JP3953899B2

JP3953899B2 - ピストンリング

Info

Publication number: JP3953899B2
Application number: JP2002181740A
Authority: JP
Inventors: 哲男増山; 伸行松嶋
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: DE10312627B4; FR2837895B1; US6860485B2; CZ2003914A3; CZ298134B6; DE10312627A1; CN1448627A; US20030184023A1; CN1289808C; JP2004003574A; FR2837895A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関等のピストンのピストンリング溝に装着されるピストンリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピストンリングには、大別するとオイルリングと圧力リングの２種類があり、どちらの場合であっても、ピストンリング本体と、このピストンリング本体の内周面側に配されて、ピストンリング本体に対する拡径方向への押圧力を与えるためのエキスパンダを用いて構成される場合がある。
【０００３】
このようなピストンリングにおいては、ピストンリング本体の張力とエキスパンダの押圧力との和がピストンリング全体の張力となるが、このピストンリング全体の張力は、当該ピストンリングが使用されうる最も過酷な条件下においても、ピストンリングがその機能を発揮できるように設定されている。例えば、内燃機関（エンジン）のピストンに装着されるピストンリングにおいては、内燃機関の高速高負荷状態を想定して、ピストンリングの張力を設定している。
【０００４】
従って、ピストンリング本体とエキスパンダとから構成されるピストンリングにあっては、当然にエキスパンダの押圧力も内燃機関等の高負荷状態を想定して設定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のピストンリングにあっては、シリンダ内周面に付着するエンジンオイルは、ピストンの往復運動の速度上昇に伴い、シリンダ内周面とピストンリングとの間に発生する油圧によりピストンリングを浮き上がらせる力が大きくなり、高速高負荷になるほどオイル消費量が大きくなる傾向がある。従って、高速高負荷状態つまり内燃機関が高温状態の場合を想定してピストンリング全体の張力が設定されているため、低速低負荷状態つまり内燃機関が低温状態の場合においては必要以上の張力がシリンダの内周面にかかってしまうこととなり、その結果フリクションロスが生じていた。この場合において、低速低負荷状態にピストンリング全体の張力を設定することも考えられるが、そうすると高速高負荷運転となった場合にオイル消費量が急激に増加してしまうため好ましくない。
【０００６】
また、上記問題とは別に以下のような問題もあった。
【０００７】
つまり、従来からのピストンリング本体とエキスパンダとから構成されるピストンリングを、ピストンに装着する場合においては、図４に示すような手順で行う必要があった。なお、図４においては、ピストンリングの一例として、オイルリング本体５１とコイルエキスパンダ５２とから構成される２ピース型組合せオイルリング５０を用いて説明する。
（１）コイルエキスパンダ５２の接合部５４を外す（図４（ａ）参照）。
（２）コイルエキスパンダ５２をオイルリング溝５５に巻き付け接合部５４を接合ピン５６を用いて接合する（図４（ｂ）参照）。
（３）オイルリング本体５１を合口部５１１がコイルエキスパンダ５２の接合ピン５６の位置に対して１８０°の位置になるようにオイルリング溝５５に装着する（図４（ｃ）参照）。
【０００８】
このような装着方法によると、一旦コイルエキスパンダの接合部の接合部を外し、再度接合部を接合する必要があり煩わしく、しかも、この作業は自動化ができないためすべて手作業で行う必要があった。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、低速低負荷状態および高速高負荷状態のそれぞれに適した張力を発生するピストンリングを提供するとともに、ピストンリング本体とエキスパンダとから構成されるピストンリングを内燃機関等のピストンのピストンリング溝に装着する際の煩わしさを解消することを主たる課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に記載するように、ピストンリング本体と、このピストンリング本体の内周側に配されたエキスパンダとからなるピストンリングであって、前記エキスパンダは、ピストンリング本体に対する拡径方向への押圧力を与えるためのマスターエキスパンダ部材と、このマスターエキスパンダ部材と係合して配置され、形状記憶合金により高温になると張力を発生し、低温になると張力を失うように形成されたサブエキスパンダ部材と、により構成されており、マスターエキスパンダ部材とサブエキスパンダ部材によって与えられるエキスパンダ全体としてのピストンリング本体に対する拡径方向への押圧力が、低温状態より高温状態のほうが大きくなることを特徴とするピストンリングを提供する。
【００１１】
この発明によれば、エキスパンダはマスターエキスパンダ部材とサブエキスパンダ部材の２つの部材から構成されており、さらにサブエキスパンダ部材は、設定された温度を境として相変態により高温側で張力を発生し、低温側で張力を失う形状記憶合金で形成されており、エキスパンダ全体としては、マスターエキスパンダ部材とサブエキスパンダ部材によって与えられるエキスパンダ全体としてのピストンリング本体に対する拡径方向への押圧力が、低温状態より高温状態のほうが大きくなるように構成されているため、内燃機関内が低温状態（つまり内燃機関が低速低負荷状態）の場合には、サブエキスパンダ部材は張力を生じず、従って、マスターエキスパンダ部材とサブエキスパンダ部材とによって与えられるエキスパンダ全体としての張力は、本発明のピストンリングを製造した段階における張力である（以下、この張力を「初期張力」とする。）。そして、内燃機関内が高温状態（つまり内燃機関が高速高負荷状態）となった場合には、サブエキスパンダ部材に相変態による形状記憶状態への形状変化が生じ、その結果マスターエキスパンダ部材とサブエキスパンダ部材とによって与えられるエキスパンダ全体としての張力は、前記初期張力より大きくなる。
【００１２】
つまり本発明は、エキスパンダを２種類の異なるエキスパンダ部材から構成する。すなわち、一方の部材（マスターエキスパンダ部材）には従来から使用に供せられている公知の材料にて製造したエキスパンダを使用し、他方の部材（サブエキスパンダ部材）は、温度による相変態により張力の変化を生じる部材を用いることでエキスパンダ部材の押圧力を変化させることに特徴を有する。そしてこの特徴により、ピストンリング全体として内燃機関の負荷状態に応じて最適なピストンリング張力を与えることができる。
【００１３】
つまり、本発明のピストンリングは、低温状態においては、マスターエキスパンダ部材の押圧力のみがピストンリング本体に対して作用している状態である。従って、マスターエキスパンダ部材の押圧力を、低速低負荷状態でピストンリング全体に要求される張力に応じた押圧力に設定しておくことにより、従来のピストンリングのように、低速低負荷状態において必要以上の張力をかけてしまい大きなフリクション等が生じる心配がない。
【００１４】
そして、高速高負荷状態においては、サブエキスパンダ部材は径方向に大きくなろうとするため、前記マスターエキスパンダ部材の押圧力に加え、サブエキスパンダ部材もピストンリング本体に対して拡径方向へ押圧力を与えることになる。つまり、エキスパンダ全体としての張力は、（マスターエキスパンダ部材の押圧力）＋（サブエキスパンダ部材の押圧力）となる。この押圧力の和を高速高負荷状態でピストンリング全体に要求される張力に応じた押圧力に設定しておくことで、高速高負荷状態で最適なピストンリングの機能を担保することができる。
【００１５】
さらに、本発明を説明すれば、以下の通りである。
【００１６】
低速低負荷状態においてエキスパンダ全体として必要な張力をＦＬＴとし、一方高速高負荷状態においてエキスパンダ全体として必要な張力をＦＨＴとする。また、マスターエキスパンダ部材がピストンリング本体に与える押圧力をＦＭとし、サブエキスパンダ部材がピストンリング本体に与える押圧力をＦＳとすると、本発明においては以下の式が成り立つ。
【００１７】
ＦＬＴ＝ＦＭ
ＦＨＴ＝ＦＭ＋ＦＳ
上記の式が成り立つようにそれぞれのエキスパンダ部材の押圧力を設定することによりエキスパンダの張力を温度により変化させることができる。
【００１８】
上記請求項１に記載のピストンリングにおいては、請求項２に記載するように、前記マスターエキスパンダ部材、及びサブエキスパンダ部材がともにコイルエキスパンダ部材であって、一方のコイルエキスパンダ部材が、他方のコイルエキスパンダ部材の螺旋内空間部に収納されて配されていてもよい。
【００１９】
この発明によれば、上記請求項１に記載の発明の作用効果を奏することができるとともに、以下のような効果を奏することもできる。
【００２０】
つまり、コイルエキスパンダ部材を用いたピストンリングの装着においては、まずコイルエキスパンダ部材を装着し、その後にピストンリング本体を装着しなければならず、コイルエキスパンダ部材を装着した後ピストンリング本体するまでの間、コイルエキスパンダをピストンのピストンリング溝に載置しておくために接合ピンが不可欠であったが、本発明によれば、コイルエキスパンダ部材は、マスターエキスパンダ部材とコイルエキスパンダ部材のいすれか一方のコイルエキスパンダ部材が、他方のコイルエキスパンダ部材の螺旋内空間部に収納されて配されているので、螺旋内空間部に収納されて配されているコイルエキスパンダ部材が、従来のコイルエキスパンダの接合ピンの役割をも果たすため、接合ピンを使用する必要がなく、その結果、当該エキスパンダを内燃機関等のピストンに装着する際の煩わしさを解消することができるとともに、自動組み付けを図ることも可能となる。
【００２１】
また、上記請求項１乃至請求項３のいずれか一の請求項に記載のピストンリングにおいては、請求項５に記載するように、前記マスターエキスパンダ部材、及びサブエキスパンダ部材がともにプレートエキスパンダ部材であって、同軸上に配されていてもよい。
【００２２】
この発明によっても、上記請求項１に記載の発明の作用効果を奏することができる。
【００２３】
さらに上記請求項１乃至請求項３のいずれか一の請求項に記載のピストンリングにおいては、請求項４に記載するように、前記サブエキスパンダ部材が形状記憶合金に代えて、温度により張力が変化するバイメタルにより形成されていてもよい。
【００２４】
バイメタルは、温度によりその張力を変化することが可能であるため、本発明のサブエキスパンダ部材として好適に用いることができ、本発明の作用効果を奏することができる。
【００２５】
前記請求項１乃至請求項４のいずれか一の請求項に記載のピストンリングにおいては、請求項５に記載するように、前記マスターエキスパンダ部材が、形状記憶合金または温度により張力が変化するバイメタルにより形成されていてもよい。
【００２６】
この発明によれば、サブエキスパンダ部材に加え、マスターエキスパンダ部材もが形状記憶合金または温度により張力が変化するバイメタルにより形成されているので、内燃機関の温度変化に合わせてエキスパンダ全体の押圧力をなめらかに変化させることができる。
【００２７】
例えば、マスターエキスパンダ部材とサブエキスパンダ部材とがともに形状記憶合金で形成されており、かつ、それぞれのエキスパンダ部材の材質を選択することにより、それぞれの形状変化を生ずる温度を比べた場合に、マスターエキスパンダ部材の方がサブエキスパンダ部材よりも低くなるようにした時を例に説明すると次の通りである。
【００２８】
つまり、内燃機関内が低温状態（つまり内燃機関が低速低負荷状態）の場合には、エキスパンダ全体の押圧力は、マスターエキスパンダ部材の初期張力のみによるものであり、従って、その値は小さい。そして、内燃機関内が中温状態（低温状態と高温状態の間、マスターエキスパンダ部材が形状変化を生ずる温度）状態となると、マスターエキスパンダ部材に相変態による形状記憶状態への形状変化が生じ、マスターエキスパンダ部材の周長が長くなる。そうすると、エキスパンダ全体の押圧力は、依然としてマスターエキスパンダ部材のみによるものであるが、マスターエキスパンダ部材の初期張力に加え、当該マスターエキスパンダ部材の周長が長くなろうとする押圧力も働くこととなり、その結果、低温状態の押圧力に比べその値は大きくなる。さらに、内燃機関内が高温（サブエキスパンダ部材が形状変化を生ずる温度）状態となると、前記で説明したように、サブエキスパンダ部材が形状変化し、サブエキスパンダ部材の周長も長くなり、マスターエキスパンダ部材を内側から押圧することとなる。そうすると、エキスパンダ全体の押圧力は、形状変化後のマスターエキスパンダ部材の押圧力とサブエキスパンダ部材の押圧力との和になり、中温状態の押圧力よりもさらにその値は大きくなる。
【００２９】
このように、マスターエキスパンダ部材とサブエキスパンダ部材とをともに形状記憶合金またはバイメタルにより形成することにより、エキスパンダ部材全体の応力を３段階で変化させることができる。
【００３０】
さらに、本発明は、上記課題を解決するために、請求項６に記載するように、ピストンリング本体と、このピストンリング本体の内周側に配されたコイルエキスパンダとからなるピストンリングであって、前記コイルエキスパンダは、２つのコイルエキスパンダ部材から構成されており、かつ、一方のコイルエキスパンダ部材が、他方のコイルエキスパンダ部材の螺旋内空間部に収納されて配されていることを特徴とするピストンリングを提供する。
【００３１】
この発明によれば、コイルエキスパンダは、２つのコイルエキスパンダ部材から構成されており、かつ、一方のコイルエキスパンダ部材が、他方のコイルエキスパンダ部材の螺旋内空間部に収納されて配されているので、螺旋内空間部に収納されて配されているコイルエキスパンダ部材が、従来のコイルエキスパンダの接合ピンの役割をも果たすため、接合ピンを使用する必要がなく、その結果、当該エキスパンダを内燃機関等のピストンに装着する際の煩わしさを解消することができるとともに、自動組み付けを図ることも可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明のピストンリングについて、図面を用いて具体的に説明する。
【００３３】
［第一実施形態］
図１は、本発明のピストンリングの第一実施形態を示し、具体的には、シリンダ１に装入されたピストン２に設けられているオイルリング溝３に装着された、コイルエキスパンダ２０が用いられたオイルリング１０の概略断面図であり、図１（ａ）は低速低負荷状態、つまり低温状態でのオイルリング１０を示すものであり、図１（ｂ）は高速高負荷状態、つまり高温状態でのオイルリング１０を示すものである。
【００３４】
図１に示すように、本発明のオイルリング１０はオイルリング本体１１とコイルエキスパンダ部材２０とから構成されており、さらに、コイルエキスパンダ部材２０はマスターエキスパンダ部材２１と形状記憶合金により形成されたサブエキスパンダ部材２２とから構成されていることに特徴を有している。
【００３５】
低温状態においては、図１（ａ）に示すように、コイルエキスパンダ部材２０を構成するマスターエキスパンダ部材２１とサブエキスパンダ部材２２のうち、マスターエキスパンダ部材２１のみがオイルリング本体１１に押圧力ＦＭを与えている。従って、マスターエキスパンダ部材２１の押圧力ＦＭを、低温状態でピストンリング全体に要求される張力（ＦＬＴ）に応じた押圧力に設定しておくことにより（つまり、ＦＬＴ＝ＦＭ）過大なフリクション発生等の問題が生じることがない。
【００３６】
そして、高温状態においては、図１（ｂ）に示すように、形状記憶合金により形成されているサブエキスパンダ部材２２が変形し、その結果、周長が長くなろうとする張力により、サブエキスパンダ部材２２は、マスターエキスパンダ部材２１をその内面側から拡径方向へ押圧するようになる。従って、エキスパンダ部材２０がピストンリング本体１１へ与える押圧力は、マスターエキスパンダ部材の押圧力ＦＭとサブエキスパンダ部材ＦＳの合成力（ＦＭ＋ＦＳ）となり、これを高速高負荷状態でピストンリング全体に要求される張力（ＦＨＴ）に応じた押圧力に設定しておくことにより（つまり、ＦＨＴ＝ＦＭ＋ＦＳ）、高速高負荷状態においてもシリンダ内周面とピストンリング外周摺動面の間に介在するオイル被膜の圧力によりピストンリングが浮き上がり、オイル消費が急増することを防止することができる。
【００３７】
なお、図１に示す本発明のピストンリング１０においては、サブエキスパンダ部材２２がマスターエキスパンダ部材２１の螺旋内空間部２３に収納されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、マスターエキスパンダ部材２１がサブエキスパンダ部材２２の螺旋内空間部２３に収納されていてもよい。
【００３８】
また、サブエキスパンダ部材２２のみならず、マスターエキスパンダ部材２１を形状記憶合金で形成してもよい。この場合、マスターエキスパンダ部材２１、サブエキスパンダ部材２２ともに形状記憶合金から形成されているため、いずれの部材も温度により拡径方向への変形をすることとなるが、一方（例えば、マスターエキスパンダ部材２１）の部材の変形する温度を他方（例えば、サブエキスパンダ部材２２）のそれよりも低く設定しておくことが好ましい。
【００３９】
こうすることにより、低温状態においては、前述した図１（ｂ）と同様である（押圧力はＦＭ）が、温度が中温状態（低温状態と高温状態の間の温度で、マスターエキスパンダ部材が変形する温度）となると、まずマスターエキスパンダ部材２１はその周長が長くなる方向へ変形し、初期張力以上の押圧力ＦＭ’が発生する。そして高温状態となると、今度はサブエキスパンダ部材２２の周長が長くなる方向へ変形し、エキスパンダ全体の押圧力はＦＭ’＋ＦＳとなる。
【００４０】
その結果、サブエキスパンダ部材のみを形状記憶合金で形成した場合には、エキスパンダ全体の押圧力は、ＦＭ、ＦＭ＋ＦＳ、の２種類であったのに対し、マスターエキスパンダ部材２２も形状記憶合金で形成することにより、エキスパンダ全体の押圧力は、ＦＭ、ＦＭ’ＦＭ＋ＦＳ、の３種類となり、温度変化になめらかに応答することができる。
【００４１】
ここで、図１に示す本発明のピストンリング１０のエキスパンダ部材２０においては、図２に示すように、マスターエキスパンダ部材２１の合い口２４と、サブエキスパンダ部材２２の合い口２５を１８０°ずらした位置とすることにより、伸縮可能な一本のリングのように取り扱うことができ、その結果、従来用いられていた接合ピンが不要となり、装着する際の煩わしさを解消することができ、ピストンリングの自動組み付けができる。
【００４２】
なお、図２に示すエキスパンダ部材２０については、装着時の問題のみを解決したい場合には、マスターエキスパンダ部材２１、サブエキスパンダ部材２２ともに必ずしも形状記憶合金で形成する必要はなく、従来からの材質で製造してもよい。
【００４３】
［第二実施形態］
図３は、本発明のピストンリングの第二実施形態を示し、エキスパンダ部材としてプレートエキスパンダ部材を用いたオイルリングの概略断面図であり、図３（ａ）は低負荷状態、つまり低温状態でのオイルリング３０を示すものであり、図３（ｂ）は高負荷状態、つまり高温状態でのオイルリング３０を示すものである。
【００４４】
図３に示すように、本発明のオイルリング３０はオイルリング本体３１とプレートエキスパンダ部材４０とから構成されており、さらに、プレートエキスパンダ部材４０はマスターエキスパンダ部材４１と形状記憶合金により形成されたサブエキスパンダ部材４２とから構成されていることに特徴を有している。このように、本発明のピストンリングにおけるエキスパンダ部材としては、コイルエキスパンダ部材に限定されず、図３に示すようにプレートエキスパンダ部材を２枚重ねて用い、一方をマスターエキスパンダ部材５１とし、他方を形状記憶合金により形成されたサブエキスパンダ部材５２とすることにより、上記図１に示したピストンリングと同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
この場合であっても、前述した第一実施形態と同様に、マスターエキスパンダ部材５１も形状記憶合金で形成することが可能であり、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
次に本発明のピストンリングを構成するそれそれの部材について説明する。
【００４７】
まず、本発明のピストンリングは、前記第一実施形態および第二実施形態で説明したオイルリングに限定されることはなく、エキスパンダを用いるピストンリングであればいかなるピストンリングであってもよく、オイルリングのほか圧力リングにも適応可能である。
【００４８】
本発明のピストンリングにおけるエキスパンダは、マスターエキスパンダ部材とこれに係合して配されるサブエキスパンダ部材とから構成されている。
【００４９】
エキスパンダを構成するマスターエキスパンダ部材については、本発明は特に限定するものではなく、従来公知のエキスパンダ部材を用いることが可能であり、コイルエキスパンダ部材でもプレートエキスパンダ部材であってもよい。しかしながら、その押圧力については上記で説明したように、以下で説明するサブエキスパンダ部材との関係で設定する必要がある。また、後述するサブエキスパンダ部材の材質（形状記憶合金やバイメタル）で形成してもよい。
【００５０】
一方、前記マスターエキスパンダ部材と係合して配されるサブエキスパンダ部材としては、マスターエキスパンダ部材よりも温度による径方向変化が大きい部材、つまり、高温状態になると低温状態におけるよりも周長が長くなる材質を用いて形成された部材であることが必要である。
【００５１】
このような材質としては形状記憶合金が好ましく、具体的には、Ｎｉ−Ｔｉ合金やＮｉ−Ｔｉ−Ｃｕ合金などを用いることができる。この場合において、低温状態と高温状態との径方向変化を大きく設定したい場合には、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｕ合金を用いるのがよく、変態温度は内燃機関の状況により７０〜１００℃の間に設定するのがよい。
【００５２】
また、熱膨張率の異なる二つの材料を重ね合わせたバイメタルの接合面がピストンリングの半径方向となるようにコイル状または波状に形成したサブエキスパンダ部材を用いてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のピストンリングによれば、エキスパンダを２種類の異なるエキスパンダ部材から構成することで、一方（マスターエキスパンダ部材）には従来からのエキスパンダと同様の作用をさせ、他方（サブエキスパンダ部材）は、温度により径方向変化を生じる部材とすることで前記従来からのエキスパンダと同様の作用をするマスターエキスパンダ部材の押圧力を変化させる作用を持たせることが可能となり、その結果、オイルリング全体として内燃機関の負荷状態に応じて最適なオイルリング張力を与えることができる。
【００５４】
また、エキスパンダを２種類のコイルエキスパンダ部材から構成することにより、一方のコイルエキスパンダが従来からの接合ピンの役割を果たし、その結果、従来用いられていた接合ピンが不要となり、装着する際の煩わしさを解消することや、ピストンリング溝への自動組み付けが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピストンリングの第一実施形態を示す縦断面図であり、
（ａ）は低温状態における本発明のピストンリングの縦断面図であり、
（ｂ）は高温状態における本発明のピストンリングの縦断面図である。
【図２】本発明のピストンリングのコイルエキスパンダの平面図である。
【図３】本発明のピストンリングの第二実施形態を示す縦断面図であり、
（ａ）は低温状態における本発明のピストンリングの縦断面図であり、
（ｂ）は高温状態における本発明のピストンリングの縦断面図である。
【図４】従来の２ピース型組合せオイルリングをピストンに装着する際の手順を示す説明図であり、
（ａ）はコイルエキスパンダをはずす状態を示す要部斜視図であり、
（ｂ）はコイルエキスパンダをオイルリング溝に巻き付け、接合ピンを接合した状態を示す要部斜視図であり、
（ｃ）は更にオイルリング本体を装着した状態で（ｂ）の１８０°位置を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
１…シリンダ
２…ピストン
３…オイルリング溝
１０、３０…オイルリング
１１、３１…オイルリング本体
２０、４０…コイルエキスパンダ
２１、４１…マスターエキスパンダ部材
２２、４２…サブエキスパンダ部材
２３…螺旋内空間部
２４…マスターエキスパンダ部材の合い口
２５…サブエキスパンダ部材の合い口
ＦＬＴ…低温状態においてエキスパンダ全体として必要な張力
ＦＨＴ…高温状態においてエキスパンダ全体として必要な張力
ＦＭ…マスターエキスパンダ部材の押圧力
ＦＭ’…マスターエキスパンダ部材の拡径変形した際の押圧力
ＦＳ…サブエキスパンダ部材の押圧力

Claims

ピストンリング本体と、このピストンリング本体の内周側に配されたエキスパンダとからなるピストンリングであって、
前記エキスパンダは、
ピストンリング本体に対する拡径方向への押圧力を与えるためのマスターエキスパンダ部材と、
このマスターエキスパンダ部材と係合して配置され、形状記憶合金により高温になると張力を発生し、低温になると張力を失うように形成されたサブエキスパンダ部材と、
により構成されており、
マスターエキスパンダ部材とサブエキスパンダ部材によって与えられるエキスパンダ全体としてのピストンリング本体に対する拡径方向への押圧力が、低温状態より高温状態のほうが大きくなるように設定されているとともに、
前記マスターエキスパンダ部材、及びサブエキスパンダ部材がともにコイルエキスパンダ部材であって、
一方のコイルエキスパンダ部材が、他方のコイルエキスパンダ部材の螺旋内空間部に収納されて配されており、
かつ、一方のコイルエキスパンダ部材の合い口と、他方のコイルエキスパンダ部材の合い口とが互いにずれた位置に配されていることを特徴とするピストンリング。
ピストンリング本体と、このピストンリング本体の内周側に配されたエキスパンダとからなるピストンリングであって、
前記エキスパンダは、
ピストンリング本体に対する拡径方向への押圧力を与えるためのマスターエキスパンダ部材と、
このマスターエキスパンダ部材と係合して配置され、形状記憶合金により高温になると張力を発生し、低温になると張力を失うように形成されたサブエキスパンダ部材と、
により構成されており、
マスターエキスパンダ部材とサブエキスパンダ部材によって与えられるエキスパンダ全体としてのピストンリング本体に対する拡径方向への押圧力が、低温状態より高温状態のほうが大きくなるように設定されているとともに、
前記マスターエキスパンダ部材、及びサブエキスパンダ部材がともにプレートエキスパンダ部材であって、同軸上に配されていることを特徴とするピストンリング。
前記サブエキスパンダ部材が、形状記憶合金に代えて、温度により張力が変化するバイメタルにより形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピストンリング。
前記マスターエキスパンダ部材が、形状記憶合金または温度により張力が変化するバイメタルにより形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピストンリング。