活塞环的制作方法
【专利说明】 活塞环
[0001]本申请是申请日为2012年2月27日、申请号为201280002290.2、发明名称为“活塞环”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及活塞环，例如涉及在船舶用大型两冲程柴油发动机等往复运动内燃机中使用的活塞环。
【背景技术】
[0003]装配于往复运动内燃机的活塞(更详细而言，活塞顶)而保持燃烧室内的压力的活塞环在向活塞装配时，需要将其内径暂时扩开至活塞的外径以上。而且，在向设于活塞的环槽装配之后，通过沿着半径方向膨胀而实现与汽缸套的内壁面(内周面)的密接，因此在一个部位设有被称为开口的裂缝。然而，作为顶环等所谓压力环，当采用具备直角开口的活塞环R2(参照图29)或具备斜开口的活塞环R3(参照图30)时，使燃烧气体简单地穿过(经过)该开口(间隙)。因此，在顶环等所谓压力环中通常采用例如专利文献I公开的具备阶梯开口(气密开口)的活塞环Rl (参照图28)。
[0004]然而，在使用专利文献I公开的具备阶梯开口(气密开口)的活塞环Rl(参照图28)作为顶环时，具备阶梯开口的活塞环的开口的气密性非常高，具备阶梯开口的活塞环承受的负载，即，燃烧气体压力比第二级以后的活塞环(第二环以后的活塞环)(格外)增大。因此，存在有顶环的磨损比其他的活塞环(格外)增大(提前)并且与顶环对置的汽缸套的内壁面的磨损也增大(提前)这样的问题点。
[0005]因此，作为解决这种问题点的活塞环，已知有专利文献2公开的活塞顶环。
[0006]【在先技术文献】
[0007]【专利文献】
[0008]【专利文献I】日本实开昭60-175850号公报
[0009]【专利文献2】日本特表平7-504739号公报
[0010]【发明的概要】
[0011]【发明要解决的课题】
[0012]然而，在专利文献2公开的活塞顶环4中，燃烧气体经由设于外周面(滑动面)的呈俯视U字形状或俯视时字形状的多个槽15而发生窜气。因此，在槽15内产生裂纹而活塞顶环4发生折损，或随着活塞顶环4磨损而槽15的深度减小，使燃烧气体窜气的效果可能会消失。
[0013]另外，在专利文献2公开的活塞顶环4中，设于外周面(滑动面)的槽15的角可能会刮伤汽缸套的内壁面，或者在外周面实施耐磨损涂层时，该耐磨损涂层可能会从槽15的角剥离。
【发明内容】
[0014]本发明鉴于这种情况而作出，目的在于提供一种减少自身承受的负载而能够减少自身的磨损的活塞环。
[0015]【用于解决课题的手段】
[0016]本发明为了解决上述课题而采用以下的手段。
[0017]本发明的第一形态活塞环在一端部具备凸部，在另一端部具备凹部，并通过所述凸部和凹部来形成阶梯开口，其中，在所述凸部与所述凹部之间设有将作用于一侧面的气体向另一侧面引导的气体通路。
[0018]根据所述第一形态的活塞环，作用于一侧面的气体通过气体通路而被导向另一侧面。
[0019]由此，能够减少自身承受的负载，能够减少自身的磨损。
[0020]在所述第一形态的活塞环中，可以是，所述气体通路由在所述凸部及/或所述凹部上沿着周向形成的切口及/或周向槽及/或形成在所述凸部与所述凹部之间的间隙构成。
[0021]根据这种活塞环，即使由于作用在一侧面上的气体的压力而凸部与凹部密接的情况下，也能确保将作用在一侧面上的气体向另一侧面引导的气体通路。
[0022]由此，无论凸部与凹部的间隙如何都能够将作用在一侧面上的气体向另一侧面引导，从而不需要形成在凸部与凹部之间的间隙的管理。
[0023]另外，例如，在图8所示的活塞环81等中，对于作用在上表面上的气压的强度方面有利。
[0024]在所述结构的活塞环中，可以是，所述切口通过将形成所述凸部的中间水平面的内周端与形成所述凸部的中间内周面的上端连接的平坦的倾斜面或弯曲面形成。
[0025]根据这种活塞环(例如，图16所示的活塞环121)，对切口进行加工的加工性最好，因此能够提尚生广性及作业性，能够削减制造成本。
[0026]另外，由于在活塞环与汽缸套的非滑动面的位置设置周向槽，因此槽的角不会刮伤汽缸套的内壁面。
[0027]在所述结构的活塞环中，可以是，所述周向槽具备:在形成所述凹部的中间水平面的厚度方向上的中央部沿着周向而向所述一侧面侧刻入的呈剖视矩形形状的第一周向槽；在形成所述凸部的中间水平面的厚度方向上的中央部沿着周向而向另一侧面侧刻入的呈剖视矩形形状的第二周向槽。
[0028]根据这种活塞环(例如，图22所示的活塞环151)，由于对周向槽进行加工的加工性最好，因此能够提高生产性及作业性，能够削减制造成本。
[0029]另外，由于在活塞环与汽缸套的非滑动面的位置设置周向槽，因此槽的角不会刮伤汽缸套的内壁面。
[0030]在所述结构的活塞环中，可以是，形成在所述凸部与所述凹部之间的间隙设定成以往的具备阶梯开口的活塞环的间隙的4倍?10倍左右。
[0031]根据这种活塞环，即使由于作用在一侧面上的气体的压力而该活塞环发生变形，也能防止(避免)凸部与凹部的完全的密接，从而确保将作用在一侧面上的气体向另一侧面引导的气体通路(间隙g)。
[0032]由此，能够减少自身承受的负载，能够减少自身的磨损。
[0033]在所述第一形态的活塞环中，可以是，所述凸部与所述凹部的在周向上的重叠设定成该活塞环的高度的2倍?4倍左右。
[0034]根据这种活塞环，即使活塞环及汽缸套发生磨损，也能够确保所述凸部与所述凹部的在周向上的重叠，从而能够确保一定的气体通路面积。
[0035]由此，在活塞环及汽缸套磨损后，也能减少自身承受的负载，能够减少自身的磨损。
[0036]本发明的第二形态的活塞环组具备:上述任一个活塞环；具备直角开口的活塞环及/或具备斜开口的活塞环。
[0037]所述第二形态的活塞环组可以是仅具备上述任一个活塞环的结构。
[0038]根据所述第二形态的活塞环组，各活塞环的寿命(大致)同时到来，活塞环的更换时期(大致)同时到来，因此能够提高维护性，能够削减运行成本。
[0039]本发明的第三形态的活塞将上述任一个活塞环嵌插于环槽。
[0040]根据所述第三形态的活塞，各活塞环的寿命(大致)同时到来，活塞环的更换时期(大致)同时到来，因此能够提高维护性，能够削减运行成本。
[0041 ] 本发明的第四形态的内燃机具备上述活塞环组或上述活塞。
[0042]根据所述第四形态的内燃机，能够减少汽缸套的内壁面的磨损，能够实现汽缸套的长寿命化(延长寿命化)，能够削减运行成本。
[0043]【发明效果】
[0044]根据本发明的活塞环，起到能够减少自身承受的负载而能够减少自身的磨损这样的效果。
【附图说明】
[0045]图1是本发明的第一实施方式的活塞环的立体图。
[0046]图2是在图1中将双点划线包围的部分放大表示的图。
[0047]图3是图2的A-A向视剖视图。
[0048]图4是将本发明的第二实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0049]图5是将本发明的第三实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0050]图6是将本发明的第四实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0051]图7是将本发明的第五实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0052]图8是将本发明的第六实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0053]图9是将本发明的第七实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0054]图10是将本发明的第八实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0055]图11是将本发明的第九实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0056]图12是将本发明的第十实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0057]图13是将本发明的第十一实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0058]图14是将本发明的第十二实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0059]图15是将本发明的第十三实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0060]图16是将本发明的第十四实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0061]图17是将本发明的第十五实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0062]图18是将本发明的第十六实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0063]图19是将本发明的第十七实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0064]图20是将本发明的第十八实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0065]图21是将本发明的第十九实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0066]图22是将本发明的第二十实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0067]图23是将本发明的第二十一实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0068]图24是将本发明的第二十二实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0069]图25是将本发明的第二十三实施方式的活塞环的主要部分放大表示的立体图，是与图3同样的图。
[0070]图26是船舶用大型两冲程柴油发动机的燃烧室周边的简要剖视图。
[0071]图27是活塞环装配部附近的局部剖视图。
[0072]图28是将具备阶梯开口(气密开口)的活塞环的开口放大表示的图。
[0073]图29是将具备直角开口的活塞环的开口放大表示的图。
[0074]图30是将具备斜开口的活塞环的开口放大表示的图。