JPH06323435A - ピストンリング - Google Patents
ピストンリングInfo
- Publication number
- JPH06323435A JPH06323435A JP13234693A JP13234693A JPH06323435A JP H06323435 A JPH06323435 A JP H06323435A JP 13234693 A JP13234693 A JP 13234693A JP 13234693 A JP13234693 A JP 13234693A JP H06323435 A JPH06323435 A JP H06323435A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- piston ring
- piston
- resin
- thermosetting resin
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
- F05C2225/04—PTFE [PolyTetraFluorEthylene]
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 樹脂製ピストンリングを使用し無潤滑を可能
とし、しかもピストンリングとシリンダ内壁面との間の
シール性がよく、ピストンリング合い口部の変形を防止
した無潤滑往復動機械用ピストンリングを提供すること
を目的とする。 【構成】 １本のリング溝に嵌装されるピストンリング
３が軸方向に２又は３枚に分割され、その１枚は熱硬化
性樹脂リング３″とされ、他のリングはＰＴＦＥをベー
スとする柔軟な樹脂リング３′とし、これらのリングを
重ね合せて、リング溝に嵌装する。
とし、しかもピストンリングとシリンダ内壁面との間の
シール性がよく、ピストンリング合い口部の変形を防止
した無潤滑往復動機械用ピストンリングを提供すること
を目的とする。 【構成】 １本のリング溝に嵌装されるピストンリング
３が軸方向に２又は３枚に分割され、その１枚は熱硬化
性樹脂リング３″とされ、他のリングはＰＴＦＥをベー
スとする柔軟な樹脂リング３′とし、これらのリングを
重ね合せて、リング溝に嵌装する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無潤滑往復動機械のピ
ストンシール装置を構成するピストンリングに関する。
ストンシール装置を構成するピストンリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】往復動圧縮機、流体圧シリンダ等の往復
動機械としては潤滑油を使用しない無潤滑往復動機械が
使用されている。無潤滑往復動機械の一例として、従来
より一般に使用されている無潤滑往復動圧縮械の構成
を、図５に基づいて説明する。図示しないモータの回転
軸に固定されたクランク６に、ベアリング１４を介し
て、コンロッド８の大端部が回転自在に装着され、コン
ロッド８の小端部は、ピストンピン１５を介してピスト
ン１に揺動自在に装着されている。ピストン１の外周面
には２条の環状溝が刻設され、その一方にはピストン１
とシリンダ７の内壁面との間の金属接触を防止するため
のライダーリング２が装着され、他方にはピストン１の
外周面とシリンダ７の内壁面との間のいわゆるピストン
クリアランス部の気密を保つためのピストンリングが装
着されている。
動機械としては潤滑油を使用しない無潤滑往復動機械が
使用されている。無潤滑往復動機械の一例として、従来
より一般に使用されている無潤滑往復動圧縮械の構成
を、図５に基づいて説明する。図示しないモータの回転
軸に固定されたクランク６に、ベアリング１４を介し
て、コンロッド８の大端部が回転自在に装着され、コン
ロッド８の小端部は、ピストンピン１５を介してピスト
ン１に揺動自在に装着されている。ピストン１の外周面
には２条の環状溝が刻設され、その一方にはピストン１
とシリンダ７の内壁面との間の金属接触を防止するため
のライダーリング２が装着され、他方にはピストン１の
外周面とシリンダ７の内壁面との間のいわゆるピストン
クリアランス部の気密を保つためのピストンリングが装
着されている。
【０００３】無潤滑圧縮機では、ピストンリングは自己
潤滑性に優れた４ふっ化エチレン樹脂（以下ＰＴＦＥと
いう）をベースに強度や耐摩耗性の向上を目的としてカ
ーボン繊維やガラス繊維等の充填材を混合した複合材料
で作られ、合口を有する樹脂製リングが使用されてい
る。
潤滑性に優れた４ふっ化エチレン樹脂（以下ＰＴＦＥと
いう）をベースに強度や耐摩耗性の向上を目的としてカ
ーボン繊維やガラス繊維等の充填材を混合した複合材料
で作られ、合口を有する樹脂製リングが使用されてい
る。
【０００４】ピストンリング３は、図６に示す如く、断
面が矩形で、シリンダ７の内周面と摺動する外周面と反
対の内周面側より鋼製の張りリング３１によりシリンダ
７の内周面に押圧される段付き合い口１本タイプか、直
角合い口２本タイプの簡単な構成のものが多い。
面が矩形で、シリンダ７の内周面と摺動する外周面と反
対の内周面側より鋼製の張りリング３１によりシリンダ
７の内周面に押圧される段付き合い口１本タイプか、直
角合い口２本タイプの簡単な構成のものが多い。
【０００５】ピストン１の吸入行程、すなわちピストン
の下降時には圧縮室４内の負圧により吸入弁１１が開
き、吸入管１３より大気を吸込み、圧縮行程、すなわち
ピストンの上昇時には圧縮室内４で圧縮された空気が排
気弁１０を開き、排気弁１２を通って排出され、一般的
にはタンクに貯蔵される。
の下降時には圧縮室４内の負圧により吸入弁１１が開
き、吸入管１３より大気を吸込み、圧縮行程、すなわち
ピストンの上昇時には圧縮室内４で圧縮された空気が排
気弁１０を開き、排気弁１２を通って排出され、一般的
にはタンクに貯蔵される。
【０００６】樹脂製リングが使用される無潤滑圧縮機を
長時間運転し、摩耗が進行して行くと、図７、図８に示
す如く、ピストンリング３の合い口隙間１６が増加し、
その結果、ピストンリング３の合い口部が圧縮室４の圧
縮空気に押されて、図７、図８に破線で示す如く、合い
口部の変形が大きくなり、シール性が劣化し、圧縮室４
の圧縮空気が洩れ易くなり、圧縮機の容積効率が低下す
るという問題点があった。
長時間運転し、摩耗が進行して行くと、図７、図８に示
す如く、ピストンリング３の合い口隙間１６が増加し、
その結果、ピストンリング３の合い口部が圧縮室４の圧
縮空気に押されて、図７、図８に破線で示す如く、合い
口部の変形が大きくなり、シール性が劣化し、圧縮室４
の圧縮空気が洩れ易くなり、圧縮機の容積効率が低下す
るという問題点があった。
【０００７】上記のピストンリング３の合い口部の変形
を防止するため、ピストンリング３をそのまゝの形状で
熱硬化性樹脂で製作し、ピストンに組付けて運転してみ
ると、ピストンリングの変形は防止できたが、材料が柔
軟性に欠けるために気密性が低下し、洩れ量が増加し、
やはり容積効率が低下するという問題点は解決できなか
った。
を防止するため、ピストンリング３をそのまゝの形状で
熱硬化性樹脂で製作し、ピストンに組付けて運転してみ
ると、ピストンリングの変形は防止できたが、材料が柔
軟性に欠けるために気密性が低下し、洩れ量が増加し、
やはり容積効率が低下するという問題点は解決できなか
った。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、樹脂製ピス
トンリングを使用した無潤滑往復動機械の従来のものの
上記の問題点にかんがみ、樹脂製ピストンリングを使用
して無潤滑を可能とし、しかも、ピストンとシリンダ内
壁面との間のシール性が良く、かつピストンリング合い
口部の変形を防止して容積効率の低下を防止することの
できるピストンリングを提供することを課題とする。
トンリングを使用した無潤滑往復動機械の従来のものの
上記の問題点にかんがみ、樹脂製ピストンリングを使用
して無潤滑を可能とし、しかも、ピストンとシリンダ内
壁面との間のシール性が良く、かつピストンリング合い
口部の変形を防止して容積効率の低下を防止することの
できるピストンリングを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明のピストンリングは、１本のリング溝に嵌装される
ピストンリングが軸方向に２乃至３枚に分割され、その
１枚は熱硬化性樹脂で作られ、他は熱可塑性樹脂を基材
とし、強化材を充填して成る複合材で作られることを特
徴とする。
発明のピストンリングは、１本のリング溝に嵌装される
ピストンリングが軸方向に２乃至３枚に分割され、その
１枚は熱硬化性樹脂で作られ、他は熱可塑性樹脂を基材
とし、強化材を充填して成る複合材で作られることを特
徴とする。
【００１０】
【作用】上記の如く、ピストンリングを熱硬化性樹脂製
の高強度のものと、強化材で強化した柔軟な熱可塑性樹
脂を基材としたものとを重ねて１本のリング溝に装着で
きるように構成したので、柔軟な熱可塑性樹脂リングに
より気密性が保持され、高強度の熱硬化性樹脂リングに
より柔軟な熱可塑性樹脂リングがバックアップされ、圧
縮室側より圧縮空気で押されても合い口部が変形するこ
とは防止され、両々相俟って容積効率の低下が防止さ
れ、又、ピストンリングの寿命が向上する。
の高強度のものと、強化材で強化した柔軟な熱可塑性樹
脂を基材としたものとを重ねて１本のリング溝に装着で
きるように構成したので、柔軟な熱可塑性樹脂リングに
より気密性が保持され、高強度の熱硬化性樹脂リングに
より柔軟な熱可塑性樹脂リングがバックアップされ、圧
縮室側より圧縮空気で押されても合い口部が変形するこ
とは防止され、両々相俟って容積効率の低下が防止さ
れ、又、ピストンリングの寿命が向上する。
【００１１】ピストンリングを２乃至３枚に分割する代
りに、ピストンリングを熱可塑性樹脂を基材とした複合
材で作り、その合い口を軸方向寸法（Ｂ寸法）の中間面
より一方に直角合口を設け、中間面の反対側には円周方
向両側に段面を設け、両側の段面に亘ってこれに対向す
る熱硬化性樹脂等の高強度樹脂製ピースを組付けて段付
き合い口を形成するようにしても、同様の作用効果が得
られる。
りに、ピストンリングを熱可塑性樹脂を基材とした複合
材で作り、その合い口を軸方向寸法（Ｂ寸法）の中間面
より一方に直角合口を設け、中間面の反対側には円周方
向両側に段面を設け、両側の段面に亘ってこれに対向す
る熱硬化性樹脂等の高強度樹脂製ピースを組付けて段付
き合い口を形成するようにしても、同様の作用効果が得
られる。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明の実施例のピストンリン
グの断面図であり、図２はその合い口部の側面図であ
る。
詳細に説明する。図１は本発明の実施例のピストンリン
グの断面図であり、図２はその合い口部の側面図であ
る。
【００１３】この実施例のピストンリングは、軸方向
（Ｂ寸法）に３枚に分割され、上下のピストンリング
３′には、従来より樹脂リングに使用されているＰＴＦ
Ｅ樹脂ベース材料を使用し、気密性能を保ち、中間のピ
ストンリング３″には熱硬化性樹脂を使用し、ピストン
のリング溝に装着する際は、これらの３枚のリングを重
ね合せ、それらの内周面に対接するように装着した鋼製
の張りリング（エキスパンダーリング）３１で張り出
し、シリンダ内壁面に押圧する。
（Ｂ寸法）に３枚に分割され、上下のピストンリング
３′には、従来より樹脂リングに使用されているＰＴＦ
Ｅ樹脂ベース材料を使用し、気密性能を保ち、中間のピ
ストンリング３″には熱硬化性樹脂を使用し、ピストン
のリング溝に装着する際は、これらの３枚のリングを重
ね合せ、それらの内周面に対接するように装着した鋼製
の張りリング（エキスパンダーリング）３１で張り出
し、シリンダ内壁面に押圧する。
【００１４】上記構成のピストンリングを実際の無潤滑
往復圧縮機に装着して運転したところ、ピストンリング
の気密性は良好で合い口部の変形も少なく、容積効率の
低下も見られなかった。これは、ＰＴＦＥ樹脂リングの
強度不足を補うための熱硬化性樹脂リングの追加によ
り、ＰＴＦＥ樹脂リングの柔軟性によるシリンダ内壁面
への追従性が損なわれることなく、合い口部におけるＰ
ＴＦＥ樹脂の変形はその部分の熱硬化性樹脂リングの剛
性により完全に防止されるためである。その結果、ピス
トンリングの寿命の向上にも効果が得られる。
往復圧縮機に装着して運転したところ、ピストンリング
の気密性は良好で合い口部の変形も少なく、容積効率の
低下も見られなかった。これは、ＰＴＦＥ樹脂リングの
強度不足を補うための熱硬化性樹脂リングの追加によ
り、ＰＴＦＥ樹脂リングの柔軟性によるシリンダ内壁面
への追従性が損なわれることなく、合い口部におけるＰ
ＴＦＥ樹脂の変形はその部分の熱硬化性樹脂リングの剛
性により完全に防止されるためである。その結果、ピス
トンリングの寿命の向上にも効果が得られる。
【００１５】図３に示す如く、ピストンリングを２枚に
分割し、上の１枚は熱硬化樹脂製リング３″とし、下の
１枚はＰＴＦＥ製リング３′としても概ね同様の作用効
果が得られる。
分割し、上の１枚は熱硬化樹脂製リング３″とし、下の
１枚はＰＴＦＥ製リング３′としても概ね同様の作用効
果が得られる。
【００１６】さらに、図４に示す如く、ピストンリング
を１本のＰＴＦＥ樹脂ベースのリング３′とし、その合
い口部を、軸方向寸法の中間面より下方に直角合い口１
７を設け、その中間面の上側に円周方向両側に段面１８
を設け、両側の段面１８に亘ってこれに対向する熱硬化
性樹脂ピース３″ａを組付け、これらの内周面を１本の
張りリングで外方に押圧してピストンのリング溝に組付
けても同様の作用効果が得られた。
を１本のＰＴＦＥ樹脂ベースのリング３′とし、その合
い口部を、軸方向寸法の中間面より下方に直角合い口１
７を設け、その中間面の上側に円周方向両側に段面１８
を設け、両側の段面１８に亘ってこれに対向する熱硬化
性樹脂ピース３″ａを組付け、これらの内周面を１本の
張りリングで外方に押圧してピストンのリング溝に組付
けても同様の作用効果が得られた。
【００１７】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、樹脂製ピ
ストンリングにより無潤滑性を達成することができ、し
かもピストンリングの気密性及び変形防止効果が得ら
れ、圧縮機に使用した場合の容積効率の低下の防止、ピ
ストンリングの寿命の向上に顕著な効果が得られる。
ストンリングにより無潤滑性を達成することができ、し
かもピストンリングの気密性及び変形防止効果が得ら
れ、圧縮機に使用した場合の容積効率の低下の防止、ピ
ストンリングの寿命の向上に顕著な効果が得られる。
【図１】本発明の実施例のピストンリングの断面図であ
る。
る。
【図２】その合い口部の側面図である。
【図３】本発明の他の実施例のピストンリングの合い口
部の側面図である。
部の側面図である。
【図４】本発明の更に他の実施例のピストンリングの合
い口部の側面図である。
い口部の側面図である。
【図５】無潤滑圧縮機の一般的な構造を示す断面図であ
る。
る。
【図６】従来のピストンリング装置の一例の断面図であ
る。
る。
【図７】その合い口部の形状と問題点を説明する側面図
である。
である。
【図８】直角合い口２本タイプの従来のピストンリング
の合い口部形状とその問題点を説明する側面図である。
の合い口部形状とその問題点を説明する側面図である。
１ ピストン ３ ピストンリング ３′ ＰＴＦＥ樹脂ベース材製リング ３″ 熱硬化性樹脂製リング ３″ａ 熱硬化性樹脂製ピース １７ 合い口 １８ 段面 ３１ 張りリング
Claims (2)
- 【請求項１】 合い口部を有する樹脂製ピストンリング
を無潤滑往復動機械のピストン外周面に刻設したリング
溝に嵌装して成るピストンシール装置のピストンリング
において、 １本のリング溝に嵌装されるピストンリングが軸方向に
２乃至３枚に分割され、その１枚は熱硬化性樹脂で作ら
れ、他は熱可塑性樹脂を基材とし強化材を充填して成る
複合材で作られたことを特徴とするピストンリング。 - 【請求項２】 合い口部を有する樹脂製ピストンリング
を無潤滑往復動機械のピストン外周面に刻設したリング
溝に嵌装して成るピストンシール装置のピストンリング
において、 上記ピストンリングは、熱可塑性樹脂を基材とし、強化
材を充填して成る複合材で作られ、その合い口部は軸方
向寸法の中間面より一方に直角合い口を有し、上記中間
面の反対側には円周方向両側に段面を設け、両側の段面
に亘ってこれに対向する熱硬化性樹脂等の高強度樹脂製
ピースを組付けて段付き合い口を形成したことを特徴と
するピストンリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13234693A JPH06323435A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | ピストンリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13234693A JPH06323435A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | ピストンリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06323435A true JPH06323435A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=15079202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13234693A Pending JPH06323435A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | ピストンリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06323435A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009180090A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 低温流体用昇圧ポンプのピストンリング |
| CN111271455A (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 帝伯爱尔株式会社 | 密封环以及密封装置的组装方法 |
-
1993
- 1993-05-12 JP JP13234693A patent/JPH06323435A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009180090A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 低温流体用昇圧ポンプのピストンリング |
| CN111271455A (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 帝伯爱尔株式会社 | 密封环以及密封装置的组装方法 |
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