CN103649604A - 刮油环 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种刮油环，包括一个具有径向外部工作面（3）、径向内部圆周面（6）以及上侧面（8）和下侧面（7）的基体（2），所述基体具有至少两个必要时设有耐磨层（15）的工作面环岸（4、5），所述工作面环岸径向朝其面向对应工作面的端部（10）方向从基体（2）出发以可预定的侧面角度形成侧边（11、13）地锥形逐渐变细，并且工作面环岸（4、5）的自由端部（10）从油室侧的区域（O）出发朝燃烧室侧的区域（8）方向至少局部斜面地构造，其中一方面从工作面环岸（4、5）的斜面区域（12）到侧边（11、13）而另一方面从侧边（11、13）到基体（2）相应的过渡区域倒圆地构造，其中工作面环岸（4、5）的斜面区域（12）与朝油室侧的区域（O）方向延伸的圆柱形延伸的区段（14）有效连接，在圆柱形区段（14）中存在的刮油棱边的半径（R）在0.02至0.2mm之间，并且侧面角度≤18°，相应的圆柱形区段（14）的宽度＜0.15mm。

Description

刮油环
技术领域
本发明涉及一种刮油环，包括一个具有径向外部工作面、径向内部圆周面以及上侧面和下侧面的基体，所述基体具有至少两个必要时设有耐磨层的工作面环岸，所述工作面环岸径向朝其面向对应工作面的端部方向从基体出发以可预定的角度锥形地逐渐变细，并且工作面环岸的自由端部从油室侧的区域出发朝燃烧室侧的区域方向至少局部斜面地构造，其中一方面从工作面环岸的斜面区域到侧边而另一方面从侧边到基体相应的过渡区域倒圆地构造。
背景技术
WO 2008/151589 A1描述了一种这样此类的现有技术。
在此描述的刮油环包括锥形的工作面环岸以及限定的半径来代替尖锐的刮油棱边。这种刮油棱边虽然关于对应工作面例如缸套的磨损方面是经济的，但是关于刮油作用不是理想的。
除此之外，通过WO 01/53727 A1已知一种刮油活塞环，所述刮油活塞环具有至少一个设有耐磨涂层的锥形工作环岸。在工作环岸的锥形平面区域，设置一个可预定径向高度和宽度的设有耐磨覆层的径向凸起，其中给出一个倾斜延伸的和一个圆柱形延伸的区段。
这种刮油环由于其圆锥形圆柱形的工作环岸具有相当好的刮油作用。这种环的缺点在于，由于在该文献中描述的生产流程（预轮廓车削、涂层、外形磨削和最终轮廓制造）产生一个尖棱的刮油棱边。这个尖锐的刮油棱边与好的刮油作用相关联地在单个应用情况下导致对应工作面例如缸套的磨损提高。
发明内容
本发明的目的在于，进一步改进一种刮油活塞环，所述刮油活塞环具有与根据WO 01/53727 A1所属的现有技术的刮油环相似的好的刮油作用，同时减少对应工作面例如缸套的磨损。
这个目的由此实现，即工作面环岸的斜面区域与朝油室侧的区域方向延伸的圆柱形延伸的区段有效连接，在圆柱形区段中存在的刮油棱边的半径在0.02至0.2mm之间，侧面角度≤18°，并且相应的圆柱形区段的宽度＜0.15mm。
本发明主题的有利的改进由从属权利要求得知。
所建议的解决方案示出一种在工作面环岸区域内具有锥形圆柱形的工作面以及具有半径的刮油棱边的刮油环，半径为0.02至0.2mm，尤其是0.02至0.05mm。所述刮油环由此显示出在开头所描述的两种刮油环之间的折衷。
此外，有利的可以是，侧面角度≤15°，尤其是在5°和15°之间。
此外，有利的可以是，基体的轴向高度≥1.2mm，尤其是≥1.5mm。
与由现有技术已知的刮油环相比，工作环岸的圆柱形部分的宽度可以减小。这又是有利的，因为可以以更小的切向力实现与在当今的刮油活塞环中相同的表面压力，由此达到更小的摩擦功率，它伴随着同样减少的二氧化碳排放量。
由于新建议的刮油环的轮廓在涂层之前被完整地车削，所以与在当今的刮油环中借助外形磨削相比，工作环岸的侧面可以变得更陡。因此刮油环可以具有很小的轴向结构高度（≥1.2mm）。然而活塞环的生产方法也可用于具有当前通常的轴向高度的刮油环。由刮油棱边的小的半径条件决定，为对应工作面尤其是缸套提供了最佳的保护。
通过所建议的侧面角度，可以优化机油耗。
圆柱形工作环岸部分的更小的宽度减少摩擦地起作用。
由于很小的轴向高度，活塞的结构高度同样可以减小，由此联系着更小的重量。
附图说明
在附图中借助一个实施例示出本发明主题并且如下地对本发明主题进行描述。
具体实施方式
唯一的图示出了一个具有基体2的刮油环1，所述基体具有径向外部工作面3。工作面环岸4、5从基体2出发径向向外延伸。此外基体2还包括一个内部圆周面6以及一个下侧面7和一个上侧面8。下侧面7配置给油室侧的区域O，侧面8配置给燃烧室侧的区域B。在内部圆周面6的区域内引入一个环绕槽9，用于容纳未进一步描述的弹簧垫圈。工作面环岸4、5径向朝其面向未进一步描述的对应工作面的端部10方向逐渐变细，从基体2出发以侧面角度＜18°形成侧边11、13地锥形逐渐变细，其中工作面环岸4、5的自由端部10从油室侧的区域O出发朝燃烧室侧的区域B方向设置有斜面12。朝油室侧的区域O方向，一个圆柱形延伸的区段14与该斜面的区域12连接，所述区段具有的宽度＜0.15mm。根据刮油环1的使用，活塞环的轴向结构高度每个可以是期待尺寸≥1.2mm。圆柱形区段14在油室侧以在0.02mm和0.2mm之间优选0.02mm至0.05mm的半径转入到所属的侧边11。
在此实例中，工作面环岸4、5设置有至少一个耐磨层15，所述耐磨层例如可以是DLC－磨损保护层（类金刚石碳）。相应的磨损保护层15的层厚度可以直至最大20μm，并且不仅设置在工作面环岸4、5的外部圆周面上，而且也设置在工作面环岸4、5的侧面11、13以及在工作面环岸4、5旁边的槽底16上。

Claims (12)

1.刮油环，包括一个具有径向外部工作面（3）、径向内部圆周面（6）以及上侧面（8）和下侧面（7）的基体（2），所述基体具有至少两个必要时设有耐磨层（15）的工作面环岸（4、5），所述工作面环岸径向朝其面向对应工作面的端部（10）方向从基体（2）出发以可预定的侧面角度形成侧边（11、13）地锥形逐渐变细，并且工作面环岸（4、5）的自由端部（10）从油室侧的区域（O）出发朝燃烧室侧的区域（8）方向至少局部斜面地构造，其中一方面从工作面环岸（4、5）的斜面区域（12）到侧边（11、13）而另一方面从侧边（11、13）到基体（2）相应的过渡区域倒圆地构造，其特征在于，工作面环岸（4、5）的斜面区域（12）与朝油室侧的区域（O）方向延伸的圆柱形延伸的区段（14）有效连接，在圆柱形区段（14）中存在的刮油棱边的半径（R）在0.02至0.2mm之间，并且侧面角度≤18°，相应的圆柱形区段（14）的宽度＜0.15mm。
2.根据权利要求1所述的刮油环，其特征在于，刮油棱边的半径（R）在0.02至0.05mm之间。
3.根据权利要求1或2所述的刮油环，其特征在于，侧面角度≤15°。
4.根据权利要求1至3之一所述的刮油环，其特征在于，侧面角度在5°和15°之间。
5.根据权利要求1至4之一所述的刮油环，其特征在于，圆柱形区段（14）的宽度在0.03和＜0.15mm之间。
6.根据权利要求1至5之一所述的刮油环，其特征在于，基体的轴向高度≥1.2mm。
7.根据权利要求6所述的刮油环，其特征在于，基体的轴向高度≥1.5mm。
8.根据权利要求6或7所述的刮油环，其特征在于，基体的轴向高度≥1.2mm至≤2.0mm。
9.根据权利要求1至8之一所述的刮油环，其特征在于，工作面（3）尤其是工作面环岸（4、5）设有耐磨层（15）。
10.根据权利要求1至9之一所述的刮油环，其特征在于，耐磨层（15）由至少一个CVD或PVD磨损保护层构成。
11.根据权利要求1至10之一所述的刮油环，其特征在于，相应的磨损保护层（15）的层厚度直至20μm。
12.根据权利要求1至11之一所述的刮油环，其特征在于，磨损保护层（15）除了设置在工作面环岸（4、5）的外部圆周面上还设置在工作面环岸（4、5）的侧面（11、13）以及在工作面环岸（4、5）旁边的槽底（16）上。
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