WO2012117987A1 - ピストンリング - Google Patents

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WO2012117987A1
WO2012117987A1 PCT/JP2012/054697 JP2012054697W WO2012117987A1 WO 2012117987 A1 WO2012117987 A1 WO 2012117987A1 JP 2012054697 W JP2012054697 W JP 2012054697W WO 2012117987 A1 WO2012117987 A1 WO 2012117987A1
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WO
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piston ring
piston
gas
concave portion
convex portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/054697
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English (en)
French (fr)
Inventor
芳彦 木下
浩二 江戸
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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Publication date
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Priority to KR1020137002647A priority patent/KR101545790B1/ko
Priority to KR1020157032682A priority patent/KR101680510B1/ko
Priority to KR20157004745A priority patent/KR20150032594A/ko
Priority to KR1020167009166A priority patent/KR101727869B1/ko
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/14—Joint-closures
    • F16J9/16—Joint-closures obtained by stacking of rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/14—Joint-closures

Definitions

  • the present invention relates to a piston ring, for example, a piston ring used in a reciprocating internal combustion engine such as a large marine two-cycle diesel engine.
  • a piston ring which is attached to a piston (more specifically, a piston crown) of a reciprocating internal combustion engine and maintains the pressure in the combustion chamber, when attached to the piston, once pushes the inner diameter of the piston ring so that it exceeds the outer diameter of the piston.
  • a slit called a joint is provided in one place in order to achieve close contact with the inner wall surface (inner circumferential surface) of the cylinder liner by expanding in the radial direction. It has been.
  • a piston ring R2 see FIG. 29
  • a piston ring R3 having a right angle joint or a piston ring R3 (see FIG.
  • a piston ring R1 (see FIG. 28) having a stepped joint (gas tight joint) disclosed in Patent Document 1 is generally adopted as a so-called pressure ring such as a top ring.
  • piston ring R1 (refer FIG. 28) provided with the stepped joint (gas tight joint) disclosed by patent document 1 is used as a top ring
  • the airtightness in the joint of the piston ring provided with the stepped joint is very
  • the load received by the piston ring having the stepped joint that is, the combustion gas pressure
  • the wear of the top ring becomes (remarkably) larger (faster) than other piston rings, and the wear on the inner wall surface of the cylinder liner facing the top ring also becomes larger (faster). there were.
  • a piston top ring disclosed in Patent Document 2 is known as a piston ring for solving such problems.
  • the combustion gas is passed through a plurality of grooves 15 having a U-shape in plan view or a V-shape in plan view provided on the outer peripheral surface (sliding surface). Has been blown by. Therefore, a crack is generated in the groove 15 and the piston top ring 4 is broken or the depth of the groove 15 is reduced as the piston top ring 4 is worn. May disappear. Further, in the piston top ring 4 disclosed in Patent Document 2, the inner wall surface of the cylinder liner is scratched at the corner of the groove 15 provided on the outer peripheral surface (sliding surface), or the outer peripheral surface is damaged. When the wear-resistant coating is applied, the wear-resistant coating may be peeled off from the corner of the groove 15.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a piston ring capable of reducing its own wear by reducing its own load.
  • the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
  • the piston ring according to the first aspect of the present invention is a piston ring having a convex portion at one end and a concave portion at the other end, and a stepped joint formed by the convex portion and the concave portion, Between the convex part and the concave part, a gas passage for guiding gas acting on one side surface to the other side surface is provided.
  • the gas which acts on one side is led to the other side through a gas passage.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the gas passage has a notch and / or a circumferential groove and / or the convex portion and the concave portion formed along the circumferential direction in the convex portion and / or the concave portion.
  • the structure made into the clearance gap formed between these may be sufficient.
  • the piston ring which concerns on the said structure WHEREIN is a flat inclined surface or curved surface which connects the inner peripheral end of the intermediate horizontal surface which forms the said convex part, and the upper end of the intermediate
  • the workability in machining the notch is the best, so that productivity and workability can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Can be reduced. Further, since the circumferential groove is provided at a place where the piston ring and the cylinder liner do not slide, the inner wall surface of the cylinder liner is not scratched by the corner of the groove.
  • the piston ring which concerns on the said structure WHEREIN exhibits the rectangular shape of a cross sectional view carved on the said one side side along the circumferential direction in the center part in the thickness direction of the intermediate horizontal surface which forms the said recessed part.
  • a first circumferential groove, and a second circumferential groove having a rectangular shape in cross section, engraved on the side of the other side surface along the circumferential direction at a central portion in the thickness direction of the intermediate horizontal plane forming the convex portion May be provided.
  • the workability in machining the circumferential groove is the best, so that the productivity and workability can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. Can be reduced. Further, since the circumferential groove is provided at a place where the piston ring and the cylinder liner do not slide, the inner wall surface of the cylinder liner is not scratched by the corner of the groove.
  • the gap formed between the convex portion and the concave portion is set to be about 4 to 10 times the gap in a conventional piston ring having a stepped joint. May be.
  • the circumferential overlap of the convex portion and the concave portion may be set to be about 2 to 4 times the height of the piston ring.
  • the piston ring set according to the second aspect of the present invention includes any one of the above piston rings and a piston ring having a right angle joint and / or a piston ring having a diagonal joint.
  • the piston ring set according to the second aspect may include only one of the above piston rings.
  • the life of each piston ring comes (substantially) at the same time, and the replacement time of the piston ring comes (substantially) at the same time. And running costs can be reduced.
  • any one of the above piston rings is inserted into the ring groove.
  • the life of each piston ring comes (substantially) at the same time, and the replacement time of the piston ring comes (substantially) at the same time, so that maintainability can be improved, Running costs can be reduced.
  • An internal combustion engine includes the piston ring set or the piston.
  • the internal combustion engine it is possible to reduce wear on the inner wall surface of the cylinder liner, extend the life of the cylinder liner (prolong the life), and reduce running costs. Can do.
  • the piston ring according to the present invention has an effect that the load received by the piston ring can be reduced and the wear of the piston ring can be reduced.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2. It is a perspective view which expands and shows the principal part of the piston ring which concerns on 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is a figure similar to FIG. It is a perspective view which expands and shows the principal part of the piston ring which concerns on 3rd Embodiment of this invention, Comprising: It is a figure similar to FIG.
  • FIGS. 1 to 3, 26 and 27 are perspective views of a piston ring according to the present embodiment
  • FIG. 2 is an enlarged view showing a portion surrounded by a two-dot chain line in FIG. 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 26
  • FIG. 27 is a partial sectional view in the vicinity of the piston ring mounting portion.
  • the piston 2 is fitted with a plurality of (three in this embodiment) ring grooves 3, 4 and 5 in the height direction, and one piston ring 6, 7 and 8 is fitted in the piston 2 respectively. It is inserted.
  • the piston 2 reciprocates while the outer peripheral surfaces 6 a, 7 a, 8 a of the piston rings 6, 7, 8 are in sliding contact with the inner wall surface (inner peripheral surface) 9 a of the cylinder liner 9.
  • a ring side surface gap 11 that opens to the combustion chamber 10 of the diesel engine 1 is formed in the upper portion of the piston 2, and the ring side surface gap 11 is filled with combustion gas from the combustion chamber 10.
  • the cylinder head indicated by reference numeral 12 covers the upper surface of the cylinder liner 9 and forms the combustion chamber 10 together with the cylinder liner 9 and the piston 2. Further, in such a diesel engine 1, an exhaust valve 13 is provided at the center of the combustion chamber 10. The output of the piston 2 is transmitted from the piston rod 14 to a crankshaft (not shown).
  • the piston ring 21 is used, for example, as a piston ring (top ring) indicated by reference numeral 6 in FIGS. 26 and 27 and includes a stepped joint (gas tight joint) 22. .
  • the stepped joint 22 includes a convex part (male part) 23 and a concave part (female part) 24.
  • the convex portion 23 is a projecting member formed so as to extend along the circumferential direction at one end portion of the piston ring 21 and fit into the concave portion 24, and includes an outer peripheral surface (sliding surface) 31 and an intermediate inner surface.
  • a peripheral surface 32, a first end surface 33, an intermediate horizontal surface 34, a second end surface 35, and a side surface (lower surface: bottom surface) 36 are provided.
  • the outer peripheral surface 31 continuously forms the same surface as the outer peripheral surface 41a in a portion other than one end portion of the piston ring 21 (hereinafter referred to as “piston ring main body 41”), and slides with the outer peripheral surface 41a ( It is a horizontal plane that forms a surface that slides against the inner wall surface 9a of the cylinder liner 9.
  • the intermediate inner peripheral surface 32 is a horizontal surface that is positioned on the radially outer side of the inner peripheral surface 41 b of the piston ring body 41 and forms a surface that faces the intermediate outer peripheral surface 51 that forms the recess 24.
  • the first end surface 33 is a vertical surface that forms a plane that faces the end surface 53 that forms the recess 24 at the tip (side) of one end of the piston ring 21.
  • the intermediate horizontal plane 34 is located on the side of one side surface (upper surface: top surface) 41c from the middle in the height direction (width direction) of the piston ring body 41, and forms a plane that faces the intermediate horizontal plane 52 that forms the recess 24. And is formed so as to be parallel to both side surfaces (upper surface 41c and lower surface 41d) of the piston ring body 41.
  • the second end surface 35 is a curved surface that smoothly connects the proximal end of the intermediate horizontal plane 34 and the distal end of one side surface (upper surface) 41 c at the proximal end (side) of one end of the piston ring 21.
  • the side surface (lower surface: bottom surface) 36 is a horizontal surface that forms the same surface as the other side surface (lower surface: bottom surface) 41 d of the piston ring body 41.
  • the upper end of the first end surface 33 and the tip of the intermediate horizontal surface 34 are connected by a flat inclined surface 37, and the inner peripheral end of the intermediate horizontal surface 34 and the upper end of the intermediate inner peripheral surface 32 are curved surfaces 38. Connected by.
  • the recess 24 is a recess formed so as to extend along the circumferential direction at the other end of the piston ring 21 and receive the projection 23, and includes an intermediate outer peripheral surface 51, an intermediate horizontal surface 52, and an end surface 53. And.
  • the intermediate outer peripheral surface 51 is a horizontal surface that is located on the radially inner side of the outer peripheral surface 41 a of the piston ring body 41 and forms a surface that faces the intermediate inner peripheral surface 32 that forms the convex portion 23.
  • the intermediate horizontal plane 52 is located on the side of one side surface (upper surface: top surface) 41c from the middle in the height direction (width direction) of the piston ring body 41, and is a plane facing the intermediate horizontal plane 34 forming the convex portion 23. It is a horizontal plane to be formed, and is formed so as to be parallel to both side surfaces (upper surface 41c and lower surface 41d) of the piston ring body 41.
  • the end surface 53 is a vertical surface that forms a plane that faces the first end surface 33 that forms the convex portion 23 at the base end (side) of the other end of the piston ring 21.
  • the upper end of the end surface 53 and the base end of the intermediate horizontal surface 52 are connected by a curved surface 54, and the inner peripheral end of the intermediate horizontal surface 52 and the upper end of the intermediate outer peripheral surface 51 are connected by a curved surface 55. .
  • the gap g between the intermediate horizontal plane 34 and the intermediate horizontal plane 52, the gap g between the curved face 38 and the curved face 55, and the gap g between the intermediate inner peripheral face 32 and the intermediate outer peripheral face 51 are shown in FIG. 4 to 10 times the gap (0.0 mm to 0.05 mm) in the piston ring R1 having the conventional stepped joint (gas tight joint) shown in FIG. 28, that is, about 0.0 mm ⁇ g ⁇ 0.5 mm. It is set to be.
  • the intermediate horizontal surface 34 and the intermediate horizontal surface 52, the curved surface 38 and the curved surface 55, and the intermediate inner peripheral surface 32 and the intermediate outer peripheral surface 51 overlap in the circumferential direction, that is, the intermediate horizontal surface 34, the intermediate horizontal surface 52, and the curved surface 38.
  • the length in which the curved surface 55 and the intermediate inner peripheral surface 32 and the intermediate outer peripheral surface 51 overlap (overlap) in the circumferential direction is about 2 to 4 times the height (width) h of the piston ring body 41. Is set to
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 61 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment described above in that gas passages (communication passages) 62 and 63 are provided instead of the gap g. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the gas passage 62 has a rectangular shape in sectional view, which is carved on the side surface (upper surface: top surface) 41c of the piston ring main body 41 along the circumferential direction at the center in the thickness direction of the intermediate horizontal plane 52 ( A first circumferential groove, one end (front end) is open to the (front) end surface 25 (see FIG. 2) of the other end, and the other end (base end) is located above the inclined surface 37.
  • the ring body 41 is opened at the other end portion or at the other end portion of the piston ring body 41 located on the curved surface 54 side with respect to the inclined surface 37.
  • the gas passage 63 is a circumferential groove having a rectangular shape in cross section, carved on the side of the inner circumferential surface 41b of the piston ring body 41 along the circumferential direction at the central portion in the height direction of the intermediate outer circumferential surface 51.
  • One end (front end) opens to the (front) end surface 25 (see FIG. 2) of the other end portion, and the other end (base end) is the other end portion of the piston ring main body 41 located radially inside the inclined surface 37.
  • the piston ring body 41 is opened at the other end of the piston ring body 41 located on the curved surface 54 side of the inclined surface 37.
  • the gas acting on the one side surface 41c is guided to the other side surface 41d through the gas passages 62 and 63.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 61 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d.
  • the gas passages 62 and 63 for guiding are secured.
  • the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 5 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to the present embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 66 according to the present embodiment is different from that of the second embodiment described above in that gas passages (communication passages) 67 and 68 are provided instead of the gas passages (communication passages) 62 and 63. Since other components are the same as those in the above-described embodiment, description of these components is omitted here. In addition, the same code
  • the gas passage 67 is a (second) circumferential groove that has a rectangular shape in cross-section and is carved on the side surface (lower surface: bottom surface) 36 along the circumferential direction at the center in the thickness direction of the intermediate horizontal plane 34.
  • one end (distal end) is open to the inclined surface 37, and the other end (proximal end) is the intermediate horizontal surface 34 located below the (front) end surface 25 (see FIG. 2), or the (front) end surface 25 (FIG. 2), the intermediate horizontal surface 34 is located closer to the curved surface 35 (see FIG. 2).
  • the gas passage 68 is a circumferential groove having a rectangular shape in sectional view, which is carved on the side of the outer circumferential surface 31 along the circumferential direction at the central portion in the height direction of the intermediate inner circumferential surface 32, and has one end (tip).
  • the first end face 33 opens, and the other end (base end) is the intermediate inner peripheral surface 32 positioned below the (front) end face 25 (see FIG. 2), or the (front) end face 25 (see FIG. 2). It opens to the intermediate inner peripheral surface 32 located closer to the curved surface 35 (see FIG. 2).
  • the gas acting on the one side surface 41 c is guided to the other side surface 41 d through the gas passages 67 and 68.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 66 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d.
  • the guiding gas passages 67 and 68 are secured.
  • the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 71 according to the present embodiment is provided with the gas passages (communication passages) 62 and 63 described in the second embodiment and the gas passages (communication passages) 67 and 68 described in the third embodiment. This is different from that of the first embodiment described above. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • the gas acting on the one side surface 41 c is guided to the other side surface 41 d through the gas passages 62, 63, 67 and 68.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 71 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d.
  • the gas passages 62, 63, 67, and 68 for guiding are secured.
  • the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 7 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • a gap g is formed between the intermediate horizontal plane 34 and the intermediate horizontal plane 52
  • a gap g is formed between the curved surface 38 and the curved surface 55. It differs from that of the first embodiment described above. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the piston ring 76 even if the piston ring 76 is deformed by the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, complete adhesion between the convex portion 23 and the concave portion 24 is prevented (avoided), A gas passage (gap g) for guiding the gas acting on the one side surface 41c to the other side surface 41d is secured. Thereby, the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • FIG. 8 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to the present embodiment, which is the same as FIG.
  • a gap g is formed between the intermediate inner peripheral surface 32 and the intermediate outer peripheral surface 51, and a gap g is formed between the curved surface 38 and the curved surface 55.
  • This is different from that of the first embodiment described above. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the piston ring 81 According to the piston ring 81 according to the present embodiment, even if the piston ring 81 is deformed by the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, complete adhesion between the convex portion 23 and the concave portion 24 is prevented (avoided), A gas passage (gap g) for guiding the gas acting on the one side surface 41c to the other side surface 41d is secured. Thereby, the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • FIG. 9 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to the present embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 86 according to this embodiment is provided with the gap g described in the fifth embodiment and the gap g described in the sixth embodiment. Different from the embodiment. Since the other components are the same as those in the fifth embodiment and the sixth embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • gaps g are formed between the intermediate horizontal surface 34 and the intermediate horizontal surface 52, between the curved surface 38 and the curved surface 55, and between the intermediate inner peripheral surface 32 and the intermediate outer peripheral surface 51, respectively. That is, what has the same form as 1st Embodiment is shown.
  • the piston ring 86 even if the piston ring 86 is deformed by the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, complete adhesion between the convex portion 23 and the concave portion 24 is prevented (avoided), A gas passage (gap g) for guiding the gas acting on the one side surface 41c to the other side surface 41d is secured. Thereby, the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 91 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment described above in that gas passages (communication passages) 92 and 93 are provided instead of the gap g. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the gas passage 92 has a semicircular shape in sectional view, which is carved on the side of one side surface (upper surface: top surface) 41c of the piston ring main body 41 along the circumferential direction at the central portion in the thickness direction of the intermediate horizontal plane 52. It is a circumferential groove, one end (front end) opens to the (front) end face 25 (see FIG. 2) of the other end, and the other end (base end) of the piston ring main body 41 located above the inclined surface 37. The other end portion or the other end portion of the piston ring main body 41 located closer to the curved surface 54 than the inclined surface 37 opens.
  • the gas passage 93 is a circumferential groove having a semicircular shape in sectional view, which is carved on the inner circumferential surface 41b side of the piston ring main body 41 along the circumferential direction at the central portion in the height direction of the intermediate outer circumferential surface 51.
  • One end (front end) opens to the (front) end face 25 (see FIG. 2) of the other end, and the other end (base end) is the other end of the piston ring main body 41 located radially inside the inclined surface 37. Or the other end portion of the piston ring main body 41 located closer to the curved surface 54 than the inclined surface 37.
  • the gas acting on the one side surface 41c is guided to the other side surface 41d through the gas passages 92 and 93.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 91 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d.
  • the guiding gas passages 92 and 93 are secured.
  • the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 11 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 96 according to the present embodiment is different from that of the eighth embodiment described above in that gas passages (communication passages) 97 and 98 are provided instead of the gas passages (communication passages) 92 and 93. Since other components are the same as those in the above-described embodiment, description of these components is omitted here. In addition, the same code
  • the gas passage 97 is a circumferential groove having a semicircular shape in sectional view, which is carved on the side surface (lower surface: bottom surface) 36 along the circumferential direction at the central portion in the thickness direction of the intermediate horizontal plane 34 and has one end ( The front end is open to the inclined surface 37, and the other end (base end) is from the intermediate horizontal plane 34 positioned below the (front) end surface 25 (see FIG. 2) or from the (front) end surface 25 (see FIG. 2). Is also open to the intermediate horizontal plane 34 located on the curved surface 35 (see FIG. 2) side.
  • the gas passage 98 is a circumferential groove having a semicircular shape in sectional view, which is carved on the side of the outer circumferential surface 31 along the circumferential direction at the center in the height direction of the intermediate inner circumferential surface 32, and has one end (tip). Is open to the first end surface 33, and the other end (base end) is the intermediate inner peripheral surface 32 positioned below the (front) end surface 25 (see FIG. 2) or the (front) end surface 25 (see FIG. 2). ) To the intermediate inner peripheral surface 32 located on the curved surface 35 (see FIG. 2) side.
  • the gas acting on the one side surface 41 c is guided to the other side surface 41 d through the gas passages 97 and 98.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 96 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other by the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d.
  • the guiding gas passages 97 and 98 are secured.
  • the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 12 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to the present embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 101 according to this embodiment is provided with the gas passages (communication passages) 92 and 93 described in the eighth embodiment and the gas passages (communication passages) 97 and 98 described in the ninth embodiment. This is different from that of the first embodiment described above. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • the gas acting on the one side surface 41c is guided to the other side surface 41d through the gas passages 92, 93, 97, and 98.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 101 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d.
  • the gas passages 92, 93, 97 and 98 for guiding are secured.
  • the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 13 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 106 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment described above in that gas passages (communication passages) 107 and 108 are provided instead of the gap g. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the gas passage 107 has a triangular shape in a cross-sectional view (in this embodiment), which is carved on one side (upper surface: top surface) 41c side of the piston ring main body 41 along the circumferential direction at the center in the thickness direction of the intermediate horizontal plane 52. In the form, it is a circumferential groove having an equilateral triangle shape.
  • One end (tip) is open to the (front) end surface 25 (see FIG. 2) of the other end, and the other end (base end) is above the inclined surface 37.
  • the other end of the piston ring main body 41 located at the side or the other end of the piston ring main body 41 located closer to the curved surface 54 than the inclined surface 37 opens.
  • the gas passage 108 has a triangular shape (in the present embodiment, a regular triangle) engraved on the side of the inner peripheral surface 41b of the piston ring body 41 along the circumferential direction at the central portion in the height direction of the intermediate outer peripheral surface 51. 1) (one end (tip)) is open on the (end) end face 25 (see FIG. 2) of the other end, and the other end (base end) is located on the radially inner side of the inclined surface 37. The other end of the piston ring main body 41 is opened, or the other end of the piston ring main body 41 located closer to the curved surface 54 than the inclined surface 37 opens.
  • a triangular shape in the present embodiment, a regular triangle
  • the gas acting on the one side surface 41 c is guided to the other side surface 41 d through the gas passages 107 and 108.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 106 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are in close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d.
  • the gas passages 107 and 108 for guiding are secured.
  • the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 14 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 111 according to this embodiment is different from that of the eleventh embodiment described above in that gas passages (communication passages) 112 and 113 are provided instead of the gas passages (communication passages) 107 and 108. Since other components are the same as those in the above-described embodiment, description of these components is omitted here. In addition, the same code
  • the gas passage 112 has a triangular shape (regular triangle shape in this embodiment) engraved on the side surface (lower surface: bottom surface) 36 along the circumferential direction at the central portion in the thickness direction of the intermediate horizontal plane 34.
  • One end (tip) is open to the inclined surface 37, and the other end (base end) is an intermediate horizontal plane 34 located below the (front) end surface 25 (see FIG. 2), or (front). It opens in the intermediate
  • the gas passage 113 has a triangular shape (in the present embodiment, a regular triangle shape) engraved on the side of the outer peripheral surface 31 along the circumferential direction at the central portion in the height direction of the intermediate inner peripheral surface 32.
  • One end (front end) of the groove is open to the first end surface 33, and the other end (base end) is the intermediate inner peripheral surface 32 positioned below the (front) end surface 25 (see FIG. 2), or ( First, it opens to the intermediate inner peripheral surface 32 located on the curved surface 35 (see FIG. 2) side than the end surface 25 (see FIG. 2).
  • the gas acting on the one side surface 41c is guided to the other side surface 41d through the gas passages 112 and 113.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 111 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d.
  • the gas passages 112 and 113 for guiding are secured.
  • the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 15 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 116 according to this embodiment is provided with the gas passages (communication passages) 107 and 108 described in the eleventh embodiment and the gas passages (communication passages) 112 and 113 described in the twelfth embodiment. This is different from that of the first embodiment described above. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • the gas acting on the one side surface 41c is guided to the other side surface 41d through the gas passages 107, 108, 112, and 113.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 116 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d.
  • the gas passages 107, 108, 112, and 113 for guiding are secured.
  • the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 16 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 121 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment described above in that a notch 122 is provided instead of the gap g. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the notch 122 is formed by a flat inclined surface or curved surface that connects the inner peripheral end of the intermediate horizontal surface 34 and the upper end of the intermediate inner peripheral surface 32, and one end (tip) extends to the inclined surface 37.
  • the end (base end) extends to a position below the (front) end surface 25 (see FIG. 2) or to a position closer to the curved surface 35 (see FIG. 2) than the (front) end surface 25 (see FIG. 2). Yes.
  • the gas acting on the one side surface 41 c passes through a gap (gas passage) formed between the inclined surface or curved surface forming the notch 122 and the recess 24.
  • a gap gas passage formed between the inclined surface or curved surface forming the notch 122 and the recess 24.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 121 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other by the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d. A guiding gap (gas passage) is secured. As a result, the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 17 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 126 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment described above in that a notch 127 is provided instead of the gap g. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the notch 127 is formed by a flat inclined surface or curved surface that connects the lower end of the intermediate inner peripheral surface 32 and the inner peripheral end of the side surface 36, and one end (front end) extends to the first end surface 33, The other end (base end) extends to a position below the (front) end face 25 (see FIG. 2) or to a position closer to the curved surface 35 (see FIG. 2) than the (front) end face 25 (see FIG. 2). ing.
  • the gas acting on the one side surface 41 c passes through the gap (gas passage) formed between the inclined surface forming the notch 127 and the recess 24, and the other side surface. It will be guided to 41d. Thereby, the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 126 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other by the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d. A guiding gap (gas passage) is secured. As a result, the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 18 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 131 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment described above in that the notch 122 described in the fourteenth embodiment and the notch 127 described in the fifteenth embodiment are provided. Different from the one. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • the gas acting on the one side surface 41c is a gap (gas passage) formed between the inclined surface or the curved surface forming the notch 122 and the recess 24, and It is guided to the other side surface 41d through a gap (gas passage) formed between the inclined surface or the curved surface forming the notch 127 and the recess 24.
  • the piston ring 131 According to the piston ring 131 according to the present embodiment, even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d. A guiding gap (gas passage) is secured. As a result, the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 19 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 136 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment described above in that a gas passage (communication passage) 137 is provided instead of the gap g. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the gas passage 137 connects the inner peripheral edge of the intermediate horizontal surface 52 and the upper end of the intermediate outer peripheral surface 51, and is disposed on one side (upper surface: top surface) 41 c and the inner peripheral surface 41 b side along the circumferential direction. Is a circumferential groove having a circular shape of 3/4 in cross section, with one end (tip) opening in the (front) end face 25 (see FIG. 2) of the other end and the other end (base end) The other end of the piston ring main body 41 located above the inclined surface 37 or the other end of the piston ring main body 41 positioned closer to the curved surface 54 than the inclined surface 37 is opened.
  • the gas acting on the one side surface 41c is guided to the other side surface 41d through the gas passage 137.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 136 according to the present embodiment, even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d. A gas passage 137 for guiding is secured. As a result, the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 20 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 141 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment described above in that a notch 142 is provided instead of the gap g. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • symbol is attached
  • the notch 142 is formed by a flat inclined surface or curved surface that connects the lower end of the intermediate outer peripheral surface 51 and the outer peripheral end of the other side surface (lower surface: bottom surface) 41d at the other end of the piston ring body 41,
  • One end (front end) extends to the lower side of the (front) end face 25 (see FIG. 2) of the other end, and the other end (base end) is radially inward of the first end face 33 or from the first end face 33. Also extends to a position located on the end face 53 side.
  • the gas acting on the one side surface 41 c passes through a gap (gas passage) formed between the inclined surface or curved surface forming the notch 142 and the recess 24.
  • a gap gas passage formed between the inclined surface or curved surface forming the notch 142 and the recess 24.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 141 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d. A guiding gap (gas passage) is secured. As a result, the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 21 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 146 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment described above in that the gas passage 137 described in the seventeenth embodiment and the notch 142 described in the eighteenth embodiment are provided. Different from the one. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • FIG. 22 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 151 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment described above in that the gas passage 62 described in the second embodiment and the gas passage 67 described in the third embodiment are provided. Different from the one. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • the gas acting on the one side surface 41c is guided to the other side surface 41d through the gas passages 62 and 67.
  • the load which self receives can be reduced and self wear can be reduced.
  • the piston ring 151 even when the convex portion 23 and the concave portion 24 are brought into close contact with each other due to the pressure of the gas acting on the one side surface 41c, the gas acting on the one side surface 41c is applied to the other side surface 41d.
  • the gas passages 62 and 67 for guiding are secured.
  • the gas acting on one side surface 41 c can be guided to the other side surface 41 d regardless of the gap between the convex portion 23 and the concave portion 24, and the gap formed between the convex portion 23 and the concave portion 24 can be managed. It can be unnecessary.
  • FIG. 23 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 156 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment described above in that the notch 122 described in the fourteenth embodiment and the gas passage 137 described in the seventeenth embodiment are provided. Different from the one. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • FIG. 24 is an enlarged perspective view showing the main part of the piston ring according to this embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 161 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment described above in that the notch 127 described in the fifteenth embodiment and the notch 142 described in the eighteenth embodiment are provided. Different from the one. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • FIG. 25 is an enlarged perspective view showing a main part of the piston ring according to the present embodiment, which is the same as FIG.
  • the piston ring 166 according to this embodiment includes the notch 122 described in the fourteenth embodiment, the notch 127 described in the fifteenth embodiment, the gas passage 137 described in the seventeenth embodiment, It differs from that of the first embodiment described above in that the notch 142 described in the eighteenth embodiment is provided. Since other components are the same as those of the first embodiment described above, description of these components is omitted here.
  • the best workability when machining the notch is that of the fourteenth embodiment shown in FIG. 16, and the best workability when machining the circumferential groove. These are those of the twentieth embodiment shown in FIG.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment may be appropriately combined as necessary, or the above-described embodiment may be appropriately modified or changed as necessary. it can.
  • piston ring according to the present invention can also be used for piston rings in the second stage and thereafter (piston rings after the second ring).
  • the piston 2 in which the three ring grooves 3, 4 and 5 are formed in the height direction has been described as a specific example, but the piston according to the present invention is limited to this. It may be a piston in which one, two, four or more ring grooves are formed in the height direction.

Landscapes

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Abstract

自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができるピストンリングを提供する。一端部に凸部（２３）を備え、他端部に凹部（２４）を備えるとともに、これら凸部（２３）と凹部（２４）とにより段付き合口（２２）が形成されるピストンリング（２１）であって、前記凸部（２３）と前記凹部（２４）との間に、一側面（４１ｃ）に作用するガスを他側面（４１ｄ）に導くガス通路が設けられている。

Description

ピストンリング
　本発明は、ピストンリング、例えば、舶用大型２サイクルディーゼルエンジン等の往復動内燃機関に使用されるピストンリングに関するものである。
　往復動内燃機関のピストン（より詳しくは、ピストンクラウン）に装着して燃焼室内の圧力を保持するピストンリングは、ピストンに装着する際、その内径を一旦ピストンの外径以上となるように押し広げる必要がある。また、ピストンに設けられたリング溝に装着された後は、半径方向に膨張することによりシリンダライナの内壁面（内周面）との密着を図るため、一か所に合口と呼ばれる切れ目が設けられている。しかし、トップリング等のいわゆる圧力リングとして、直角合口を備えたピストンリングＲ２（図２９参照）や斜合口を備えたピストンリングＲ３（図３０参照）を採用すると、その合口（隙間）を燃焼ガスが簡単に通り抜けてしまう（素通りしてしまう）。そのため、トップリング等のいわゆる圧力リングには、例えば、特許文献１に開示された段付き合口（ガスタイト合口）を備えたピストンリングＲ１（図２８参照）が一般的に採用されている。
　しかしながら、特許文献１に開示された段付き合口（ガスタイト合口）を備えたピストンリングＲ１（図２８参照）をトップリングとして使用した場合、段付き合口を備えたピストンリングの合口における気密性は非常に高く、段付き合口を備えたピストンリングの受ける負荷、すなわち、燃焼ガス圧力は、第２段目以降のピストンリング（セカンドリング以降のピストンリング）に比べて（格段に）大きくなる。そのため、トップリングの摩耗が他のピストンリングに比べて（格段に）大きくなる（早くなる）とともに、トップリングと対向するシリンダライナの内壁面においても摩耗が大きくなる（早くなる）という問題点があった。
　そこで、このような問題点を解決するピストンリングとして、特許文献２に開示されたピストン・トップ・リングが知られている。
実開昭６０－１７５８５０号公報 特表平７－５０４７３９号公報
　しかしながら、特許文献２に開示されたピストン・トップ・リング４では、外周面（摺動面）に設けられた平面視Ｕ字形状または平面視Ｖ字形状を呈する複数の溝１５を介して燃焼ガスがブローバイされるようになっている。そのため、溝１５内にクラックが発生して、ピストン・トップ・リング４が折損してしまったり、ピストン・トップ・リング４が摩耗するにつれて溝１５の深さが小さくなり、燃焼ガスをブローバイさせる効果がなくなってしまうおそれがある。
　また、特許文献２に開示されたピストン・トップ・リング４では、外周面（摺動面）に設けられた溝１５の角でシリンダライナの内壁面に掻き傷が付いてしまったり、外周面に耐摩耗コーティングが施されている場合、その耐摩耗コーティングが溝１５の角から剥離してしまうおそれがある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させ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。
　本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
　本発明の第１の態様に係るピストンリングは、一端部に凸部を備え、他端部に凹部を備えるとともに、これら凸部と凹部とにより段付き合口が形成されるピストンリングであって、前記凸部と前記凹部との間に、一側面に作用するガスを他側面に導くガス通路が設けられている。
　前記第１の態様に係るピストンリングによれば、一側面に作用するガスが、ガス通路を通って他側面に導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　前記第１の態様に係るピストンリングにおいて、前記ガス通路が、前記凸部および／または前記凹部に、周方向に沿って形成された切欠きおよび／または周溝および／または前記凸部と前記凹部との間に形成された隙間とされている構成であってもよい。
　このようなピストンリングによれば、一側面に作用するガスの圧力により、凸部と凹部とが密着した場合でも、一側面に作用するガスを他側面に導くガス通路が確保されることになる。
　これにより、凸部と凹部との隙間に関係なく一側面に作用するガスを他側面に導くことができて、凸部と凹部との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
　また、例えば、図８に示すピストンリング８１等においては、上面にかかるガス圧に対する強度においても有利である。
　前記構成に係るピストンリングにおいて、前記切欠きは、前記凸部を形成する中間水平面の内周端と、前記凸部を形成する中間内周面の上端とを接続する平坦な傾斜面または湾曲面により形成されていてもよい。
　このようなピストンリング（例えば、図１６に示すピストンリング１２１）によれば、切欠きを加工する上での加工性が最もよくなるので、生産性および作業性を向上させることができ、製造コストを削減することができる。
　また、ピストンリングとシリンダライナとの摺動面でないところに周溝を設けているため、溝の角でシリンダライナの内壁面に掻き傷を付けることはない。
　前記構成に係るピストンリングにおいて、前記周溝は、前記凹部を形成する中間水平面の厚さ方向における中央部において、周方向に沿って前記一側面の側に彫り込まれた、断面視矩形状を呈する第１の周溝と、前記凸部を形成する中間水平面の厚さ方向における中央部において、周方向に沿って他側面の側に彫り込まれた、断面視矩形状を呈する第２の周溝とを備えていてもよい。
　このようなピストンリング（例えば、図２２に示すピストンリング１５１）によれば、周溝を加工する上での加工性が最もよくなるので、生産性および作業性を向上させることができ、製造コストを削減することができる。
　また、ピストンリングとシリンダライナとの摺動面でないところに周溝を設けているため、溝の角でシリンダライナの内壁面に掻き傷を付けることはない。
　前記構成に係るピストンリングにおいて、前記凸部と前記凹部との間に形成された隙間は、従来の段付き合口を備えたピストンリングにおける隙間の４倍～１０倍程度となるように設定されていてもよい。
　このようなピストンリングによれば、一側面に作用するガスの圧力により当該ピストンリングが変形したとしても、凸部と凹部との完全な密着が防止（回避）され、一側面に作用するガスを他側面に導くガス通路が確保されることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　前記第１の態様に係るピストンリングにおいて、前記凸部と前記凹部との周方向における重なりは、当該ピストンリングの高さの２倍～４倍程度となるように設定されていてもよい。
　このようなピストンリングによれば、ピストンリングおよびリングライナが摩耗しても、前記凸部と前記凹部との周方向における重なりが確保でき、一定のガス通路面積を確保できる。
　これにより、ピストンリングおよびシリンダライナ摩耗後も、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　本発明の第２の態様に係るピストンリングセットは、上記いずれかのピストンリングと、直角合口を備えたピストンリングおよび／または斜合口を備えたピストンリングとを備えている。
　前記第２の態様に係るピストンリングセットは、上記いずれかのピストンリングのみを備えている構成であってもよい。
　前記第２の態様に係るピストンリングセットによれば、各ピストンリングの寿命が（略）同時にきて、ピストンリングの交換時期が（略）同時にくることになるので、メンテナンス性を向上させることができ、ランニングコストを削減することができる。
　本発明の第３の態様に係るピストンは、上記いずれかのピストンリングが、リング溝に嵌挿されている。
　前記第３の態様に係るピストンによれば、各ピストンリングの寿命が（略）同時にきて、ピストンリングの交換時期が（略）同時にくることになるので、メンテナンス性を向上させることができ、ランニングコストを削減することができる。
　本発明の第４の態様に係る内燃機関は、上記ピストンリングセットまたは上記ピストンを具備している。
　前記第４の態様に係る内燃機関によれば、シリンダライナの内壁面の摩耗を低減することができ、シリンダライナの長寿命化（延命化）を図ることができて、ランニングコストを削減することができる。
　本発明に係るピストンリングよれば、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができるという効果を奏する。
本発明の第１実施形態に係るピストンリングの斜視図である。 図１において二点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す図である。 図２のＡ－Ａ矢視断面図である。 本発明の第２実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第３実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第４実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第５実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第６実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第７実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第８実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第９実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第１０実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第１１実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第１２実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第１３実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第１４実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第１５実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第１６実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第１７実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第１８実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第１９実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第２０実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第２１実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第２２実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 本発明の第２３実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。 舶用大型２サイクルディーゼルエンジンの燃焼室周りの概略断面図である。 ピストンリング装着部近傍の部分断面図である。 段付き合口（ガスタイト合口）を備えたピストンリングの合口を拡大して示す図である。 直角合口を備えたピストンリングの合口を拡大して示す図である。 斜合口を備えたピストンリングの合口を拡大して示す図である。
〔第１実施形態〕
　以下、本発明の第１実施形態に係るピストンリングについて、図１から図３、図２６および図２７を参照しながら説明する。
　図１は本実施形態に係るピストンリングの斜視図、図２は図１において二点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す図、図３は図２のＡ－Ａ矢視断面図、図２６は舶用大型２サイクルディーゼルエンジン（以下、「ディーゼルエンジン１」という。）の燃焼室周りの概略断面図、図２７はピストンリング装着部近傍の部分断面図である。
　図２６または図２７において、ピストン２には、高さ方向に形成された複数（本実施形態では三つ）のリング溝３，４，５にピストンリング６，７，８がそれぞれ一本ずつ嵌挿されている。また、ピストン２は、ピストンリング６，７，８の外周面６ａ，７ａ，８ａがシリンダライナ９の内壁面（内周面）９ａに摺接しながら往復動するようになっている。ピストン２の上部には、ディーゼルエンジン１の燃焼室１０に開口するリング側面隙間１１が形成されており、このリング側面隙間１１には、燃焼室１０からの燃焼ガスが充満している。
　なお、図２６において符号１２で示すシリンダヘッドは、シリンダライナ９の上面を覆い、シリンダライナ９およびピストン２とともに燃焼室１０を形成している。また、このようなディーゼルエンジン１においては、燃焼室１０の中央部に排気弁１３が設けられている。そして、ピストン２の出力は、ピストンロッド１４から、図示しないクランク軸へと伝達されるようになっている。
　さて、本実施形態に係るピストンリング２１は、例えば、図２６および図２７において符号６で示すピストンリング（トップリング）として使用されるものであり、段付き合口（ガスタイト合口）２２を備えている。
　図１から図３の少なくとも一図に示すように、段付き合口２２は、凸部（雄部）２３と、凹部（雌部）２４とを備えている。
　凸部２３は、ピストンリング２１の一端部において、周方向に沿って延びるとともに、凹部２４内に嵌り込むようにして形成された突状の部材であり、外周面（摺動面）３１と、中間内周面３２と、第１の端面３３と、中間水平面３４と、第２の端面３５と、側面（下面：底面）３６とを備えている。
　外周面３１は、ピストンリング２１の一端部以外の部分（以下、「ピストンリング本体４１」という。）における外周面４１ａと連続して同一面を形成し、かつ、外周面４１ａとともに摺動面（シリンダライナ９の内壁面９ａに対して摺動する面）を形成する水平面である。
　中間内周面３２は、ピストンリング本体４１の内周面４１ｂよりも半径方向外側に位置して、凹部２４を形成する中間外周面５１と対向する面を形成する水平面である。
　第１の端面３３は、ピストンリング２１の一端部の先端（側）において、凹部２４を形成する端面５３と対向する平面を形成する垂直面である。
　中間水平面３４は、ピストンリング本体４１の高さ方向（幅方向）における中間よりも一側面（上面：頂面）４１ｃ側に位置して、凹部２４を形成する中間水平面５２と対向する平面を形成する水平面であり、ピストンリング本体４１の両側面（上面４１ｃおよび下面４１ｄ）と平行になるようにして形成されている。
　第２の端面３５は、ピストンリング２１の一端部の基端（側）において、中間水平面３４の基端と、一側面（上面）４１ｃの先端とを滑らかに接続する湾曲した面である。
　側面（下面：底面）３６は、ピストンリング本体４１における他側面（下面：底面）４１ｄと連続して同一面を形成する水平面である。
　なお、第１の端面３３の上端と、中間水平面３４の先端とは、平坦な傾斜面３７により接続され、中間水平面３４の内周端と、中間内周面３２の上端とは、湾曲面３８により接続されている。
　凹部２４は、ピストンリング２１の他端部において、周方向に沿って延びるとともに、凸部２３を受け入れるようにして形成された凹所であり、中間外周面５１と、中間水平面５２と、端面５３とを備えている。
　中間外周面５１は、ピストンリング本体４１の外周面４１ａよりも半径方向内側に位置して、凸部２３を形成する中間内周面３２と対向する面を形成する水平面である。
　中間水平面５２は、ピストンリング本体４１の高さ方向（幅方向）における中間よりも一側面（上面：頂面）４１ｃ側に位置して、凸部２３を形成する中間水平面３４と対向する平面を形成する水平面であり、ピストンリング本体４１の両側面（上面４１ｃおよび下面４１ｄ）と平行になるようにして形成されている。
　端面５３は、ピストンリング２１の他端部の基端（側）において、凸部２３を形成する第１の端面３３と対向する平面を形成する垂直面である。
　なお、端面５３の上端と、中間水平面５２の基端とは、湾曲面５４により接続され、中間水平面５２の内周端と、中間外周面５１の上端とは、湾曲面５５により接続されている。
　本実施形態において、中間水平面３４と中間水平面５２との間の隙間ｇ、湾曲面３８と湾曲面５５との隙間ｇ、中間内周面３２と中間外周面５１との間の隙間ｇは、図２８に示す従来の段付き合口（ガスタイト合口）を備えたピストンリングＲ１における隙間（０．０ｍｍ～０．０５ｍｍ）の４倍～１０倍程度、すなわち、０．０ｍｍ＜ｇ≦０．５ｍｍ程度となるように設定されている。
　また、中間水平面３４と中間水平面５２、湾曲面３８と湾曲面５５、および中間内周面３２と中間外周面５１との周方向における重なり、すなわち、中間水平面３４と中間水平面５２、湾曲面３８と湾曲面５５、および中間内周面３２と中間外周面５１とが周方向に重なる（オーバーラップする）長さは、ピストンリング本体４１の高さ（幅）ｈの２倍～４倍程度となるように設定されている。
　本実施形態に係るピストンリング２１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により当該ピストンリング２１が変形したとしても、凸部２３と凹部２４との完全な密着が防止（回避）され、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路（隙間ｇ）が確保されることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
〔第２実施形態〕
　本発明の第２実施形態に係るピストンリングについて、図４を参照しながら説明する。図４は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング６１は、隙間ｇの代わりにガス通路（連通路）６２，６３が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　ガス通路６２は、中間水平面５２の厚さ方向における中央部において、周方向に沿ってピストンリング本体４１の一側面（上面：頂面）４１ｃの側に彫り込まれた、断面視矩形状を呈する（第１の）周溝であり、一端（先端）は、他端部の（先）端面２５（図２参照）に開口し、他端（基端）は、傾斜面３７の上方に位置するピストンリング本体４１の他端部、または傾斜面３７よりも湾曲面５４の側に位置するピストンリング本体４１の他端部に開口している。
　ガス通路６３は、中間外周面５１の高さ方向における中央部において、周方向に沿ってピストンリング本体４１の内周面４１ｂの側に彫り込まれた、断面視矩形状を呈する周溝であり、一端（先端）は、他端部の（先）端面２５（図２参照）に開口し、他端（基端）は、傾斜面３７の半径方向内側に位置するピストンリング本体４１の他端部、または傾斜面３７よりも湾曲面５４の側に位置するピストンリング本体４１の他端部に開口している。
　本実施形態に係るピストンリング６１によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路６２，６３を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング６１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路６２，６３が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第３実施形態〕
　本発明の第３実施形態に係るピストンリングについて、図５を参照しながら説明する。図５は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング６６は、ガス通路（連通路）６２，６３の代わりにガス通路（連通路）６７，６８が設けられているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　ガス通路６７は、中間水平面３４の厚さ方向における中央部において、周方向に沿って側面（下面：底面）３６の側に彫り込まれた、断面視矩形状を呈する（第２の）周溝であり、一端（先端）は、傾斜面３７に開口し、他端（基端）は、（先）端面２５（図２参照）の下方に位置する中間水平面３４、または（先）端面２５（図２参照）よりも湾曲面３５（図２参照）の側に位置する中間水平面３４に開口している。
　ガス通路６８は、中間内周面３２の高さ方向における中央部において、周方向に沿って外周面３１の側に彫り込まれた、断面視矩形状を呈する周溝であり、一端（先端）は、第１の端面３３に開口し、他端（基端）は、（先）端面２５（図２参照）の下方に位置する中間内周面３２、または（先）端面２５（図２参照）よりも湾曲面３５（図２参照）の側に位置する中間内周面３２に開口している。
　本実施形態に係るピストンリング６６によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路６７，６８を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング６６によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路６７，６８が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第４実施形態〕
　本発明の第４実施形態に係るピストンリングについて、図６を参照しながら説明する。図６は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング７１は、第２実施形態のところで説明したガス通路（連通路）６２，６３と、第３実施形態のところで説明したガス通路（連通路）６７，６８とが設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　本実施形態に係るピストンリング７１によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路６２，６３，６７，６８を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング７１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路６２，６３，６７，６８が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第５実施形態〕
　本発明の第５実施形態に係るピストンリングについて、図７を参照しながら説明する。図７は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング７６は、中間水平面３４と中間水平面５２との間に隙間ｇが形成されるとともに、湾曲面３８と湾曲面５５との間に隙間ｇが形成されているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　本実施形態に係るピストンリング７６によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により当該ピストンリング７６が変形したとしても、凸部２３と凹部２４との完全な密着が防止（回避）され、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路（隙間ｇ）が確保されることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
〔第６実施形態〕
　本発明の第６実施形態に係るピストンリングについて、図８を参照しながら説明する。図８は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング８１は、中間内周面３２と中間外周面５１との間に隙間ｇが形成されるとともに、湾曲面３８と湾曲面５５との間に隙間ｇが形成されているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　本実施形態に係るピストンリング８１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により当該ピストンリング８１が変形したとしても、凸部２３と凹部２４との完全な密着が防止（回避）され、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路（隙間ｇ）が確保されることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
〔第７実施形態〕
　本発明の第７実施形態に係るピストンリングについて、図９を参照しながら説明する。図９は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング８６は、第５実施形態のところで説明した隙間ｇと、第６実施形態のところで説明した隙間ｇとが設けられているという点で上述した第５実施形態および第６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第５実施形態および第６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、図９には、中間水平面３４と中間水平面５２との間、湾曲面３８と湾曲面５５との間、および中間内周面３２と中間外周面５１との間にそれぞれ隙間ｇが形成されているもの、すなわち、第１実施形態と同じ形態を有するものを示している。
　本実施形態に係るピストンリング８６によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により当該ピストンリング８６が変形したとしても、凸部２３と凹部２４との完全な密着が防止（回避）され、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路（隙間ｇ）が確保されることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
〔第８実施形態〕
　本発明の第８実施形態に係るピストンリングについて、図１０を参照しながら説明する。図１０は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング９１は、隙間ｇの代わりにガス通路（連通路）９２，９３が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　ガス通路９２は、中間水平面５２の厚さ方向における中央部において、周方向に沿ってピストンリング本体４１の一側面（上面：頂面）４１ｃの側に彫り込まれた、断面視半円形状を呈する周溝であり、一端（先端）は、他端部の（先）端面２５（図２参照）に開口し、他端（基端）は、傾斜面３７の上方に位置するピストンリング本体４１の他端部、または傾斜面３７よりも湾曲面５４の側に位置するピストンリング本体４１の他端部に開口している。
　ガス通路９３は、中間外周面５１の高さ方向における中央部において、周方向に沿ってピストンリング本体４１の内周面４１ｂの側に彫り込まれた、断面視半円形状を呈する周溝であり、一端（先端）は、他端部の（先）端面２５（図２参照）に開口し、他端（基端）は、傾斜面３７の半径方向内側に位置するピストンリング本体４１の他端部、または傾斜面３７よりも湾曲面５４の側に位置するピストンリング本体４１の他端部に開口している。
　本実施形態に係るピストンリング９１によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路９２，９３を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング９１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路９２，９３が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第９実施形態〕
　本発明の第９実施形態に係るピストンリングについて、図１１を参照しながら説明する。図１１は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング９６は、ガス通路（連通路）９２，９３の代わりにガス通路（連通路）９７，９８が設けられているという点で上述した第８実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　ガス通路９７は、中間水平面３４の厚さ方向における中央部において、周方向に沿って側面（下面：底面）３６の側に彫り込まれた、断面視半円形状を呈する周溝であり、一端（先端）は、傾斜面３７に開口し、他端（基端）は、（先）端面２５（図２参照）の下方に位置する中間水平面３４、または（先）端面２５（図２参照）よりも湾曲面３５（図２参照）の側に位置する中間水平面３４に開口している。
　ガス通路９８は、中間内周面３２の高さ方向における中央部において、周方向に沿って外周面３１の側に彫り込まれた、断面視半円形状を呈する周溝であり、一端（先端）は、第１の端面３３に開口し、他端（基端）は、（先）端面２５（図２参照）の下方に位置する中間内周面３２、または（先）端面２５（図２参照）よりも湾曲面３５（図２参照）の側に位置する中間内周面３２に開口している。
　本実施形態に係るピストンリング９６によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路９７，９８を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング９６によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路９７，９８が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第１０実施形態〕
　本発明の第１０実施形態に係るピストンリングについて、図１２を参照しながら説明する。図１２は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１０１は、第８実施形態のところで説明したガス通路（連通路）９２，９３と、第９実施形態のところで説明したガス通路（連通路）９７，９８とが設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　本実施形態に係るピストンリング１０１によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路９２，９３，９７，９８を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング１０１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路９２，９３，９７，９８が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第１１実施形態〕
　本発明の第１１実施形態に係るピストンリングについて、図１３を参照しながら説明する。図１３は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１０６は、隙間ｇの代わりにガス通路（連通路）１０７，１０８が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　ガス通路１０７は、中間水平面５２の厚さ方向における中央部において、周方向に沿ってピストンリング本体４１の一側面（上面：頂面）４１ｃの側に彫り込まれた、断面視三角形状（本実施形態では正三角形状）を呈する周溝であり、一端（先端）は、他端部の（先）端面２５（図２参照）に開口し、他端（基端）は、傾斜面３７の上方に位置するピストンリング本体４１の他端部、または傾斜面３７よりも湾曲面５４の側に位置するピストンリング本体４１の他端部に開口している。
　ガス通路１０８は、中間外周面５１の高さ方向における中央部において、周方向に沿ってピストンリング本体４１の内周面４１ｂの側に彫り込まれた、断面視三角形状（本実施形態では正三角形状）を呈する周溝であり、一端（先端）は、他端部の（先）端面２５（図２参照）に開口し、他端（基端）は、傾斜面３７の半径方向内側に位置するピストンリング本体４１の他端部、または傾斜面３７よりも湾曲面５４の側に位置するピストンリング本体４１の他端部に開口している。
　本実施形態に係るピストンリング１０６によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路１０７，１０８を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング１０６によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路１０７，１０８が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第１２実施形態〕
　本発明の第１２実施形態に係るピストンリングについて、図１４を参照しながら説明する。図１４は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１１１は、ガス通路（連通路）１０７，１０８の代わりにガス通路（連通路）１１２，１１３が設けられているという点で上述した第１１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　ガス通路１１２は、中間水平面３４の厚さ方向における中央部において、周方向に沿って側面（下面：底面）３６の側に彫り込まれた、断面視三角形状（本実施形態では正三角形状）を呈する周溝であり、一端（先端）は、傾斜面３７に開口し、他端（基端）は、（先）端面２５（図２参照）の下方に位置する中間水平面３４、または（先）端面２５（図２参照）よりも湾曲面３５（図２参照）の側に位置する中間水平面３４に開口している。
　ガス通路１１３は、中間内周面３２の高さ方向における中央部において、周方向に沿って外周面３１の側に彫り込まれた、断面視三角形状（本実施形態では正三角形状）を呈する周溝であり、一端（先端）は、第１の端面３３に開口し、他端（基端）は、（先）端面２５（図２参照）の下方に位置する中間内周面３２、または（先）端面２５（図２参照）よりも湾曲面３５（図２参照）の側に位置する中間内周面３２に開口している。
　本実施形態に係るピストンリング１１１によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路１１２，１１３を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング１１１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路１１２，１１３が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第１３実施形態〕
　本発明の第１３実施形態に係るピストンリングについて、図１５を参照しながら説明する。図１５は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１１６は、第１１実施形態のところで説明したガス通路（連通路）１０７，１０８と、第１２実施形態のところで説明したガス通路（連通路）１１２，１１３とが設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　本実施形態に係るピストンリング１１６によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路１０７，１０８，１１２，１１３を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング１１６によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路１０７，１０８，１１２，１１３が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第１４実施形態〕
　本発明の第１４実施形態に係るピストンリングについて、図１６を参照しながら説明する。図１６は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１２１は、隙間ｇの代わりに切欠き１２２が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　切欠き１２２は、中間水平面３４の内周端と中間内周面３２の上端とを接続する平坦な傾斜面または湾曲面により形成されており、一端（先端）は、傾斜面３７まで延び、他端（基端）は、（先）端面２５（図２参照）の下方、または（先）端面２５（図２参照）よりも湾曲面３５（図２参照）の側に位置するところまで延びている。
　本実施形態に係るピストンリング１２１によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、切欠き１２２を形成する傾斜面または湾曲面と、凹部２４との間に形成された隙間（ガス通路）を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング１２１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導く隙間（ガス通路）が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第１５実施形態〕
　本発明の第１５実施形態に係るピストンリングについて、図１７を参照しながら説明する。図１７は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１２６は、隙間ｇの代わりに切欠き１２７が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　切欠き１２７は、中間内周面３２の下端と側面３６の内周端とを接続する平坦な傾斜面または湾曲面により形成されており、一端（先端）は、第１の端面３３まで延び、他端（基端）は、（先）端面２５（図２参照）の下方、または（先）端面２５（図２参照）よりも湾曲面３５（図２参照）の側に位置するところまで延びている。
　本実施形態に係るピストンリング１２６によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、切欠き１２７を形成する傾斜面と、凹部２４との間に形成された隙間（ガス通路）を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング１２６によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導く隙間（ガス通路）が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第１６実施形態〕
　本発明の第１６実施形態に係るピストンリングについて、図１８を参照しながら説明する。図１８は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１３１は、第１４実施形態のところで説明した切欠き１２２と、第１５実施形態のところで説明した切欠き１２７とが設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　本実施形態に係るピストンリング１３１によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、切欠き１２２を形成する傾斜面または湾曲面と、凹部２４との間に形成された隙間（ガス通路）、および切欠き１２７を形成する傾斜面または湾曲面と、凹部２４との間に形成された隙間（ガス通路）を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング１３１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導く隙間（ガス通路）が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第１７実施形態〕
　本発明の第１７実施形態に係るピストンリングについて、図１９を参照しながら説明する。図１９は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１３６は、隙間ｇの代わりにガス通路（連通路）１３７が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　ガス通路１３７は、中間水平面５２の内周縁と、中間外周面５１の上端とを結ぶとともに、周方向に沿ってピストンリング本体４１の一側面（上面：頂面）４１ｃおよび内周面４１ｂの側に彫り込まれた、断面視３／４円形状を呈する周溝であり、一端（先端）は、他端部の（先）端面２５（図２参照）に開口し、他端（基端）は、傾斜面３７の上方に位置するピストンリング本体４１の他端部、または傾斜面３７よりも湾曲面５４の側に位置するピストンリング本体４１の他端部に開口している。
　本実施形態に係るピストンリング１３６によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路１３７を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング１３６によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路１３７が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第１８実施形態〕
　本発明の第１８実施形態に係るピストンリングについて、図２０を参照しながら説明する。図２０は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１４１は、隙間ｇの代わりに切欠き１４２が設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
　切欠き１４２は、中間外周面５１の下端と、ピストンリング本体４１の他端部における他側面（下面：底面）４１ｄの外周端とを接続する平坦な傾斜面または湾曲面により形成されており、一端（先端）は、他端部の（先）端面２５（図２参照）の下方まで延び、他端（基端）は、第１の端面３３の半径方向内側、または第１の端面３３よりも端面５３の側に位置するところまで延びている。
　本実施形態に係るピストンリング１４１によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、切欠き１４２を形成する傾斜面または湾曲面と、凹部２４との間に形成された隙間（ガス通路）を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング１４１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導く隙間（ガス通路）が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第１９実施形態〕
　本発明の第１９実施形態に係るピストンリングについて、図２１を参照しながら説明する。図２１は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１４６は、第１７実施形態のところで説明したガス通路１３７と、第１８実施形態のところで説明した切欠き１４２とが設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　本実施形態に係る作用効果は、第１７実施形態および第１８実施形態のところで説明した作用効果と同じであるので、ここではその説明を省略する。
〔第２０実施形態〕
　本発明の第２０実施形態に係るピストンリングについて、図２２を参照しながら説明する。図２２は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１５１は、第２実施形態のところで説明したガス通路６２と、第３実施形態のところで説明したガス通路６７とが設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　本実施形態に係るピストンリング１５１によれば、一側面４１ｃに作用するガスが、ガス通路６２，６７を通って他側面４１ｄに導かれることになる。
　これにより、自身の受ける負荷を低減させて、自身の摩耗を低減させることができる。
　また、本実施形態に係るピストンリング１５１によれば、一側面４１ｃに作用するガスの圧力により、凸部２３と凹部２４とが密着した場合でも、一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くガス通路６２，６７が確保されることになる。
　これにより、凸部２３と凹部２４との隙間に関係なく一側面４１ｃに作用するガスを他側面４１ｄに導くことができて、凸部２３と凹部２４との間に形成される隙間の管理を不要とすることができる。
〔第２１実施形態〕
　本発明の第２１実施形態に係るピストンリングについて、図２３を参照しながら説明する。図２３は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１５６は、第１４実施形態のところで説明した切欠き１２２と、第１７実施形態のところで説明したガス通路１３７とが設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　本実施形態に係る作用効果は、第１４実施形態および第１７実施形態のところで説明した作用効果と同じであるので、ここではその説明を省略する。
〔第２２実施形態〕
　本発明の第２２実施形態に係るピストンリングについて、図２４を参照しながら説明する。図２４は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１６１は、第１５実施形態のところで説明した切欠き１２７と、第１８実施形態のところで説明した切欠き１４２とが設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　本実施形態に係る作用効果は、第１５実施形態および第１８実施形態のところで説明した作用効果と同じであるので、ここではその説明を省略する。
〔第２３実施形態〕
　本発明の第２３実施形態に係るピストンリングについて、図２５を参照しながら説明する。図２５は本実施形態に係るピストンリングの要部を拡大して示す斜視図であって、図３と同様の図である。
　本実施形態に係るピストンリング１６６は、第１４実施形態のところで説明した切欠き１２２と、第１５実施形態のところで説明した切欠き１２７と、第１７実施形態のところで説明したガス通路１３７と、第１８実施形態のところで説明した切欠き１４２とが設けられているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
　本実施形態に係る作用効果は、第１４実施形態、第１５実施形態、第１７実施形態、および第１８実施形態のところで説明した作用効果と同じであるので、ここではその説明を省略する。
　なお、上述した実施形態において切欠きを加工する上での加工性が最もよいのは、図１６に示す第１４実施形態のものであり、周溝を加工する上での加工性が最もよいのは、図２２に示す第２０実施形態のものである。
　また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、上述した実施形態を適宜必要に応じて組み合わせて実施したり、上述した実施形態を適宜必要に応じて変形・変更実施することもできる。
　さらに、本発明に係るピストンリングは、トップリングとして使用される以外にも、第２段目以降のピストンリング（セカンドリング以降のピストンリング）にも使用することができる。
　さらにまた、上述した実施形態では、高さ方向に三つのリング溝３，４，５が形成されたピストン２を一具体例として挙げて説明したが、本発明に係るピストンはこれに限定されるものではなく、高さ方向に一つ、二つ、四つ以上のリング溝が形成されたピストンであってもよい。
　　１　　ディーゼルエンジン（内燃機関）
　　２　　ピストン
　　３　　リング溝
　　４　　リング溝
　　５　　リング溝
　２１　　ピストンリング
　２２　　段付き合口
　２３　　凸部
　２４　　凹部
　３２　　中間内周面
　３４　　中間水平面
　５１　　中間外周面
　５２　　中間水平面
　６１　　ピストンリング
　６２　　（第１の）周溝（ガス通路）
　６３　　周溝（ガス通路）
　６６　　ピストンリング
　６７　　（第２の）周溝（ガス通路）
　６８　　周溝（ガス通路）
　７１　　ピストンリング
　７６　　ピストンリング
　８１　　ピストンリング
　８６　　ピストンリング
　９１　　ピストンリング
　９２　　周溝（ガス通路）
　９３　　周溝（ガス通路）
　９６　　ピストンリング
　９７　　周溝（ガス通路）
　９８　　周溝（ガス通路）
１０１　　ピストンリング
１０６　　ピストンリング
１０７　　周溝（ガス通路）
１０８　　周溝（ガス通路）
１１１　　ピストンリング
１１２　　周溝（ガス通路）
１１３　　周溝（ガス通路）
１１６　　ピストンリング
１２１　　ピストンリング
１２２　　切欠き
１２６　　ピストンリング
１２７　　切欠き
１３１　　ピストンリング
１３６　　ピストンリング
１３７　　周溝（ガス通路）
１４１　　ピストンリング
１４２　　切欠き
１４６　　ピストンリング
１５１　　ピストンリング
１５６　　ピストンリング
１６１　　ピストンリング
１６６　　ピストンリング
　　ｇ　　隙間
　　ｈ　　ピストンリングの高さ（幅）

Claims (10)

  1. 　一端部に凸部を備え、他端部に凹部を備えるとともに、これら凸部と凹部とにより段付き合口が形成されるピストンリングであって、
    　前記凸部と前記凹部との間に、一側面に作用するガスを他側面に導くガス通路が設けられているピストンリング。
  2. 　前記ガス通路は、前記凸部および／または前記凹部に、周方向に沿って形成された切欠きおよび／または周溝および／または前記凸部と前記凹部との間に形成された隙間からなる請求項１に記載のピストンリング。
  3. 　前記切欠きは、前記凸部を形成する中間水平面の内周端と、前記凸部を形成する中間内周面の上端とを接続する平坦な傾斜面により形成されている請求項２に記載のピストンリング。
  4. 　前記周溝は、前記凹部を形成する中間水平面の厚さ方向における中央部において、周方向に沿って前記一側面の側に彫り込まれた、断面視矩形状を呈する第１の周溝と、前記凸部を形成する中間水平面の厚さ方向における中央部において、周方向に沿って他側面の側に彫り込まれた、断面視矩形状を呈する第２の周溝とを備えている請求項２に記載のピストンリング。
  5. 　前記凸部と前記凹部との間に形成された隙間は、従来の段付き合口を備えたピストンリングにおける隙間の４倍～１０倍程度となるように設定されている請求項２に記載のピストンリング。
  6. 　前記凸部と前記凹部との周方向における重なりは、当該ピストンリングの高さの２倍～４倍程度となるように設定されている請求項１から５のいずれか一項に記載のピストンリング。
  7. 　請求項１から６のいずれか一項に記載のピストンリングと、
    　直角合口を備えたピストンリングおよび／または斜合口を備えたピストンリングと、を備えているピストンリングセット。
  8. 　請求項１から６のいずれか一項に記載のピストンリングのみを備えているピストンリングセット。
  9. 　請求項１から６のいずれか一項に記載のピストンリングが、リング溝に嵌挿されているピストン。
  10. 　請求項７または８に記載のピストンリングセット、もしくは請求項９に記載のピストンを具備している内燃機関。
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