JPH068670B2

JPH068670B2 - ピストン

Info

Publication number: JPH068670B2
Application number: JP1054631A
Authority: JP
Inventors: 尚次一色
Original assignee: MIKUNI JUKOGYO
Current assignee: MIKUNI JUKOGYO
Priority date: 1989-03-07
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1994-02-02
Anticipated expiration: 2009-02-02
Also published as: JPH02236061A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ステツプカツトタイプ又はストレートカツト
タイプのピストンリングを装着したピストンに関する。

従来の技術及び発明が解決しようとする課題従来の上記ピストンは、圧縮行程時には、ピストンリン
グの合口より圧縮気体が漏洩するので、圧縮気体の密封
性（体積効率）が悪く、また、吸入行程時には、圧縮行
程時にピストンリングの背面に流入した背圧気体が、そ
のまま残るので、摩擦損失（動力損失）の増大及び摩耗
量の増大を来す欠点があつた。

本発明の第１発明は、圧縮行程時における密封性の向上
と吸入行程時における摩擦損失及び摩耗量の減少を図る
と共に、吸入行程時における外気の侵入を完全に防止で
きるピストンを提供するものであり、本発明の第２発明
は、本発明の第１発明と同様に、圧縮行程時の密封性の
向上と吸入行程時の摩擦損失及び摩耗量の減少とを図
り、吸入行程時の外気の侵入を完全に防止できると共
に、圧縮気体が高圧力であつても、面圧を緩和して押圧
できるピストンを提供するものである。

課題を解決するための手段上記目的を達成するため、本発明の第１発明は、ピスト
ンリングと、これを嵌入するピストンリング溝の溝底と
の間に、Ｕ字状の断面形状を持つた耐熱ゴム製のバツク
アツプリングを、Ｕ字状の断面形状が圧縮方向に向くよ
うに挿入して、圧縮行程のときは、前記ピストンリング
をシリンダ壁に押圧すると共に、前記ピストンリングの
合口を密封して、前記合口からの背圧気体の漏洩を防止
し、吸入行程のときは、前記ピストンリング背面に流入
した背圧気体を放出させるようにし、さらに、ピストン
リングと、これを嵌入するピストンリング溝の溝底との
間に、Ｕ字状の断面形状を持つた耐熱ゴム製のバツクア
ツプリングを、Ｕ字状の断面形状が吸入方向に向くよう
に挿入して、圧縮行程のときは、背圧気体の前記ピスト
ンリング背面への流入を防止し、吸入行程のときは、前
記ピストンリングの合口を密封して、前記合口からの外
気の侵入を防止する。

また、本発明の第２発明は、ピストンリングと、これを
嵌入するピストンリング溝の溝底との間に、その断面形
状の一部に谷の浅いＵ字状の断面形状の部分を持つた耐
熱ゴム製のバツクアツプリングを、Ｕ字状の断面形状が
圧縮方向に向くように挿入して、圧縮行程のときは、圧
縮気体が高圧力であつても、面圧を緩和して、前記ピス
トンリングをシリンダ壁に押圧すると共に、前記ピスト
ンリングの合口を密封して、前記合口からの背圧気体の
漏洩を防止し、吸入行程のときは、前記ピストンリング
背面に流入した背圧気体を放出させるようにし、さら
に、ピストンリングと、これを嵌入するピストンリング
溝の溝底との間に、その断面形状の一部に谷の浅いＵ字
状の断面形状の部分を持つた耐熱ゴム製のバツクアツプ
リングを、Ｕ字状の断面形状が吸入方向に向くように挿
入して、圧縮行程のときは、背圧気体の前記ピストンリ
ング背面への流入を防止し、吸入行程のときは、前記ピ
ストンリングの合口を密封して、前記合口からの外気の
侵入を防止する。

本発明においては、ピストンリングは、ステツプカツト
タイプのものでは、ピストンリング溝に１個のピストン
リングを嵌入して装着するが、ストレートカツトタイプ
のものでは、ピストンリング溝に２個のピストンリング
を対称的に重ね、合口の位置が重ならないようにずらし
て、嵌入し、装着する。また、バツクアツプリングは、
シリコーンゴム、テフロンゴム等の耐熱ゴム（合成樹脂
を含む）で作られる。

さらに、バツクアツプリングは、第１発明においては、
Ｕ字状の断面形状を持ち、第２発明においては、その断
面形状の一部に谷の浅いＵ字状の断面形状の部分を持つ
ものである。

実施例１本発明の第１発明の実施例が第１図に示されている。

１０はピストンボデイ、１１、２１はピストンリング
溝、１２、２２は２重装着したストレートカツトタイプ
のピストンリング、１３、２３はバツクアツプリングで
ある。

バツクアツプリング１３、２３は、耐熱ゴム製で、Ｕ字
状の断面形状を持ち、バツクアツプリング１３は、Ｕ字
状の断面形状が圧縮方向に向くように、ピストンリング
溝１１の溝底１１１とピストンリング１２の背面１２１
との間に挿入され、バツクアツプリング２３は、Ｕ字状
断面形状が吸入方向に向くように、ピストンリング溝２
１の溝底２１１とピストンリング２２の背面２２１との
間に挿入されている。バツクアツプリング１３、２３の
内周面１３１、２３１は、ピストンリング溝１１、２１
の溝底１１１、２１１を被覆するように囲繞嵌合し、外
周面１３２、２３２は、ピストンリング背面１２１、２
２１の合口（図示しない）を被覆するように、ピストン
リング背面１２１、２２１に囲繞嵌合している。

１４は自己潤滑性樹脂製のライダリング、１５はピスト
ンエンドプレート、１６はシリンダである。

従つて、上記ピストンを往復動ガス圧縮機の複動型ピス
トンとして使用した場合、圧縮行程時には、ピストンリ
ング溝１１とピストンリング１２との間から流入する圧
縮気体は、Ｕ字状のバツクアツプリング谷底１３０に流
入して、バツクアツプリング外周面１３２をピストンリ
ング背面１２１に押し付けるので、谷底１３０に流入し
た圧縮気体は、ピストンリング１２の合口から漏洩する
ことがない。また、吸入行程時には、ピストンリング背
面１２１とバツクアツプリング外周面１３２との間に間
隙ができるので、谷間１３０に残留している圧縮気体を
前記間隙から放出することになる。この時、ピストンリ
ング２２は、合口がバツクアツプリング２３によつて密
封されているので、合口から外気が侵入することはな
い。

実施例２本発明の第２発明の実施例が第２図に示されている。

１０Ｂはピストンボデイ、１１Ｂ、２１Ｂはピストンリ
ング溝、１２Ｂ、２２Ｂは２重装着したストレートカツ
トタイプのピストンリング、１３Ｂ、２３Ｂはバツクア
ツプリングである。

バツクアツプリング１３Ｂ、２３Ｂは、耐熱ゴム製で、
その断面形状の一部に谷の浅いＵ字状の断面形状の部分
を持ち、バツクアツプリング１３Ｂは、Ｕ字状の断面形
状が圧縮方向に向くように、ピストンリング溝１１Ｂの
溝底１１１Ｂとピストンリング１２Ｂの背面１２１Ｂと
の間に挿入され、バツクアツプリング２３Ｂは、Ｕ字状
の断面形状が吸入方向に向くように、ピストンリング溝
２１Ｂの溝底２１１Ｂとピストンリング２２Ｂの背面２
２１Ｂとの間に挿入されている。

バツクアツプリング１３Ｂ、２３Ｂの内周面１３１Ｂ、
２３１Ｂは、ピストンリング溝底１１１Ｂ、２１１Ｂを
被覆するように囲繞嵌合し、外周面１３２Ｂ、２３２Ｂ
は、上及び下のピストンリング１２Ｂ(１)及び１２Ｂ
(２)、２２Ｂ(１)及び２２Ｂ(２)の合口（図示しない）
を被覆するように、ピストンリング背面１２１Ｂ、２２
１Ｂに囲繞嵌合する。

バツクアツプリング谷底１３０Ｂ、２３０Ｂは非常に浅
く、谷底１３０Ｂ、２３０Ｂに圧縮気体が流入しても、
バツクアツプリング外周面１３２Ｂ、２３２Ｂが、ピス
トンリング１２Ｂ、２２Ｂの上のピストンリング１２Ｂ
(１)、２２Ｂ(１)のみを押圧するように形成されてい
る。

１４Ｂは自己潤滑性樹脂製ライダリング、１５Ｂはピス
トンエンドプレート、１６Ｂはシリンダである。

従つて、上記ピストンを往復動ガス圧縮機の複動型ピス
トンとして使用した場合、圧縮行程時には、ピストンリ
ング溝１１Ｂとピストンリング１２Ｂとの間から流入す
る圧縮気体は、バツクアツプリング谷底１３０Ｂに流入
して、バツクアツプリング外周面１３２Ｂの上部１３２
１Ｂを、ピストンリング１２Ｂの上リング１２Ｂ(１)に
押し付けるので、谷底１３０Ｂに流入した圧縮気体は、
ピストンリング１２Ｂ(１)、１２Ｂ(２)の合口から漏洩
することはない。この時、バツクアツプリング１３Ｂの
谷底１３０Ｂは、谷の浅いＵ字状になつているので、圧
縮気体が高圧力であつても、バツクアツプリング１３Ｂ
がピストンリング１２Ｂをシリンダ１６Ｂの壁面に対し
て押す力、すなわち、面圧は緩和されて小さくなる。ま
た、吸入行程時には、ピストンリング背面１２１Ｂとバ
ツクアツプリング外周面１３２Ｂとの間に間隙ができる
ので、バツクアツプリング谷底１３０Ｂに残留している
圧縮気体を前記間隙から放出することになる。さらに、
ピストンリング２２Ｂ(１)及び２２Ｂ(２)においては、
合口が、バツクアツプリング２３Ｂによつて密封される
ので、合口から外気が侵入することはない。

発明の効果本発明の第１発明は、Ｕ字状の断面形状が圧縮方向に向
くように挿入されたバツクアツプリングと、Ｕ字状の断
面形状が吸入方向に向くように挿入されたバツクアツプ
リングとを備え、前者のバツクアツプリングによつて、
圧縮行程のときは、ピストンリングの合口からの圧縮気
体の漏洩を完全に防止して、ピストンリングの密封性及
び体積効率を高めることができ、吸入行程のときは、ピ
ストンリング背面に残留した背圧気体を放出させて、摩
擦損失（動力損失）を減少し、省エネを図ることがで
き、更に、後者のバツクアツプリングによつて、ピスト
ンリングの合口を密封して、外気の侵入を完全に防止す
ることができるものである。

本発明の第２発明は、その断面形状の一部に谷の浅いＵ
字状の断面形状の部分を持つたバツクアツプリングを備
え、第１発明と同じ効果を持つと共に、特に、圧縮気体
が高圧力のとき、次の効果を持つものである。

すなわち、従来、圧縮気体が高圧力のときは、ピストン
リングのシリンダ壁面に対する面圧が過大となり、圧縮
行程においても、吸入行程においても、ピストンリング
の摩擦損失（動力損失）の増大と、摩擦量の増加による
ピストンリング寿命の短縮とを避けることはできなかつ
たが、本発明の第２発明は、圧縮気体を受け取るバツク
アツプリングの断面形状を、谷の浅いＵ字状の断面形状
にすることによつて、圧縮気体と接触する表面の面積を
小さくし、前記面圧が過大にならないようにすると共
に、過大な面圧によつて起きる摩耗を防止することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１発明の実施例を示す部分断面図、
第２図は本発明の第２発明の実施例を示す部分断面図で
ある。１１、１１Ｂ・・・ピストンリング溝１１１、１１１Ｂ・ピストンリング溝底１２、１２Ｂ・・・ピストンリング１２１、１２１Ｂ・ピストンリング背面１３、１３Ｂ・・・バツクアツプリング１３０、１３０Ｂ・バツクアツプリング谷底２１、２１Ｂ・・・ピストンリング溝２１１、２１１Ｂ・ピストンリング溝底２２、２２Ｂ・・・ピストンリング２２１、２２１Ｂ・ピストンリング背面２３、２３Ｂ・・・バツクアツプリング２３０，２３０Ｂ・バツクアツプリング谷底

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピストンリングと、これを嵌入するピスト
ンリング溝の溝底との間に、Ｕ字状の断面形状を持つた
耐熱ゴム製のバツクアツプリングを、Ｕ字状の断面形状
が圧縮方向に向くように挿入して、圧縮行程のときは、
前記ピストンリングをシリンダ壁に押圧すると共に、前
記ピストンリングの合口を密封して、前記合口からの背
圧気体の漏洩を防止し、吸入行程のときは、前記ピスト
ンリング背面に流入した背圧気体を放出させるように
し、さらに、ピストンリングと、これを嵌入するピスト
ンリング溝の溝底との間に、Ｕ字状の断面形状を持つた
耐熱ゴム製のバツクアツプリングを、Ｕ字状の断面形状
が吸入方向に向くように挿入して、圧縮行程のときは、
背圧気体の前記ピストンリング背面への流入を防止し、
吸入行程のときは、前記ピストンリングの合口を密封し
て、前記合口からの外気の侵入を防止するようにしたこ
とを特徴とするピストン。
【請求項２】ピストンリングと、これを嵌入するピスト
ンリング溝の溝底との間に、その断面形状の一部に谷の
浅いＵ字状の断面形状の部分を持つた耐熱ゴム製のバツ
クアツプリングを、Ｕ字状の断面形状が圧縮方向に向く
ように挿入して、圧縮行程のときは、圧縮気体が高圧力
であつても、面圧を緩和して、前記ピストンリングをシ
リンダ壁に押圧すると共に、前記ピストンリングの合口
を密封して、前記合口からの背圧気体の漏洩を防止し、
吸入行程のときは、前記ピストンリング背面に流入した
背圧気体を放出させるようにし、さらに、ピストンリン
グと、これを嵌入するピストンリング溝の溝底との間
に、その断面形状の一部に谷の浅いＵ字状の断面形状の
部分を持つた耐熱ゴム製のバツクアツプリングを、Ｕ字
状の断面形状が吸入方向に向くように挿入して、圧縮行
程のときは、背圧気体の前記ピストンリング背面への流
入を防止し、吸入行程のときは、前記ピストンリングの
合口を密封して、前記合口からの外気の侵入を防止する
ようにしたことを特徴とするピストン。