内燃机用活塞和活塞环制造技术

本发明专利技术提供一种内燃机用活塞和活塞环。该内燃机用活塞能够在气缸内移动，具有活塞主体和配置于环槽的活塞环，所述活塞环的上侧表面具有：凸状的凸面部，其在所述活塞环的自由状态下形成于内缘的位置与在径向上的厚度为1/2的中央位置之间；和倾斜周面部，其在所述径向的外侧与所述凸面部连续，以随着朝向平面部或者所述径向的内侧而接近所述活塞环的下侧表面的方式倾斜，在所述活塞主体和所述活塞环处于规定状态下，在与所述活塞主体的中心轴线平行且包含所述中心轴线的截面中，所述环槽的上表面与所述平面部或所述倾斜周面部之间的角度为18分以上。

Pistons and rings for internal combustion engines

The invention provides a piston and a piston ring for an internal combustion engine. The piston of the internal combustion engine can move in the cylinder, has a piston body and a piston ring arranged in the ring groove, the upper surface of the piston ring has a convex face, which is formed between the position of the inner edge and the central position with a thickness of 1 / 2 in the radial direction under the free state of the piston ring, and an inclined circumferential face, which is continuous with the convex face at the outer side of the radial direction In a section parallel to the central axis of the piston body and containing the central axis, the angle between the upper surface of the ring groove and the plane part or the inclined peripheral face is 18 Above.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机用活塞和活塞环
本专利技术涉及内燃机用活塞和活塞环。
技术介绍
以往，已知有具有活塞和气缸的内燃机，该气缸以通过润滑油能够自由滑动且能够自由往复运动的方式收容该活塞。作为这种内燃机，专利文献1中记载有如下内燃机：冷态时的活塞主体与气缸之间的间隔由于因运转产生的活塞主体的热膨胀而导致在活塞顶部侧变得更窄，第一环槽的姿势根据冷态时和运转时而发生变化。在专利文献1记载的内燃机中，以运转时处于自由姿势的第一环的两侧面各自的环面与环槽之间的间隙的截面形状成为随着从环内周侧朝向环外周侧扩展的楔形形状的方式形成了第一环槽。另外，专利文献2中记载有配置一个压力环和一个油环而成的内燃机用活塞的活塞环与环槽的组合构造。另外，专利文献2中公开有如下结构：在插入截面为大致长方形的压力环的环槽的上表面设置了从内侧朝向外侧向上的10分至50分的斜度。专利文献专利文献1：日本特开平8-121242号公报；专利文献2：日本特开2000-257714号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在作为内燃机的发动机运转时，活塞在气缸内往复运动，由于压力、温度以及活塞和活塞环的运动的影响，环槽的上表面、下表面与活塞环的上侧表面、下侧表面接触，环槽的上表面和下表面以及活塞环的上侧表面和下侧表面发生不均匀磨损。特别是，为了提高内燃机的可靠性，也期望充分抑制由于活塞环中位于最上部的亦称为顶环的第一环与配置该第一环的第一环槽之间的接触而产生的上述不均匀磨损。对此，通过设置对环槽实施的阳极处理、冷却通道、耐磨环等，能够减少环槽的上表面和下表面以及活塞环的上侧表面和下侧表面的不均匀磨损，但是成为由于制造工序的增加而造成的产品成本的增加、活塞重量的增加的主要原因，因此希望采用更加简单的方法来抑制不均匀磨损。本专利技术的专利技术人反复专心研究得到如下见解：根据专利文献1、2中记载的结构，虽然能够一定量地抑制环槽的上表面和下表面以及活塞环的上侧表面和下侧表面的不均匀磨损，但是为了更充分地抑制环槽的上表面和活塞环的上侧表面的不均匀磨损，尚有进一步改善的余地。本专利技术的目的在于提供一种能够抑制环槽的上表面和活塞环的上侧表面的不均匀磨损的内燃机用活塞和活塞环。用于解决课题的方案作为本专利技术的第一方式的内燃机用活塞，其能够在内燃机的气缸内移动，所述内燃机用活塞具有在外周面形成有环槽的活塞主体、和配置于所述环槽的活塞环，其特征在于，所述活塞环的上侧表面具有：凸状的凸面部，其在所述活塞环的自由状态下形成于内缘的位置与在径向上的厚度为1/2的中央位置之间，以随着朝向所述径向的内侧而接近所述活塞环的下侧表面的方式延伸；和倾斜周面部，其在所述径向的外侧与所述凸面部连续，以随着朝向平面部或所述径向的内侧而接近所述活塞环的所述下侧表面的方式倾斜，在所述活塞主体和所述活塞环收容于所述气缸内并所述内燃机处于冷态时的规定状态下，在与所述活塞主体的中心轴线平行且包含所述中心轴线的截面中，所述环槽的上表面与所述平面部或所述倾斜周面部之间的角度为18分以上。作为本专利技术的一实施方式优选为，在所述截面中的所述凸面部的曲率半径为0.5mm以上。作为本专利技术的一实施方式优选为，所述活塞环具有位于与搭口部相向的位置处的搭口相反部，所述环槽的上表面与所述平面部或所述倾斜周面部之间的所述角度为在所述搭口相反部的位置处的角度。作为本专利技术的一实施方式优选为，在所述规定状态下，所述环槽的上表面相对于与所述中心轴线正交的平面的角度属于30分～180分的范围。作为本专利技术的一实施方式优选为，在所述规定状态下，所述平面部或所述倾斜周面部相对于与所述中心轴线正交的平面的角度为0分以上。作为本专利技术的一实施方式优选为，在将所述倾斜周面部设为第一倾斜周面部的情况下，所述活塞环的上侧表面具有第二倾斜周面部，所述第二倾斜周面部在所述径向的内侧与所述凸面部连续，与所述平面部和所述第一倾斜周面部相比，以随着朝向所述径向的内侧而接近所述活塞环的所述下侧表面的方式倾斜。作为本专利技术的一实施方式优选为，所述活塞环的所述凸面部为弯曲部或多阶凸部，所述多阶凸部在所述活塞环的与周向正交的环截面中由多条直线形成为凸状。作为本专利技术的一实施方式优选为，在所述活塞主体的外周面形成有多个所述环槽，所述活塞环配置于所述多个环槽中的在所述活塞主体的中心轴线方向上位于最上方的第一环槽。作为本专利技术的第二方式的活塞环，配置于在活塞主体的外周面形成的环槽，其特征在于，上侧表面具有：凸状的凸面部，其在活塞环的自由状态下形成于内缘的位置与在径向上的厚度为1/2的中央位置之间，以随着朝向所述径向的内侧而接近下侧表面的方式延伸；和倾斜周面部，其在所述径向的外侧与所述凸面部连续，以随着朝向平面部或所述径向的内侧而接近所述下侧表面的方式倾斜。作为本专利技术的一实施方式优选为，在环截面中的所述凸面部的曲率半径为0.5mm以上。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种能够抑制环槽的上表面和活塞环的上侧表面的不均匀磨损的内燃机用活塞和活塞环。附图说明图1是示出包含作为本专利技术的一实施方式的内燃机用活塞的内燃机的图。图2是示出图1所示的活塞的纵截面的一部分的剖视图。图3是图2所示的第一环的单体的俯视图。图4中的(a)是图3的虚线的I-I剖视图，图4中(b)是图3的实线的I-I剖视图。图5是放大地示出图2所示的剖视图中的第一环和第一环槽的部分的放大剖视图。图6是示出图5所示的第一环的上侧表面的变形例的图。图7是示出图5所示的第一环的变形例的图。图8是示出图5所示的第一环的变形例的图。图9是示意地示出一般的活塞的图。图10是示意地示出在组装状态下且在内燃机处于热态时施加于第一环的力的图。图11是示意地示出环槽的上表面和下表面的磨损形态的图。图12中的(a)是对在推力方向和止推方向上各自的环槽的上表面的靠槽底侧的位置处的磨损量进行评价而得到的图表。图12中的(b)是对推力方向和止推方向上各自的环槽的上表面的靠环槽脊外周面侧的位置处的磨损量进行评价而得到的图表。图13是示出图5所示的凸面部的曲率半径与环槽的槽底侧的磨损量之间的关系的图表。具体实施方式以下，参照图1～图13说明本专利技术的内燃机用活塞和活塞环的实施方式。此外，对各图中共同的部件、部位标注了共同的标记。图1是示出作为内燃机1的往复式发动机(往复式内燃机)的图。如图1所示，内燃机1具有：圆筒状的气缸2，其形成于气缸体50；作为本专利技术的一实施方式的内燃机用活塞3(以下简称为“活塞3”)，其以能够相对于气缸2的内壁2a滑动的方式收容于该气缸2内；连杆5，其上端部经由活塞销4与活塞3结合；以及曲轴7，其经由曲柄销6与连杆5的下端部连结。此外，图1所示的作为内燃机1的往复式发动机是活塞3在气缸2内沿上下方向能够往复移动的汽油发动机，但也可以是柴油发动机等活塞往复移动的其他内燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机用活塞，其能够在内燃机的气缸内移动，所述内燃机用活塞具有在外周面形成有环槽的活塞主体、和配置于所述环槽的活塞环，其特征在于，/n所述活塞环的上侧表面具有：凸状的凸面部，其在所述活塞环的自由状态下形成于内缘的位置与在径向上的厚度为1/2的中央位置之间，以随着朝向所述径向的内侧而接近所述活塞环的下侧表面的方式延伸；和倾斜周面部，其在所述径向的外侧与所述凸面部连续，以随着朝向平面部或所述径向的内侧而接近所述活塞环的所述下侧表面的方式倾斜，/n在所述活塞主体和所述活塞环收容于所述气缸内且所述内燃机处于冷态时的规定状态下，在与所述活塞主体的中心轴线平行且包含所述中心轴线的截面中，所述环槽的上表面与所述平面部或所述倾斜周面部之间的角度为18分以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170330 JP 2017-0688411.一种内燃机用活塞，其能够在内燃机的气缸内移动，所述内燃机用活塞具有在外周面形成有环槽的活塞主体、和配置于所述环槽的活塞环，其特征在于，
所述活塞环的上侧表面具有：凸状的凸面部，其在所述活塞环的自由状态下形成于内缘的位置与在径向上的厚度为1/2的中央位置之间，以随着朝向所述径向的内侧而接近所述活塞环的下侧表面的方式延伸；和倾斜周面部，其在所述径向的外侧与所述凸面部连续，以随着朝向平面部或所述径向的内侧而接近所述活塞环的所述下侧表面的方式倾斜，
在所述活塞主体和所述活塞环收容于所述气缸内且所述内燃机处于冷态时的规定状态下，在与所述活塞主体的中心轴线平行且包含所述中心轴线的截面中，所述环槽的上表面与所述平面部或所述倾斜周面部之间的角度为18分以上。


2.根据权利要求1所述的内燃机用活塞，其特征在于，
在所述截面中的所述凸面部的曲率半径为0.5mm以上。


3.根据权利要求1或2所述的内燃机用活塞，其特征在于，
所述活塞环具有位于与搭口部相向的位置处的搭口相反部，
所述环槽的上表面与所述平面部或所述倾斜周面部之间的所述角度为在所述搭口相反部的位置处的角度。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机用活塞，其特征在于，
在所述规定状态下，所述环槽的上表面相对于与所述中心轴线正交的平面的角度属于30分～180分的范围。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏见和幸，渡边佳孝，佐藤和希，
申请(专利权)人：株式会社理研，本田金属技术株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP