JP4184041B2

JP4184041B2 - Combination piston ring

Info

Publication number: JP4184041B2
Application number: JP2002330430A
Authority: JP
Inventors: 政男石田; 孝男鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: JP2004162635A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外側リングと、その内周側に配置され外側リングを半径方向外方に押圧する内側リングとからなり、前記外側リングと内側リングの接触面は傾斜面を有し、内側リングが外側リングを半径方向外方に押圧した際に前記傾斜面によって両リングに測圧力が発生する構造の往復動機関用の組合せピストンリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スロットルを持つ内燃機関では、エンジンブレーキ時等のスロットルを閉じた状態でエンジンを回転すると、吸気管内の負圧の値が大きくなり、クランクケース内の圧力より、燃焼室側の圧力が低くなるため、潤滑油が燃焼室側に吸い上げられ、オイル消費が増加する。この問題を解決するため、オイルリングに一対のサイドレールとエキスパンダからなる３ピース構造を採用し、サイドレールを張り出すエキスパンダのサイドレール内周との接触面に角度を設けている。これにより、エキスパンダがサイドレールを半径方向外方に押圧した際にサイドレールに側圧力（ピストンのリング溝の上下面を押す力をいう。以下同じ。）を発生させ、サイドレールをシリンダ内周面のみならずリング溝の上下面にも接触させることにより、リング溝上下面とのシール性を向上してオイル上がりを防止する方法が採られている。
【０００３】
一方、オイル上がりを更に低減するため、コンプレッションリングでも上下面（側面）シールを可能にする側圧力発生構造として、外側リングと内側リングの２ピース構造を採用し、両リングの接触面を傾斜面とし、側圧力を発生するようにした組合せピストンリングが提案されている（特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭５８−１７８４４１号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３９１５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の組合せピストンリングにおいて、内側リングの張力を外側リングとシリンダ内周面との間の摩擦低減のため低くすると、内側リングと外側リングとの接触面の摩擦抵抗により、内側リングと外側リング相互のすべりが悪くなり、傾斜面に沿った動きが阻害される。その結果、充分な側圧力を得られず、リング溝上下面との間のシールが不充分になる場合がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その課題は、リング溝の上下面との間のシールを適性に行える組合せピストンリングを提供することにある。本発明は更にシリンダとの間のシールを適性に行える組合せピストンリングを提供することにある。
【０００７】
【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、次の手段を採る。すなわち、本発明は、外側リングと、その内周側に配置され外側リングを半径方向外方に押圧する内側リングとからなり、前記外側リングと内側リングの接触面は傾斜面を有し、内側リングが外側リングを半径方向外方に押圧した際に前記傾斜面によって両リングに測圧力が発生する構造の組合せピストンリングにおいて、
前記両リングの接触面の一方又は両方に樹脂皮膜、ＰＶＤ皮膜（ＰｈｙｓｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＣＶＤ皮膜（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＤＬＣ皮膜（ＤｉａｍｏｎｄＬｉｋｅＣａｒｂｏｎ）又は燐酸塩皮膜などの表面処理皮膜が形成され、前記皮膜の摩擦係数が円周方向よりも軸方向の方が小さいことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、内側リングが外側リングを半径方向外方に押圧した際、両リングの傾斜面の接触により、内側リングがリング溝の側面に押し付けられ、外側リングがシリンダボア面に押し付けられると同時にリング溝の側面に押し付けられるので、シリンダとの間のシール並びにリング溝の上下面との間のシールが行われる。この際、外側リングと内側リングの接触面は、接触面に施された皮膜によって良好なすべり特性を持つため、内側リングと外側リングは傾斜面に沿った動きが円滑になる。その結果、充分な側圧力が得られ、リング溝上下面との間のシール性を良好に保持できる。
【０００９】
樹脂皮膜としては、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ＰＴＦＥと二硫化モリブデンとの混合樹脂、ＰＴＦＥとグラファイトとの混合樹脂、ポリイミドアミドと二硫化モリブデンとの混合樹脂、ポリイミドアミドとグラファイトとの混合樹脂、あるいはポリベンゾイミダゾール樹脂等からなる皮膜が使用される。ＰＶＤ皮膜及びＣＶＤ皮膜としては、例えばＣｒＮやＣｒ_２Ｎ等からなる皮膜が使用される。
【００１０】
上記皮膜の摩擦係数は円周方向よりも軸方向の方が小さいことが好ましい。これは、外側リングと内側リングの軸方向の動きは円滑にする一方、円周方向の動きは抑制して両リングが一体回転し易くすることにより、合い口が一致するのを防止して、シール性を良好に保持するためである。摩擦係数を円周方向よりも軸方向の方を小さくする方法としては、例えば、皮膜が軸方向は連続的で、円周方向は断続的に形成されているようにする。この例としては例えば図３に示されているように、皮膜を円周方向に縦縞状に形成する。樹脂皮膜の場合は、皮膜を軸方向に被覆してもよい。また、下地加工のツールマークの方向を軸方向にし、下地粗さを円周方向よりも軸方向の方を小さくすることなどで行うことも可能である。
【００１１】
前記外側リングの下面と内側リングの上面の一方又は両方に樹脂皮膜、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜、ＤＬＣ皮膜又は燐酸塩皮膜などの表面処理皮膜が形成されていることが好ましい。樹脂皮膜、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜としては例えば前述した皮膜が使用される。これにより、外側リング、内側リングとリング溝上下面とのすべり特性が良好になり、外側リング、内側リングの半径方向の動きが円滑になるため、外側リングのシリンダボアへの追従性が向上し、シール性が良好になる。
【００１２】
外側リングの材質は耐摩耗性の観点から通常は金属とされる。内側リングの材質は金属の他、樹脂材が使用されることもある。特に、内側リングが樹脂材で作られており、合い口の突き当たった状態で熱膨張により張力が上昇する構造を有していると、油温が低いエンジン始動時等には、内側リングの張力を低張力とすることで、外側リングとシリンダとの摺動を低摩擦とし、始動性等を良好にすることができ、油温が高い高回転時には、内側リングの張力を高張力とすることができるので、外側リングのシリンダボアへの追従性を向上し、シール性を良好にできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１において、１はピストン、２はシリンダで、ピストン１の外周に形成されているリング溝３に組合せピストンリング４が装着されている。組合せピストンリング４は２ピースタイプのピストンリングで、外側リング５と、その内周側に配置され外側リング５をシリンダ２の内壁２ａに押圧する内側リング６とから構成されている。
【００１５】
外側リング５は、合い口を有する略矩形状断面の金属製リングで、外周面には耐摩耗性向上のため、窒化、クロムめっき、複合めっき、ＰＶＤ皮膜等の所定の表面処理層７が形成されている。外側リング５の内周面は、下面から上方に向かって半径方向厚さが減少する傾斜面８からなっており、傾斜面８には樹脂皮膜、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜、ＤＬＣ皮膜又は燐酸塩皮膜などの表面処理皮膜９が形成されている。
【００１６】
内側リング６は、外側リング５の内周側に配置し、外側リング５と軸方向幅が略同じ厚さを備え、合い口を有する略矩形状断面の金属製リングである。内側リング６の外周面は、下面から上方に向かって半径方向厚さが増加する傾斜面１０からなっている。内側リング６の傾斜面１０のリング軸方向に対する傾斜角度は、外側リング５の傾斜面８の傾斜角度と同じ傾斜角度とされており、傾斜面１０には樹脂皮膜、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜、ＤＬＣ皮膜又は燐酸塩皮膜などの表面処理皮膜１１が形成されている。
【００１７】
以上の構成を有する本発明の組合せピストンリング４は、外側リング５がシリンダ２の内壁２ａを摺動し、シリンダ２の内壁２ａとの間をシールする。この際、内側リング６によって外側リング５が半径方向外方に押圧されると、内側リング６と外側リング５が傾斜面８，１０で接触するため、内側リング６はリング溝３の上面３ａに押し付けられ、外側リング５はリング溝３の下面３ｂに押し付けられ、リング溝３の上下面３ａ，３ｂのシールが行われる。そして、外側リング５と内側リング６の接触面である傾斜面８，１０は、皮膜９，１１によって良好なすべり特性を持つため、内側リング６と外側リング５は傾斜面８，１０に沿った動きが円滑になる。その結果、両リング５，６は充分な側圧力が得られ、リング溝上下面３ａ，３ｂとの間のシール性を良好に保持できる。また、本実施形態においては、外側リング５と内側リング６の接触面に形成されている表面処理皮膜９，１１は、軸方向は連続的で、円周方向は断続的になるように縦縞状（図３参照）に形成し、摩擦係数を円周方向よりも軸方向の方を小さくしている。これにより、外側リング５と内側リング６の軸方向の動きは円滑になり、円周方向の動きは抑制されて両リングが一体回転し易くなるため、合い口が一致するのが防止されて、シール性を良好に保持できる。
【００１８】
図２は、本発明の別の実施形態２を示している。本実施形態２は、外側リング５の下面と内側リング６の上面にも樹脂皮膜、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜、ＤＬＣ皮膜又は燐酸塩皮膜などの表面処理皮膜が形成されている点が、上記実施形態１と相違しているだけで、他の構成は上記実施形態１と同じである。
【００１９】
すなわち、外側リング５には内周面の傾斜面８と下面１２とに樹脂皮膜、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜、ＤＬＣ皮膜又は燐酸塩皮膜などの表面処理皮膜９，１３が形成されており、内側リング６には外周面の傾斜面１０と上面１４とに樹脂皮膜、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜、ＤＬＣ皮膜又は燐酸塩皮膜などの表面処理皮膜１１，１５が形成されている。
【００２０】
したがって、本実施形態２の場合は、内側リング６と外側リング５は、両リング５，６の接触面に施された皮膜９，１１によって上記実施形態１と同じように充分な側圧力が得られ、リング溝上下面３ａ，３ｂとの間のシール性を良好に保持できるとともに、外側リング５の下面１２及び内側リング６の上面１４に施された皮膜１３，１５によってリング溝上下面３ａ，３ｂとのすべり特性が良好になり、半径方向の動きが円滑になるため、外側リング５がシリンダ内壁２ａの変形に良好に追従でき、シール性を良好に保持できる。
【００２１】
なお、上記実施形態では、外側リング５と内側リング６の接触面の両方に表面処理皮膜を形成した例を示したが、両リング５，６の接触面の一方に表面処理皮膜を形成してもよい。また、外側リング５の下面１２と内側リング６の上面１４の両方に表面処理皮膜を形成したが、いずれか一方に表面処理皮膜を形成してもよい。
【００２３】
本発明の更に別の実施形態としては、内側リング６は、合い口の突き当たった状態で熱膨張により張力が上昇する構造、すなわち内側リング６の張力は温度によって変化し、温度が高くなるに伴って張力が増加する構造の樹脂製リングとすることもできる。内側リング６の樹脂材料としては、例えばポリイミド樹脂が用いられる。
【００２４】
このようにすれば、エンジン始動時等の低温時には、内側リング６は低張力とされ、外側リング５とシリンダ２の内壁２ａとの間を低摩擦とすることにより、始動性等が良好になる。一方、高温時には、内側リング６は高張力を発生するため、外側リング５のシリンダ内壁２ａへの追従性が良好で、高いシール性を確保することができる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、外側リング５の内周面と内側リング６の外周面は、傾斜面のみで形成した例を示したが、傾斜面と垂直面や、傾斜が反対向きの２つの傾斜面などで形成されてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、外側リングと内側リングの接触面が傾斜面を有し、接触面に樹脂皮膜等の表面処理皮膜を形成したことにより、両リングの接触面での上下の動きが円滑になるので、リング溝上下面との間のシール性が良好になる。また、表面処理皮膜の摩擦係数を円周方向よりも軸方向の方を小さくしているので、外側リングと内側リングの軸方向の動きは円滑になり、円周方向の動きは抑制されて両リングが一体回転し易くなるため、合い口が一致するのが防止されて、シール性を良好に保持できる。また、外側リングの下面や内側リングの上面に樹脂皮膜等の表面処理皮膜を形成することにより、外側リング、内側リングの半径方向の動きが良好になり、外側リングがシリンダボアの変形に良好に追従でき、シール性を良好に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】リングに形成された皮膜を正面から見た図である。
【符号の説明】
１ピストン
２シリンダ
２ａシリンダ内壁
３リング溝
４組合せピストンリング
５外側リング
６内側リング
７外周表面処理層
８，１０傾斜面
９，１１，１３，１５表面処理皮膜
１２外側リング下面
１４内側リング上面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention comprises an outer ring and an inner ring that is disposed on the inner circumferential side of the outer ring and presses the outer ring radially outward. A contact surface between the outer ring and the inner ring has an inclined surface, and the inner ring is The present invention relates to a combined piston ring for a reciprocating engine having a structure in which pressure measurement is generated on both rings by the inclined surface when the outer ring is pressed radially outward.
[0002]
[Prior art]
In an internal combustion engine with a throttle, if the engine is rotated with the throttle closed, such as during engine braking, the negative pressure value in the intake pipe increases, and the pressure on the combustion chamber side becomes lower than the pressure in the crankcase. The lubricating oil is sucked up to the combustion chamber side, and the oil consumption increases. In order to solve this problem, the oil ring has a three-piece structure including a pair of side rails and an expander, and an angle is provided on the contact surface with the inner periphery of the side rail of the expander that projects the side rail. As a result, when the expander presses the side rail outward in the radial direction, side pressure (referred to as the force that presses the upper and lower surfaces of the piston ring groove) is applied to the side rail, and the side rail is moved into the cylinder. A method has been adopted in which not only the peripheral surface but also the upper and lower surfaces of the ring groove are brought into contact with each other, thereby improving the sealing property with the upper and lower surfaces of the ring groove and preventing oil from rising.
[0003]
On the other hand, in order to further reduce oil rise, a two-piece structure with an outer ring and an inner ring is adopted as a side pressure generating structure that enables the upper and lower surfaces (side surfaces) to be sealed even with a compression ring, and the contact surfaces of both rings are inclined surfaces. A combined piston ring that generates side pressure has been proposed (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 58-178441 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-139151
[Problems to be solved by the invention]
In the above combined piston ring, if the tension of the inner ring is lowered to reduce the friction between the outer ring and the inner peripheral surface of the cylinder, the inner ring and the outer ring are mutually coupled by the frictional resistance of the contact surface between the inner ring and the outer ring. Sliding is worsened and movement along the inclined surface is hindered. As a result, sufficient side pressure cannot be obtained, and the seal between the upper and lower surfaces of the ring groove may be insufficient.
[0006]
This invention is made | formed in view of the said point, The subject is providing the combination piston ring which can perform the seal | sticker between the upper and lower surfaces of a ring groove appropriately. Another object of the present invention is to provide a combined piston ring that can properly seal the cylinder.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention adopts the following means in order to solve the above problems. That is, the present invention comprises an outer ring and an inner ring that is arranged on the inner peripheral side thereof and presses the outer ring radially outward, and the contact surface between the outer ring and the inner ring has an inclined surface, In the combination piston ring having a structure in which pressure measurement is generated on both rings by the inclined surface when the ring presses the outer ring radially outward,
A surface treatment film such as a resin film, a PVD film (Physical Vapor Deposition), a CVD film (Chemical Vapor Deposition), a DLC film (Diamond Like Carbon), or a phosphate film is formed on one or both of the contact surfaces of the both rings. The friction coefficient of the film is smaller in the axial direction than in the circumferential direction .
[0008]
According to the above configuration, when the inner ring presses the outer ring radially outward, the inner ring is pressed against the side surface of the ring groove and the outer ring is pressed against the cylinder bore surface by the contact of the inclined surfaces of both rings. At the same time, since it is pressed against the side surface of the ring groove, a seal with the cylinder and a seal with the upper and lower surfaces of the ring groove are performed. At this time, the contact surfaces of the outer ring and the inner ring have good sliding characteristics due to the coating applied to the contact surface, and therefore the inner ring and the outer ring can move smoothly along the inclined surface. As a result, a sufficient side pressure can be obtained, and the sealability between the upper and lower surfaces of the ring groove can be maintained well.
[0009]
Examples of the resin film include PTFE (polytetrafluoroethylene) resin, mixed resin of PTFE and molybdenum disulfide, mixed resin of PTFE and graphite, mixed resin of polyimide amide and molybdenum disulfide, and polyimide amide and graphite. A film made of a mixed resin or a polybenzimidazole resin is used. As the PVD film and the CVD film, for example, a film made of CrN, Cr ₂ N, or the like is used.
[0010]
The friction coefficient of the film is preferably smaller in the axial direction than in the circumferential direction. This facilitates the axial movement of the outer ring and the inner ring, while suppressing the circumferential movement and making the rings easier to rotate together, thereby preventing the abutment from matching, This is for maintaining good sealing performance. As a method for making the friction coefficient smaller in the axial direction than in the circumferential direction, for example, the film is formed so that the axial direction is continuous and the circumferential direction is intermittently formed. As an example of this, as shown in FIG. 3, for example, the film is formed in the form of vertical stripes in the circumferential direction. In the case of a resin film, the film may be coated in the axial direction. It is also possible to set the base processing tool mark direction to the axial direction, and make the base roughness smaller in the axial direction than in the circumferential direction.
[0011]
It is preferable that a surface treatment film such as a resin film, a PVD film, a CVD film, a DLC film, or a phosphate film is formed on one or both of the lower surface of the outer ring and the upper surface of the inner ring. As the resin film, PVD film, and CVD film, for example, the above-described films are used. As a result, the sliding characteristics of the outer ring, inner ring and the upper and lower surfaces of the ring groove are improved, and the radial movement of the outer ring and inner ring is smooth, so the followability of the outer ring to the cylinder bore is improved, and the seal Good.
[0012]
The material of the outer ring is usually a metal from the viewpoint of wear resistance. In addition to metal, the inner ring may be made of a resin material. In particular, if the inner ring is made of a resin material and has a structure in which the tension increases due to thermal expansion when the abutment is in contact, the tension of the inner ring is low when the oil temperature is low. By making the tension low, the sliding between the outer ring and the cylinder can be made low friction, the startability etc. can be improved, and the tension of the inner ring should be high during high rotation with high oil temperature Therefore, the followability of the outer ring to the cylinder bore can be improved and the sealing performance can be improved.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
In FIG. 1, 1 is a piston, 2 is a cylinder, and a combination piston ring 4 is mounted in a ring groove 3 formed on the outer periphery of the piston 1. The combination piston ring 4 is a two-piece type piston ring and includes an outer ring 5 and an inner ring 6 that is disposed on the inner peripheral side thereof and presses the outer ring 5 against the inner wall 2 a of the cylinder 2.
[0015]
The outer ring 5 is a metal ring having a substantially rectangular cross-section with an abutment, and a predetermined surface treatment layer 7 such as nitriding, chromium plating, composite plating, PVD film, etc. is formed on the outer peripheral surface to improve wear resistance. Has been. The inner peripheral surface of the outer ring 5 includes an inclined surface 8 whose radial thickness decreases upward from the lower surface, and the inclined surface 8 has a resin film, PVD film, CVD film, DLC film, or phosphate film. A surface treatment film 9 such as is formed.
[0016]
The inner ring 6 is a metal ring having a substantially rectangular cross section that is disposed on the inner peripheral side of the outer ring 5, has the same thickness as the outer ring 5 in the axial direction, and has an abutment. The outer peripheral surface of the inner ring 6 includes an inclined surface 10 whose radial thickness increases upward from the lower surface. The inclination angle of the inclined surface 10 of the inner ring 6 with respect to the ring axis direction is the same as the inclined angle of the inclined surface 8 of the outer ring 5, and the inclined surface 10 has a resin film, PVD film, CVD film, DLC. A surface treatment film 11 such as a film or a phosphate film is formed.
[0017]
In the combination piston ring 4 of the present invention having the above configuration, the outer ring 5 slides on the inner wall 2a of the cylinder 2 and seals between the inner wall 2a of the cylinder 2. At this time, when the outer ring 5 is pressed radially outward by the inner ring 6, the inner ring 6 and the outer ring 5 come into contact with each other at the inclined surfaces 8 and 10, so that the inner ring 6 contacts the upper surface 3 a of the ring groove 3. The outer ring 5 is pressed against the lower surface 3b of the ring groove 3, and the upper and lower surfaces 3a, 3b of the ring groove 3 are sealed. And since the inclined surfaces 8 and 10 which are contact surfaces of the outer ring 5 and the inner ring 6 have good sliding characteristics due to the coatings 9 and 11, the inner ring 6 and the outer ring 5 are along the inclined surfaces 8 and 10. The movement becomes smooth. As a result, a sufficient side pressure can be obtained for both the rings 5 and 6, and the sealability between the ring groove upper and lower surfaces 3a and 3b can be maintained well. In the present embodiment, the surface treatment films 9 and 11 formed on the contact surfaces of the outer ring 5 and the inner ring 6 are vertically striped so that the axial direction is continuous and the circumferential direction is intermittent. (Refer to FIG. 3), the friction coefficient is smaller in the axial direction than in the circumferential direction. Thereby, the movement in the axial direction of the outer ring 5 and the inner ring 6 becomes smooth, the movement in the circumferential direction is suppressed, and both the rings are easy to rotate integrally. Good sealability can be maintained .
[0018]
FIG. 2 shows another embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, a surface treatment film such as a resin film, a PVD film, a CVD film, a DLC film, or a phosphate film is also formed on the lower surface of the outer ring 5 and the upper surface of the inner ring 6. The other configuration is the same as that of the first embodiment except for the difference from the first embodiment.
[0019]
That is, the outer ring 5 is provided with surface treatment films 9, 13 such as a resin film, a PVD film, a CVD film, a DLC film, or a phosphate film on the inclined surface 8 and the lower surface 12 of the inner peripheral surface. 6, surface treatment films 11 and 15 such as a resin film, a PVD film, a CVD film, a DLC film, or a phosphate film are formed on the inclined surface 10 and the upper surface 14 of the outer peripheral surface.
[0020]
Therefore, in the case of the second embodiment, the inner ring 6 and the outer ring 5 can obtain sufficient side pressure as in the first embodiment by the coatings 9 and 11 applied to the contact surfaces of both the rings 5 and 6. The ring groove upper and lower surfaces 3a and 3b can maintain good sealing performance, and the ring groove upper and lower surfaces 3a and 3b are formed by the coatings 13 and 15 applied to the lower surface 12 of the outer ring 5 and the upper surface 14 of the inner ring 6. Therefore, the outer ring 5 can follow the deformation of the cylinder inner wall 2a well, and the sealing property can be maintained well.
[0021]
In the above embodiment, an example in which the surface treatment film is formed on both the contact surfaces of the outer ring 5 and the inner ring 6 is shown. However, a surface treatment film is formed on one of the contact surfaces of the rings 5 and 6. Also good. Moreover, although the surface treatment film is formed on both the lower surface 12 of the outer ring 5 and the upper surface 14 of the inner ring 6, a surface treatment film may be formed on either one.
[0023]
In still another embodiment of the present invention, the inner ring 6 has a structure in which the tension increases due to thermal expansion in a state where the abutment is in contact, that is, the tension of the inner ring 6 varies with temperature, and the temperature increases. Thus, a resin ring having a structure in which the tension is increased can be used. As a resin material of the inner ring 6, for example, a polyimide resin is used.
[0024]
In this way, the inner ring 6 has a low tension at a low temperature such as when the engine is started, and the startability and the like are improved by reducing the friction between the outer ring 5 and the inner wall 2a of the cylinder 2. . On the other hand, since the inner ring 6 generates high tension at a high temperature, the followability of the outer ring 5 to the cylinder inner wall 2a is good, and high sealing performance can be ensured.
[0025]
In the embodiment described above, the inner peripheral surface of the outer ring 5 and the outer peripheral surface of the inner ring 6 are formed by only inclined surfaces. However, the inclined surface and the vertical surface, or two inclined surfaces with opposite inclinations. It may be formed by a surface or the like.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the contact surface between the outer ring and the inner ring has an inclined surface, and the surface treatment film such as a resin film is formed on the contact surface. Therefore, the sealability between the upper and lower surfaces of the ring groove is improved. In addition, since the friction coefficient of the surface treatment film is smaller in the axial direction than in the circumferential direction, the movement of the outer ring and the inner ring in the axial direction is smooth, and the movement in the circumferential direction is restrained. Since the ring can easily rotate as a unit, it is possible to prevent the abutment from matching and maintain good sealing performance . Also, by forming a surface treatment film such as a resin film on the lower surface of the outer ring or the upper surface of the inner ring, the outer ring and inner ring can move in the radial direction, and the outer ring follows the deformation of the cylinder bore. Can be maintained well.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of a film formed on a ring.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piston 2 Cylinder 2a Cylinder inner wall 3 Ring groove 4 Combination piston ring 5 Outer ring 6 Inner ring 7 Outer surface treatment layer 8,10 Inclined surface 9,11,13,15 Surface treatment film 12 Outer ring lower surface 14 Inner ring upper surface

Claims

外側リングと、その内周側に配置され外側リングを半径方向外方に押圧する内側リングとからなり、前記外側リングと内側リングの接触面は傾斜面を有し、内側リングが外側リングを半径方向外方に押圧した際に前記傾斜面によって両リングに測圧力が発生する構造の組合せピストンリングにおいて、
前記両リングの接触面の一方又は両方に樹脂皮膜、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜、ＤＬＣ皮膜又は燐酸塩皮膜などの表面処理皮膜が形成され、前記皮膜の摩擦係数が円周方向よりも軸方向の方が小さいことを特徴とする組合せピストンリング。An outer ring and an inner ring that is disposed on the inner circumferential side of the outer ring and presses the outer ring radially outward. A contact surface between the outer ring and the inner ring has an inclined surface, and the inner ring radiates the outer ring. In a combination piston ring having a structure in which pressure measurement is generated on both rings by the inclined surfaces when pressed outward in the direction,
A surface treatment film such as a resin film, a PVD film, a CVD film, a DLC film, or a phosphate film is formed on one or both of the contact surfaces of both rings, and the coefficient of friction of the film is more in the axial direction than in the circumferential direction. A combined piston ring characterized by its small size .

前記皮膜が軸方向は連続的で、円周方向は断続的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の組合せピストンリング。The coating is axially continuous and circumferential combination piston ring according to claim 1, characterized in that it is intermittently formed.

前記外側リングの下面と内側リングの上面の一方又は両方に樹脂皮膜、ＰＶＤ皮膜、ＣＶＤ皮膜、ＤＬＣ皮膜又は燐酸塩皮膜などの表面処理皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の組合せピストンリング。 3. A surface treatment film such as a resin film, a PVD film, a CVD film, a DLC film, or a phosphate film is formed on one or both of the lower surface of the outer ring and the upper surface of the inner ring. Combination piston ring as described.

前記内側リングが樹脂材で作られており、合い口の突き当たった状態で熱膨張により張力が上昇する構造を有していることを特徴とする請求項１、２又は３記載の組合せピストンリング。The combined piston ring according to claim 1 , 2 or 3, wherein the inner ring is made of a resin material and has a structure in which tension is increased by thermal expansion in a state where the abutment is in contact.