JP5727643B1 - Piston ring and reciprocating compressor - Google Patents

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Abstract

【課題】シール性の優れたピストンリング、及びシール性が優れて効率よくガスを圧縮することができる往復圧縮機を提供する。【解決手段】ピストンリング１が、ピストン軸方向において重ねて配置される第１リング５及び第２リング６を備える。第２リング６はピストン軸方向において第１リング５の高圧側に配置されるものである。第１リング５は、第２リング６に臨み半径方向外側に行く程ピストン軸方向において第２リング６側に近づく被押圧面５１２を備える。第２リング６は、第１リング５に臨んで被押圧面５１２に接触し半径方向内側に行く程ピストン軸方向において第１リング５側に近づく押圧面６４１を備える。押圧面６４１に第１リング５の合口５０に通じる低圧溝６４２が形成される。【選択図】図１A piston ring having excellent sealing performance and a reciprocating compressor having excellent sealing performance and capable of efficiently compressing gas are provided. A piston ring (1) includes a first ring (5) and a second ring (6) arranged to overlap in the piston axial direction. The second ring 6 is disposed on the high pressure side of the first ring 5 in the piston axial direction. The first ring 5 includes a pressed surface 512 that faces the second ring 6 and approaches the second ring 6 side in the piston axial direction as it goes outward in the radial direction. The second ring 6 includes a pressing surface 641 that faces the first ring 5 and comes into contact with the pressed surface 512 and approaches the first ring 5 side in the piston axial direction as it goes radially inward. A low pressure groove 642 that leads to the joint 50 of the first ring 5 is formed on the pressing surface 641. [Selection] Figure 1

Description

本発明はピストンの外周面に装着されるピストンリング及びこれを備えた往復圧縮機に関する。   The present invention relates to a piston ring mounted on an outer peripheral surface of a piston and a reciprocating compressor including the same.

従来、往復圧縮機やピストンエンジン等においては、シリンダー内のガスがピストンとシリンダーの間から漏れないようにするため、ピストンリングが用いられている。   Conventionally, piston rings are used in reciprocating compressors, piston engines, and the like to prevent gas in the cylinder from leaking between the piston and the cylinder.

例えば特許文献１には、第１リングと第２リングとで構成されたピストンリングが開示されている。第１リングと第２リングは二段重ねした状態でピストンの外周面に形成されたリング溝に装着される。第１リングと第２リングは共に合口を有しており、互いの合口をピストンの周方向にずらした状態でリング溝に配置される。   For example, Patent Document 1 discloses a piston ring composed of a first ring and a second ring. The first ring and the second ring are mounted in a ring groove formed on the outer peripheral surface of the piston in a state where they are stacked in two stages. Both the first ring and the second ring have joints, and are arranged in the ring groove in a state where the mutual joints are shifted in the circumferential direction of the piston.

特開２００４−３６８３７号公報JP 2004-36837 A

ところで、特許文献１に開示されたピストンリングは、第１リングと第２リングのうち、高圧側に配置されたリングが低圧側に配置されたリングを押圧して両リングが密着する。しかし、両リングの密着性は低く、シール性が高くない。   By the way, the piston ring disclosed by patent document 1 presses the ring arrange | positioned at the high voltage | pressure side among the 1st ring and the 2nd ring, and both rings contact | adhere. However, the adhesiveness of both rings is low and the sealing performance is not high.

また、両リングはリング溝の奥部に入り込んだ高圧のガスによりシリンダーの内周面に押圧される。しかし、この押圧力は大きいとは言えず、ピストンリングとシリンダーの内周面との間からガス漏れが生じる可能性があり、この点でもシール性が高くない。   Both rings are pressed against the inner peripheral surface of the cylinder by the high-pressure gas that has entered the inner part of the ring groove. However, this pressing force cannot be said to be large, and gas leakage may occur from between the piston ring and the inner peripheral surface of the cylinder. Also in this respect, the sealing performance is not high.

そこで、本発明は、高いシール性を有するピストンリング、及びピストンとシリンダーの間のシール性が高く効率よくガスを圧縮することができる往復圧縮機を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a piston ring having high sealing performance and a reciprocating compressor having high sealing performance between a piston and a cylinder and capable of efficiently compressing gas.

前記目的を解決するため、請求項１に係る発明のピストンリングは、ピストン軸方向において重ねて配置される第１リング及び第２リングを備え、前記第２リングは前記ピストン軸方向において前記第１リングの高圧側に配置されるものであり、前記第１リングは、前記第２リングに臨み半径方向外側に行く程前記ピストン軸方向において前記第２リング側に近づく被押圧面を備え、前記第２リングは、前記第１リングに臨んで前記被押圧面に接触し半径方向内側に行く程前記ピストン軸方向において前記第１リング側に近づく押圧面を備え、前記押圧面に前記第１リングの合口に通じる低圧溝が形成される。   In order to solve the above-mentioned object, a piston ring according to a first aspect of the present invention includes a first ring and a second ring that are arranged to overlap each other in the piston axial direction, and the second ring is the first ring in the piston axial direction. The first ring includes a pressed surface that approaches the second ring side in the piston axial direction toward the second ring toward the outer side in the radial direction. The two rings include a pressing surface that faces the first ring and comes into contact with the pressed surface toward the inner side in the radial direction toward the first ring side in the piston axial direction. A low pressure groove leading to the joint is formed.

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のピストンリングにおいて、前記被押圧面に前記低圧溝に嵌め込まれる突部が形成される。   According to a second aspect of the present invention, in the piston ring according to the first aspect, a protrusion that is fitted into the low pressure groove is formed on the pressed surface.

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のピストンリングにおいて、前記低圧溝が前記第２リングの周方向に延びてその両端部が前記第２リングの合口に臨む両端面から開口しないように形成される。   The invention according to claim 3 is the piston ring according to claim 1 or 2, wherein the low-pressure groove extends in the circumferential direction of the second ring, and both end portions thereof face the joint of the second ring. So as not to open.

請求項４に係る発明の往復圧縮機は、シリンダーの圧縮室に吸い込まれたガスを、前記シリンダー内のピストンで圧縮する往復圧縮機であって、前記ピストンの外周面にリング溝が形成され、このリング溝に請求項１乃至３のいずれか１項に記載のピストンリングが設けられ、このピストンリングの前記第２リングが前記第１リングの前記圧縮室側に重ねて配置される。   The reciprocating compressor of the invention according to claim 4 is a reciprocating compressor that compresses the gas sucked into the compression chamber of the cylinder with the piston in the cylinder, and a ring groove is formed on the outer peripheral surface of the piston, The piston ring according to any one of claims 1 to 3 is provided in the ring groove, and the second ring of the piston ring is disposed so as to overlap the compression chamber side of the first ring.

本発明のピストンリングは、第１リングが被押圧面を備えている。この被押圧面は、第２リングに臨み半径方向外側に行く程ピストン軸方向において第２リング側に近づく。このため、ピストンの駆動時においてシリンダー内の高圧側のガスによって第２リングが低圧側に押圧されたとき、この第２リングによって第１リングが半径方向外側に押圧されるようになる。このため、第１リングはシリンダーの内周面に大きな力で押し付けられるようになる。従って、シール性を向上することができる。   In the piston ring of the present invention, the first ring has a pressed surface. The pressed surface approaches the second ring in the piston axial direction as it faces the second ring and goes radially outward. For this reason, when the second ring is pressed to the low pressure side by the high pressure side gas in the cylinder when the piston is driven, the first ring is pressed radially outward by the second ring. For this reason, the first ring comes to be pressed against the inner peripheral surface of the cylinder with a large force. Accordingly, the sealing performance can be improved.

また、第２リングの第１リングに臨む押圧面には、第１リング５の合口に通じる低圧溝が形成される。このため、ピストンの駆動時には、シリンダー内の低圧側のガスが、第１リングの合口を介して第２リングの低圧溝に入り込んで低圧溝内は低圧になり、これにより第１リングの被押圧面は第２リングの押圧面によって大きな力で押圧されて被押圧面と押圧面が密着するようになる。従って、シール性をさらに向上することができる。   In addition, a low pressure groove communicating with the joint of the first ring 5 is formed on the pressing surface facing the first ring of the second ring. For this reason, when the piston is driven, the gas on the low pressure side in the cylinder enters the low pressure groove of the second ring through the abutment of the first ring, and the pressure in the low pressure groove becomes low, thereby pressing the first ring. The surface is pressed with a large force by the pressing surface of the second ring, and the pressed surface and the pressing surface come into close contact with each other. Therefore, the sealing performance can be further improved.

また、請求項２に係る発明では、第１リングが第２リングに対して半径方向に移動しようとしたときには、突部が第２リングに引っ掛かり、これにより、第１リングが第２リングに対して半径方向に移動することが防止される。このため、第１リングと第２リングは半径方向に一体的に移動するようになり、第１リングと第２リングが均等に摩耗しやすくなる。   In the invention according to claim 2, when the first ring tries to move in the radial direction with respect to the second ring, the protrusion is caught by the second ring, whereby the first ring is moved relative to the second ring. Thus, it is prevented from moving in the radial direction. For this reason, the first ring and the second ring move integrally in the radial direction, and the first ring and the second ring are easily worn evenly.

また、請求項３に係る発明では、シリンダー内の高圧側のガスが、第２リングの合口を介して低圧溝に入り込み難くなり、低圧溝内を十分に低い圧力にすることができる。このため、第１リングの被押圧面と第２リングの押圧面は、より一層密着しやすくなり、シール性をさらに向上できる。   In the invention according to claim 3, the high-pressure side gas in the cylinder is difficult to enter the low-pressure groove through the joint of the second ring, and the pressure in the low-pressure groove can be made sufficiently low. For this reason, the pressed surface of the first ring and the pressing surface of the second ring are more easily adhered, and the sealing performance can be further improved.

また、請求項４に係る発明では、ピストンリングによって圧縮室側のガスが低圧側に漏れることを防止することができる。このため、圧縮室内のガスを効率良く圧縮することができる。   In the invention according to claim 4, the piston ring can prevent the gas on the compression chamber side from leaking to the low pressure side. For this reason, the gas in a compression chamber can be compressed efficiently.

第１実施形態に係るピストンリングを備えた往復圧縮機のピストンリング付近の拡大断面図である。It is an expanded sectional view near the piston ring of the reciprocating compressor provided with the piston ring according to the first embodiment. 前記ピストンリングの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the piston ring. （ａ）は前記ピストンリングの第１リングの平面図であり、（ｂ）は前記第１リングの一部切欠き正面図である。(A) is a top view of the 1st ring of the said piston ring, (b) is a partially notched front view of the said 1st ring. 図３（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。It is sectional drawing in the AA line of Fig.3 (a). （ａ）は前記ピストンリングの第２リングの平面図であり、（ｂ）は前記第２リングの一部切欠き正面図であり、（ｃ）は前記第２リングの底面図である。(A) is a top view of the second ring of the piston ring, (b) is a partially cutaway front view of the second ring, and (c) is a bottom view of the second ring. 前記往復圧縮機の配管系統図である。It is a piping system diagram of the reciprocating compressor. 前記往復圧縮機の高段側の圧縮部の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the compression part of the high stage side of the said reciprocating compressor. 第２実施形態の第２リングの底面図である。It is a bottom view of the 2nd ring of a 2nd embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
まず第１実施形態について説明する。本実施形態に係るピストンリング１は、後述する往復圧縮機２のピストン８１（図７参照）に装着されるものである。 (First embodiment)
First, the first embodiment will be described. The piston ring 1 according to this embodiment is attached to a piston 81 (see FIG. 7) of a reciprocating compressor 2 described later.

図１はピストンリング１をピストン８１に装着した往復圧縮機２の要部断面図である。図１中、８０はシリンダーである。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a reciprocating compressor 2 in which a piston ring 1 is mounted on a piston 81. In FIG. 1, 80 is a cylinder.

以下、ピストン８１の軸方向をピストン軸方向と記載し、ピストンリング１については、ピストン８１に装着した状態における方向を基準にして説明する。また、ピストン軸方向おいてピストン８１の先端側となる圧縮室８０２側（図１中Ｄ１に示す方向）を高圧側と定義し、ピストン軸方向においてピストン８１の基端側となる圧縮室８０２側と反対側（図１中Ｄ２に示す方向）を低圧側と定義する。   Hereinafter, the axial direction of the piston 81 is referred to as a piston axial direction, and the piston ring 1 will be described with reference to the direction in which the piston 81 is mounted. Also, the compression chamber 802 side (the direction indicated by D1 in FIG. 1) that is the distal end side of the piston 81 in the piston axial direction is defined as the high pressure side, and the compression chamber 802 side that is the proximal end side of the piston 81 in the piston axial direction. The opposite side (direction indicated by D2 in FIG. 1) is defined as the low pressure side.

ピストンリング１は、図２に示すように、第１リング５と第２リング６を備えている。第１リング５と第２リング６は、ピストン軸方向において重ねて配置され、第２リング６は第１リング５の高圧側に配置される。   As shown in FIG. 2, the piston ring 1 includes a first ring 5 and a second ring 6. The first ring 5 and the second ring 6 are disposed so as to overlap in the piston axial direction, and the second ring 6 is disposed on the high pressure side of the first ring 5.

第１リング５及び第２リング６の材質は、自己潤滑性を有するＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）や二流化モリブデン、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの合成樹脂又はこれらの樹脂とカーボンやカーボン繊維などの複合材である。   The material of the first ring 5 and the second ring 6 is a self-lubricating synthetic resin such as PTFE (polytetrafluoroethylene), difluidized molybdenum, PEEK (polyetheretherketone), or these resins and carbon or carbon fiber. It is a composite material.

図３（ａ）に示すように、第１リング５には周方向の一部を分断する合口５０が形成されている。   As shown in FIG. 3A, the first ring 5 is formed with a joint 50 that divides a part of the circumferential direction.

第１リング５は、ピストン軸方向から見て円形リング状の主部５１と、主部５１から第２リング６側に突出した突部５２を備えている。図３（ｂ）に示すように、主部５１の周方向に直交する断面形状は、直角三角形状である。   The first ring 5 includes a circular ring-shaped main portion 51 as viewed from the piston axial direction, and a protrusion 52 protruding from the main portion 51 toward the second ring 6. As shown in FIG. 3B, the cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction of the main portion 51 is a right triangle.

主部５１は、低圧側面５１０、外周面５１１、及び被押圧面５１２を備えている。低圧側面５１０は第２リング６側と反対側に臨み、ピストン軸方向と直交している。   The main portion 51 includes a low pressure side surface 510, an outer peripheral surface 511, and a pressed surface 512. The low pressure side surface 510 faces the side opposite to the second ring 6 side and is orthogonal to the piston axial direction.

外周面５１１は、ピストン軸方向から見て円形リング状を成し、ピストン軸方向と平行である。外周面５１１の第２リング６と反対側の端縁は、低圧側面５１０の外周縁に繋がっている。外周面５１１のピストン軸方向における長さは、低圧側面５１０の幅よりも小さく、主部５１の断面はピストン軸方向と直交する方向に長い。   The outer peripheral surface 511 forms a circular ring shape when viewed from the piston axial direction, and is parallel to the piston axial direction. An end edge of the outer peripheral surface 511 opposite to the second ring 6 is connected to the outer peripheral edge of the low-pressure side surface 510. The length of the outer peripheral surface 511 in the piston axial direction is smaller than the width of the low pressure side surface 510, and the cross section of the main portion 51 is long in the direction orthogonal to the piston axial direction.

被押圧面５１２は、内周縁が低圧側面５１０の内周縁に繋がり、外周縁が外周面５１１の第２リング６側の端縁に繋がっている。被押圧面５１２は、半径方向外側に行く程ピストン軸方向において第２リング６側に近づくように傾斜した傾斜面で構成されており、テーパー状である。   The pressed surface 512 has an inner peripheral edge connected to the inner peripheral edge of the low-pressure side surface 510 and an outer peripheral edge connected to the edge of the outer peripheral face 511 on the second ring 6 side. The pressed surface 512 is configured by an inclined surface that is inclined so as to approach the second ring 6 side in the piston axial direction as going outward in the radial direction, and has a tapered shape.

図３（ａ）に示すように、突部５２は主部５１の周方向に延びる突条５２０を備えている。本実施形態の突部５２は２条の突条５２０で構成されている。一方の突条５２０である突条５２０Ａは、合口５０に臨む主部５１の一方の端面５１４から合口５０と反対側の部分５１６の手前までの範囲に連続して形成されている。他方の突条５２０である突条５２０Ｂは、主部５１の他方の端面５１５から合口５０と反対側の部分５１６の手前までの範囲に連続して形成されている。すなわち、突部５２は、第１リング５の周方向において、合口５０と、合口５０と反対側の部分５１６の２箇所で分断されている。以下、第１リング５の主部５１の合口５０と反対側の部分５１６、すなわち、第１リング５の周方向において両突条５２０の間に位置して突条５２０の形成されていない部分５１６を合口覆部５１６と記載する。   As shown in FIG. 3A, the protrusion 52 includes a protrusion 520 that extends in the circumferential direction of the main portion 51. The protrusion 52 of this embodiment is composed of two protrusions 520. The protrusion 520 </ b> A which is one protrusion 520 is continuously formed in a range from one end surface 514 of the main portion 51 facing the joint 50 to a portion 516 opposite to the joint 50. The ridge 520B, which is the other ridge 520, is formed continuously in a range from the other end surface 515 of the main portion 51 to the front of the portion 516 on the opposite side to the joint 50. In other words, the protrusion 52 is divided at two locations of the abutment 50 and the portion 516 opposite to the abutment 50 in the circumferential direction of the first ring 5. Hereinafter, the portion 516 opposite to the joint 50 of the main portion 51 of the first ring 5, that is, the portion 516 where the protrusion 520 is not formed, located between both protrusions 520 in the circumferential direction of the first ring 5. Is referred to as an abutment cover 516.

各突条５２０は、被押圧面５１２の幅方向の中間部に形成されている。図１に示すように、各突条５２０は、第１リング５の周方向に直交する断面の形状が、第２リング６側に向かって凸となる半円状である。   Each protrusion 520 is formed at an intermediate portion in the width direction of the pressed surface 512. As shown in FIG. 1, each protrusion 520 has a semicircular shape in which a cross-sectional shape perpendicular to the circumferential direction of the first ring 5 is convex toward the second ring 6 side.

第２リング６は、第１リング５の高圧側に重ねて配置される。図５（ａ）に示すように、第２リング６には周方向の一部を分断する合口６０が形成されている。合口６０は直角合口であって、第２リング６の両端面６７，６８は、第２リング６の周方向に直交している。なお、第１リング５の合口５０及び第２リング６の合口６０は、斜合口であってもよいし、段付合口であってもよい。   The second ring 6 is disposed so as to overlap the high pressure side of the first ring 5. As shown in FIG. 5A, the second ring 6 is formed with a joint 60 that divides a part of the circumferential direction. The joint 60 is a right-angle joint, and both end faces 67 and 68 of the second ring 6 are orthogonal to the circumferential direction of the second ring 6. The joint 50 of the first ring 5 and the joint 60 of the second ring 6 may be a diagonal joint or a stepped joint.

第２リング６の合口６０は、第１リング５の合口５０と周方向に略１８０度ずれた位置に配置される。第２リング６の合口６０は、第１リング５の合口覆部５１６の高圧側に配置され、合口覆部５１６によって覆われる。第１リング５の合口覆部５１６は、周方向の長さが第２リング６の合口６０よりも長くなっている。このため、第２リング６が摩耗して第２リング６の合口６０が多少大きくなったとしても、合口覆部５１６で合口６０が覆われるようになっている。   The abutment 60 of the second ring 6 is arranged at a position shifted from the abutment 50 of the first ring 5 by approximately 180 degrees in the circumferential direction. The joint 60 of the second ring 6 is disposed on the high pressure side of the joint cover 516 of the first ring 5 and is covered by the joint cover 516. The abutment cover 516 of the first ring 5 is longer in the circumferential direction than the abutment 60 of the second ring 6. For this reason, even if the second ring 6 is worn and the joint 60 of the second ring 6 becomes somewhat larger, the joint 60 is covered with the joint cover 516.

図５（ｂ）に示すように、第２リング６は、半径方向外側程ピストン軸方向の長さが短くなっている。第２リング６は、高圧側面６１、外周面６２、内周面６３、及び低圧側面６４を備えている。   As shown in FIG. 5B, the second ring 6 has a shorter length in the piston axial direction toward the outer side in the radial direction. The second ring 6 includes a high pressure side surface 61, an outer peripheral surface 62, an inner peripheral surface 63, and a low pressure side surface 64.

高圧側面６１は第１リング５と反対側に臨んでいる。高圧側面６１は、外側部分６１０、内側部分６１１、及び段差面６１２で構成されている。外側部分６１０及び内側部分６１１はピストン軸方向に直交している。内側部分６１１は外側部分６１０よりも一段低圧側に落ち込んでいる。内側部分６１１の外周縁と外側部分６１０の内周縁は、段差面６１２を介して繋がっている。段差面６１２はピストン軸方向と平行である。外側部分６１０の半径方向内側には、内側部分６１１と段差面６１２とで囲まれた切欠部６６が形成されている。   The high pressure side surface 61 faces the side opposite to the first ring 5. The high pressure side surface 61 includes an outer portion 610, an inner portion 611, and a step surface 612. The outer portion 610 and the inner portion 611 are orthogonal to the piston axial direction. The inner part 611 falls to the lower pressure side than the outer part 610. The outer peripheral edge of the inner portion 611 and the inner peripheral edge of the outer portion 610 are connected via a step surface 612. The step surface 612 is parallel to the piston axial direction. A notch 66 surrounded by an inner portion 611 and a step surface 612 is formed on the inner side in the radial direction of the outer portion 610.

外周面６２及び内周面６３は、ピストン軸方向から見て同心の円形リング状を成し、ピストン軸方向と平行である。外周面６２は内周面６３よりもピストン軸方向の長さが短い。外周面６２の第１リング５側と反対側の端縁は、高圧側面６１の外側部分６１０の外周縁に繋がっている。内周面６３の第１リング５側と反対側の端縁は、高圧側面６１の内側部分６１１の内周縁に繋がっている。   The outer peripheral surface 62 and the inner peripheral surface 63 form a concentric circular ring shape when viewed from the piston axial direction, and are parallel to the piston axial direction. The outer circumferential surface 62 is shorter in the piston axial direction than the inner circumferential surface 63. The edge of the outer peripheral surface 62 opposite to the first ring 5 side is connected to the outer peripheral edge of the outer portion 610 of the high-pressure side surface 61. The edge of the inner peripheral surface 63 opposite to the first ring 5 side is connected to the inner peripheral edge of the inner portion 611 of the high-pressure side surface 61.

低圧側面６４は第１リング５に臨んでいる。低圧側面６４は、内側部分６４０と、内側部分６４０の半径方向外側に位置する押圧面６４１とで構成されている。内側部分６４０は、低圧側面６４の半径方向内側の端部を構成している。内側部分６４０は、ピストン軸方向に直交している。内側部分６４０の内周縁は、内周面６３の第１リング５側の端縁に繋がっている。   The low pressure side face 64 faces the first ring 5. The low-pressure side surface 64 includes an inner portion 640 and a pressing surface 641 located on the radially outer side of the inner portion 640. The inner portion 640 constitutes the radially inner end of the low pressure side surface 64. The inner portion 640 is orthogonal to the piston axial direction. The inner peripheral edge of the inner portion 640 is connected to the edge of the inner peripheral surface 63 on the first ring 5 side.

押圧面６４１は、内周縁が内側部分６４０の外周縁に繋がり、外周縁が外周面６２の第１リング５側の端縁に繋がっている。押圧面６４１は、半径方向内側に行く程ピストン軸方向において第１リング５側に近づくように傾斜した傾斜面で構成されており、テーパー状である。押圧面６４１は第１リング５の被押圧面５１２と平行である。また、押圧面６４１と、被押圧面５１２は、幅が略同じである。   The pressing surface 641 has an inner peripheral edge connected to the outer peripheral edge of the inner portion 640, and an outer peripheral edge connected to the edge of the outer peripheral surface 62 on the first ring 5 side. The pressing surface 641 is configured by an inclined surface that is inclined so as to approach the first ring 5 side in the piston axial direction as it goes radially inward, and has a tapered shape. The pressing surface 641 is parallel to the pressed surface 512 of the first ring 5. Further, the pressing surface 641 and the pressed surface 512 have substantially the same width.

押圧面６４１には、第２リング６の周方向に延びる低圧溝６４２が形成されている。低圧溝６４２は、図５（ｃ）に示すように、第２リング６の周方向の一端部から他端部まで連続して形成されており、第１リング５側から見て円弧状である。低圧溝６４２の長さ方向の両端部６４４，６４５は、第２リング６の周方向において、第２リング６の合口６０に臨む両端面６７，６８よりも手前（合口６０側と反対側）に位置しており、両端面６７，６８から開口していない。つまり、低圧溝６４２は両端部６４４，６４５が非開口であり、合口６０に通じていない。   A low pressure groove 642 extending in the circumferential direction of the second ring 6 is formed in the pressing surface 641. As shown in FIG. 5C, the low-pressure groove 642 is formed continuously from one end portion to the other end portion in the circumferential direction of the second ring 6, and has an arc shape when viewed from the first ring 5 side. . Both end portions 644 and 645 in the length direction of the low-pressure groove 642 are in front of the both end faces 67 and 68 facing the joint 60 of the second ring 6 in the circumferential direction of the second ring 6 (on the opposite side to the joint 60 side). It is located and does not open from both end faces 67 and 68. That is, both ends 644 and 645 of the low pressure groove 642 are not open and do not communicate with the joint 60.

低圧溝６４２は、押圧面６４１の幅方向の中間部に形成されている。図１に示されるように低圧溝６４２の断面形状は、突部５２よりも一回り大きい半円状である。   The low pressure groove 642 is formed in an intermediate portion of the pressing surface 641 in the width direction. As shown in FIG. 1, the cross-sectional shape of the low-pressure groove 642 is a semicircular shape that is slightly larger than the protrusion 52.

図１に示されるように、ピストンリング１が装着されるピストン８１の外周面８１１には、断面コ字状のリング溝８１０が周方向に亘って形成されている。ピストンリング１は、例えば、第２リング６をリング溝８１０に嵌め込み、この後、第１リング５を第２リング６の半径方向外側からリング溝８１０に嵌め込むことで、ピストン８１に装着される。このとき、第１リング５の突部５２（突条５２０Ａ，５２０Ｂ）は、第２リング６の低圧溝６４２に嵌め込まれる。   As shown in FIG. 1, a ring groove 810 having a U-shaped cross section is formed in the circumferential direction on the outer circumferential surface 811 of the piston 81 to which the piston ring 1 is mounted. The piston ring 1 is attached to the piston 81 by, for example, fitting the second ring 6 into the ring groove 810 and then fitting the first ring 5 into the ring groove 810 from the outside in the radial direction of the second ring 6. . At this time, the protrusion 52 (the protrusions 520 </ b> A and 520 </ b> B) of the first ring 5 is fitted into the low pressure groove 642 of the second ring 6.

前記のように第１リング５をリング溝８１０に嵌め込むとき、第１リング５の突部５２は、第２リング６の押圧面６４１の低圧溝６４２よりも外側部分６４３を乗り越えて低圧溝６４２に嵌め込まれる必要がある。ここで、第２リング６の切欠部６６は、突条５２０Ａ，５２０Ｂにより外側部分６４３が押し込まれたときに、第２リング６の変形を許容するための隙間を形成する。このため、第１リング５は、リング溝８１０に容易に嵌め込むことができる。   As described above, when the first ring 5 is fitted into the ring groove 810, the protrusion 52 of the first ring 5 gets over the outer portion 643 of the pressing surface 641 of the second ring 6 than the low pressure groove 642, and the low pressure groove 642. Need to be fitted. Here, the notch 66 of the second ring 6 forms a gap for allowing deformation of the second ring 6 when the outer portion 643 is pushed in by the protrusions 520A and 520B. For this reason, the first ring 5 can be easily fitted into the ring groove 810.

ピストンリング１をピストン８１に装着した状態では、図１に示されるように、第１リング５の被押圧面５１２に第２リング６の押圧面６４１が面接触する。また、第１リング５の低圧側面５１０及び第２リングの低圧側面６４が、リング溝８１０の低圧側の面に近接対向し、第２リングの高圧側面６１の外側部分６１０がリング溝８１０の高圧側の面に近接対向する。また、第１リング５及び第２リング６の夫々の外側端部がピストン８１の外周面８１１より半径方向外側に突出し、第１リング５の外周面５１１及び第２リング６の外周面６２が、シリンダー８０の内周面８００に近接し、これによりピストン８１の駆動時には、シリンダー８０の内周面８００とピストン８１の外周面８１１との間がピストンリング１によってシールされるようになる。   In a state where the piston ring 1 is mounted on the piston 81, the pressing surface 641 of the second ring 6 comes into surface contact with the pressed surface 512 of the first ring 5, as shown in FIG. Further, the low pressure side surface 510 of the first ring 5 and the low pressure side surface 64 of the second ring are close to and opposed to the low pressure side surface of the ring groove 810, and the outer portion 610 of the high pressure side surface 61 of the second ring is the high pressure side of the ring groove 810. Proximity to the side surface. Further, the outer ends of the first ring 5 and the second ring 6 protrude radially outward from the outer peripheral surface 811 of the piston 81, and the outer peripheral surface 511 of the first ring 5 and the outer peripheral surface 62 of the second ring 6 are Due to the proximity of the inner peripheral surface 800 of the cylinder 80, the piston ring 1 seals the space between the inner peripheral surface 800 of the cylinder 80 and the outer peripheral surface 811 of the piston 81 when the piston 81 is driven.

ピストンリング１をピストン８１に装着した状態では、第１リング５の突部５２が、第２リング６の低圧溝６４２に嵌まり込む。このため、第１リング５が第２リング６に対して半径方向に移動しようとしたときには、第１リング５の突部５２が第２リング６に引掛かり、第１リング５が第２リング６に対して半径方向に移動することが規制される。   In a state where the piston ring 1 is mounted on the piston 81, the protrusion 52 of the first ring 5 is fitted into the low pressure groove 642 of the second ring 6. For this reason, when the first ring 5 is about to move in the radial direction with respect to the second ring 6, the protrusion 52 of the first ring 5 is caught on the second ring 6, and the first ring 5 is moved to the second ring 6. In contrast, movement in the radial direction is restricted.

また、第１リング５の一方の突条５２０Ａの長手方向における合口５０と反対側の端部５２１（図３（ａ）参照）は、第２リング６の低圧溝６４２の長手方向の一端部６４４（図５（ｃ））に配置され、第１リング５の他方の突条５２０Ｂの長手方向における合口５０と反対側の端部５２２（図３（ａ）参照）は、第２リング６の低圧溝６４２の長手方向の他端部６４５（図５（ｃ））に配置される。このため、第１リング５が第２リング６に対して周方向に移動しようとしたときは、両突条５２０Ａ、５２０Ｂのうちのいずれか一方の突条５２０が、低圧溝６４２の長手方向の対応する端面を構成する合口覆部５１６に当たり、第１リング５が第２リング６に対して周方向に移動することが規制される。これにより、第１リング５の合口５０と第２リング６の合口６０とが重なってシール性が低下することが防止される。   In addition, an end 521 (see FIG. 3A) on the opposite side to the joint 50 in the longitudinal direction of one protrusion 520 </ b> A of the first ring 5 is an end 644 in the longitudinal direction of the low-pressure groove 642 of the second ring 6. The end 522 (see FIG. 3A) on the opposite side to the joint 50 in the longitudinal direction of the other protrusion 520B of the first ring 5 is arranged in the low pressure of the second ring 6 (see FIG. 5C). It arrange | positions at the other end part 645 (FIG.5 (c)) of the longitudinal direction of the groove | channel 642. FIG. For this reason, when the first ring 5 tries to move in the circumferential direction with respect to the second ring 6, either one of the protrusions 520 </ b> A and 520 </ b> B is in the longitudinal direction of the low-pressure groove 642. The first ring 5 is restricted from moving in the circumferential direction with respect to the second ring 6 by hitting the joint cover 516 constituting the corresponding end surface. As a result, the joint 50 of the first ring 5 and the joint 60 of the second ring 6 are prevented from overlapping each other and the sealing performance is prevented from being lowered.

ピストン８１の駆動時には、リング溝８１０内の第２リング６の高圧側及び半径方向内側に、シリンダー８０内の高圧側のガスが入り込み、この高圧ガスにより第２リング６は低圧側及び半径方向外側に押圧される。従って、第１リング５の被押圧面５１２は、第２リング６の押圧面６４１によって押圧される。   When the piston 81 is driven, the high-pressure gas in the cylinder 80 enters the high-pressure side and the radially inner side of the second ring 6 in the ring groove 810, and the second ring 6 is caused to enter the low-pressure side and the radially outer side by this high-pressure gas. Pressed. Accordingly, the pressed surface 512 of the first ring 5 is pressed by the pressing surface 641 of the second ring 6.

図１に示されるように、第１リング５の第２リング６に臨む被押圧面５１２は、半径方向内側に行く程ピストン軸方向において第１リング５側に近づくように傾斜している。このため、前記高圧ガスにより第２リング６が低圧側に押圧されたとき、この力により第１リング５は半径方向外側にも押圧される。このため、第１リング５はシリンダー８０の内周面８００に大きな力で押し付けられ、優れたシール性が確保される。   As shown in FIG. 1, the pressed surface 512 facing the second ring 6 of the first ring 5 is inclined so as to approach the first ring 5 side in the piston axial direction as it goes inward in the radial direction. For this reason, when the second ring 6 is pressed to the low pressure side by the high-pressure gas, the first ring 5 is also pressed radially outward by this force. For this reason, the first ring 5 is pressed against the inner peripheral surface 800 of the cylinder 80 with a large force, and excellent sealing performance is ensured.

また、ピストンリング１をピストン８１に装着した状態では、第１リング５の突部５２（突条５２０Ａ，５２０Ｂ）と、第２リング６の低圧溝６４２の内面との間に、第２リング６の合口６０に通じる隙間１０が形成され、この隙間１０は低圧溝６４２の長さ方向の中間部において第１リング５の合口５０に通じる。   When the piston ring 1 is mounted on the piston 81, the second ring 6 is interposed between the protrusion 52 (the protrusions 520 </ b> A and 520 </ b> B) of the first ring 5 and the inner surface of the low-pressure groove 642 of the second ring 6. A gap 10 is formed which leads to the joint 60, and the gap 10 communicates with the joint 50 of the first ring 5 at an intermediate portion in the length direction of the low pressure groove 642.

このため、ピストン８１の駆動時には、第２リング６の低圧溝６４２に形成された隙間１０に、シリンダー８０内の低圧側のガスが、第１リング５の合口５０を介して入り込む。これにより隙間１０における圧力は、第２リング６とリング溝８１０の間における圧力よりも低くなる。このため、第１リング５の被押圧面５１２は押圧面６４１によって大きな力で押圧されて被押圧面５１２と押圧面６４１が密着し、シール性が一層高まる。   For this reason, when the piston 81 is driven, the gas on the low pressure side in the cylinder 80 enters the gap 10 formed in the low pressure groove 642 of the second ring 6 through the joint 50 of the first ring 5. As a result, the pressure in the gap 10 becomes lower than the pressure between the second ring 6 and the ring groove 810. For this reason, the pressed surface 512 of the first ring 5 is pressed by the pressing surface 641 with a large force, the pressed surface 512 and the pressing surface 641 are in close contact, and the sealing performance is further enhanced.

ピストン８１の駆動時には、第１リング５及び第２リング６は、シリンダー８０の内周面８００に摺動する。このため、ピストン８１が長期間駆動されると、第１リング５の半径方向外側の端部及び第２リング６の半径方向外側の端部は摩耗する。ここで、ピストン８１の駆動時には、低圧側に配置される第１リング５とシリンダー８０の内周面８００との間の圧力は、高圧側に配置される第２リング６とシリンダー８０の内周面８００との間の圧力よりも低くなり、リング溝８１０に入り込んだ高圧ガスとの差圧が大きくなる。このため、第１リング５は第２リング６よりも大きな力でシリンダー８０の内周面８００に押圧され、第１リング５が第２リング６よりも摩耗しやすくなる。しかし、本実施形態のピストンリング１は、第２リング６の外周面６２のピストン軸方向の長さが、第１リング５の外周面５１１のピストン軸方向の長さよりも短くなっており、第２リング６の半径方向外側の端部は、第１リング５の半径方向外側の端部よりも摩耗しやすくなっている。従って、第１リング５と第２リング６を均等に摩耗させることが可能になり、これによりピストンリング１の寿命を長くすることができる。   When the piston 81 is driven, the first ring 5 and the second ring 6 slide on the inner peripheral surface 800 of the cylinder 80. For this reason, when the piston 81 is driven for a long time, the radially outer end of the first ring 5 and the radially outer end of the second ring 6 are worn. Here, when the piston 81 is driven, the pressure between the first ring 5 disposed on the low pressure side and the inner peripheral surface 800 of the cylinder 80 is the second ring 6 disposed on the high pressure side and the inner periphery of the cylinder 80. It becomes lower than the pressure between the surface 800 and the differential pressure with the high-pressure gas that has entered the ring groove 810 increases. For this reason, the first ring 5 is pressed against the inner peripheral surface 800 of the cylinder 80 with a force larger than that of the second ring 6, and the first ring 5 is more easily worn than the second ring 6. However, in the piston ring 1 of the present embodiment, the length of the outer peripheral surface 62 of the second ring 6 in the piston axial direction is shorter than the length of the outer peripheral surface 511 of the first ring 5 in the piston axial direction. The radially outer end of the two ring 6 is more easily worn than the radially outer end of the first ring 5. Accordingly, it is possible to evenly wear the first ring 5 and the second ring 6, thereby extending the life of the piston ring 1.

図６に本実施形態のピストンリング１を設けた往復圧縮機２の全体構成を示している。この往復圧縮機２は２段式の往復圧縮機であって、低段側の圧縮部７と、後段側の圧縮部８を備えている。   FIG. 6 shows an overall configuration of a reciprocating compressor 2 provided with the piston ring 1 of the present embodiment. The reciprocating compressor 2 is a two-stage reciprocating compressor, and includes a low-stage side compression unit 7 and a rear-stage side compression unit 8.

低段側の圧縮部７は、シリンダー７０と、シリンダー７０内に往復摺動可能に設けられたピストン７１を備えている。シリンダー７０は圧縮室７００を備えている。圧縮部７は、ピストン７１の往復摺動により圧縮室７００内にガスを吸い込んで所定圧に圧縮する。このように圧縮されたガスは、連絡通路９１を通してタンク９２内に貯留され、所定圧（例えば３５ＭＰａ）に維持される。   The low-stage compression unit 7 includes a cylinder 70 and a piston 71 provided in the cylinder 70 so as to be slidable back and forth. The cylinder 70 includes a compression chamber 700. The compression unit 7 sucks gas into the compression chamber 700 by reciprocating sliding of the piston 71 and compresses it to a predetermined pressure. The gas thus compressed is stored in the tank 92 through the communication passage 91 and maintained at a predetermined pressure (for example, 35 MPa).

高段側の圧縮部８は、シリンダー８０と、シリンダー８０内に往復摺動可能に設けられたピストン８１を備えている。シリンダー８０は、図７に示すように、圧縮室８０２が形成されたシリンダー本体８０３と、シリンダー本体８０３の内側に嵌め込んで固着された円筒状のシリンダーライナー８０１とを備えている。シリンダー８０の内周面８００はシリンダーライナー８０１で構成されている。そして、本実施形態のピストンリング１は、この高段側の圧縮部８が備えるピストン８１に装着されている。   The compression unit 8 on the higher stage side includes a cylinder 80 and a piston 81 provided in the cylinder 80 so as to be able to reciprocate. As shown in FIG. 7, the cylinder 80 includes a cylinder main body 803 in which a compression chamber 802 is formed, and a cylindrical cylinder liner 801 that is fitted and fixed inside the cylinder main body 803. An inner peripheral surface 800 of the cylinder 80 is constituted by a cylinder liner 801. And the piston ring 1 of this embodiment is mounted | worn with the piston 81 with which this high stage side compression part 8 is provided.

高段側の圧縮部８は、タンク９２内に貯留された圧縮ガスをピストン８１の往復摺動により連絡通路９３を介して圧縮室７００内に吸い込み、このガスを一段高圧（例えば１００ＭＰａ）に圧縮する。圧縮部８で圧縮された圧縮ガスは、送出通路９４を通して送出されるようになっている。なお、送出通路９４には、圧縮部８で圧縮された圧縮ガスを冷却するためのクーラー９５（図６参照）が設けられている。   The high-stage compression unit 8 sucks compressed gas stored in the tank 92 into the compression chamber 700 through the communication passage 93 by reciprocating sliding of the piston 81, and compresses this gas to one-stage high pressure (for example, 100 MPa). To do. The compressed gas compressed by the compression unit 8 is sent out through the delivery passage 94. The delivery passage 94 is provided with a cooler 95 (see FIG. 6) for cooling the compressed gas compressed by the compression unit 8.

図６に示される高段側の圧縮部８を駆動する駆動部９０は、ピストン８１の基端に一端が連結されたピストンロッド９００と、ピストンロッド９００の他端が連結され且つガイドシリンダー９０１内に往復動可能に設けられたクロスヘッド９０２と、クロスヘッド９０２に一端が連結された連接棒９０３と、連接棒９０３の他端が連結され且つクランクケース９０４に回転可能に支持されたクランクシャフト９０５と、クランクシャフト９０５にプーリーとベルトとからなる動力伝達機構９０６を介して動力伝達可能に連結された駆動モーター９０７とを備えている。駆動部９０は、駆動モーター９０７の駆動によりクランクシャフト９０５の回転及びガイドシリンダー９０１内でのクロスヘッド９０２の往復摺動を生じさせ、最終的にシリンダー８０内でのピストン８１の往復摺動を生じさせる。   6 includes a piston rod 900 having one end connected to the base end of a piston 81, and the other end of the piston rod 900 connected to the inside of the guide cylinder 901. A cross head 902 that is reciprocally mounted on the head, a connecting rod 903 having one end connected to the cross head 902, and a crankshaft 905 that is connected to the other end of the connecting rod 903 and is rotatably supported by the crankcase 904. And a drive motor 907 connected to the crankshaft 905 via a power transmission mechanism 906 composed of a pulley and a belt so as to be able to transmit power. The drive unit 90 drives the drive motor 907 to cause rotation of the crankshaft 905 and reciprocation of the cross head 902 in the guide cylinder 901, and finally reciprocation of the piston 81 in the cylinder 80. Let

図示は省略するが、低段側の圧縮部７を駆動する駆動部は、後段側の圧縮部８を駆動する駆動部９０と同様のものである。なお、低段側の圧縮部７を駆動する駆動部は、駆動部９０とは異なる構造を有するものであってもよい。また、低段側の圧縮部７を駆動する駆動部は、駆動部９０と駆動源が同じものであってもよい。   Although not shown, the drive unit that drives the lower-stage compression unit 7 is the same as the drive unit 90 that drives the subsequent-stage compression unit 8. The drive unit that drives the low-stage compression unit 7 may have a structure different from that of the drive unit 90. Further, the drive unit that drives the low-stage compression unit 7 may have the same drive source as that of the drive unit 90.

図６中、９６はタンク９２内のガスをシリンダー８０内に導入するためのガス導入通路である。図６中、９７は、シリンダー８０の圧縮室８０２側からクランクケース９０４側にまで漏れた圧縮ガスを低段側の圧縮部７の吸い込み側に戻すための戻し通路である。また、図６中、９８は、戻し通路９８に設けられたフィルターである。   In FIG. 6, 96 is a gas introduction passage for introducing the gas in the tank 92 into the cylinder 80. In FIG. 6, reference numeral 97 denotes a return passage for returning the compressed gas leaked from the compression chamber 802 side of the cylinder 80 to the crankcase 904 side to the suction side of the low-stage compression unit 7. In FIG. 6, reference numeral 98 denotes a filter provided in the return passage 98.

以上説明した本実施形態のピストンリング１は、第１リング５が、第２リング６に臨む被押圧面５１２を備えており、この被押圧面５１２が半径方向外側に行く程ピストン軸方向において第２リング６側に近づいている。このため、ピストン８１の駆動時においてシリンダー８０内の高圧側のガスによって第２リング６が低圧側に押圧されたとき、この第２リング６によって第１リング５がシリンダー８０の内周面８００の存在する半径方向外側に押圧されるようになる。このため、第１リング５はシリンダー８０の内周面８００に大きな力で押し付けられるようになり、シール性を向上することができる。また、第２リング６の第１リング５に臨む押圧面６４１に、第１リング５の合口５０に通じる低圧溝６４２が形成されている。このため、ピストン８１の駆動時には、シリンダー８０内の低圧側のガスが、第１リング５の合口５０を介して第２リング６の低圧溝６４２に入り込み、低圧溝６４２内は低圧になる。このため、第１リング５の被押圧面５１２は第２リング６の押圧面６４１によって大きな力で押圧されて被押圧面５１２と押圧面６４１がしっかりと密着する。このため、シール性をさらに向上することができる。   In the piston ring 1 of the present embodiment described above, the first ring 5 includes the pressed surface 512 that faces the second ring 6, and the more the pressed surface 512 goes radially outward, the more the first ring 5 moves in the piston axial direction. Approaching 2 ring 6 side. For this reason, when the second ring 6 is pressed to the low pressure side by the high-pressure side gas in the cylinder 80 when the piston 81 is driven, the first ring 5 is brought into contact with the inner peripheral surface 800 of the cylinder 80 by the second ring 6. It comes to be pushed outward in the existing radial direction. For this reason, the first ring 5 is pressed against the inner peripheral surface 800 of the cylinder 80 with a large force, and the sealing performance can be improved. In addition, a low pressure groove 642 that communicates with the joint 50 of the first ring 5 is formed on the pressing surface 641 that faces the first ring 5 of the second ring 6. For this reason, when the piston 81 is driven, the low-pressure side gas in the cylinder 80 enters the low-pressure groove 642 of the second ring 6 through the joint 50 of the first ring 5, and the inside of the low-pressure groove 642 becomes low pressure. For this reason, the pressed surface 512 of the first ring 5 is pressed with a large force by the pressing surface 641 of the second ring 6, and the pressed surface 512 and the pressing surface 641 are firmly adhered. For this reason, the sealing performance can be further improved.

また、被押圧面５１２には、本実施形態のように、低圧溝６４２に嵌め込まれる突部５２が形成されることが好ましい。このようにすることで、第１リング５が第２リング６に対して半径方向に移動しようとしたときには、突部５２が第２リング６に引っ掛かって、第１リング５が第２リング６に対して半径方向に移動することが防止される。このため、第１リング５と第２リング６が一体的になり、第１リング５と第２リング６は均等に摩耗しやすくなる。   In addition, the pressed surface 512 is preferably formed with a protrusion 52 that is fitted into the low-pressure groove 642 as in the present embodiment. In this way, when the first ring 5 is about to move in the radial direction with respect to the second ring 6, the protrusion 52 is caught by the second ring 6, and the first ring 5 is brought into contact with the second ring 6. In contrast, movement in the radial direction is prevented. For this reason, the 1st ring 5 and the 2nd ring 6 are united, and it becomes easy to wear the 1st ring 5 and the 2nd ring 6 equally.

また、ピストンリング１は、本実施形態のように、低圧溝６４２が第２リング６の周方向に延びてその両端が第２リング６の合口６０に臨む両端面５１４，５１５から開口しないように形成されることが好ましい。このようにすることで、シリンダー８０内の高圧側のガスが、第２リング６の合口６０を介して低圧溝６４２に入り込み難くなり、低圧溝６４２内を十分に低い圧力にすることができる。このため、第１リング５の被押圧面５１２と第２リング６の押圧面６４１は、より一層密着する。   Further, as in the present embodiment, the piston ring 1 has a low-pressure groove 642 extending in the circumferential direction of the second ring 6 so that both ends thereof do not open from both end faces 514 and 515 facing the joint 60 of the second ring 6. Preferably it is formed. By doing in this way, it becomes difficult for the high-pressure side gas in the cylinder 80 to enter the low-pressure groove 642 via the joint 60 of the second ring 6, and the pressure in the low-pressure groove 642 can be made sufficiently low. For this reason, the pressed surface 512 of the first ring 5 and the pressing surface 641 of the second ring 6 are more closely attached.

また、本実施形態の往復圧縮機２は、以下の構成である。すなわち、シリンダー８０の圧縮室８０２に吸い込まれたガスを、シリンダー８０内のピストン８１で圧縮する往復圧縮機である。ピストン８１の外周面８１１にリング溝８１０が形成される。リング溝８１０にピストンリング１が設けられ、ピストンリング１の第２リング６が第１リング５の圧縮室８０２側に重ねて配置される。この構成を有する往復圧縮機２は、既述のピストンリング１によって圧縮室８０２側のガスが低圧側に漏れることを防止することができ、圧縮室８０２内のガスを効率良く圧縮することができる。   Moreover, the reciprocating compressor 2 of the present embodiment has the following configuration. In other words, the reciprocating compressor compresses the gas sucked into the compression chamber 802 of the cylinder 80 by the piston 81 in the cylinder 80. A ring groove 810 is formed on the outer peripheral surface 811 of the piston 81. The piston ring 1 is provided in the ring groove 810, and the second ring 6 of the piston ring 1 is disposed so as to overlap the compression chamber 802 side of the first ring 5. The reciprocating compressor 2 having this configuration can prevent the gas on the compression chamber 802 side from leaking to the low pressure side by the piston ring 1 described above, and can efficiently compress the gas in the compression chamber 802. .

なお、本実施形態では、ピストンリング１の第１リング５に突部５２を設けたが、突部５２は省略してもよい。このようにすると、ピストンリング１をピストン８１に装着するにあたって、ピストン８１のリング溝８１０に第２リング６を嵌め込んだ後にリング溝８１０に第１リング５を嵌め込む作業が容易になる。   In the present embodiment, the protrusion 52 is provided on the first ring 5 of the piston ring 1, but the protrusion 52 may be omitted. In this way, when the piston ring 1 is mounted on the piston 81, the operation of fitting the first ring 5 into the ring groove 810 after fitting the second ring 6 into the ring groove 810 of the piston 81 is facilitated.

（第２実施形態）
次に第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では前記実施形態と同一の構成については同一の番号を付与し、重複する説明は省略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the following description, the same components as those in the above embodiment are given the same numbers, and redundant descriptions are omitted.

ところで、ピストンリング１のシール性が高すぎると、ピストン８１に多数のピストンリング１を装着した場合に、最も高圧側に位置するピストンリング１だけが機能し、このピストンリング１だけが摩耗してしまう恐れがある。   By the way, if the sealing performance of the piston ring 1 is too high, when a large number of piston rings 1 are mounted on the piston 81, only the piston ring 1 located on the highest pressure side functions, and only this piston ring 1 is worn. There is a risk.

そこで、本実施形態の第２リング６の低圧溝６４２は、図８に示されるように第２リング６の合口６０に臨む端面から開口している。具体的に低圧溝６４２は、長さ方向の一端が合口６０に臨む一方の端面６７から開口し、長さ方向の他端が合口６０に臨む他方の端面６７から開口している。つまり、低圧溝６４２の長さ方向の両端は、第２リング６の合口６０側に開口している。   Therefore, the low-pressure groove 642 of the second ring 6 of the present embodiment opens from the end face that faces the joint 60 of the second ring 6 as shown in FIG. Specifically, the low-pressure groove 642 opens from one end face 67 whose one end in the length direction faces the joint 60, and the other end in the length direction opens from the other end face 67 facing the joint 60. That is, both ends of the low-pressure groove 642 in the length direction are open to the joint 60 side of the second ring 6.

低圧溝６４２の長さ方向の中間部６４６は、両端部６４７よりも溝幅が広くなっており、第１リング６の突部５２は低圧溝６４２の中間部６４６にのみ嵌め込まれるようになっている。   The intermediate portion 646 in the length direction of the low pressure groove 642 has a groove width wider than both end portions 647, and the protrusion 52 of the first ring 6 is fitted only in the intermediate portion 646 of the low pressure groove 642. Yes.

本実施形態のピストンリング１にあっては、第２リングの合口６０が低圧溝６４２を介して第１リング５の合口５０と連通する。このため、高圧側のガスは、第２リングの合口６０から低圧溝６４２及び第１リング５の合口５０を通じて低圧側にわずかに漏れ出すようになる。よって、ピストン８１に多数のピストンリング１を装着した場合に、多数のピストンリング１を均等に摩耗させることができ、ピストンリング１の長寿命化を図ることができる。   In the piston ring 1 of the present embodiment, the joint 60 of the second ring communicates with the joint 50 of the first ring 5 via the low pressure groove 642. For this reason, the gas on the high pressure side slightly leaks out from the joint 60 of the second ring to the low pressure side through the low pressure groove 642 and the joint 50 of the first ring 5. Therefore, when a large number of piston rings 1 are attached to the piston 81, the large number of piston rings 1 can be evenly worn, and the life of the piston ring 1 can be extended.

また、ピストンリング１が摩耗すれば第１リング５の合口５０や第２リング６０の合口６０が開く。しかし、本実施形態では高圧側のガスを低圧溝６４２を介して低圧側に漏れ出させるため、合口５０，６０の開き量にかかわらず、前記ガスの漏れ量を安定させることができる。また、例えば低圧溝６４２の長さ方向の両端部の溝幅を調整する等して、前記ガスの漏れ量を容易にコントロールすることもできる。   Further, when the piston ring 1 is worn, the joint 50 of the first ring 5 and the joint 60 of the second ring 60 are opened. However, in this embodiment, since the high-pressure side gas leaks out to the low-pressure side via the low-pressure groove 642, the amount of gas leakage can be stabilized regardless of the opening amount of the joints 50 and 60. In addition, for example, the amount of gas leakage can be easily controlled by adjusting the groove width at both ends in the length direction of the low-pressure groove 642.

なお、本実施形態では、低圧溝６４２の長さ方向の両端側を合口６０側に開口するようにしたが、低圧溝６４２の長さ方向の一端側のみを合口６０に開口するようにしてもよい。   In the present embodiment, both end sides in the length direction of the low pressure groove 642 are opened to the joint 60 side, but only one end side in the length direction of the low pressure groove 642 is opened to the joint 60. Good.

また、前記各実施形態では、本発明のピストンリング構造を、２段式往復圧縮機２における高段側の圧縮部８のピストンリング１に適用したが、２段式往復圧縮機２における低段側の圧縮部７のピストンリングや、２段式以外の往復圧縮機における圧縮部のピストンリングに適用してもよい。   In each of the above embodiments, the piston ring structure of the present invention is applied to the piston ring 1 of the high-stage compression unit 8 in the two-stage reciprocating compressor 2, but the low-stage in the two-stage reciprocating compressor 2 is used. You may apply to the piston ring of the compression part 7 in the side compression part 7, and the compression part piston ring in reciprocating compressors other than a two-stage type.

また、前記各実施形態ではピストンリング１を圧縮機に設けた例について説明したが、本発明のピストンリング１は、ピストンエンジンに設けられるものであってもよい。   Moreover, although each said embodiment demonstrated the example which provided the piston ring 1 in the compressor, the piston ring 1 of this invention may be provided in a piston engine.

１ ピストンリング
２ 往復圧縮機
５ 第１リング
５０ 合口
５２ 突部
５１２ 被押圧面
６ 第２リング
６０ 合口
６４１ 押圧面
６４２ 低圧溝
６４４ 低圧溝の一端部
６４５ 低圧溝の他端部
８０ シリンダー
８０２ 圧縮室
８１ ピストン
８１０ リング溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piston ring 2 Reciprocating compressor 5 1st ring 50 Joint 52 Protrusion 512 Pressed surface 6 2nd ring 60 Joint 641 Pressure surface 642 Low pressure groove 644 One end part of a low pressure groove 645 Other end part of a low pressure groove 80 Cylinder 802 Compression chamber 81 Piston 810 Ring groove

Claims (4)

ピストン軸方向において重ねて配置される第１リング及び第２リングを備え、前記第２リングは前記ピストン軸方向において前記第１リングの高圧側に配置されるものであり、前記第１リングは、前記第２リングに臨み半径方向外側に行く程前記ピストン軸方向において前記第２リング側に近づく被押圧面を備え、前記第２リングは、前記第１リングに臨んで前記被押圧面に接触し半径方向内側に行く程前記ピストン軸方向において前記第１リング側に近づく押圧面を備え、前記押圧面に前記第１リングの合口に通じる低圧溝が形成されたことを特徴とするピストンリング。   A first ring and a second ring which are arranged to overlap in the piston axial direction, wherein the second ring is arranged on the high pressure side of the first ring in the piston axial direction; A pressed surface that approaches the second ring side in the piston axial direction as it goes radially outward facing the second ring, and the second ring contacts the pressed surface facing the first ring. A piston ring comprising: a pressing surface that approaches the first ring side in the piston axial direction as it goes radially inward, and a low-pressure groove that leads to a joint of the first ring is formed on the pressing surface. 前記被押圧面に前記低圧溝に嵌め込まれる突部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のピストンリング。   The piston ring according to claim 1, wherein a protrusion to be fitted into the low pressure groove is formed on the pressed surface. 前記低圧溝が前記第２リングの周方向に延びてその両端部が前記第２リングの合口に臨む両端面から開口しないように形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のピストンリング。   The low-pressure groove extends in the circumferential direction of the second ring, and both end portions thereof are formed so as not to open from both end faces facing the joint of the second ring. Piston ring. シリンダーの圧縮室に吸い込まれたガスを、前記シリンダー内のピストンで圧縮する往復圧縮機であって、前記ピストンの外周面にリング溝が形成され、このリング溝に請求項１乃至３のいずれか１項に記載のピストンリングが設けられ、このピストンリングの前記第２リングが前記第１リングの前記圧縮室側に重ねて配置されたことを特徴とする往復圧縮機。   4. A reciprocating compressor that compresses gas sucked into a compression chamber of a cylinder with a piston in the cylinder, wherein a ring groove is formed on an outer peripheral surface of the piston, and the ring groove is any one of claims 1 to 3. 2. A reciprocating compressor comprising the piston ring according to claim 1, wherein the second ring of the piston ring is disposed on the compression chamber side of the first ring.
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