CN112739939A - 减小摩擦的多组件刮油活塞环 - Google Patents
减小摩擦的多组件刮油活塞环 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112739939A CN112739939A CN201980059341.7A CN201980059341A CN112739939A CN 112739939 A CN112739939 A CN 112739939A CN 201980059341 A CN201980059341 A CN 201980059341A CN 112739939 A CN112739939 A CN 112739939A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spring
- ring
- support ring
- piston ring
- expansion
- 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.)
- Granted
Links
Images
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
-
- 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
-
- 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
- F16J9/067—Spring expander from sheet metal corrugated in the radial direction
-
- 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
- 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
- F16J9/069—Spring expander from sheet metal with a "C"-shaped cross section along the entire circumference
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
本发明涉及多组件活塞环(10),包括:上刮刀环(2),具有两个侧面(24,26)、外刮削表面/边缘(20)和内部弹簧接触表面(22);下支撑环(4),具有两个侧面(44,46)、外部弹簧接触表面(40)和支撑环内表面(42);及膨胀弹簧/弯曲弹簧(8),该弹簧的上侧和下侧(80,82)分别抵靠上刮刀环(2)的下侧面(26)和下支撑环(4)的上侧面(44);和刮刀环接触凸起(84),其在弹簧的内侧向上突出;以及支撑环接触凸起(86),其在弹簧的外侧向下突出;其中,刮刀环接触凸起(84)分别抵靠刮刀环(2)的内部弹簧接触表面(22),且向下突出的支撑环接触凸起(86)抵靠外部弹簧接触表面(40)。
Description
技术领域
本发明涉及一种相对于传统的活塞环具有减小摩擦的三组件刮油活塞环。
背景技术
传统的刮油活塞环或刮油环或油环分别通常包括带有两个刮油轨道的环,用于从内燃机气缸内表面去除多余的油或相应地形成尽可能薄的规定的油膜。
刮油环有不同类型,简单的刮油环通常仅包括一个环体,在其外表面上设置有两个刮油轨道。进一步开发的实施例涉及具有附加膨胀弹簧的刮油环,其旨在沿刮油环的整个圆周实现更均匀的刮油效果。
在另一个实施例中,已知了一种所谓的三组件刮油环,其中两个薄的盘状刮刀环由一个共同的支架固定在活塞环槽中,其中该支架通常还承担膨胀弹簧的功能。
从1953年的美国专利US 2656230中已知一种三组件刮油环。
从德国专利申请DE102016104853A1中也已知一种具有减小摩擦的三组件刮油环。
发明内容
为了降低燃料消耗,期望减小摩擦,尤其是减小内燃机的摩擦。本发明的目的是通过减小由传统的三组件刮油环引起的摩擦来减少内燃机的摩擦损失。
根据独立权利要求中的一项,本发明涉及活塞环,其中有利的实施方式在从属权利要求中限定。
根据本发明的第一方面,提供了一种多组件活塞环,该活塞环具有上刮刀环、下支撑环和膨胀弹簧/弯曲弹簧。上刮刀环分别具有两个侧面、外部刮削表面或边缘和内部弹簧接触表面。由此,上侧面抵靠活塞环槽侧面的上部,而下侧面相应地抵靠膨胀弹簧或弯曲弹簧。下支撑环具有两个侧面,其中上侧面抵靠膨胀弹簧或弯曲弹簧,下侧面抵靠活塞环槽侧面的下部。支撑环还具有外部弹簧接触表面,支撑环通过该外部弹簧接触表面抵靠膨胀弹簧/弯曲弹簧。在该实施例中,支撑环的内表面在活塞环槽的凹槽基部的内侧上游终止。
膨胀弹簧/弯曲弹簧在上侧抵靠上刮刀环的下侧面。膨胀弹簧/弯曲弹簧在下侧抵靠下支撑环相应的上侧面。膨胀弹簧/弯曲弹簧在内部弹簧侧具有向上突出的刮刀环接触凸起,该刮刀环接触接触凸起抵靠刮刀环的内部弹簧接触表面,并将后者向外推靠在气缸的内壁上。膨胀弹簧/弯曲弹簧在外部弹簧侧设有向下突出的支撑环接触凸起,该支撑环接触凸起抵靠支撑环的外部弹簧接触表面,并分别地将弹簧在径向上向外推或在径向上向内支撑。
在此及下文中,“上”分别表示燃烧室或活塞底的轴向。“下”在此处及以下中分别表示曲轴箱或活塞销的轴向。在此及下文中,“内侧”分别表示活塞轴线或气缸对称轴线的径向方向或活塞环槽基部的方向。在此及下文中,“外侧”表示相对于气缸内表面的径向方向。
在该构造中,支撑环在径向方向上向内并且在轴向方向上向上支撑膨胀弹簧/弯曲弹簧。在这种构造中,膨胀弹簧/弯曲弹簧在径向上向外并且在轴向上向上挤压刮刀环。
在另一示例性实施例中,膨胀弹簧/弯曲弹簧实施为MF弹簧。与横截面基本为T形的标准MF弹簧相比,MF弹簧具有双L形横截面,双L形横截面的径向臂重合且双L形横截面的一轴向臂在内侧向上延伸,一轴向臂在外侧向下延伸。
在另一示例性实施例中,膨胀弹簧/弯曲弹簧实施为VF弹簧。但是,与传统的VF膨胀弹簧/弯曲弹簧相比,它们的横截面分别为Z形或S形。但是,也可以使用U形VF膨胀弹簧/弯曲弹簧,在这种情况下,支撑环接触凸起实施为类似小写“u”的基部或衬线,并设置在VF弹簧/弯曲弹簧底部的外侧。
在另一示例性实施例中,膨胀弹簧/弯曲弹簧实施为SS50弹簧。SS-50弹簧本质上是金属板条,在径向上呈波纹状,在径向内部截面上具有作为接触凸起的组成部分。在传统的SS-50弹簧中,接触凸起彼此相对设置,而在根据本发明的非传统的SS-50弹簧中,接触凸起彼此错开布置。
在多组件活塞环的另一实施例中,下支撑环在接合端部上设置有接合结构,该接合结构使接合端部在轴向和/或径向上彼此对准。尤其是在未磨损的上刮刀环环中,膨胀弹簧/弯曲弹簧被强烈压缩,从而使连接间隙闭合,两个连接端彼此抵靠。在进入时,当接合端部可以沿轴向或径向彼此相对移动时,则可能发生“接合咬合”以及支撑环的接合端部磨损增加。为了防止这种情况,可以使用一种凹槽/弹簧或山墙/通道结构来防止接合端部彼此相对移动。
在活塞环的另一种实施例中,下支撑环被预加载,使得接合端部彼此抵靠或彼此挤压。与所有其他活塞环或活塞环部件相比,在此实施例中,支撑环完全闭合,间隙始终为0。由此,能够为膨胀弹簧/弯曲弹簧提供限定的支撑表面。另一个优点是,还可以防止支撑环的径向内部与活塞环槽基部接触。
然而,最大的优点是,由于不必施加任何弹簧力以向外挤压膨胀弹簧/弯曲弹簧,因此支撑环可以做得明显更薄或更平。在此实施例中,可以简单地通过闭合的环来施加力。仅当环变形为波形或肾形时,才可能减小半径。
在上述实施例中,可以排除的是支撑环的下环分别与气缸壁接触。该实施例允许低摩擦多组件刮油环为简单且轻的实施例。
根据本发明的另一方面,提供了一种多组件活塞环,其具有上刮刀环,下弹簧支撑环以及膨胀弹簧/弯曲弹簧。上刮刀环具有两个侧面、外部刮削表面/边缘和内部弹簧接触表面。由此上侧面抵靠活塞环槽的上侧面,而下侧面抵靠膨胀弹簧/弯曲弹簧。
下弹簧支撑环具有L形的横截面。L形横截面的一条臂作为径向臂被沿径向向外引导,并且基本上平行于上刮刀环延伸。
L形横截面的一条臂实施为轴向臂并且在轴向方向上延伸,其中该轴向臂设置在弹簧支撑环的内侧并且在弹簧的方向上向上延伸。轴向臂的外侧(沿径向方向看)形成弹簧接触表面。
下支撑环或径向臂分别具有两个侧面,其中径向臂上侧面抵靠在膨胀弹簧/弯曲弹簧上,径向臂下侧面抵靠在活塞环凹槽下侧面上。弹簧支撑环在轴向臂上具有弹簧接触内表面,弹簧支撑环或轴向臂通过该弹簧接触内表面分别抵靠膨胀弹簧/弯曲弹簧。在这种实施例中,弹簧支撑环的内表面在活塞环槽基部的内侧上游终止。
膨胀弹簧/弯曲弹簧在顶部应抵靠上刮刀环的下侧面。膨胀弹簧/弯曲弹簧在底部抵靠下弹簧支撑环的上侧面。膨胀弹簧/弯曲弹簧在弹簧的内侧上设有向上突出的刮刀环接触凸起,该接触凸起抵靠在刮刀环的弹簧接触内表面上并且旨在将后者向外压靠在气缸的内壁上。膨胀弹簧/弯曲弹簧在弹簧的外侧没有任何向下突出的支撑环接触凸起,而仅需要较小的内部区域,该区域分别抵靠弹簧支撑环的外部弹簧接触表面或轴向臂的内表面,并分别径向向外按压弹簧或对其径向向内支撑。
在示例实施例中,膨胀弹簧/弯曲弹簧实施为MF弹簧。与传统的MF弹簧相比,该MF弹簧仅具有上部的接触凸起,其中MF弹簧的下侧实施为平坦且没有突起,因为弹簧支撑环的轴向臂用作接触表面。与先前的实施例相比,在此弹簧支撑环设置有多个接触凸起或单个接触凸起。在此,MF弹簧仅具有基本上为L形的横截面。其中,在MF弹簧外廓上,轴向臂在径向臂的内部向上延伸。
在另一示例性实施例中,膨胀弹簧/弯曲弹簧实施为VF弹簧。与传统的VF膨胀弹簧/弯曲弹簧相比,该弹簧在下臂内侧没有沿轴向延伸的径向接触凸起。由此,VF弹簧紧靠弹簧支撑环的轴向臂外侧,该支撑环在轴向上延伸,下臂为Z形截面或端部臂为U形截面。
在另一示例性实施例中,膨胀弹簧/弯曲弹簧实施为SS50弹簧。SS50弹簧本质上是金属板条,在径向上呈波纹状的,并且在径向内界面上具有作为接触凸起的组成部分。在传统的SS50弹簧中,接触凸起彼此相对地设置,而在根据本发明的非传统SS50弹簧中,接触凸起仅设置在一侧,即在上侧面的内侧上。因此,仅在传统的SS50弹簧的一侧上去掉先前的下部接触凸起便足够。
在多组件活塞环的另一实施例中,下部弹簧支承环在接合端部上具有接合结构,该接合结构使接合端部在轴向和/或径向上彼此对准。特别是在非闭合的上刮刀环中,膨胀弹簧/弯曲弹簧可以被强烈的压缩从而使间隙闭合,并且两个连接端彼此抵靠。在进入时,当接合端部可以沿轴向或径向彼此相对移动时,则可能发生“接合咬合”以及支撑环的接合端部磨损增加。为了防止这种情况,可以使用一种凹槽/弹簧或山墙/通道结构来防止接合端部彼此相对移动。接合结构既可以设置在径向臂上,又可以设置在轴向臂上。
在另一示例性实施例中,在径向臂上设置有径向接合结构,该径向接合结构使弹簧支撑环的接合端部沿径向方向对准。
在另一示例性实施例中,在轴向臂上设置了轴向接合结构,该轴向接合结构使接合端部在轴向方向上彼此对准。
在活塞环的另一种实施例中,下弹簧支撑环被预加载,使得接合端部彼此抵靠或彼此挤压。与所有其他活塞环或活塞环部件相比,在此实施例中,支撑环完全闭合,间隙始终为0。由此,能够为膨胀弹簧/弯曲弹簧提供限定的支撑表面。另一个优点是,还可以防止支撑环的径向内部与活塞环槽基部接触。
然而,最大的优点是,由于不必施加任何弹簧力以向外挤压膨胀弹簧/弯曲弹簧,因此支撑环可以做得明显更薄或更平。在此实施例中,可以简单地通过闭合的环来施加力。仅当环变形为波形或肾形时,才可能减小半径。
在上述实施例中,可以排除的是下环或支撑环分别与气缸壁接触。该实施例允许低摩擦多组件刮油环为简单且轻的实施例。从以下结合附图的描述中,本发明的其他特征和优点得以体现,其中,相同的附图标记表示相同或相似的部分。在附图中示出了本发明的多个实施例。在附图中,借助于示意性图示说明了本发明这些示意图不是按比例绘制的,而是主要示出与传统刮油环的区别。
附图说明
图1A至1C示出了传统的三组件刮油环的不同实施例。
图2A至2C'示出了根据本发明第一方面的不同实施例的三组件刮油环的截面图。
图3A至3C示出了根据本发明的另一方面的不同实施例的三组件刮油环的截面图。
具体实施方式
在下文中,无论是在图中还是在描述中,相同或相似的参考符号都用于指代相同或相似的元件或部件。
图1示出了在轴向上具有MF膨胀弹簧或波形的MF弹簧的传统的三组件刮油环30的局部透视图。传统的三组件刮油环30包括两个刮刀元件或刮刀环32以及实施为MF弹簧34的膨胀器/间隔件,MF弹簧34由具有弹性、延展性的金属带制成,优选钢带。MF-弹簧34确保两个刮刀环32之间的轴向距离,并将其以相同的程度向外压在气缸内壁50上。钢带是波浪状的,包括多个在轴向上均匀间隔的波形。波形的弯曲部分设有槽,其中波形被部分展平,从而在轴向上为刮刀环32提供支撑。此外,弯曲的非展平的部分突出在平坦的波峰之外,形成凸起,凸起抵靠刮刀环32的内侧,并将刮刀环在轴向上向外推向气缸内壁50。该凸起还确保MF弹簧34不会接触到气缸内壁50。
钢带的波形部分或直线部分,分别形成周向弹簧元件,当三组件刮油环插入活塞环槽时,这些弹簧元件承受压力负荷。如图所示,在各种情况下,MF弹簧32的端部或凸起分别抵靠刮刀环32的内侧,并将该刮刀环分别压在活塞环上侧面16和活塞环下侧面18上。展平区域可以非常均匀地成形,并且在该结构中可以非常精确地设置由MF弹簧34提供的径向力的大小。
图1B示出了将图1A的三组件刮油环30插入活塞环槽12中的截面图。该图示对应于图1A,其中两个刮刀环32具有相等的直径/半径。MF弹簧32实施为沿轴向呈波浪状的金属板条,其包括用于两个刮刀环32的安装表面。凸起设置在沿轴向呈波浪状的金属板条上,其沿轴向突出而且在内侧抵靠上刮刀环和下刮刀环32并将该刮刀环向外按压。两个刮刀环32由此接触到气缸内壁50并被压靠在气缸内壁50上。在该实施例中,两个刮刀环32从气缸内壁50上刮油。
图1C示出了另一带有在轴向上呈波浪状的MF弹簧34的具有减小摩擦的三组件刮刀环30的截面图。该图示本质上对应于图1B,在此设置了稳定环36而不是下刮刀环,该稳定环的直径/半径小于盘形上刮刀环32的直径/半径。该MF弹簧实施为在轴向呈波浪状的金属带,其包括用于刮刀环32和稳定环36的接触表面。凸起设置在沿轴向呈波浪状的金属板条上,其沿轴向向上和向下突出,并在内侧抵靠刮刀环32和稳定环36且将刮刀环和稳定环向外按压。由于刮刀环32和稳定环36的直径/半径不同,通过稳定环36和刮刀环32之间的半径差,刮刀环32比稳定环32更向外突出。因此,仅刮刀环32与气缸内壁50接触,或者至少仅刮刀环32以相当大的力压靠在气缸内壁50上。在该实施例中,只有刮刀环32从气缸内壁50上刮油,而稳定环36要么根本不与气缸内表面60接触,要么仅被MF弹簧轻微地按压在气缸内表面50上,从而对刮除油的作用不大。
图2A示出了根据本发明的刮油环10的截面图。图2A示出了根据本发明的三组件刮油环10,该刮油环具有沿轴向呈波浪状的膨胀弹簧/弯曲弹簧8,该弹簧实施为MF弹簧8A。根据本发明的三组件刮油环10包括上部或者燃烧室侧的刮刀环2、下支撑环4,这两部分分别由MF弹簧8A保持在活塞环槽12中。
MF弹簧8A在接触位置88抵靠在上刮刀环2的下侧面26上,并通过的上刮刀环2的上侧面24将后者按压在活塞52中的活塞环槽12的活塞环槽上侧面16上。MF弹簧8A在接触位置88机考在下支撑环4的上侧面44上,且通过下支撑环4的下侧面46将后者抵靠在活塞环槽12的活塞环槽下侧面18上。
在顶部或内侧径向上,MF弹簧8A具有刮刀环接触凸起84,通过该凸起,MF弹簧8A从内侧推向刮刀环2的内侧弹簧接触表面22并且通过外刮削表面20将后者推至气缸内壁50上。
在外侧底部,MF弹簧8A具有下支撑环接触凸起86,通过该凸起,MF弹簧8A在径向朝内侧被支撑在下支撑环4的外侧弹簧接触表面40上。由此,下支撑环4向活塞环槽基部14的方向上被挤压。因此,下支撑环4可像传统活塞环一样在较大直径的方向上被加载。但是,也可以使用具有向内预应力的支撑环。活塞环被弹簧挤压。根据存在的力的比例,支撑环4的结合端部可以彼此压靠。通过选择支撑环4的径向尺寸,可以使得即使结合端部彼此接触或压在一起,支撑环4的内表面42也不会与活塞环槽的凹槽基部14接触。这种构造确保了活塞环可以跟随活塞在气缸中的所有运动,包括活塞围绕活塞销轴线的倾斜运动。
与图1A至1C的传统MF弹簧34相比,图2A的MF弹簧不是T形而是双L形。
图2B示出了根据本发明的刮油环的截面图。在图2B中,刮油环10的上刮刀环2和下支撑环4的构造基本相同。其中,膨胀弹簧/弯曲弹簧将上刮刀环2向上向外按压且将下支撑环4向下向内按压。
在图2B中,膨胀弹簧/弯曲弹簧不是实施为MF弹簧而是实施为所谓的VF弹簧8B。VF弹簧的横截面为U形,其中在U形臂的端部有向外弯曲的部分,分别从内部推压上刮刀环或下刮刀环,并将其推压在气缸内壁50上。在传统的VF弹簧中,U形横截面朝环轴线的径向向内打开。在本实施例中,将“U”形修改为“u”形,在这种情况下,下臂以笔直的方式终止,并为小写u添加了的典型的下衬线。下衬线由此形成支撑环接触凸起86,其从外部抵靠在下稳定环4上,并在径向方向上对该环进行支撑。
与常规的VF弹簧相比,该实施例仅需要对VF弹簧8B进行较小的改变。
VF弹簧8B抵靠在上刮刀2的下侧面上,并通过其上侧表面将后者推至活塞52中的活塞环槽12的上活塞环槽侧面上。VF弹簧8B紧靠下支撑环4的上侧面上的接触位置,并通过其下侧表面将后者推压在活塞环槽12的下活塞环槽侧面上。
在顶部和内侧径向上,VF弹簧8B具有刮刀环接触凸起84,通过该接触凸起,VF弹簧8B从内侧推靠在上刮刀环2的内部弹簧接触表面上,并且通过外刮削表面将后者推压在气缸内表面50上。
在底部和外侧径向上,VF弹簧8B具有支撑环接触凸起86,通过该凸起,VF弹簧8B径向朝内推压在下支撑环4的外部弹簧接触表面上。由此,下支撑环4在活塞环槽基部14的方向上被径向挤压。
与传统的VF弹簧相比,图2B的MF弹簧不具有任何下部径向接触表面86,但设有支撑环接触凸起86。VF弹簧具有u形横截面而不是U形横截面,在该截面中,径向接触表面不在内侧径向向下突出,而是在外侧径向向下凸起形成径向接触表面86。
图2B'示出了根据本发明的另一实施例的刮油环的截面图。与图2B的唯一区别是使用了不同形式的VF弹簧。VF弹簧8B'被实施为具有基本上为Z形的横截面,其中径向接触面设置在Z形水平臂的端部。基于通常的U形VF弹簧,仅改变水平延伸和垂直或倾斜延伸的臂之间的角度。径向接触表面84和86可以像传统的VF弹簧一样弯曲。VF弹簧8B′施加在刮刀环2或支撑环4上的力可以分别通过VF弹簧8B′的部件的尺寸来调节。图2B′的VF弹簧8B′应该能够更容易地从传统的VF弹簧中获得并且具有更少的变化。
图2C示出了根据本发明的刮油环的另一实施例的截面图。在图2B中,刮油环10的上刮刀环2和下支撑环4具有与图2A至2B'中本质上相同的构造。膨胀弹簧/弯曲弹簧将上刮刀环2向上和向外推,而将下支撑环4向下向内推。在图2B中,膨胀弹簧/弯曲弹簧不是实施为MF或VF弹簧,而是实施为所谓的SS-50弹簧8C。SS-50弹簧是由平行于轴向延伸并沿径向呈波浪状的金属薄板弯曲/成型的。在距活塞环轴线的最小的径向距离位置处,传统的SS-50弹簧具有沿轴向方向突出的凸起,这些凸起在各种情况下在内侧紧靠传统刮刀环,并将该刮刀环向推。这导致在具有相反设置的凸起的金属板中,其形状让人联想到历史上的钩梯,其中梯级从中央杆件开始交叉。在根据本发明的实施例中,左梯级和右梯级彼此偏移,如在现代的“爬树”中那样,使得内梯级可以像传统上那样靠在刮刀环内部,而外梯级则靠在支撑环外部。上接触凸起从内部压靠上刮刀环,并增加上刮刀环4在气缸内壁50上的压力。下部的外部凸起使SS-50弹簧在底部支撑在下支撑环4上。
与传统的SS50弹簧相比,本实施例也只需要对SS-50弹簧8C进行较小的改动,因为只有分别从钢带上切割SS-50弹簧的冲压或切割装置必须相互偏置。理想情况下,改变冲压装置的一侧就足够了。由此,可以使用传统机器来完成SS-50弹簧的波状弯曲。
图2C'示出了根据本发明的另一实施例的刮油环的的截面图。与图2C的唯一区别在于,SS-50弹簧8D在圆周方向上另外设置有开口90,在开口90中布置有圆周稳定线92。稳定线可以简化组装并增加刮刀环的稳定性。
图3A示出了根据本发明的刮油环10的截面图。图3A示出了根据本发明的三组件刮油环10,该刮油环具有沿轴向呈波浪状的膨胀弹簧/弯曲弹簧8,该弹簧被实施为MF弹簧8E。根据本发明的三组件刮油环10包括上部或燃烧室侧刮刀环2、下弹簧支撑环6,该支撑环通过MF弹簧8E保持在活塞环槽12中。
图3A的弹簧支撑环6与图2A的支撑环4的不同之处在于,弹簧支撑环6的横截面为L形,下弹簧支撑环6的水平臂或者径向臂60分别作为MF弹簧6D的支撑表面,同时下弹簧支撑环6的轴向臂62用于分别为MF弹簧6D的下部内边缘或角落提供接触表面。通过该实施例,可以省略如图2A所示的MF弹簧上的下部接触凸起。在该实施例中,MF弹簧6E的底面仅仅是平坦的,并且下部弹簧支撑环6可以吸收轴向和径向上的力。相比之下,MF弹簧的上侧的实施与图2A完全相同。在该实施例中,MF弹簧可以更容易地制造,而仅下弹簧支撑环6的横截面形状必须从平坦形状变为L形。
图3B示出了图2B的刮油环的一种形式,该刮油环具有图3A的下弹簧支撑环6。相比之下,图2B的VF弹簧的调整方式使得下部外侧接触凸起86被省略,因为该弹簧可以通过其下部内边缘支撑在下部弹簧支撑环6的轴向臂62上。因此,可以更加容易地制造图3B的VF弹簧8F。
图3C示出了图2C的刮油环的一种形式,该刮油环分别具有图3A或3B的下部弹簧支撑环6。图2的SS-50弹簧的调整方式使得下部外侧接触凸起86被省略,因为,该弹簧可以通过其下部内边缘支撑在下部弹簧支撑环6的轴向臂62上。因此,可以更加容易地制造图3B的SS-50弹簧8F。对于经典的SS-50弹簧,只需除去下部的接触凸起即可。
参考符号列表:
2 上刮刀环;
4 下支撑环;
6 弹簧支撑环;
8 膨胀弹簧/弯曲弹簧;
8A MF弹簧;
8B VF弹簧;
8B'Z形VF弹簧;
8C SS-50弹簧;
8C'带稳定线的SS-50弹簧;
10 多组件活塞环;
12 活塞环槽;
14 活塞环槽基部;
16 活塞环槽上侧面;
18 活塞环槽下侧面;
20 上刮刀环的外刮削表面/边缘;
22 上刮刀环的内部弹簧接触表面;
24 上刮刀环的上侧面;
26 上刮刀环的下侧面;
30 传统活塞环;
32 传统上/下刮刀环;
34 传统MF弹簧;
36 传统下部稳定环;
40 下支撑环外部弹簧接触表面;
42 下支撑环内表面;
44 下支撑环上侧面;
46 下支撑环下侧面;
50 气缸内表面;
52 活塞;
60 下弹簧支撑环的径向臂;
62 下弹簧支撑环的轴向臂;
64 下弹簧支撑环的径向臂的上侧面;
66 下弹簧支撑环的径向臂的下侧面;
68 下弹簧支撑环轴向臂的外部弹簧接触表面;
80 膨胀弹簧/弯曲弹簧的上侧;
82 膨胀弹簧/弯曲弹簧的下侧;
84 刮刀环接触凸起;
86 支撑环接触凸起;
88 接触位置;
90 开口;
92 稳定线。
Claims (13)
1.多组件活塞环(10),包括:
上刮刀环(2),具有两个侧面、外部刮削表面和内部弹簧接触表面;
下支撑环(4),具有两个侧面、外部弹簧接触表面和支撑环内表面;以及
膨胀弹簧(8),所述膨胀弹簧在上侧和下侧分别抵靠所述上刮刀环(10)的下侧面和所述下支撑环(4)的上侧面;并且所述膨胀弹簧在弹簧内侧具有向上突出的刮刀环接触凸起,在弹簧外侧具有向下突出的支撑环接触凸起。
2.根据权利要求1所述的多组件活塞环,其中,所述膨胀弹簧(8)实施为MF弹簧(8A)。
3.根据权利要求1所述的多组件活塞环,其中,所述膨胀弹簧(8)实施为VF弹簧(8B)。
4.根据权利要求1所述的多组件活塞环,其中,所述膨胀弹簧(8)实施为SS50弹簧(8C)。
5.根据权利要求1所述的多组件活塞环,其中,接合端部设置有接合结构,所述接合结构使所述接合端部在轴向和/或径向上彼此对准。
6.根据权利要求1所述的多组件活塞环,其中,所述下支撑环(4)被预加载,使得所述接合端部彼此抵靠或彼此挤压。
7.多组件活塞环,包括:
上刮刀环(10),具有两个侧面、外部刮削表面和内部弹簧接触表面;
下弹簧支撑环(6),所述下弹簧支撑环(6)包括L形横截面,其中,径向臂沿径向延伸,且基本上平行于所述上刮刀环(10),且轴向臂沿轴向延伸,其中,所述轴向臂设置在所述下弹簧支撑环(6)的内侧上,且所述轴向臂沿着膨胀弹簧(8)的方向向上延伸,并且其中,沿径向观察时,轴向臂外侧形成弹簧接触表面;以及
膨胀弹簧(8),所述膨胀弹簧(8)在上侧和下侧分别抵靠所述上刮刀环(10)的下侧面及所述下弹簧支撑环(6)的上侧面;其中,所述膨胀弹簧(8)在弹簧内侧具有向上突出的刮刀环接触凸起,在弹簧内侧的底部具有边缘,所述边缘能够抵靠所述轴向臂。
8.根据权利要求7所述的多组件活塞环,其中,所述膨胀弹簧(8)实施为MF弹簧(8A)。
9.根据权利要求7所述的多组件活塞环,其中,所述膨胀弹簧(8)实施为VF弹簧(8B)。
10.根据权利要求7所述的多组件活塞环,其中,所述膨胀弹簧(8)实施为SS50弹簧(8C)。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的多组件活塞环,其中,接合端部设置有接合结构,所述接合结构使所述接合端部在轴向和/或径向上彼此对准。
12.根据权利要求10所述的多组件活塞环,其中,所述径向臂的径向接合结构在径向上与所述下弹簧支撑环(6)的接合端部对准,和/或,所述轴向臂的轴向接合结构在轴向上与所述接合端部彼此对准。
13.根据权利要求7-11中任一项所述的多组件活塞环,其中,所述下弹簧支撑环(6)被预加载,使得接合端部彼此抵靠或彼此挤压。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018117198.6 | 2018-07-17 | ||
DE102018117198.6A DE102018117198B4 (de) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | Mehrteiliger Ölabstreif-Kolbenring mit verringerter Reibung |
PCT/EP2019/063741 WO2020015897A1 (de) | 2018-07-17 | 2019-05-28 | Mehrteiliger ölabstreif-kolbenring mit verringerter reibung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112739939A true CN112739939A (zh) | 2021-04-30 |
CN112739939B CN112739939B (zh) | 2023-06-09 |
Family
ID=66690344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980059341.7A Active CN112739939B (zh) | 2018-07-17 | 2019-05-28 | 减小摩擦的多组件刮油活塞环 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11713811B2 (zh) |
EP (1) | EP3797232B1 (zh) |
CN (1) | CN112739939B (zh) |
DE (1) | DE102018117198B4 (zh) |
PT (1) | PT3797232T (zh) |
WO (1) | WO2020015897A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016104853B4 (de) * | 2016-03-16 | 2018-05-09 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Mehrteiliger Ölabstreif-Kolbenring mit verringerter Reibung |
CN114153095A (zh) | 2021-12-02 | 2022-03-08 | 上海中航光电子有限公司 | 一种背光模组及其制备方法、显示装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2656230A (en) * | 1951-09-10 | 1953-10-20 | Hastings Mfg Co | Piston ring assembly and elements thereof |
DE1232419B (de) * | 1962-06-27 | 1967-01-12 | Mcquay Norris Mfg Co | Mehrteilige Kolbenringanordnung |
US3929342A (en) * | 1974-06-22 | 1975-12-30 | Goetzewerke | Spreader spring for piston rings |
US4145060A (en) * | 1975-12-20 | 1979-03-20 | Goetze Ag | Axially and radially clamping spreader ring for an oil scraping piston ring |
US4629198A (en) * | 1983-11-03 | 1986-12-16 | Goetze Ag | Oil scraper piston ring assembly |
JPH0456971U (zh) * | 1990-09-26 | 1992-05-15 | ||
CN101379324A (zh) * | 2006-01-31 | 2009-03-04 | 日本活塞环株式会社 | 三件式油环和该三件式油环与活塞的组合 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2554069A (en) * | 1947-03-24 | 1951-05-22 | Gordon W Stanley | Oil ring |
US2800377A (en) * | 1956-03-21 | 1957-07-23 | Hastings Mfg Co | Piston ring assembly and elements thereof |
US3024029A (en) * | 1959-04-02 | 1962-03-06 | Perfect Circle Corp | Piston ring |
US3261612A (en) * | 1965-08-02 | 1966-07-19 | Dana Corp | Piston ring assembly |
US3370858A (en) * | 1965-08-23 | 1968-02-27 | Gould National Batteries Inc | Piston ring assembly |
FR2185094A5 (zh) * | 1972-05-16 | 1973-12-28 | Geffroy Robert | |
US3814444A (en) * | 1972-07-18 | 1974-06-04 | Hastings Mfg Co | Low friction piston ring |
JPH01149549U (zh) * | 1988-04-05 | 1989-10-17 | ||
JPH064137Y2 (ja) * | 1988-11-24 | 1994-02-02 | 株式会社リケン | オイルリング |
JPH0456971A (ja) | 1990-06-26 | 1992-02-24 | Ricoh Co Ltd | 自動原稿給送装置の原稿給送方法 |
DE19605457A1 (de) * | 1995-02-15 | 1996-08-22 | Caterpillar Inc | Seiten- und spaltengedichteter Ölring |
US5564699A (en) * | 1995-02-15 | 1996-10-15 | Caterpillar Inc. | Side and gap sealed oil ring |
JP3739479B2 (ja) * | 1996-03-28 | 2006-01-25 | 株式会社リケン | 組合せオイルコントロールリング |
US20060049583A1 (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-09 | C.T.I. Traffic Industries Co., Ltd. | Oil-control ring of piston |
DE102011106656A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Mahle International Gmbh | Ölabstreifring für einen Kolben eines Verbrennungsmotors |
US10253882B2 (en) * | 2013-12-30 | 2019-04-09 | Mahle International Gmbh | Oil control ring assembly |
DE102016104853B4 (de) * | 2016-03-16 | 2018-05-09 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Mehrteiliger Ölabstreif-Kolbenring mit verringerter Reibung |
DE102016116807B3 (de) * | 2016-09-08 | 2018-02-08 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Zweiteiliger Ölabstreifring mit axialer Stabilisierung und Twistausgleich |
-
2018
- 2018-07-17 DE DE102018117198.6A patent/DE102018117198B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2019
- 2019-05-28 US US17/260,794 patent/US11713811B2/en active Active
- 2019-05-28 EP EP19727997.9A patent/EP3797232B1/de active Active
- 2019-05-28 CN CN201980059341.7A patent/CN112739939B/zh active Active
- 2019-05-28 PT PT197279979T patent/PT3797232T/pt unknown
- 2019-05-28 WO PCT/EP2019/063741 patent/WO2020015897A1/de unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2656230A (en) * | 1951-09-10 | 1953-10-20 | Hastings Mfg Co | Piston ring assembly and elements thereof |
DE1232419B (de) * | 1962-06-27 | 1967-01-12 | Mcquay Norris Mfg Co | Mehrteilige Kolbenringanordnung |
US3929342A (en) * | 1974-06-22 | 1975-12-30 | Goetzewerke | Spreader spring for piston rings |
US4145060A (en) * | 1975-12-20 | 1979-03-20 | Goetze Ag | Axially and radially clamping spreader ring for an oil scraping piston ring |
US4629198A (en) * | 1983-11-03 | 1986-12-16 | Goetze Ag | Oil scraper piston ring assembly |
JPH0456971U (zh) * | 1990-09-26 | 1992-05-15 | ||
CN101379324A (zh) * | 2006-01-31 | 2009-03-04 | 日本活塞环株式会社 | 三件式油环和该三件式油环与活塞的组合 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018117198A1 (de) | 2020-01-23 |
WO2020015897A1 (de) | 2020-01-23 |
US11713811B2 (en) | 2023-08-01 |
US20210270368A1 (en) | 2021-09-02 |
EP3797232A1 (de) | 2021-03-31 |
EP3797232B1 (de) | 2022-07-06 |
PT3797232T (pt) | 2022-07-22 |
DE102018117198B4 (de) | 2020-04-23 |
CN112739939B (zh) | 2023-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6056446A (en) | Clutch release bearing | |
CN107407412B (zh) | 侧轨 | |
CN108431467B (zh) | 具有减少的摩擦的多件式油控制活塞环 | |
EP1657477B1 (en) | Spacer expander | |
CN112739939A (zh) | 减小摩擦的多组件刮油活塞环 | |
US20180266562A1 (en) | V-springs, seals with v-springs, and related methods | |
US4511191A (en) | Anticreep device for annular member | |
JPH11230343A (ja) | ピストンリング構造体およびその取り付け方法 | |
US4099730A (en) | Piston ring construction | |
JPS63172061A (ja) | 密封装置 | |
US4079949A (en) | Integral spring piston ring | |
US3601415A (en) | Piston ring spacer-expander | |
US5238255A (en) | Oil ring assembly | |
US4542907A (en) | Corrugated expander for piston ring assembly | |
JP5164659B2 (ja) | 組合せオイルリング | |
CN109642669B (zh) | 具有轴向稳定和扭转补偿的两件式刮油环 | |
EP0218607A1 (en) | Dual spring expander for oil control piston rings | |
US4468040A (en) | Spacer-expander for pistons | |
CN112534163A (zh) | 用于三构件刮油环的间隔弹簧和包括所述间隔弹簧的三构件刮油环 | |
US3929342A (en) | Spreader spring for piston rings | |
WO2001077548A1 (en) | Three piece type oil control ring | |
US11143301B2 (en) | Oil scraper ring spring for an oil scraper ring and oil scraper ring | |
US6267384B1 (en) | Thin 3-piece oil ring | |
EP1092898A2 (en) | Oil control ring for internal combustion engine with dynamically stabilized side rail | |
WO2022209621A1 (ja) | オイルコントロールリング |
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 |