活塞环制造技术

本发明专利技术提供了一种活塞环，其包括一个活塞环主体和一个布置在该活塞环主体的内周上的膨胀环；该膨胀环包括两个油膨胀环，其中的一个油膨胀环被容纳在另一个油膨胀环的螺旋间隙中。该膨胀环如此构成，从而沿直径膨胀方向的压力在高温状态中比在低温状态中大。该膨胀部包括两种不同类型的膨胀件。这些膨胀件中的一个具有和那些传统膨胀部相同的功能，另一个是一个其中随温度在直径方向上发生张力变化的构件。因此，具有与那些传统膨胀部的效果相同的效果的主膨胀件的压力是可变的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种活塞环，其与一个内燃机或类似设备的一个活塞的活塞环槽相接合。在这样的一个活塞环中，该活塞环主体和膨胀部的压力之和整体构成活塞环的张力。总体上如此构成活塞环的该张力，从而活塞环能够发挥其功能，即使是在允许使用活塞环的最恶劣的情况下。例如，在一个安装在一个内燃机的一个活塞中的活塞环中，活塞环张力设想按内燃机的高速-高负荷状态设定。因此，在一个包括有一个活塞环主体和一个膨胀部的活塞环中，膨胀部的压力当然设想按内燃机或类似设备的高负荷状态设定。然而，在一个传统的活塞环中，粘结到汽缸内周表面上的发动机油具有一个逐渐变大的力来导致活塞环在随着活塞往复运动速度的增加而在汽缸内周表面和活塞环之间产生的机油的液压的影响下浮起。随着速度和负荷的增高，机油消耗也倾向于变大。因此，整个活塞环的张力设想按高速和高负荷状态，即按内燃机的高温状态设定。在一个低速和低负荷状态中，即内燃机的低温状态中，一个高于所需水平的张力将作用于汽缸的内周表面上，因此导致摩擦。在这种情况下，也可以设想用于整个活塞环的张力按一个低速和低负荷状态设定。然而，在这种状态中，高速和高负荷工作是不理想的，因为它导致线圈消耗的急剧增加。除了上述问题，还遇到了下述问题。换言之，当将一个包括有一个活塞环主体和一个膨胀部的活塞环安装到一个活塞上时，需要按图4中所示的工序进行。将结合图4说明一个活塞环，其包括有一个两件式组合的油环50，该油环由一个活塞环主体51和一个线圈膨胀部52构成。(1)拆开线圈膨胀部52的连接部段54(见图4(a))；(2)围绕一个油环槽55卷绕线圈膨胀部52，并用一个连接销55连接连接部段54(见图4(b))；(3)将活塞环主体51安装到油环槽55上，从而一个接合口511相应于线圈膨胀部52的位置位于180°处(见图4(c))。根据该安装方法，必需先拆开线圈膨胀部的连接部段，然后再连接该连接部段。这是费事的，此外，该操作不能实现自动化，导致需要手工进行所有的操作步骤。提出本专利技术来解决这些问题，并且本专利技术的主要目的是提供一种活塞环，其产生的张力既适用于低速和低负荷状态，又适用于高速和高负荷状态，并解决了将一个包括有一个活塞环主体和一个膨胀部的活塞环安装到一个内燃机或类似设备的活塞的活塞环槽中的费事的工作。本专利技术还提供了一种活塞环，其包括一个活塞环主体和一个布置在该活塞环主体的内周上的膨胀部；所述膨胀部包括一个主膨胀件和一个通过与该主膨胀件接合而布置的副膨胀件；一个活塞环被如此构成，从而压力通过主膨胀件和副膨胀件沿直径膨胀方向施加到作为一个整体的膨胀部的活塞环上，该压力在高温状态中比在低温状态中大。本专利技术还提供了上述活塞环，其中，该主膨胀件和副膨胀件的至少一个由一种形状记忆合金或一种张力随温度变化的双金属制成。本专利技术还提供了上述活塞环，其中，该主膨胀件和副膨胀件都是线圈膨胀件，而且它们的布置是这样的，从而这些线圈膨胀件中的一个被容纳在另一个线圈膨胀件的螺旋间隙中。本专利技术还提供了上述活塞环，其中，该主膨胀件和副膨胀件都是布置在一条轴线上的板膨胀件。附图中的参考标号表示下述构件1汽缸；2活塞；3油环槽；10、13油环；11、31油环主体；20、40线圈膨胀部；21、41主膨胀件；22、42副膨胀件；23螺旋间隙；24主膨胀件的接合口；25副膨胀件的接合口；FM主膨胀件的压力；FM′主膨胀件在直径变形时的压力；FS副膨胀件的压力。根据本专利技术，该线圈膨胀部包括两个线圈膨胀件，这些线圈膨胀件中的一个被容纳在另一个线圈膨胀件的螺旋间隙中。该被容纳在螺旋间隙中的线圈膨胀件作为一个在传统线圈膨胀部中的连接销。因此，不再需要使用一个连接销，从而在将该膨胀部安装到一个内燃机或类似设备的活塞中时避免了麻烦，并可以实现自动组装。本专利技术的另一个实施例是一个活塞环，其包括一个活塞环主体和一个布置在该活塞环主体的内周上的膨胀部；该膨胀部包括一个主膨胀件和一个通过与该主膨胀件接合而布置的副膨胀件；一个活塞环被如此构成，从而压力通过主膨胀件和副膨胀件沿直径膨胀方向施加到作为一个整体的膨胀部的活塞环上，该压力在高温状态中比在低温状态中大。根据本专利技术，该膨胀部包括两个构件，即一个主膨胀件和一个副膨胀件。该副膨胀件包括一种形状记忆合金或一种双金属，在该双金属中通过将一个设定温度作为界限而由相变在高温侧导致张力产生，在低温侧导致张力损失。该膨胀部整体具有一个构形，其中由主膨胀件和副膨胀件沿直径膨胀方向施加到活塞环主体上的压力在高温状态中比在低温状态中高。在内燃机的低温状态(即内燃机的低速和低负荷状态)中，副膨胀件不产生张力。因此，该膨胀部整体由主膨胀件和副膨胀件施加的张力是本专利技术的活塞环在制造阶段中的张力(在下文称为“初始张力”)。当内燃机的内部处于一个高温状态(即当内燃机处于一个高速和高负荷状态)时，在副膨胀件中便出现形状由于相变导致的向形状记忆状态的变化，或由双金属的特性导致的形状变化。因此，该膨胀部整体由主膨胀件和副膨胀件施加的张力便高于上述初始张力。更为具体地说，本专利技术的膨胀部包括两种类型的膨胀件。本专利技术的一个特征在于，一种由通用已知传统材料制成的膨胀部可用作为这些构件中的一个(主膨胀件)，一个其中由于温度变化产生相变而导致张力变化的构件可用作为另一个构件(副膨胀件)，以导致膨胀件中压力的变化。在该特征的影响下，可以对活塞环整体施加一个响应于内燃机负荷状态的最适合的活塞环张力。换言之，在低温状态中，本专利技术的活塞环处于其中只有主膨胀件的压力作用于活塞环主体上的状态。因此，将主膨胀件的压力设定为一个相应于活塞环整体在低速和低负荷状态中所需的张力的值，使得避免如在一个传统活塞环中那样因施加一个超过在低速和低负荷状态中所需的水平而导致严重摩擦的危险。在高速和高负荷状态中，副膨胀件倾向于沿直径方向变大。因此，除了主膨胀件的压力之外，副膨胀件也沿直径膨胀方向向活塞环主体施加压力。即，膨胀部的张力整体可以表示为(主膨胀件的压力)+(副膨胀件的压力)。通过设定一个响应于整个活塞环在高速和高负荷状态中所需要具有的张力的这些压力的和能够确保活塞环最适合于高速和高负荷状态的功能。很难用具体数值来限定高速和高负荷状态(高温状态)和低速和低负荷状态(低温状态)，因为根据内燃机的设计规格和工作状况有各种各样的状态。例如，在一个用于2000cc的普通客车的汽油机的情况中，一般准则如下高温状态例如从大约130℃-大约180℃；低温状态例如从大约-30℃-大约80℃；中间温度状态例如从大约80℃-大约130℃。如在上述情况中那样，用具体数值限定张力也是困难的。在一个用于2000cc的普通客车的汽油机的情况中，一般准则如下初始张力从0-大约15N；在伸展状态中的张力从大约15N-大约25N。换言之，当用FLT表示膨胀部整体在低速和低负荷状态中所需的张力；用FMT表示膨胀部整体在高速和高负荷状态中所需的张力；用FM表示由主膨胀件施加到活塞环主体上的压力；用FS表示由副膨胀件施加到活塞环主体上的压力时，在本专利技术中应用了如下等式FLT＝FMFHT＝FM+FS通过分别设定如此膨胀件的压力而使上述等式有效，就可以通过温度的作用而导致膨胀部中的张力变化。在本专利技术活塞环的一个实施例中，主膨胀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞环，包括一个活塞环主体和一个布置在该活塞环主体内周上的线圈膨胀部，所述线圈膨胀部包括两个线圈膨胀件，这些线圈膨胀件中的一个被容纳在另一个线圈膨胀件的螺旋间隙中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：增山哲男，松伸行，
申请(专利权)人：日本活塞环株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]