JPS62147171A - 往復動機械用ピストンリング - Google Patents
往復動機械用ピストンリングInfo
- Publication number
- JPS62147171A JPS62147171A JP28739685A JP28739685A JPS62147171A JP S62147171 A JPS62147171 A JP S62147171A JP 28739685 A JP28739685 A JP 28739685A JP 28739685 A JP28739685 A JP 28739685A JP S62147171 A JPS62147171 A JP S62147171A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston ring
- piston
- ring
- reciprocating machine
- ring body
- 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
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、往復動圧縮機や真空ポンプ等の往復動機械、
特に無給油式往復動機械用ピストンリングに関する。
特に無給油式往復動機械用ピストンリングに関する。
従来、この種の無給油式往復−動機械において、ピスト
ンとシリンダとの間をシールすべく該ピストンの外周に
嵌着するピストンリングは自己潤滑性、耐摩耗性を備え
たフッ素樹脂系複合材料で成形されており、その製造方
法は大路次のようになっている。
ンとシリンダとの間をシールすべく該ピストンの外周に
嵌着するピストンリングは自己潤滑性、耐摩耗性を備え
たフッ素樹脂系複合材料で成形されており、その製造方
法は大路次のようになっている。
即ち、金型に形成した真円状の環状溝内に四フッ化エチ
レン樹脂、炭素繊維、黒鉛等を混合してなる材料を充犯
し、冷間圧縮成形後焼成することによって環状のリング
本体を形成し、該リング本体の外径、肉厚、高さ等を所
定の寸法に旋盤加工する。次に、該リング本体を加熱し
ておき、ｌＡ断用治具を用いて互いに重畳する段付きの
合い口部を切断加工する。上述の如く両端に合い口部か
形成されたリング本体は水冷その他の手段で冷却された
後、切断時の剪断力により生じた合い口部の変形等を修
正するために、冷間ロールによってその最終的な高さ調
整が行われ、ピストンリングが製造される。
レン樹脂、炭素繊維、黒鉛等を混合してなる材料を充犯
し、冷間圧縮成形後焼成することによって環状のリング
本体を形成し、該リング本体の外径、肉厚、高さ等を所
定の寸法に旋盤加工する。次に、該リング本体を加熱し
ておき、ｌＡ断用治具を用いて互いに重畳する段付きの
合い口部を切断加工する。上述の如く両端に合い口部か
形成されたリング本体は水冷その他の手段で冷却された
後、切断時の剪断力により生じた合い口部の変形等を修
正するために、冷間ロールによってその最終的な高さ調
整が行われ、ピストンリングが製造される。
而して、上述した従来技術によるピストンリングではリ
ング本体をフッ素樹脂系複合材料で成形しているために
１次の欠点がある。第１に、フッ素樹脂を基材としてピ
ストンリングを形成するためには、前述の如く冷間圧縮
成形、焼成、そして切断、冷間ロール等の後加工という
加工手順が必要であるために、ピストンリングの製造コ
ストが嵩むことである。第２に、基材である四フッ化エ
チレン樹脂には補強物質である炭素繊維、黒鉛が均一に
分散し難く偏在してしまうために、ピストンリングか偏
摩耗して均一な耐摩耗性を得ることかできず、品質のパ
ラツ羊が大きくなることである。第３に、フン素樹脂は
分解して有害なフン素ガスを発生する恐れがあるため、
従来技術によるピストンリングを用いた真空ポンプ等は
医ｉｎ器に使用することができないことである。第４の
欠点としては、フッ素樹脂系複合材料は曲げ弾性率が非
常に小さくて塑性変形し易いために、ピストンリングを
ピストンに嵌着する場合に容易に変形してしまい、取扱
いが面倒なことである。
ング本体をフッ素樹脂系複合材料で成形しているために
１次の欠点がある。第１に、フッ素樹脂を基材としてピ
ストンリングを形成するためには、前述の如く冷間圧縮
成形、焼成、そして切断、冷間ロール等の後加工という
加工手順が必要であるために、ピストンリングの製造コ
ストが嵩むことである。第２に、基材である四フッ化エ
チレン樹脂には補強物質である炭素繊維、黒鉛が均一に
分散し難く偏在してしまうために、ピストンリングか偏
摩耗して均一な耐摩耗性を得ることかできず、品質のパ
ラツ羊が大きくなることである。第３に、フン素樹脂は
分解して有害なフン素ガスを発生する恐れがあるため、
従来技術によるピストンリングを用いた真空ポンプ等は
医ｉｎ器に使用することができないことである。第４の
欠点としては、フッ素樹脂系複合材料は曲げ弾性率が非
常に小さくて塑性変形し易いために、ピストンリングを
ピストンに嵌着する場合に容易に変形してしまい、取扱
いが面倒なことである。
本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、自己潤滑性、＃斤耗性、耐熱性に優れており、しかも
射出成形手段のみで成形できる結果、製造コストを低減
できる往復動機械用ピストンリングを提供するものであ
る。
、自己潤滑性、＃斤耗性、耐熱性に優れており、しかも
射出成形手段のみで成形できる結果、製造コストを低減
できる往復動機械用ピストンリングを提供するものであ
る。
上述した問題点を解決するために構成された本発明の手
段の特徴は、リング本体は補強物質を少なくとも一種類
以上含有した高機能性プラスチックで射出成形したこと
にある。
段の特徴は、リング本体は補強物質を少なくとも一種類
以上含有した高機能性プラスチックで射出成形したこと
にある。
以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳述す図におい
て、１はピストンリング、２は該ピストンリング１を構
成する湾曲状のリング本体で、該リング本体２は自己潤
滑性を有しており、しかも耐摩耗性等の機械的強度と耐
熱性に優れた高機能性プラスチック、例えば２００℃の
耐熱温度を有するポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ
Ｋ）、又はポリエーテルサルフナン（ＰＥＳ）を基材と
し、該基材中に補強物質として炭素縁Ｂ３ｏ％（ピスト
ンリングの全重量に対する割合、以下同じ）、フッ素樹
脂１５％を混合した複合材料で成形されている。
て、１はピストンリング、２は該ピストンリング１を構
成する湾曲状のリング本体で、該リング本体２は自己潤
滑性を有しており、しかも耐摩耗性等の機械的強度と耐
熱性に優れた高機能性プラスチック、例えば２００℃の
耐熱温度を有するポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ
Ｋ）、又はポリエーテルサルフナン（ＰＥＳ）を基材と
し、該基材中に補強物質として炭素縁Ｂ３ｏ％（ピスト
ンリングの全重量に対する割合、以下同じ）、フッ素樹
脂１５％を混合した複合材料で成形されている。
３．３は前記リング本体２の両端に離間してそれぞれ設
けられ、該リング本体２を真円状に縮径した時には互い
に重畳するように略クランク状に形成された合い口部で
、該各合い口部３はリング本体２の高さＨ方向中間に位
置して周方向に形成された摺接面３Ａと、該摺接面３Ａ
の周方向両端から径方向に形成された一対の当接面３Ｂ
、 ３Ｃとからなっている。
けられ、該リング本体２を真円状に縮径した時には互い
に重畳するように略クランク状に形成された合い口部で
、該各合い口部３はリング本体２の高さＨ方向中間に位
置して周方向に形成された摺接面３Ａと、該摺接面３Ａ
の周方向両端から径方向に形成された一対の当接面３Ｂ
、 ３Ｃとからなっている。
カくシテ、ピストンリング１はリング本体２と、該リン
ク本体２の両端に離間して設けられた一対の合い口部３
．３とからなっている。そして、該ピストンリング１は
各合い口部３間の中間点Ｐと真円状態での中心点Ｏを通
るリング本体２の中心Ｖｊ、 Ｏ＋ −〇ｌが該リング
本体２の径方向の中心と交わる点を基点Ｑとし、当該基
点Ｑから左、右対称に拡径すると共に合い口部３，３は
距ＭＬだけ離間した形状になっており、かつ、各合い口
部３，３を相重ねたときＯＱを半径Ｒとするほぼ真円状
態となるように形成されている。この結果、第３図に示
すように、ピストン４のリング７＋Ｗ ５に縮径状態で
嵌着されたピストンリング１は拡径力によってシリンダ
６のＪ、１而に圧接し、ピストン４とシリンダ６との間
をシールできる。
ク本体２の両端に離間して設けられた一対の合い口部３
．３とからなっている。そして、該ピストンリング１は
各合い口部３間の中間点Ｐと真円状態での中心点Ｏを通
るリング本体２の中心Ｖｊ、 Ｏ＋ −〇ｌが該リング
本体２の径方向の中心と交わる点を基点Ｑとし、当該基
点Ｑから左、右対称に拡径すると共に合い口部３，３は
距ＭＬだけ離間した形状になっており、かつ、各合い口
部３，３を相重ねたときＯＱを半径Ｒとするほぼ真円状
態となるように形成されている。この結果、第３図に示
すように、ピストン４のリング７＋Ｗ ５に縮径状態で
嵌着されたピストンリング１は拡径力によってシリンダ
６のＪ、１而に圧接し、ピストン４とシリンダ６との間
をシールできる。
上述の如く構成されるピストンリング１は射出成形等の
雌型を用いた成形方法により製のされる。射出成形方法
により製造する場合には、ピストンリング１のリング本
体２及び各合い［］部３を一体的に形成する雌型を凹設
した金型を製作する。次に、ポリエーテルエーテルケト
ン又はポリエーテルサルフォンに炭素繊維及びフ、ン素
樹脂を混合した複合材料を溶融状態にして該金型の雌型
内に射出して成形し、該金型を冷却することにより、本
実施例のピストンリングｌは容易に製造できる。
雌型を用いた成形方法により製のされる。射出成形方法
により製造する場合には、ピストンリング１のリング本
体２及び各合い［］部３を一体的に形成する雌型を凹設
した金型を製作する。次に、ポリエーテルエーテルケト
ン又はポリエーテルサルフォンに炭素繊維及びフ、ン素
樹脂を混合した複合材料を溶融状態にして該金型の雌型
内に射出して成形し、該金型を冷却することにより、本
実施例のピストンリングｌは容易に製造できる。
叙上の如く本実施例によれば、ピストンリング１はポリ
エーテルエーテルケトン又はポリエーテルサルフォンを
基材に用いたから、補強物質である炭素Ｕ＆雄、黒鉛、
フン素樹脂が均一に分散し混合できる結果、ピストンリ
ング１は偏摩耗することのない均一な耐摩耗性を有する
ことができる。
エーテルエーテルケトン又はポリエーテルサルフォンを
基材に用いたから、補強物質である炭素Ｕ＆雄、黒鉛、
フン素樹脂が均一に分散し混合できる結果、ピストンリ
ング１は偏摩耗することのない均一な耐摩耗性を有する
ことができる。
第４図は本実施例によるピストンリングＩＡ。
ＩＢと従来技術によるピストンリングＩＣ，ＩＤの耐摩
耗性を比較して示したもので、図中ＩＡはポリエーテル
エーテルケトンからなる基材に炭素繊維３０％、フン素
樹脂１５％の補強物質を混合した複合材料からなるピス
トンリング、１Ｂはポ１ノエーテルサルフォンからなる
基材に炭素繊維３０％、フン素樹脂１５％の補強物質を
混合した複合材料からなるピストンリングを示し、ＩＣ
１ＩＤはフッ素樹脂からなる基材に炭素繊維５％、黒鉛
１５％の補強物質を混合した複合材料からなるピストン
リングを示す。同図から明らかなように１本実施例によ
るピストンリングＬＡ、ＩＢは従来技術のピストンリン
グＩＣ、ＬＤに比較して摩耗量のバラツキが小さく摩耗
特性が安定している。
耗性を比較して示したもので、図中ＩＡはポリエーテル
エーテルケトンからなる基材に炭素繊維３０％、フン素
樹脂１５％の補強物質を混合した複合材料からなるピス
トンリング、１Ｂはポ１ノエーテルサルフォンからなる
基材に炭素繊維３０％、フン素樹脂１５％の補強物質を
混合した複合材料からなるピストンリングを示し、ＩＣ
１ＩＤはフッ素樹脂からなる基材に炭素繊維５％、黒鉛
１５％の補強物質を混合した複合材料からなるピストン
リングを示す。同図から明らかなように１本実施例によ
るピストンリングＬＡ、ＩＢは従来技術のピストンリン
グＩＣ、ＬＤに比較して摩耗量のバラツキが小さく摩耗
特性が安定している。
また、本実施例によれば、射出成形手段のみによってリ
ング本体２と各合い口部３を一体的に成形することがで
きるから、従来技術において必要であった合い口部の切
断工程、修正工程は不要にでき、製造工程の短縮と製造
コストの大幅な低減を図ることができる。更に、金型の
精度を高めることによって、シール性に優れた高品質の
ピストンリングを常時提供できる。更にまた、補強物質
を選定することによりフッ素樹脂を全く含まない複合材
料からなるピストンリングを製造できるから、医療機器
にも安心して用いることができる。
ング本体２と各合い口部３を一体的に成形することがで
きるから、従来技術において必要であった合い口部の切
断工程、修正工程は不要にでき、製造工程の短縮と製造
コストの大幅な低減を図ることができる。更に、金型の
精度を高めることによって、シール性に優れた高品質の
ピストンリングを常時提供できる。更にまた、補強物質
を選定することによりフッ素樹脂を全く含まない複合材
料からなるピストンリングを製造できるから、医療機器
にも安心して用いることができる。
しかも、基材であるポリエーテルエーテルケトン及びポ
リエーテルサルフォンはフン素樹脂に比較して約１０倍
の弾性率を有するから、簡単に塑性変形することがなく
取扱いが容易であるし、シリ／タロ周面に対する圧接力
に優れている。
リエーテルサルフォンはフン素樹脂に比較して約１０倍
の弾性率を有するから、簡単に塑性変形することがなく
取扱いが容易であるし、シリ／タロ周面に対する圧接力
に優れている。
なお、本実施例では、ピストンリング１は縮径したとき
に各合い口部３が相承なり合って真円状■；になるよう
に成形したから、該ピストンリング１を縮径した時には
、点Ｑを支点として第１図中の矢示Ｆ、Ｆ方向に拡径力
を有する結果、ピストン４のリング溝５内に喉着したピ
ストンリングｌは／ ’＝ ンクアンブリングを用いな
くても当１該拡径力によってシリング６周面に圧接する
ことができる。
に各合い口部３が相承なり合って真円状■；になるよう
に成形したから、該ピストンリング１を縮径した時には
、点Ｑを支点として第１図中の矢示Ｆ、Ｆ方向に拡径力
を有する結果、ピストン４のリング溝５内に喉着したピ
ストンリングｌは／ ’＝ ンクアンブリングを用いな
くても当１該拡径力によってシリング６周面に圧接する
ことができる。
また、本実施例は基材としてポリエーテルエーテルケ［
・ン及びポリエーテルサルフナンを例に挙げたがこれに
限られるものではなく、自己ＩＪ滑性、１耐摩耗性、＃
熱性を備えた高機能性プラスチックであればよい。更に
、補強物質として炭素繊１雄３０％、フン素樹脂１５％
を基材中に混合するものとして述へたが、例えば炭素繊
維と黒鉛の組合せ、又は炭素繊維、黒鉛、フン素樹脂の
いずれか１種類のみを補強物質として用いてもよいもの
である。
・ン及びポリエーテルサルフナンを例に挙げたがこれに
限られるものではなく、自己ＩＪ滑性、１耐摩耗性、＃
熱性を備えた高機能性プラスチックであればよい。更に
、補強物質として炭素繊１雄３０％、フン素樹脂１５％
を基材中に混合するものとして述へたが、例えば炭素繊
維と黒鉛の組合せ、又は炭素繊維、黒鉛、フン素樹脂の
いずれか１種類のみを補強物質として用いてもよいもの
である。
本発明は以北詳述した如く構成したから、下記の諸効果
を奏する。
を奏する。
■ ピストンリングは、補強物質を少なくとも１種類以
上含有した高機能性ブラスチンクで射出成形したから、
該ピストンリングは従来技術に比して自己潤滑性、耐摩
耗性、Ｉ耐熱性に優れている。
上含有した高機能性ブラスチンクで射出成形したから、
該ピストンリングは従来技術に比して自己潤滑性、耐摩
耗性、Ｉ耐熱性に優れている。
ζ２） ピストンリングは射出成形手段のみで成形でき
るから、基材中に補強物質が均一に分散、混合する結果
、摩耗特性が一定な高品質のものにできるし、リング本
体と合い口部は一体成形できる結果１合い口部を成形す
るための工程、その他の後工程は不要にでき、製造工程
の短縮とコスト低減を図ることができる。
るから、基材中に補強物質が均一に分散、混合する結果
、摩耗特性が一定な高品質のものにできるし、リング本
体と合い口部は一体成形できる結果１合い口部を成形す
るための工程、その他の後工程は不要にでき、製造工程
の短縮とコスト低減を図ることができる。
■ 射出成形用金型を高精度のものにすることにより、
シール性に優れた高品質のピストンリングにすることが
できる。
シール性に優れた高品質のピストンリングにすることが
できる。
・■ ピストンリングの基材にはフッ素樹脂に比較して
約１０倍の弾性率を有する高機能性プラスチックを用い
たから、簡単に塑性変形することがなくピストンへの嵌
着等の取扱いが容易である。
約１０倍の弾性率を有する高機能性プラスチックを用い
たから、簡単に塑性変形することがなくピストンへの嵌
着等の取扱いが容易である。
第１図は本発明の一実施例に係る往復動機械用ピストン
リングの正面図、第２図は第１図の側面図、第３図はピ
ストンリングの使用状態を示す説明図、第４図は本発明
に係るピストンリングと従来技術に係るピストンリング
の摩耗特性を示す線図である。 ２・・・リング本体、３・・・合い口部、４・・・ピス
トン、６・・・シリンダ。
リングの正面図、第２図は第１図の側面図、第３図はピ
ストンリングの使用状態を示す説明図、第４図は本発明
に係るピストンリングと従来技術に係るピストンリング
の摩耗特性を示す線図である。 ２・・・リング本体、３・・・合い口部、４・・・ピス
トン、６・・・シリンダ。
Claims (4)
- （１）ピストンとシリンダとの間をシールすべく該ピス
トンの外周に配設されるリング本体の両端に相重なり合
う合い口部を設けてなる往復動機械用ピストンリングに
おいて、前記リング本体は補強物質を少なくとも一種類
以上含有した高機能性プラスチックで射出成形したこと
を特徴とする往復動機械用ピストンリング。 - （２）前記補強物質は炭素繊維、黒鉛又はフッ素樹脂で
ある特許請求の範囲（１）項記載の往復動機械用ピスト
ンリング。 - （３）前記高機能性プラスチックはポリエーテルエーテ
ルケトン又はポリエーテルサルフォンである特許請求の
範囲（１）項記載の往復動機械用ピストンリング。 - （４）前記リング本体は前記各合い口部を相重なり合わ
せたとき真円を形成するように射出成形してある特許請
求の範囲（１）項記載の往復動機械用ピストンリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28739685A JPS62147171A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 往復動機械用ピストンリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28739685A JPS62147171A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 往復動機械用ピストンリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62147171A true JPS62147171A (ja) | 1987-07-01 |
Family
ID=17716803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28739685A Pending JPS62147171A (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 往復動機械用ピストンリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62147171A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113062U (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-10 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5947560A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-17 | Nippon Denso Co Ltd | 気体圧縮装置のピストンシ−ル構造 |
| JPS60228747A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-11-14 | エ−イ−・ピ−エルシ− | 内燃機関用のピストンおよびピストンリングユニツト |
-
1985
- 1985-12-20 JP JP28739685A patent/JPS62147171A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5947560A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-17 | Nippon Denso Co Ltd | 気体圧縮装置のピストンシ−ル構造 |
| JPS60228747A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-11-14 | エ−イ−・ピ−エルシ− | 内燃機関用のピストンおよびピストンリングユニツト |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113062U (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-10 |
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