JP2009281232A - Piston ring for piston reciprocating type compressor - Google Patents

Piston ring for piston reciprocating type compressor Download PDF

Info

Publication number
JP2009281232A
JP2009281232A JP2008132978A JP2008132978A JP2009281232A JP 2009281232 A JP2009281232 A JP 2009281232A JP 2008132978 A JP2008132978 A JP 2008132978A JP 2008132978 A JP2008132978 A JP 2008132978A JP 2009281232 A JP2009281232 A JP 2009281232A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston ring
piston
cylinder
peripheral surface
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008132978A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Hosoi
秀紀 細井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanden Corp
Original Assignee
Sanden Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanden Corp filed Critical Sanden Corp
Priority to JP2008132978A priority Critical patent/JP2009281232A/en
Publication of JP2009281232A publication Critical patent/JP2009281232A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Compressor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piston ring for a piston reciprocating type compressor capable of automatically showing excellent sealing performance in any of compression stroke and suction stroke. <P>SOLUTION: The annular piston ring is installed in a groove on a piston outer circumference surface and is slidably pressed on a cylinder bore inner circumference surface. A section shape of the piston ring includes a part having a shape in which angle D1 of a surface forming a part of the piston ring at high pressure fluid existing side in a cylinder to an cylinder bore inner circumference surface and angle D2 of a piston ring surface at a low pressure fluid existing side positioned at an opposite side of the high pressure fluid existing side with a part of the piston ring put therebetween to the cylinder bore inner circumference surface satisfy a relation D1>D2, in both of compression stroke and suction stroke. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ピストン往復動式圧縮機のピストンリングに関し、とくに、圧縮行程、吸入行程の両方においてシリンダボア内周面との間の良好なシール性を発揮できるようにしたピストン往復動式圧縮機のピストンリングに関する。   The present invention relates to a piston ring of a piston reciprocating compressor, and more particularly, to a piston reciprocating compressor capable of exhibiting good sealing performance with a cylinder bore inner peripheral surface in both a compression stroke and a suction stroke. It relates to the piston ring.

ピストン往復動式圧縮機においては、通常、シリンダ内を往復動されるピストンの外周面に環状溝が形成され、該溝内にシリンダボア内周面に摺接可能に押圧される環状のピストンリングが装着されている。このピストンリングによって、シリンダ内を往復動されるピストンの高圧側と低圧側と間のシールが行われ、例えば、圧縮機の体積効率を向上するために高圧ガスのシリンダ外への漏れが低減される。また、圧縮流体(例えば、冷媒ガス)中には、圧縮機自体や圧縮機を組み込んだ系内の各部を潤滑するために潤滑油が含まれることが多いが、上記ピストンリングによって、とくにピストンリングのシール性を高めることによって、例えば、潤滑部品を有する圧縮機のクランク室内の適正潤滑油量が確保されたり、圧縮機からの潤滑油流出量(いわゆる、OCR(Oil Circulation Ratio ))が低減されたりする。   In a piston reciprocating compressor, an annular groove is usually formed on the outer peripheral surface of a piston that is reciprocated in a cylinder, and an annular piston ring that is slidably pressed against the inner peripheral surface of the cylinder bore is formed in the groove. It is installed. This piston ring provides a seal between the high-pressure side and the low-pressure side of the piston that is reciprocated in the cylinder. For example, in order to improve the volume efficiency of the compressor, the leakage of high-pressure gas to the outside of the cylinder is reduced. The In addition, the compressed fluid (for example, refrigerant gas) often contains lubricating oil to lubricate the compressor itself and each part in the system in which the compressor is incorporated. By improving the sealing performance of the compressor, for example, an appropriate amount of lubricating oil in the crank chamber of a compressor having a lubricating part can be secured, and the amount of lubricating oil flowing out from the compressor (so-called OCR (Oil Circulation Ratio)) can be reduced. Or

ピストンリングのシール性を高めるために、例えば特許文献1には、ピストン外周面の溝に環状のシールリングが装着され、圧力がかかることでそのシールリングが突出されることが示されているが、具体的な突出機構については示されていない。また、特許文献2には、一対のアウターリングとインナーリングからなる組み合わせリングが記載されているが、部品点数が多く、装着性が低い等の問題点がある。
特開平10−153170号公報 特開2000−352464号公報
In order to improve the sealing performance of the piston ring, for example, Patent Document 1 shows that an annular seal ring is attached to the groove on the outer peripheral surface of the piston and the seal ring protrudes when pressure is applied. No specific protrusion mechanism is shown. Further, Patent Document 2 describes a combination ring made up of a pair of outer ring and inner ring, but there are problems such as a large number of parts and low mountability.
JP-A-10-153170 JP 2000-352464 A

単一のシールリングからなるピストンリングの一般的な構造は、例えば図4に示すようになっている。図4において、101は、シリンダ102内に往復動自在に挿入されたピストンを示しており、このピストン101の外周面に形成された環状の溝103内に、環状のピストンリング104が装着され、シリンダボア105の内周面との間のシールが行われるようになっている。106はシリンダブロック、107は、吸入孔108、吐出孔109が形成された弁板を示しており、シリンダヘッド110内に形成された吸入室111からの吸入孔108を通してシリンダ102内に吸入された流体(例えば、冷媒ガス)がピストン101の往復動に伴って圧縮され、圧縮された流体が、シリンダ102内から吐出孔109を通して吐出室112内に吐出されるようになっている。   A general structure of a piston ring composed of a single seal ring is, for example, as shown in FIG. In FIG. 4, reference numeral 101 denotes a piston that is reciprocally inserted into the cylinder 102. An annular piston ring 104 is mounted in an annular groove 103 formed on the outer peripheral surface of the piston 101. Sealing with the inner peripheral surface of the cylinder bore 105 is performed. Reference numeral 106 denotes a cylinder block, 107 denotes a valve plate in which a suction hole 108 and a discharge hole 109 are formed. The valve plate is sucked into the cylinder 102 through the suction hole 108 from the suction chamber 111 formed in the cylinder head 110. A fluid (for example, a refrigerant gas) is compressed as the piston 101 reciprocates, and the compressed fluid is discharged from the cylinder 102 into the discharge chamber 112 through the discharge hole 109.

ところが、上記のような構造には、以下に述べるような問題点がある。図4のA部を模式的に示すと、図5のようになるが、このピストンリング104に作用する圧力は、圧縮行程と吸入行程とで、図6に示すように変化する。すなわち、吸入行程においては、ピストンリング104には、片側に低圧側のシリンダ圧Pcyl(=吸入圧Ps)がかかり、他側に高圧側のクランク室圧Pcがかかり、ピストン101の下死点までこの状態となる。このとき、シリンダ102内の高圧流体存在側においてピストンリング104の一部を形成する面がシリンダボア105内周面に対してなす角度D1は、このピストンリング104を間に上記高圧流体存在側とは反対側に位置する低圧流体存在側のピストンリング面がシリンダボア105内周面に対してなす角度D2よりも大きいため(つまり、D1>D2であるため)、ピストンリング104には該ピストンリング104をシリンダボア105内周面側に押圧する方向に流体圧が作用し、ピストンリング104両側の高低圧側間が良好にシールされる。   However, the above structure has the following problems. 4 is schematically shown in FIG. 5, the pressure acting on the piston ring 104 varies as shown in FIG. 6 between the compression stroke and the suction stroke. That is, in the intake stroke, the piston ring 104 is applied with a low-pressure side cylinder pressure Pcyl (= suction pressure Ps) on one side, and a high-pressure side crank chamber pressure Pc is applied on the other side. This is the state. At this time, an angle D1 formed by a surface forming a part of the piston ring 104 on the high pressure fluid existence side in the cylinder 102 with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore 105 is different from the high pressure fluid existence side between the piston ring 104 and the cylinder ring 105. Since the piston ring surface located on the opposite side on the low pressure fluid existence side is larger than the angle D2 formed with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore 105 (that is, because D1> D2), the piston ring 104 is provided with the piston ring 104. Fluid pressure acts in the direction of pressing toward the inner peripheral surface of the cylinder bore 105, and the high and low pressure sides on both sides of the piston ring 104 are well sealed.

しかし、圧縮行程においては、ピストンリング104におけるシリンダボア105内周面に対してなす角度が小さい面側が高圧流体存在側(シリンダ102内で圧縮される流体の存在側:高圧側のシリンダ圧Pcyl)となり、他側のシリンダボア105内周面に対してなす角度が大きい面側に低圧側のクランク室圧Pcがかかることとなり、ピストン101の上死点までこの状態となる。そのため、シリンダ102内の高圧流体存在側においてピストンリング104の一部を形成する面がシリンダボア105内周面に対してなす角度D1と、このピストンリング104を間に上記高圧流体存在側とは反対側に位置する低圧流体存在側のピストンリング面がシリンダボア105内周面に対してなす角度D2との関係が、吸入行程とは逆の関係、つまり、D2>D1となる。そのため、吸入行程において作用したような、ピストンリング104をシリンダボア105内周面側に押圧する方向の流体圧は作用せず、その分ピストンリング104のシール性能が低下して、高圧側から低圧側に高圧ガスが漏れるおそれが生じる。それとともに、流体中に含まれる潤滑油を適切にシールできないことになるため、クランク室内の適正潤滑油量を確保できなくなったり、圧縮機からの潤滑油流出量(OCR)を増大させたりするおそれがある。   However, in the compression stroke, the surface side of the piston ring 104 having a small angle with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore 105 is the high pressure fluid existence side (the existence side of the fluid compressed in the cylinder 102: the high pressure side cylinder pressure Pcyl). The crank chamber pressure Pc on the low pressure side is applied to the surface side having a large angle with respect to the inner peripheral surface of the other cylinder bore 105, and this state is maintained up to the top dead center of the piston 101. Therefore, an angle D1 formed by a surface forming a part of the piston ring 104 on the high pressure fluid existence side in the cylinder 102 with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore 105 is opposite to the high pressure fluid existence side between the piston ring 104 and the piston ring 104. The relationship between the piston ring surface on the side of the low pressure fluid existing side and the angle D2 formed with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore 105 is opposite to the suction stroke, that is, D2> D1. Therefore, the fluid pressure in the direction in which the piston ring 104 is pressed toward the inner peripheral surface side of the cylinder bore 105, which has acted in the suction stroke, does not act, and the sealing performance of the piston ring 104 is reduced accordingly, and the high pressure side to the low pressure side. There is a risk that high pressure gas will leak. At the same time, the lubricating oil contained in the fluid cannot be properly sealed, so that it is not possible to secure an appropriate amount of lubricating oil in the crank chamber or increase the amount of lubricating oil flowing out (OCR) from the compressor. There is.

そこで本発明の課題は、上記のような従来技術に鑑み、単一のピストンリングからなり部品点数の増加を発生させず装着性にも問題を生じさせることなく、圧縮行程、吸入行程いずれの場合にも自動的に優れたシール性を発揮可能なピストン往復動式圧縮機のピストンリングを提供することにある。   Therefore, in view of the prior art as described above, the problem of the present invention is that in the case of either the compression stroke or the suction stroke, which consists of a single piston ring without causing an increase in the number of parts and causing no problem in the mounting property. Another object of the present invention is to provide a piston ring for a piston reciprocating compressor that can automatically exhibit excellent sealing performance.

上記課題を解決するために、本発明に係るピストン往復動式圧縮機のピストンリングは、圧縮機のシリンダ内を往復動されるピストンの外周面に形成された溝内に装着され、シリンダボア内周面に摺接可能に押圧される環状のピストンリングであって、ピストンリングの横断面形状が、圧縮行程時および吸入行程時の両方について、シリンダ内の高圧流体存在側においてピストンリングの一部を形成する面がシリンダボア内周面に対してなす角度D1と、前記ピストンリングの一部を間に前記高圧流体存在側とは反対側に位置する低圧流体存在側のピストンリング面がシリンダボア内周面に対してなす角度D2とが、D1>D2の関係を満たす形状部を有することを特徴とするものからなる。   In order to solve the above problems, a piston ring of a piston reciprocating compressor according to the present invention is mounted in a groove formed in an outer peripheral surface of a piston reciprocated in a cylinder of the compressor, An annular piston ring that is slidably pressed against the surface, and the piston ring has a cross-sectional shape in which a part of the piston ring is located on the high pressure fluid presence side in the cylinder during both the compression stroke and the suction stroke. An angle D1 formed by the surface to be formed with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore, and a piston ring surface on the low pressure fluid existing side located on the opposite side of the high pressure fluid existing side with a part of the piston ring interposed therebetween The angle D2 formed with respect to is characterized by having a shape portion satisfying the relationship of D1> D2.

このようなピストンリングにおいては、単一のピストンリングが、圧縮行程時および吸入行程時の両方について、高圧流体存在側におけるピストンリング面の角度D1>低圧流体存在側におけるピストンリング面の角度D2の関係を満たす形状部を有するので、圧縮行程および吸入行程の両方において、つまり、実質的にピストン往復動時の全範囲にわたって、ピストンリングをシリンダボア内周面側に押圧する方向の流体圧を作用させることができ、それによってピストン作動中は常時ピストンリングに自動的に優れたシール性能を発揮させることが可能になる。その結果、高圧側から低圧側への高圧流体の漏れを抑制でき、流体中に含まれる潤滑油も適切にシールすることができる。   In such a piston ring, a single piston ring has an angle D1 of the piston ring surface on the high-pressure fluid existing side> an angle D2 of the piston ring surface on the low-pressure fluid existing side for both the compression stroke and the intake stroke. Since it has a shape that satisfies the relationship, fluid pressure is applied in both the compression stroke and the suction stroke, that is, substantially over the entire range during piston reciprocation, in the direction that presses the piston ring toward the inner peripheral surface of the cylinder bore. This allows the piston ring to automatically exhibit excellent sealing performance at all times during piston operation. As a result, leakage of the high-pressure fluid from the high-pressure side to the low-pressure side can be suppressed, and the lubricating oil contained in the fluid can be properly sealed.

上記本発明に係るピストン往復動式圧縮機のピストンリングにおいては、上記ピストンリングの横断面形状としては、例えば、後述の実施形態に示すように、U字形、V字形、X字形、Y字形、W字形またはそれらのいずれかを組み合わせた形状のいずれかを採用することができる。このような横断面形状にすることにより、本発明に係るピストンリングを、組み合わせリングではなく、容易に単一のリング構造に構成できる。   In the piston ring of the piston reciprocating compressor according to the present invention, as the cross-sectional shape of the piston ring, for example, as shown in an embodiment described later, a U shape, a V shape, an X shape, a Y shape, Either a W shape or a combination of any of them can be employed. By adopting such a cross-sectional shape, the piston ring according to the present invention can be easily configured as a single ring structure instead of a combination ring.

また、圧縮機全体の軽量化をはかるために、上記シリンダがアルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されている形態を採ることができる。   Further, in order to reduce the weight of the whole compressor, it is possible to adopt a form in which the cylinder is made of aluminum or an aluminum alloy.

また、上記ピストンリング自体の材質としては、とくに限定されないが、流体(例えば、冷媒)に対する耐性、例えば膨潤が小さい特性や、潤滑油等に対しても高い耐性を発揮できるものが好ましい。このような材質として、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンアミド、ポリアミドイミドからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料を使用できる。とくに、加わる荷重により撓みが発生する温度が高く、かつ、使用条件にもよるが、融点が高い材質が好ましく、この面からは、上記材料のなかでのそれらの架橋物がより好ましい。このような材料とすることにより、高い作動温度に対しても安定した性能を維持でき、また、シリンダがアルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されている場合、そのシリンダに対する高い耐摩耗性が得られるとともに、低い摩擦係数を実現できる。   Further, the material of the piston ring itself is not particularly limited, but a material that can exhibit resistance to a fluid (for example, a refrigerant), for example, a property of low swelling, and high resistance to a lubricating oil or the like is preferable. As such a material, for example, at least one material selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, polyetheretherketone, polyphenyleneamide, and polyamideimide can be used. In particular, a material having a high temperature at which bending occurs due to an applied load and a high melting point is preferable depending on use conditions. From this aspect, a cross-linked product of the above materials is more preferable. By using such a material, stable performance can be maintained even at high operating temperatures, and when the cylinder is made of aluminum or an aluminum alloy, high wear resistance can be obtained for the cylinder. A low coefficient of friction can be realized.

また、本発明におけるピストン往復動式圧縮機に使用する流体は、特に限定されないが、使用流体が冷媒である場合とくに、本発明により、優れたシール性能を発揮することができるようになる。   In addition, the fluid used in the piston reciprocating compressor in the present invention is not particularly limited, but particularly when the fluid used is a refrigerant, the present invention can exhibit excellent sealing performance.

また、本発明は、あらゆる用途におけるピストン往復動式圧縮機に適用可能であるが、とくにシステム内に組み込まれ、大量生産される際にもピストンリングの優れたシール性と高い耐久性が要求される車両用空調装置に用いられる圧縮機に適用して好適なものである。   In addition, the present invention can be applied to piston reciprocating compressors for all uses, but it is required to have excellent sealing performance and high durability of the piston ring, especially when incorporated in a system and mass-produced. It is suitable for application to a compressor used in a vehicle air conditioner.

このように、本発明に係るピストン往復動式圧縮機のピストンリングによれば、単一のピストンリング構成で部品点数の増加、装着性の問題を生じることなく、かつ、大きなコスト増加を生じることなく、圧縮行程、吸入行程いずれの場合にもピストンリングに作用する流体圧を利用して自動的に優れたシール性を発揮させることができ、高圧側から低圧側への高圧流体の漏れを抑制して圧縮機の体積効率の向上をはかることができるとともに、流体中に含まれる潤滑油に対しても適切にシール性能を発揮させることにより、クランク室内の適正潤滑油量の確保や圧縮機からの潤滑油流出量(OCR)の低減をはかることができる。   As described above, according to the piston ring of the piston reciprocating compressor according to the present invention, a single piston ring configuration does not cause an increase in the number of parts, a problem of mounting property, and a large cost increase. In addition, in both the compression stroke and the suction stroke, the fluid pressure acting on the piston ring can be used to automatically exert an excellent sealing performance, suppressing the leakage of high pressure fluid from the high pressure side to the low pressure side. As a result, the volumetric efficiency of the compressor can be improved and the proper sealing performance can be demonstrated for the lubricating oil contained in the fluid. It is possible to reduce the amount of lubricating oil outflow (OCR).

以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施態様に係る、車両用空調装置等に組み込まれる冷媒ガスを圧縮するためのピストン往復動式圧縮機のピストンリングを示しており、図4のA部に対応する部分を示している。図1において、1はピストン往復動式圧縮機のピストンを示しており、ピストン1はシリンダ2内に往復動自在に挿入されている。このピストン1の外周面には環状の溝3が形成されており、該溝3内に、環状のピストンリング4が装着されて、シリンダブロック6内の形成されたシリンダボア5の内周面との間のシールが行われるようになっている。本実施態様では、ピストンリング4の横断面形状はU字形に形成されており、U字の両腕部の先端がそれぞれシリンダボア5の内周面に摺接可能に配置されており、該摺接部分で腕部両側間をシール可能となっている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a piston ring of a piston reciprocating compressor for compressing a refrigerant gas incorporated in a vehicle air conditioner or the like according to an embodiment of the present invention, and corresponds to part A of FIG. Shows the part. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a piston of a piston reciprocating compressor, and the piston 1 is inserted into a cylinder 2 so as to freely reciprocate. An annular groove 3 is formed on the outer peripheral surface of the piston 1, and an annular piston ring 4 is mounted in the groove 3, so that an inner peripheral surface of the cylinder bore 5 formed in the cylinder block 6 is formed. Sealing between them is performed. In this embodiment, the cross-sectional shape of the piston ring 4 is U-shaped, and the tips of both U-shaped arms are arranged so as to be slidable on the inner peripheral surface of the cylinder bore 5, respectively. The part can be sealed between both sides of the arm.

また、本実施態様では、シリンダ2はアルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されており、圧縮機全体の軽量化がはかられている。ピストンリング4の材質としては、冷媒に対する耐性や小さい膨潤特性、潤滑油等に対しても高い耐性を発揮でき、かつ高い耐熱性を有する材料として、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンアミド、ポリアミドイミドからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料、とくにそれらの架橋物が使用されている。このような材料からピストンリング4を構成することにより、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるシリンダ2に対し、高い耐摩耗性と低い摩擦係数が得られるようになっている。   In the present embodiment, the cylinder 2 is made of aluminum or an aluminum alloy, and the overall weight of the compressor is reduced. As a material of the piston ring 4, polytetrafluoroethylene, polyetheretherketone, polyphenyleneamide can be used as a material having a high resistance to a refrigerant, a small swelling property, and a high resistance to a lubricating oil. At least one material selected from the group consisting of polyamideimides, in particular, a cross-linked product thereof is used. By constituting the piston ring 4 from such a material, high wear resistance and a low friction coefficient can be obtained for the cylinder 2 made of aluminum or an aluminum alloy.

上記のような実施態様に係る構造では、図2に示すようなシリンダ2内流体圧を利用したシール作用が自動的に得られる。図2に示すように、圧縮行程においては、U字形横断面形状を有するピストンリング4の一方の腕部(ピストンヘッド側腕部)において、高圧流体存在側(シリンダ102内で圧縮される流体の存在側:高圧側のシリンダ圧Pcyl)のピストンリング4の面がシリンダボア5内周面に対してなす角度D1は、低圧側のクランク室圧Pcがかかる、U字形腕部を間にして他側の面となるピストンリング4の面がシリンダボア5内周面に対してなす角度D2よりも大きくなり(D1>D2となり)、ピストン1の上死点までこの状態となる。このD1>D2の関係により、ピストンリング4には圧縮行程中常時ピストンリング4をシリンダボア5内周面側に押圧する方向に流体圧が作用し、上記D1>D2の関係を維持しているU字形ピストンリング4の腕部両側の高低圧側間が良好にシールされることになる。   In the structure according to the embodiment as described above, a sealing action using the fluid pressure in the cylinder 2 as shown in FIG. 2 is automatically obtained. As shown in FIG. 2, in the compression stroke, one arm portion (piston head side arm portion) of the piston ring 4 having a U-shaped cross-sectional shape has a high-pressure fluid existing side (the fluid compressed in the cylinder 102). The angle D1 formed by the surface of the piston ring 4 on the existing side: the cylinder pressure Pcyl on the high pressure side with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore 5 is applied to the other side with the U-shaped arm portion in between. The surface of the piston ring 4 that is the surface of the cylinder is larger than the angle D2 formed with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore 5 (D1> D2), and this state is maintained until the top dead center of the piston 1. Due to the relationship of D1> D2, fluid pressure acts on the piston ring 4 in a direction in which the piston ring 4 is constantly pressed toward the inner peripheral surface of the cylinder bore 5 during the compression stroke, and the relationship of D1> D2 is maintained. The high and low pressure sides on both sides of the arm portion of the letter-shaped piston ring 4 are well sealed.

吸入行程においては、同じく図2に示すように、圧縮行程とは逆に、高圧流体存在側はクランク室圧Pc側、低圧流体存在側はピストンヘッド側のシリンダ圧Pcyl(=吸入圧Ps)側となるが、U字形横断面形状を有するピストンリング4の他方の腕部(クランク室側腕部)において、高圧流体存在側のピストンリング4の面がシリンダボア5内周面に対してなす角度D1は、低圧側のシリンダ圧Pcyl、U字形腕部を間にして他側の面となるピストンリング4の面がシリンダボア5内周面に対してなす角度D2よりも大きくなり、やはりD1>D2の関係が成立して、ピストン1の下死点までこの状態となる。このD1>D2の関係により、ピストンリング4には吸入行程中常時ピストンリング4をシリンダボア5内周面側に押圧する方向に流体圧が作用し、上記D1>D2の関係を維持しているU字形ピストンリング4の腕部両側の高低圧側間が良好にシールされることになる。   In the intake stroke, as shown in FIG. 2, the high pressure fluid is on the crank chamber pressure Pc side, and the low pressure fluid is on the piston head side cylinder pressure Pcyl (= intake pressure Ps) side, contrary to the compression stroke. However, in the other arm portion (crank chamber side arm portion) of the piston ring 4 having a U-shaped cross-sectional shape, an angle D1 formed by the surface of the piston ring 4 on the high-pressure fluid existing side with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore 5 Is larger than the angle D2 formed by the surface of the piston ring 4 which is the other side of the cylinder pressure Pcyl on the low pressure side and the U-shaped arm portion with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore 5, and D1> D2 The relationship is established, and this state is maintained until the bottom dead center of the piston 1. Due to the relationship of D1> D2, fluid pressure acts on the piston ring 4 in a direction in which the piston ring 4 is constantly pressed toward the inner peripheral surface of the cylinder bore 5 during the intake stroke, and the relationship of D1> D2 is maintained. The high and low pressure sides on both sides of the arm portion of the letter-shaped piston ring 4 are well sealed.

このように、圧縮行程および吸入行程の両方において、すなわち、実質的にピストン1往復動時の全範囲にわたって、ピストンリング4をシリンダボア5内周面側に押圧する方向の流体圧が自動的に作用し、それによってピストン1作動中は常時ピストンリング4が優れたシール性能を発揮することになる。その結果、高圧側から低圧側への高圧流体の漏れが抑制され、流体中に含まれる潤滑油も適切にシールされる。また、このように優れたシール性能を発揮できるピストンリング4は、組み合わせリングではなく単一のピストンリングとして構成されるので、大幅なコスト増加が生じることはなく、溝3への装着性が損なわれることもない。   Thus, in both the compression stroke and the suction stroke, that is, substantially over the entire range during the reciprocating motion of the piston 1, the fluid pressure in the direction in which the piston ring 4 is pressed toward the inner peripheral surface of the cylinder bore 5 automatically acts. Thus, the piston ring 4 always exhibits excellent sealing performance while the piston 1 is in operation. As a result, leakage of the high pressure fluid from the high pressure side to the low pressure side is suppressed, and the lubricating oil contained in the fluid is also properly sealed. Further, since the piston ring 4 capable of exhibiting such excellent sealing performance is configured as a single piston ring rather than a combination ring, there is no significant increase in cost and the mounting property to the groove 3 is impaired. It will never happen.

上記実施態様では、U字形横断面形状を有するピストンリング4を示したが、ピストンリングの横断面形状としては、他の形状を採用することも可能であり、下記のような適切な横断面形状とすることにより、上記実施態様と同様の性能が得られる。例えば図3(A)に示すように、横断面形状がV字形のピストンリング11、図3(B)に示すように、横断面形状がX字形のピストンリング12、図3(C)に示すように、横断面形状がY字形のピストンリング13、図3(D)に示すように、横断面形状がW字形のピストンリング14等が可能である。さらに、これらU字形、V字形、X字形、Y字形、W字形のいずれかを組み合わせた横断面形状とすることも可能である。   In the above-described embodiment, the piston ring 4 having a U-shaped cross-sectional shape is shown. However, as the cross-sectional shape of the piston ring, other shapes can also be adopted. As a result, the same performance as in the above embodiment can be obtained. For example, as shown in FIG. 3A, the piston ring 11 has a V-shaped cross section, and as shown in FIG. 3B, the piston ring 12 has an X-shaped cross section, as shown in FIG. Thus, a piston ring 13 having a Y-shaped cross section, a piston ring 14 having a W-shaped cross section as shown in FIG. 3D, and the like are possible. Furthermore, it is possible to make a cross-sectional shape combining any of these U-shape, V-shape, X-shape, Y-shape, and W-shape.

本発明に係るピストン往復動式圧縮機のピストンリングは、あらゆる圧縮機に適用可能であるが、とくに車両用空調装置に用いられる圧縮機に適用して好適なものである。   The piston ring of the piston reciprocating compressor according to the present invention can be applied to any compressor, but is particularly suitable for application to a compressor used in a vehicle air conditioner.

本発明の一実施態様に係るピストン往復動式圧縮機のピストンリング部の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the piston ring part of the piston reciprocating compressor which concerns on one embodiment of this invention. 図1のピストンリングの各作動状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows each operation state of the piston ring of FIG. 本発明に係るピストンリングの各種横断面形状を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the various cross-sectional shapes of the piston ring which concerns on this invention. 従来のピストン往復動式圧縮機のピストンリング部周りの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view around the piston ring part of the conventional piston reciprocating compressor. 図4のA部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the A section of FIG. 図4のピストンリングの各作動状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows each operation state of the piston ring of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ピストン
2 シリンダ
3 溝
4、11、12、13、14 ピストンリング
5 シリンダボア
6 シリンダブロック
1 Piston 2 Cylinder 3 Groove 4, 11, 12, 13, 14 Piston ring 5 Cylinder bore 6 Cylinder block

Claims (6)

圧縮機のシリンダ内を往復動されるピストンの外周面に形成された溝内に装着され、シリンダボア内周面に摺接可能に押圧される環状のピストンリングであって、ピストンリングの横断面形状が、圧縮行程時および吸入行程時の両方について、シリンダ内の高圧流体存在側においてピストンリングの一部を形成する面がシリンダボア内周面に対してなす角度D1と、前記ピストンリングの一部を間に前記高圧流体存在側とは反対側に位置する低圧流体存在側のピストンリング面がシリンダボア内周面に対してなす角度D2とが、D1>D2の関係を満たす形状部を有することを特徴とするピストン往復動式圧縮機のピストンリング。   An annular piston ring that is mounted in a groove formed on the outer peripheral surface of a piston that is reciprocated in a cylinder of a compressor and is slidably pressed against the inner peripheral surface of the cylinder bore, and has a cross-sectional shape of the piston ring However, for both the compression stroke and the suction stroke, an angle D1 formed by a surface forming a part of the piston ring with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore on the high-pressure fluid existing side in the cylinder, and a part of the piston ring The angle D2 formed by the piston ring surface on the low pressure fluid existence side located on the opposite side to the high pressure fluid existence side with respect to the inner peripheral surface of the cylinder bore has a shape portion satisfying a relationship of D1> D2. Piston ring of a piston reciprocating compressor. 前記ピストンリングの横断面形状が、U字形、V字形、X字形、Y字形、W字形またはそれらのいずれかを組み合わせた形状からなる、請求項1に記載のピストン往復動式圧縮機のピストンリング。   2. The piston ring of a piston reciprocating compressor according to claim 1, wherein the piston ring has a U-shaped, V-shaped, X-shaped, Y-shaped, W-shaped or a combination of any of these in a cross-sectional shape. . 前記シリンダがアルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されている、請求項1または2に記載のピストン往復動式圧縮機のピストンリング。   The piston ring of the piston reciprocating compressor according to claim 1 or 2, wherein the cylinder is made of aluminum or an aluminum alloy. 前記ピストンリングが、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンアミド、ポリアミドイミドからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料で構成されている、請求項1〜3のいずれかに記載のピストン往復動式圧縮機のピストンリング。   The piston reciprocation according to any one of claims 1 to 3, wherein the piston ring is made of at least one material selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, polyetheretherketone, polyphenyleneamide, and polyamideimide. Piston ring of dynamic compressor. 使用流体が冷媒からなる、請求項1〜4のいずれかに記載のピストン往復動式圧縮機のピストンリング。   The piston ring of the piston reciprocating compressor according to any one of claims 1 to 4, wherein the working fluid is a refrigerant. 前記圧縮機が車両用空調装置に用いられるものからなる、請求項1〜5のいずれかに記載のピストン往復動式圧縮機のピストンリング。   The piston ring of the piston reciprocating compressor according to any one of claims 1 to 5, wherein the compressor is used for a vehicle air conditioner.
JP2008132978A 2008-05-21 2008-05-21 Piston ring for piston reciprocating type compressor Pending JP2009281232A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008132978A JP2009281232A (en) 2008-05-21 2008-05-21 Piston ring for piston reciprocating type compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008132978A JP2009281232A (en) 2008-05-21 2008-05-21 Piston ring for piston reciprocating type compressor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009281232A true JP2009281232A (en) 2009-12-03

Family

ID=41451947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008132978A Pending JP2009281232A (en) 2008-05-21 2008-05-21 Piston ring for piston reciprocating type compressor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009281232A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016108275A1 (en) * 2014-12-29 2016-07-07 株式会社ヴァレオジャパン Swash plate compressor, air conditioner and piston

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55181065U (en) * 1979-06-15 1980-12-26
JPS6148978U (en) * 1984-08-29 1986-04-02
JPH02168071A (en) * 1988-12-20 1990-06-28 Sanyo Electric Co Ltd Piston ring for half-closed type compressor
JP2000352464A (en) * 1999-06-11 2000-12-19 Teikoku Piston Ring Co Ltd Combination ring and compressor fitted therewith
JP2003003960A (en) * 2001-06-21 2003-01-08 Sakushiyon Gas Kikan Seisakusho:Kk Piston seal structure for oilless reciprocating type compressor
JP2006266279A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Nok Corp Packing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55181065U (en) * 1979-06-15 1980-12-26
JPS6148978U (en) * 1984-08-29 1986-04-02
JPH02168071A (en) * 1988-12-20 1990-06-28 Sanyo Electric Co Ltd Piston ring for half-closed type compressor
JP2000352464A (en) * 1999-06-11 2000-12-19 Teikoku Piston Ring Co Ltd Combination ring and compressor fitted therewith
JP2003003960A (en) * 2001-06-21 2003-01-08 Sakushiyon Gas Kikan Seisakusho:Kk Piston seal structure for oilless reciprocating type compressor
JP2006266279A (en) * 2005-03-22 2006-10-05 Nok Corp Packing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016108275A1 (en) * 2014-12-29 2016-07-07 株式会社ヴァレオジャパン Swash plate compressor, air conditioner and piston

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2386759B1 (en) Rocking piston type compressor
US9353862B2 (en) Piston for a reciprocating hermetic compressor
CA2296254A1 (en) Two stage oil free air compressor
KR101824554B1 (en) Fluid machine
US20130052066A1 (en) Compressor
JP2007516378A (en) Reciprocating compressor with expanded valve seat area
JP2009281232A (en) Piston ring for piston reciprocating type compressor
US9890773B2 (en) Wobble piston having angled compression ring and spherical piston cap
US20090175743A1 (en) Compressor and manufacturing method of the same
WO2017048511A1 (en) Compressor piston shape to reduce clearance volume
JP5164710B2 (en) Piston compressor
JP2020076389A (en) Reciprocation pump
JP2005201336A (en) Shaft seal device and compressor
JP4922729B2 (en) Compressor and manufacturing method thereof
KR100889089B1 (en) Compressor amd manufacturing method of the same
JP3363653B2 (en) Stirling refrigerator
JP2010084577A (en) Oscillating type compressor
JP2000045945A (en) Reciprocating compressor
JP5527464B2 (en) Sealing structure of locking piston
JP5637267B2 (en) Sealing structure of locking piston
EP2078858A1 (en) Compressor and manufacturing method of the same
JP2010007643A (en) Reciprocating compressor
JP4863854B2 (en) Compressor and manufacturing method thereof
JP2010038135A (en) Reciprocating compressor piston
JP2011214463A (en) Multistage compressor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110520

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120829

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20120911

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130125