JP2016183662A

JP2016183662A - Compressor and piston ring

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Publication number: JP2016183662A
Application number: JP2015065478A
Authority: JP
Inventors: 真弘長谷川; Shinko Hasegawa; 博三橋; Hiroshi Mihashi
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2016-10-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure a passage through which compression fluid stably flows in accordance with wear of a piston ring.SOLUTION: A compressor for compressing fluid includes: a cylinder; a piston ring 9 having an abutment part; and a piston to which the piston ring 9 is mounted and which reciprocates inside the cylinder. The piston ring 9 seals inside the cylinder against fluid by a lip 21 coming into contact with a lip receiving part 22 at the abutment part. A groove 30 to be a fluid passage from the inside to the outside of the cylinder is provided in the lip 21 or lip receiving part 22, at a contact surface of the lip 21 and the lip receiving part 22.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、無給式往復動圧縮機及びそれに用いられるピストンリングに関する。 The present invention relates to a non-feed reciprocating compressor and a piston ring used therefor.

特許文献１では、一つのピストンリングが規定摩耗に達した場合にそのピストンリングの過摩耗を防止するためにピストンリングに絞り通路（オリフィス）を設け、摩耗限界に達したピストンリングに圧縮ガスが作用しなくなり、その後の摩耗の進行をなくす技術が示されている（第６図等）。 In Patent Document 1, when one piston ring reaches specified wear, a throttle passage (orifice) is provided in the piston ring in order to prevent excessive wear of the piston ring, and compressed gas is applied to the piston ring that has reached the wear limit. There is a technique that stops working and eliminates subsequent wear (FIG. 6 etc.).

特開平4-203370号公報JP-A-4-203370

特許文献１に記載されたピストンリングにおいては、上面から下面に連通する通路が示されている。このようなピストンリングにおいて、摩耗が進行した場合には、連通した通路は、運転中のピストンの径方向の動きにより通路が開口したり閉口したりするため通路からの漏れが断続となり圧縮流体の通路を安定的に確保することができないことがある。 In the piston ring described in Patent Document 1, a passage communicating from the upper surface to the lower surface is shown. In such a piston ring, when wear progresses, the communicating passage opens and closes due to the radial movement of the piston during operation, and therefore leakage from the passage is intermittent, and the compressed fluid flows. The passage may not be secured stably.

また、ピストンリングの摩耗は一定ではなく、円周の一部の摩耗が進行する偏摩耗を生じることもある。この場合も通路の開口の度合いが場所によって変わることとなり、安定した通路の形成がなされない。 Further, the wear of the piston ring is not constant, and uneven wear may occur in which wear on a part of the circumference proceeds. In this case as well, the degree of opening of the passage varies depending on the location, and a stable passage is not formed.

また、ピストンリングの摩耗により通路が開口する際、徐々に開口するため、その連通穴の形状によっては開口部からの漏れ量が少なくピストンリング背圧が変化しにくく、連通穴から十分に圧縮流体を流すことができない場合もある。 Also, when the passage opens due to wear of the piston ring, it gradually opens, so depending on the shape of the communication hole, the amount of leakage from the opening is small and the piston ring back pressure does not change easily. May not be able to flow.

上記の点を鑑みて、本発明では、ピストンリングの摩耗の進行に応じて安定的に圧縮流体を流す通路を確保することを課題とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to secure a passage through which a compressed fluid flows stably as the wear of the piston ring progresses.

上記の課題を解決するため、本発明は、シリンダと、合口部を有するピストンリングと、前記ピストンリングが取り付けられ、前記シリンダ内を往復動するピストンと、を備えた流体を圧縮する圧縮機であって、前記ピストンリングは、合口部にてリップと、リップ受け部が接触することによりシリンダ内の流体のシールを行い、前記リップと前記リップ受け部の接触面において、前記リップまたは前記リップ受け部に、前記シリンダ内から外部への流体の通路となる溝を設けた構成とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a compressor that compresses fluid including a cylinder, a piston ring having a joint portion, and a piston to which the piston ring is attached and reciprocates in the cylinder. The piston ring seals the fluid in the cylinder by contacting the lip and the lip receiving portion at the joint portion, and the lip or the lip receiving portion is contacted between the lip and the lip receiving portion. The groove is provided with a groove serving as a fluid passage from the inside of the cylinder to the outside.

本発明により、ピストンリングの摩耗を確実に検知し、安定的に圧縮流体を流す通路を確保することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reliably detect the wear of the piston ring and secure a passage through which the compressed fluid flows stably.

本発明に係る無給油式往復動圧縮機の構成Configuration of an oil-free reciprocating compressor according to the present invention ピストンリングが装着されたピストン断面形状Piston cross section with piston ring 本発明のピストンリング形状（リング下面）Piston ring shape of the present invention (ring lower surface) 本発明のピストンリング形状（リング上面）Piston ring shape of the present invention (ring upper surface) 本発明のピストンリングが摩耗していない初期の状態The initial state where the piston ring of the present invention is not worn 本発明のピストンリングの摩耗した状態The piston ring of the present invention is worn 本発明のピストン及びピストンリングの断面（Ｂ−Ｂ断面）Section of the piston and piston ring of the present invention (BB section) 本発明のピストン及びピストンリングの断面（Ｃ−Ｃ断面）Section of the piston and piston ring of the present invention (C-C section) 本発明のピストン及びピストンリングの断面（Ｄ−Ｄ断面）Section of the piston and piston ring of the present invention (DD section) 本発明のピストンリングの合口部Joint part of piston ring of the present invention 本発明のピストンリングの合口部（摩耗時）Joint portion of piston ring of the present invention (when worn) 本発明の円周溝付きピストンリングPiston ring with circumferential groove of the present invention 円周溝付きピストンリングの断面図１Cross section of piston ring with circumferential groove 1 円周溝付きピストンリングの断面図２Cross section of piston ring with circumferential groove 2 ピストンリング２本が装着されたピストン断面形状Piston cross-section with two piston rings ピストンリング２本の摩耗の状況Wear situation of two piston rings 加工後のピストンリングPiston ring after processing ピストンリングの溝の加工Piston ring groove machining 本発明の他の実施例のピストンリング合口部断面形状Cross-sectional shape of piston ring joint portion of another embodiment of the present invention

本発明に係る無給油式往復動圧縮機の構成を図１を用いて説明する。 The configuration of an oil-free reciprocating compressor according to the present invention will be described with reference to FIG.

図１は無給油式往復動圧縮機の概略構造である。タンク1上にモータ2と圧縮機本体3が配置され図示されていないモータプーリに装着されたベルト4で圧縮機プーリ5が回転されクランク軸6の回転が連接棒7によって往復動に変換されピストン8が往復動することにより吸込みサイレンサ11から大気を吸込んだ後、圧縮された空気は圧縮機本体吐出口12からタンク1に流れる。 FIG. 1 is a schematic structure of an oil-free reciprocating compressor. A motor 2 and a compressor body 3 are arranged on a tank 1, and a compressor pulley 5 is rotated by a belt 4 attached to a motor pulley (not shown), and the rotation of a crankshaft 6 is converted into a reciprocating motion by a connecting rod 7. As the air reciprocates, the air is sucked in from the suction silencer 11, and then the compressed air flows from the compressor main body discharge port 12 to the tank 1.

ここで、圧縮機本体3は無給油式往復動圧縮機であるため無潤滑で圧縮する必要がありピストンリング9とライダーリング10は四弗化エチレン樹脂等で製造される。 Here, since the compressor body 3 is an oil-free reciprocating compressor, it needs to be compressed without lubrication, and the piston ring 9 and the rider ring 10 are made of tetrafluoroethylene resin or the like.

次に、本発明に係るピストンリングの構造を説明する。図２はピストン8に本発明のピストンリング9が組み込まれた状態の断面形状を示す。無給油式圧縮機のピストンリング9は四弗化エチレン樹脂製などのため給油式の金属リングと異なりリングに弾性が無い。そこで、ピストンリング9の内径側に背面隙間を設け、また元々存在するピストンリング上面隙間からシリンダ内圧力Ｐｃをピストンリング9の背面に導くことによりピストンリング9をシリンダ13内面に押し付ける。これによりピストンリング9とシリンダ13摺動面間での流体の漏れを防止する構造となっている。 Next, the structure of the piston ring according to the present invention will be described. FIG. 2 shows a cross-sectional shape of the piston 8 with the piston ring 9 of the present invention incorporated therein. The piston ring 9 of the oil-free compressor is made of ethylene tetrafluoride resin, so the ring does not have elasticity unlike the oil-lubricated metal ring. Therefore, a back clearance is provided on the inner diameter side of the piston ring 9, and the piston ring 9 is pressed against the inner surface of the cylinder 13 by guiding the in-cylinder pressure Pc to the back of the piston ring 9 from the piston ring top clearance. This structure prevents fluid leakage between the piston ring 9 and the cylinder 13 sliding surface.

図３に示すようにピストンリング9は合口部で切りはなされた一体形状であり合口隙間25があることでピストンに組みつけることが可能となっている。また、圧縮時に合口部から漏れを生じないように合口部の構造は工夫がされている。図３はピストンリングを組み付け時に下側となる面を示し、リング側面の合口部形状も示している。 As shown in FIG. 3, the piston ring 9 has an integral shape cut at the abutment portion, and can be assembled to the piston because of the abutment gap 25. Moreover, the structure of the abutment portion has been devised so as not to leak from the abutment portion during compression. FIG. 3 shows the lower surface when the piston ring is assembled, and also shows the shape of the abutment on the side surface of the ring.

図４は同様に上側となる面を示している。このリングは上側の合口部は図４に示す様にステップ形状で下側が図５に示す様にリップ形状になっている。 FIG. 4 similarly shows the upper surface. In this ring, the upper joint portion has a step shape as shown in FIG. 4, and the lower portion has a lip shape as shown in FIG.

図５はピストンリングが摩耗していない初期の状態を示している。リップ21は内径側から圧力を受けてリップ受け部22と接触しシールする様子を示している。 FIG. 5 shows an initial state in which the piston ring is not worn. The lip 21 receives the pressure from the inner diameter side and comes into contact with the lip receiving portion 22 for sealing.

図６はピストンリング外周がδだけ摩耗し当初の図５に対して合口が開いた様子を示す。摩耗の進行とともに徐々に合口が広がり、リップ21が背圧Ｐｃによりリップ受け面22へ変形して接触する。 FIG. 6 shows a state where the outer periphery of the piston ring is worn by δ and the joint is opened with respect to FIG. As the wear progresses, the joint gradually widens, and the lip 21 deforms and contacts the lip receiving surface 22 due to the back pressure Pc.

図７〜９は図５のＢ−Ｂ〜Ｄ−Ｄ断面を示したものでリングのどの合口部でも漏れ通路が生じていないことを示している。 FIGS. 7 to 9 show cross sections BB to DD in FIG. 5 and show that no leakage passage occurs at any joint portion of the ring.

図１０、図１１は本発明の特徴部分であるリップ受け部22に形成した溝30が明確なるように示した図である。図１０は、リップ合口部を斜め下方向から見たものでリップ21がリップ受け部22に接触している。本発明ではリップ受け部に合口部を起点とした溝30が長さＬで加工されている。図１０では、摩耗は規定摩耗量まで達しておらず、リップ21がリップ受け部22に押圧されることで、シリンダ内の流体を漏らさないようにシールしている。 10 and 11 are views showing the groove 30 formed in the lip receiving portion 22 which is a characteristic portion of the present invention in a clear manner. FIG. 10 is a view of the lip joint portion as viewed obliquely from below, and the lip 21 is in contact with the lip receiving portion 22. In the present invention, the groove 30 starting from the abutment portion is processed to a length L in the lip receiving portion. In FIG. 10, the wear does not reach the specified wear amount, and the lip 21 is pressed against the lip receiving portion 22 so that the fluid in the cylinder is not leaked.

溝30の長さＬは規定摩耗量に応じて変更することができる。規定摩耗量を小さく設定する（早く規定摩耗量に達する）場合は、溝30の長さＬを長くし、規定摩耗量を大きく設定する（遅く規定摩耗量に達する）場合は、溝30の長さＬを短くすればよい。 The length L of the groove 30 can be changed according to the specified wear amount. When the specified wear amount is set small (the specified wear amount is reached quickly), the length L of the groove 30 is lengthened, and when the specified wear amount is set large (the specified wear amount is reached slowly), the length of the groove 30 is increased. The length L may be shortened.

図１１ではピストンリング9が規定摩耗量まで摩耗した状態を示している。ピストンリング9の摩耗により合口隙間26が拡大しリップ21の先端が溝30の終端を超え開口を始めたところである。また、本発明の溝30は開口時には溝幅で一度に開口するように溝の開始点が直線で構成されている。図１１の状態に達することで、シリンダ内の流体は、溝30、合口隙間26を通路として、図示する矢印の通り、ピストンリング内側から外側へ流れる。 FIG. 11 shows a state in which the piston ring 9 has been worn to the specified wear amount. The abutment gap 26 is expanded due to wear of the piston ring 9, and the tip of the lip 21 has just started beyond the end of the groove 30 to start opening. In addition, the groove 30 of the present invention is configured so that the starting point of the groove is a straight line so that the groove 30 opens at a groove width at a time when the groove 30 is opened. When the state shown in FIG. 11 is reached, the fluid in the cylinder flows from the inner side to the outer side of the piston ring as indicated by the arrow, with the groove 30 and the joint gap 26 as a passage.

このような溝を形成することで、運転中のピストンの径方向の動きやピストンリングの偏摩耗にかかわらず、摩耗の進行に応じてリップ21の先端が溝30の終端を超えて移動するので、確実に漏れ通路を形成することができる。これにより、ピストンリングの摩耗が規定摩耗量に達した場合には、漏れ通路から流体を流すことで、ピストンリングに作用する背厚Ｐｃを緩和し、ピストンリングの過摩耗を防止することができる。つまり、ピストンリングの過摩耗による不具合を発生する前に、確実に限界摩耗を検知することができる。 By forming such a groove, the tip of the lip 21 moves beyond the end of the groove 30 as the wear progresses regardless of the radial movement of the piston during operation or the uneven wear of the piston ring. Thus, it is possible to reliably form a leakage passage. Thereby, when the wear of the piston ring reaches the specified wear amount, the back thickness Pc acting on the piston ring can be relaxed by flowing a fluid from the leak passage, and the excessive wear of the piston ring can be prevented. . That is, it is possible to reliably detect the limit wear before the occurrence of a malfunction due to excessive wear of the piston ring.

尚、上記の例では、溝30をリップ受け部22に設けたが、リップ21側に設けても同様の機能を達成することができる。また、必ずしもリップ受け部22またはリップ21のリングに垂直な内側面に設けなくても、リップ受け部22とリップ21の接触面であればリングに水平な面に溝30を設けてもよい。 In the above example, the groove 30 is provided in the lip receiving part 22, but the same function can be achieved even if it is provided on the lip 21 side. In addition, the groove 30 may be provided on a horizontal surface of the ring as long as the contact surface between the lip receiving portion 22 and the lip 21 is not necessarily provided on the inner surface perpendicular to the ring of the lip receiving portion 22 or the lip 21.

次に、本発明のピストンリングの他の実施形態を示す。図１２に示したピストンリング9´はリングの外周（シリンダとの摺動面）に溝24が設けられている。この溝24はピストンリング上面の合口隙間25に連通しておりリング背面圧力もしくはシリンダ内圧力を容易に円周溝に導けるように構成されている。このため、ピストンリングの外周に設けられた溝の上方はピストンリング背圧とバランスすることにより、ピストンリング摺動面にかかる面圧を大幅に低減できる効果がある。 Next, other embodiment of the piston ring of this invention is shown. The piston ring 9 'shown in FIG. 12 is provided with a groove 24 on the outer periphery (sliding surface with the cylinder) of the ring. The groove 24 communicates with the joint gap 25 on the upper surface of the piston ring, and is configured to easily guide the pressure on the back surface of the ring or the pressure in the cylinder to the circumferential groove. For this reason, the surface above the groove provided on the outer periphery of the piston ring balances with the piston ring back pressure, thereby effectively reducing the surface pressure applied to the piston ring sliding surface.

溝30と円周溝24の関係を図１３、図１４のピストンリング9´の断面図に示す。いずれも、リップ21が溝30を覆う箇所の断面図である。図１３に示すように溝30の底と円周溝24の底は干渉しないように設けられている。また、図１４では溝30の下端と円周溝24の上端が干渉しないように設けられている。溝寸法と、位置は圧縮機の仕様に合わせて決めることが出来るが溝30と円周溝24が干渉しないように配置することが必要となる。これにより、溝30と円周溝24の間の漏れ通路を防止することができる。 The relationship between the groove 30 and the circumferential groove 24 is shown in the sectional views of the piston ring 9 'in FIGS. Each is a cross-sectional view of a portion where the lip 21 covers the groove 30. As shown in FIG. 13, the bottom of the groove 30 and the bottom of the circumferential groove 24 are provided so as not to interfere with each other. In FIG. 14, the lower end of the groove 30 and the upper end of the circumferential groove 24 are provided so as not to interfere with each other. The groove size and position can be determined according to the specifications of the compressor, but it is necessary to arrange the groove 30 and the circumferential groove 24 so as not to interfere with each other. Thereby, the leakage path between the groove 30 and the circumferential groove 24 can be prevented.

次に、ピストンリングが摩耗するまでの寿命を延長するためにピストン8にピストンリングを２本組付けたピストンを図１５に示す。上方のピストンリングを9-1、下方のピストンリング9-2とし、これらは、前述の本発明のピストンリング9または9´を使用する。上方のピストンリング9-1はピストン上部に取り付けられており、ピストンにおける背圧Ｐｃによりシリンダ13内面に押し付けられている。 Next, FIG. 15 shows a piston in which two piston rings are assembled to the piston 8 in order to extend the life until the piston ring is worn. The upper piston ring is 9-1 and the lower piston ring 9-2, and these use the above-described piston ring 9 or 9 'of the present invention. The upper piston ring 9-1 is attached to the upper part of the piston, and is pressed against the inner surface of the cylinder 13 by the back pressure Pc in the piston.

２本のピストンリングを使用する場合、まず上方のピストンリング9-1に背圧Ｐｃが作用する。一方、リング中間部27の圧力は大気圧になるため下方のピストンリング9-2には背圧がかからない。この結果、ピストンリング9-1の摩耗が進行し、ピストンリング9-2の摩耗は緩やかに進行することとなる。上方のピストンリング9-1が限界摩耗を超えるとリング合口が破損するなどの不具合を生じる場合があるため、上方のピストンリング9-1が限界摩耗に達する前に、ピストンリングの機能を下方のピストンリング9-2に引き継ぐ必要がある。図１６に示すように、全体としてのピストンリングの寿命を長くするためには、ピストンリングの機能を下方のピストンリング9-2に引き継ぐことで、理想的には上方のピストンリング9-1と下方のピストンリング9-2が同時に限界摩耗に達するようにすることが望ましい。 When two piston rings are used, first, the back pressure Pc acts on the upper piston ring 9-1. On the other hand, since the pressure in the ring intermediate portion 27 becomes atmospheric pressure, no back pressure is applied to the lower piston ring 9-2. As a result, wear of the piston ring 9-1 progresses, and wear of the piston ring 9-2 progresses gradually. If the upper piston ring 9-1 exceeds the limit wear, it may cause problems such as damage to the ring joint.Before the upper piston ring 9-1 reaches the limit wear, It is necessary to take over to the piston ring 9-2. As shown in FIG. 16, in order to prolong the life of the piston ring as a whole, it is ideal that the function of the piston ring is handed over to the lower piston ring 9-2, so It is desirable to allow the lower piston ring 9-2 to reach critical wear at the same time.

なお、図１６において、Ｔ２は第１のリングの摩耗が規定摩耗に達する時間、Ｔ３は第２のリングの摩耗が規定摩耗に達する時間、Ｔ４はリング摩耗が限界摩耗に達する時間を示す。 In FIG. 16, T2 represents the time for the first ring wear to reach the specified wear, T3 represents the time for the second ring wear to reach the specified wear, and T4 represents the time for the ring wear to reach the limit wear.

そこで、本発明のピストンリングを使用し、図１６に基づいて限界摩耗に達する前の規定摩耗量を設定する。具体的には、ピストンリング9-1の溝30の長さＬを調節することにより、ピストンリング9-1の摩耗量が規定値に達した場合（時間Ｔ２）に、ピストンリング9-1の溝30から流体が漏れ出るようにし、ピストンリング9-1にかかる圧力を緩和する。そうすることで、シリンダ内圧力Ｐｃがリング中間部27に流れ、背圧Ｐｃが下方のピストンリング9-2に作用する。これにより、ピストンリングとしての機能をピストンリング9-2に引き継ぐことができる。ピストンリング9-2が機能を引き継いだ後は、ピストンリング9-2の摩耗の進行が早くなる。ピストンリング9-2の摩耗量が規定値に達した場合（時間Ｔ３）には、ピストンリング9-2もその機能を果たさなくなるため、全体としての寿命となる。 Therefore, using the piston ring of the present invention, the prescribed wear amount before reaching the limit wear is set based on FIG. Specifically, by adjusting the length L of the groove 30 of the piston ring 9-1, when the wear amount of the piston ring 9-1 reaches a specified value (time T2), the piston ring 9-1 Fluid is leaked from the groove 30, and the pressure applied to the piston ring 9-1 is relieved. By doing so, the in-cylinder pressure Pc flows into the ring intermediate portion 27, and the back pressure Pc acts on the lower piston ring 9-2. Thereby, the function as a piston ring can be succeeded to the piston ring 9-2. After the piston ring 9-2 takes over the function, the wear of the piston ring 9-2 progresses quickly. When the amount of wear of the piston ring 9-2 reaches a specified value (time T3), the piston ring 9-2 also does not perform its function, and thus the entire life is reached.

これにより、従来のピストンリングを２本使用する場合に比べ以下の効果を有する。ピストン8はライダーリング10でシリンダ13との接触を防止して運転するようになっており、そのためライダーリング10が摩耗するとピストン8はシリンダ内のギャップが広がった状態で運転される。この結果、運転中にピストンがシリンダ内の径方向で動くことになる。従来のピストンリングは、例えば、特許文献１の図６のように単純に縦方向にピストンリングを貫通するように通路を設けたものであるので、ピストンのシリンダ内の径方向の位置によって、通路が開口したり閉口したり、通路の形成自体が不安定となる。これに対し本発明のピストンリングを使用することで、ピストンのシリンダ内の径方向の位置に関わらず安定して通路が形成されるため、ピストンリングの機能を確実に他方のピストンリングに引き継ぐことができる。 Thereby, it has the following effects compared with the case where two conventional piston rings are used. The piston 8 is operated with the rider ring 10 being prevented from contacting the cylinder 13, so that when the rider ring 10 is worn, the piston 8 is operated with a gap in the cylinder widened. As a result, the piston moves in the radial direction in the cylinder during operation. Since the conventional piston ring is provided with a passage so as to simply penetrate the piston ring in the vertical direction as shown in FIG. 6 of Patent Document 1, for example, depending on the radial position of the piston in the cylinder, Opens or closes, and the formation of the passage itself becomes unstable. On the other hand, by using the piston ring of the present invention, the passage is stably formed regardless of the radial position of the piston in the cylinder, so that the function of the piston ring can be reliably transferred to the other piston ring. Can do.

また、ピストンリングの摩耗は一定ではなく、偏摩耗を生じることもある。従来の場合は、通路の開口の有無及び程度が場所によって変わることになる。これに対し本発明のピストンリングを使用することで、偏摩耗に関わらず、摩耗が進めばピストンリングの溝30により確実に通路が形成されるため、ピストンリングの機能を確実に他方のピストンリングに引き継ぐことができる。 Further, the wear of the piston ring is not constant, and uneven wear may occur. In the conventional case, the presence / absence and degree of opening of the passage vary depending on the location. On the other hand, by using the piston ring of the present invention, the passage of the piston ring is surely formed by the groove 30 of the piston ring as the wear progresses regardless of the partial wear. Can take over.

また、本発明では、溝30の開口点がピストンリング面の垂直方向において直線のために、通路が開口すれば一気に溝から漏れを生じ安定的に機能を受け渡す事が可能となる。 Further, in the present invention, since the opening point of the groove 30 is a straight line in the direction perpendicular to the piston ring surface, if the passage opens, it is possible to leak from the groove at once and to stably transfer the function.

以上の結果、円周溝によるリング自体の寿命延長と複数リング化での寿命延長を複合することが可能になり大幅な寿命延長を達成できる。 As a result, it is possible to combine the life extension of the ring itself by the circumferential groove and the life extension by forming a plurality of rings, and a significant life extension can be achieved.

次に、図１７に加工後の本発明のピストンリングを示す。ピストンリング9の溝30の加工終点が円弧54で構成されている。この加工は図１８に示すように合口加工時にリングを開いて加工するが、この際にＴ型スロッタ55を用いて加工する。この様に加工することで溝53の終点が直線とすることが可能となる。 Next, FIG. 17 shows the piston ring of the present invention after processing. The processing end point of the groove 30 of the piston ring 9 is formed by an arc 54. As shown in FIG. 18, this processing is performed by opening the ring at the time of joint processing. At this time, processing is performed using a T-type slotter 55. By processing in this way, the end point of the groove 53 can be made a straight line.

次に図１９に合口部形状の他の実施例を示す。図１９は、円周溝65付きピストンリング60を示す。リップ61はリップ受け部62に接触し、リングが規定摩耗量に達したときに、溝63より空気が漏れる。ピストンリング60では、リング高さhに対して、リップ部高さh₁が残りの高さh₂より大きい形状を示している。つまり、リップ部高さh₁は、リング高さhの２分の１よりも大きい。この場合は、溝63の高さ方向寸法が図13や図14に示された溝30より大きく設定できる。この結果、リングが規定摩耗量に達した場合に、より多くの合口部漏れ量を確保でき、より確実にリング機能の受け渡しが可能となる。 Next, FIG. 19 shows another embodiment of the shape of the joint portion. FIG. 19 shows a piston ring 60 with a circumferential groove 65. The lip 61 contacts the lip receiving portion 62, and air leaks from the groove 63 when the ring reaches the specified wear amount. The piston ring 60 has a shape in which the lip height h ₁ is larger than the remaining height h _{2 with} respect to the ring height h. That is, the lip height h ₁ is larger than half of the ring height h. In this case, the height direction dimension of the groove 63 can be set larger than that of the groove 30 shown in FIGS. As a result, when the ring reaches the specified wear amount, a larger amount of the joint portion leakage can be secured, and the ring function can be delivered more reliably.

１タンク
２モータ
３圧縮機本体
４ベルト
５圧縮機プーリ
６クランク軸
７連接棒
８ピストン
９、９´、９−１，９−２ピストンリング
１０ライダーリング
１１吸込みサイレンサ
１２吐出口
１３シリンダ
２１、６１リップ
２２、６２リップ受け部
２４ピストンリング円周溝
２５合口隙間
２６合口隙間
２７中間部
３０溝
５４円弧
５５Ｔ型スロッタ
６０円周溝付きピストンリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tank 2 Motor 3 Compressor body 4 Belt 5 Compressor pulley 6 Crankshaft 7 Connecting rod 8 Piston 9, 9 ', 9-1, 9-2 Piston ring 10 Rider ring 11 Suction silencer
12 Discharge port 13 Cylinder 21, 61 Lip 22, 62 Lip receiving portion 24 Piston ring circumferential groove 25 Joint gap 26 Joint gap 27 Intermediate part 30 Groove 54 Arc 55 T-type slotter 60 Piston ring with circumferential groove

Claims

A cylinder,
A piston ring having a joint portion;
A compressor that compresses a fluid, the piston ring being mounted and a piston that reciprocates in the cylinder;
The piston ring seals the fluid in the cylinder by contacting the lip and the lip receiving portion at the joint portion, and at the contact surface between the lip and the lip receiving portion, the lip or the lip receiving portion, A compressor provided with a groove serving as a fluid passage from the inside of the cylinder to the outside.

When the wear of the piston ring is not progressing, the lip and the lip receiving portion are in contact with each other, thereby closing the passage.
2. The compressor according to claim 1, wherein when the wear of the piston ring progresses, the lip moves relative to the lip receiving portion to open the passage.

The compressor according to claim 2, wherein a plurality of the piston rings are attached to the piston, and the function of the piston ring is inherited by another piston ring by opening the passage.

The piston ring is provided with a circumferential groove in the circumferential direction of the outer peripheral surface, and the circumferential groove is provided at a position that does not interfere with the groove serving as the fluid passage and communicates with the step groove of the joint portion. The compressor according to claim 1.

2. The compressor according to claim 1, wherein the piston ring has a groove formed in the lip receiving portion with respect to a piston ring in which an upper surface of the ring is a step cut joint and a lower surface is a lip joint.

2. The compressor according to claim 1, wherein the groove starts from the joint portion, and an end of the groove is a straight line in a direction perpendicular to the piston ring surface.

2. The compressor according to claim 1, wherein a height of the lip portion is higher than a half of a height of the piston ring.

A piston ring attached to a piston that reciprocates in a cylinder,
The piston ring has a joint part, and a lip and a lip receiving part are in contact with each other at the joint part, and a groove serving as a fluid passage in the lip or the lip receiving part at a contact surface of the lip and the lip receiving part. Piston ring, characterized by providing.

When the wear of the piston ring is not progressing, the lip and the lip receiving portion are in contact with each other, thereby closing the passage.
The piston ring according to claim 8, wherein when the piston ring is worn, the lip moves with respect to the lip receiving portion to open the passage.

The piston ring is provided with a circumferential groove in the circumferential direction of the outer peripheral surface, and the circumferential groove is provided at a position that does not interfere with the groove serving as the fluid passage and communicates with the step groove of the joint portion. The piston ring according to claim 8.

The piston ring according to claim 8, wherein the piston ring has a groove formed in the lip receiving portion with respect to a piston ring in which the upper surface of the ring is a step cut joint and the lower surface is a lip joint.

The piston ring according to claim 8, wherein the groove starts from the joint portion, and the end of the groove is a straight line in a direction perpendicular to the piston ring surface.

9. The piston ring according to claim 8, wherein a height of the lip portion is higher than a half of a height of the piston ring.