CN107250626A - 组合油环 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种组合油环，即使长期间运转内燃机，也不会在侧轨与间隔扩张器之间堆积碳油泥等。组合油环具备安装于活塞的油环槽的、平板且环状的上下一对侧轨和配置于上下一对侧轨之间的间隔扩张器，间隔扩张器具备：上片及下片，其沿轴向及周向分离并沿周向交替配置多个；连结片，其连结相互邻接的上片和下片；耳部，其立设于上片及下片的内周侧端部而形成，用于推压上述侧轨，其中，在上片的上面及下片的下面的至少一面的外周侧端部具备与侧轨抵接的侧轨支承部，为了在侧轨与上片的上面或下片的下面之间形成间隙，在上片的上面或下片的下面具备从侧轨支承部沿轴向分离而形成的间隙形成部，间隙形成部与侧轨支承部经由连续部在径向连续，在间隙形成部，沿着径向形成与形成于耳部的贯通孔连通的槽，间隙形成部的外周侧端部及连续部以不向外周侧开口的方式被堵塞。

Description

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张器的三构件构成的组合油环。

背景技术

目前，已知有刮落附着于内燃机的缸内壁面的多余的发动机油，形成适度的油膜来防止伴随内燃机的运转的活塞的烧粘(烧结)的油环。这种油环已知有各种形式，例如下述的专利文献所记载那样，已知有如下的油环，即，具备上下一对侧轨和配置于它们之间的间隔扩张器，间隔扩张器形成有：沿轴向及周向分离并沿周向交替配置多个的上片及下片、连结邻接的上片及下片的连结片、立起形成于上片和下片的内周侧端部且用于推压侧轨的耳部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2011-185383号公报

另外，如上所述，组合油环虽然能刮落附着于内燃机的缸内壁面的多余的发动机油，形成适度的油膜，防止活塞的烧粘，但存在由未燃烧碳及润滑油燃烧生成物生成的碳油泥等堆积在间隔扩张器与侧轨之间，阻碍顺畅地刮落发动机油的问题。

为了解决该问题，例如专利文献1所记载的组合油环中，在上片的上面和下片的下面的至少一面形成槽，在耳部形成与该槽连通的贯通孔，通过该槽及贯通孔使刮落的发动机油流出，并且在上片或下片的外周侧端部形成具有高度比上片的上面或下片的下面高的侧轨支承部，并在侧轨与间隔扩张器之间设置台阶，防止碳油泥堆积在间隔扩张器与侧轨之间。

发明所要解决的课题

但是，现有的组合油环为了更有效地进行防止上述的碳油泥的堆积，通过更大地形成侧轨支承部的台阶，或较深地形成槽等对策进行应对，但特别是碳油泥依然容易堆积在侧轨与间隔扩张器之间的间隙中最狭窄部、及侧轨与间隔扩张器接触的角部等，长期间运转内燃机时，碳油泥逐渐堆积于这些部位，依然存在阻碍发动机油的畅地流出的这样的问题。

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，提供一种组合油环，其即使长期间运转内燃机，也不会在侧轨与间隔扩张器之间堆积碳油泥。

用于解决课题的方案

本发明的组合油环具备：平板且环状的上下一对侧轨(side rail)，其安装在活塞的油环槽；间隔扩张器(space expander)，其配置在所述上下一对侧轨之间，所述间隔扩张器具备：上片及下片，其沿轴向及周向分离并沿周向交替配置多个；连结片，其连结相互邻接的上片和下片；耳部，其立设于所述上片及所述下片的内周侧端部而形成，用于推压所述侧轨，其特征在于，在所述上片的上面及所述下片的下面的至少一面的外周侧端部具备与所述侧轨抵接的侧轨支承部，为了在所述侧轨与所述上片的上面或所述下片的下面之间形成间隙，在所述上片的上面或所述下片的下面具备从所述侧轨支承部沿轴向分离而形成的间隙形成部，所述间隙形成部与所述侧轨支承部经由连续部沿径向连续，在所述间隙形成部，沿着径向形成与形成于所述耳部的贯通孔连通的槽，所述间隙形成部的外周侧端部及所述连续部以不向外周侧开口的方式被堵塞。

另外，本发明的组合油环中，优选所述连续部具有与所述侧轨支承部或所述间隙形成部大致平行地形成的台阶部。

另外，本发明的组合油环中，优选所述连续部从所述侧轨支承部的内周侧端部朝向所述间隙形成部在轴向截面圆弧状地延伸。

另外，本发明的组合油环中，优选所述槽形成为向轴向的上方或下方变凸的大致V字状。

另外，本发明的组合油环中，优选所述耳部的从外径方向观察的形状为梯形形状。

另外，本发明的组合油环中，优选所述贯通孔的从外径方向观察的形状形成为与所述耳部的外形形状大致相似形状。

另外，本发明的组合油环中，优选从所述侧轨支承部的上面或下面至所述连续部的沿着轴向的长度比所述间隔扩张器的板厚小。

另外，本发明的组合油环中，优选所述连续部的径向长度为0.2mm以下。

另外，本发明的组合油环中，优选所述槽的深度形成为0.10mm以上。

发明效果

本发明的组合油环具有从侧轨支承部沿轴向分离而形成的间隙形成部，间隙形成部与侧轨支承部经由连续部连续，在间隙形成部沿着径向形成与形成于耳部的贯通孔连通的槽，间隙形成部的外周侧端部及连续部以不向外周侧开口的方式被堵塞，因此，可以较大地确保由耳部、间隙形成部、连续部及侧轨支承部划分的空间，因此，从贯通孔流出的发动机油的量增加，由此，可以防止在侧轨与间隔扩张器之间堆积碳油泥(carbon sludge)。

另外，本发明的组合油环由于连续部具有台阶部，因此，可以容易地形成连续部，并且可以增加从贯通孔流出的发动机油的量，防止碳油泥的堆积。

另外，本发明的组合油环由于连续部在轴向截面形成为圆弧状，因此，发动机油可以按照该圆弧状顺畅地流出。

另外，本发明的组合油环由于槽形成为向轴向的上方或下方变凸的大致V字状，因此，可以较大地确保侧轨与间隔扩张器之间的空间容积，并且可以使发动机油从贯通孔顺畅地流出，而防止碳油泥的堆积。

另外，本发明的组合油环由于耳部从外径方向观察的形状形成为梯形形状，因此，可以较大地形成贯通孔，可以增加从贯通孔流出的发动机油的量，而防止碳油泥的堆积。

另外，本发明的组合油环由于贯通孔形成为从外径方向观察的形状与耳部的外形形状大致相似形状，因此，可以增加从贯通孔流出的发动机油的量，而防止碳油泥的堆积。

另外，本发明的组合油环中，直至连续部的距离比间隔扩张器的板厚小，并将连续部的径向及槽的深度的尺寸形成为规定的尺寸，因此，能够不在侧轨支承部形成贯通孔而以不向外周侧开口的方式被堵塞，可以较大地形成间隙形成部，增加从贯通孔流出的发动机油的量，防止碳油泥的堆积。

附图说明

图1是沿组装有本发明实施方式的组合油环的内燃机的缸轴向在耳部的顶部剖切表示的主要部分的剖面图；

图2(a)是表示本发明实施方式的组合油环所使用的间隔扩张器的一部分的立体图，(b)是表示本发明实施方式的组合油环所使用的间隔扩张器的变形例的立体图；

图3是本发明实施方式的组合油环所使用的间隔扩张器的变形例；

图4是本发明实施方式的组合油环的泥堆积量的试验结果。

具体实施方式

以下，使用附图对用于实施本发明的最适合的实施方式进行说明。此外，以下的实施方式并不限定本发明请求的范围，另外，实施方式中说明的特征的全部组合并不限定为发明的解决方案所必须的内容。

图1是沿组装有本发明实施方式的组合油环的内燃机的缸轴向在耳部的顶部剖切表示的主要部分的剖面图，图2(a)是表示本发明实施方式的组合油环所使用的间隔扩张器的一部分的立体图，(b)是表示本发明实施方式的组合油环所使用的间隔扩张器的变形例的立体图，图3是本发明实施方式的组合油环所使用的间隔扩张器的变形例。

如图1所示，本实施方式的组合油环10组装在内燃机的活塞2的外周面所形成的油环槽3，是通过与缸1的内壁的滑动接触，刮落附着于缸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由上下一对侧轨11、11、配置于该上下一对侧轨11、11之间的间隔扩张器12构成。这些侧轨11、11及间隔扩张器12由钢等构成，侧轨11作为具备接缝(未图示)的平板的环状环构成。

如图2(a)所示，间隔扩张器12通过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)，且在周向构成为圆形状。通过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，间隔扩张器12具备在轴向及周向分离并沿周向交替配置了多个的上片13及下片14，相互邻接的上片13和下片14通过连结片15连结。

另外，如图1所示，在间隔扩张器12的上片13及下片14的内周侧端部拱状地立设形成有将侧轨11、11向外周侧推压的耳部16。此外，如图2(b)所示，作为间隔扩张器的变形例，间隔扩张器12′也可以将从外径方向观察耳部16′的外形形状形成为梯形形状，而形成沿着径向形成为与外形形状大致相似形状的贯通孔18。

另外，如图1所示，在间隔扩张器12的上片13及下片14的外周侧端部，以与侧轨11、11抵接的方式形成向轴向突设的侧轨支承部19。

在侧轨11与上片13的上面或下片14的下面之间，以形成间隙的方式形成有从侧轨支承部19沿轴向分离而形成的间隙形成部20。另外，间隙形成部20与侧轨支承部19经由连续部21沿径向连续，该连续部21由侧轨支承部19与侧轨11的抵接面或间隙形成部20大致平行地形成的台阶部构成，由侧轨11、侧轨支承部19、间隙形成部20、连续部21及耳部16划分的空间经由形成于耳部16的贯通孔18向内周侧开口，但以不向外周侧开口的方式被堵塞。

进而，在间隙形成部20沿着径向分别形成有槽17。槽17的沿着轴向的剖面形状形成为V形状。此外，本说明书中，所谓V形状，除了包含相互邻接的斜面以锐角交叉的形状以外，还包含使相互邻接的斜面以圆弧连续的形状。

在此，优选从侧轨支承部19的上面或下面至连续部21的沿着轴向的长度(图1中的距离A)比间隔扩张器12的板厚更小地形成，例如在间隔扩张器12的板厚形成为0.17～0.28mm的情况下，比该板厚更小地形成。这是由于当比板厚更大地形成距离A时，连续部21中，侧轨支承部19向外周侧开口。

另外，优选连续部21的径向的长度(图1中的距离B)形成为0.2mm以下，沿着槽17的轴向的深度(图1中的距离C)形成为0.10～0.23mm。这样形成时，可以较大地形成间隙形成部20的容积，可以增加发动机油的排出量。此外，从图1所示的侧轨支承部19至间隙形成部20的底(下端)的深度优选设为0.40mm以下。

此外，间隔扩张器12在组装于活塞2的油环槽3的状态下以接缝对应并沿周向被压缩的状态而组装。因此，以通过间隔扩张器12的张力向径向外方产生扩张力的方式被组装，所以利用上片13、下片14的侧轨支承部19、19沿轴向保持上下侧轨11、11，并且通过耳部16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的内壁面贴紧。

这样，本实施方式的组合油环10具有从侧轨支承部19沿轴向分离而形成的间隙形成部20，间隙形成部20与侧轨支承部19经由连续部21连续，在间隙形成部20，沿着径向形成与形成于耳部16的贯通孔18连通的槽17，间隙形成部20的外周侧端部及连续部21以不向外周侧开口的方式被堵塞，因此，可以较大地确保由耳部16、间隙形成部20、连续部21及侧轨支承部19划分的空间，因此，通过增加从贯通孔18流出的发动机油的量，可以防止在侧轨11与间隔扩张器12之间堆积碳油泥。

另外，本实施方式的组合油环10由于连续部21具有台阶部，因此，可以容易地形成连续部21，并且可以增加从贯通孔18流出的发动机油的量，有效地防止碳油泥的堆积。

另外，本实施方式的组合油环10由于槽17形成为向轴向的上方或下方变凸的大致V字状，因此，可以较大地确保侧轨11与间隔扩张器12之间的空间容积，并且可以使发动机油从贯通孔18顺畅地流出，防止碳油泥的堆积。

另外，本实施方式的组合油环10由于将从外径方向观察耳部16′的形状形成为梯形形状，因此，可以较大地形成贯通孔18，可以增加从贯通孔18流出的发动机油的量，防止碳油泥的堆积。

另外，本实施方式的组合油环10由于从外径方向观察贯通孔18的形状形成为与耳部16的外形形状大致相似形状，因此，可以增加从贯通孔18流出的发动机油的量，防止碳油泥的堆积。

此外，如图3所示，连续部21也可以利用从侧轨支承部19的内周侧端部朝向间隙形成部20在轴向截面圆弧状地延伸的圆弧部21a形成。

在该情况下，可以使从侧轨11与间隔扩张器12之间流入的发动机油按照该圆弧部21a的圆弧形状向贯通孔18顺畅地流出，因此，可以更有效地防止碳油泥的堆积。

接着，参照实施例和比较例更详细地说明本发明。

[实施例]

作为实施例，使用上述的形成有间隙形成部的组合油环即由两条侧轨和间隔扩张器构成的以下的尺寸形状的组合油环。此外，侧轨全部使用了相同的形状。

(实施例1)

间隔扩张器的板厚：0.265mm，轴向(图1中的垂直方向)的宽度尺寸：2.0mm，径向(图1中的水平方向)的厚度：2.05mm，从侧轨支承部的上面(或下面)至连续部的沿着轴向的距离(距离A)：0.157mm，连续部的径向长度(距离B)：0.08mm，槽的深度(距离C)：0.19mm，槽的截面形状：V形状。

(实施例2)

间隔扩张器的板厚：0.280mm，轴向(图1中的垂直方向)的宽度尺寸：2.0mm，径向(图1中的水平方向)的厚度：2.05mm，从侧轨支承部的上面(或下面)至连续部的沿着轴向的距离(距离A)：0.165mm，连续部的径向长度(距离B)：0.08mm，槽的深度(距离C)：0.20mm，槽的截面形状：V形状。

此外，作为比较例及现有例，使用以下的形状组合油环。

(比较例)

间隔扩张器的板厚：0.280mm，轴向(图1中的垂直方向)的宽度尺寸：2.0mm，径向(图1中的水平方向)的厚度：2.05mm，未形成实施例1及2中的连续部，将距离A的底(图1中的轴向下端)与距离C的上端作为相同的位置形成，距侧轨支承部的间隙形成部的上端的沿着轴向的台阶(高度差)：0.08mm，距间隙形成部的上端的槽的深度：0.18mm，槽的截面形状：V形状，在耳部形成贯通孔。

(现有例)

间隔扩张器的板厚：0.280mm，轴向的宽度尺寸：2.0mm，径向的厚度：2.05mm，距侧轨支承部的间隙形成部的沿着轴向的台阶(高度差)：0.07mm，在耳部形成贯通孔(未形成V字状的槽)。

[泥堆积量确认试验]

在组装上述的实施例、比较例及现有例的汽车用汽油发动机(排气量1.6升，直列四缸型)的实机试验中，进行堆积于活塞环的油泥的堆积量确认试验。运转条件设为汽车用汽油发动机的转速为4000rpm，进行300小时运转。另外，在本试验中使用的发动机油使用劣化的油，考虑油泥造成的回油孔的堵塞。另外，油泥堆积量将现有例的油泥堆积量作为1的情况的比率表示。

如根据图4所记载的确认试验结果可知，实施例的油泥堆积量与现有例相比，油泥的堆积量大幅减少至约20％。另外，与现有例相比，比较例的油泥堆积量减少为60％，但与实施例比较时，实施例比比较例减少约40％的泥堆积量。

这样，实施例的组合油环与现有的组合油环相比可知，即使在内燃机长期运转的情况下，也可以大幅减少在侧轨与间隔扩张器之间的油泥堆积量，具备最适合的尺寸形状。

另外，上述的本实施方式的组合油环10对槽17的截面形状形成为V形状的情况进行了说明，但槽17的截面形状并不限于此，例如，也可形成为截面R形状。另外，连续部21对从侧轨支承部19大致水平地形成一阶台阶的情况进行了说明，但连续部21也可以形成为多个台阶，也可以形成为相对于侧轨支承部具有倾斜的台阶。根据从专利请求范围的记载可知，施加了这种变更或改进的形式也包含在本发明的技术范围中。

符号说明

1缸、2活塞、3油环槽、10组合油环、11侧轨、12、12′间隔扩张器、13上片、14下片、15连续片、16、16′耳部、17槽、18贯通孔、19侧轨支承部、20间隙形成部、21、21a连续部。

Claims (9)

1.一种组合油环，具备：

平板且环状的上下一对侧轨，其安装在活塞的油环槽；

间隔扩张器，其配置在所述上下一对侧轨之间，

所述间隔扩张器具备：上片及下片，其沿轴向及周向分离并沿周向交替配置多个；连结片，其连结相互邻接的上片和下片；耳部，其立设于所述上片及所述下片的内周侧端部而形成，用于推压所述侧轨，

其特征在于，

在所述上片的上面及所述下片的下面的至少一面的外周侧端部具备与所述侧轨抵接的侧轨支承部，

为了在所述侧轨与所述上片的上面或所述下片的下面之间形成间隙，在所述上片的上面或所述下片的下面具备从所述侧轨支承部沿轴向分离而形成的间隙形成部，

所述间隙形成部与所述侧轨支承部经由连续部沿径向连续，

在所述间隙形成部，沿着径向形成与形成于所述耳部的贯通孔连通的槽，

所述间隙形成部的外周侧端部及所述连续部以不向外周侧开口的方式被堵塞。

2.如权利要求1所述的组合油环，其特征在于，

所述连续部具有与所述侧轨支承部或所述间隙形成部大致平行地形成的台阶部。

3.如权利要求1所述的组合油环，其特征在于，

所述连续部从所述侧轨支承部的内周侧端部朝向所述间隙形成部在轴向截面圆弧状地延伸。

4.如权利要求1～3中任一项所述的组合油环，其特征在于，

所述槽形成为向轴向的上方或下方变凸的大致V字状。

5.如权利要求1～4中任一项所述的组合油环，其特征在于，

所述耳部的从外径方向观察的形状为梯形形状。

6.如权利要求1～5中任一项所述的组合油环，其特征在于，

所述贯通孔的从外径方向观察的形状形成为与所述耳部的外形形状大致相似形状。

7.如权利要求1～6中任一项所述的组合油环，其特征在于，

从所述侧轨支承部的上面或下面至所述连续部的沿着轴向的长度比所述间隔扩张器的板厚小。

8.如权利要求1～7中任一项所述的组合油环，其特征在于，

所述连续部的径向长度为0.2mm以下。

9.如权利要求1～8中任一项所述的组合油环，其特征在于，

所述槽的深度形成为0.10mm以上。