MX2014007149A - Anillo de piston formado a partir de una preforma de anillo. - Google Patents

Abstract

Un anillo de pistón es formado a partir de una preforma de anillo, por ejemplo, un alambre, que tiene un perfil de sección transversal incluyendo superficies superior e inferior que generalmente son paralelas y están colocadas entre las caras periféricas interior y exterior. El perfil de sección transversal también incluye un área de gancho en la porción exterior de la superficie inferior que incluye un área de punta. El área de punta es proporcionada con un radio que es lo más agudo posible, y está colocada de manera que una operación de desbaste ejecutada en la superficie inferior, por ejemplo, con una sola superficie de desbaste generalmente plana, también desbastará el área de punta, truncando así el área de punta e incrementando lo afilado del área de punta sin tener que ejecutar operaciones de fabricación adicionales.

Description

ANILLO DE PISTÓN FORMADO A PARTIR DE UNA PREFORMA DE ANILLO Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional de los Estados Unidos No. 61/570,616 presentada el 14 de diciembre de 2011 y Solicitud de Utilidad de los Estados Unidos No. 13/693,472 presentada el 4 de Diciembre de 2012, el contenido de las cuales está expresamente en la presente incorporado como referencia en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción generalmente se refiere a anillos de pistón, y muy específicamente a un anillo de pistón formado utilizando una preforma de anillo, por ejemplo, un alambre, que tiene una sección transversal mej orada .

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Un pistón oscila dentro de un cilindro de un motor de combustión interna y comprime fluidos, tales como gases, dentro de una cámara de combustión del cilindro. Estos fluidos comprimidos son después encendidos para expandirse dentro de la cámara de combustión forzando por tanto al pistón a apartarse del punto de encendido y ciclando el pistón a su posición original. Los pistones incluyen típicamente al menos una ranura para recibir un anillo de pistón. El anillo de pistón forma un sello con la pared del cilindro para prevenir que los gases escapen de la cámara de combustión .

Estos son tradicionalmente dos tipos diferentes de anillos de pistón, anillos de control de aceite y anillos de compresión. En relación a los anillos de compresión, un ensamble de pistón incluye típicamente uno o más anillos de compresión para generar un sello entre la superficie externa del pistón y la pared del cilindro. Una cara periférica interna del anillo encaja en la ranura del anillo del pistón mientras que una porción de una cara periférica externa del anillo de compresión hace contacto con la pared del cilindro. La cara periférica externa del anillo de compresión genera un sello en el hueco entre el pistón y la pared del cilindro para prevenir que los gases de combustión de alta presión y aire escapen de la cámara de combustión. Típicamente, dos anillos de compresión (comúnmente referidos como un primer y segundo anillos de pistón) y un anillo de control de aceite será proporcionado en cada pistón. Además para prevenir que los gases escapen de la cámara de combustión, el segundo anillo de pistón también puede llevar a cabo una función de raspado de aceite, la cual implica raspar aceite de la pared del cilindro en el golpe descendente del pistón. La función de raspado de aceite es importante para reducir el consumo de aceite evitando que el aceite ingrese a la cámara de combustión y sea quemado.

Un anillo de pistón conocido típicamente empleado como un segundo anillo de pistón es conocido como un anillo Napier 10, un ejemplo del cual se muestra en la Figura 1. El anillo estilo Napier 10 incluye una cara periférica externa generalmente cónica 11 y una superficie inferior 12 que tiene una ranura de gancho 13. La intersección entre la ranura de gancho 13 y la cara periférica exterior cónica 11 define un borde 14 que hace contacto con la pared 15 del cilindro 16 cuando el anillo 10 es colocado dentro de una ranura 17 de un pistón 18.

Algunos segundos anillos de pistón generalmente son proporcionados como un alambre metálico que es subsecuentemente mecanizado con una sección transversal deseada. Los procesos de mecanizado pueden incluir tornear y rectificar, lo cual es un paso costoso y que requiere mucho tiempo para dar la forma deseada. El proceso de mecanizado también resulta en rebabas y virutas del torneado y rectificado del material, lo cual resulta en partículas residuales y finas que necesitan ser limpiadas del alambre antes de su uso, lo cual es un problema. Diseños conocidos han tratado de aligerar estos problemas utilizando segundos anillos de hierro fundido, en lugar de acero de alambre trefilado/laminado, debido a que el hierro fundido es más fácil de mecanizar y por tanto resulta en menos costos de mecanización y menos rebabas. Sin embargo, el uso de alambre de acero en segundos anillos es deseable debido a su relativa ligereza y durabilidad en comparación con hierro fundido, y por tanto es deseable un medio para reducir procesos de mecanización requeridos para formar un segundo anillo de acero inoxidable.

Adicionalmente, diseños anteriores que incorporan el perfil de estilo Napier para su uso en un segundo anillo de alambre de acero requirieron múltiples operaciones de mecanización. La necesidad de múltiples pasos de rectificado que utilizan una pluralidad de superficies de rectificado resulta de la necesidad de un borde generalmente afilado 14 que es requerido para aumentar el efecto de raspado del segundo anillo. Sin embargo, el alambre típicamente trefilado/laminado por lo general no puede ser formado con perfiles de borde suficientemente afilado (generalmente, esquinas en perfiles de alambre trefilado/laminado tienen una forma redondeada con un radio mínimo de 0.05 mm) . Por lo tanto, se requieren múltiples operaciones de rectificado para afilar el borde 14. Muy específicamente, una primera operación de rectificado debe aplicarse a una superficie inferior del anillo, y una segunda operación de rectificado debe aplicarse a la superficie de diámetro exterior. El gancho Napier estándar incluye una desviación del eje 19, lo cual evita que la parte inferior del gancho tenga contacto con una superficie simple de rectificación, por ejemplo durante la operación de rectificación de la superficie inferior 12. Por lo tanto, típicamente se requiere al menos una segunda operación de rectificación a lo largo de la superficie de diámetro externo (O.D.) con el fin de formar el borde relativamente afilado 14 (además de la operación necesaria de rectificación de la superficie inferior 12). Diseños anteriores tipo micro-Napier incluyen similarmente una desviación del eje 19, la cual completamente evita cualquier contacto de la superficie de rectificación durante la aplicación a la superficie inferior al borde exterior 14.

La rectificación de afilado del diámetro externo (O.D.) es generalmente costosa y no es efectiva particularmente en costo para su uso con anillos de acero. Por consiguiente, existe la necesidad de un diseño de preforma de anillo, por ejemplo, utilizando alambre, que permita flexibilidad para el fabricante de alambre a fin de lograr una condición cercana al afilado en el borde 14 de un segundo anillo de estilo Napier mientras que se elimina el costo y la necesidad de mecanización adicional, proporcionando por tanto un anillo de pistón de acero de alto rendimiento rentable.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En la presente se describen varias ilustraciones ejemplares de un anillo de pistón, por ejemplo un segundo anillo de pistón, y un método para fabricar el mismo a partir de una preforma de anillo, por ejemplo, un alambre. Un método ejemplar puede incluir proporcionar una preforma de anillo de forma aproximada que tiene un perfil transversal. La preforma de anillo puede comprender generalmente superficies paralelas superior e inferior dispuestas entre las caras periféricas interior y exterior, y un área de punta generalmente afilada que está formada al fondo de la cara periférica exterior, en donde el área de punta comprende un radio de punta en el cual termina la cara periférica exterior. La preforma de anillo puede comprender además un área de gancho colindante con el área de punta, en donde el área de gancho define una ranura en forma de gancho en una porción exterior de la superficie inferior. El método puede comprender además la formación de la preforma de anillo de forma aproximada en una forma de anillo, y la rectificación de la superficie inferior y una porción inferior del área de punta por una superficie de rectificación que es generalmente plana, truncando de tal modo una porción inferior del área de punta mientras se rectifica la superficie inferior del anillo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Aunque las reivindicaciones no están limitadas a los ejemplos ilustrados, se obtiene una mejor apreciación de varios aspectos mediante una discusión de varios ejemplos de los mismos. Haciendo referencia ahora a las figuras, se muestran a detalle ilustraciones ejemplares. A pesar de que las figuras representan ejemplos representativos, las figuras no necesariamente son a escala y ciertas características pueden estar exageradas para ilustrar mejor y explicar un aspecto innovador de un ejemplo ilustrativo. Además, las ilustraciones ejemplares aquí descritas no pretenden ser exhaustivas o de otra manera limitantes o restrictivas de la forma precisa y configuración mostradas en las figuras y divulgadas en la siguiente descripción detallada. Ilustraciones ejemplares están descritas a detalle haciendo referencia a las figuras como sigue: La figura 1 ilustra una vista transversal de un anillo de pistón conocido; La figura 2 ilustra una vista transversal de una preforma de anillo de pistón ejemplar, por ejemplo un alambre, el cual puede utilizarse para formar un anillo de pistón; La figura 3 ilustra una porción de una vista transversal de una preforma de anillo de pistón ejemplar; La figura 4 ilustra una vista en perspectiva de una preforma de anillo de pistón ejemplar formada en una forma de anillo; La figura 5A ilustra una vista transversal de una preforma de anillo de pistón ejemplar después de una operación de rectificación; La figura 5B ilustra una porción de una vista transversal de una preforma de anillo de pistón ejemplar después de la operación de rectificación lateral; La figura 6 ilustra una vista transversal de una modalidad de una preforma de anillo de pistón; La figura 7 ilustra una vista transversal de un anillo de pistón en un pistón y un cilindro de pistón; y La figura 8 es un diagrama en flujo de un método de fabricación de un segundo anillo de pistón.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La referencia en la descripción a "una ilustración ejemplar", un "ejemplo" o lenguaje similar significa que una característica particular, estructura, o característica descrita en relación con el planteamiento ejemplar está incluida en al menos una ilustración. Las apariencias de la frase "en una ilustración" o lenguaje de tipo similar en varios lugares en la especificación no necesariamente se refieren todos a la misma ilustración o ejemplo.

De vuelta a las figuras 2-5B, se muestra una ilustración ejemplar de una preforma de anillo de pistón 20. Como se muestra en la figura 2, la preforma de anillo de pistón está ilustrada como una vista transversal de una preforma, por ejemplo, alambre 20, que tiene un perfil transversal que incluye una superficie superior 24, una superficie inferior 22, una cara periférica interior 23 definiendo un diámetro interior (ID) y una cara periférica exterior 21 que define un diámetro exterior (OD) . Aunque las ilustraciones ejemplares en la presente proporcionadas pueden estar dirigidas a preformas de anillo que comprenden un alambre laminado, por ejemplo, alambre 20, pueden emplearse otras preformas de anillo, tales como preformas de anillo forjadas o fundidas. Preformas de anillo ejemplares 20 pueden por tanto formarse en cualquier manera que sea conveniente, por ejemplo, laminado, forjado, o fundido, únicamente como ejemplos. Las superficies superior e inferior 24, 22 están generalmente paralelas y dispuestas entre las caras periféricas interior y exterior 23, 21. Aunque las superficies superior e inferior 24, 22 se muestran paralelas, las superficies 24, 22 pueden no ser exactamente paralelas y, más aún, en algunos ejemplos las superficies superior e inferior 24, 22 pueden estar ligeramente no paralelas con el fin de permitir la deformación del alambre 20 después de que es formado el alambre 20 en un anillo de pistón anular. Más específicamente, las superficies superior e inferior 24, 22 del alambre 20 pueden inicialmente no ser paralelas, pero como resultado de la formación del alambre 20 en una forma anular, las superficies 24, 22 están hechas paralelas o al menos más paralelas que antes de formar el alambre 20 en una forma anular.

Como se muestra en las figuras 2 y 3, la superficie inferior 22 incluye en el borde exterior un área de gancho 27, la cual incluye un área de radio de punta 25 que tiene un radio relativamente de filo 26 configurado como un borde raspador para tener características de control de aceite mejoradas. La cara periférica exterior 21 puede ser generalmente afilada y se extiende externamente desde la superficie superior 24 al área de radio de punta 25. En un ejemplo, la cara periférica exterior 21 es afilada en un ángulo f de aproximadamente 2 grados desde una línea perpendicular a las superficies superior e inferior 22 y 24, como se mostró en la figura 3. En una ilustración ejemplar, el ángulo afilado cp es formado por medio del proceso de formación de alambre. Por consiguiente, no se necesita una operación de rectificación en dichos ejemplos para formar el ángulo afilado f de la cara periférica exterior 21. El alambre de anillo de pistón 20 puede ser formado en una forma de anillo como se muestra en la figura 4 por medio de cualquier proceso conocido para utilizar en un aplicación común de pistón/motor, con el área de punta 25 ubicada radialmente en el exterior. El alambre de anillo de pistón 20 puede estar diseñado de un material metálico resistente, tal como acero (por ejemplo, acero 9254 CrSi) .

A diferencia del anillo de pistón convencional estilo Napier arriba descrito, en una ilustración ejemplar el alambre de anillo de pistón 20 puede estar formado a partir de un alambre con una forma "aproximada" (es decir, una forma de alambre inicial después de ser trefilado/laminado y antes del mecanizado tal como torneado y rectificado) teniendo tan cerca como sea posible una condición afilada en el radio de punta 26, por ejemplo, como se muestra en la figura 3. En una ilustración ejemplar, una operación de rectificación típica en un anillo de forma aproximada puede remover aproximadamente 0.035 milímetros (mm) del material de una preforma de anillo de forma aproximada o alambre 20. Un borde exterior del alambre de anillo de pistón 20 puede ser posteriormente mecanizado para mejorar además la exactitud del borde exterior, como será descrito con mayor detalle a continuación. Por ejemplo, en una ilustración ejemplar, un borde exterior del alambre de anillo de pistón puede ser mecanizado para remover una capa radialmente más remota de material, por ejemplo, aproximadamente 0.004 milímetros (mm) .

Cualquier preforma de anillo de base o alambre conveniente puede utilizarse como preforma de anillo de pistón, por ejemplo, alambre 20. El alambre de base ejemplar puede incluir un alambre de 1.54 milímetros (mm) , un alambre de 1.24 mm y un alambre de 1.04 mm, únicamente como ejemplos. Más aún, estas tres dimensiones ejemplares son únicamente subconjuntos de la selección total dentro de cada familia de anchura. Pueden proveerse múltiples grosores radiales que correspondan a una tensión y/o diámetro deseados de una aplicación particular. Únicamente como vía de ejemplo, como se vio en la figura 2, el alambre de anillo de pistón 20 que define una forma inicial "aproximada" puede tener un radio de punta 26 con un radio máximo Rl de aproximadamente 0.05 mm. Más aún, a diferencia del anillo de pistón estilo Napier convencional, el área de punta 25 del alambre de anillo de pistón 20 no tiene desviación del eje de la superficie inferior 22, permitiendo que una superficie de rectificación simple 50 (ver Figuras 5A y 5B) simultáneamente tengan contacto con ambas, la superficie inferior 12, incluyendo al menos una porción plana de la misma, y el radio de punta 26. En una ilustración ejemplar, el área de punta 25 define una posición axial inferior máxima, por ejemplo, con respecto al anillo de pistón, que es sustancialmente igual a una posición axial de la superficie inferior 22. El área de punta 25 del alambre de anillo de pistón 20 puede incluir una muy ligera desviación de eje (no mostrada) hacia arriba o abajo en relación a la superficie inferior 22, mientras que el área de punta 25 puede todavía ser rectificada por la misma operación de rectificación aplicada a la superficie inferior 22 con una superficie de rectificación generalmente plana sin tener que remover cantidades excesivas de material de la superficie inferior 22 o área de punta 25. En otras palabras, cualquier desviación es lo suficientemente pequeña que una operación de rectificación lateral estándar que emplea una superficie de rectificación generalmente plana rectificará ambas, la superficie inferior 22 y área de punta 25.

Como se ilustró en la Figura 3, el área de gancho 27 del alambre de anillo de pistón 20 puede incluir un ángulo de corte bajo 31 en un ángulo a de una tangente de linea imaginaria a la superficie inferior 22. El ángulo se puede fijar, por ejemplo, a 15 grados. Alternativamente, el ángulo OÍ se puede fijar de manera similar a un ángulo de corte bajo del anillo de hierro fundido gris Napier estándar y micro Napier. Sin embargo, a diferencia del Napier estándar y micro Napier, el ángulo de corte bajo 31 se puede extender desde el radio de punta 26 radialmente terminando interiormente en una moldura 32. La moldura 32 se puede extender generalmente hacia abajo en dirección a la superficie inferior 22 y en una dirección radialmente hacia dentro. En una ilustración ejemplar, la moldura 32 puede tener un radio R2 de aproximadamente 0.050 mm a 0.150 mm. La moldura 32 se puede extender en un ángulo predeterminado, terminando en un radio de corte posterior 33. El radio de corte posterior 33 se extiende generalmente hacia abajo e interiormente en dirección a la superficie inferior 22, y termina después en la superficie inferior 22. En una ilustración ejemplar, el radio curvo de corte posterior 32 puede tener un radio R3 de aproximadamente 0.050 mm a 0.150 mm. En una ilustración ejemplar, el área de gancho 27, incluyendo el ángulo de corte bajo 31, moldura 32, y radio de corte posterior 33 pueden ser formados en un alambre de forma aproximada, como se describirá más adelante.

El área de gancho 27 proporciona un volumen acumulador que aumenta la efectividad del efecto de raspado de aceite proporcionando un espacio o volumen en el cual el aceite raspado puede fluir, disminuyendo por tanto la presión en el volumen debajo del segundo anillo y reduciendo la cantidad de aceite que se escapa en el volumen por encima del segundo anillo.

Como se notó anteriormente, el alambre 20 puede incluir una desviación no axial del área de punta 25, o alternativamente puede incluir una desviación predeterminada del eje muy ligera en el área de punta 25, la cual es suficientemente pequeña para permitir que la porción inferior del radio de punta 26 y la superficie inferior 22 haga contacto simultáneamente cuando una superficie de rectificación generalmente plana, por ejemplo, rectificador lateral 50, remueve material durante una operación de rectificación de superficie inferior 22. Una operación de rectificación de la superficie inferior 22 puede ocurrir generalmente de manera simultánea como una operación de rectificación de la superficie superior 24. Por ejemplo, como se mostró en la figura 5A, se puede proporcionar un segundo rectificador lateral 51 para rectificación de la superficie superior 24 mientras que la superficie inferior 22 es rectificada por el rectificador lateral 50.

La figura 5A ilustra un ejemplo del alambre 20 después de que se llevó a cabo la operación de rectificación lateral arriba mencionada, con las lineas punteadas que indican el material que ha sido removido de las superficies superior e inferior 24, 22 por medio de la operación de rectificación lateral. Como se ilustró en la figura 5B, la ubicación axial del radio de punta 26 permite que la operación de rectificación del lado inferior 22 haga contacto con el radio de punta 26 conforme el rectificador lateral 50 hace contacto con al menos una porción plana de la superficie inferior 22, creando por tanto la porción truncada 40 en el lado inferior de la punta 26 mientras que la superficie inferior 22 está siendo rectificada. La porción truncada 40 afila el área de punta 26, aproximando de ese modo el borde afilado 14 del anillo estilo Napier convencional y logrando el efecto de raspado deseado sin el uso de una rectificación adicional de afilado aplicado a la superficie exterior 21. Como se notó anteriormente, el torneado del diámetro externo (O.D.) u operación de rectificación de afilado es una operación relativamente costosa y requiere mucho tiempo, y por tanto la eliminación de esta operación de rectificación adicional resulta en un anillo de pistón mucho más efectivo en costo. En las figuras 5A y 5B, la cantidad de material ilustrado conforme es removido por medio de la operación de rectificación lateral es exagerada con el fin de aumentar la visibilidad en la figura. En la práctica, la profundidad de rectificación ?? y/o n2 puede ser más pequeña que la ilustrada. En una ilustración ejemplar, cada una de las profundidades de rectificación n: y/o n2 son aproximadamente 0.035 milímetros (mm) . En otro ejemplo, una altura axial total de aproximadamente 0.07 milímetros es rebajada de las superficies superior e inferior 24, 22, con la altura axial removida de cada una de las superficies superior e inferior 24, 22 siendo aproximadamente igual. En todavía otro ejemplo, un alambre en forma aproximada define una altura axial de aproximadamente 1.24-1.26 milímetros (mm) , y las superficies superior e inferior 24, 22 son rectificados de manera que un anillo terminado resultante del alambre de forma aproximada define un grosor axial de aproximadamente 1.17-1.19 milímetros (mm) .

Un proceso de mecanización adicional puede incluir voltear la cara periférica exterior 21 del alambre de anillo de pistón 20. Por ejemplo, la cara periférica exterior 21 puede ser volteada en un cilindro (no mostrado) para proporcionar un contacto de 360° con superficies del calibre del motor alrededor de una circunferencia del anillo de pistón formado a partir del alambre del anillo de pistón 20 después de que ha sido formado en una forma circular. Una operación de voltear también puede reducir adicionalmente el radio Ri en la punta 26, afilando adicionalmente un borde de la punta.

El anillo 20 puede también ser sometido a la aplicación de una capa resistente al desgaste, por ejemplo, en una operación de cromado. Por ejemplo, el cromado puede ser depositado en la cara periférica exterior 21. Una capa resistente al desgaste tal como un cromado o un recubrimiento de deposición física de vapor, únicamente como ejemplos, generalmente reduce el arrastre y mejora la resistencia al desgaste del anillo 20.

En un método ejemplar de aplicación de una capa resistente al desgaste, por ejemplo, una capa cromada, múltiples anillos de pistón formados a partir del alambre de anillo de pistón 20, es decir, después de que es formado el alambre de anillo de pistón 20 en una forma de anillo de pistón generalmente circular, pueden apilarse para facilitar la aplicación de la capa resistente al desgaste a múltiples anillos a la vez. Sin embargo, surge un problema en la aplicación, por ejemplo, de una capa cromada a múltiples anillos 20 a la vez, ese problema radica en que el cromo tiende a conectarse entre anillos adyacentes apilados para chapado. Esto es particularmente problemático debido a que la eliminación de la desviación de eje 19 ocasiona que las caras periféricas exteriores 21 de anillos adyacentes apilados 20 estén muy juntas una de otra. Por consiguiente, para superar este problema se puede incluir un chaflán 60 en el perfil transversal del anillo de pistón de alambre 20 entre la superficie superior 24 y la cara periférica exterior 21, como se mostró en la figura 6. El chaflán 60 proporciona un hueco entre las caras periféricas exteriores 21 de anillos apilados 20, permitiendo que la capa resistente al desgaste, por ejemplo, cromado, se contenga entre anillos adyacentes, evitando por tanto conectarse. Se puede emplear cualquier chaflán o reducción de la transición que sea conveniente entre la superficie superior 24 y la cara periférica exterior 21.

El anillo 20 también puede incluir un bisel de diámetro interior 61 entre la cara periférica interna 23 y la superficie inferior 22, como se mostró en la figura 6. Aunque la figura 6 muestra ambos, el chaflán 60 y el bisel 61 incluidos en el alambre de anillo de pistón 20, cualquier característica puede incluirse en el anillo 20 independientemente una de otra. El bisel de diámetro interno 61 puede permitir generalmente que el anillo 20 logre un nivel deseado de torsión en el alambre cuando es formado en forma de anillo. La torsión del anillo comprende porciones del anillo 20 (por ejemplo, porciones del lado exterior del anillo) siendo distorsionadas axialmente hacia arriba en relación a otras porciones del anillo 20 cuando el anillo 20 es formado en una forma anular/anillar a partir de una preforma de anillo generalmente recta, por ejemplo, un alambre. Por ejemplo, porciones en el lado interior del anillo puede mostrar torsión de anillo, como se ilustró en la figura 7, la cual muestra una sección transversal de un anillo de pistón 20 con una torsión de anillo que ha sido insertada en una ranura 17 de un pistón 18. La torsión del anillo puede ser deseable debido a que ayuda a sellar la ranura 17 en la cual el anillo de pistón 20 encaja un poco flojo haciendo que las porciones del anillo (por ejemplo, 71, 72, y 73 en la figura 7) hagan contacto con los lados de la ranura 17. Este sello ayuda a prevenir la migración de aceite desde el volumen por debajo del segundo anillo al volumen por encima del segundo anillo.

Regresando ahora a la figura 8, se ilustra un diagrama de flujo que ilustra un método ejemplar 800 para producir un anillo de pistón 20. En el bloque SI, se proporciona un alambre metálico laminado o trefilado (por ejemplo, acero) que tenga un perfil transversal, por ejemplo, como se describió antes.

Continuando al bloque S2, el alambre está formado en una forma de anillo con el área de punta 25 ubicada radialmente de manera externa como se mostró en la figura 4 mediante cualquier proceso conocido para el uso en una aplicación común de motor/pistón. En una ilustración ejemplar, un proceso de bobina de redondeo puede emplearse con un paso de termoformado, para formar un alambre que tiene un radio de curvatura generalmente continuo. En otro ejemplo, se puede emplear un proceso de bobina de leva para proporcionar un radio de curvatura variante. El proceso 800 puede entonces seguir al bloque S3.

En el bloque S3, se lleva a cabo una operación de rectificación, en la cual una porción inferior del área de punta 25 del anillo 20 y la superficie inferior 22 del anillo 20 son simultáneamente rectificados, creando por tanto una porción truncada 40 en el área de punta 25. Muy específicamente, como se notó anteriormente, una superficie de rectificación simple generalmente plana 50 puede emplearse para rectificar ambos, el área de punta 25 y al menos una porción plana de la superficie inferior 22 al mismo tiempo.

Siguiendo al bloque S4, se puede aplicar una capa resistente al desgaste a la cara periférica exterior 21 del anillo 20, por ejemplo, un recubrimiento cromado o deposición física de vapor. Si el bloque S4 está incluido, puede ser. ventajoso emplear un perfil transversal que tenga un chaflán 60 para evitar la conexión de superficies exteriores adyacentes 21 y/o anillos 20. El proceso 800 puede entonces seguir al bloque S5.

En el bloque S5, se puede llevar a cabo una operación de voltear. Por ejemplo, como se describió arriba, un proceso de voltear puede ser aplicado a una cara periférica exterior 21 del anillo 21, afilando aún más el área de punta 25.

En relación a los procesos, sistemas, métodos, heurísticos, etc. descritos en la presente, se debe entender que, aunque los pasos de dichos procesos, etc. han sido descritos como que ocurren conforme a una cierta secuencia ordenada, dichos procesos podrían practicarse con los pasos descritos llevados a cabo en un orden diferente al orden descrito en la presente. Se debe entender además que ciertos pasos podrían llevarse a cabo simultáneamente, que otros pasos podrían incluirse, o que ciertos pasos en la presente descritos podrían ser omitidos. En otras palabras, las descripciones de procesos en la presente son proporcionados para el propósito de ilustración de ciertas modalidades, y no deben ser considerados como limitantes de la invención reclamada .

En consecuencia, se debe entender que la descripción anterior pretende ser ilustrativa y no restrictiva. Muchas modalidades y aplicaciones diferentes a los ejemplos proporcionados serian sobre la lectura de la descripción anterior. El alcance de la invención debe ser determinado, no con referencia a la descripción anterior, sino más bien debe ser determinado con referencia a las reivindicaciones anexas, junto con el amplio alcance de equivalentes para las cuales dichas reivindicaciones tienen derecho. Se espera y pretende que habrá desarrollos futuros en las técnicas descritas en la presente, y que los sistemas y métodos descritos estarán incorporados en dichas modalidades futuras. En suma, se debe entender que la invención tiene la capacidad de modificación y variación y no está limitada únicamente por las siguientes reivindicaciones .

Todos los términos utilizados en las reivindicaciones están destinados para dar construcciones razonables más amplias y sus significados ordinarios como lo entendieron esos expertos en la técnica a menos que una indicación explícita a lo contrario se haga en la presente. En particular, el uso de artículos singulares tales como "un", "el", "dicho", etc. deben leerse para recitar uno o más de los elementos indicados a menos que una reivindicación recite una limitación explícita para lo contrario .

Claims (21)

REIVINDICACIONES

1. - Un método de construcción de un anillo de pistón, que comprende: proporcionar un anillo de pistón que tiene un perfil transversal que incluye: superficies superior e inferior generalmente paralelas dispuestas entre caras periféricas interior y exterior; un área de punta generalmente afilada que está formada en la parte inferior de la cara periférica exterior, en donde el área de punta comprende un radio de punta en el cual termina la cara periférica exterior; y un área de gancho contigua al área de punta, en donde el área de gancho define una ranura en forma de gancho en una porción exterior de la superficie inferior; formar la preforma de anillo en una forma de anillo; y rectificar la superficie inferior y una porción inferior del área de punta generalmente de manera simultánea con una superficie de rectificación generalmente plana, truncando de tal modo una porción inferior del área de punta mientras se rectifica al menos una porción plana de la superficie inferior.

2. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende voltear la cara periférica exterior.

3. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el perfil transversal incluye un chaflán en el cual terminan la superficie superior y la cara periférica exterior.

4. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el perfil transversal incluye un bisel en el cual termina una de las superficies superior e inferior y la cara periférica interior.

5. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende el paso de la aplicación de un cromado a la cara periférica exterior.

6. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el perfil transversal de la preforma de anillo es tal que una porción menor del área de punta está ubicada de tal manera que está substancialmente nivelada con una tangente a la superficie inferior.

7. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la preforma de anillo incluye un material de acero.

8. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el radio de punta define un radio máximo de forma aproximada en la preforma de anillo, en donde el radio máximo de forma aproximada no es mayor que aproximadamente 0.06 milímetros.

9. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el área de gancho incluye un ángulo de corte bajo que se extiende desde el radio de punta hacia arriba e interiormente, una moldura en la cual termina el ángulo de corte bajo, y un radio de corte posterior en el cual termina la moldura, el radio de corte posterior termina en la superficie inferior.

10. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el radio de corte posterior define un radio de forma aproximada en la preforma de anillo de aproximadamente 0.05 mm a 0.15 mm.

11. - El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el ángulo de corte bajo se extiende en un ángulo de aproximadamente 15° desde una linea imaginaria paralela a la superficie inferior.

12. - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el área de punta define una posición axial inferior máxima que es substancialmente igual a una posición axial a la superficie inferior .

13. - El método de conformidad con la reivindicación 1, que además comprende establecer la preforma de anillo como un alambre.

14. - un anillo de pistón, que comprende: una preforma de anillo formada en una forma generalmente anular, en donde la preforma de anillo tiene un perfil transversal que incluye: superficies superior e inferior generalmente paralelas dispuestas entre las caras periféricas interior y exterior; un área de punta generalmente afilada que está formada en el fondo de la cara periférica exterior, en donde el área de punta comprende un radio de punta en el cual termina la cara periférica exterior, en donde una porción inferior del área de punta está ubicada con el fin de ser substancialmente descargada a una tangente de linea imaginaria a la superficie inferior; y un área de gancho contigua al área de punta, en donde el área de gancho define una ranura en forma de gancho en una porción exterior de la superficie inferior.

15. - El anillo de pistón de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque una porción inferior del área de punta incluye una porción truncada que define una superficie plana que se extiende substancialmente paralela a la superficie inferior.

16. - El anillo de pistón de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la cara periférica exterior incluye una de una capa cromada y una capa de deposición física de vapor.

17. - El anillo de pistón de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el radio de punta define un radio máximo de forma aproximada, en donde el radio máximo de forma aproximada no es mayor que aproximadamente 0.06 milímetros.

18. - El anillo de pistón de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la preforma de anillo incluye un material de acero.

19. - El anillo de pistón de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el área de gancho comprende un ángulo de corte bajo que se extiende desde el radio de punta hacia arriba e interiormente, una moldura en la cual termina el ángulo de corte bajo, y un radio de corte posterior en el cual termina la moldura, el radio de corte posterior termina en la superficie inferior.

20. - El anillo de pistón de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el área de punta define una posición axial máxima inferior que es substancialmente igual a una posición axial de la superficie inferior .

21. - El anillo de pistón de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la preforma del anillo es un alambre.