JPH0218462B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はピストンリングに関する。

ピストンリングは、ピストンの外周壁面に設け
たリング溝に嵌合され、該ピストンリングの一方
から他方へおよびその逆方向への作用流体の漏れ
を防止するようシリンダの内周壁面に追従するも
のである。内燃機関を例にとれば、燃焼室側の高
圧ガスのクランク室側への漏れを防止（ブローバ
イの防止）し且つクランク室側のオイルが燃焼室
にオイルアツプしオイル消費が増大するのを防止
する作用をなす。該機能を充足させるべくピスト
ンリングの形状を種々改良させることが成されて
いるが、その一例として合い口部の形状を変える
試みがある。たとえば、第７図に示す如く、ピス
トンリングの一方の合い口端部２１の外周側、下
方隅部に切り込み部２３を設け、他方の合い口端
部２２の前記切り込み部に対向する位置に該切り
込み部の形状に対応する形状の突出部２４を設け
たいわゆるダブルアングル合い口構造のピストン
リングが提案されている。

この合い口部をダブルアングル構造としたピス
トンリングは、装着状態で前記突出部２４が他方
の合い口端部の切り込み部２３に挿入された状態
となつているために、合い口部からの作用流体の
漏れが効果的に防止され、シール特性の良好なも
のである。

しかしながら、近時、特に内燃機関にあつて
は、機関の摩擦損失を低減させ、オイル消費を低
減させる必要から、厚さの非常に薄いピストンリ
ングが使用される傾向にあり、厚さの薄いピスト
ンリングの場合には、その合い口を上記ダブルア
ングル構造に加工することは極めて困難であり、
実際上、製作不可能であつた。

この発明は、上記に鑑み、厚さが薄く、且つシ
ール特性の良好なピストンリングを提供すること
を目的としてなされたものである。

本発明によれば、合い口端部を半径方向に段付
構造とした板厚0.3〜1.5mmの鋼製リング２枚が、
該段付構造の少なくとも外周側に位置する端面を
ずらした状態で上下に重ね合せ且つ実質的に全周
に亘つて固着して一体となつており、外周摺動面
に耐摩耗表面層を有することを特徴とするピスト
ンリングが提供される。

この発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。

第１図を参照する。板厚0.3〜1.5mmの鋼製リン
グの合い口端部に半径方向に向いた段部を設け
る。上リング２の右側合い口端部に内周側に突出
３を有する段部を形成し且つ左側合い口端部に外
周側に突出部４を有する段部を形成する。下リン
グ５の右側合い口端部に外周側に突出部６を有す
る段部形成し且つ下リング５の左側合い口端部に
内周側に突出部７を有する段部を形成する。かよ
うな段付上下リング２，５は、たとえば、プレス
加工で形成される。上下リングの各突出部の端面
をずらした状態で重ね合せ、左側上突出部４の内
周側面８が右側上突出部３の外周側面９に摺接
し、右側下突出部６の内周側面１０が左側下突出
部７の外周側面１１に摺接し且つ左側上突出部４
の下壁面１２が右側下突出部６の上壁面１３と摺
接させるようにし、上下リング２，５の実質的に
全周に亘つて接着させ一体リングとする。

リング外周面にクロムめつき層を形成する場合
は、上下リング２，５の重ね合せ一体化前に、外
周面をクロムめつきした後、上下リングの接着一
体化を行なう。

第２図に示す例は、上下リング２，５の外周面
に、夫々、離間した堤１４を形成し、その間に溝
１５を形成したものである。この堤１４および溝
１５は、上下リング２，５の段付構造形時に加工
するか或いは、リング成形前の帯板機に予め形成
しておいてもよい。前述した上下リング２，５の
接着一体化後、該溝１５に耐摩耗性溶射処理を成
し、次いで、外周研摩をすることで、リング外周
面に耐摩耗表面層を形成する。

第２図に示す例とは別に、第３図に示すよう
に、上下リングの重なり合う中央部の堤を、その
端部で一部が残存するようにして除去し、上下の
溝１５を連通させた状態で、該溝１５に耐摩耗性
溶射処理をなし、次いで、外周研摩をすること
で、上下連続する形の耐摩耗表面層を設けること
もできる。

前述したピストンリングは、その上方側の作用
流体が上側合い口部１６に入つても、この作用流
体が左側上突出部４の内周側面８と右側上突出部
３の外周側面９との摺接、左側下突出部７の外周
面１１と右側下突出部６の内周面１０との摺接、
左側上突出部４の下壁面１２と右側突出部６の上
壁面１３との摺接および下リング５のリング溝底
壁への接触により、ピストンリング下方への漏出
はきわめて少ない。又、ピストンリングの上方側
の作用流体が、上側合い口１７に入つても、ピス
トンリング外周面とシリンダ内壁面との摺接およ
び左側上突出部４の下壁面１２と右側下突出部６
の上壁面１３との摺接により、ピストンリングの
下方へ漏出することはきわめて少ない。さらに、
ピストンリングの下方の作用流体が、合い口１８
に入つても、左側下突出部７の外周面１１と右側
下突出部６の内周面１０との摺接により、ピスト
ンリングの上方への洩れはほとんどない。

第６図にこの発明の別の例を示す。第６図に示
すピストンリングの上鋼性リングを第４図に、そ
して、下鋼性リングを第５図に示す。上リング
２′の右側合い口端部に内周側に突出部３′を有す
る段部を形成し、左側合い口端部に外周側に突出
部４′を有する段部を形成する。下リング５′の右
側合い口端部に内周側に突出部６′を有する段部
を形成し、左側合い口端部に外周側に突出部７′
を有する段部を形成する。上突出部３′の巾l₁と
下突部７′の巾l₂は異なる寸法とさせる。

かように形成した上下リング２′，５′を、上リ
ング２′の右側突出部３′が下リング５′の右側突
出部６′より突出する形に、そして、上リング
２′の左側突出部４′よりも下リング５′の左側突
出部７′が突出する状態に重ね合せ、実質的に全
周に亘つて固着して一体とさせ、上リング２′の
右側突出部３′を下リング５′の上壁面に且つ下側
リング５′の左側突出部７′を上リング２′の下壁
面に摺接させる。この結果、上リングの各突出部
３′，４′の内外周面８′，９′の摺接および下リン
グ５′の各突出部６′，７′の内外周面１０′，１
１′の摺接に加えて、右側の座面１９が上リング
２′の左側突出部４′の下壁面に摺接することにな
る。かくして、ピストンリングの一方から他方へ
の作用流体の洩れは、第１図に示す例と同様に阻
止される。

第６図に示すピストンリングの外周面にクロム
めつき処理を施す。該クロムめつき処理に変え
て、第２図或いは第３図に示す堤を外周面に形成
し、耐摩耗性溶射処理および外周研摩を行ない耐
摩耗表面層を形成することができる。

本発明のピストンリングは、前述した実施例か
ら裏付けられるように、予め合い口端部を段付構
造とした板厚が0.3〜1.5mmの薄い鋼製リング２枚
を合い口端部をずらして重ね合せ、実質的に全周
に亘つて固着することによつて製作される。

したがつて、厚さが薄く、且つ合い口部のシー
ル特性の良好なピストンリングを容易に得ること
ができる。

ここで、鋼製リングの固着は、接着、ロウ接あ
るいはスポツト溶接等により行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一例のピストンリングの部
分斜視図、第２図は外周面に堤を設けた例の部分
斜視図、第３図は堤の中央部を除去した例の部分
斜視図、第４図は別の例の上リングを示す部分平
面図、第５図は下リングの部分平面図、および第
６図は第４および第５図に示す上下リングを用い
た例のピストンリングの部分斜視図、第７図は従
来例を示す部分斜視図である。 図中：１……ピストンリング、２，２′……上
リング、５，５′……下リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合い口端部を半径方向に段付構造とした板厚
   0.3〜1.5mmの鋼製リング２枚が、該段付構造の少
   なくとも外周側に位置する端面をずらした状態で
   上下に重ね合せ且つ実質的に全周に亘つて固着し
   て一体となつており、外周摺動面に耐摩耗表面層
   を有することを特徴とするピストンリング。 ２ 前記鋼製リングの外周面上下に離間した堤を
   有し、該堤間に形成された溝に耐摩耗表面層が設
   けられていることを特徴とする第１項記載のピス
   トンリング。 ３ 前記上方鋼製リングの下堤と前記下方鋼製リ
   ングの上堤とが重なり合う上下堤を除去させて形
   成される溝に耐摩耗表面層が充填されていること
   を特徴とする第２項記載のピストンリング。