CN117120712A - 间隔扩张器以及油环 - Google Patents
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Abstract
间隔扩张器具备:扩张器主体,沿着油环的周向形成为环状,对一对刮片向油环的径向上的外侧施力,所述扩张器主体包括通过相互对置而形成接缝的一对接缝端部,并形成为从油环的径向观察时在周向上连续的波浪状;扩张器槽,以跨过接缝并沿着油环的周向延伸的方式形成于扩张器主体;以及线状构件,包括嵌装部,所述嵌装部沿着油环的周向形成为圆弧状,并以跨过接缝的方式嵌装于扩张器槽。
Description
技术领域
本发明涉及一种间隔扩张器以及刮片和间隔扩张器组合而成的油环。
背景技术
普通汽车所搭载的内燃机采用将包括压缩环(压力环)和油环的活塞环装接于活塞的环槽而得到的构成。在活塞的轴向上,压缩环设于燃烧室侧,油环设于曲柄室侧,压缩环和油环通过在气缸内壁面滑动来发挥能力。油环具有:通过将附着在气缸内壁面上的多余的机油(润滑油)向曲柄室侧刮落来抑制油向燃烧室侧的流出(油上升)的油封功能、通过调整油量以使润滑油膜适当地保持在气缸内壁面上来防止伴随内燃机的运转的活塞的烧结的功能。压缩环具有:通过保持气密来抑制燃烧气体从燃烧室侧向曲柄室侧流出(漏气)的气封功能、通过刮落油环未刮落尽的多余的油来抑制油上升的油封功能。
在此,作为油环,广泛使用组合在气缸内壁面上滑动的一对刮片(也称为侧轨)和向气缸内壁面对一对刮片施力的间隔扩张器而成的三件式的组合油环。关于这样的组合油环,公开了具备呈在轴向上位移的波浪状的多个周期单元在周向上相连而构成的间隔扩张器的组合油环(例如,专利文献1)。在将三件式的组合油环安装于活塞时,先将间隔扩张器装接于环槽再将刮片装接于环槽。在将间隔扩张器装接于环槽时,一边扩大间隔扩张器的接缝,一边将间隔扩张器放入环槽,通过使间隔扩张器的接缝端部在环槽内对接而将其装接于环槽。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2013/069349号
专利文献2:日本实开昭56-85048号公报
专利文献3:日本实开平1-25448号公报
专利文献4:日本实开平3-38456号公报
专利文献5:日本实开昭60-18242号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在将以往的轴向波浪状(从油环的径向观察时在周向上连续的波浪状)间隔扩张器装接于活塞的环槽时,可能会成为接缝端部彼此在油环的径向或轴向上重叠的状态。若成为这样的状态,则恐怕会难以安装刮片。此外,即使能安装刮片,恐怕也无法对刮片适当地赋予施加力而无法发挥作为油环的功能。例如,可能会发生刮片与环槽的上下表面强力抵接,从而刮片无法向气缸内壁侧伸出的情况。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在具备轴向波浪状的间隔扩张器的油环中,能防止间隔扩张器的接缝端部彼此的重叠的技术。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,本发明采用以下的构成。即,本发明是一种间隔扩张器,所述间隔扩张器在安装于内燃机中的活塞的油环中,设于在该油环的轴向上分离地设置的一对刮片之间,该间隔扩张器具备:扩张器主体,沿着所述油环的周向形成为环状,对所述一对刮片向所述油环的径向上的外侧施力,所述扩张器主体包括通过相互对置而形成接缝的一对接缝端部,形成为从所述油环的径向观察时在周向上连续的波浪状;扩张器槽,以跨过所述接缝并沿着所述油环的周向延伸的方式形成于所述扩张器主体;以及线状构件,包括嵌装部,所述嵌装部沿着所述油环的周向形成为圆弧状,并以跨过所述接缝的方式嵌装于所述扩张器槽。
根据本发明,通过线状构件将扩张器主体维持在一对接缝端部彼此对置的姿态,由此能防止一对接缝端部彼此在径向、轴向上重叠。由此,能防止在油环向活塞的安装作业中难以安装刮片、安装于活塞的油环无法发挥功能。而且,轴向波浪状的间隔扩张器的轴向的宽度、径向的厚度窄,因此设置用于插入线状构件的孔是困难的,但在本发明中,采用通过在扩张器主体设置槽来嵌装嵌装部的构造。由此,即使是轴向波浪状间隔扩张器,也能防止一对接缝端部彼此的重叠。
此外,在本发明中,也可以是,所述扩张器主体包括:多个上片,沿着所述油环的周向隔开间隔地排列;多个下片,以在所述油环安装于所述活塞时在所述油环的轴向上位于比所述多个上片靠所述内燃机中的曲柄室侧的方式设置,所述下片的每一个以在所述油环的周向上与所述上片的每一个交替配置的方式排列;以及多个连结片,将在所述油环的周向上相邻的所述上片和所述下片连结,所述上片包括:上侧基座部;以及上侧耳部,立起形成于所述油环的径向上的所述上侧基座部的内侧,将所述一对刮片中的设于所述内燃机中的燃烧室侧的上刮片向所述油环的径向的外侧按压,所述下片包括:下侧基座部;以及下侧耳部,立起形成于所述油环的径向上的所述下侧基座部的内侧,将所述一对刮片中的设于所述内燃机中的所述曲柄室侧的下刮片向所述油环的径向的外侧按压。
此外,在本发明中,也可以是,所述扩张器槽由多个缺口而形成于所述扩张器主体的外周面,所述多个缺口以沿着所述油环的周向排列的方式设于所述多个连结片中的作为所述油环的径向外侧的端部的外侧端部,所述油环的轴向上的所述嵌装部的宽度比该轴向上的所述连结片的所述外侧端部的宽度小。由此,能使嵌装部嵌装于扩张器主体的外周面。
此外,在本发明中,也可以是,所述扩张器槽由多个缺口而形成于所述扩张器主体的内周面,所述多个缺口以沿着所述油环的周向排列的方式设于所述多个连结片中的作为所述油环的径向内侧的端部的内侧端部,所述油环的轴向上的所述嵌装部的宽度比该轴向上的所述连结片的所述内侧端部的宽度小。由此,能使嵌装部嵌装于扩张器主体的内周面。
此外,在本发明中,也可以是,所述扩张器槽形成于所述扩张器主体的外周面,在所述油环安装于所述活塞之前的自由状态下,所述嵌装部的内周端部处的圆弧的曲率半径为将所述接缝端部彼此对接后的状态下的扩张器主体的最外周的曲率半径以下。据此,在嵌装部的内周端部处的圆弧的曲率半径小于扩张器主体的所述最外周处的曲率半径的情况下,通过将嵌装部嵌装于扩张器槽而使嵌装部扩径,因此在线状构件产生要缩径的自张力。由此,在间隔扩张器中,成为嵌装部的内周端部将扩张器主体向径向的内侧按压的状态。由此,能维持嵌装部跨过接缝嵌装于扩张器槽的状态。
此外,在本发明中,也可以是,所述扩张器槽形成于所述扩张器主体的内周面,在所述油环安装于所述活塞之前的自由状态下,所述嵌装部的外周端部处的圆弧的曲率半径为将所述接缝端部彼此对接后的状态下的扩张器主体的最内周的曲率半径以上。据此,在嵌装部的外周端部处的曲率半径大于扩张器主体的最内周的曲率半径的情况下,通过将嵌装部嵌装于扩张器槽而使嵌装部缩径,因此在线状构件产生要扩径的自张力。由此,在间隔扩张器中,成为嵌装部的外周端部将扩张器主体向径向的外侧按压的状态。由此,能维持嵌装部跨过接缝嵌装于扩张器槽的状态。
此外,在本发明中,也可以是,所述扩张器槽由以沿着所述油环的周向排列的方式设于所述多个上片的所述上侧基座部的多个缺口形成,所述油环的径向上的所述嵌装部的厚度比该径向上的所述上侧基座部的厚度小。由此,能使嵌装部嵌装于扩张器主体中的燃烧室侧的面。
此外,在本发明中,也可以是,所述扩张器槽由以沿着所述油环的周向排列的方式设于所述多个下片的所述下侧基座部的多个缺口形成,所述油环的径向上的所述嵌装部的厚度比该径向上的所述下侧基座部的厚度小。由此,能使嵌装部嵌装于扩张器主体中的曲柄室侧的面。
此外,在本发明中,也可以是,所述扩张器槽形成于所述油环的轴向上的所述扩张器主体的两端面中的任一方,在所述油环安装于所述活塞之前的自由状态下,所述嵌装部的外周端部处的圆弧的曲率半径为将所述一对接缝端部彼此对接后的状态下的所述扩张器主体的最外周的曲率半径的+10%以内,并且所述嵌装部的内周端部处的圆弧的曲率半径为将所述一对的所述接缝端部彼此对接后的状态下的所述扩张器主体的最内周的曲率半径的-10%以上。由此,能使嵌装部难以从扩张器槽脱落,能降低扩张器主体的缩径或扩径时的阻力。此外,在嵌装部的外周端部处的圆弧的曲率半径大于扩张器主体的最外周的曲率半径的情况下,通过将嵌装部嵌装于扩张器槽而使嵌装部缩径,因此在线状构件产生自张力,成为嵌装部的外周端部将扩张器主体向径向的外侧按压的状态。由此,维持线状构件跨过接缝嵌装于扩张器槽的状态。同样,在嵌装部的内周端部处的圆弧的曲率半径小于扩张器主体的最内周的曲率半径的情况下,通过将线状构件嵌装于扩张器槽而使嵌装部扩径,因此在线状构件产生自张力,成为嵌装部的内周端部将扩张器主体向径向的内侧按压的状态。由此,维持嵌装部跨过接缝嵌装于扩张器槽的状态。
此外,在本发明中,也可以是,所述扩张器槽形成于所述扩张器主体的外周面,所述线状构件还包括设于所述嵌装部的两端部的卡定部,所述卡定部包括:第一弯折部,从所述嵌装部的端部折弯而穿过在周向上相邻的所述连结片彼此之间,并从所述扩张器主体的外周侧向内周侧延伸;以及第二弯折部,从所述第一弯折部的前端折弯并与所述连结片中的作为所述油环的径向内侧的端部的内侧端部卡合。据此,通过设于嵌装部的两端部的卡定部与扩张器主体卡合,能维持线状构件嵌装于扩张器主体的状态。
此外,本发明也可以确定为组合一对刮片和上述的间隔扩张器而成的油环。即,也可以是,本发明是一种油环,其具备:一对刮片,在所述油环的轴向上分离地设置;以及间隔扩张器,设于所述一对刮片之间,所述间隔扩张器具备:扩张器主体,沿着所述油环的周向形成为环状,对所述一对刮片向所述油环的径向上的外侧施力,所述扩张器主体包括通过相互对置而形成接缝的一对接缝端部,并形成为从所述油环径向观察时在周向上连续的波浪状;扩张器槽,以跨过所述接缝并沿着所述油环的周向延伸的方式形成于所述扩张器主体;以及线状构件,包括嵌装部,所述嵌装部沿着所述油环的周向形成为圆弧状,并以跨过所述接缝的方式嵌装于所述扩张器槽。
发明效果
根据本发明,在具备轴向波浪状的间隔扩张器的油环中,能防止间隔扩张器的接缝端部彼此的重叠。
附图说明
图1是具备实施方式的油环的内燃机的局部剖视图。
图2是实施方式的扩张器主体的一部分的立体图。
图3是用于说明扩张器主体的外周径和内周径的剖视图。
图4是实施方式的线状构件的俯视图。
图5是实施方式的间隔扩张器的一部分的立体图。
图6是实施方式的间隔扩张器的一部分的俯视图。
图7是图6的A-A剖视图。
图8是具备实施方式的变形例1的油环的内燃机的局部剖视图。
图9是实施方式的变形例1的间隔扩张器的一部分的俯视图。
图10是图9的B-B剖视图。
图11是具备实施方式的变形例2的油环的内燃机的局部剖视图。
图12是具备实施方式的变形例3的油环的内燃机的局部剖视图。
图13是具备实施方式的变形例4的油环的内燃机的局部剖视图。
图14是具备实施方式的变形例5的油环的内燃机的局部剖视图。
图15是具备实施方式的变形例6的油环的内燃机的局部剖视图。
图16是具备实施方式的变形例7的油环的内燃机的局部剖视图。
图17是实施方式的变形例8的间隔扩张器的一部分的俯视图。
图18是实施方式的变形例8的线状构件的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。需要说明的是,只要没有特别记载,以下的实施方式所记载的构成就不旨在将发明的技术范围仅限于此。
[整体构成]
图1是具备实施方式的油环40的内燃机100的局部剖视图。在图1中,图示了与油环40的周向(周长方向)正交的剖面。如图1所示,在内燃机100中,通过在气缸10的内壁面10a与装接于气缸10的活塞20的外周面20a之间确保规定的分离距离,形成活塞间隙PC1。此外,在活塞20的外周面20a形成有具有大致矩形形状的剖面的环槽30。环槽30具有形成于燃烧室侧的上壁301、形成于曲柄室侧且与上壁301对置的下壁302以及将上壁301和下壁302的内周缘彼此连接的连接壁303。在该环槽30装接有本实施方式的油环40。
油环40是伴随活塞20的往复运动而在气缸10的内壁面10a上滑动的滑动构件。如图1所示,油环40是所谓的三件型的组合油环,具备一对刮片1、1和间隔扩张器2。而且,间隔扩张器2具备扩张器主体3、扩张器槽4以及线状构件5。油环40通过装接于环槽30而安装于活塞20。
以下,如图1所示,将沿着油环40的中心轴的方向(轴向)定义为“上下方向”。此外,将油环40的轴向中的内燃机100中的燃烧室侧(图1中的上侧)定义为“上侧”,将其相反侧即曲柄室侧(图1中的下侧)定义为“下侧”。此外,在以下的油环40的说明中,只要没有特别指定,“周向”是指油环40的周向,“径向”是指油环40的径向,“轴向”是指油环40的轴向。此外,在本说明书中,将如图1所示在装接于内燃机的气缸的活塞安装了油环的状态称为“使用状态”。此外,将油环安装于活塞之前的状态称为“自由状态”。更详细而言,自由状态是指油环被分解为刮片、扩张器主体以及线状构件的各构成部件的状态,是指这些构成部件的每一个不受其他元件约束的状态。以下,对油环40的各构成进行说明。
[刮片]
一对刮片1、1沿着油环40的周向形成为环状,且相互独立地在轴向上分离设置。就实施方式的油环40而言,一对刮片1、1设为相同的形状。不过,本发明的一对刮片的形状也可以不同。以下,在区别称呼一对刮片1、1的情况下,将设于上侧(燃烧室侧)的刮片1称为上侧刮片1U,将设于下侧(曲柄室侧)的刮片1称为下侧刮片1L。不对它们进行区别时,仅称为刮片1。刮片1的材质没有特别限定。作为刮片1的材质,例示出SUS、SWRH等。
如图1所示,刮片1具有外周面11、内周面12、上表面13以及下表面14。由上表面13和下表面14规定刮片1的轴向上的宽度。上侧刮片1U设为在使用状态下上表面13与环槽30的上壁301对置。下侧刮片1L设为在使用状态下下表面14与环槽30的下壁302对置。
[间隔扩张器]
如图1所示,间隔扩张器2设于一对刮片1、1之间,具备:在轴向上形成为波浪状的扩张器主体3、形成于扩张器主体3的扩张器槽4以及嵌装于扩张器槽4的线状构件5。
扩张器主体3沿着油环40的周向形成为环状。扩张器主体3包括外周面S1、内周面S2、上表面S3以及下表面S4。上表面S3是扩张器主体3的轴向两端面中的配置于上侧(燃烧室侧)的面。下表面S4是扩张器主体3的轴向两端面中的配置于下侧(曲柄室侧)的面。就是说,扩张器主体3设置为在使用状态下上表面S3与上侧刮片1U对置并且下表面S4与下侧刮片1L对置。扩张器主体3的材质没有特别限定。作为扩张器主体3的材质,例示出SUS等。
图2是实施方式的扩张器主体3的一部分的立体图。如图2所示,扩张器主体3由呈在轴向上位移的波浪状的多个周期单元在周向上相连而构成。换言之,扩张器主体3形成为在从油环40的径向观察时(从径向的外侧或内侧视觉确认时)在周向上连续的波浪状。具体而言,扩张器主体3包括:多个上片31和下片32,在轴向和周向上分离并在周向上交替配置;以及连结片33,将在周向上相邻的上片31与下片32连结。多个上片31沿着周向隔开间隔地排列。多个下片32设为在油环40安装于活塞20时(就是说,在使用状态下)位于比多个上片31靠下侧处。此外,多个下片32以下片32的每一个在周向上与上片31的每一个交替配置的方式排列。上片31和下片32设为与轴向正交,并在轴向上相互分离。连结片33将在周向上相邻的上片31和下片32的周向上的端部彼此连结。此外,如图2所示,扩张器主体3包括通过相互对置而形成接缝G1的一对接缝端部3a、3b。需要说明的是,本发明的扩张器主体的构造不限于此,只要在轴向上形成为波浪状即可。
如图1所示,上片31包括上侧基座部310、上侧耳部311以及上侧支承部312。上侧基座部310以与轴向正交的方式在径向上延伸。上侧耳部311立起形成于径向上的上侧基座部310的内侧,相对于上侧基座部310向上侧突出。此外,上侧耳部311在使用状态下与上侧刮片1U的内周面12抵接,由此将上侧刮片1U向径向的外侧按压。上侧支承部312立起形成于径向上的上侧基座部310的外侧,相对于上侧基座部310向上侧突出。此外,上侧支承部312在使用状态下与上侧刮片1U的下表面14抵接,由此支承上侧刮片1U。此外,在上侧耳部311的根部形成有贯通孔34。需要说明的是,本发明的上片也可以不具有上侧支承部312。
如图1所示,下片32包括下侧基座部320、下侧耳部321以及下侧支承部322。下侧基座部320以与轴向正交的方式在径向上延伸。下侧耳部321立起形成于径向上的下侧基座部320的内侧,相对于下侧基座部320向下侧突出。此外,下侧耳部321在使用状态下与下侧刮片1L的内周面12抵接,由此将下侧刮片1L向径向的外侧按压。下侧支承部322立起形成于径向上的下侧基座部320的外侧,相对于下侧基座部320向下侧突出。此外,下侧支承部322在使用状态下与下侧刮片1L的上表面13抵接,由此支承下侧刮片1L。此外,在下侧耳部321的根部形成有贯通孔34。需要说明的是,本发明的下片也可以不具有下侧支承部322。
在此,图1的附图标记E1表示连结片33中的径向外侧的端部(外侧端部),附图标记E2表示连结片33中的径向内侧的端部(内侧端部)。此外,将外侧端部E1的轴向上的宽度设为b1,将内侧端部E2的轴向上的宽度设为b2。此时,如图1所示,在本例中,b1等于上侧支承部312的下表面与下侧支承部322的上表面的轴向上的距离,b2等于上侧耳部311的下表面与下侧耳部321的上表面的轴向上的距离。此外,将上侧基座部310的径向上的厚度设为a1,将下侧基座部320径向上的厚度设为a2。此时,如图1所示,在本例中,a1等于上侧耳部311与上侧支承部312的径向上的距离,a2等于下侧耳部321与下侧支承部322的径向上的距离。
此外,如图1和图2所示,在连结片33的外侧端部E1形成有向径向外侧(外周侧)开口的缺口37。缺口37的内壁形成为向径向内侧呈凸状的圆弧状。不过,本发明的缺口的形状不限于圆弧状。缺口37以沿着周向排列的方式设于多个连结片33。由此,在扩张器主体3的外周面S1形成有沿着周向延伸且向外周侧开口的扩张器槽4。如图2所示,扩张器槽4包括多个缺口37而形成,跨过接缝G1延伸。实施方式的扩张器槽4遍及扩张器主体3的整周形成。不过,本发明的扩张器槽不限于此。扩张器槽只要以跨过接缝的方式形成于扩张器主体的至少一部分即可。需要说明的是,在本例中,扩张器槽4在轴向上形成于连结片33的中央,但扩张器槽4的轴向上的位置也可以靠近上片31侧或下片32侧。
图3是用于对扩张器主体3的外周径和内周径进行说明的剖视图。图3的附图标记CA3表示扩张器主体3的中心轴。此时,将扩张器主体3的外周径、就是说扩张器主体3的最外周的曲率半径(从扩张器主体3的中心轴CA3到外周面S1的距离)设为R1,将扩张器主体3的内周径、就是说扩张器主体3的最内周的曲率半径(从扩张器主体3的中心轴CA3到内周面S2的距离)设为R2。即,R1是扩张器主体3的外径,R2是扩张器主体3的内径。
图4是实施方式的线状构件5的俯视图(从轴向的上侧视觉确认而得到的图)。线状构件5是通过对线材进行弯曲加工而形成的线状的构件。线状构件5的材质没有特别限定,但可使用钢制、树脂制的材质。作为线状构件5的材质,例示出SUS、SWP、树脂等。线状构件5包括嵌装部51和卡定部52。嵌装部51沿着油环40的周向形成为圆弧状,且沿着油环40的周向延伸。如图1所示,嵌装部51具有圆形的剖面形状以与形成于扩张器主体3的扩张器槽4的剖面形状对应。不过,本发明不限于此。缺口37的剖面形状与线状构件5的剖面形状也可以不必相同。此外,线状构件5的剖面形状也可以不为圆形。此外,嵌装部51的轴向上的宽度w1比连结片33的外侧端部E1的轴向上的宽度b1、即轴向上的上侧支承部312的下表面与下侧支承部322的上表面的距离小。
如图4所示,卡定部52与嵌装部51的一个端部连接,并以向径向的内侧突出的方式弯折。卡定部52包括从嵌装部51的一个端部向径向内侧延伸的第一弯折部521和从第一弯折部521的前端折弯并向径向外侧延伸的第二弯折部522。第二弯折部522包括线状构件5的一个端部。
在此,图4的附图标记511表示线状构件5的嵌装部51的外周端部。外周端部511是嵌装部51的外周面的一部分,是嵌装部51中位于径向最外侧的部位。此外,附图标记512表示线状构件5的嵌装部51的内周端部。内周端部512是嵌装部51的内周面的一部分,是嵌装部51中位于径向最内侧的部位。此外,附图标记C5表示嵌装部51所形成的圆弧的中心。此时,将嵌装部51的外周端部511处的线状构件5的曲率半径(从嵌装部51的圆弧的中心C5到外周端部511的距离)设为r1,将嵌装部51的内周端部512处的线状构件5的曲率半径(从嵌装部51的圆弧的中心C5到内周端部512的距离)设为r2。
图5是实施方式的间隔扩张器2的一部分的立体图。在图5中,图示了将一对接缝端部3a、3b彼此对接(抵接)的状态。如图5所示,在间隔扩张器2中,线状构件5的嵌装部51以跨过接缝G1的方式嵌装于扩张器主体3的扩张器槽4。嵌装部51与扩张器槽4的嵌合成为游隙嵌合状态。
此时,在本例的间隔扩张器2中,R1和r2的尺寸被设定为:在自由状态下,线状构件5的嵌装部51的内周端部512处的圆弧的曲率半径r2为将一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态下的扩张器主体3的最外周的曲率半径R1以下。由此,能够成为线状构件5嵌装于扩张器槽4的状态。在此,在r2的尺寸小于R1的尺寸的情况下,通过将线状构件5嵌装于扩张器槽4而使线状构件5扩径,因此在线状构件5产生要缩径的自张力。由此,在线状构件5嵌装于扩张器槽4的间隔扩张器2中,成为线状构件5的内周端部512将扩张器主体3向径向的内侧按压的状态。由此,维持线状构件5跨过接缝G1嵌装于扩张器槽4的状态。此时,自由状态下的线状构件5的曲率半径r2相对于在自由状态下将一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态下的扩张器主体3的曲率半径R1优选为0%~-10%的范围内,更优选为0%~-5%的范围内。由此,能使线状构件5难以从扩张器槽4脱落。
图6是实施方式的间隔扩张器2的一部分的俯视图。如图6所示,在间隔扩张器2中,线状构件5的卡定部52与多个连结片33中的一个卡合,由此线状构件5与扩张器主体3卡定。在本例中,卡定部52与隔着接缝G1的一对接缝端部3a、3b中的接缝端部3a侧的连结片33卡合。需要说明的是,卡定部52也可以与接缝端部3b侧的连结片33卡合。在此,图6的附图标记G2表示周向上相邻的连结片33彼此的间隙。如图6所示,在间隔扩张器2中,与嵌装部51的端部连接的第一弯折部521从扩张器主体3的外周面S1侧穿过间隙G2向相反侧的内周面S2侧延伸,与第一弯折部521连接的第二弯折部522折回而从内周面S2侧穿过相邻的间隙G2向相反侧的外周面S1侧延伸。由此,连结片33成为被第一弯折部521和第二弯折部522从周向的两侧夹住的状态。此外,第二弯折部522的前端与连结片33抵接并且不会凸出至扩张器主体3的外周侧。在此,图7是表示图6的A-A剖面的剖视图。如图7所示,在与卡定部52的折弯部分对应的连结片33的内侧端部E2,形成有供卡定部52嵌入的缺口38。由此,线状构件5不会凸出至扩张器主体3的内周侧。不过,线状构件5在不与环槽30的内壁干涉(接触)的范围内凸出至扩张器主体3的内周侧也无妨,也可以不在扩张器主体3形成缺口38。在间隔扩张器2中,嵌装部51与形成于扩张器主体3的外周面S1侧的扩张器槽4嵌合,卡定部52与形成于扩张器主体3的内周面S2侧的缺口38嵌合,由此线状构件5相对于扩张器主体3向径向的相对移动被限制。此外,在间隔扩张器2中,接缝端部3a侧的连结片33被第一弯折部521和第二弯折部522从周向的两侧夹住,第二弯折部522的前端抵接于该连结片33的相邻的连结片33,因此线状构件5相对于接缝端部3a向周向的相对移动被限制。由此,线状构件5的一个端部(卡定部52)在扩张器主体3的接缝端部3a侧被卡定,防止线状构件5从扩张器主体3脱落。另一方面,线状构件5的另一端部未在扩张器主体3的接缝端部3b侧被卡定。因此,在间隔扩张器2中,接缝端部3b能沿着嵌装部51在周向上滑动。需要说明的是,也可以是,在接缝端部3b侧,例如用树脂封闭扩张器槽4的至少一部分的缺口37的开口部,以便在使接缝端部3b沿着嵌装部51在周向上滑动时嵌装部51不会从扩张器槽4脱落。
需要说明的是,也可以是,在刮片1和扩张器主体3中的至少任一个的表面上,形成包括树脂覆膜、氮化处理覆膜、镀Ni-P处理覆膜、镀铬处理覆膜、PVD处理覆膜以及DLC处理覆膜中的至少任一层的覆膜。需要说明的是,“树脂覆膜”是指由树脂材料形成的覆膜。此外,“氮化处理覆膜”是指通过氮化处理使氮渗透至金属表面而形成的覆膜。此外,“镀Ni-P处理覆膜”是指通过无电解镀Ni-P形成的覆膜。此外,“镀铬处理覆膜”是指通过镀铬形成的覆膜。镀铬也被称为工业用镀铬。此外,“PVD(physical vapor deposition,物理气相沉积)处理覆膜”是指通过PVD法形成的覆膜。此外,“DLC(Diamond Like Carbon,类金刚石碳)处理覆膜”是指主要由烃、碳的同素异形体构成的非晶质的硬质碳覆膜。通过形成这样的覆膜,能提高刮片1或扩张器主体3的耐磨性。
[油环向活塞的安装]
接着,对实施方式的油环40向活塞20的安装方法进行说明。为了将油环40安装于活塞20,首先,将在扩张器槽4嵌装有线状构件5的间隔扩张器2装接于活塞20的环槽30,然后,将一对刮片1、1以隔着间隔扩张器2分离的方式装接于环槽30。在将间隔扩张器2装接于环槽30时,一边扩大扩张器主体3的接缝G1,一边将间隔扩张器2放入环槽30,通过将扩张器主体3的一对接缝端部3a、3b在环槽30内彼此对接来装接于环槽30。如上所述,在间隔扩张器2中,维持线状构件5跨过接缝G1嵌装于扩张器槽4的状态,接缝端部3b能沿着线状构件5的嵌装部51在周向上滑动。因此,当扩张器主体3的接缝G1扩大时,接缝端部3b会沿着嵌装部51移动,一边被嵌装部51引导一边扩大。此外,当间隔扩张器2装接于环槽30且接缝G1闭合时,接缝端部3b会沿着嵌装部51移动,一边被嵌装部51引导一边闭合。由此,在将间隔扩张器2向活塞20安装时,扩张器主体3维持在一对接缝端部3a、3b彼此对置的姿态,防止一对接缝端部3a、3b彼此重叠。
[作用/效果]
如上所述,实施方式的间隔扩张器2具备:扩张器主体3,沿着油环40的周向形成为环状,形成为从油环40的径向观察时在周向上连续的波浪状;扩张器槽4,以跨过接缝G1并沿着油环40的周向延伸的方式形成于扩张器主体3;以及线状构件5,包括嵌装部51,该嵌装部51沿着油环40的周向形成为圆弧状,该嵌装部51通过以跨过接缝G1的方式嵌装于扩张器槽4来将扩张器主体3维持在一对接缝端部3a、3b彼此对置的姿态。
根据实施方式的间隔扩张器2,能防止一对接缝端部3a、3b彼此在径向、轴向上重叠。由此,能防止在油环40向活塞20的安装作业中难以安装刮片1、安装于活塞20的油环40无法发挥功能。而且,轴向波浪状间隔扩张器的轴向的宽度、径向的厚度窄,因此设置用于插入线状构件的孔是困难的,但实施方式的间隔扩张器2采用通过设置槽来嵌装线状构件5的构造。由此,即使是轴向波浪状间隔扩张器,也能防止一对接缝端部彼此的重叠。而且,实施方式的间隔扩张器2采用将线状构件5嵌装在形成于扩张器主体3且向外部开口的扩张器槽4的构成。由此,与用销等将接缝端部彼此固定的技术不同,能使扩张器主体3被线状构件5引导而扩径/缩径,因此能容易地相对于活塞20装卸间隔扩张器2。因此,包括刮片1和间隔扩张器2的油环40的更换变得容易。由此,能将油环40用作备件(维修部件)。
而且,实施方式的间隔扩张器2的扩张器槽4通过以沿着油环40的周向排列的方式设于多个连结片33的外侧端部E1的缺口37而形成于扩张器主体3的外周面S1。然后,轴向上的线状构件5的嵌装部51的宽度w1比轴向上的连结片33的外侧端部E1的宽度b1(在本例中,为轴向上的上侧支承部312的下表面与下侧支承部322的上表面的距离)小。据此,通过使嵌装部51的轴向上的宽度w1比连结片33的外侧端部E1的轴向上的宽度b1小,能使嵌装部51嵌装于一对刮片1、1之间。
而且,在实施方式的间隔扩张器2中,自由状态下的线状构件5的嵌装部51的内周端部512处的圆弧的曲率半径r2为将自由状态下的一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态下的扩张器主体3的最外周的曲率半径R1以下。由此,间隔扩张器2能维持线状构件5跨过接缝G1嵌装于扩张器槽4的状态。需要说明的是,自由状态下的线状构件5的曲率半径r2相对于在自由状态下将一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态下的扩张器主体3的曲率半径R1优选为0%~-10%的范围内,更优选为0%~-5%的范围内。由此,能使线状构件5难以从扩张器槽4脱落。不过,本发明不限于此。
在此,对于线状构件5的嵌装部51的周向上的长度而言,优选从一个接缝端部(供卡定部52固定的一侧的接缝端部)到另一个接缝端部为2mm以上。此外,卡定部52不是本发明的必须构成。就是说,本发明的线状构件也可以不具有卡定部,线状构件的整体也可以是嵌装部。在该情况下,嵌装部的周向上的长度优选为扩张器主体的整周的1/2以上,更优选为扩张器主体的整周的2/3以上。通过采用这种方式,成为线状构件的内周面(更详细而言为内周端部)与扩张器主体的外周面(更详细而言为扩张器槽的底部)嵌合的状态,线状构件难以脱落。此外,在线状构件不具有卡定部的情况下,扩张器主体的一对接缝端部双方能沿着线状构件在周向上滑动,由此接缝端部被线状构件引导,因此防止接缝端部彼此的重叠。
此外,本发明也可以通过粘接、焊接、钎焊等方法将线状构件的一端部固定于扩张器主体来代替上述卡定部52。此外,也可以利用形成于线状构件、扩张器主体的飞边,以钩挂飞边的方式将线状构件的一端部卡定于扩张器主体。
[变形例]
以下,对实施方式的变形例进行说明。在以下的说明中,以与上述油环40不同的点为中心进行说明,通过对同样的构成标注相同的附图标记来省略详细说明。
[变形例1]
图8是具备实施方式的变形例1的油环40A的内燃机100A的局部剖视图。在图8中,图示了与油环40A的周向正交的剖面。如图8所示,变形例1的油环40A的间隔扩张器2A与间隔扩张器2的不同点在于:扩张器槽4A形成于扩张器主体3A的内周面S2。
如图8所示,在间隔扩张器2A中,在作为扩张器主体3A的连结片33的径向内侧的端部的内侧端部E2形成有向径向内侧(内周侧)开口的缺口37。缺口37的内壁形成为向径向外侧呈凸状的圆弧状。缺口37以沿着周向排列的方式设于多个连结片33。由此,在扩张器主体3A的内周面S2,形成有跨过接缝G1沿着周向延伸并向内周侧开口的扩张器槽4A。需要说明的是,在本例中,扩张器槽4A在轴向上形成于连结片33的中央,但扩张器槽4A的轴向上的位置也可以靠近上片31侧或下片32侧。线状构件5A的嵌装部51以跨过接缝G1的方式嵌装于扩张器槽4A。线状构件5A的嵌装部51的轴向上的宽度w1比连结片33的内侧端部E2的轴向上的宽度b2、即轴向上的上侧耳部311的下表面与下侧耳部321的上表面的距离小。
在此,在变形例1中,R2和r1的尺寸被设定为:在自由状态下,线状构件5A的嵌装部51的外周端部511处的圆弧的曲率半径r1为将一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态下的扩张器主体3A的最内周的曲率半径(从扩张器主体3A的中心轴到内周面S2的距离)R2以上。由此,能够设为线状构件5A嵌装于扩张器槽4A的状态。在此,在r1的尺寸大于R2的尺寸的情况下,通过将线状构件5A嵌装于扩张器槽4A而将线状构件5A缩径,因此在线状构件5A产生要扩径的自张力。由此,在线状构件5A嵌装于扩张器槽4A的间隔扩张器2A中,成为线状构件5A的外周端部511将扩张器主体3A向径向的外侧按压的状态。由此,维持线状构件5A跨过接缝G1嵌装于扩张器槽4A的状态。
图9是实施方式的变形例1的间隔扩张器2A的一部分的俯视图。变形例1的线状构件5A的卡定部52A与嵌装部51的一端部连接,并以向径向的外侧突出的方式弯折。卡定部52A包括从嵌装部51的一个端部向径向外侧延伸的第一弯折部521A和从第一弯折部521A的前端折弯并向径向内侧延伸的第二弯折部522A。第二弯折部522A包括线状构件5A的一个端部。如图9所示,在间隔扩张器2A中,与嵌装部51的端部连接的第一弯折部521A从扩张器主体3A的内周面S2侧穿过间隙G2向相反侧的外周面S1侧延伸,与第一弯折部521A连接的第二弯折部522A折回而从外周面S1侧穿过相邻的间隙G2向相反侧的内周面S2侧延伸。由此,成为连结片33被第一弯折部521A和第二弯折部522A从周向的两侧夹住的状态。此外,第二弯折部522A的前端与连结片33抵接并且不会凸出至扩张器主体3A的内周侧。在此,图10是表示图9的B-B剖面的剖视图。如图10所示,在与卡定部52A的折弯部分对应的连结片33的外侧端部E1,形成有供卡定部52A嵌入的缺口38。由此,线状构件5A不会凸出至扩张器主体3A的外周侧。在间隔扩张器2A中,嵌装部51与形成于扩张器主体3A的内周面S2侧的扩张器槽4A嵌合,卡定部52A与形成于扩张器主体3A的外周面S1侧的缺口38嵌合,由此线状构件5A相对于扩张器主体3A向径向的相对移动被限制。此外,在间隔扩张器2A中,接缝端部3a侧的连结片33被第一弯折部521A和第二弯折部522A从周向的两侧夹住,第二弯折部522A的前端抵接于该连结片33的相邻的连结片33,因此线状构件5A相对于接缝端部3a向周向的相对移动被限制。由此,线状构件5A的一个端部(卡定部52A)在扩张器主体3A的接缝端部3a侧被卡定,防止线状构件5A从扩张器主体3A脱落。另一方面,线状构件5A的另一个端部未在扩张器主体3A的接缝端部3b侧被卡定,因此在间隔扩张器2A中,接缝端部3b能沿着嵌装部51在周向上滑动。
根据变形例1的间隔扩张器2A,与上述的间隔扩张器2同样,通过将扩张器主体3A维持在一对接缝端部3a、3b彼此对置的姿态,能防止一对接缝端部3a、3b彼此在径向、轴向上重叠。此外,变形例1的间隔扩张器2A的扩张器槽4A通过以沿着油环40的周向排列的方式设于多个连结片33的内侧端部E2的缺口37而形成于扩张器主体3A的内周面S2。然后,轴向上的线状构件5A的嵌装部51的宽度w1比轴向上的连结片33的内侧端部E2的宽度b2(在本例中,为轴向上的上侧耳部311的下表面与下侧耳部321的上表面的距离)小。据此,通过使嵌装部51的轴向上的宽度w1比连结片33的内侧端部E2的轴向上的宽度b2小,能使嵌装部51嵌装于扩张器主体3A的内周面S2。而且,在变形例1的间隔扩张器2A中,自由状态下的线状构件5A的嵌装部51的外周端部511处的圆弧的曲率半径r1为将自由状态下的一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态下的扩张器主体3A的最内周的曲率半径R2以上。由此,能维持线状构件5A跨过接缝G1嵌装于扩张器槽4A的状态。需要说明的是,自由状态下的线状构件5A的曲率半径r1相对于在自由状态下将一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态下的扩张器主体3的曲率半径R2优选为0%~+10%的范围内,更优选为0%~+5%的范围内。由此,能使线状构件5A难以从扩张器槽4A脱落。不过,本发明不限定于此。
[变形例2]
图11是具备实施方式的变形例2的油环40B的内燃机100B的局部剖视图。在图11中,图示了与油环40B的周向正交的剖面。如图11所示,变形例2的油环40B的间隔扩张器2B与间隔扩张器2的不同点在于:扩张器槽4B形成于扩张器主体3B的上表面S3。
如图11所示,在间隔扩张器2B中,在扩张器主体3B的上片31形成有向上侧(燃烧室侧)开口的缺口37。更详细而言,缺口37形成于上片31中的上侧耳部311与上侧支承部312之间,就是说,形成于上侧基座部310。缺口37的内壁形成为向曲柄室侧呈凸状的圆弧状。缺口37以沿着周向排列的方式设于多个上片31。由此,在扩张器主体3B的上表面S3,形成有跨过接缝G1沿着周向延伸并向上侧开口的扩张器槽4B。需要说明的是,在本例中,扩张器槽4B在径向上形成于上侧基座部310的中央,但扩张器槽4B的径向上的位置也可以靠近外周侧或内周侧。线状构件5B的嵌装部51以跨过接缝G1的方式嵌装于扩张器槽4B。如图11所示,线状构件5B的嵌装部51的径向上的厚度t1比扩张器主体3的径向上的厚度(最外周与最内周的径向上的距离)小。更详细而言,厚度t1比上片31的上侧基座部310的径向上的厚度a1(在本例中,为上侧耳部311与上侧支承部312的径向上的距离)小。变形例2的线状构件5B与线状构件5同样,通过卡定部52卡定于扩张器主体3B。
根据变形例2的间隔扩张器2B,与上述间隔扩张器2同样,通过将扩张器主体3B维持在一对接缝端部3a、3b彼此对置的姿态,能防止一对接缝端部3a、3b彼此在径向、轴向上重叠。此外,就变形例2的间隔扩张器2B而言,通过使嵌装部51的径向上的厚度t1比上侧基座部310的径向上的厚度a1(在本例中,为上侧耳部311与上侧支承部312的径向上的距离)小,能使嵌装部51嵌装于上侧基座部310。
在此,在变形例2的间隔扩张器2B中,优选为:自由状态下的线状构件5B的嵌装部51的外周端部511处的圆弧的曲率半径r1为在自由状态下将一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态下的扩张器主体3B的最外周的曲率半径R1的+10%以下,并且自由状态下的线状构件5B的嵌装部51的内周端部512处的圆弧的曲率半径r2为在自由状态下将一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态下的扩张器主体3B的最内周的曲率半径R2的-10%以上。由此,能使线状构件5B难以从扩张器槽4B脱落,能降低扩张器主体3B的缩径或扩径时的阻力。需要说明的是,r1可以与R1相等或为R1以下,r2可以与R2相等或为R2以上。在此,在线状构件5B的外周端部511处的圆弧的曲率半径r1大于扩张器主体3B的最外周的曲率半径R1的情况下,就是说,在r1比R1大且为R1的+10%以下的情况下,通过将线状构件5B嵌装于扩张器槽4B而使线状构件5B缩径,因此在线状构件产生自张力,成为线状构件5B的外周端部511将扩张器主体3B向径向外侧按压的状态。同样,在线状构件5B的内周端部512的圆弧的曲率半径r2小于扩张器主体3B的最内周的曲率半径R2的情况下,就是说,在r2为R2的-10%以上且小于R2的情况下,通过将线状构件5B嵌装于扩张器槽4B而使线状构件5B扩径,因此在线状构件5B产生自张力,成为线状构件5B的内周端部512将扩张器主体3B向径向的内侧按压的状态。由此,维持线状构件5B跨过接缝G1嵌装于扩张器槽4B的状态。不过,上述R1、R2、r1以及r2的条件并不对本发明进行限定。
[变形例3]
图12是具备实施方式的变形例2的油环40C的内燃机100C的局部剖视图。在图12中,图示了与油环40C的周向正交的剖面。如图12所示,变形例3的油环40C的间隔扩张器2C与间隔扩张器2的不同点在于:扩张器槽4C形成于扩张器主体3C的下表面S4。
如图12所示,在间隔扩张器2C中,在扩张器主体3C的下片32形成有向下侧(曲柄室侧)开口的缺口37。更详细而言,缺口37形成于下片32中的下侧耳部321与下侧支承部322之间,就是说,形成于下侧基座部320。缺口37的内壁形成为向燃烧室侧呈凸状的圆弧状。缺口37以沿着周向排列的方式设于多个下片32。由此,在扩张器主体3C的下表面S4,形成有跨过接缝G1沿着周向延伸并向下侧开口的扩张器槽4C。需要说明的是,在本例中,扩张器槽4C在径向上形成于下侧基座部320的中央,但扩张器槽4C的径向上的位置也可以靠近外周侧或内周侧。线状构件5C的嵌装部51以跨过接缝G1的方式嵌装于扩张器槽4C。如图12所示,线状构件5C的嵌装部51的径向上的厚度t1比扩张器主体3的径向上的厚度(最外周与最内周的径向上的距离)小。更详细而言,厚度t1比下侧基座部320的径向上的厚度a2(在本例中,为下侧耳部321与下侧支承部322的径向上的距离)小。变形例3的线状构件5C与线状构件5同样,通过卡定部52卡定于扩张器主体3C。
根据变形例3的间隔扩张器2C,与上述间隔扩张器2同样,通过将扩张器主体3C维持在一对接缝端部3a、3b彼此对置的姿态,能防止一对接缝端部3a、3b彼此在径向、轴向上重叠。此外,就变形例3的间隔扩张器2C而言,通过使嵌装部51的径向上的厚度t1比下侧基座部320的径向上的厚度a2(在本例中,为下侧耳部321与下侧支承部322的径向上的距离)小,能使嵌装部51嵌装于下侧基座部320。
在此,在变形例3的间隔扩张器2C中,与变形例2同样,优选为:自由状态下的线状构件5C的嵌装部51的外周端部511处的圆弧的曲率半径r1为在自由状态下将一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态的扩张器主体3C的最外周的曲率半径R1的+10%以下,并且自由状态下的线状构件5C的嵌装部51的内周端部512的圆弧的曲率半径r2相对于在自由状态下将一对接缝端部3a、3b彼此对接后的状态下的扩张器主体3C的最内周的曲率半径R2为-10%以上。由此,能使线状构件5C难以从扩张器槽4C脱落,能降低扩张器主体3C的缩径或扩径时的阻力。需要说明的是,r1可以与R1相等或为R1以下,r2可以与R2相等或为R2以上。在此,在r1大于R1的情况(就是说,r1比R1大并为R1的+10%以下的情况)、r2小于R2的情况(就是说,r2为R2的-10%以上且小于R2的情况)下,在线状构件5C产生自张力,因此维持线状构件5C跨过接缝G1嵌装于扩张器槽4C的状态。不过,上述的R1、R2、r1以及r2的条件并不对本发明进行限定。
[变形例4]
图13是具备实施方式的变形例4的油环40D的内燃机100D的局部剖视图。在图13中,图示了与油环40D的周向正交的剖面。如图13所示,变形例4的油环40D的间隔扩张器2D与间隔扩张器2的不同点在于:扩张器主体3D不具有上侧支承部312和下侧支承部322。如图13所示,在变形例4中,连结片33的外侧端部E1的轴向上的宽度b1等于上侧基座部310的下表面与下侧基座部320的上表面的轴向上的距离。然后,就变形例4的间隔扩张器4D而言,通过使轴向上的线状构件5D的嵌装部51的宽度w1比轴向上的连结片33的外侧端部E1的宽度b1小,能使嵌装部51嵌装于扩张器主体3D的外周面S1。
[变形例5]
图14是具备实施方式的变形例5的油环40E的内燃机100E的局部剖视图。在图14中,图示了与油环40E的周向正交的剖面。如图14所示,变形例5的油环40E的间隔扩张器2E与变形例1的间隔扩张器2A的不同点在于:扩张器主体3E不具有上侧支承部312和下侧支承部322。然后,就变形例5的间隔扩张器4E而言,通过使轴向上的线状构件5E的嵌装部51的宽度w1比轴向上的连结片33的内侧端部E2的宽度b2小,能使嵌装部51嵌装于扩张器主体3E的内周面S2。
[变形例6]
图15是具备实施方式的变形例6的油环40F的内燃机100F的局部剖视图。在图15中,图示了与油环40F的周向正交的剖面。如图15所示,变形例6的油环40F的间隔扩张器2F与变形例2的间隔扩张器2B的不同点在于:扩张器主体3F不具有上侧支承部312和下侧支承部322。在变形例6中,上侧基座部310的径向上的厚度a1等于上侧耳部311与连结片33的外侧端部E1的径向上的距离。然后,就变形例6的间隔扩张器4F而言,通过使线状构件5F的嵌装部51的径向上的厚度t1比上侧基座部310的径向上的厚度a1小,能使嵌装部51嵌装于上侧基座部310。
[变形例7]
图16是具备实施方式的变形例7的油环40G的内燃机100G的局部剖视图。在图16中,图示了与油环40G的周向正交的剖面。如图16所示,变形例7的油环40G的间隔扩张器2G与变形例3的间隔扩张器2C的不同点在于:扩张器主体3G不具有上侧支承部312和下侧支承部322。在变形例7中,下侧基座部320的径向上的厚度a2等于下侧耳部321与连结片33的外侧端部E1的径向上的距离。然后,就变形例7的间隔扩张器4G而言,通过使线状构件5G的嵌装部51的径向上的厚度t1比下侧基座部320的径向上的厚度a2小,能使嵌装部51嵌装于下侧基座部320。
[变形例8]
接着,对实施方式的变形例8的用于油环的间隔扩张器进行说明。图17是实施方式的变形例8的间隔扩张器2H的一部分的俯视图。图18是实施方式的变形例8的线状构件5H的俯视图(从轴向的上侧视觉确认而得到的图)。
如图18所示,用于间隔扩张器2H的线状构件5H与在图4等中说明的线状构件5的不同点在于:在嵌装部51的两端部设有卡定部53。卡定部53由线状构件5H的端部折弯而形成。如图18所示,卡定部53包括从嵌装部51的端部向径向内侧延伸的第一弯折部531和从第一弯折部531的前端折弯并向周向外侧(与嵌装部51相反的方向)延伸的第二弯折部532。线状构件5H由嵌装部51和一对卡定部53、53整体形成为大致コ字状。以下,在区分说明线状构件5H所具有的一对卡定部53、53的情况下,将与嵌装部51的一个端部连接的卡定部53设为第一卡定部53a,将与嵌装部51的另一个端部连接的卡定部53设为第二卡定部53b。在本例中,第一卡定部53a与接缝端部3a侧的连结片33卡合,第一卡定部53b与接缝端部3b侧的连结片33卡合。
如图17所示,就间隔扩张器2H的扩张器主体3H而言,除了缺口38设于隔着接缝G1相互位于相反侧的两个连结片38的内侧端部E2这一点外,与在图1~图3等中说明的扩张器主体3相同。就是说,通过设于多个连结片33的外侧端部E1的多个缺口37,在扩张器主体3的外周面S1形成有扩张器槽4。如图17所示,在扩张器主体3H形成有用于使第一卡定部53a的第二弯折部532嵌合的缺口38和用于使第二卡定部53b的第二弯折部532嵌合的缺口38。一对缺口38、38形成于接缝端部3a侧的连结片33的内侧端部E2和接缝端部3b侧的连结片33的内侧端部E2。
如图17所示,在间隔扩张器2H中,一对卡定部53,53的第一弯折部531穿过间隙G2从扩张器主体3H的外周侧向内周侧延伸,第二弯折部532与连结片33的内侧端部E2卡合。
在变形例8中,在将扩张器主体3H装接于环槽30后使线状构件5嵌装于扩张器主体3H,由此通过嵌装部51防止一对接缝端部3a、3b彼此的重叠。由此,能在防止间隔扩张器2H的一对接缝端部3a、3b彼此的重叠的状态下将一对刮片1、1安装于间隔扩张器2H。
为了使线状构件5H嵌装于扩张器主体3H,使卡定部53克服线状构件5H的弹力而处于向周向内侧(嵌装部51侧)收缩的状态,将嵌装部51嵌入于扩张器槽4并且将卡定部53插入至连结片33之间,并将第二弯折部532嵌入于缺口38,由此与连结片33卡合。在线状构件5H嵌装于扩张器主体3H的状态下,在卡定部53产生因线状构件5H的弹性而要向周向外侧伸出的恢复力,因此第一弯折部531成为相对于连结片33被推压的状态(撑起的状态)。因此,维持第二弯折部532与连结片33卡合的状态。
在间隔扩张器2H中,线状构件5H的嵌装部51嵌合在形成于扩张器主体3H的外周面S1侧的扩张器槽4,设于嵌装部51的两端部的一对卡定部53、53嵌合于扩张器主体3H的连结片33的内侧端部E2,由此线状构件5H相对于扩张器主体3H向径向和周向的相对移动被限制。由此,线状构件5H与扩张器主体3H卡定,防止线状构件5H从扩张器主体3H脱落。在变形例8中,通过在嵌装部51的两端部设置卡定部53,与仅在一个端部设置卡定部53的情况相比,能可靠地维持线状构件5H嵌装于扩张器主体3H的状态。需要说明的是,卡定部53的形状不限定于图17中所示的形状。例如,卡定部53也可以与图4中所示的卡定部52同样,是第二弯折部532从第一弯折部531的前端折弯并向径向外侧延伸的形状。此外,线状构件5H在不与环槽30的内壁干涉(接触)的范围内,凸出至扩张器主体3H的内周侧也无妨,也可以不在扩张器主体3H形成缺口38。
<其他>
以上,对本发明的优选实施方式进行了说明,但上述的各种方式能尽可能地组合。
附图标记说明
100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G:内燃机;
10:气缸;
20:活塞;
30:环槽;
40、40A、40B、40C、40D、40E、40F、40G:油环;
1:刮片;
2、2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H:间隔扩张器;
3、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G、3H:扩张器主体;
4、4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G:扩张器槽;
5、5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G、5H:线状构件。
Claims (11)
1.一种间隔扩张器,在安装于内燃机中的活塞的油环中,设于在该油环的轴向上分离地设置的一对刮片之间,其中,所述间隔扩张器具备:
扩张器主体,沿着所述油环的周向形成为环状,对所述一对刮片向所述油环的径向上的外侧施力,所述扩张器主体包括通过相互对置而形成接缝的一对接缝端部,并形成为从所述油环的径向观察时在周向上连续的波浪状;
扩张器槽,以跨过所述接缝并沿着所述油环的周向延伸的方式形成于所述扩张器主体;以及
线状构件,包括嵌装部,所述嵌装部沿着所述油环的周向形成为圆弧状,并以跨过所述接缝的方式嵌装于所述扩张器槽。
2.根据权利要求1所述的间隔扩张器,其中,
所述扩张器主体包括:
多个上片,沿着所述油环的周向隔开间隔地排列;
多个下片,以在所述油环安装于所述活塞时在所述油环的轴向上位于比所述多个上片靠所述内燃机中的曲柄室侧的方式设置,所述下片的每一个以在所述油环的周向上与所述上片的每一个交替配置的方式排列;以及
多个连结片,将在所述油环的周向上相邻的所述上片和所述下片连结,
所述上片包括:上侧基座部;以及上侧耳部,立起形成于所述油环的径向上的所述上侧基座部的内侧,将所述一对刮片中的设于所述内燃机中的燃烧室侧的上刮片向所述油环的径向的外侧按压,
所述下片包括:下侧基座部;以及下侧耳部,立起形成于所述油环的径向上的所述下侧基座部的内侧,将所述一对刮片中的设于所述内燃机中的所述曲柄室侧的下刮片向所述油环的径向的外侧按压。
3.根据权利要求2所述的间隔扩张器,其中,
所述扩张器槽由多个缺口而形成于所述扩张器主体的外周面,所述多个缺口以沿着所述油环的周向排列的方式设于所述多个连结片中的作为所述油环的径向外侧的端部的外侧端部,
所述油环的轴向上的所述嵌装部的宽度比该轴向上的所述连结片的所述外侧端部的宽度小。
4.根据权利要求2所述的间隔扩张器,其中,
所述扩张器槽由多个缺口而形成于所述扩张器主体的内周面,所述多个缺口以沿着所述油环的周向排列的方式设于所述多个连结片中的作为所述油环的径向内侧的端部的内侧端部,
所述油环的轴向上的所述嵌装部的宽度比该轴向上的所述连结片的所述内侧端部的宽度小。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的间隔扩张器,其中,
所述扩张器槽形成于所述扩张器主体的外周面,
在所述油环安装于所述活塞之前的自由状态下,所述嵌装部的内周端部处的圆弧的曲率半径为将所述一对接缝端部彼此对接后的状态下的所述扩张器主体的最外周的曲率半径以下。
6.根据权利要求1、2或4中任一项所述的间隔扩张器,其中,
所述扩张器槽形成于所述扩张器主体的内周面,
在所述油环安装于所述活塞之前的自由状态下,所述嵌装部的外周端部处的圆弧的曲率半径为将所述一对接缝端部彼此对接后的状态下的所述扩张器主体的最内周的曲率半径以上。
7.根据权利要求2所述的间隔扩张器,其中,
所述扩张器槽由以沿着所述油环的周向排列的方式设于所述多个上片的所述上侧基座部的多个缺口形成,
所述油环的径向上的所述嵌装部的厚度比该径向上的所述上侧基座部的厚度小。
8.根据权利要求2所述的间隔扩张器,其中,
所述扩张器槽由以沿着所述油环的周向排列的方式设于所述多个下片的所述下侧基座部的多个缺口形成,
所述油环的径向上的所述嵌装部的厚度比该径向上的所述下侧基座部的厚度小。
9.根据权利要求1或2所述的间隔扩张器,其中,
所述扩张器槽形成于所述油环的轴向上的所述扩张器主体的两端面中的任一方,
在所述油环安装于所述活塞之前的自由状态下,所述嵌装部的外周端部处的圆弧的曲率半径为将所述一对接缝端部彼此对接后的状态下的所述扩张器主体的最外周的曲率半径的+10%以内,并且所述嵌装部的内周端部处的圆弧的曲率半径为将所述一对的所述接缝端部彼此对接后的状态下的所述扩张器主体的最内周的曲率半径的-10%以上。
10.根据权利要求2所述的间隔扩张器,其中,
所述扩张器槽形成于所述扩张器主体的外周面,
所述线状构件还包括设于所述嵌装部的两端部的卡定部,
所述卡定部包括:第一弯折部,从所述嵌装部的端部折弯而穿过在周向上相邻的所述连结片彼此之间,并从所述扩张器主体的外周侧向内周侧延伸;以及第二弯折部,从所述第一弯折部的前端折弯并与所述连结片中的作为所述油环的径向内侧的端部的内侧端部卡合。
11.一种油环,安装于内燃机中的活塞,其中,所述油环具备:一对刮片,在所述油环的轴向上分离地设置;以及间隔扩张器,设于所述一对刮片之间,
所述间隔扩张器具备:
扩张器主体,沿着所述油环的周向形成为环状,对所述一对刮片向所述油环的径向上的外侧施力,所述扩张器主体包括通过相互对置而形成接缝的一对接缝端部,并形成为从所述油环的径向观察时在周向上连续的波浪状;
扩张器槽,以跨过所述接缝并沿着所述油环的周向延伸的方式形成于所述扩张器主体;以及
线状构件,包括嵌装部,所述嵌装部沿着所述油环的周向形成为圆弧状,并以跨过所述接缝的方式嵌装于所述扩张器槽。
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