特許7368166IP Force 特許公報全文掲載

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シリンダとピストンを有する内燃機関におけるオイルリングの外周面の形状の作りこみ方法等

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

なじみリングでは、当たり面とシリンダボアとの間に生じる面圧を適切に設定することが重要である。しかし、３ピースオイルリングの場合、サイドレールをスペーサエキスパンダに装着すると、スペーサエキスパンダの耳角度等によってサイドレールが内側に倒れこむ。結果、サイドレールの当たり面とシリンダボアが適切な接触角度にならない結果、面圧も適切に設定できないという問題があった。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

目的を達成する本発明は、内燃機関のピストンに設置され、第１及び第２サイドレール並びに前記第１及び第２サイドレールを保持する保持部材を有する３ピースタイプのオイルリングの形状作り込み方法であって、前記保持部材から独立した状態の前記第１サイドレールの第１外周面及び前記第２サイドレールの第２外周面を、研磨工具によって研磨することで、前記第１外周面及び前記第２外周面に対して径方向外側に凸となる初・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、燃費を向上させ、または、オイル消費量を削減させるという優れた効果を奏し得る。

この特許の権利範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 （Ａ）は、 本発明のオイルリングの形状作り込み方法が適用されるピストン及びピストンリングを示す側面図であり、（Ｂ）は同ピストン及びピストンリングを示す部分拡大断面図であり、（Ｃ）はトップリングの部分拡大断面図であり、（Ｄ）はセカンドリングの部分拡大断面図である。
【図2】 同ピストンリングのトップリングの部分拡大断面図である。
【図3】 （Ａ）は３ピースタイプのオイルリングの断面図であり、（Ｂ）は２ピースタイプのオイルリングの断面図である。
【図4】 一般的な内燃機関の摺動に関するストライベック線図である。
【図5】 本実施形態の実施例の摺動状態を測定する摩擦単体測定装置を示す断面図である。
【図6】 比較例となるピストンリングの外周面の部分拡大断面図である。
【図7】 （Ａ）は実施例１の内燃機関の摺動構造の摩擦力の実測結果を示す線図であり、（Ｂ）は比較例１の内燃機関の摺動構造の摩擦力の実測結果を示す線図である。
【図8】 （Ａ）は実施例１のピストンリングの外周面の軸方向プロフィールを示す線図であり、（Ｂ）は比較例１のピストンリングの外周面の軸方向プロフィールを示す線図である。
【図9】 （Ａ）は実施例１のピストンリングの外周面の周方向プロフィールを示す線図であり、（Ｂ）は比較例１のピストンリングの外周面の周方向プロフィールを示す線図である。
【図10】 実施例１の内燃機関の摺動構造の絶縁試験結果を示す線図である。
【図11】 （Ａ）は実施例１及び比較例１のピストンリングの摩擦力をシミュレーションした結果を示す線図であり、（Ｂ）は実施例１及び比較例１のトップリングの油膜厚さをシミュレーションした結果を示す線図であり、（Ｃ）は実施例１及び比較例１のトップリングのガス通過量をシミュレーションした結果を示す線図である。
【図12】 実施例２及び比較例２のピストンリングの摩擦力の実測結果を示す線図である。
【図13】 実施例２及び比較例２のオイルリング単体の摩擦力の実測結果を示す線図である。
【図14】 （Ａ）は実施例２及び比較例２のオイルリングの実当たり幅とＦＭＥＰの関係について、実測値とシミュレーション結果を示す線図であり、（Ｂ）は、粗さを考慮した実当たり幅とＦＭＥＰのシミュレーション結果について、流体潤滑と固体接触に分離した状態を示す線図である。
【図15】 実施例２及び比較例２のオイルリング単体のＦＭＥＰの時間変化を測定した結果を示す線図である。
【図16】 ピストンリングとシリンダボアの流体潤滑状態を説明する図である。
【図17】 ３ピースタイプのピストンリングの外周面の形状を作り込む第１詳細手順を説明するフローチャートである。
【図18】 （Ａ）ないし（Ｄ）は、３ピースタイプのピストンリングの外周面の形状を示す部分拡大断面図である。
【図19】 ３ピースタイプのピストンリングの外周面の形状を作り込む第２詳細手順を説明するフローチャートである。
【図20】 （Ａ）ないし（Ｄ）は、３ピースタイプのピストンリングの外周面の形状を示す部分拡大断面図である。
【図21】 形状を作り込む途中における３ピースタイプのピストンリングの外周面の形状を示す部分拡大断面図である。
【図22】 （Ａ）及び（Ｂ）は、形状の作り込みが完了した３ピースタイプのピストンリングを分解した際の外周面の形状を示す部分拡大断面図である。

代表図 図1本件の代表的な図

１０ シリンダボア １２ 内壁面 ３０ ピストン ４０ ピストンリング ５０ トップリング ６０ セカンドリング ７０ オイルリング ７３ａ，７３ｂ サイドレール ７６ｓ スペーサエキスパンダ ８２ 外周面 ８２Ａ 上方側外周面 ２００ａ、２００ｂ 軟質層 ２００ａ，２００ｂ 軟質層

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