CN116897254A - 侧轨及具备该侧轨的控油环 - Google Patents

侧轨及具备该侧轨的控油环 Download PDF

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CN116897254A CN202280015748.1A CN202280015748A CN116897254A CN 116897254 A CN116897254 A CN 116897254A CN 202280015748 A CN202280015748 A CN 202280015748A CN 116897254 A CN116897254 A CN 116897254A
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平出佳之
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Abstract

一种侧轨,该侧轨与间隔外胀环一起构成控油环,其中,所述侧轨具有外周面、内周面、第一侧面及第二侧面,所述内周面在轴向的剖面中具有上下对称的形状,在轴向的剖面中,内周面具有满足以下的条件1的内侧前端部。条件1:0.7≤R1/h0≤1.1,式中,R1表示构成内侧前端部的曲线的曲率半径(单位:mm),h0表示侧轨的高度(单位:mm)。

Description

侧轨及具备该侧轨的控油环
技术领域
本公开涉及侧轨及具备该侧轨的控油环。
背景技术
控油环是用于在缸膛的内表面形成适度的油膜的部件。控油环随着活塞的往复移动而刮落过剩的发动机油。作为控油环,已知有被称为三件套油环的方式(参照专利文献1、2)。三件套油环具备:一对侧轨;及配置于它们之间的间隔外胀环。侧轨是环状的零件,其外周面与缸膛的内表面抵接,其侧面与活塞槽的内表面抵接。间隔外胀环具有:耳部,侧轨的内周面与所述耳部抵接;及侧轨支承部,与侧轨的侧面相对(参照专利文献1的图1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2016/159269号
专利文献2:日本特开2020-204349号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,从环境保护的观点出发,以汽车发动机为代表的内燃机正致力于高输出化、燃油效率的改善及低排放化。例如,从高输出化的观点出发,内燃机趋向于以比以往更高的转速工作。本发明人着眼于在该往复移动的平均速度超过秒速20m的情况下油消耗量增大的现象。
本公开提供一种即使在内燃机以高的转速工作时也能够充分抑制油消耗量的增大的侧轨及具备该侧轨的控油环。
用于解决课题的技术方案
本公开所涉及的侧轨与间隔外胀环一起构成控油环。该侧轨具有外周面、内周面、第一侧面及第二侧面,所述内周面在轴向的剖面中具有上下对称的形状,在轴向的剖面中,上述内周面具有满足以下的条件1的内侧前端部,
条件1:0.7≤R1/h0≤1.1
式中,R1表示构成内侧前端部的曲线的曲率半径(单位:mm),h0表示侧轨的高度(单位:mm)。此外,侧轨的轮廓形状(内周面及外周面等的形状)可以使用轮廓形状测量机(例如,株式会社东京精密制)来测量。
以往的控油环所具备的侧轨的内周面带有半圆状的圆角(参照专利文献1的图1)。与此相对,本公开所涉及的侧轨的内周面与以往的侧轨的内周面相比,不带圆角。即,内周面的内侧前端部满足条件1。此外,在内周面为半圆状的情况下,R1/h0的值为0.5。
根据本发明人的研究,通过使内周面的内侧前端部满足条件1,即使在内燃机以高的转速工作时,也能够充分抑制油消耗量。推测这是因为,高速运转时的侧轨的动作稳定化,侧轨的侧面容易与活塞槽的内表面抵接,提高了密封性。侧轨的动作受到与气缸的摩擦力、伴随往复移动的惯性力的影响。推测为,往复移动的高速化使施加到控油环的惯性力增大,因此与摩擦力的影响相比,惯性力的影响占据了主导地位。通过使内侧前端部满足条件1,与以往的侧轨相比,重心向内周面侧移位,并且与间隔外胀环的耳部抵接的位置移位。推测为,这些事项有助于侧轨的动作的稳定化。
本公开所涉及的控油环具备一对侧轨;间隔外胀环,配置于一对侧轨之间,一对侧轨均为本公开所涉及的上述侧轨。根据该控油环,即使在内燃机以高的转速工作时,也能够充分地抑制油消耗量的增大。
发明效果
根据本公开,提供一种即使在内燃机以高的转速工作时也能够充分地抑制油消耗量的增大的侧轨及具备该侧轨的控油环。
附图说明
图1是示意性表示本公开的一个实施方式所涉及的控油环安装于活塞槽的状态的剖视图。
图2的(a)是图1所示的侧轨的立体图,图2的(b)是图2的(a)所示的b-b线处的剖视图。
图3是放大表示图2所示的侧轨的内周侧的剖视图。
图4是放大表示图2所示的侧轨的外周侧的剖视图。
图5是表示图1所示的间隔外胀环的第一示例的俯视图。
图6是放大表示图5所示的用单点划线包围的区域的立体图。
图7是部分表示间隔外胀环的第二示例的立体图。
图8是部分表示间隔外胀环的第三示例的立体图。
图9的(a)及图9的(b)是图8所示的间隔外胀环及安装在其上的侧轨的剖视图,是表示间隔外胀环的相互不同的形态的剖视图。
图10是部分表示本公开所涉及的间隔外胀环的第四示例的立体图。
图11是部分表示本公开所涉及的间隔外胀环的第五示例的立体图。
图12是部分表示本公开所涉及的间隔外胀环的第六示例的立体图。
图13是示意性表示图12所示的间隔外胀环及安装在其上的侧轨的图。
图14是放大表示侧轨的内周面的其他示例的剖视图。
图15是放大表示其他实施方式所涉及的侧轨的外周侧的剖视图。
图16的(a)及图16的(b)是图8所示的间隔外胀环及安装在其上的图15所示的侧轨的剖视图,是表示间隔外胀环的相互不同的形态的剖视图。
图17是描绘了实施例及比较例的结果的图表。
图18是描绘了实施例及比较例的结果的图表。
图19是描绘了实施例及比较例的结果的图表。
图20是描绘了实施例及比较例的结果的图表。
图21是描绘了实施例及比较例的结果的图表。
图22是描绘了实施例及比较例的结果的图表。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。在以下的说明中,对相同或者相当的部分标注相同的标号,并省略重复的说明。另外,只要没有特别说明,上下左右等的位置关系就是基于附图所示的位置关系。附图的尺寸比例并不限于图示的比例。在本说明书的记载以及权利要求中使用“左”、“右”、“正面”、“背面”、“上”、“下”、“上方”、“下方”等用语时,这些用语仅用于说明,并不一定意味着永远处于该相对位置。
<控油环>
图1是示意性表示本实施方式所涉及的控油环50安装于活塞P的槽Pa的状态的剖视图。该剖视图表示控油环的轴向(活塞P的往复移动方向A)上的剖面。如图1所示,控油环50具备一对侧轨1、2、配置于一对侧轨1、2之间的间隔外胀环10A。侧轨1、2的外周面1a、2a与缸膛B的内表面Ba相接触。侧轨1、2的内周面1b、2b与间隔外胀环10A的耳部5相接触。
[侧轨]
侧轨1、2的材质例如是不锈钢、碳钢。侧轨1、2也可以具备以至少覆盖外周面1a、2a的方式设置的硬质皮膜(未图示)。作为硬质皮膜的材质,例如,可举出非晶质碳、氮化铬(CrN)、氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)、氮化铝钛(TiAlN)、氮化铬(CrN)、TiCN、AlCrN、TiC或者镍(Ni)、镍磷(NiP)等镍合金。如图1所示,在本实施方式中,侧轨1、2为相同形状。以下,对侧轨1的形状进行说明,省略侧轨2的形状的说明。
图2的(a)是侧轨1的立体图,图2的(b)是图2的(a)所示的b-b线处的剖视图。侧轨1在轴向的剖面中,以图2的(b)中用单点划线所示的中心线L为中心具有上下对称的形状。侧轨1具有外周面1a、内周面1b、第一及第二侧面1c、1d、外周面1a与第一侧面1c之间的第一倾斜面1e、外周面1a与第二侧面1d之间的第二倾斜面1f。在图2的(b)所示的剖面中,侧轨1的重心G位于中心线L上且比侧轨1的厚度方向的中心位置靠内周面1b侧处。
如图2的(a)所示,侧轨1为环状,例如,外径RO为60~120mm,内径RI为56~114mm。侧轨1的厚度T(=(RO-RI)/2)例如为1.0~3.0mm,也可以为1.2~2.7mm或1.4~2.5mm。侧轨1的高度h0例如为0.2~0.7mm,也可以为0.25~0.55mm或0.30~0.45mm。此外,这里所说的“环状”不一定是指封闭的圆,侧轨1也可以具有开口部。另外,侧轨1在俯视下可以是正圆状,也可以是椭圆状。
图3是放大表示侧轨1的内周侧的剖视图。如图3所示,侧轨1的内周面1b在轴向的剖面中具备位于侧轨1的高度方向的中央部的内侧前端部1g。内侧前端部1g满足以下的条件1。
条件1:0.7≤R1/h0≤1.1
式中,R1表示构成内侧前端部1g的曲线的曲率半径(单位:mm),h0表示侧轨的高度(单位:mm)。通过使R1/h0的值为0.7~1.1的范围,即使在活塞的往复移动的平均速度超过秒速20m的情况下,也能够充分地抑制油消耗量的增大。
内侧前端部1g的高度h2相对于侧轨1的高度h0(图3中的高度h2)的比率h2/h0只要为1以下即可,优选为0.5~0.75,也可以是0.5~0.7或0.5~0.65。在本实施方式中,高度h2是指在轴向的剖面中,从一个拐点(凸状弯曲部C1的顶点)到另一个拐点(凸状弯曲部C2的顶点)的距离(参照图3)。通过使h2/h0的值在上述范围内,即使在活塞的往复移动的平均速度超过秒速20m的情况下,也能够进一步可靠地抑制油消耗量的增大。
如图3所示,内周面1b还具备位于夹着内侧前端部1g的位置的周缘部P1、P2。优选由内侧前端部1g和周缘部P1构成凸状弯曲部C1,由内侧前端部1g和周缘部P2构成凸状弯曲部C2。优选周缘部P1、P2满足以下的条件2。
条件2:0.2≤R2/h0≤0.5
式中,R2表示构成周缘部P1、P2的曲线的曲率半径(单位:mm),h0表示侧轨的高度(单位:mm)。通过使R2/h0的值为0.2~0.5的范围,即使在活塞的往复移动的平均速度超过秒速20m的情况下,也能够充分地抑制油消耗量的增大。
图4是放大表示侧轨1的外周侧的剖视图。如图4所示,侧轨1的外周面1a优选在轴向的剖面中具有满足以下的条件3的外侧前端部1h。
条件3:0.1≤R0/h0≤0.23
式中,R0表示构成外侧前端部1h的曲线的曲率半径(单位:mm),h0表示侧轨1的高度(单位:mm)。
第一及第二倾斜面1e、1f的角度θ优选为30~50°。此外,角度θ是指与轴向正交的面与倾斜面e、1f所成的角度。在轴向的剖面中,从外周面1a的前端到侧面1c与倾斜面1e之间的边界为止的径向上的距离a(单位:mm)优选满足以下的条件4。
条件4:0.1≤a/T≤0.2
式中,T表示轴向的剖面中的侧轨1的厚度(单位:mm)(参照图2的(b))。
[间隔外胀环]
图5是间隔外胀环10A的俯视图。如该图所示,间隔外胀环10A为环状,具有由两个端面10a、10b构成的开口部10c。间隔外胀环10A例如通过对钢板进行冲压加工(切弯加工及冲裁加工),或者将由弹簧钢构成的线材利用多个齿轮一边啮合一边使其塑性变形来制造。图6是放大表示图5所示的用单点划线包围的区域的立体图。
从提高耐磨损性、耐粘附性等观点出发,间隔外胀环10A也可以实施表面处理。例如,也可以通过非电解镀敷及电解镀敷、硬质涂料涂布、物理蒸镀(PVD)、化学蒸镀(CVD)、溅射法,在间隔外胀环10A的表面形成膜。作为膜的材质,可举出由非晶质碳、氮化铬(CrN)、氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)、氮化铝钛(TiAlN)、氮化铬(CrN)、TiCN、AlCrN、TiC或者镍(Ni)、镍磷(NiP)等镍合金构成的镀敷。另外,除了基于无机材料的皮膜以外,也可以形成聚酰亚胺等高分子皮膜。此外,在高分子皮膜中也可以混入碳纤维、玻璃纤维等填料。
在图1中,由阴影示出的部分的厚度(间隔外胀环的板厚)例如为0.1mm~0.7mm。通过使该部分尽量增厚,能够得到更高的张力,并且能够确保与侧轨1、2的接触面积,能够得到更优异的减少磨损效果。
间隔外胀环10A具有:多个耳部5,侧轨1、2的内周面1b、2b分别与所述多个耳部抵接;及多个侧轨相对部7,分别与侧轨1、2的侧面1d、2c相对(参照图6)。侧轨相对部7形成在比耳部5靠外周侧且与耳部5相邻的位置。耳部5形成得比侧轨相对部7高。间隔外胀环10A具有由耳部5和侧轨相对部7构成的开口5h。
耳部5中的侧轨1、2与耳部5抵接的面相对于轴向倾斜。图1所示的倾斜角α优选为5~30°,更优选为10~25°。
间隔外胀环10A例如在被放置于作业台时,具有山部10M和谷部10V交替相连的形状。在本实施方式中,位于间隔外胀环10A的山部10M(图6中的上侧)的耳部5和位于谷部10V(图6中的下侧)的耳部5实质上为相同的形状。另外,位于间隔外胀环10A的山部10M(图6中的上侧)的侧轨相对部7和位于谷部10V(图6中的下侧)的侧轨相对部7也实质上为相同的形状。因此,若将放置在作业台上的间隔外胀环10A上下颠倒,则图6所示的山部10M成为谷部10V,谷部10V成为山部10M。
如图6所示,本实施方式所涉及的侧轨相对部7由平坦的面构成。侧轨1、2与平坦的面抵接,由此支承侧轨1、2。
图7是部分表示间隔外胀环的第二示例的立体图。该图所示的间隔外胀环10B除了代替侧轨相对部7具有平坦的面而具有形成为沿径向延伸的隆起部7b之外,具有与间隔外胀环10A相同的结构。通过使侧轨相对部7具有隆起部7b,能够充分地抑制发动机油或其中包含的异物滞留在侧轨相对部7的表面上,并且能够充分地抑制侧轨相对部7与侧轨1、2的固定。隆起部7b延伸到间隔外胀环10B的外周侧的端部。
图8是部分表示间隔外胀环的第三示例的立体图。该图所示的间隔外胀环10C除了代替侧轨相对部7具有平坦的面而在外周侧具有平坦部7c并且在耳部5与平坦部7c具有形成为沿径向延伸的凹部7a之外,具有与间隔外胀环10A相同的结构。通过采用该结构,能够防止侧轨相对部7与侧轨1、2之间的淤渣等燃烧生成物的滞留。另外,也有助于固定的抑制。凹部7a的深度(侧轨相对部7的最高的位置与凹部7a的最低的位置的高低差)例如为50~500μm。平坦部7c沿着间隔外胀环10C的外周侧的缘部形成。通过将平坦部7c的高度形成为比耳部5低且比侧轨相对部7的其他部分高,在侧轨1与平坦部7c抵接的状态下,在侧轨相对部7的其他部分与侧轨1之间形成间隙。此外,平坦部7c也被称为“突起部”,侧轨相对部7的平坦部7c以外的区域(将耳部5和平坦部7c连接的部分)也被称为“中间部”。通过使侧轨相对部7具有平坦部7c,起到如下效果:在侧轨1、2的侧面与间隔外胀环10C之间形成空间,由侧轨1、2从缸膛刮落的油被刮落到耳部5与侧轨相对部7之间,能够有效地流向间隔外胀环10C的内周侧。
图9的(a)及图9的(b)是图8所示的间隔外胀环10C及安装在其上的侧轨1、2的剖视图,图示了相互不同的形态。在任一形态中,在侧轨相对部7中,在平坦部7c与其他的区域7d(中间部)设置有台阶。在图9的(a)所示的形态中,在侧轨相对部7中,平坦部7c与其他的区域7d之间未被切断,部件是连续的。即,在该部分没有形成贯通孔。与此相对,在图9的(b)所示的形态中,在侧轨相对部7中,平坦部7c与其他的区域7d之间被切断,在该部分形成有贯通孔7h。贯通孔7h可以形成,也可以不形成,但在柴油发动机内那样容易存在异物的环境中使用的情况下,贯通孔7h有可能被异物堵塞,并且由于设置贯通孔7h,张力的时效老化的程度有时变大。根据内燃机的环境,在有这些担忧的情况下,如图9的(a)所示,优选使用没有形成贯通孔7h的间隔外胀环。另一方面,通过设置贯通孔7h,从缸膛刮落的油能够有效地流向间隔外胀环10D的内周侧的机会增多。此外,贯通孔7h例如也可以由凹部7a的最深部与平坦部7c形成。
在图9的(a)及图9的(b)所示的剖面中,侧轨1、2的重心G优选位于比平坦部7c靠内侧的位置。通过采用该结构,可以谋求高速运转时的侧轨1、2的动作的稳定化,由此,能够进一步有效地抑制油消耗量的增大。
图10是部分表示间隔外胀环的第四示例的立体图。该图所示的间隔外胀环10D除了代替侧轨相对部7具有平坦的面而在外周侧具有平坦部7c并且在耳部5与平坦部7c之间具有形成为沿径向延伸的隆起部7b之外,具有与间隔外胀环10A相同的结构。平坦部7c沿着间隔外胀环10D的外周侧的缘部形成。在间隔外胀环10D上组装有侧轨1、2的状态下,侧轨1、2的内周面1b、2b与耳部5抵接,并且侧轨1、2的侧面1d、2b与侧轨相对部7的平坦部7c相对,由此平坦部7c形成得比耳部5低。
图11是部分表示间隔外胀环的第五示例的立体图。该图所示的间隔外胀环10E除了代替侧轨相对部7具有平坦的面而侧轨相对部7具有沿径向延伸的凹部7a之外,具有与第一实施方式所涉及的间隔外胀环10A相同的结构。凹部7a延伸到间隔外胀环10E的外周侧的端部。该结构的间隔外胀环10E与上述的间隔外胀环相比,具有易于通过塑性变形进行加工的优点。
图12是部分表示间隔外胀环的第六示例的立体图。该图所示的间隔外胀环10F除了代替侧轨相对部7具有平坦的面而在外周侧具有平坦部7c之外,具有与间隔外胀环10A相同的结构。该结构的间隔外胀环10F与上述的第五实施方式所涉及的间隔外胀环同样,具有易于通过塑性变形进行加工的优点。图13是示意性表示间隔外胀环10F和安装在其上的侧轨1、2的图。
以上对本公开的实施方式进行了详细说明,但本发明不限于上述实施方式。例如,在上述实施方式中,例示了侧轨1的内周面由在轴向的剖面中曲率半径不同的2个圆弧构成的情况,但侧轨的内周面也可以由在轴向的剖面中曲率半径不同的3个以上的圆弧构成。图14所示的侧轨3由曲率半径不同的3个圆弧构成。即,侧轨3的内周面3b由曲率半径R1的内侧前端部3g、以夹着该内侧前端部3g的方式形成的曲率半径R2的第一周缘部P1、P2、形成于第一周缘部P1、P2的外侧的曲率半径R3的第二周缘部Q1、Q2构成。内周面3b优选满足以下的条件。此外,式中,h0表示侧轨3的高度,h2表示内侧前端部(曲率半径R1的部分)的高度(图14中的高度h2)。
条件1a:0.7≤R1/h0≤1.1
条件2a:0.2≤R2/h0≤0.5
条件3a:h2/h0≤1.0
上述条件3a所涉及的比率h2/h0的值更优选为0.5~0.75,进一步优选为0.5~0.7,也可以为0.5~0.65。此外,如图14所示,h2是指轴向的剖面中的内侧前端部3g的高度(从一个拐点到另一个拐点的距离)。通过使h2/h0的值在上述范围内,即使在活塞的往复移动的平均速度超过秒速20m的情况下,也能够进一步可靠地抑制油消耗量的增大。
在上述实施方式中,例示了在轴向的剖面中具有上下对称的形状的侧轨1、2,但如图15所示,侧轨的外周面也可以在轴向的剖面中为上下非对称。图15所示的侧轨11中,外周面11a的外侧前端部11h向下方(曲轴室侧)偏移。图16的(a)及图16的(b)是间隔外胀环及安装在其上的侧轨11的剖视图,是表示间隔外胀环的相互不同的形态的剖视图。侧轨11具有外周面11a、内周面11b、第一及第二侧面11c、11d、外周面11a与第一侧面11c之间的第一倾斜面11e、外周面11a与第二侧面11d之间的第二倾斜面11f。第一倾斜面11e的倾斜角θ1例如为30~70°,优选为30~60°。第二倾斜面11f的倾斜角θ2例如大于0°且为60°以下,优选为大于0°且为50°以下。也可以在外侧前端部11h(带圆角的部分)与第二侧面11d之间不存在第二倾斜面11f,而使外侧前端部11h和第二侧面11d连续地设置。
根据安装有侧轨11的控油环,外侧前端部11h以较高的面压与气缸内表面抵接,能够提高活塞下降行程中的刮油作用。另外,在轴向的剖面中,通过使外侧前端部11h向侧面11d侧偏移,从而在外侧前端部11h被按压于气缸内表面时,侧轨11的内周侧以外侧前端部11h为支点,容易向上侧(燃烧室侧)倾斜。因此,侧轨11的侧面11c的内周侧可靠地与环槽的上表面接触,能够提高密封性。特别在活塞的上升行程、即控油环在活塞的环槽的下表面侧落座的时间较长的情况下,能够期待该效果。由此,能够抑制发动机的油上升,降低其油消耗量。
实施例
下面基于实施例对本公开进行说明。本发明不限于以下实施例的内容。
<实施例1>
[控油环的制作]
使用SUS440环箍线材(0.40mm×1.70mm)制作了表1的实施例1所示的设定的侧轨。另一方面,使用钢琴线环箍材料(0.25mm×1.9mm)制作了与图12所示的间隔外胀环10F相同的结构的间隔外胀环。间隔外胀环的耳部的倾斜角度α设为10°。控油环的设定如下(参照图13、图2的(b)及图3)。
·组合高度h1:2.0mm
·组合厚度a1:2.3mm
·相对于控油环的公称直径的组合张力:0.3N/mm
<实施例2~10及比较例1~5>
分别制作表1~3所示的设定的侧轨及间隔外胀环,除使用这些部件之外,与实施例1同样地,得到了控油环。
<油消耗量的测定>
在以下的条件下对油消耗量进行了评价。表1~3中记载了以比较例1的油消耗量为基准的相对值。图17~22是对实施例及比较例的结果进行了描绘的图表。在这些图表中,将实施例的绘图用“〇”表示,将比较例的绘图用“△”表示。
·发动机:4冲程的汽油发动机
·顶环的材质:SWOSC-V(外周面:氮化铬离子镀敷处理)
·第二道环的材质:SWOSC-V(整个面:磷酸锌处理)
·冷却水温度:100℃
·发动机油温度:125℃
·发动机油:5W-20(粘度分类SAE J300)
·负荷条件:节气门全开
·平均活塞速度:20m/秒
·发动机的运转时间:30小时
【表1】
【表2】
【表3】
工业实用性
根据本公开,提供一种即使当内燃机以高转速工作时也能够充分抑制油消耗量的增大的侧轨及具备该侧轨的控油环。
标号说明
1、2、11…侧轨(一对侧轨),1a、2a…外周面,1b、2b…内周面,1c…第一侧面,1d…第二侧面,1e…第一倾斜面,1f…第二倾斜面,1g、3g…内侧前端部,1h、11h…外侧前端部,5…耳部,7…侧轨相对部,7a…凹部,7b…隆起部,7c…平坦部,10A~10F…间隔外胀环,50…控油环,C1、C2…凸状弯曲部,G…重心,P1、P2…周缘部(第一周缘部),Q1、Q2…第二周缘部。

Claims (11)

1.一种侧轨,与间隔外胀环一起构成控油环,其中,
所述侧轨具有外周面、内周面、第一侧面及第二侧面,所述内周面在轴向的剖面中具有上下对称的形状,
在轴向的剖面中,所述内周面具有满足以下的条件1的内侧前端部,
条件1:0.7≤R1/h0≤1.1
式中,R1表示构成所述内侧前端部的曲线的曲率半径,所述曲率半径的单位为mm,h0表示所述侧轨的高度,所述高度的单位为mm。
2.根据权利要求1所述的侧轨,其中,
在轴向的剖面中,所述内周面在所述内侧前端部与所述第一侧面之间具有第一凸状弯曲部,并且所述内周面在所述内侧前端部与所述第二侧面之间具有第二凸状弯曲部。
3.根据权利要求1或2所述的侧轨,其中,
所述内周面在轴向的剖面中还具有周缘部,所述周缘部位于夹着所述内侧前端部的位置,所述周缘部满足以下的条件2,
条件2:0.2≤R2/h0≤0.5
式中,R2表示构成所述周缘部的曲线的曲率半径,所述曲率半径的单位为mm,h0表示所述侧轨的高度,所述高度的单位为mm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的侧轨,其中,
在轴向的剖面中,所述外周面具有满足以下的条件3的外侧前端部,
条件3:0.1≤R0/h0≤0.23
式中,R0表示构成所述外侧前端部的曲线的曲率半径,所述曲率半径的单位为mm,h0表示所述侧轨的高度,所述高度的单位为mm。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的侧轨,其中,
所述侧轨还具有所述外周面与所述第一侧面之间的第一倾斜面及所述外周面与所述第二侧面之间的第二倾斜面,
所述第一倾斜面的倾斜角θ1及所述第二倾斜面的倾斜角θ2中的至少一方为30~50°。
6.根据权利要求5所述的侧轨,其中,
在轴向的剖面中,从所述外周面的前端到所述侧面与所述倾斜面之间的边界为止的径向上的距离a满足以下的条件4,
条件4:0.1≤a/T≤0.2
式中,a表示从所述外周面的前端到所述侧面与所述倾斜面之间的边界为止的径向上的距离,所述距离的单位为mm,T表示轴向的剖面中的所述侧轨的厚度,所述厚度的单位为mm。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的侧轨,其中,
所述侧轨在轴向的剖面中具有上下对称的形状。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的侧轨,其中,
所述侧轨具备硬质皮膜,所述硬质皮膜以至少覆盖所述外周面的方式设置。
9.一种控油环,具备:
一对侧轨;及
间隔外胀环,配置于所述一对侧轨之间,
所述一对侧轨均为权利要求1~8中任一项所述的侧轨。
10.根据权利要求9所述的控油环,其中,
所述间隔外胀环具有:
多个耳部,所述侧轨的所述内周面与所述多个耳部抵接;及
多个侧轨相对部,与所述耳部相邻设置,且与所述侧轨的所述侧面相对,
所述耳部相对于轴向的倾斜角α为5~30°。
11.根据权利要求10所述的控油环,其中,
所述侧轨相对部具有平坦部,所述侧轨的所述侧面与所述平坦部抵接,
所述平坦部沿着所述间隔外胀环的外周侧的缘部形成,
在轴向的剖面中,所述侧轨的重心位于比所述平坦部靠内侧的位置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06185620A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Honda Motor Co Ltd ピストンリング
US20040061291A1 (en) * 2001-12-28 2004-04-01 Katsumi Takiguchi Side rail and combined oil control ring incorporated with the side rails for reduction of oil consumption
WO2020035188A1 (de) * 2018-08-13 2020-02-20 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Dreiteiliger ölabstreifring
WO2020251058A1 (ja) * 2019-06-14 2020-12-17 株式会社リケン ピストンリング
CN112204275A (zh) * 2018-04-06 2021-01-08 株式会社理研 间隔外胀环及具备它的控油环

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2614899A (en) * 1951-05-07 1952-10-21 Hastings Mfg Co Piston ring
US2712971A (en) * 1952-05-17 1955-07-12 Hastings Mfg Co Piston ring assembly and elements thereof
US2938758A (en) * 1957-11-21 1960-05-31 Hastings Mfg Co Piston ring assembly for internal combustion engines
JPH08261325A (ja) 1995-03-27 1996-10-11 Nippon Piston Ring Co Ltd エキスパンダ付きオイルリング
JP4358828B2 (ja) 2004-01-09 2009-11-04 日本ピストンリング株式会社 コイルエキスパンダ用線材およびコイルエキスパンダ
JP2010031835A (ja) * 2008-06-23 2010-02-12 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関用オイルリング及びピストン
US10253882B2 (en) * 2013-12-30 2019-04-09 Mahle International Gmbh Oil control ring assembly
JP6530200B2 (ja) * 2015-02-23 2019-06-12 株式会社リケン サイドレール
JP5939328B1 (ja) 2015-03-04 2016-06-22 栗田工業株式会社 酸性ガス及び重金属の複合処理剤、並びに酸性ガス及び重金属の処理方法
JP6533670B2 (ja) * 2015-03-12 2019-06-19 株式会社リケン サイドレール
EP3279525B1 (en) 2015-03-31 2022-09-07 Nippon Piston Ring Co., Ltd. Combined oil ring
JP6603284B2 (ja) * 2017-10-05 2019-11-06 株式会社リケン サイドレール
JP6389970B1 (ja) * 2018-01-16 2018-09-12 Tpr株式会社 組合せオイルリング
JP6400874B1 (ja) 2018-05-21 2018-10-03 Tpr株式会社 組合せオイルリング
DE102018119586A1 (de) * 2018-08-13 2020-02-13 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Abstreifring für einen dreiteiligen Ölabstreifring und dreiteiliger Ölabstreifring
CN117006245A (zh) * 2019-02-01 2023-11-07 日本活塞环株式会社 组合油环
CN112178186B (zh) * 2020-09-21 2022-06-17 安庆帝伯格茨活塞环有限公司 一种刮片环、三组合活塞油环及刮片环制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06185620A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Honda Motor Co Ltd ピストンリング
US20040061291A1 (en) * 2001-12-28 2004-04-01 Katsumi Takiguchi Side rail and combined oil control ring incorporated with the side rails for reduction of oil consumption
CN112204275A (zh) * 2018-04-06 2021-01-08 株式会社理研 间隔外胀环及具备它的控油环
WO2020035188A1 (de) * 2018-08-13 2020-02-20 Federal-Mogul Burscheid Gmbh Dreiteiliger ölabstreifring
WO2020251058A1 (ja) * 2019-06-14 2020-12-17 株式会社リケン ピストンリング

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