JPH06235461A - 組合せオイルリング - Google Patents
組合せオイルリングInfo
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- JPH06235461A JPH06235461A JP5041799A JP4179993A JPH06235461A JP H06235461 A JPH06235461 A JP H06235461A JP 5041799 A JP5041799 A JP 5041799A JP 4179993 A JP4179993 A JP 4179993A JP H06235461 A JPH06235461 A JP H06235461A
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Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 2枚のサイドレールとそれらに挟まれ、それ
らの内周面と係合する耳部を有するスペーサエキスパン
ダとより成る組合せオイルリングのサイドレールが単独
回転することによるオイル消費量の増加を防止すること
を目的とする。 【構成】 サイドレール内周面にマイクロビッカース硬
度150〜350、厚さ5〜30μmの銅、銅合金等の
軟質金属めっき層を形成し、スペーサエキスパンダに窒
化処理を施す。
らの内周面と係合する耳部を有するスペーサエキスパン
ダとより成る組合せオイルリングのサイドレールが単独
回転することによるオイル消費量の増加を防止すること
を目的とする。 【構成】 サイドレール内周面にマイクロビッカース硬
度150〜350、厚さ5〜30μmの銅、銅合金等の
軟質金属めっき層を形成し、スペーサエキスパンダに窒
化処理を施す。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2枚のサイドレールと
その間に挟まれ、これらのサイドレール内周面を係止さ
せる耳部が内周部に形成されたスペーサエキスパンダと
より成る内燃機関の組合せオイルリングに関する。
その間に挟まれ、これらのサイドレール内周面を係止さ
せる耳部が内周部に形成されたスペーサエキスパンダと
より成る内燃機関の組合せオイルリングに関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、内燃機関のシリンダ内を
往復動するピストンには、圧力リングの他オイルリング
が嵌装され、シリンダ壁面から潤滑油を掻き落して、こ
れが燃焼するのを防止するようにしている。
往復動するピストンには、圧力リングの他オイルリング
が嵌装され、シリンダ壁面から潤滑油を掻き落して、こ
れが燃焼するのを防止するようにしている。
【0003】オイルリングとしては、図1及び図2に一
例を示す如く、2枚のサイドレール1と、その間に挟ま
れ、これらのサイドレール内周面3を係止させる耳部4
が内周部より軸方向両側に突設され、半径方向外方に拡
がろうとする弾力を有するスペーサエキスパンダ2とよ
り成る組合せオイルリングがバネ特性が従来の一体型オ
イルリングに比して良好であり、シリンダ内面に対する
追随性が優れていることから広く採用されている。
例を示す如く、2枚のサイドレール1と、その間に挟ま
れ、これらのサイドレール内周面3を係止させる耳部4
が内周部より軸方向両側に突設され、半径方向外方に拡
がろうとする弾力を有するスペーサエキスパンダ2とよ
り成る組合せオイルリングがバネ特性が従来の一体型オ
イルリングに比して良好であり、シリンダ内面に対する
追随性が優れていることから広く採用されている。
【0004】図示の例では、スペーサエキスパンダ2は
軸方向に凹凸を有し、円周方向に延びる波形に形成さ
れ、一対のサイドレール1と組合せて、ピストンのリン
グ溝の中に嵌装された状態でスペーサエキスパンダ2は
半径方向外方に拡がろうとする弾発力と、軸方向の厚さ
が増加する方向の弾発力を生じ、これによりサイドレー
ル1は、リング溝の側面に押しつけられながら内周面3
がスペーサエキスパンダ2の耳部4の外側面により外方
へ押され、サイドレール1の外周面がシリンダの内面5
に圧接して摺動することになる。
軸方向に凹凸を有し、円周方向に延びる波形に形成さ
れ、一対のサイドレール1と組合せて、ピストンのリン
グ溝の中に嵌装された状態でスペーサエキスパンダ2は
半径方向外方に拡がろうとする弾発力と、軸方向の厚さ
が増加する方向の弾発力を生じ、これによりサイドレー
ル1は、リング溝の側面に押しつけられながら内周面3
がスペーサエキスパンダ2の耳部4の外側面により外方
へ押され、サイドレール1の外周面がシリンダの内面5
に圧接して摺動することになる。
【0005】組合せオイルリングは、上記のように、サ
イドレールの内周面3とスペーサエキスパンダ2の耳部
4の外側面とは強く押し合っているので、ピストンが往
復動を繰返しているうちに、サイドレール1の内周面3
とスペーサエキスパンダ2の耳部4の外側面とは互いに
圧接しながら摩擦し合う。
イドレールの内周面3とスペーサエキスパンダ2の耳部
4の外側面とは強く押し合っているので、ピストンが往
復動を繰返しているうちに、サイドレール1の内周面3
とスペーサエキスパンダ2の耳部4の外側面とは互いに
圧接しながら摩擦し合う。
【0006】従来、スペーサエキスパンダとサイドレー
ルには窒化処理が施されており、サイドレールの内周面
には窒化処理によって耐摩耗性の優れた窒化層が形成さ
れているので、摩耗はしないものの、スペーサエキスパ
ンダの耳部と当接し、ピストンの往復運動の繰返しによ
り押し合っても、サイドレールの内周面の断面は円弧状
形状で表面は硬く、したがってスペーサエキスパンダの
耳部の喰い込みは起きず、その結果、サイドレール内周
面とスペーサエキスパンダの相互間の固定はなされず、
サイドレールの単独回転が早期のうちに進行してしま
う。
ルには窒化処理が施されており、サイドレールの内周面
には窒化処理によって耐摩耗性の優れた窒化層が形成さ
れているので、摩耗はしないものの、スペーサエキスパ
ンダの耳部と当接し、ピストンの往復運動の繰返しによ
り押し合っても、サイドレールの内周面の断面は円弧状
形状で表面は硬く、したがってスペーサエキスパンダの
耳部の喰い込みは起きず、その結果、サイドレール内周
面とスペーサエキスパンダの相互間の固定はなされず、
サイドレールの単独回転が早期のうちに進行してしま
う。
【0007】サイドレールが単独回転すると、その結果
オイルリングのシール性が低下し、潤滑油消費量の増加
をもたらす等の好ましからぬ影響が出てくる。
オイルリングのシール性が低下し、潤滑油消費量の増加
をもたらす等の好ましからぬ影響が出てくる。
【0008】その対策として、例えば、実願昭58−1
10180号公報には、組合せオイルリングのサイドレ
ールの内周面、あるいはスペーサエキスパンダの耳部に
低摩擦係数非金属材の被覆層を形成させる方法が開示さ
れている。しかし、低摩擦係数の非金属材料、例えば4
ふっ化エチレン(商品名テフロン等)等の有機樹脂コー
ティングをして形成させた被覆層は軟らか過ぎ、初期の
段階で磨滅し、喰込みがなされず、回転してしまうと言
う欠点がある。
10180号公報には、組合せオイルリングのサイドレ
ールの内周面、あるいはスペーサエキスパンダの耳部に
低摩擦係数非金属材の被覆層を形成させる方法が開示さ
れている。しかし、低摩擦係数の非金属材料、例えば4
ふっ化エチレン(商品名テフロン等)等の有機樹脂コー
ティングをして形成させた被覆層は軟らか過ぎ、初期の
段階で磨滅し、喰込みがなされず、回転してしまうと言
う欠点がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の組合
せオイルリングの上記の欠点にかんがみ、サイドレール
の内周面とスペーサエキスパンダの耳部との当接部にお
いて、長期にわたってサイドレールの単独回転を防止さ
せることが可能な組合せオイルリングを提供することを
課題とする。
せオイルリングの上記の欠点にかんがみ、サイドレール
の内周面とスペーサエキスパンダの耳部との当接部にお
いて、長期にわたってサイドレールの単独回転を防止さ
せることが可能な組合せオイルリングを提供することを
課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、2枚のサイドレールと、これらに挟まれ
たスペーサエキスパンダとより成る前述の構成を有する
組合せオイルリングにおいて、上記のサイドレールの内
周面にマイクロビッカース硬度150〜350、膜厚5
〜30μmの軟質金属めっき層が形成され、上記のスペ
ーサエキスパンダの表面に窒化処理層が形成されたこと
を特徴とする。
解決するため、2枚のサイドレールと、これらに挟まれ
たスペーサエキスパンダとより成る前述の構成を有する
組合せオイルリングにおいて、上記のサイドレールの内
周面にマイクロビッカース硬度150〜350、膜厚5
〜30μmの軟質金属めっき層が形成され、上記のスペ
ーサエキスパンダの表面に窒化処理層が形成されたこと
を特徴とする。
【0011】
【作用】上記のサイドレール内周面に形成された軟質金
属めっき層のマイクロビッカース硬度150〜350、
膜厚5〜30μmは、窒化処理層が施されたスペーサエ
キスパンダの耳部にサイドレールの内周面を押し当て
て、ピストンを往復運動させた場合、繰返しでの押し合
いで耳部が軟質金属層に喰い込み、喰込み状態を維持す
るのに適する値である。
属めっき層のマイクロビッカース硬度150〜350、
膜厚5〜30μmは、窒化処理層が施されたスペーサエ
キスパンダの耳部にサイドレールの内周面を押し当て
て、ピストンを往復運動させた場合、繰返しでの押し合
いで耳部が軟質金属層に喰い込み、喰込み状態を維持す
るのに適する値である。
【0012】サイドレール内周面の硬さが、錫や鉛のよ
うにマイクロビッカース硬度150以下ではすぐに摩耗
してしまい、350以上では喰込みが進展せず、相対位
置を固定することができない。したがって、サイドレー
ル内周面の硬さは、マイクロビッカース硬度150〜3
00の範囲とするのが適当である。
うにマイクロビッカース硬度150以下ではすぐに摩耗
してしまい、350以上では喰込みが進展せず、相対位
置を固定することができない。したがって、サイドレー
ル内周面の硬さは、マイクロビッカース硬度150〜3
00の範囲とするのが適当である。
【0013】この硬度範囲を有する軟質金属としては、
銅、銅−錫、銅−亜鉛系の銅合金めっきが適しており、
エンジン内における錆の発生や腐食も問題はない。
銅、銅−錫、銅−亜鉛系の銅合金めっきが適しており、
エンジン内における錆の発生や腐食も問題はない。
【0014】また、軟質金属めっき層の厚みとしては、
5μm以下では喰い込み保持力が弱く効果がない。30
μm以下の厚みで充分に固定維持されるので、膜厚は5
〜30μmの範囲とするのが適当であり、より好ましく
は10〜25μmとするのがよい。
5μm以下では喰い込み保持力が弱く効果がない。30
μm以下の厚みで充分に固定維持されるので、膜厚は5
〜30μmの範囲とするのが適当であり、より好ましく
は10〜25μmとするのがよい。
【0015】以上のことから、本発明によりマイクロビ
ッカース硬度150〜350、膜厚5〜30μmの軟質
金属めっき層を施したサイドレール内周面に窒化処理層
が施されたスペーサエキスパンダの耳部を当接させ、ピ
ストンを往復運動させた場合、耳部がサイドレール内周
面に適切に喰込み、喰込み状態を維持することができ、
サイドレールとスペーサエキスパンダの相対位置を固定
することができる。
ッカース硬度150〜350、膜厚5〜30μmの軟質
金属めっき層を施したサイドレール内周面に窒化処理層
が施されたスペーサエキスパンダの耳部を当接させ、ピ
ストンを往復運動させた場合、耳部がサイドレール内周
面に適切に喰込み、喰込み状態を維持することができ、
サイドレールとスペーサエキスパンダの相対位置を固定
することができる。
【0016】
【実施例】以下に、本発明の実施例を比較例と対比し
て、試験結果を示す図面を用いて詳細に説明する。本発
明の実施例及び2つの比較例の組合せオイルリングの夫
々のスペーサエキスパンダ表面及びサイドレール内周面
の処理は表1のとおりである。
て、試験結果を示す図面を用いて詳細に説明する。本発
明の実施例及び2つの比較例の組合せオイルリングの夫
々のスペーサエキスパンダ表面及びサイドレール内周面
の処理は表1のとおりである。
【0017】
【表1】
【0018】表1に示す表面処理を施されたスペーサエ
キスパンダとサイドレールとを組合せた組合せオイルリ
ングをピストンに嵌装し、鋳鉄製シリンダに装着して、
100時間のベンチテストを行ない、オイル消費量を計
測した。運転条件は次のとおりである。 6500rpm ×4/4×100hr 油温:120〜130℃ 水温:約90℃ オイル:ヂゼラックス、10W−30 エンジン:83mmφ、4サイクル、直列4気筒、水冷 燃料:無鉛ガソリン
キスパンダとサイドレールとを組合せた組合せオイルリ
ングをピストンに嵌装し、鋳鉄製シリンダに装着して、
100時間のベンチテストを行ない、オイル消費量を計
測した。運転条件は次のとおりである。 6500rpm ×4/4×100hr 油温:120〜130℃ 水温:約90℃ オイル:ヂゼラックス、10W−30 エンジン:83mmφ、4サイクル、直列4気筒、水冷 燃料:無鉛ガソリン
【0019】試験結果を、図3に示す。図中○は本発明
の実施例に対する測定値、△と●は夫々、比較例1と2
に対する測定値である。この試験結果より、本発明の実
施例のピストンリングは、窒化処理のみを行なったサイ
ドレールや、その上にクロムめっきを行なったサイドレ
ールと組合せた比較例に比べて、初期の時点からオイル
の消費量が少なくなっていることが判る。これは、サイ
ドレールの内周面に施された軟質金属めっきの銅−錫合
金めっき層にスペーサエキスパンダの耳部が喰い込み、
サイドレールの単独回転を防いだ結果によるものであ
る。また、銅−錫合金めっき層への喰込み量は15μm
であり、クロムめっきの3μm、窒化層の2μmに比べ
て耳部の喰込みが深く、耳部が固定されていることが判
る。又、比較例のサイドレールには、サイドレールがス
ペーサエキスパンダに対して回転したマークが確認出来
ることから、クロムめっきや窒化処理のみの層は硬度が
高く、スペーサエキスパンダの耳部がサイドレールの内
周面に喰込む量が浅いと、サイドレールが単独回転して
しまうことからオイル消費量が増加することが理解でき
る。
の実施例に対する測定値、△と●は夫々、比較例1と2
に対する測定値である。この試験結果より、本発明の実
施例のピストンリングは、窒化処理のみを行なったサイ
ドレールや、その上にクロムめっきを行なったサイドレ
ールと組合せた比較例に比べて、初期の時点からオイル
の消費量が少なくなっていることが判る。これは、サイ
ドレールの内周面に施された軟質金属めっきの銅−錫合
金めっき層にスペーサエキスパンダの耳部が喰い込み、
サイドレールの単独回転を防いだ結果によるものであ
る。また、銅−錫合金めっき層への喰込み量は15μm
であり、クロムめっきの3μm、窒化層の2μmに比べ
て耳部の喰込みが深く、耳部が固定されていることが判
る。又、比較例のサイドレールには、サイドレールがス
ペーサエキスパンダに対して回転したマークが確認出来
ることから、クロムめっきや窒化処理のみの層は硬度が
高く、スペーサエキスパンダの耳部がサイドレールの内
周面に喰込む量が浅いと、サイドレールが単独回転して
しまうことからオイル消費量が増加することが理解でき
る。
【0020】上記の実施例の説明には、軟質金属とし
て、銅−錫合金を一例として挙げたが、この他、銅、銅
−亜鉛合金等も適等な金属である。
て、銅−錫合金を一例として挙げたが、この他、銅、銅
−亜鉛合金等も適等な金属である。
【0021】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、組合せオ
イルリングのサイドレールの単独回転を、長期に亘って
防止することができ、オイル消費量を低減させることが
できる。
イルリングのサイドレールの単独回転を、長期に亘って
防止することができ、オイル消費量を低減させることが
できる。
【図1】本発明が適用される組合せオイルリングの構成
を示す部分斜視図である。
を示す部分斜視図である。
【図2】図1のII−II線による断面図である。
【図3】本発明の実施例及び比較例の実機試験によるオ
イル消費量を比較して示す曲線図である。
イル消費量を比較して示す曲線図である。
【符号の説明】 1 サイドレール 2 スペーサエキスパンダ 3 サイドレール内周面 4 スペーサエキスパンダの耳部 5 シリンダの内面
Claims (1)
- 【請求項1】 2枚のサイドレールと、これらに挟ま
れ、これらサイドレールの内周面を係止させる耳部が内
周部の軸方向両側に突設されたスペーサエキスパンダと
より成り、組合せてピストンのリング溝に嵌装された状
態で、上記スペーサエキスパンダの上記耳部の外側面
が、上記スペーサエキスパンダ自身の弾力により上記サ
イドレールの内周面を外方に押し、サイドレールの外周
面をシリンダ内面に摺動可能に圧接させる内燃機関の組
合せオイルリングにおいて、 上記サイドレールの内周面にマイクロビッカース硬度1
50〜350、膜厚5〜30μmの軟質金属めっき層が
形成され、上記のスペーサエキスパンダ表面に窒化処理
層が形成されたことを特徴とする組合せオイルリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5041799A JPH06235461A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 組合せオイルリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5041799A JPH06235461A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 組合せオイルリング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235461A true JPH06235461A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12618388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5041799A Pending JPH06235461A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 組合せオイルリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06235461A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2012390548B2 (en) * | 2012-09-18 | 2016-03-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Redox flow battery |
| KR101964765B1 (ko) | 2017-09-29 | 2019-04-02 | 티피알 가부시키가이샤 | 세그먼트, 조합 오일링 및 세그먼트의 제조방법 |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP5041799A patent/JPH06235461A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2012390548B2 (en) * | 2012-09-18 | 2016-03-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Redox flow battery |
| KR101964765B1 (ko) | 2017-09-29 | 2019-04-02 | 티피알 가부시키가이샤 | 세그먼트, 조합 오일링 및 세그먼트의 제조방법 |
| WO2019064525A1 (ja) | 2017-09-29 | 2019-04-04 | Tpr株式会社 | セグメント、組合せオイルリングおよびセグメントの製造方法 |
| US10626991B2 (en) | 2017-09-29 | 2020-04-21 | Tpr Co., Ltd. | Segment, combination oil ring, and manufacturing method for a segment |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040225 |