JPS628455Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はピストンリングに係る。

往復動圧縮機等では、体積効率が高く維持され
得るように、ピストンに装着したピストンリング
で圧縮室を確実に密封し得ることが望まれ、従
来、ピストンリングの形状に種々の改良が加えら
れてきた。

第１図に示す公知のピストンリング１では、合
い口部２，３に軸方向すなわちＡ方向の段差部
４，５が形成されており、リング１はその外周面
６及び合い口部２，３の軸方向密接面７，８で圧
縮室を密封するように形成されている。

しかし乍ら、この種の公知のリング１では、合
い口部２の周方向端面９，１０と合い口部３の周
方向端面１１，１２との間にリング１の熱膨張を
吸収すべく半径方向間隙１３，１４が形成されて
いるために、このリング１をピストン外周に形成
されたリング溝に装着して圧縮機に適用した場
合、間隙１３、リング１の内周面１ａとリング溝
の底面との間及び間隙１４を介して、圧縮室内の
圧縮気体が漏洩する。しかも、リング１の外周が
摩耗すればする程間隙１３，１４が大きくなるた
めに、圧縮気体の漏洩が激しくなり、圧縮機の体
積効率が大巾に低下する虞れがある。

かかる問題を解決すべく、圧縮気体の漏洩流
路、すなわち、間隙１３，１４及びリング１の内
周面１ａとリング溝の底面との間の少なくとも一
ケ所にシール材を介在させることも提案されてお
り、例えばリング１の合い口部２，３の内周面に
テフロン（「商標名」）のシート１５を貼つたもの
も提案されている。

しかし乍ら、これらのシール材を介在させたリ
ングにおいても、リング本体１とシール材との熱
膨張の差、リング本体１の摩耗等によつて、圧縮
気体の漏洩流路が生ずる虞れがある。

本考案は前記諸点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは、圧縮機等のピストンに
適用された場合、体積効率を高く維持し得るピス
トンリングを提供することにある。

次に、本考案による好ましい一具体例のピスト
ンリングを第２図乃至第５図に基づいて説明す
る。第２図及び第３図には、ピストンリング２０
の一対のハサミ状合い口部２１，２２が展開状態
で示されている。合い口部２１及び２２は夫々先
端程細くなつた一対の相補的係合部２３，２４及
び２５，２６からなる。

合い口部２１において、リング２０の軸方向す
なわちＢ方向にみて、係合部２３は係合部２４よ
りも上方に（第３図で）位置しており、係合部２
３と係合部２４との間には端部２１ａから長さＣ
だけ環状面に沿つて切り込み２７ａが入つてい
る。従つて係合部２３，２４は夫々環状のリング
本体２８に対して半径方向すなわちＤ方向に弾性
変形し得る。

係合部２３において、上端面２９はリング本体
２８の上端面３０からまつすぐ周方向に伸長して
おり、内側面３１はリング本体２８の内周面３２
とほゞ同様な曲率で周方向になめらかに伸長して
おり、外側面３３はリング本体２８の外周面３４
から半径方向内方に偏向して係合部２３が先細り
となるように係合部２３の先端３５まで伸長し、
先端３５において内側面３１に連なつている。ま
た係合部２３の下端面３６は切り込み部２７ａに
おいて、係合部２４の上端面３７に密接してい
る。

係合部２４において、内側面３８はリング本体
２８の内周面３２から半径方向外方に偏向して係
合部２４が先細りとなるように係合部２４の先端
３９まで伸長し先端３９において係合部２４の外
側面４０に連なつており、この外側面４０はリン
グ本体２８の外周面３４とほゞ同様な曲率で外周
面３４からなめらかに周方向に伸長しており、下
端面４１はリング本体２８の下端面４２と面一と
なつて下端面４２からまつすぐ伸長している。

合い口部２２は、合い口部２１と合同な形状に
形成されている。すなわち、合い口部２２におい
て、係合部２５は係合部２６よりも上方に（第３
図で）位置しており、係合部２５と係合部２６と
の間には端部２２ａから長さＣだけ環状面に沿つ
て切込み２７ｂが入つており、係合部２５，２６
は夫々リング本体２８に対してＤ方向に弾性変形
し得る。尚、切り込み２７ａ，２７ｂはなくても
よく、この場合でも、係合部２５，２６の先端が
先細りとなつているために、係合部２５，２６の
先端は部位２７ｃ，２７ｄに対して弾性変形し得
る。

係合部２５において、上端面４３はリング本体
２８の上端面３０からまつすぐ周方向に伸長して
おり、内側面４４はリング本体２８の内周面３２
から半径方向外方に偏向して係合部２５が先細り
となるように係合部２５の先端４５まで伸長し先
端４５において係合部２５の外側面４６に連なつ
ており、この外側面４６はリング本体２８の外周
面３４とほゞ同様な曲率で外周面３４から周方向
になめらかに伸長しており、下端面４７は切り込
み部２７ｂにおいて係合部２６の上端面４８に密
接している。

一方、係合部２６において、内側面４９はリン
グ本体２８の内周面３２とほゞ同様な曲率でリン
グ本体２８の内周面３２から周方向になめらかに
伸長しており、外側面５０はリング本体２８の外
周面３４から半径方向内方に偏向して係合部２６
が先細りとなるように係合部２６の先端５１まで
伸長し先端５１において内側面４９に連なつてお
り、下端面５２はリング本体２８の下端面４２と
面一となつてこの下端面４２からまつすぐ伸長し
ている。

第４図及び第５図には、ピストンリング２０を
ピストン５３のリング溝５４に装着して、圧縮機
５５に適用した場合における、ピストンリング２
０のハサミ状合い口部２１，２２の係合状態が示
されている。５６はシリンダである。

ピストンリング２０の装着状態において、リン
グ本体２８の外周面３４、合い口部２１の係合部
２４の外側面４０及び合い口部２２の係合部２５
の外側面４６はシリンダ５６の内周壁５７に密接
しており、圧縮機５５の圧縮室５８を密封すべく
働く。また、係合部２３の外側面３３は係合部２
５の内側面４４に密接し、係合部２４の内側面３
８は係合部２６の外側面５０に密接している。更
に、係合部２３の下端面３６は係合部２６の上端
面４８に密接しており、係合部２４の上端面３７
は係合部２５の下端面４７に密接している。

従つて、ピストン５３がシリンダ５６に対して
Ｂ方向に移動し、ピストンリング本体２８の下端
面４２及びこの下端面４２に面一な係合部２４，
２６の下端面４１，５２がリング溝５４の下側の
側面５９に密接状態となる圧縮機５５の圧縮行程
において、圧縮室５８はリング２０の外周３４，
４０，４６とシリンダ５６の内周壁５７との密
接、合い口部２１，２２の各面間の密接、及びリ
ング２０の下端面４２，４１，５２とリング溝５
４の面５９との密接により封じられており、特
に、クランク室に連通した非圧縮室６０側に位置
する先細りとなつた係合部２６は、溝リング溝５
４の上側の側面６１とリング２０の上端面３０，
２９，４３との間の間隙６２を介してリング溝５
４の底面６３とリング２０の内周面３２，３１，
４９との間の間隙６４に入り込む圧縮気体によつ
て半径方向外方、すなわちＥ方向に偏倚せしめら
れるために、係合部２６の外側面５０は係合部２
４の内側面３８に広範囲にわたつて確実に密接さ
れ得、たとえ、長期間の使用によつて、リング２
０の外周面３４，４０，４６が摩耗して、リング
２０が若干広がつても、またリング２０の熱膨張
等が生じてもシール漏れがおこる虞れが少ない。

ピストンリング２０を製造する場合、環状の樹
脂材に環状面に沿つて端部から長さＣの切り込み
２７ａ，２７ｂを入れ、先端程細くなるように、
各端部の上下面２９，４１及び４３，５２より
夫々逆向きに切り込んで面３３，３８及び面４
４，５０を形成すればよいために、比較的簡単且
つ低コストでリング２０を製造し得る。

尚、好ましくは、係合部２３の外側面３３と係
合部２５の内側面４４との密接及び係合部２４の
内側面３８と係合部２６の外側面５０との密接
が、周方向に広範囲にわたつて、しかもリング２
０の外周面３４，４０，４６が摩耗してリング２
０が若干広がつた場合においても達成され得るよ
うな形状に、且つ、装着状態において、係合部２
３，２６がそれ自体の弾性力によつて係合部２
５，２４に押圧されるような形状に係合部２３〜
２６が形成される。

また、合い口部２１，２２の形状を必ずしも合
同にする必要はなく、例えば、係合部２３のみ
が、それ自体の弾性力によつて係合部２５に押圧
され、係合部２３の外側面３３と係合部２５の内
側面４４とが、圧縮室５８内の圧力にかかわら
ず、広い範囲で密接されるようにしてもよい。

更に、合い口部２１，２２の夫々を形成する係
合部の数を三つ以上としてもよい。例えば、係合
部２３，２５の上に係合部２４，２６と同一形状
の係合部を夫々設けてもよい。この三対の係合部
を有するリングでは、各対の内側係合部自体の弾
性力によつて外側係合部が半径方向外方に押され
るようにしても、該弾性力のためにリングに加わ
るトルクを相殺し得る。

以上の如く本考案ピストンリングでは、環状の
リング本体の両端の各合い口部を前記リング本体
の軸線方向及び半径方向に分割され且つ該リング
本体側から端部内周面側へ先細り形状となつた内
側係合部と該リング本体側から端部外周面側へ先
細り形状となつた外側係合部とで形成し、前記両
合い口部における内側係合部と外側係合部とが相
補的に係合するようにしたために、本考案ピスト
ンリングが圧縮機等のピストンに適用された場
合、ピストンリングによる圧縮室の密封が確実に
行なわれ得、体積効率が高く維持され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のピストンリングの説明図、第２
図及び第３図は本考案による好ましい一具体例の
ピストンリングを展開状態で示した平面図及び正
面図、第４図は第２図及び第３図に示したピスト
ンリングを圧縮機のピストンに装着した状態を示
す説明図、第５図は第４図のピストンリングのみ
を示す説明図である。 ２１，２２……合い口部、２３，２４，２５，
２６……係合部、２７ａ，２７ｂ……切り込み、
２８……ピストンリング本体、３１，３８，４
４，４９……内側面、３３，４０，４６，５０…
…外側面、３６，３７，４７，４８……端面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 環状のリング本体と、相互に係合されるべくリ
   ング本体の両端に形成された一対の合い口部とか
   らなるピストンリングにおいて、前記各合い口部
   を前記リング本体の軸線方向及び半径方向に分割
   され且つ該リング本体側から端部内周面側へ先細
   り形状となつた内側係合部と該リング本体側から
   端部外周面側へ先細り形状となつた外側係合部と
   で形成し、前記両合い口部における内側係合部と
   外側係合部とが相補的に係合するようにしたピス
   トンリング。