组合控油环制造技术

为了提供即使在发动机长期运转中也不会发生间隔扩张器与侧轨间的粘着，能够维持优异的控油功能的汽车发动机用的组合控油环，间隔扩张器的峰部及谷部分别由按压侧轨的内周面的耳部、支撑侧轨的突起部及位于所述耳部与所述突起部之间的中间部构成，在所述中间部与相对的所述侧轨的侧面之间形成的空间部的最小轴向截面积(Smin)与从安装有组合控油环的活塞的油环槽的槽底到气缸套内壁为止的轴向截面积(S0)之比(Smin/S0)形成为1.9％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合控油环
本专利技术涉及安装于汽车用发动机的活塞的组合控油环，尤其涉及由一对侧轨和在轴向波形上形成有峰部和谷部的间隔扩张器构成的组合控油环。
技术介绍
作为对于现代社会来说最重要的课题，积极推进与降低地球环境负荷相关的措施。其中，二氧化碳(CO2)排放量的减少、石油资源的节约等被重视，尤其是在汽车发动机中，小型轻量化及各种损失降低带来的燃料消耗量的降低被更强烈地要求。另一方面，对排出气体的净化的要求也更高，排出气体中含有的有害物质的降低、因此的润滑油消耗量的降低成为大的课题。在汽车发动机中，随着长时间的运转，润滑油被加热，暴露于窜气中，因此成为在润滑油中混合有碳化氢的未燃烧物质、油添加剂的变性物(下面，将这些总称为“油泥”。在此，油泥也包括粘性比较低的油泥的前驱体。)的状态。若油泥附着/堆积于发动机零件，则使零件磨损，或者堵塞润滑油的通路，对组合控油环(下面，只要没有特别的意图，称为“油环”)等的发动机零件的功能带来障碍。在油环中，尤其在严重的情况下，间隔扩张器和侧轨粘着，阻碍侧轨的移动而不能充分发挥控油功能。如图6(b)所示，以往的油环由具有开口的一对圆环状侧轨(120a、120b)和支撑侧轨的间隔扩张器(101)构成。另外，如图6(a)所示，间隔扩张器(101)由在轴向波形上形成的峰部(102)和谷部(103)、以及连接峰部和谷部的腿部(104)构成。在峰部及谷部的内周侧形成有耳部(105a、105b)，在外周侧形成有支撑侧轨的突起部(106a、106b)，在耳部与突起部之间形成有凹陷的中间部(107a、107b)。当将间隔扩张器和侧轨组合时，在耳部、突起部、中间部、侧轨之间形成间隙状的空间部(108a、108b)。就油环而言，由于间隔扩张器(101)的耳部(105a、105b)的角度，侧轨(120a、102b)被半径方向及轴向的分力按压，在气缸壁面及活塞的油环槽侧面发挥密封功能。尤其是，轴向宽度尺寸小的窄幅油环相对于气缸壁面的追随性良好，也具有侧密封功能，所以即使低张力，也不会增加油消耗，能够降低摩擦损失。但是，在油环中，易于在前述的间隔扩张器与侧轨之间的空间部(108a、108b)堆积油泥，尤其是在薄宽度化的情况下，由于堆积的油泥而使侧轨(120a、120b)与间隔扩张器(101)粘着的可能性变高。当发生粘着时，侧轨对气缸壁面的追随性非常低，油消耗量急剧增大。作为防止油泥附着及堆积于油环的方法，在现有技术中公开了对间隔扩张器、侧轨的表面实施用于防止粘着的涂敷的方法、在设计方面将间隔扩张器形成为难以堆积油泥的尺寸的方法。例如，在专利文献1、专利文献2中公开了涂敷氟类的树脂被膜或含有氟类树脂的树脂被膜的方法，在专利文献3中公开了涂敷含有氟烷基取代烷氧基(Fluoroalkylgroup-substitutedalkoxide)的被膜的方法，在专利文献4中公开了涂敷含有无机聚硅氮烷的前驱体聚合物的亲水性被膜的方法，在专利文献5中公开了涂敷表面自由能和氢键合力低的金属被膜的方法。这些被膜是疏水疏油性、或者与这些相反的亲水性的被膜，或着重于油泥的附着力而研究的粘着防止方法。另一方面，作为油环的设计方面的对策，在专利文献6中给出了如下的启示，从使流入油环槽内的油在曲轴箱侧环流的观点来看，将间隔扩张器的耳部的角度形成为10～20°，并且将分别支撑第1及第2侧轨的突起部的轴向突出距离X的总计距离2X与两耳部的轴向端面之间的距离Y之比2X/Y形成为0.04～0.15，进而与油环槽连通的多个排泄孔的开口在活塞的推入侧比推入侧的相反侧形成得多。另外，专利文献7也给出了如下的启示，将上述比2X/Y形成为0.13～0.25，并且将间隔扩张器的凸部(峰部)之间或凹部(谷部)之间的间距P与所述距离Y之比P/Y形成为1.35～1.65，进而将油环的组合标称宽度(h1)和组合厚度(a6)之积与耳部、突起部、中间部、侧轨之间的空间部的截面积之比形成为12～71。但是，如上所述，关于比2X/Y，在专利文献6中形成为0.04～0.15，而在专利文献7中形成为0.13～0.25，各自要求范围不同，实验证据不充分。另外，在专利文献6和专利文献7中，也没有考虑其他参数的影响。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-310299号公报专利文献2：日本特开2003-254155号公报专利文献3：日本特开2000-027995号公报专利文献4：日本特开2006-258110号公报专利文献5：WO2011/043364A1号公报专利文献6：日本专利4633639号公报专利文献7：日本特开2013-155829号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题在于提供在发动机长期运转中也不会发生间隔扩张器与侧轨间的粘着且能够维持优异的控油功能的汽车发动机用的组合控油环。用于解决课题的技术方案本专利技术者们在对流入到安装有油环的活塞的油环槽的油向形成于油环槽内径侧的油返回孔环流的状况进行了研究，由于油返回孔的数量比间隔扩张器的峰部及谷部的数量少得多，因而着重于在间隔扩张器的圆周方向上的油的流动比半径方向上的油的流动更重要来进行数值流体解析，结果是发现了，在耳部、突起部、中间部、侧轨之间的间隙中流动的油的流速与附着/堆积于该间隙的油泥的排出有密切的关系。此外，能够想到不仅能够维持防粘着功能，还能够通过可改善侧轨的追随性的控油环的尺寸设计来维持优异的控油功能的组合控油环。即，本专利技术的组合控油环由一对侧轨和在轴向波形上形成有峰部和谷部的间隔扩张器构成，其特征在于，所述间隔扩张器的所述峰部及所述谷部分别由按压所述侧轨的内周面的耳部、支撑所述侧轨的突起部及位于所述耳部与所述突起部之间的中间部构成，在所述中间部与相对的所述侧轨的侧面之间形成的空间部的最小轴向截面积(Smin)与从安装有所述组合控油环的活塞的油环槽的槽底到气缸套内壁为止的轴向截面积(S0)之比(Smin/S0)为1.9％以上。优选所述比(Smin/S0)为4.5％以下。另外，优选所述耳部的耳高度(a10)为所述间隔扩张器的扩张器高度(a9)的28.9～34.2％。另外，优选所述突起部的突起高度(C)为所述间隔扩张器的扩张器高度(a9)的5.3～26.3％，优选所述突起部的突起宽度(A)为所述间隔扩张器的扩张器宽度(h9)的6.7～13.9％，优选所述中间部高度(B)为所述间隔扩张器的扩张器高度(a9)的39.5～55.3％，优选所述突起宽度(A)为0.12～0.25mm。而且，优选在大致圆周方向上，所述中间部相对于所述侧轨倾斜，优选在大致圆周方向上，所述中间部呈凸形状。专利技术效果本专利技术的油环设计为，在间隔扩张器的中间部与相对的侧轨的侧面之间形成的空间部的最小轴向截面积(Smin)与从安装有油环的活塞的油环槽的槽底到气缸套内壁为止的轴向截面积(S0)之比(Smin/S0)为1.9％以上，由于此时在该空间中流动的油的流速增加，附着/堆积于该空间的油泥的排出被急剧改善，能够防止间隔扩张器与侧轨的粘着。另外，通过将间隔扩张器的耳部的耳高度(a10)设计为所述间隔扩张器的扩张器高度(a9)的28.9～34.2％，间隔扩张器的稳定度稳定，且侧轨的厚度(a1)变薄，能够显著提高追随性，即使低张力化也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合控油环，由一对侧轨和在轴向波形上形成有峰部和谷部的间隔扩张器构成，其特征在于，所述间隔扩张器的所述峰部及所述谷部分别由按压所述侧轨的内周面的耳部、支撑所述侧轨的突起部及位于所述耳部与所述突起部之间的中间部构成，在所述中间部与相对的所述侧轨的侧面之间形成的空间部的最小轴向截面积(Smin)与从安装有所述组合控油环的活塞的油环槽的槽底到气缸套内壁为止的轴向截面积(S0)之比(Smin/S0)为1.9％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.22 JP 2016-0567011.一种组合控油环，由一对侧轨和在轴向波形上形成有峰部和谷部的间隔扩张器构成，其特征在于，所述间隔扩张器的所述峰部及所述谷部分别由按压所述侧轨的内周面的耳部、支撑所述侧轨的突起部及位于所述耳部与所述突起部之间的中间部构成，在所述中间部与相对的所述侧轨的侧面之间形成的空间部的最小轴向截面积(Smin)与从安装有所述组合控油环的活塞的油环槽的槽底到气缸套内壁为止的轴向截面积(S0)之比(Smin/S0)为1.9％以上。2.根据权利要求1所述的组合控油环，其特征在于，所述比(Smin/S0)为4.5％以下。3.根据权利要求1或2所述的组合控油环，其特征在于，所述耳部的耳高度(a10)为所述间隔扩张器的扩张器高度(a9)的28.9～34.2％。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：望月和矢，
申请(专利权)人：株式会社理研，
类型：发明
国别省市：日本,JP