CN107532715B - 组合控油环 - Google Patents
组合控油环 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107532715B CN107532715B CN201680020800.7A CN201680020800A CN107532715B CN 107532715 B CN107532715 B CN 107532715B CN 201680020800 A CN201680020800 A CN 201680020800A CN 107532715 B CN107532715 B CN 107532715B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- portions
- convex
- spacer
- control ring
- side rails
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
- F16J9/06—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction using separate springs or elastic elements expanding the rings; Springs therefor ; Expansion by wedging
- F16J9/064—Rings with a flat annular side rail
- F16J9/066—Spring expander from sheet metal
- F16J9/068—Spring expander from sheet metal corrugated in the axial direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F5/00—Piston rings, e.g. associated with piston crown
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
为了提供一种即使在长期的发动机运转中也不会发生间隔扩张器与侧轨间的固定,能维持优异的油控制功能的汽车发动机用的组合控油环,在由上下一对侧轨及在轴向波形形成有山部和谷部的间隔扩张器构成的组合控油环中,所述间隔扩张器的所述山部和所述谷部由对所述侧轨的内周面进行按压的耳部、对所述侧轨进行支承的突起部、及所述耳部与所述突起部之间的中间部构成,与所述侧轨相对的所述中间部具有凸部,所述凸部在大致圆周方向上为凸形状且在半径方向上也为凸形状。
Description
技术领域
本发明涉及在内燃机的活塞装配的组合控油环,尤其是涉及由上下一对侧轨和在轴向波形形成有山部和谷部的间隔扩张器构成的组合控油环。
背景技术
在汽车发动机中,伴随着长时间的运转,润滑油被加热,曝露在窜气下,由此在润滑油中成为烃的未燃烧物质或油添加剂的改性物(以下将它们总称为“油泥”。在此,油泥也包含粘性比较低的油泥的前驱体。)混杂的状态。当油泥附着/堆积于发动机零件时,使零件磨损或将润滑油的通路闭塞,有时会给组合控油环(以下,只要未特别说明就称为“油环”。)等发动机零件的功能造成障碍。在油环中,在特别严重的情况下,间隔扩张器与侧轨发生固定,阻碍分离的侧轨的动作而无法充分地发挥油控制功能。
如图4(b)所示,以往的油环由具有开口的一对圆环状侧轨(120a、120b)和对侧轨进行支承的间隔扩张器(101)构成。而且,如图4(a)所示,间隔扩张器在轴向波形由山部(102)、谷部(103)、以及将山部和谷部连结的腿部(104)构成。在山部及谷部的内周侧形成有耳部(105a、105b),在外周侧形成有对侧轨进行支承的突起部(106a、106b),在耳部与突起部之间形成有凹陷的中间部(107a、107b)。当将间隔扩张器与侧轨组合时,在耳部、突起部、中间部、侧轨之间形成间隙(108a、108b)。
油环利用间隔扩张器(101)的耳部(105a、105b)的角度,利用半径方向及轴向的分力来按压侧轨(120a、120b),在缸壁面及活塞的环槽侧面发挥密封功能。尤其是减小了轴向宽度尺寸(h1)的窄幅油环由于对于缸壁面的追随性良好且也具有侧密封功能,因此即使在低张力下也不会使油消耗增加而能够降低摩擦损失。然而,在油环中,在前述的间隔扩张器与侧轨之间的间隙(108a、108b)容易堆积油泥,尤其是在窄幅化的情况下该间隙非常窄,因此由于堆积的油泥而侧轨(120a、120b)固定于间隔扩张器(101)的可能性升高。当固定发生时,侧轨的向缸壁面的追随性极端下降,因此油消耗量急剧增大。
作为油泥向油环的附着及堆积防止方法,现有技术公开了在间隔扩张器或侧轨的表面实施固定防止用的涂层的方法、使间隔扩张器在构造上成为油泥难以堆积的形状的方法。
例如,专利文献1或专利文献2公开了涂敷氟系的树脂覆膜或含有氟系树脂的树脂覆膜的方法,专利文献3公开了涂敷包含氟烷基置换醇盐的覆膜的方法,专利文献4公开了涂敷包含无机聚硅氮烷的前驱体聚合物的亲水性覆膜的方法,专利文献5公开了涂敷表面自由能量和氢结合力低的金属覆膜的方法。这些覆膜是着眼于疏水疏油性、或与之相反的亲水性的覆膜、或油泥的附着力而研讨的固定防止方法。
另一方面,作为构造上的对策,在专利文献6公开了将使铅化合物等杂质通过的充分大小的孔以未影响到波形的上升部的方式穿设在间隔扩张器的山部及谷部的各中央部分(中间部)的油环,在专利文献7或专利文献8公开了在中间部沿径向形成有槽且在耳部形成有与该槽连通的贯通孔作为油的流出口的构造的间隔扩张器,专利文献9公开了将山部与谷部连结的腿部的从轴向起的倾斜角度θ为15°以上,通过缩短山部和谷部的圆周方向长度而使油泥难以堆积于中间部与侧轨之间的间隙的构造的间隔扩张器。
然而,在专利文献1~5的实施涂层的方法中,多余的工序增加而导致成本上升,即便是专利文献6的穿设方法也是加工困难且高价。而且,在专利文献7~8那样的在中间部形成槽的方法中,在发动机停止时,油滞留于槽部,因此油泥容易堆积,在使发动机的运转停止反复那样的运转模式下,耐久性无法说是充分的。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-310299号公报
专利文献2:日本特开2003-254155号公报
专利文献3:日本特开2000-027995号公报
专利文献4:日本特开2006-258110号公报
专利文献5:WO2011/043364A1号公报
专利文献6:日本实开昭59-127856号公报
专利文献7:美国专利第5195758号公报
专利文献8:日本特开2011-185383号公报
专利文献9:日本特开2013-245780号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明为了解决上述问题而作出,其课题在于提供一种即使在长期的发动机运转中,也不会产生间隔扩张器与侧轨间的固定,能维持优异的油控制功能的汽车发动机用的组合控油环。
用于解决课题的方案
本发明者们关于间隔扩张器的中间部的构造进行了仔细研究的结果是,设为使流入到中间部的油可靠地沿中间部的圆周方向或半径方向流出的构造,从而想到了本发明的组合控油环。
即,本发明的组合控油环由上下一对侧轨及在轴向波形形成有山部和谷部的间隔扩张器构成,其特征在于,所述间隔扩张器的所述山部及所述谷部由对所述侧轨的内周面进行按压的耳部、对所述侧轨进行支承的突起部、及所述耳部与所述突起部之间的中间部构成,与所述侧轨相对的所述中间部具有凸部,所述凸部在大致圆周方向上为凸形状且在半径方向上也为凸形状。所述凸部的凸量(p)优选相对于组合宽度尺寸(h1)为0.5~20%。
另外,所述凸部优选由曲面构成。这种情况下,所述凸部优选为穹顶形状或圆锥形状。
或者,所述凸部优选由多个平面构成。这种情况下,所述凸部优选为角锥形状或角锥台形状。
发明效果
本发明的油环在间隔扩张器的中间部具有在大致圆周方向上为凸形状且在半径方向上也为凸形状的凸部,由于该凸部的存在,能够使流入到中间部的油可靠地沿中间部的圆周方向或半径方向流出。尤其是在圆周方向上的油的流动能够使油流向大空间的间隔扩张器的谷部,发挥可靠的油的滞留防止效果。而且,如果将固定防止用的树脂被膜或Ni等的金属被膜组合,则该油滞留防止效果进一步提高。由此,即使在窄幅、低张力规格的油环中,也能够防止油泥的堆积。在构造上,在使发动机停止时,油也不会滞留于间隔扩张器与侧轨之间的间隙,即使在使发动机的运转停止反复的运转模式中也能够表现出充分的耐久性。
附图说明
图1(a)是表示构成本发明的油环的间隔扩张器的一例的一部分的立体图。
图1(b)是表示将图1(a)的间隔扩张器与侧轨组合而形成的本发明的油环的剖视图。
图2是表示构成本发明的油环的间隔扩张器的另一例的一部分的立体图。
图3(a)是表示以往的间隔扩张器的一部分的立体图。
图3(b)是表示以往的油环的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的油环的实施方式。
图1(a)及图1(b)示出构成本发明的油环的间隔扩张器的一实施方式。间隔扩张器(11)与以往的间隔扩张器同样,山部及谷部由耳部(12a、12b)、突起部(13a、13b)及中间部(14a、14b)构成,但是与侧轨相对的中间部构成凸部,该凸部在大致圆周方向上呈凸形状且在半径方向上也呈凸形状。在该结构中,凸部由曲面构成。通过该形状,流入到中间部的油沿中间部的圆周方向或半径方向可靠地流出。因此,不需要特别地扩大间隔扩张器中间部与侧轨之间的间隙(15a、15b),但是凸部的凸量(p)(从中间部与耳部或突起部的交界至凸部的顶点的高度)相对于组合宽度尺寸(h1)优选为0.5~20%。具体而言,优选为0.05mm以上,作为上限而优选不超过0.5mm。
上述的凸部在中间部也可以形成多个,但是为了使油可靠地从中间部流出,凸部优选为一个,更优选中间部整体构成凸部。具体而言,凸部优选为穹顶形状或圆锥形状。而且,上述的凸部也可以在其顶部具有平面。但是,平面的面积相对地小于凸部的整体面积。
图2示出另一实施方式的间隔扩张器(21)。中间部通过由四角锥形成的凸部构成。
上述的间隔扩张器能够通过线材的塑性加工而形成。
实施例
实施例1
由0.35mm×1.72mm的SUS440线材来成形侧轨,由0.25mm×1.9mm的SUS304线材来成形间隔扩张器,制造了组合油环的标称直径(d1)成为71mm、组合标称宽度(h1)成为2.0mm、组合厚度(a1)成为2.3mm的组合油环。从间隔扩张器的山部(谷部)至山部(谷部)的间距为2.7mm,中间部的凸部为图1(a)及图1(b)所示的曲面形状,凸部的凸量(p)为0.1mm。需要说明的是,凸部的顶点与侧轨之间的间隙(15a、15b)为0.1mm。
实施例2
除了图2所示那样的间隔扩张器的中间部的凸部为四角锥以外,与实施例1同样地制造了组合油环。在此,凸部的凸量(p)为0.1mm。需要说明的是,凸部的顶点与侧轨之间的间隙(15a、15b)为0.1mm。
比较例1
除了图3(a)及图3(b)所示那样的平坦且不具有凸部的中间部的以往的间隔扩张器以外,与实施例1同样地制造了组合油环。在此,从突起部的侧轨支承面至中间部的距离为0.1mm。
实施例3
对于实施例1使用的间隔扩张器用SUS304线材,实施使用了氨基磺酸浴的由半光泽Ni镀敷和光泽Ni镀敷构成的Ni镀敷,进行了600℃、30秒的软化热处理。得到的Ni镀敷覆膜为膜厚5μm、硬度226HV0.01。除了使用该Ni镀敷被膜包覆线材以外,与实施例1同样地制造了组合油环。
实施例4
除了使用实施例3所使用的Ni镀敷被膜包覆线材以外,与实施例2同样地制造了组合油环。
[1]实机试验
将实施例1~2及比较例1的组合油环分别装配于1升3气缸发动机的第一个气缸至第三个气缸。使用该发动机反复规定的模式的运转条件而进行实机试验。在250小时之后按照以下的评价方法,进行了侧轨的开口间隙的测定和油泥附着量的测定。试验次数关于各实施例及比较例进行了3次。在此,顶环及第二环使用了如下的规格的结构。
(1)顶环
材质:SWOSC-V,外周面氮化铬离子喷镀处理
尺寸:d1=71mm,h1=1.0mm,a1=2.3mm
(2)第二环
材质:SWOSC-V,整面磷酸锌处理
尺寸:d1=71mm,h1=1.0mm,a1=2.3mm
关于实施例3~4及比较例1的组合油环,也使用上述1升3气缸发动机,与实施例1~2及比较例1的情况同样地进行了实机试验。
[2]评价方法
在实机试验结束后进行了以下的评价。
(1)侧轨开口间隙的测定
在实机试验结束后,在将活塞从缸拔出的状态下,测定油环的上下的侧轨的开口间隙(S2),求出了与实机试验前的组装于活塞的状态的开口间隙(S1)(实机试验前与自由状态的开口间隙相等)之比(S2/S1)。关于上下各自的侧轨,求出S2/S1,算出了3次(关于比较例1为6次)的实机试验的平均值。
(2)油泥附着量的测定
在实机试验结束后,从活塞拆下油环,在电气炉中以200℃进行1小时干燥,在干燥器中冷却至室温,之后测定了油环的质量。算出与预先测定出的实机试验前的油环的质量之差,将3次(关于比较例1为6次)的实机试验的平均值作为油泥附着量。
实施例1~4及比较例1的实机试验结果如表1所示。关于开口间隙,将比较例1的S2/S1设为100而以相对值来表示,关于油泥附着量,也将比较例1的碳泥附着量设为100而以相对值表示。
[表1]
S2/S1 | 附着量 | |
实施例1 | 285 | 61 |
实施例2 | 235 | 64 |
实施例3 | 330 | 41 |
实施例4 | 290 | 46 |
比较例1 | 100 | 100 |
根据表1,与比较例1的实机试验后的开口间隙及油泥附着量相比,开口间隙在实施例1~2中增大为约2.3~2.8倍,在实施例3~4中增大为2.9~3.3倍,油泥附着量在实施例1~2中降低至61~64%,在实施例3~4中降低至41~46%。在比较例1中,因油泥的堆积而侧轨受到限制,因此即使在将活塞从缸拔出的状态下,开口也难以返回(扩展为)原来的状态,相对于此,在实施例1~4中,油泥的附着/堆积降低,由此,油环的限制的程度减少,可认为与比较例1相比接近运转前的状态而扩展。尤其是通过与具有固定防止功能的Ni被膜的组合,观察到显著的油泥附着量的减少。
标号说明
11、21、31 间隔扩张器
12a、12b、32a、32b、105a、105b 耳部
13a、13b、33a、33b、106a、106b 突起部
14a、14b、34a、34b、107a、107b 中间部
15a、15b、35a、35b、108a、108b 间隙
102 山部
103 谷部
104 腿部
120a、120b 侧轨
Claims (5)
1.一种组合控油环,由上下一对侧轨及在轴向波形形成有山部和谷部的间隔扩张器构成,所述组合控油环的特征在于,
所述间隔扩张器的所述山部及所述谷部由对所述侧轨的内周面进行按压的耳部、对所述侧轨进行支承的突起部、及所述耳部与所述突起部之间的中间部构成,与所述侧轨相对的所述中间部具有凸部,所述凸部在所述耳部与所述突起部相对的大致圆周方向上为凸形状且在半径方向上也为凸形状,
所述凸部的凸量(p)相对于组合宽度尺寸(h1)为0.5~20%。
2.根据权利要求1所述的组合控油环,其特征在于,
所述凸部由曲面构成。
3.根据权利要求1所述的组合控油环,其特征在于,
所述凸部由多个平面构成。
4.根据权利要求2所述的组合控油环,其特征在于,
所述凸部为穹顶形状或圆锥形状。
5.根据权利要求3所述的组合控油环,其特征在于,
所述凸部为角锥形状或角锥台形状。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-079869 | 2015-04-09 | ||
JP2015079869A JP6013548B1 (ja) | 2015-04-09 | 2015-04-09 | 組合せオイルコントロールリング |
PCT/JP2016/061489 WO2016163498A1 (ja) | 2015-04-09 | 2016-04-08 | 組合せオイルコントロールリング |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107532715A CN107532715A (zh) | 2018-01-02 |
CN107532715B true CN107532715B (zh) | 2019-12-10 |
Family
ID=57072250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680020800.7A Active CN107532715B (zh) | 2015-04-09 | 2016-04-08 | 组合控油环 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10247306B2 (zh) |
EP (1) | EP3282149B1 (zh) |
JP (1) | JP6013548B1 (zh) |
CN (1) | CN107532715B (zh) |
WO (1) | WO2016163498A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6518493B2 (ja) * | 2015-04-09 | 2019-05-22 | 株式会社リケン | 組合せオイルコントロールリング |
JP6836690B2 (ja) * | 2018-04-06 | 2021-03-03 | 株式会社リケン | スペーサエキスパンダ及びこれを備えるオイルコントロールリング |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103814241A (zh) * | 2011-11-11 | 2014-05-21 | 帝伯爱尔株式会社 | 组合油环 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2904377A (en) * | 1957-05-21 | 1959-09-15 | Muskegon Piston Ring Co Inc | Spacer and expander for piston rings |
US3356375A (en) * | 1964-12-04 | 1967-12-05 | Paul E Harris | Unitized oil rings |
JPS59127856U (ja) | 1983-02-18 | 1984-08-28 | トヨタ自動車株式会社 | 組合せオイルリング |
US5195758A (en) | 1991-11-19 | 1993-03-23 | Hastings Manufacturing Company | Three-piece oil control ring assembly |
JP2904377B2 (ja) * | 1992-07-29 | 1999-06-14 | 矢崎総業株式会社 | コネクタのロック機構 |
JP3628877B2 (ja) * | 1998-06-25 | 2005-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | オイルリングのスペーサエキスパンダ |
JP2000027995A (ja) | 1998-07-15 | 2000-01-25 | Toyota Motor Corp | ピストンリング |
CN2388361Y (zh) * | 1999-06-04 | 2000-07-19 | 中外合资安庆帝伯格茨活塞环有限公司 | 汽油车组合油环 |
JP2002310299A (ja) | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Riken Corp | 組合せオイルリング用サイドレール |
JP2003254155A (ja) | 2002-02-27 | 2003-09-10 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | 組合せオイルリング |
JP4480369B2 (ja) * | 2003-08-21 | 2010-06-16 | 株式会社リケン | スペーサエキスパンダ |
JP2006258110A (ja) | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Riken Corp | スチール組合せオイルコントロールリング |
US9353864B2 (en) | 2009-10-06 | 2016-05-31 | Kabushiki Kaisha Riken | Oil ring for internal combustion engine |
JP5557562B2 (ja) | 2010-03-10 | 2014-07-23 | Tpr株式会社 | 組合せオイルリング |
CN103502700B (zh) * | 2011-03-31 | 2014-11-05 | 株式会社理研 | 组合油环 |
JP5970239B2 (ja) | 2012-05-28 | 2016-08-17 | 株式会社リケン | 組合せオイルコントロールリング |
JP2014209018A (ja) * | 2012-08-30 | 2014-11-06 | 日本ピストンリング株式会社 | 組合せオイルリング |
JP6239964B2 (ja) * | 2013-12-18 | 2017-11-29 | 株式会社リケン | 組合せオイルコントロールリング |
WO2016159269A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 日本ピストンリング株式会社 | 組合せオイルリング |
-
2015
- 2015-04-09 JP JP2015079869A patent/JP6013548B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-04-08 EP EP16776664.1A patent/EP3282149B1/en active Active
- 2016-04-08 US US15/564,844 patent/US10247306B2/en active Active
- 2016-04-08 CN CN201680020800.7A patent/CN107532715B/zh active Active
- 2016-04-08 WO PCT/JP2016/061489 patent/WO2016163498A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103814241A (zh) * | 2011-11-11 | 2014-05-21 | 帝伯爱尔株式会社 | 组合油环 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016163498A1 (ja) | 2016-10-13 |
JP2016200193A (ja) | 2016-12-01 |
EP3282149A4 (en) | 2018-12-05 |
EP3282149A1 (en) | 2018-02-14 |
JP6013548B1 (ja) | 2016-10-25 |
EP3282149B1 (en) | 2019-11-20 |
CN107532715A (zh) | 2018-01-02 |
US20180112775A1 (en) | 2018-04-26 |
US10247306B2 (en) | 2019-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5970239B2 (ja) | 組合せオイルコントロールリング | |
CN107407412B (zh) | 侧轨 | |
US7287459B2 (en) | Piston for internal combustion engine | |
US20060061045A1 (en) | Gasket containing at least one rib incorporating a compression limiter | |
EP2693085B1 (en) | Multi-piece oil ring | |
CN107532715B (zh) | 组合控油环 | |
WO2017164160A1 (ja) | 組合せオイルコントロールリング | |
US20080122185A1 (en) | Combined oil ring | |
JP6122901B2 (ja) | 組合せオイルリング | |
WO2016163497A1 (ja) | 組合せオイルコントロールリング | |
US20180023702A1 (en) | Oil ring | |
US5794941A (en) | Piston ring assembly | |
JP2013155829A (ja) | 3ピースオイルリング | |
WO2020004529A1 (ja) | 組合せオイルコントロールリング | |
WO2015132112A1 (en) | Oil control ring assembly | |
JP2009036035A (ja) | 内燃機関用組合せオイルリング | |
JP6860328B2 (ja) | 内燃機関用ピストンの圧力リング | |
JPH0488261A (ja) | 組合せオイルリング | |
EP2467626A1 (de) | Flachdichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |