JPH10103518A - Piston ring - Google Patents

Piston ring

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Publication number
JPH10103518A
JPH10103518A JP27309096A JP27309096A JPH10103518A JP H10103518 A JPH10103518 A JP H10103518A JP 27309096 A JP27309096 A JP 27309096A JP 27309096 A JP27309096 A JP 27309096A JP H10103518 A JPH10103518 A JP H10103518A
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JP
Japan
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piston
piston ring
ring
engagement
engaging
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP27309096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Maekawa
前川  和彦
Kunio Sagi
邦夫 佐木
Akeshi Koike
明士 小池
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10103518A publication Critical patent/JPH10103518A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide such a piston ring as capable of minimizing the leakage of high pressure fluid when a piston ring sits on either one of upper surface of lower surface of a piston groove. SOLUTION: In a piston ring 10 by which a piston is installed in such a manner as both mating end parts 11a, 11b engage with each other so as to seal pressurized fluid acting on the one side of the piston, one pair or plural engaging recesses 10i and engaging projection 10b making engagement on both upper and lower surfaces are formed on the outer peripheral side of ring mating end parts 11a, 11b so as to be constituted as capable of fitting to each other and also regulation surfaces for making regulation in the ring radial direction by making mutual contact with its inside surface are formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関、スターリ
ングエンジン、往復動圧縮機、油圧シリンダなどに適用
されるピストンリング、さらに詳しくは、ピストンの両
側の流体の圧力の大小が逆転するスターリングエンジ
ン、油圧シリンダなどに適するピストンリングに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston ring applied to an internal combustion engine, a Stirling engine, a reciprocating compressor, a hydraulic cylinder, and the like. More specifically, a Stirling engine in which the magnitude of the pressure of fluid on both sides of a piston is reversed. The present invention relates to a piston ring suitable for a hydraulic cylinder or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、ピストンリングは、図7に示
すように、ピストン1の片側に作用する加圧流体をシー
ルするために、両端部を合口端部2gで係合したピスト
ンリング2をピストン1の溝に装着して用いられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 7, in order to seal a pressurized fluid acting on one side of a piston 1, a piston ring 2 having both ends engaged at a mouth end 2g as shown in FIG. It is used by being attached to the groove of the piston 1.

【0003】同図に示すように、ピストン1はシリンダ
4内を往復動し、内燃機関の場合は、ピストン上部室5
(燃焼室)に発生する高圧ガスによってピストン1を運
動させることにより、ピストン軸3を介して図示してい
ないクランク軸を回転させて動力を得る。
As shown in FIG. 1, a piston 1 reciprocates in a cylinder 4 and, in the case of an internal combustion engine, a piston upper chamber 5
By moving the piston 1 by the high-pressure gas generated in the (combustion chamber), a crankshaft (not shown) is rotated via the piston shaft 3 to obtain power.

【0004】また、往復動圧縮機では、クランク軸3を
駆動させることによりピストン1を往復動させて、ピス
トン上部室5に高圧流体を発生させる。ピストン1とシ
リンダ4との間には、すきまtがあるため、このすきま
から高圧流体の漏洩を低減するよう、ピストン1には複
数本のピストンリング2が装着されている。
In the reciprocating compressor, the piston 1 is reciprocated by driving the crankshaft 3 to generate a high-pressure fluid in the piston upper chamber 5. Since there is a clearance t between the piston 1 and the cylinder 4, a plurality of piston rings 2 are mounted on the piston 1 so as to reduce leakage of high-pressure fluid from this clearance.

【0005】シールリングの合口端部をシールリングの
両端部にそれぞれL字状に形成し、シールリングの厚さ
方向、もしくは幅方向から両端部のL字状部を係合させ
るように構成した技術は、特開平6ー213322号公
報に開示されている。しかしながら、この技術は両端部
のL字状部の係止に寄与する部分がシールリングの周方
向に交差する方向に突出しているので、両端部形状の加
工が難しく、両端部を周方向から係合するのが困難であ
り、無理に両者を押圧すると破損したりして組立しにく
いという問題がある。
The abutment ends of the seal ring are formed in L-shape at both ends of the seal ring, and the L-shape portions at both ends are engaged from the thickness direction or the width direction of the seal ring. The technology is disclosed in JP-A-6-213322. However, in this technique, since the portions contributing to the locking of the L-shaped portions at both ends protrude in a direction intersecting the circumferential direction of the seal ring, it is difficult to process the shape of both ends, and the ends are engaged from the circumferential direction. It is difficult to assemble them, and there is a problem in that if they are pressed together, they may be damaged or difficult to assemble.

【0006】このような観点から、ストレート合口部を
有する図4の形態、及び段付き合口部を有する図5の形
態が用いられている。
From such a viewpoint, the configuration shown in FIG. 4 having a straight abutment and the configuration shown in FIG. 5 having a stepped abutment are used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
4の形態は、ピストン1とシリンダ4とのすきまtから
高圧流体が漏洩しない様に、ピストン1にはシール部材
としてピストンリング2Aが装着されているが、ピスト
ンリング2Aには合い口すきまd0が存在し、ピストン
リング2Aの上面2Ab側が高圧の場合は、下側の斜線
で示したd0×tの面積から高圧流体が漏洩する。そし
て、下面2Aa側が高圧の場合は上側に生じるd0×t
の面積から高圧流体が漏洩し、損失が発生する。
However, in the embodiment of FIG. 4, the piston 1 is provided with a piston ring 2A as a sealing member so that high-pressure fluid does not leak from the clearance t between the piston 1 and the cylinder 4. However, the piston ring 2A has an abutment clearance d0, and when the upper surface 2Ab side of the piston ring 2A is at a high pressure, the high-pressure fluid leaks from the area of d0 × t indicated by the lower oblique line. When the lower surface 2Aa is at a high pressure, d0 × t generated on the upper side
The high-pressure fluid leaks from the area of, causing loss.

【0008】また、図5に示す段付き合口ピストンリン
グ2Bの場合は凸部2aと、該凸部2aと嵌合する凹部
を形成した端部2bが組合うことにより、凸部2aの下
面2a´(図6)がピストンのピストン溝に着座してい
る場合は、凸部2aの上面2cと凹部の上面2dとの間
隔U1の密着具合、及び、凸部2aの側面2fと凹部の
壁面2eとの間隔U2の密着具合により漏洩量は影響さ
れる。
In the case of the stepped abutment piston ring 2B shown in FIG. 5, the convex portion 2a and the end portion 2b formed with the concave portion to be fitted with the convex portion 2a are combined to form the lower surface 2a of the convex portion 2a. (FIG. 6) is seated in the piston groove of the piston, the degree of close contact of the space U1 between the upper surface 2c of the convex portion 2a and the upper surface 2d of the concave portion, and the side surface 2f of the convex portion 2a and the wall surface 2e of the concave portion. The amount of leakage is affected by the degree of close contact of the space U2 with the distance.

【0009】下面2a´がピストンのピストン溝に着座
している場合は、ピストンリング2Bの上方からの油膜
は、前記間隔U1及びU2を経てd2×tの面積から漏
洩するので、ピストンリングの両端部の合口を精度よく
加工して漏洩量を、前記ストレート合口の場合のd0×
tの面積からの漏洩量よりも小さく、極微量におさえる
ことができる。
When the lower surface 2a 'is seated in the piston groove of the piston, the oil film from above the piston ring 2B leaks from the area of d2.times.t through the spaces U1 and U2. The joint of the part is accurately processed to reduce the amount of leakage by d0 × in the case of the straight joint.
It is smaller than the amount of leakage from the area of t and can be kept to a very small amount.

【0010】しかしながら、スターリングエンジンや油
圧シリンダの様に、ピストン上部室5とピストン下部室
6とが交互に高圧になる場合は、端部2bの上面2b´
がピストンのピストン溝と着座することもあり、この場
合は、たとえ、前述のように、下面2a´がピストンの
ピストン溝に着座している場合の漏洩量を極微量におさ
えたとして、同じように漏洩量を極微量におさえられる
とは限らない。
However, when the pressure in the upper piston chamber 5 and the lower piston chamber 6 alternately becomes high, as in a Stirling engine or a hydraulic cylinder, the upper surface 2b 'of the end 2b.
May be seated in the piston groove of the piston. In this case, even if the amount of leakage when the lower surface 2a 'is seated in the piston groove of the piston is minimized as described above, the same applies. However, it is not always possible to minimize the amount of leakage.

【0011】すなわち、たとえば、端部2bの厚さと相
手方の凸部2aの上面2cと上面2Bb間の段差が大き
い場合であっても、上方が高圧の場合は問題ないが、一
方、端部2bの厚さと相手方の凸部2aの上面2cと上
面2Bb間の段差が大きく、かつ、下方が高圧で2b´
面および2Bb面がピストン溝に着座している場合は、
凸部2aの上面2cと凹部の上面2dとの間隔U1の密
着具合が悪化して、間隔U1が大きくなり、上部に形成
されるd1×tの面積からの漏洩量が、かえって増加す
る結果となる。これを防止するには、両端を誤差なく嵌
合する必要があり高度の技術を必要とする。
That is, for example, even when the thickness of the end portion 2b and the step between the upper surface 2c and the upper surface 2Bb of the mating convex portion 2a are large, there is no problem when the upper part is at high pressure. And the step between the upper surface 2c and the upper surface 2Bb of the convex portion 2a of the other party is large, and the lower portion is high pressure and 2b '
When the surface and the 2Bb surface are seated in the piston groove,
The degree of close contact between the upper surface 2c of the convex portion 2a and the upper surface 2d of the concave portion U1 becomes worse, the distance U1 increases, and the amount of leakage from the d1 × t area formed on the upper portion increases rather. Become. To prevent this, it is necessary to fit both ends without error, and a high level of technology is required.

【0012】上述の事情に鑑み、本発明は、ピストンリ
ングがピストン溝の上面、下面のいずれに着座している
際にも、高圧流体の漏洩を微小にすることができるピス
トンリングを提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, the present invention provides a piston ring capable of minimizing leakage of high-pressure fluid when the piston ring is seated on either the upper surface or the lower surface of the piston groove. With the goal.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、合口両端部が
係合した状態でピストン装着され、ピストンの片側に作
用する加圧流体をシールするピストンリングにおいて、
リング合口端部の外周側に、上下両面で係合する1叉は
複数の係合凹部と係合凸部をそれぞれ形成し互いに嵌合
可能に構成するとともに、その内側面に互いに当接して
リング半径方向の規制を行う規制面を形成したことを特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a piston ring which is mounted on a piston with both ends of the mouth engaged with each other and seals a pressurized fluid acting on one side of the piston.
One or a plurality of engaging concave portions and engaging convex portions are formed on the outer peripheral side of the end of the ring abutment to be engaged with the upper and lower surfaces, respectively, so that they can be fitted to each other. It is characterized in that a regulating surface for regulating in the radial direction is formed.

【0014】また、合口端部の一方は、厚さ方向には外
周面側からの一部を、幅方向には上側面および下側面か
らの一部を周方向に切除し、幅方向の中央部を残して係
合凸部を形成するとともに、合口端部の他方は、厚さ方
向には内周面側から一部を、幅方向には全幅を周方向に
切除し、残った部分を幅方向に中央部を切除することに
より係合凹部を形成し、前記係合凸部と前記係合凹部と
が互いに嵌合形成される構成することも本発明の有効な
手段である。
One of the ends of the abutment is cut in the thickness direction in a part from the outer peripheral surface side, and in the width direction, a part in the width direction is cut out from the upper and lower surfaces in the circumferential direction. Along with forming the engagement convex portion while leaving the portion, the other of the abutment ends is cut in the thickness direction from the inner peripheral surface side, and in the width direction, the entire width is cut off in the circumferential direction, and the remaining portion is cut off. It is also an effective means of the present invention that the engaging concave portion is formed by cutting off a central portion in the width direction, and the engaging convex portion and the engaging concave portion are formed to fit with each other.

【0015】図1には、ピストンリング10の両端部を
合口端部11で係合してピストンのピストン溝に装着し
て、ピストンの片側に作用する加圧流体をシールするピ
ストンリング10が開示されている。
FIG. 1 discloses a piston ring 10 in which both ends of a piston ring 10 are engaged at an abutment end 11 and mounted in a piston groove of the piston to seal a pressurized fluid acting on one side of the piston. Have been.

【0016】リング合口端部11の外周側に、突出部1
aの上面と突出部10cの下面間に形成される係合凹部
10iが形成されるとともに、該係合凹部に嵌合される
係合凸部10bをそれぞれ形成し、両者互いに嵌合可能
に構成するとともに、内側面に互いに当接してリング半
径方向の規制を行う規制面、すなわち、前記係合凹部1
0iを形成する突出部10c,10aの内側面(10
e,10f)と、前記係合凸部10bから厚み方向上下
に延設する壁面(10g,10h)を形成している。
A protrusion 1 is provided on the outer peripheral side of the ring
a is formed between the upper surface of a and the lower surface of the protruding portion 10c, and is formed with an engaging convex portion 10b to be fitted into the engaging concave portion so that both can be fitted to each other. And a restricting surface for restricting the ring in the radial direction by contacting the inner surfaces with each other, that is, the engaging recess 1.
0i, the inner surfaces of the protrusions 10c and 10a (10
e, 10f), and wall surfaces (10g, 10h) extending vertically in the thickness direction from the engaging projections 10b.

【0017】尚、係合凸部及び係合凹部は、その内側面
に互いに当接してリング半径方向の規制を行うように形
成されている限りにおいては、前記係合凸部10b及び
前記係合凹部は複数に形成し、互いに嵌合可能に構成す
ることができる。
Incidentally, as long as the engaging projection and the engaging recess are formed so as to abut against each other on the inner surfaces thereof to regulate the ring in the radial direction, the engaging projection 10b and the engaging The plurality of concave portions can be formed so as to be fittable with each other.

【0018】本発明は、このように構成されているの
で、前記係合凸部と係合凹部は一体的に結合されている
ために、ピストンリングがピストン溝1a(図3)の上
面、下面のいずれかに着座している際にも、前記係合凸
部と前記係合凹部の複数の突出部との接触面の接触状態
に変動を来すことがなく、高圧流体の漏洩が高圧が印加
する方向に影響される度合いは極めて少なく、機器の効
率低下を防ぐことができ、高効率を確保することが可能
である。
Since the present invention is constructed as described above, the engagement convex portion and the engagement concave portion are integrally connected, so that the piston ring is formed on the upper surface and the lower surface of the piston groove 1a (FIG. 3). Even when seated in any of the above, the contact state of the contact surface between the engagement convex portion and the plurality of protrusions of the engagement concave portion does not change, and the leakage of the high-pressure fluid increases the pressure. The degree of influence by the direction of application is extremely small, and it is possible to prevent a decrease in the efficiency of the device, and to ensure high efficiency.

【0019】また、係合凸部及び係合凹部は、その内側
面に互いに当接してリング半径方向の規制を行う規制面
を有しているので、ピストンリング10の幅方向のズレ
は合口端部において、正確に規制され、前記係合凸部も
しくは前記係合凹部の端面と外側面との稜線が外周面よ
り外側に突出して、シリンダの摺動面と摺接して、お互
いに損傷を来すことがない。
Further, since the engaging projections and the engaging recesses have regulating surfaces for regulating the radial direction of the ring by contacting the inner surfaces thereof with each other, the displacement of the piston ring 10 in the width direction can be prevented at the abutment end. In the part, the ridge line between the end face of the engaging convex part or the engaging concave part and the outer surface protrudes outward from the outer peripheral surface and slides on the sliding surface of the cylinder to cause damage to each other. I can't.

【0020】また、合口端面の一方11aを、厚さ方向
には外周面側からの一部を、幅方向には上側面および下
側面からの一部を周方向に切除し、幅方向の中央部を残
して凸部10bを形成するとともに、合口端面の他方1
1bを、厚さ方向には内周面側から一部を、幅方向には
前幅を周方向に切除し、残った部分を幅方向に中央部を
切除することにより凹部10iを形成し、前記凸部10
bと前記凹部10iとが互いに嵌合形成ように構成する
ことにより、最小の加工によりよく高圧流体の漏洩を防
止することができる。
Further, one end 11a of the abutment end face is cut in the thickness direction, a part from the outer peripheral face side is cut, and in the width direction, a part from the upper side face and the lower side face are cut off in the circumferential direction. The convex portion 10b is formed while leaving the portion, and the other 1
1b, a part from the inner peripheral surface side in the thickness direction, a front width in the width direction is cut off in the circumferential direction, and a remaining portion is cut out in the center in the width direction to form a concave portion 10i. The protrusion 10
By configuring so that b and the concave portion 10i are fitted to each other, leakage of the high-pressure fluid can be prevented with a minimum processing.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この
実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形
状、その相対的配置等は、特に特定的な記載がないかぎ
りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、
単なる説明例にすぎない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified.
It is only an illustrative example.

【0022】図1は本発明の実施の形態に係るピストン
リングの合口構成を示す構成図であり、図2は、図1の
II−II断面図である。尚、従来例と同一部材は同一符号
を用いる。これらの図におけるピストンリング10は、
その両端部を合口端部11で係合して、図3に示すよう
にピストンのピストン溝に装着し、ピストンの片側に作
用する加圧流体をシールするものである。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an abutment configuration of a piston ring according to an embodiment of the present invention, and FIG.
It is II-II sectional drawing. The same members as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals. The piston ring 10 in these figures is:
The two ends are engaged at the abutment end 11 and are mounted in the piston groove of the piston as shown in FIG. 3 to seal the pressurized fluid acting on one side of the piston.

【0023】図1及び図2において、前記合口端部11
の一方11aは、厚さ方向には外周面側からの一部を、
幅方向には上側面10d′および下側面10a′からの
一部を周方向に切除し、幅方向の中央部を残して凸部1
0bを形成して構成されている。
In FIG. 1 and FIG.
Is a part from the outer peripheral surface side in the thickness direction,
In the width direction, a part from the upper side surface 10d 'and the lower side surface 10a' is cut off in the circumferential direction, and the convex portion 1 is left except for the central portion in the width direction.
0b is formed.

【0024】また、合口端部11の他方11bは、厚さ
方向には内周面側から一部を、幅方向には全幅を周方向
に切除し、残った部分を幅方向に中央部を切除すること
により凹部10iを形成し、前記凸部10bと前記凹部
10iとが互いに嵌合形成ように構成されている。
The other end 11b of the abutment end 11 is partially cut from the inner peripheral surface side in the thickness direction, the entire width is cut in the width direction in the circumferential direction, and the remaining portion is cut in the center in the width direction. By cutting off, a concave portion 10i is formed, and the convex portion 10b and the concave portion 10i are configured to be fitted to each other.

【0025】前記合口端11aの前記係合凸部10b
は、前記係合凹部10iを形成する2本の突出部10
a,10cにより挟持され、前記突出部10aの上面と
前記係合凸部10b間及び前記突出部10cの下面と前
記係合凸部10b間はそれぞれ密着され、前記凸部10
bと前記突出部10c及び10a間の間隔S1及びS2
はほとんどゼロであり、前記間隔S1もしくはS2に沿
って液膜の周方向への進行はほとんど防止される。
The engagement projection 10b at the abutment end 11a
Are two projections 10 forming the engagement recess 10i.
a and 10c, the upper surface of the protrusion 10a and the engagement protrusion 10b and the lower surface of the protrusion 10c and the engagement protrusion 10b are in close contact with each other.
b and intervals S1 and S2 between the protrusions 10c and 10a
Is almost zero, and the circumferential progress of the liquid film along the interval S1 or S2 is almost prevented.

【0026】また、ピストンの動作状態においては、ピ
ストン溝1aとピストンリング間の空隙から流入する流
体圧力を受けて、図3上ピストンリング10をシリンダ
内壁面押圧方向12に押圧されるので、係合凸部10b
から延在する壁面10g,10hを形成する部分10d
の前記壁面と突出部10c,及び10a間の間隔S3及
びS4も、ほとんどゼロであり、前記間隔S3もしくは
S4に沿って液膜の周方向への進行はほとんど防止され
る。
In the operating state of the piston, the piston ring 10 is pressed in the cylinder inner wall pressing direction 12 in FIG. 3 by receiving the fluid pressure flowing from the gap between the piston groove 1a and the piston ring. Joint convex part 10b
10d forming wall surfaces 10g and 10h extending from
The distances S3 and S4 between the wall surface and the protruding portions 10c and 10a are also almost zero, and the liquid film is almost prevented from traveling in the circumferential direction along the distance S3 or S4.

【0027】また、図1において、A及びBの形状寸法
は、どちらかがあまり小さいと強度が低下して折損の恐
れがあるために、通常のピストンに用いられるものとし
て、ピストンリング幅の1/3以上が望ましい。また、
C,D,Eの形状寸法においても、どれかがあまり小さ
いと強度が低下して折損の恐れがあるために、通常のピ
ストンに用いられるものとして、C,D,Eともに、1
/3(C+D+E)の寸法が望ましい。また、Fの形状
寸法においては、あまり長いと嵌合のときに嵌めにくさ
があり、ピストンリングの幅である(A+B)程度がよ
い。
In FIG. 1, the shape and dimensions of A and B are too small to reduce the strength and may cause breakage. / 3 or more is desirable. Also,
Regarding the shapes and dimensions of C, D and E, if any of them is too small, the strength is reduced and there is a possibility of breakage.
/ 3 (C + D + E) is desirable. In the case of the shape and size of F, if it is too long, it is difficult to fit when fitting, and the width of the piston ring (A + B) is preferable.

【0028】次に、本ピストンリング10のピストン1
への組立方法を説明する。ピストンリング10を図1の
ごとく両合口端部の係合凸部及び係合凹部を嵌合させ、
ピストン1の上方からのピストン溝1a(図3)挿入す
る。この状態で、前記係合凸部10bを周方向に若干押
すか、または、図2に示すように前記係合凹部11bが
一点鎖線で示すようにずれた場合は、該11b部を外周
側から内周に向かって押圧して、前記係合凸部10bと
前記係合凹部10iを嵌合することができる。
Next, the piston 1 of the piston ring 10
A method for assembling the components will be described. As shown in FIG. 1, the piston ring 10 is fitted with the engagement convex portion and the engagement concave portion at both ends of the joint, and
The piston groove 1a (FIG. 3) is inserted from above the piston 1. In this state, if the engaging convex portion 10b is slightly pushed in the circumferential direction, or if the engaging concave portion 11b is shifted as shown by a dashed line in FIG. 2, the 11b portion is moved from the outer peripheral side. The engagement convex portion 10b and the engagement concave portion 10i can be fitted by pressing toward the inner periphery.

【0029】ピストン1にピストンリング10を装着し
て駆動させると、図3に示すようにJ室が高圧の場合
は、ピストンリング10はピストン溝1aの壁面1cに
着座する。そして、K室が高圧の場合は、ピストンリン
グ10はピストン溝1aの壁面1dに着座する。この際
に、ピストンリング10は係合凸部と係合凹部が一体的
に嵌合しているので、ピストンリング10がピストン溝
1aのどちらの壁面に着座しても両係合部の係合状態は
変化せず、よって、両者の係合面の間隔D1〜D4の状
態も変化せず良好なシール状態が保持される。
When the piston 1 is mounted on the piston 1 and driven, as shown in FIG. 3, when the pressure in the J chamber is high, the piston ring 10 is seated on the wall surface 1c of the piston groove 1a. When the pressure in the K chamber is high, the piston ring 10 is seated on the wall surface 1d of the piston groove 1a. At this time, since the engagement convex portion and the engagement concave portion of the piston ring 10 are integrally fitted, the engagement of the two engagement portions is possible even if the piston ring 10 is seated on either wall surface of the piston groove 1a. The state does not change, so that the state of the distances D1 to D4 between the engagement surfaces does not change, and a good sealing state is maintained.

【0030】尚、上述の実施の形態においては、係合凸
部と係合凹部の嵌合は、一つの係合凸部を一つの係合凹
部で狭持して説明しているが、かならずしもこれに限定
されるものではなく、係合凸部及び係合凹部は、その内
側面に互いに当接してリング半径方向の規制を行うよう
に形成されている限りにおいては、前記係合凸部及び前
記係合凹部は複数に形成し、互いに嵌合可能に構成する
ことができることは勿論のことである。
In the above-described embodiment, the fitting of the engaging protrusion and the engaging recess is described by clamping one engaging protrusion by one engaging recess. The present invention is not limited to this, and the engagement projections and the engagement recesses are not limited thereto, as long as the engagement projections and the engagement recesses are formed so as to abut each other on the inner surfaces thereof to regulate the ring in the radial direction. It goes without saying that the engagement recesses can be formed in a plurality and can be fitted to each other.

【0031】以上詳述したように、本実施の形態は、合
口両端部が係合した状態でピストン装着され、ピストン
の片側に作用する加圧流体をシールするピストンリング
において、リング合口端部の外周側に、上下両面で係合
する1叉は複数の係合凹部と係合凸部をそれぞれ形成し
互いに嵌合可能に構成するとともに、その内側面に互い
に当接してリング半径方向の規制を行う規制面を形成す
るように構成している。
As described in detail above, the present embodiment is directed to a piston ring which is mounted with a piston in a state where both ends of the abutment are engaged and seals a pressurized fluid acting on one side of the piston. On the outer peripheral side, one or a plurality of engaging concave portions and engaging convex portions are formed so as to be engaged with each other on the upper and lower surfaces, so that they can be fitted to each other. It is configured so as to form a regulating surface.

【0032】このように構成されているので、前記係合
凸部と係合凹部は一体的に結合されているために、ピス
トンリングがピストン溝1a(図3)の上面、下面のい
ずれかに着座している際にも、前記係合凸部と前記係合
凹部の複数の突出部との接触面の接触状態に変動を来す
ことがなく、高圧流体の漏洩が高圧が印加する方向に影
響される度合いは極めて少なく、機器の効率低下を防ぐ
ことができ、高効率を確保することが可能である。
With this configuration, the engagement convex portion and the engagement concave portion are integrally connected, so that the piston ring is connected to either the upper surface or the lower surface of the piston groove 1a (FIG. 3). Even when seated, the contact state of the contact surface between the engagement protrusion and the plurality of protrusions of the engagement recess does not change, and the leakage of the high-pressure fluid is in the direction in which high pressure is applied. The degree of influence is extremely small, and a reduction in the efficiency of the device can be prevented, and high efficiency can be ensured.

【0033】また、係合凸部及び係合凹部は、その内側
面に互いに当接してリング半径方向の規制を行う規制面
を有しているので、ピストンリング10の幅方向のズレ
は合口端部において、正確に規制され、前記係合凸部も
しくは前記係合凹部の端面と外側面との稜線が外周面よ
り外側に突出して、シリンダの摺動面と摺接して、お互
いに損傷を来すことがない。
Further, since the engaging projections and the engaging recesses have regulating surfaces for regulating the radial direction of the ring by abutting on the inner surfaces thereof, the displacement of the piston ring 10 in the width direction is reduced to the abutment end. In the part, the ridge line between the end face of the engaging convex part or the engaging concave part and the outer surface protrudes outward from the outer peripheral surface and slides on the sliding surface of the cylinder to cause damage to each other. I can't.

【0034】また、合口端面の一方11aを、厚さ方向
には外周面側からの一部を、幅方向には上側面および下
側面からの一部を周方向に切除し、幅方向の中央部を残
して凸部10bを形成するとともに、合口端面の他方1
1bを、厚さ方向には内周面側から一部を、幅方向には
前幅を周方向に切除し、残った部分を幅方向に中央部を
切除することにより凹部10iを形成し、前記凸部10
bと前記凹部10iとが互いに嵌合形成ように構成する
ことにより、最小の加工によりよく高圧流体の漏洩を防
止することができる。
Further, one of the end faces 11a, a part from the outer peripheral side in the thickness direction, and a part from the upper side and the lower side in the width direction are cut in the circumferential direction, and the center in the width direction is cut off. The convex portion 10b is formed while leaving the portion, and the other 1
1b, a part from the inner peripheral surface side in the thickness direction, a front width in the width direction is cut off in the circumferential direction, and a remaining portion is cut out in the center in the width direction to form a concave portion 10i. The protrusion 10
By configuring so that b and the concave portion 10i are fitted to each other, leakage of the high-pressure fluid can be prevented with a minimum processing.

【0035】[0035]

【実施例】下記の如く各種ピストンリングを試作して比
較実験を行った。 (1)ピストンリングの形状 段なし:図4に示す態様、2段:図5に示す態様、3
段:図1に示す態様、4段:図1の係合凸部を2本、係
合凹部を2個で形成し、凸部2本を凹部2個でお互いに
挟持した態様とした。 (2)ピストンリング両端面間間隔dはすべて同じ寸法
とした。
EXAMPLES Various types of piston rings were experimentally manufactured as follows, and comparative experiments were conducted. (1) Shape of piston ring No step: mode shown in FIG. 4, 2 step: mode shown in FIG. 5, 3
Steps: As shown in FIG. 1, Four steps: Two engaging projections and two engaging recesses of FIG. 1 were formed, and two projections were sandwiched by two recesses. (2) The distance d between both end faces of the piston ring is the same.

【0036】実験結果 (イ)段なしの場合は、高圧流体の方向が反転しても流
体の漏洩量は変わらないが、流体の漏洩量は多い。 (ロ)2段の場合は、段なしの場合と比較して流体の漏
洩量は低いが、高圧流体の方向を反転すると、段なしの
場合と同じように流体の漏洩量は多い。 (ハ)3段及び4段の場合は、高圧流体の方向に関係な
く、段なしの場合と比較して流体の漏洩量は低い。 また、3段と4段の場合は、流体の漏洩量は変わらな
い。
Experimental Results (A) When there is no step, the leakage amount of the fluid does not change even if the direction of the high-pressure fluid is reversed, but the leakage amount of the fluid is large. (B) In the case of two stages, the amount of fluid leakage is lower than in the case of no stage, but when the direction of the high-pressure fluid is reversed, the amount of fluid leakage is large as in the case of no stage. (C) In the case of three stages and four stages, the leakage amount of the fluid is lower than in the case of no stage, regardless of the direction of the high-pressure fluid. In the case of three stages and four stages, the leakage amount of the fluid does not change.

【0037】これらのデータから、3段以上の場合が流
体の漏洩量が少ない良好な結果を得ることがわかる。し
たがって、段数にかかわらずピストンリングの両端面の
合い口状態が、密閉性を有し、ピストンリングのピスト
ン溝壁面への着座状態のいかんにかかわらず前記密閉性
に変動がなければよいものと判断される。
From these data, it can be seen that three or more stages provide good results with little fluid leakage. Therefore, regardless of the number of steps, it is determined that the abutting state of the both end faces of the piston ring has a sealing property and that the sealing property does not change regardless of the seating state of the piston ring on the piston groove wall surface. Is done.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ピスト
ンの上部室および下部室のいずれかが高圧になり、ピス
トンリングがピストン溝の上面、下面のいずれに着座し
ている際にも、合口からの高圧流体の漏洩を微小に抑え
ることが可能であり、損失を低減し、高効率の機器を確
保することできるピストンリングを提供することができ
る。
As described above, according to the present invention, even when either the upper chamber or the lower chamber of the piston has a high pressure and the piston ring is seated on either the upper surface or the lower surface of the piston groove, It is possible to provide a piston ring capable of minimizing the leakage of the high-pressure fluid from the joint, reducing the loss, and securing a highly efficient device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るピストンリングの構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a piston ring according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】ピストンリングの作用の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation of a piston ring.

【図4】従来例に係るストレート合い口ピストンリング
の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a straight engagement piston ring according to a conventional example.

【図5】従来例に係る段付きピストンリングの構成図で
ある。
FIG. 5 is a configuration diagram of a stepped piston ring according to a conventional example.

【図6】図5のVI−VI断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG.

【図7】ピストンリングの装着状態図である。FIG. 7 is a mounting state diagram of a piston ring.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ピストン 4 シリンダ 5 ピストン上部室 6 ピストン下部室 10 ピストンリング 11 係合部(11a,11b) Reference Signs List 1 piston 4 cylinder 5 piston upper chamber 6 piston lower chamber 10 piston ring 11 engaging part (11a, 11b)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 合口両端部が係合した状態でピストン装
着され、ピストンの片側に作用する加圧流体をシールす
るピストンリングにおいて、 リング合口端部の外周側に、上下両面で係合する1叉は
複数の係合凹部と係合凸部をそれぞれ形成し互いに嵌合
可能に構成するとともに、 その内側面に互いに当接してリング半径方向の規制を行
う規制面を形成したことを特徴とするピストンリング。
Claims: 1. A piston ring which is mounted with a piston in a state in which both ends of an abutment are engaged and seals a pressurized fluid acting on one side of the piston, wherein the piston ring engages an outer peripheral side of a ring abutment end on both upper and lower surfaces. Alternatively, a plurality of engaging concave portions and engaging convex portions are formed so as to be fittable with each other, and a regulating surface is formed on an inner surface of the engaging concave portion and the engaging convex portion to regulate the ring in the radial direction. piston ring.
【請求項2】 合口端部の一方は、厚さ方向には外周面
側からの一部を、幅方向には上側面および下側面からの
一部を周方向に切除し、幅方向の中央部を残して係合凸
部を形成するとともに、 合口端部の他方は、厚さ方向には内周面側から一部を、
幅方向には全幅を周方向に切除し、残った部分を幅方向
に中央部を切除することにより係合凹部を形成し、 前記係合凸部と前記係合凹部とが互いに嵌合形成される
ことを特徴とする請求項1記載のピストンリング。
2. One end of the abutment is cut off in the thickness direction in a part from the outer peripheral surface side, in the width direction partly in the upper side and the lower side in the circumferential direction, and cut in the center in the width direction. While forming the engagement convex portion leaving the portion, the other of the abutting end portion, in the thickness direction, a part from the inner peripheral surface side,
In the width direction, the entire width is cut in the circumferential direction, and the remaining portion is cut in the center in the width direction to form an engagement recess. The engagement protrusion and the engagement recess are fitted and formed with each other. The piston ring according to claim 1, wherein:
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