ピストンリング

ピストンリングとはどんな製品？

・エンジンの内部で使われている部品で、燃料を燃やした力を受けるピストンに組付けられています。

・主な機能は「ガスシール性」「オイルコントロール」「熱伝導」です。

・一般的には一つのピストンに対し３本のピストンリングが装着されます。

・ピストンリングはバネでありシリンダーに縮めて入れることによって、シリンダーに対して張る力を出します。

・バイク、乗用車、トラック、バス、建機・農機、発電機などのエンジンでピストンリングは使用されています。

ピストンリングは何をしている？

・ピストンが上下運動するときにシリンダーとの気密性を確保しています。

・圧縮工程や膨張行程で空気・燃料・燃焼ガスが漏れないようにしています。

・各種部品を守っているエンジンオイルの消費を適切にコントロールし、劣化を抑制しています。

・燃焼ガスで発生する熱をピストンからシリンダーに逃がしています。

※ピストンリングの機能は排気ガス低減・燃費低減に貢献しています。

３本のピストンリングの各々の機能は？

・TOPリングは主にガスのシール性・熱の伝達を担っています。

・オイルコントロールリングはシリンダーとピストンリングの間のオイル量を適切にコントロールしています。

・2NDリングは、TOPリングとオイルコントロールリングの働きをサポートしています。

引用：「エンジンはこうなっている」グランプリ出版

ピストンリングはどんな環境で働いている？

・ディーゼルエンジンでは燃焼の圧力が25MPaと、水深2500m相当の力を受けています。

・高速で往復運動をしており、まるで平均時速70㎞/hで反復横跳びをしている感じです。

・特にTOPリングは高温で300℃近くの雰囲気で働いています。

※エンジンや使われ方によって環境は異なりますが、エンジン内部の厳しい環境の中で働いています。

ピストンリングにはどのような技術が使われている？

・古くは鋳鉄やクロムめっき、現在ではスチールにPVDやDLC処理を施した仕様がメインです。

・表面処理は重要な技術であり、PVD・DLCは他業種にはない厚さで耐久信頼性を確保しています。

・シリンダーと接触する外周形状はミクロン単位の加工技術で曲面を加工しています。

リケンNPRのピストリング

・リングの老舗であるリケンと日本ピストンリング（NPR）が一緒になりました。当社のリングは2社の伝統・ノウハウ・最新技術の融合です。ユーザーの皆様にお使い頂き、ご納得いただけるピストンリングと自負しております。

・EV化が進む昨今ですが、まだまだエンジンの活躍の場は失われずカーボンニュートラルに向けた開発が続いています。これからのＣＮな社会に貢献すべく当社一丸となってピストンリングの開発を進める所存です。

・当社では水素エンジンの開発を進めています。既存のディーゼルエンジンを水素エンジンに改造することで、既存のトラックやバスを水素化し、水素を身近に活用できる優しい社会を目指しています。

表面処理技術の紹介

ピストンリングの外周はシリンダーと常に接触し摺動しています。その為、ピストンリングの外周皮膜には高い耐摩耗性・耐焼付き（スカッフ）性・低摩擦性（低フリクション）が求められます。
一昔前はクロムめっきや窒化が主流でしたが、最近ではより硬質で摩擦抵抗も低いPVDやDLC被膜が使用されています。

■PVD（Physical Vapor Deposition）

■DLC（Diamond Like Carbon）

DLC皮膜は高硬度で耐摩耗性や低フリクション性能に優れる高機能皮膜です。従来の表面処理皮膜に比べて耐摩耗性に優れる為、形状維持効果が高く、長期間の低フリクション性能維持効果が得られます。
当社では様々な摺動環境に適合する、豊富なラインナップの水素フリーDLC皮膜を取り揃えております。

ピストンリングの使用環境はとても厳しいものです。その為、実際のエンジンを使用した評価は重要であり昔から行われてきました。最近では開発の効率化を目指し、エンジンの使用環境を模擬した各種単体評価やシミュレーションを活用しております。特に近年シミュレーションは重要であり、今まで培ってきたエンジン評価結果・エンジン内部の可視化や挙動解析データをもとに、当社オリジナルのシミュレーション技術を開発し、ピストンリングの設計や現象解析に活用しています。