JP6458327B2 - 周方向に溝を備えるピストンリング - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関又はコンプレッサ用のピストンリング、特に摺動面に溝が配置されたピストンリングに関する。

最新の大排気量舶用エンジンには、通常、２ストロークディーゼルエンジンが使用されている。この形式のエンジンは、回転速度が通常は約50 rpm〜250 rpmの範囲（基本的には100 rpm未満）であり、またシリンダ数に応じて約100 MWまでの出力が得られるからである。低速動作の大排気量２ストロークエンジンは、好適には、プロペラシャフトを直結駆動する。この場合、エンジンの回転速度が低いので、回転速度を減速させるための減速ギアが不要である。

このような大排気量の２ストロークエンジンは、基本的に二系統の油圧回路を有する。その一方はエンジン潤滑用であり、他方はシリンダ潤滑用である。シリンダの潤滑手段により、十分な潤滑油が適切なタイミングで供給され、シリンダ表面及びピストンリングに必要な潤滑が保証される。

シリンダ潤滑油は、機械負荷に応じて、ライナを介してピストンチャンバ内に噴射される。ピストンリングは、この潤滑油膜上、即ち軸受接触面上を摺動する。この場合、噴射される潤滑油を可及的に減少させることにより、コストを抑えると共に過度の潤滑を回避することが特に重要である。シリンダを潤滑するため、上行1/3行程において潤滑油ポンプを作動させ、例えばシリンダ壁面内に設けられる潤滑油入口を介して潤滑油を供給する。これにより、ピストン及びピストンリングの潤滑が可及的に最適化される。シリンダへの潤滑油の供給は、通常、ガス背圧プロセスを利用して行われる。

例えば、潤滑油噴射システムを使用し、噴射ノズルから正確な量の潤滑油をシリンダ内に噴射することができる。この場合、コンピュータ制御システムによりピストンの位置を記録した後、潤滑油をピンポイントで供給する。この場合の供給は高圧で行われ、潤滑油が極めて微細に噴射されるから、シリンダライナを可及的に均一に濡らし、特にピストンリングが配置された箇所及び摩擦が実際に生じる箇所をピンポイントで濡らすことができる。

最新の大排気量舶用２ストロークエンジンが2500 mmまでの行程と、約50 rpm〜250 rpmの速度で動作することを考慮すれば、潤滑油の供給及びその分布に利用できる時間は限られており、これが潤滑の質を保証する上で大きな問題である。例えば、シリンダ径（内径）が900 mmであり、給油用の入口がシリンダ壁の周方向に亘って均一に８個設けられている場合、供給された油は、それぞれの入口を起点として、所定の時間内においてピストンリングの周方向で約350 mmの範囲に分布させる必要がある。

これまでの知見によれば、従来構造のピストンリングでは、周方向への潤滑油の分布は、圧力勾配が不十分であるために、全く得られないか又は極めて僅かしか得られない（最大で約３％）。

本発明に係るピストンリングは、一般的に、舶用以外の内燃機関にも適用することができる。

本発明の課題は、周方向にも十分な潤滑を可能にすることにより、潤滑油の消費量およびブローバイを低減し、しかも安価に製造可能なピストンリングを提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部分に係る特徴を有するピストンリングにより解決される。

本発明の有利な構成は、従属請求項に記載したとおりである。

本発明によれば、外側摺動面と、２つの側面と、内周面とを備えるピストンリングが提供される。この場合、摺動面に溝が形成され、この溝は、ピストンリングの断面で見て、上側摺動面部分及び下側摺動面部分の間に配置される。

このように形成された摺動面により、溝及び対抗摺動面の間に形成されたキャビティ内に潤滑油を収容することができる。溝内では、ピストンの作動時に、周方向に流体力学的圧力が生じ得る。この流体学的圧力により、圧力勾配が生じるから、潤滑油の流動及び潤滑油の再分布がもたらされる。流体力学的にもたらされる再分布により、溝内に供給又は噴射される潤滑油の量が低減されると共に、周方向におけるより均一な分布が可能となる。

これにより、所望通りに、周方向において潤滑油による均一な軸受接触面が得られ、従って、十分な潤滑条件が保証され、可及的に均一なシールによりブローバイガスの通過が回避され（又はブローバイガスが可及的に僅かに抑えられ）、ピストンの作動方向に潤滑油が効果的に掻き落とされることによりオーバーランが可能となる。

本発明に係るピストンリングの実施形態において、溝は、側面に対して一定間隔を有しつつ、その中央部で延びている。他の実施形態において、溝は、２つの側面の間、又は上側溝側面及び下側溝側面の間で延びている。この実施形態は、特に容易な製造を可能にする。なぜなら、ピストンリングは、溝を導入する前に調整する必要がなく、また溝を摺動面の中央部にのみ導入すればよいからである。

ピストンリングの他の実施形態において、溝は、ピストンリングの上側側面及び下側側面の間で波形状に延びている。この実施形態において、潤滑油は、上方及び下方運動の度に、溝における更なる凹部方向に流動する。互いに逆行する運動が生じる場合、波形溝を備えるピストンリングは、平坦で直線状の溝を備えるピストンリングよりも潤滑油をより良好に分布させることができる。

他の実施形態において、波形溝は、ピストンリング周りに正弦波状又は余弦波状に延びている。この実施形態において、一方では、１つの側面近傍の合口端を起点として溝が形成され（正弦波に対応）、他方では、側面間の中央部近傍の合口端を起点として溝が形成される（余弦波に対応）。

他の実施形態において、波形溝は、側面間で非対称的又は鋸歯状に延びている。この実施形態により、ピストン溝内での回転運動に関して、ピストンリング自体に好適方向が規定される。この効果は、溝自体が非対称的に形成されていればより顕著になるため、ピストンリングが油膜上で一方の方向により容易に摺動可能である。この場合、より大きく作用する溝の非対称的部分に起因し、ピストンリングの効果的な回転運動が全ての行程で生じる。

溝が周期的に変化することにより、ピストンの作動時に、周方向において流体力学的圧力が生じる。この流体学的圧力により、圧力勾配が生じるから、潤滑油の流動及び潤滑油の再分布がもたらされる。流体力学的にもたらされる再分布により、溝内に供給又は噴射される潤滑油の量が低減されると共に、周方向におけるより均一な分布が可能となる。

ピストンリングの摺動面における溝は、実質的に凸状に形成された２つの摺動面部分の間に配置することができる。溝は更に、周方向において周期的に変化するよう形成される。

ピストンリングの他の実施形態において、波形溝の振幅は、周方向において変化する。これにより、ピストンリングの不規則な接触圧に起因する、油膜に生じる不均一さを補償することができる。

ピストンリングの他の実施形態において、波形溝の波長は、周方向において変化する。この場合、溝は、周方向に亘って変化するねじれを有するピストンリングに適合させることができる。

ピストンリングの他の実施形態において、波形溝の振幅は、合口端に向けて大きくなる。ピストンリングの他の実施形態において、波形溝の振幅は、合口端に向けて小さくなる。これら実施形態は、合口端の反対側の領域におけるねじれが合口端領域におけるねじれよりも大きいか、又は小さいピストンリングに適用される。

ピストンリングの他の実施形態において、波形溝の振幅は、合口端に向けて小さくなり、及び／又は、波形溝の波長は、合口端に向けて増大する。この実施形態も、合口端の反対側の領域におけるねじれが合口端領域におけるねじれよりも大きいか、又は小さいピストンリングに適用される。

ピストンリングの他の実施形態において、溝は、合口端領域よりも手前で終端している。この場合、溝内に蓄積した油がピストンリング間隙に搬送され、この間隙領域にて、シリンダ内壁に過剰な油が付着することがない。

ピストンリングの他の実施形態において、溝は、その全長に亘って、深さ及び幅が一定の定断面を有する。この制約は、溝の端部領域、即ち１〜10 mmの断面変化を含む移行領域には当てはまらない。また溝の断面変化は、溝の形成により生じる。

ピストンリングの他の実施形態において、溝は、円形状、楕円状、矩形状又は台形状の断面を有する。

断面が円形状の溝は、機械加工又は非機械加工により比較的容易に形成できるという利点を有する。円形溝は更に、比較的大きな製造公差を得られる利点を有する。これは、工具の位置合わせが逸脱した場合でも、摺動面及び溝のエッジ間における角度が僅かにしか変化しないからである。断面が円形状又は楕円状の場合、上側又は下側摺動面部分及び溝の接線間において、角度差を得ることが困難である。矩形状及び台形状の溝であれば、加工深さにおける逸脱が生じた場合でも、溝側面及び摺動面の間の角度に影響が生じることがないという利点がある。

ピストンリングの他の実施形態において、溝が円形断面であり、その半径が、0.2〜2 mm、又は0.4〜1.6 mm、又は0.6〜1.2 mm、又は0.4〜0．6 mm、又は1.2〜1.6 mm、又は1.6〜2 mmである。これら値は、自動車用の大容積エンジンに関しても適用可能である。溝の実際の大きさは、使用されるエンジン、使用される潤滑剤、並びにエンジンにおけるピストン速度にも左右される。

ピストンリングの他の実施形態において、ピストンリングに形成される溝は、上側溝側面及び下側溝側面を含む。円形溝の場合、溝側面は、溝の接線によりエッジにて規定されるか、又は丸み付けされたエッジへの移行部における転換点により規定される。以下に記載するそれぞれの角度は、摺動面におけるエッジの接線又は丸み付けされたエッジへの移行部における転換点の接線に対する接線に関連する。従って、以下に記載する角度は、円形溝及び凸状に形成された摺動面にも適用される。

ピストンリングの他の実施形態において、上側溝側面（又はその接線）は、上側摺動面部分（又はその接線）との間で45°〜135°、好適には60°〜120°、更に好適には70°〜110°の上側角度を形成する。

ピストンリングの他の実施形態において、下側溝側面（又はその接線）は、下側摺動面部分（又はその接線）との間で90°〜170°、好適には110°〜160°、更に好適には120°〜150°の下側角度を形成する。これら角度は、摺動面又は溝における直線的な部分に関連する。曲率を有する溝又は摺動面の場合、角度の形成は、溝又は摺動面における各接線間の角度、即ち、エッジの角度あるいは丸み付けされたエッジに溝又は摺動面が移行する角度により行われる。この場合、角度の形成は、エッジの丸み付けが規定の半径で行われれば特に容易に実現される。

ピストンリングの他の実施形態において、上側角度は、下側角度よりも2°〜30°、好適には4°〜20°、更に好適には6°〜10°だけ小さいものとする。この点は、円形状の断面を有する溝の場合、特に各摺動面部分を適切な形状にすることで実現される。

ピストンリングの他の実施形態において、上側角度は70°〜100とすると共に、下側角度は120°〜150°とする。この場合、上側角度は下側角度よりも20°〜30°だけ小さくするのが好適である。

ピストンリングの他の実施形態において、上側角度のエッジは、10〜50 μmの曲率半径を有し、下側角度のエッジは、40 μm〜120 μmの曲率半径を有し、好適には、上側曲率半径は、下側曲率半径よりも10 μm〜40 μmだけ小さいものとする。この寸法であれば、シリンダ内壁の潤滑油が有利に掻き落とし可能である。

ピストンリングの他の実施形態において、外側摺動面は、10〜60 mm、好適には20〜40 mm、更に好適には25〜30 mmの曲率半径を有する。

ピストンリングの他の実施形態において、波形溝の周期数は整数とする。この実施形態においては、ピストンリングが特に対称的な溝を備える。

ピストンリングの他の実施形態において、摺動面は、実質的に対称的に構成される。

ピストンリングの他の実施形態において、波形状の溝の周期数は、4〜36、好適には6〜24、更に好適には8〜12の範囲とする。

ピストンリングの他の実施形態において、溝は、２つの異なるセクションで構成され、第１セクションが周方向に延び、第２セクションが第１セクションと鋭角で結合され、第１セクション及び第２セクションが、それぞれの端部にて交互に結合される。

ピストンリングの他の実施形態において、溝は、ピストンリングの合口端に配置される蓄積部で終端している。

ピストンリングの他の実施形態において、溝は、合口端に向けてテーパ付けされる。合口端に向けて断面が徐々に縮小する溝であれば、特に合口端領域にて生じる摩耗が低減される。

以下、本発明を例示的な実施形態を示す略図に基づいて詳述する。

図面及び明細書の記載において、同一要素又は類似要素には同一参照符号を付すものと理解されたい。

図１は、波形溝を備える本発明に係るピストンリングの斜視図である。 図２は、矩形溝を備える本発明に係るピストンリングの縦断面図である。 図３は、円形溝を備える本発明に係るピストンリングの縦断面図である。 図4A, 4Bは、ピストンリング摺動面の他の実施形態を示す説明図である。 図5A, 5Bは、ピストンリング摺動面の他の実施形態を示す説明図である。 図6A, 6B, 6Cは、ピストンリング摺動面の他の実施形態を示す説明図である。 図７は、ピストンリング摺動面の他の実施形態を示す説明図である。

図１は、波形溝２を備える本発明に係るピストンリング１の斜視図を示す。図示の波形溝２は、ピストンリング１の外側、即ちピストンリング１の摺動面３又は外周面上で延びている。ピストンリング１の摺動面３は、エンジンの燃焼室に対してより近傍の上側摺動面部分3'と、エンジンのオイルチャンバ又クランクケースに対してより近傍の下側摺動面部分3”を含む。図１において、ピストンリング１の上部には、燃焼室に対してより近傍の上側側面５が明示されているが、クランクケースに対してより近傍の下側側面６は明示されていない。図１には更に、ピストンリング１の内周面７が明示されている。ピストンリング１は、合口における２つの合口面A，Bにて終端している。溝２は、これら合口面A，Bよりも手前で終端するように形成されている。これにより、溝２に蓄積した油が合口面A，Bにて流出することがない。

図２は、矩形溝２を備える本発明に係るピストンリング１の軸線方向における断面図を示す。図示の矩形溝２の代わりに、溝２の断面を台形状に形成してもよい。図示の溝２においてはその中央部が表されているが、波形溝２の場合、断面における溝２の垂直方向位置が変化する。図示の実施形態における溝２は、上側溝側面８及び下側溝側面９を含む。図示の断面図においても、燃焼室を指向する上側側面５、クランクケースを指向する下側側面６、内周面７が明示されている。摺動面３の全体は、僅かに凸状に形成されており、曲率半径R'を有する。従って、上側及び下側摺動面部分3'，3”は、曲率半径R'を有する共通の凸状部を含む。図２の拡大断面図においては、上側摺動面部分3'及び上側溝側面８の間の移行部が明示されている。この場合にエッジには、上側エッジ半径r’に相当する丸み付けがされている。上側エッジ半径r'を有する丸み付けは、機械加工又は成形プロセスにより形成することができる。摺動面部分3'及び上側溝側面８の間には、上側角度αが明示されている。明瞭性を高めるため、図２においては下側エッジの詳細については省略されている。下側エッジの詳細については、図３に示す。

図３は、円形溝２を備える本発明に係るピストンリング１の軸線方向における断面図を示す。図示の円形溝２の代わりに、溝２の断面を楕円状に形成してもよい。円形溝２は、溝半径Ｒを有する。図示の溝２においてはやはりその中央部が表されているが、波形溝２の場合、断面における溝２の垂直方向位置が変化する。この場合に溝２は、上側溝側面８及び下側溝側面９を含み、これら上側及び下側溝側面8，9は、円形溝２の接線により、摺動面3'，3”のエッジにて規定される。図示の断面図においても、燃焼室を指向する上側側面５、クランクケースを指向する下側側面６、及びピストンリング１の内周面７が明示されている。上側摺動面部分3'は、図２における対応の半径よりも大きな上側曲率半径R'を有する凸状部を含む。これに対して、下側摺動面部分3”は、下側曲率半径R”を有する凸状部を含む。図示の実施形態における２つの曲率半径は何れも、図２に示す曲率半径よりも小さい。図３の実施形態における上側半径R'は、下側半径R”よりも大きい。図３の拡大断面図においては、下側摺動面部分3”及び下側溝側面9の間の移行部が明示されている。この場合にエッジには、下側エッジ半径r”に相当する丸み付けがされている。上側エッジ半径r’同様に、下側エッジ半径r”を有する丸み付けも、機械加工又は成形プロセスにより形成することができる。異なる曲率半径r’，r”を１個のピストンリング１に採用することも可能である。この場合に曲率半径r’，r”は、好適にはr”＞r’とすることにより、ピストンの下方行程に際して油をより良好に掻き落とすことができる。図示の実施形態において、下側摺道面部分3”及び下側溝側面９の間には下側角度βが明示されている。角度βは、角度αに比べてより大きい。これは、ピストンの下方行程に際して油をより良好に掻き落とすためである。明瞭性を高めるため、図３においては上側エッジの詳細については省略されている。角度α及び角度βは、１個のピストンリング１において組み合わせて採用することもできる。この場合、好適には、α＜βとする。

図４〜図７は、異なる実施形態におけるピストンリング摺動面の説明図を示す。

図4Aは、単純な実施形態における摺動面の展開図である。この場合、連続的で直線的な溝２は、右側の合口端（図１の合口端Ａに対応）から左側の合口端（図１の合口端Ｂに対応）まで延びている。図示の実施形態における溝２は、合口又は合口端に対して開放されているため、溝２内に蓄積した油が合口又は合口端から流出可能である。更に、溝２により、摺動面が上側摺動面部分3’及び下側摺動面部分3”に分離されている。

図4Bは、図4Aの実施形態に対応する単純な実施形態における摺動面の展開図である。この場合、溝２は、右側の合口端又は左側の合口端よりも手前で終端している。即ち、溝２は、合口又は合口端に対して閉鎖されているため、溝２内に蓄積した油が合口又は合口端から流出することがない。図示の実施形態においては、合口端領域にて、上側摺動面部分3’が下側摺動面部分3”に結合されている。

図5Aは、図4Aの実施形態に対応する単純な実施形態における摺動面の展開図である。この場合、溝２は、上側摺動面部分3’及び下側摺動面部分3”の間で延びており、波形状に形成されている。図4Aの実施形態同様、溝２は、ピストンリング又は摺動面の全長に亘って延びており、合口端にて終端している。この場合も、図4Aの実施形態同様、溝２内に蓄積した油が合口又は合口端にて流出可能である。図5Aの実施形態における溝２は、合口端Ｂにて直線的に延びているのに対して、合口端Ａに向けてテーパ付けされている。代替的に、溝２が合口端A，Bの両方にて直線的に延びるか、又は合口端A，Bの両方に向けてテーパ付けされる構成としてもよい。

図5Bは、図5Aの実施形態に対応する単純な実施形態における摺動面の展開図である。この場合、波形溝２は、右側の合口端又は左側の合口端よりも手前で終端している。図示の実施形態における溝２は、合口又は合口端に対して閉鎖されているため、溝２内に蓄積した油が合口又は合口端から流出することがない。図示の実施形態においては、合口端領域にて、上側摺動面部分3’が下側摺動面部分3”に結合されている。

図6A〜図6Cは、波形状に延びている溝２の様々な変化を示す摺動面の展開図である。この場合、合口から180°の箇所に位置するリング背後部は、２つの合口端の中央部に配置されている。図示の各実施形態においては、合口端領域にて、上側摺動面部分3’が下側摺動面部分3”に結合されている。図5Bの実施形態における溝２は、リング背後部に対して少なくともほぼ鏡面対称的に形成されているのに対して、図6A〜図6Cの実施形態における溝２は、ほぼ点対称的に形成されている。図6A〜6Cの実施形態における溝２の波長は、合口端及びリング背後部の間で変化している。

図6Aの実施形態において、リング背後部における溝２の波長は、合口端における波長よりも小さい。この場合、リングにより、その背後部の溝２にてより多量の油が収容されるため、合口端にてより多量の油の蓄積が回避される。

図6Bの実施形態において、リング背後部における溝２の波長は、合口端における波長よりも大きい。この場合、リングにより、その背後部の溝２にてより少量の油が収容されるため、特に摩耗を被る合口端がより良好に潤滑される。

図6Cの実施形態は、図6Aの実施形態にほぼ対応するが、リング背後部における溝２の振幅がより小さい。この場合、リング背後部における溝２が収容可能な油の量は、合口端における溝２が収容可能な量よりも小さい。図示の実施形態においては更に、溝２が合口端A，Bに向けてテーパ付けされている。合口端A，Bに向けてのテーパ付けは、他の実施形態においても適用することができる。

リング背後部の振幅を更に大きくすることも可能ではあるが、記載を簡略化するために本明細書では説明を省く。

図７は、本発明に係るピストンリングの実施形態を示す。この場合、溝２は、２つの異なるセクションで構成されている。第１セクションは、周方向かつ水平方向に延びている。第２セクションは、第１セクションに対して鋭角で斜めに延びている。これら２つのセクションは、それぞれの端部にて交互に結合され、これにより一種のパターンが形成されている。このパターンにおいては、溝２の一側から他側への移行部（下側側面近傍又は上側側面近傍）にて、溝２が僅かに逆行している。図示の実施形態における溝２は、蓄積部14にて終端している。これら蓄積部14は、ピストンリングの合口端に配置され、合口端の特に良好な潤滑を保証する。

実現可能な幾つかの実施形態については図面に基づく説明を省略したが、これら実施形態も特許請求の範囲に包含されるものである。従って、図面に個別的にのみ表されている特徴に関する組み合わせの全ても本明細書に開示されているものと理解されたい。また、溝が四分円形状の断面を有し得ることも図示していない。更に、特許請求の範囲に包含される全ての角度値を表す図面も示していない。

１ ピストンリング
2 凹部又は溝
3 ピストンリングの摺動面又は外周面
3’ （燃焼室を指向する）上側摺動面部分
3” （オイルチャンバ又はクランクケースを指向する）下側摺動面部分
5 燃焼室を指向する側面
6 オイルチャンバ又はクランクケースを指向する側面
7 内周面
8 （燃焼室を指向する）上側溝側面
9 （オイルチャンバ又はクランクケースを指向する）下側溝側面
10 凸状に形成された摺動面プロファイルの第１部分
12 凸状に形成された摺動面プロファイルの第２部分
14 溝に結合された蓄積部
A 第１合口端
B 第２合口端
r’ 上側摺動面及び溝の間におけるエッジの丸み付け半径
r” 下側摺動面及び溝の間におけるエッジの丸み付け半径
R 円形溝における半径
R' 上側摺動面又は摺動面全体の半径
R” 下側摺動面の半径
α 上側摺動面及び溝又はその接線による角度
β 下側摺動面及び溝又はその接線による角度

Claims (16)

1. 外側摺動面（３）と、２つの側面（5，6）と、内周面（７）とを備えるピストンリングであって、外側摺動面（３）に溝（２）が形成され、該溝（２）が、ピストンリング（１）の断面で見て、上側摺動面部分（3’）及び下側摺動面部分（3”）の間に配置され、かつ側面（5，6）間で波形状に延びている波形溝であるピストンリングにおいて、前記波形溝（２）の振幅及び／又は波長が、周方向に変化していることを特徴とするピストンリング。
2. 請求項１に記載のピストンリングであって、前記波形溝（２）が、ピストンリング周りにおける側面（5，6）の間を、正弦波状又は余弦波状に延び、あるいは非対称的又は鋸歯状に延びていることを特徴とするピストンリング。
3. 請求項１又は２に記載のピストンリングであって、前記波形溝（２）の振幅が、合口端に向けて大きくなり、及び／又は、波形溝（２）の波長が、合口端に向けて減少することを特徴とするピストンリング。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載のピストンリングであって、前記波形溝（２）の振幅が、合口端に向けて小さくなり、及び／又は、波形溝（２）の波長が、合口端に向けて増大することを特徴とするピストンリング。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載のピストンリングであって、前記溝（２）が、前記ピストンリングの合口端よりも手前で終端していることを特徴とするピストンリング。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載のピストンリングであって、前記溝（２）が、その全長に亘って、深さ及び幅が一定の定断面を有することを特徴とするピストンリング。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載のピストンリングであって、前記溝（２）が、円形状、楕円形状、矩形状又は台形状の断面を有することを特徴とするピストンリング。
8. 請求項７に記載のピストンリングであって、前記溝（２）が円形断面であり、その半径が、0.2〜2 mm、好適には0.4〜1.6 mm、更に好適には0.6〜1.2 mmであることを特徴とするピストンリング。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載のピストンリングであって、前記溝（２）が、上側溝側面（８）及び下側溝側面（９）を含み、上側溝側面（８）が、上側摺動面部分（3’）との間で45°〜135°、好適には60°〜120°、更に好適には70°〜110°の上側角度を形成し、下側溝側面（９）が、下側摺動面部分（3”）との間で90°〜170°、好適には110°〜160°、更に好適には120°〜150°の下側角度を形成していることを特徴とするピストンリング。
10. 請求項９に記載のピストンリングであって、前記上側角度が、前記下側角度よりも2°〜30°、好適には4°〜20°、更に好適には6°〜10°だけ小さいことを特徴とするピストンリング。
11. 請求項９又は１０に記載のピストンリングであって、前記上側角度のエッジが、10〜50 μmの曲率半径を有し、前記下側角度のエッジが、40 μm〜120 μmの曲率半径を有し、好適には、前記上側曲率半径が、前記下側曲率半径よりも10 μm〜40 μmだけ小さいことを特徴とするピストンリング。
12. 請求項１〜１１の何れか一項に記載のピストンリングであって、外側摺動面（３）が、10〜60 mm、好適には20〜40 mm、更に好適には25〜30 mmの曲率半径を有することを特徴とするピストンリング。
13. 請求項１〜１２の何れか一項に記載のピストンリングであって、前記波形溝（２）の周期数が整数であり、及び／又は、前記溝（２）が、摺動面（３）への平面図で見てほぼ対称的に形成され、及び／又は、前記溝（２）の深さプロファイル及び幅プロファイルの周期数が、4〜36、好適には6〜24、更に好適には8〜12の範囲にあることを特徴とするピストンリング。
14. 請求項１〜１３の何れか一項に記載のピストンリングであって、前記溝（２）が、２つの異なるセクションで構成され、第１セクションが周方向に延び、第２セクションが第１セクションと鋭角で結合され、第１セクション及び第２セクションが、それぞれの端部にて交互に結合されていることを特徴とするピストンリング。
15. 請求項１〜１４の何れか一項に記載のピストンリングであって、前記溝（２）が、蓄積部（14）で終端していることを特徴とするピストンリング。
16. 請求項１〜１５の何れか一項に記載のピストンリングであって、前記溝（２）が、合口端（A，B）に向けてテーパ付けされていることを特徴とするピストンリング。

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