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    重庆时时彩号码表: 组合油环.pdf

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    组合
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    摘要
    申请专利号:

    CN201580032842.8

    申请日:

    2015.07.22

    公开号:

    CN106471292A

    公开日:

    2017.03.01

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):F16J 9/06申请日:20150722|||公开
    IPC分类号: F16J9/06; F02F5/00; F16J9/20 主分类号: F16J9/06
    申请人: 日本活塞环株式会社
    发明人: 川崎将隆; 宫本护; 一杉英司; 新井健寿
    地址: 日本埼玉县
    优先权: 2014.07.31 JP 2014-157068; 2015.04.17 JP 2015-085042
    专利代理机构: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 张劲松
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201580032842.8

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.27|||2017.03.01

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种进一步降低发动机油的油耗量的组合油环。该组合油环具备:上下一对侧轨,其安装于活塞的油环槽,形成为平板且环状,并且具有与缸滑动接触的滑动接触部;间隔扩展器,其配置于所述上下一对侧轨之间,其中,所述上下一对侧轨的至少上侧的侧轨的所述滑动接触部的沿着所述活塞的轴向的截面形状是从所述活塞的上方朝向下方直线状扩展的锥形状,所述锥形状相对于所述间隔扩展器的中心轴具有5~30°的角度,所述锥形状的顶点位于距所述侧轨的下端0.15mm以内的位置,下端侧从所述顶点的位置起形成为曲率为R0.01~0.5的曲线形状。

    权利要求书

    1.一种组合油环,具备:
    上下一对侧轨,其安装于活塞的油环槽,形成为平板且环状,并且具有与缸滑动接触的
    滑动接触部;
    间隔扩展器,其配置于所述上下一对侧轨之间,其特征在于,
    所述上下一对侧轨的至少上侧的侧轨的所述滑动接触部的沿着所述活塞的轴向的截
    面形状为,从所述活塞的上方朝向下方直线状扩展的锥形状,
    所述锥形状相对于所述间隔扩展器的中心轴具有5~30°的角度,所述锥形状的顶点位
    于距所述侧轨的下端0.15mm以内的位置,
    下端侧从所述顶点的位置起形成为曲率为R0.01~0.5的曲线形状。
    2.如权利要求1所述的组合油环,其特征在于,
    所述上下一对侧轨的下侧的侧轨的所述滑动接触部的沿着所述活塞的轴向的截面形
    状为,从所述活塞的上方朝向下方直线状扩展的锥形状。
    3.如权利要求1所述的组合油环,其特征在于,
    所述上下一对侧轨的下侧的侧轨沿着所述活塞的轴向的截面形状为,形成为圆弧状的
    鼓形状。
    4.如权利要求1~3中任一项所述的组合油环,其特征在于,
    所述上下一对侧轨具备表面背面识别单元。
    5.如权利要求1~4中任一项所述的组合油环,其特征在于,
    所述上下一对侧轨及所述间隔扩展器的至少一个实施表面处理。

    说明书

    组合油环

    技术领域

    本发明涉及组合油环,特别是涉及具备上下一对侧轨和配置于它们之间的间隔扩
    展器的三部分结构的组合油环。

    背景技术

    一直以来,公知的是将附着在内燃机的缸内壁面的多余的发动机油刮掉,形成适
    度的油膜,以防止伴随内燃机的运转而导致活塞的烧粘,同时实现减少油环与缸的滑动接
    触面的磨损的油环。这样的油环已知有各种形式,例如,已知有如下述专利文献所提及的组
    合油环,其具备上下一对侧轨和配置于它们之间的间隔扩展器,其中,侧轨的行走面在横截
    面上观察,在第1分区,按照由h(x)=ax+bx2表示的2次多项式的非对称的形状,在作为边缘
    构成的支承的顶点h(x)之后,在第3分区,按照函数h(x)=cx2(其中,c作为b的倍数被定义)
    的非对称的形状。

    专利文献1:(日本)特表2007-504416号公报

    另外,组合油环如上述,将附着于内燃机的缸内壁面的多余的发动机油刮掉,形成
    适度的油膜,以防止活塞的烧粘,但由于附着在内燃机的燃烧室的发动机油燃烧形成废气
    向内燃机外排出,因此,为了降低油耗量需要保持活塞环的密封性,可靠地刮掉多余的发动
    机油。

    但是,现有组合油环通过设定各种侧轨的滑动面的形状或活塞环的张力而刮掉发
    动机油,实现性能的改善,但是在近年来的低油耗化、环境对应为背景,希望进一步降低燃
    油率。但是根据上述的专利文献1所提及的油环的形状,有时在初始滑动中接触面积增大,
    不能充分得到刮掉发动机油的功能。

    发明内容

    于是,本发明是鉴于上述问题而创立的,其目的在于,提供进一步减少了发动机油
    的油耗量的组合油环。

    本发明的组合油环具备:具备:上下一对侧轨,其安装于活塞的油环槽,形成为平
    板且环状,并且具有与缸滑动接触的滑动接触部;间隔扩展器,其配置于所述上下一对侧轨
    之间,其特征在于,所述上下一对侧轨的至少上侧的侧轨的所述滑动接触部的沿着所述活
    塞的轴向的截面形状为,从所述活塞的上方朝向下方直线状扩展的锥形状,所述锥形状相
    对于所述间隔扩展器的中心轴具有5~30°的角度,所述锥形状的顶点位于距所述侧轨的下
    端0.15mm以内的位置,下端侧从所述顶点的位置起形成为曲率为R0.01~0.5的曲线形状。

    另外,在本发明的组合油环中,优选的是,所述上下一对侧轨的下侧的侧轨的所述
    滑动接触部的沿着所述活塞的轴向的截面形状为,从所述活塞的上方朝向下方直线状扩展
    的锥形状。

    另外,在本发明的组合油环中,优选的是,所述上下一对侧轨的下侧的侧轨沿着所
    述活塞的轴向的截面形状为,形成为圆弧状的鼓形状。

    另外,在本发明的组合油环中,优选的是,所述上下一对侧轨具备表面背面识别单
    元。

    另外,在本发明的组合油环中,优选的是,所述上下一对侧轨及所述间隔扩展器的
    至少一个实施表面处理。

    发明效果

    本发明的组合油环,上下一对侧轨的至少上侧的侧轨沿着活塞的轴向的截面形状
    是从活塞的上方朝向下方直线状扩展的锥形状,锥形状相对于间隔扩展器的中心轴具有5
    ~30°的角度,锥形状的顶点位于距侧轨的下端0.15mm以内,下端侧自顶点的位置起形成为
    曲率为R0.01~0.5的曲线形状,因此,可以实现进一步的油耗量的降低。

    另外,本发明的组合油环的上下一对侧轨的下侧的侧轨,其滑动接触部的沿着活
    塞的轴向的截面形状是从活塞的上方朝向下方直线状扩展的锥形状,因此,可以实现更进
    一步的油耗量的降低。

    另外,本发明的组合油环的上下一对侧轨的下侧的侧轨,其沿着活塞的轴向的截
    面形状是形成为圆弧状的鼓形状,因此,不必进行表面背面识别就可以组装下侧的侧轨,从
    而可以消除伴随表面背面识别的作业的复杂化。

    另外,本发明的组合油环的上下一对侧轨具备表面背面识别单元,所以在组合油
    环的装配及将组合油环安装在活塞槽时,可以防止表面背面的反装造成的误组装作业,可
    以防止伴随误组装导致的油耗量的增加。

    另外,本发明的组合油环对上下一对侧轨实施表面处理,所以,可以降低其与缸的
    滑动阻力及抑制组合油环的磨损。

    附图说明

    图1是组装有本发明的实施方式的组合油环的内燃机的沿缸轴向切断进行表示的
    主要部分剖面图;

    图2是表示本发明的实施方式的组合油环所使用的间隔扩展器的一部分的立体
    图;

    图3是组装有本发明的另一实施方式的组合油环的内燃机的沿缸轴向切断进行表
    示的主要部分剖面图;

    图4是表示本发明的另一实施方式的组合油环所使用的间隔扩展器的一部分的立
    体图;

    图5是本发明的实施方式的组合油环所使用的侧轨的在沿内燃机的缸轴向切断进
    行表示的剖面图;

    图6是表示本发明的实施方式的组合油环的表面背面识别单元的变形例的图;

    图7是表示本发明的实施方式的组合油环的变形例的主要部分剖面图;

    图8表示本发明的实施方式的组合油环的油耗量的图。

    具体实施方式

    以下,对用于实施本发明的最佳实施方式,使用附图进行说明。此外,以下的实施
    方式不限定于各请求范围的发明,另外,并不限定实施方式中说明的特征的组合的全部在
    发明的解决单元中是必不可少的。

    图1是组装有本发明的实施方式的组合油环的内燃机的沿缸轴向切断进行表示的
    主要部分剖面图,图2是表示本发明的实施方式的组合油环所使用的间隔扩展器的一部分
    的立体图,图3是组装有本发明的另一实施方式的组合油环的内燃机的沿缸轴向切断进行
    表示的主要部分剖面图,图4是表示本发明的另一实施方式的组合油环的间隔扩展器的一
    部分的立体图,图5是本发明的实施方式的组合油环所使用的侧轨的在内燃机的沿缸轴向
    切断进行表示的剖面图,图6是表示本发明的实施方式的组合油环的表面背面识别单元的
    变形例的图,图7是表示本发明的实施方式的组合油环的变形例的主要部分剖面图,图8是
    表示本发明的实施方式的组合油环的油耗量的图。此外,在本说明书中,所谓上下方向定义
    为图1及图3中的沿着纸面上方、下方的方向。

    如图1所示,本实施方式的组合油环10是组装于内燃机的活塞2的外周面所形成的
    油环槽3内,通过与缸1的内壁滑动接触,刮掉附着在缸1的内壁的多余的发动机油,在缸1的
    内壁形成适当的油膜的部件。

    组合油环10由上下一对的侧轨(side rail)11、11和配置于该上下一对的侧轨11、
    11之间的间隔扩展器(spacer expander)12构成。这些侧轨11、11及间隔扩展器12由钢等构
    成,侧轨11构成为具备接口(未图示)的平板的环状环。

    如图2所示,间隔扩展器12是对钢材进行塑性加工而形成,沿着轴向成为凹凸形状
    (波形形状),并且在周向构成为大体圆形状。利用该轴向的凹凸形状,在轴向的端部形成有
    上片13及下片14。即,间隔扩展器12具备在轴向及周向分离且在周向交替配置多个的上片
    13及下片14,相互邻接的上片13和下片14通过连结片15相连结。

    另外,如图1所示,在间隔扩展器12的上片13及下片14的内周侧端部,以拱形
    (arch)立设形成有向外周侧推压侧轨11、11的耳部16。此外,如图2所示,在耳部16沿径向形
    成有贯通孔18。

    进而,如图2所示,在上片13的上面及下片14的下面(未图示),沿着径向分别形成
    有槽17。另外,在间隔扩展器12的上片13及下片14的外周侧端部,形成有比槽17高一阶而形
    成的侧轨支承部19。

    此外,如图3及图4所示,间隔扩展器12a在槽17内也可以形成沿着径向的截面形状
    形成为V形状或R形状的凹部17a。该情况下,贯通孔18的开口面积因凹部17a而增大,所以能
    够增大流经贯通孔18的油流量。

    这样,通过在间隔扩展器12a形成槽17,能够使发动机油从活塞的外周侧向内周侧
    顺畅地流动,使由活塞环刮掉的发动机油回流到发动机内部,并且防止向燃烧室泄漏,由此
    实现油耗量(LOC)的降低。

    此外,间隔扩展器12在组装于活塞2的油环槽3的状态下,以接口对应且周向被压
    缩的状态组装。因此,以通过间隔扩展器12的张力向径向外方产生扩张力的方式进行组装,
    所以利用上片13、下片14的侧轨支承部19、19沿轴向上下隔离保持上下的侧轨11、11,并且
    耳部16通过分别推压侧轨11的内周面,使上下的侧轨11、11的外周面与缸1的内壁面密接。

    如图5(a)所示,上下一对侧轨的至少上侧的侧轨11具备与缸滑动接触的滑动接触
    部,该滑动接触部的沿着活塞1的轴向的截面形状具备从侧轨上面21朝向侧轨下面22直线
    状扩展的锥形状的侧面23和以规定的曲率形成为曲线状的曲面24。另外,在截面形状中,在
    曲面24上形成有位于径向的最外端的顶点24a。此外,顶点24a形成于距侧轨11的下面22的
    高度H为0.15mm以内的位置。另外,优选曲面24以曲率R0.01~0.5(mm)形成。

    此外,如图1所示,组合油环10以上下一对侧轨11、11分别成为相同方向的方式组
    装。即,上下一对侧轨11、11均以顶点24a位于下端侧的方式与间隔扩展器12组合,构成组合
    油环10。

    另外,如图5(b)所示,在侧轨上面21也可以形成有作为表面背面识别单元的凹部
    25。该凹部25只要能够识别侧轨上面21即可,所以在侧轨上面11也可以形成为环状,也可以
    形成点状。此外,关于凹部25的形成方法,也可以在侧轨上通过冲压、压花或激光加工而形
    成,例如也可以与辊轧或模轧等线材的拉拔加工同时形成。另外,也可以不设置凹部25而是
    在侧轨上面21或下面22涂布间断或连续的涂料,或改变上面21或下面22的任一方的表面粗
    糙度,例如也可以以通过将上面21进行平滑处理,并且将下面22进行粗糙处理,根据触摸感
    进行表面背面识别的方式形成。该情况下,由于不是依据通过视觉进行识别,因此,即使是
    作业场所的亮度不足的情况下,也能够可靠地进行表面背面识别。此外,侧面23相对于间隔
    扩展器12的中心轴C倾斜规定的角度θ。该角度θ优选设定为5~30°,更优选设定未8~12°。

    另外,如图6(a)所示,作为表面背面识别单元可应用各种形式。例如,以通过朝向
    侧轨的侧面23的接口30在左右任一方涂布涂料26,一直将涂料26配置在接口30的例如右侧
    的方式进行组装,由此可以进行侧轨的表面背面识别。

    另外,如图6(b)所示,通过在接口30的两侧分别将一方涂布第1涂料26a、将另一方
    涂布利用与第1涂料26a不同的色彩着色的第2涂料26b,例如,在将第1涂料26a着色为白色、
    将第2涂料26b着色为红色的情况下,通过以白色配置在右的方式进行组装,可以进行侧轨
    的表面背面识别。

    另外,如图6(c)所示,通过在接口30的位于侧面23的相反端的内周侧端部的一方
    设置倒角27,例如通过以倒角27配置在接口30的右侧的方式进行组装,可以进行侧轨的表
    面背面识别。

    另外,上下一对侧轨也可以如图7所示,上侧的侧轨11形成锥形状,并且下侧的侧
    轨11′设定为在轴向截面中沿径向突出的圆弧状的鼓形状(barrel)。该情况下,鼓形状不需
    要表面背面识别就可以组装成组合油环,因此,可以减轻伴随上述的表面背面识别的作业
    负担。

    实施例

    接着,为了更具体地说明本发明,列举实施例及比较例,对本实施方式的组合油环
    10实施功能试验。使用排气量2.4升直列四缸汽车用汽油发动机进行功能试验。试验条件是
    使活塞速度为16m/s~23m/s,在WOT(节气门完全打开)下测定现有例(鼓形状)和本发明的
    组合油环的油耗量(LOC),以在22.6m/s下的现有例值为1的方式按相对比率进行确认。

    在第1压力环及油环的侧轨的滑动面,形成由Cr-N构成的离子镀膜。油环的滑动
    面形成离子镀膜后,进行研磨处理,以使滑动面凸部和锥形部变得光滑的方式形成,曲面24
    的顶点24a的位置设定为距侧轨下面22为0.15mm以下。

    此外,其它试验条件如以下。

    活塞孔(piston bore)径:87mm,

    第1压力环的滑动面形状:鼓面(barrel face),

    第2压力环的滑动面形状:锥形切底(taper under cut)。

    本试验中,作为实施例,使用图5(a)所示的形状的侧轨11,间隔扩展器使用图2的
    形状。油环的形状使用以下尺寸的形状。

    间隔扩展器的EA:10°,

    侧轨半径方向的厚度:1.9mm,

    侧轨轴向的厚度:0.4mm,

    侧轨的外周角度θ:10°,

    油环轴向宽度:2.0mm。

    如图8所示,实施例在活塞速度为22m/s和22.6m/s的情况下,与比较例比较时,可
    以确认油耗量比现有降低约40%。

    此外,如本实施例,通过以一对侧轨的顶点位置成为下侧的方式进行配置,得到优
    异的油耗量,但使侧轨的顶点位置成为上侧的情况,确认油的溅起增多,油耗量变差。

    这样,对使用现有的鼓形状的侧轨的组合油环和本实施方式的组合油环10的油耗
    量进行比较,结果是,通过形成本实施方式的形状,可确认油耗量被抑制约40%的效果。

    另外,上述本实施方式的组合油环10也可以对侧轨实施硬质炭素皮膜(DLC:
    Diamond Like Carbon)等表面处理。另外,表面背面识别单元如图5(b)所示,不仅形成凹部
    25,而且也可以对侧轨上面21或侧轨下面22的任一方实施图案处理。当然,根据请求范围的
    记载内容可知,施加这种变更或改进的方式也包含于本发明的技术范围。

    符号说明

    1缸,2活塞,3油环槽,10组合油环,11侧轨,12间隔扩展器,21侧轨上面,22侧轨下
    面,23侧面,24曲面,24a顶点,25凹部。

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