top land portion closest to the pressure ring to the cylinder is minimized, it is possible to prevent the oil that has reached the second land from being lifted upward (combustion chamber). In addition, in the mode operation in which the load region operation and the engine brake operation are mixed, in addition to the above-described effects, the pressure of the combustion gas enters the gap and increases, and the lower surface of the pressure ring comes into surface contact with the ring groove without fail. The gas passage due to the gap between the pressure ring and the ring groove can be blocked. In addition, since the lubricating oil can be prevented from flowing into the combustion chamber even at this minimum gap distance, the function of preventing the leakage of the lubricating oil is enhanced in combination with the minimum gap distance of the second land.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例について説明する。第1図におい
て、シリンダ13内を往復運動するピストン1には、環状
のピストンリング第1溝2、第2溝3が外周に形成さ
れ、溝2,3に圧力リング6とオイルリング10がそれぞれ
装着される。第1リング溝2の上部には、燃焼室に対向
するトップランド4が形成され、リング溝2と3の間に
は第2ランド5が形成される。また、第2溝の下方には
クランクケースに対向するピストンスカート11が形成さ
れる。そして、ピストン1内に、第2溝3とクランクケ
ースとを連通させる通路14が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In FIG. 1, an annular piston ring first groove 2 and a second groove 3 are formed on the outer periphery of a piston 1 reciprocating in a cylinder 13, and a pressure ring 6 and an oil ring 10 are respectively formed in the grooves 2 and 3. Be attached. A top land 4 facing the combustion chamber is formed above the first ring groove 2, and a second land 5 is formed between the ring grooves 2 and 3. A piston skirt 11 facing the crankcase is formed below the second groove. A passage 14 is formed in the piston 1 to allow the second groove 3 to communicate with the crankcase.

以上の一般的構成は第4図に示した従来の内燃機関用
ピストンと同様であるが、本発明は、トップランド4及
び第2ランド5の形状を特に以下のように形成してい
る。即ち、本発明では、トップランドの下縁部4aとそれ
に対向するシリンダ内周面との半径方向の隙間距離C
2と、シリンダ内周の直径D0の関係をC2<0.003D0になる
ように形成し、また第2ランド5の下縁部5aとそれに対
向するシリンダ内周面との半径方向の隙間距離C4とシリ
ンダ内周直径D0の関係をC4<0.0045D0になるように形成
する。トップランド4のシリンダ内周面に対する隙間距
離は、C2部分が最小値となり、また第2ランド5のシリ
ンダ内周面に対する隙間距離は、C4部分が最小値とな
る。
The general structure described above is the same as that of the conventional piston for an internal combustion engine shown in FIG. 4, but in the present invention, the shapes of the top land 4 and the second land 5 are particularly formed as follows. That is, in the present invention, the radial gap distance C between the lower edge portion 4a of the top land and the cylinder inner peripheral surface facing the lower edge portion 4a.
2 and the diameter D 0 of the cylinder inner circumference are formed so that C 2 <0.003D 0 , and a radial gap between the lower edge portion 5a of the second land 5 and the cylinder inner peripheral surface opposed thereto is formed. the relationship between the distance C 4 and the cylinder inner peripheral diameter D 0 is formed so as to C 4 <0.0045D 0. Gap distance with respect to the cylinder inner peripheral surface of the top land 4, C 2 portion becomes a minimum value, also the gap distance with respect to the cylinder inner peripheral surface of the second land 5, C 4 moiety is the minimum value.

更に本発明において、圧力リング6の下面と、オイル
リング10の上面と、シリンダ13内周面と第2ランド5外
周面とで画成された環状空隙容量は所定容量に設定され
ている。この空隙容量は、第2ランドとシリンダ内周面
の空隙距離のみならず、シリンダ内径や、第2ランド5
の軸方向長さにも依存するが、内径100mm以下のシリン
ダを対象とした場合には、空隙容量は300mm2以下、好ま
しくは260mm2以下に設定されている。第2ランド部の軸
方向長さhはh<0.05D0の範囲内に設定される。
Further, in the present invention, the annular gap volume defined by the lower surface of the pressure ring 6, the upper surface of the oil ring 10, the inner peripheral surface of the cylinder 13, and the outer peripheral surface of the second land 5 is set to a predetermined volume. This gap volume is determined not only by the gap distance between the second land and the inner peripheral surface of the cylinder, but also by the cylinder inner diameter and the second land 5.
Although it depends on the length in the axial direction, when a cylinder having an inner diameter of 100 mm or less is targeted, the void volume is set to 300 mm 2 or less, preferably 260 mm 2 or less. The axial length h of the second land portion is set within the range of h <0.05 D 0.

トップランド上縁部4bとシリンダ内周面との半径方向
隙間距離C1に関しては、特に制限はない。しかし、トッ
プランド上縁部4bは燃焼室の熱に直面しているため、そ
の熱膨張を加味し、C1>C2をなすような、テーパ状ラン
ド4や段つき状ランド、バレル状ランドなどとするのが
好ましい。
With respect to radial gap distance C 1 between the top land on the edge 4b and the cylinder inner peripheral surface is not particularly limited. However, since the top land upper edge 4b faces the heat of the combustion chamber, the thermal expansion is taken into account, and the tapered land 4, the stepped land, and the barrel land that satisfy C 1 > C 2 are obtained. It is preferable to use

第2ランドの上縁部5bとシリンダ内周面との半径方向
隙間距離C3に関しては、C3≧C4とする。また、C4および
hを適宜選択して該容量が300mm2を越えないように設計
する必要がある。
With respect to radial gap distance C 3 between the upper edge portion 5b and the cylinder inner peripheral surface of the second lands, and C 3 ≧ C 4. Further, it is necessary to capacitive suitably selected from C 4 and h is designed so as not to exceed 300 mm 2.

環状空隙容量を300mm2以下に設定したのは、環状空隙
容量内の漏れガス圧力を、1〜2kg/cm2とするためであ
る。オイルリング10を構成する上側のサイドレール7は
一定の受圧面積を有し、上述した圧力がこの受圧面に作
用しオイルリング10を有効にクランクケース側に付勢す
る。その結果、潤滑油の流路Aがオイルリング上面とリ
ング溝3間に提供できる。そして、潤滑油は、ブローバ
イガスにより積極的にこの流路A及び通路14を通ってク
ランクケースに導かれる。
The reason for setting the annular void volume to 300 mm 2 or less is to set the leak gas pressure in the annular void volume to 1 to 2 kg / cm 2 . The upper side rail 7 constituting the oil ring 10 has a constant pressure receiving area, and the above-mentioned pressure acts on the pressure receiving surface to effectively bias the oil ring 10 toward the crankcase. As a result, a flow path A of the lubricating oil can be provided between the upper surface of the oil ring and the ring groove 3. The lubricating oil is positively guided by the blow-by gas through the passage A and the passage 14 to the crankcase.

第2図は、この環状空隙容量と、潤滑油消費量との関
係を示すグラフである。エンジンの運転条件としては、
高速高負荷運転であって内径100mm以下のシリンダを使
用した。図から明らかなように、環状空隙容量が300mm2
を越えると、急激に潤滑油の消費量が増加した。また環
状空隙容量が260mm2以下の場合に消費量の減少がみられ
た。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the annular void volume and the lubricating oil consumption. Engine operating conditions include:
A cylinder with an inner diameter of 100 mm or less was used for high-speed, high-load operation. As is clear from the figure, the annular void volume is 300 mm 2
Beyond, the consumption of lubricating oil increased sharply. When the annular void volume was 260 mm 2 or less, the consumption decreased.

第3図は、第1、第2ランド部下縁とシリンダ内周と
の半径方向空隙距離C2,C4と、潤滑油消費量との関係を
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the radial gap distances C 2 and C 4 between the lower edges of the first and second lands and the inner circumference of the cylinder, and the amount of lubricating oil consumed.

エンジンの運転条件としては、エンジンブレーキ運転
とし、潤滑油の燃焼室方向への吸引を助長させている状
態を形成した。
The operating condition of the engine was an engine brake operation, and a state in which suction of lubricating oil toward the combustion chamber was promoted.

この図から明らかなように、トップランド下縁部の半
径方向隙間距離C2が0.003D0を越えると、急激に潤滑油
の消費量が増加した。また第2ランド下縁部の半径方向
隙間距離C4が、0.0045D0を越えると、急激に潤滑油の消
費量が増加した。
As is apparent from this figure, the radial gap distance C 2 top land lower edge portion exceeds 0.003D 0, consumption rapidly lubricant is increased. The radial gap distance C 4 of the second land under edge, exceeds 0.0045D 0, consumption rapidly lubricant is increased.

本発明においては第2ランド5の断面形状は、C3≧C4
を満たすものであればよい。
In the present invention, the cross-sectional shape of the second land 5 is C 3 ≧ C 4
Anything that satisfies is sufficient.

また環状空隙の容量を極端に減らすような場合、換言
すれば、第2ランド部の外径をシリンダ内径に近似する
程度に設定した場合には、第2ランド5の外周面とシリ
ンダ内周面の直接摺動接触によるランド5の熱膨張を避
けるために第2ランド外周に、固体潤滑剤例えば四弗化
エチレン樹脂膜やポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂などを施してもよい。ま
た、この樹脂に二硫化モリブデンやカーボン等の潤滑剤
を添加することは一層望ましいことである。
Further, when the capacity of the annular gap is extremely reduced, in other words, when the outer diameter of the second land is set to an extent close to the inner diameter of the cylinder, the outer circumferential surface of the second land 5 and the inner circumferential surface of the cylinder are set. In order to avoid thermal expansion of the land 5 due to direct sliding contact of the second land, a solid lubricant such as a tetrafluoroethylene resin film, a polyimide resin, a polyamide resin, an epoxy resin, a phenol resin, or the like may be applied to the outer periphery of the second land. It is even more desirable to add a lubricant such as molybdenum disulfide or carbon to the resin.

更に第2リング溝に装着されるオイルリング10は1対
のサイドレール7,8とスペーサ9により構成されるが、
このスペーサーはリングの半径方向に波形を呈する構成
のものが特に有効である。スペーサ9が弾性変形して、
リング溝3に装着された場合でも、スペーサ全体の軸方
向うねりを呈さないために、有効な油掻き作用と、リン
グ溝3とのサイドレール7,8との密着が図れるからであ
る。
Further, the oil ring 10 mounted on the second ring groove is constituted by a pair of side rails 7, 8 and the spacer 9,
It is particularly effective for the spacer to have a configuration that exhibits a waveform in the radial direction of the ring. The spacer 9 is elastically deformed,
This is because, even when the spacer is mounted in the ring groove 3, since the entire spacer does not undulate in the axial direction, effective oil scraping action and close contact between the ring groove 3 and the side rails 7, 8 can be achieved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、本発明の内燃機関用ピストンによれ
ば、エンジンブレーキ域の潤滑油の燃焼室方向への漏洩
が、各リング通過直後の最小空隙部によって有効に阻止
できるとともに、負荷域運転では燃焼室からの漏洩燃焼
ガスは環状空隙内において有効に圧力が発生し、漏洩潤
滑油をクランクケース方向にブローバイガスにより流す
ことができる。換言すれば、従来と同量の漏洩ガスが第
2ランド周囲の環状空隙部に流入してきたとき、本発明
の該環状空隙部の容量がきわめて小さいために、流入ガ
ス圧は高くなり、これにより有効に漏洩潤滑油をクラン
クケース方向に吹き飛ばすことが可能となる。したがっ
て、本発明の内燃機関用ピストンは負荷域ハイバキュー
ムブースト時、モード運転時のすべての運転状態の潤滑
油の圧力リング方向への漏洩に対して特に有効な漏洩阻
止機能をもたらす。
As described above, according to the piston for an internal combustion engine of the present invention, the leakage of the lubricating oil in the engine brake region in the direction of the combustion chamber can be effectively prevented by the minimum gap immediately after passing through each ring, and in the load region operation. The pressure of the leaked combustion gas from the combustion chamber is effectively generated in the annular gap, and the leaked lubricating oil can be caused to flow by the blow-by gas in the crankcase direction. In other words, when the same amount of leaked gas as in the past flows into the annular space around the second land, the volume of the annular space of the present invention is extremely small, so that the inflow gas pressure becomes high, It is possible to effectively blow off the leaked lubricating oil toward the crankcase. Therefore, the piston for an internal combustion engine according to the present invention provides a particularly effective leakage prevention function against leakage of lubricating oil in the direction of the pressure ring in all operation states during the mode operation when the load region is in a high vacuum boost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の内燃機関用ピストンを示す断面図、第
2図は第2ランド周囲の環状空隙容量と潤滑油消費量の
関係を示すグラフ、第3図はリングに接する各ランドの
下縁部におけるシリンダ内周面との隙間距離と潤滑油消
費量の関係を示すグラフ、第4図は従来の2本リングを
装着するための内燃機関用ピストンを示す断面図であ
る。 1……ピストン、2……第1環状リング溝、3……第2
環状リング溝、4……トップランド、5……第2ラン
ド、6……圧力リング、10……オイルリング。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a piston for an internal combustion engine of the present invention, FIG. 2 is a graph showing a relationship between an annular gap volume around a second land and a lubricating oil consumption, and FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the gap distance between the peripheral portion of the cylinder and the inner peripheral surface of the cylinder and the amount of lubricating oil consumed. FIG. 1 ... piston, 2 ... first annular ring groove, 3 ... second
Annular ring groove, 4 top land, 5 second land, 6 pressure ring, 10 oil ring.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジン燃焼室側のトップランドと、該ト
ップランドに隣接して圧力リングを装着するための第1
環状リング溝と、オイルリングを装着するための第2環
状リング溝と、該第1第2環状リング溝間で規定された
第2ランドを有しており、1個の圧力リングと1個のオ
イルリングとが装着されてシリンダ内を往復運動する内
燃機関用ピストンにおいて、 (1)オイルリングと隣接する側の第2ランドの縁部と
シリンダ内周面間の隙間距離が、第2ランドの他部とシ
リンダ内周面間の隙間距離と等しいか又はそれよりも短
く、 (2)圧力リングと隣接する側のトップランドの縁部と
シリンダ内周面間の隙間距離が、トップランドの他部と
シリンダ内周面間の隙間距離よりも短いことを特徴とす
る内燃機関用ピストン。
1. A first land for mounting a pressure ring adjacent to the top land on an engine combustion chamber side.
It has an annular ring groove, a second annular ring groove for mounting an oil ring, and a second land defined between the first and second annular ring grooves. One pressure ring and one (1) The gap distance between the edge of the second land adjacent to the oil ring and the inner circumferential surface of the cylinder is determined by the following formula: (2) The gap distance between the edge of the top land adjacent to the pressure ring and the cylinder inner peripheral surface is equal to or shorter than the gap distance between the other portion and the cylinder inner peripheral surface. A piston for an internal combustion engine, which is shorter than a gap distance between a portion and an inner peripheral surface of a cylinder.
【請求項2】前記シリンダ内径をD0、前記第2ランドの
縁部と前記シリンダ間の距離をC4としたときC4<0.0045
D0を満たし、かつ、第2ランドの軸方向長さhはh<0.
05D0を満たし、かつ、前記圧力リングと前記オイルリン
グと前記シリンダ内周面と前記第2ランド外周面で画成
される環状空隙容量がシリンダ内径を100mm以下とした
とき300mm3以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の内燃機関用ピストン。
2. When the inner diameter of the cylinder is D 0 , and the distance between the edge of the second land and the cylinder is C 4 , C 4 <0.0045.
D 0 and the axial length h of the second land is h <0.
05D 0 is satisfied, and the annular gap volume defined by the pressure ring, the oil ring, the cylinder inner peripheral surface, and the second land outer peripheral surface is 300 mm 3 or less when the cylinder inner diameter is 100 mm or less. 2. The piston for an internal combustion engine according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記トップランドの縁部と前記シリンダ間
の隙間距離をC2とし、前記シリンダ内径をD0としたとき
C2<0.003D0であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の内燃機関用ピストン。
3. When the gap distance between the edge of the top land and the cylinder is C 2 , and the cylinder inner diameter is D 0.
2. The piston for an internal combustion engine according to claim 1, wherein C 2 <0.003D 0 .
【請求項4】前記第2ランドの圧力リング近傍の縁部と
前記シリンダとの隙間距離をC3としたとき、C4≦C3であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の内燃機
関用ピストン。
Wherein when the gap distance between the the edge of the pressure ring near the second lands cylinder was C 3, Claims second term, wherein it is a C 4 ≦ C 3 Pistons for internal combustion engines.
【請求項5】前記トップランドの燃焼室側縁部と前記シ
リンダとの隙間距離をC1とするとき、C2<C1であること
を特徴とする特許請求の範囲第3項記載の内燃機関用ピ
ストン。
5. When the gap distance between the combustion chamber side edge of the top land cylinder and C 1, C 2 <combustion of Claims paragraph 3, wherein it is a C 1 Engine piston.
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