本发明专利技术提供一种组合油环，其在长期的运转中也能够防止油泥的附着及堆积，维持优异的控油性能，并且构成部件间不会发生粘固，该组合油环由间隔外胀环、受间隔外胀环支撑的上下一对侧轨构成，其中，对侧轨的至少与间隔外胀环相对的侧面被覆含氟皮膜，对间隔外胀环被覆金属皮膜。此处，石蜡系润滑油对侧轨的被覆有含氟皮膜的部分在150℃的接触角(θ1)为50°以上，石蜡系润滑油对间隔外胀环的被覆有金属皮膜的部分在150℃的接触角(θ2)为10°～50°，且θ1与θ2之差(θ1-θ2)为30°以上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合油环
本专利技术涉及一种安装于内燃机活塞的组合油环，更详细来说，本专利技术涉及一种内燃机用组合油环，其可以有效地防止因发动机润滑油的变性而产生的油泥的附着、堆积、以及其引起的部件间的粘固。
技术介绍
在内燃机中，随着发动机长时间的运转，润滑油受到加热并暴露于漏气(blow-bygas)中，因此润滑油成为了烃的未燃烧产物与油的添加剂的变性物在润滑油中混存的状态。通常将这样的未燃烧产物、油的添加剂的变性物总称为“油泥”。若油泥附着于发动机零件进而堆积，则会使零件磨损或堵塞润滑油的通道等，因而有时会给油环等发动机零件的功能带来故障。图1中表示钢制组合控油环(3片式油环)10的截面图。该3片式油环10由一对具有合口的圆环状侧轨11、支撑侧轨11的间隔外胀环(spacer expander) 12构成。间隔外胀环12的内周侧形成有耳部13，外周侧形成有支撑侧轨11的突起部16。另外，在连接耳部13与突起部16的部分设置有平坦的基槽(base dent) 14。组合间隔外胀环12和侧轨11时，在耳部13、突起部16、基槽14与侧轨11之间形成空间15。对于3片式油环10来说，侧轨11因间隔外胀环12的耳部13的角度而受到半径方向及轴方向的分力所推压，从而对汽缸壁面及环槽的上下面发挥密封功能。特别是窄幅化3片式油环，其轴向宽度(即hi尺寸)小，对汽缸壁面的跟随性良好，还具有侧封功能，因而可以降低摩擦损失，即使在低张力条件下也不会增加油耗。然而，对于3片式油环10来说，油泥容易堆积在相对于间隔外胀环12的耳部13为外周侧的基槽14与侧轨11之间的空间15。特别在进行了窄幅化的情况下，侧轨11有可能因堆积的油泥而粘固于间隔外胀环12。若发生粘固，则侧轨11对汽缸内周面的跟随性下降，因此油耗量容易增加。作为防止油泥对油环等的附着及堆积的方法，以往以来已研究了利用含氟皮膜等进行疏液处理。这是通过在油环的表面形成疏油性皮膜来防止润滑油中的油泥的附着的。作为用于疏油处理的含氟皮膜的材料，可以举出聚四氟乙烯、氟代烷基硅烷等。例如专利文献I中提出了一种方法，其通过溶胶-凝胶法由金属醇盐、和利用氟代烷基取代了部分烷氧基(alkoxyl group)的氣代烧基取代金属醇盐形成疏液I吴。已知含有氣代烧基的物质具有疏水疏油性。因此，通过设置该在表面上存在氟代烷基的被覆膜，对发动机零件赋予疏液性，试图防止油泥的附着及堆积。专利文献2中公开了一种使含氟皮膜厚膜化以提高防止油泥附着及堆积的效果的技术。为了进行厚膜化，在基材上涂布涂布溶液之前促进氟代烷基取代醇盐的聚合。另外，专利文献3中记载了如下技术:在内燃机用部件上被覆具有规定的表面自由能和被覆粗糙度的碳系膜，由此其对沉积物(deposit)(油泥)的排斥性变好，因此沉积物的堆积/粘固受到抑制，性能劣化少且实现了持续高效率的燃烧运转。其中，作为碳系膜，披露了聚丙烯树脂、全氟乙烯丙烯(FEP)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)和氟代烷基硅烷等。在专利文献4所述的组合油环中，在间隔外胀环的耳部的剪切面上形成有氮化层，在剪切面以外的间隔外胀环的表面上形成有Ni镀覆皮膜。另外，在间隔外胀环的与侧轨相对的面的最表面和/或侧轨的与间隔外胀环相对的面上，形成有仅由氟系有机物构成的薄膜。此处披露了如下技术:通过形成Ni镀覆皮膜，防止对耳部剪切面以外的面的氮化，因此降低了因氮化层的深度不均而导致的间隔外胀环的张力不均。另外记载有，通过被覆仅由氟系有机物构成的薄膜，可以得到防止油泥附着的效果。需要说明的是，作为具体的氟系有机薄膜的原料，举出了利用氟代烷基取代了部分烷氧基的氟代烷基取代金属醇盐和具有氟代烷基的金属卤化物等。作为如上所示的防止油泥的附着及堆积的方法，迄今研究了利用含氟皮膜被覆油环表面的方法。然而，对于以往的皮膜构成来说，难以说其防止油泥附着及堆积的效果是足够的，需求能在长期的运转中不发生粘固、并维持优异的控油性能的内燃机用组合油环。专利文献1:日本特开2000-27995号公报专利文献2:日本特开平10-157013号公报专利文献3:日本特开2006-291884号公报专利文献4:日本特开2006-300224号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此，本专利技术的目的在于提供一种内燃机用的组合油环，即使在长期的发动机运转中也能够防止油泥的附着及堆积，维持优异的控油性能，并且部件间不会发生粘固。用于解决问题的手段鉴于上述目的，本专利技术人进行了深入研究，结果发现，通过使侧轨的与间隔外胀环相对的侧面表面的疏油性高于间隔外胀环表面的疏油性，并且对两者的疏油性设定规定的差，从而产生会油从疏油性高的侧轨侧向疏油性低的间隔外胀环侧的流动，因此通过组合这样的侧轨与间隔外胀环，可有效地防止油泥的附着及堆积，从而想到了本专利技术。S卩，本专利技术的组合油环由间隔外胀环、和受间隔外胀环支撑的上下一对侧轨构成，其特征在于，石蜡系润滑油与侧轨的与间隔外胀环相对的侧面表面在150°C的接触角(Θ J大于石蜡系润滑油与间隔外胀环表面在150°c的接触角(Θ 2)，且其差(Θ r Θ 2)为30°以上。专利技术效果在本专利技术的组合油环中，使侧轨的与间隔外胀环相对的侧面表面的疏油性高于间隔外胀环表面的疏油性，并且对两者的疏油性设定了规定的差。并且，因该疏油性的差和温度差而产生对流，从而加速了油从侧轨侧向间隔外胀环侧的流动，因此可以快速地排出所生成的油泥。因此，可以有效地抑制油泥的附着及堆积，防止组合油环发生粘固。另外，在本专利技术中，通过对表面积大的间隔外胀环被覆散热性优异的金属皮膜，可以提高从组合油环向油中散热的效果。由此，组合油环的温度上升得到抑制，即使在侧轨上被覆了含氟皮膜的情况下，皮膜的热分解或劣化得到抑制，即使在长期的运转中也可维持优异的防止油泥附着及堆积的效果。【附图说明】图1为表示钢制组合控油环(3片式油环)的一个示例的截面图。图2为表示θ「Θ 2与油泥附着量之间的关系的曲线图。【具体实施方式】下面对本专利技术的组合油环进行详细说明。图1中表示作为本专利技术的一个示例的3片式油环(钢制组合控油环)的截面图。该油环10由一对具有合口的圆环状侧轨11、支撑侧轨11的间隔外胀环12构成。间隔外胀环12的内周侧设置有耳部13，外周侧设置有支撑侧轨11的突起部16。另外，在耳部13与突起部16的连接部分设置有平坦的基槽14。组合间隔外胀环12和侧轨11时，在耳部13、突起部16、基槽14与侧轨11之间形成空间15。本专利技术的特征在于，使侧轨11的与间隔外胀环12相对的侧面表面的疏油性高于间隔外胀环12表面的疏油性，并且对两者的疏油性设定规定的差。即，使石蜡系润滑油与侧轨的与间隔外胀环相对的侧面表面在150°C的接触角(Q1)与石蜡系润滑油与间隔外胀环表面在150°C的接触角(Θ 2)的差(Θ ^ Θ 2)为30°以上。因该疏油性的差而导致对流，从而使油产生从侧轨向间隔外胀环的流动，可以快速地排出含有滞留于侧轨与间隔外胀环间的油泥的油。因此，可以有效地抑制油泥的附着及堆积，防止油环发生粘固。使石蜡系润滑油与侧轨的与间隔外胀环相对的侧面表面在150°C的接触角(Q1)与石蜡系润滑油与间隔外胀环表面在150°C的接触角(Θ 2)之差(Θ ^ Θ 2)优选为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合油环，其由间隔外胀环、受所述间隔外胀环支撑的上下一对侧轨构成，其特征在于，石蜡系润滑油对所述侧轨的与间隔外胀环相对的侧面表面在150℃的接触角(θ1)大于石蜡系润滑油对所述间隔外胀环表面在150℃的接触角(θ2)，且θ1与θ2之差(θ1?θ2)为30°以上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合油环，其由间隔外胀环、受所述间隔外胀环支撑的上下一对侧轨构成，其特征在于，石蜡系润滑油对所述侧轨的与间隔外胀环相对的侧面表面在150°c的接触角(Q1)大于石蜡系润滑油对所述间隔外胀环表面在150°C的接触角(02)，且01与θ2之差(θ「θ2)为 30。以上。2.如权利要求1所述的组合油环，其特征在于，石蜡系润滑油对所述侧轨的与间隔外胀环相对的侧面表面在150°C的接触角(Θ D为50°以上。3.如权利要求1或2所述的组合油环，其特征在于，石蜡系润滑油对所述间隔外胀环表面在150°C的接触角(θ2)为10°?50°。4.如权利要求1?3任一项所述的组合油环，其特征在于，在所述侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：高桥纯一，小野敬，村松晓，市川贵之，
申请(专利权)人：株式会社理研，
类型：
国别省市：
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