护油环组件的制作方法
【专利摘要】公开了示例性的护油环及方法。护油环可以包括具有第一外径表面的上薄片以及具有第二外径表面的下薄片。膨胀环与上薄片和下薄片连通并且在薄片上产生膨胀径向向外力。第一外径表面和第二外径表面中的至少一个由第一接触部和第一锥形部组成。第一锥形部构造为当沿第一方向移动时产生大于或等于膨胀径向向外力的第一径向向内力并且当沿第二方向移动时产生小于膨胀径向向外力的第二径向向内力。
【专利说明】护油环组件
相关申请的交叉引用
[0001 ]本申请要求于2014年3月I日提交的、序列号为61/966,709的美国临时申请的优先权，并且通过引用的方式将其全部内容合并于本文中。
【背景技术】
[0002]内燃机制造商一直在力图改进他们的发动机的寿命和稳定性。其中一种改进发动机的寿命的方法为包括在内燃机的活塞上的护油环。护油环执行以下双重功能:在确保活塞与汽缸壁之间的充分的润滑的同时将油耗最小化。护油环通常设计为在这两种功能之间形成折中。为了将油耗最小化，护油环理想地在活塞沿着储油器的方向的下冲程期间从汽缸壁刮下尽可能多的油。为了确保充分的润滑已将摩擦和磨损最小化，护油环理想地维持护油环与汽缸壁之间的最小油膜。
[0003]护油环设计必须在发动机的整个使用寿命期间维持减少油耗与维持充分润滑之间的折中。内燃机的使用寿命可以包括多年的运转。护油环外径表面的过度磨损可能加宽护油环与汽缸壁之间的间隙。这种过度的磨损能够对发动机的油耗具有消极的影响。因此非常期望在护油环的操作使用寿命期间将护油环所经受的磨损量最小化。
[0004]护油环设计可以利用膨胀弹簧元件来将环表面偏置为与汽缸内衬表面接触。施加在汽缸壁上的力的量也可以在控制油膜厚度方面起作用。具有更大的接触表面积的护油环通常在抵抗径向磨损方面是有效的，但也可能不期望地需要更大或硬的膨胀弹簧元件来产生足够的偏置力。具有大的弹簧系数的膨胀弹簧元件可能在组装期间难以安装护油环组件。
[0005]因此，存在对于在减小油耗和充分的润滑之间提供改进的平衡的护油环组件的需要。还存在对于减小磨损并且允许具有减小的弹簧系数的膨胀弹簧元件的使用的护油环的需要。
【附图说明】
[0006]现参照附图，详细地示出了作为例证的示例。虽然附图代表了本文描述的示例性图示，但附图并不需要符合比例，并且某些特征可以被放大以更好地图示和说明示例性图示的创造性方案。而且，本文描述的示例性图示并不意在全面地或从其他方面对在附图中示出的以及下文中描述的精确形式和构造进行限定或者限制。本发明的示例性图示通过参照附图详细地描述如下:
[0007]图1为示例性活塞组件的视图；
[0008]图2为图1的示例性活塞组件的分解视图；
[0009]图3为示例性护油环组件的部分截面图；
[0010]图4为在图3中示出的示例性护油环组件的部分截面图，所述护油环组件在活塞上冲程期间被图示出；
[0011]图5为图4中示出的示例性护油环组件的部分截面图，所述护油环组件在活塞下冲程期间被图示出；
[0012]图6为另一个示例性护油环组件的部分截面图，所述护油环在活塞上冲程期间被图示出；
[0013]图7为图6中示出的示例性护油环组件的部分截面图，所述护油环组件在活塞下冲程期间被图示出；
[0014]图8为另一个示例性活塞组件的截面图；以及
[0015]图9为示例性活塞环或例如用于与图8中示出的示例性活塞组件连接的薄片的截面图。
【具体实施方式】
[0016]说明书中的对“示例性图示”、“示例”或者类似语言的参照意味着结合示例性方案所描述的特别的特征、结构或者特点包括在至少一个图示中。在说明书的各处出现的词组“在图示中”或类似类型的语言并不必然都参照相同的图示或示例。
[0017]本文提供的各种示例性图示为活塞组件以及提供减小的膨胀弹簧系数同时也提供护油环组件与关联的汽缸内径之间的充分的张力的护油环组件。在一些示例性方案中，活塞组件可以包括具有第一压缩环沟槽和第二压缩环沟槽、沟槽内的压缩环、护油环沟槽以及护油环组件的活塞头。护油环组件可以进一步包括具有限定第一外径表面宽度的第一外径表面的上薄片。护油环组件可以进一步包括具有限定第二外径宽度的第二外径表面的下薄片。膨胀环与上薄片和下薄片连通并且一旦安装则在上薄片和下薄片上施加膨胀向外的径向力以将上薄片和下薄片朝向气缸壁推动。第一外径表面可以包括接触部和锥形部。所述锥形部可以构造为当活塞头沿第一方向移动时产生第一径向向内力。第一径向向内力可以等于或大于膨胀向外径向力从而允许油在活塞上冲程期间通过第一薄片和第二薄片。当活塞沿着第二方向移动时第一外径表面产生小于膨胀向外径向力的第二径向向内力。这允许第一薄片和第二薄片在活塞下冲程期间从汽缸壁刮油。
[0018]在一些示例性方案中，第一薄片和第二薄片均具有接触部和锥形部。在一个示例性方案中，锥形部沿着相同的方向定向。当沿着能够克服膨胀向外径向力的第一方向移动时每个锥形部可以产生径向向内力。在替代的示例性方案中，每个锥形部的径向向内力可以结合以当在沿着第一方向移动时克服膨胀向外径向力。在又一个示例性方案中，锥形部可以沿着相反的方向定向以便于安装。在该示例性方案中，薄片沿着第一方向一致地移动以允许油通过护油组件。在下冲程时，薄片独立地操作以从汽缸壁刮油。这样，依据行进方向，薄片可以相对于外接触表面与汽缸内径之间的界面不同地运转。
[0019]薄片的示例性外径表面可以包括第一半径部、接触部、锥形部以及第二半径部。接触部可以包括平坦的接触部以便于与汽缸壁的密封连接。仅通过示例的方式，接触部可以小于一个示例性方案中的向外径向宽度的25%。另外，锥形部构造为与汽缸壁形成8度的角度。这些示例性方案允许膨胀向外径向力减小到以前的方案的通常水平以下。在一个示例性方案中，膨胀向外径向力可以较小至小于27牛顿(N)。
[0020]在一些示例性处理中，依据行进方向，护油环组件的薄片可以相对于外接触表面和汽缸内径之间的界面不同地运转。示例性处理可以包括利用包括定位在活塞的护油环沟槽内的至少一个薄片的护油环组件、包括具有第一外径宽度的第一外径表面的薄片、包括第一接触部和第一锥形部的第一外径表面，并且通过由与薄片连通的膨胀环产生的膨胀径向力将薄片沿径向向外偏置。示例性处理可以进一步包括当薄片沿允许油通过第一接触表面的第一方向移动时相应于接触油而产生第一径向向内力，并且当薄片沿着第二方向移动时从汽缸刮油。
[0021]在其他示例性方案中，可以利用护油环组件的径向外表面之间的接触表面的减小来减小膨胀件的弹簧张力常量，同时维持足够的张力来控制油耗。例如，示例性活塞组件可以包括具有第一压缩环沟槽和第二压缩环沟槽、沟槽内的压缩环、护油环沟槽以及护油环沟槽组件的活塞头。护油环组件可以进一步包括具有带有第一外径表面宽度的第一外径表面的上薄片，以及具有带有第二外径表面宽度的第二外径表面的下薄片。上薄片和下薄片可以分别限定第一轴向高度和第二轴向高度。护油环组件可以进一步包括与上薄片和下薄片连通的膨胀环，所述膨胀环在上薄片和下薄片上产生膨胀径向向外力。第一轴向高度和第二轴向高度中的至少一个可以分别大于第一外径表面宽度和第二外径表面宽度。
[0022]一些示例性处理可以利用护油环组件的径向外表面与汽缸内径之间的接触表面的减小，从而便于膨胀件的弹簧张力常量的减小，同时维持足够的张力以控制油耗。用于控制内燃机的汽缸内的油的示例性处理可以包括利用包括定位在活塞的油环沟槽内的上薄片和下薄片的护油环组件。薄片可以分别包括外径表面，每个外径表面具有各自的外径宽度。处理可以进一步包括通过由与薄片连通的膨胀环产生的膨胀径向力而径向向外地偏置薄片，并且当薄片相对于内燃机的汽缸内径沿轴向移动时从汽缸刮油。处理可以进一步包括将上薄片和下薄片中的至少一个建立为具有比上薄片和下薄片中的至少一个的各自的外径表面宽度大的轴向高度。
[0023]现在转向图1和图2，图示出了示例性活塞组件100。活塞组件100可以包括活塞头102，所述活塞头102包括定位在上压缩环沟槽106内的上压缩环104以及定位在下压缩环沟槽110内的下压缩环108。活塞头102进一步包括定位在护油环沟槽114内的护油环组件112。压缩环104、108以及护油环组件110在活塞组件100在汽缸内径内的往复运动期间与汽缸内径表面密封。活塞头102在活塞组件100的上冲程阶段期间沿着第一方向116移动，并且在活塞组件100的下冲程阶段沿着第二方向118移动。
[0024]护油环组件112可以包括上薄片120和下薄片122。上薄片120和下薄片122可以定位在护油环沟槽114内以便它们彼此平行并且垂直与活塞的轴线。膨胀环124定位在薄片120、122之间并与薄片120、122连通从而一旦安装便将它们朝向汽缸壁(未示出)向外偏置。膨胀环124可以为包括多个沿周向间隔的U形段126的固体构件。这些段中的每一个可以包括水平延伸的塞子(tap)128。在一个示例性方案中，膨胀环124被构造为一旦护油环组件112已经安装在活塞头102上便只接触上薄片120和下薄片122。
[0025]上薄片120和下薄片122以及膨胀环124可以由多种材料形成，例如，可以是比活塞头102的材料硬的材料。这些材料可以包括，但不限于，钢、铸铁或者烧结的金属合金。上薄片120和下薄片122也可以部分地稍后涂覆有陶瓷或者金属材料以增加表面硬度并且减少给予薄片120、122的表面的磨损量。涂层可以包括，但不限于钴、铬、钨、铜、钼以及铁。另外地，也考虑诸如氧化物、碳化物、氮化物以及硅酸盐的陶瓷涂层。金属可以以任何化学配比包括在这些材料的混合体中。抗磨损涂层可以以多种方案的任何一种施加，所述方案包括，但不限于化学蒸发沉积、物理蒸发沉积、高速氧气燃料涂覆、等离子沉积、电镀以及无电镀。
[0026]现在转向图3至图7，提供了安装在汽缸壁130内的活塞组件100的部分的截面图。应当理解的是，图3至图7的特征可以被夸大以图示出关系并且并不按照比例绘制。膨胀环124将上薄片120和下薄片122偏置为与汽缸壁130接触。上薄片120包括具有第一外径表面宽度134的第一外径表面132。下薄片122包括具有第二外径表面宽度138的第二外径表面136。膨胀环124在上薄片120和下薄片122上产生膨胀径向向外力140，以便第一外径表面132与第二外径表面136与汽缸壁130压配合接触。在现有的示例性方案中，第一外径表面132和第二外径表面136被构造使得膨胀环124可以产生减小的膨胀径向向外力140。在一个非限定的示例中，膨胀径向向外力140小于27牛顿。膨胀环124的减小的弹簧系数可以改进如下文进一步描述的薄片120、122的响应。
[0027]在一个示例性图示中，第一外径表面132包括第一接触部142和第一锥形部144。第二外径表面136包括第二接触部146和第二锥形部148。在示例性图示中，第一接触部142和第二接触部146可以是平坦的接触表面。平坦的接触表面可以被利用从而确保与汽缸壁130围绕薄片120、122的整个圆周接触。平坦的接触表面在薄片120、122的制造期间容纳制造公差的方差。第一接触部142和第二接触部146可以小于它们各自的外径表面宽度134、138的25%。在另一个示例性方案中，第一接触部142和第二接触部146可以在它们各自的外径表面宽度134、138的10%和15%之间。在又一个示例性方案中，第一接触部142和第二接触部14 6可以最小化至允许制造公差的点。
[0028]第一外径表面132可以进一步包括与第一接触部142相邻定位的第一半径部150以及与第一锥形部144相邻定位的第二半径部152。类似地，第二外径表面136可以包括与第二接触部146相邻定位的第三半径部154以及与第二锥形部148相邻的第四半径部156。在一个示例性的非限定示例中，第一半径部150具有比第二半径部152小的半径，并且第三半径部154具有比第四半径部156小的半径。在另一个示例性的非限定示例中，第一半径部150和第三半径部154具有大约80微米的半径，而第二半径部152和第四半径部156具有大约160微米的半径。
[0029]现在转向图4和图5，示例性的护油环组件112已经被构造为当活塞组件100沿着第一方向116(上冲程-图4)时优化油158流过第一薄片120和第二薄片122，并且当活塞组件沿着第二方向118(下冲程-图5)移动时优化油158的刮擦。在一个示例性的方案中，通过构造第一锥形部144使得其当随着活塞组件沿着第一方向116移动而接触油158时产生第一径向向内力160从而优化油沿着第一方向116的流动。第一径向向内力160可以等于或大于膨胀径向向外力140以便第一薄片120向内移动从而允许油158流过其外径表面132。第一锥形部144相对于汽缸壁130处于角度162。在一个示例性的图示中，角度162小于10度。在另一个示例中，角度162大约为8度。第一锥形部144的与减小的第一接触部142面积有关的角度162允许产生足够的径向向内力160以克服膨胀径向向外力140。油158在第一锥形部144与汽缸壁130之间的区域中积累。随着活塞组件沿着第一方向116移动，油158积累并且在上薄片120上产生力。第一锥形部144的轮廓将该力转变为向内推动上薄片120的第一径向向内力160。
[0030]第二薄片122的第二锥形部148也可以构造为使得其当随着活塞组件沿着第一方向116移动而接触油158时产生第三径向向内力164。第三径向向内力164可以等于或大于膨胀径向向外力140以便第二薄片122向内移动从而允许油158流过其外径表面136。第二锥形部148相对于汽缸壁130处于角度162。在一个示例性方案中，角度162小于10度。在另一个示例性方案中，角度162为大约8度。第二锥形部148的与减小的第二接触部146面积有关的角度162也可以允许产生足够的径向向内力164以克服膨胀径向向外力140。在一个示例性方案中，第一径向向内力160与第三径向向内力164中的每个分别独立地能够克服膨胀径向向外力140。在另一个非限定示例中，第一径向向内力160与第三径向向内力164结合来克服膨胀径向向外力140。
[0031]如在图5中示出的，第一外径表面132与第一锥形部144可以被优化以便当活塞沿着第二方向188移动时第一薄片120用于从汽缸壁130刮擦油158。通过构造第一锥形部144使得其当随着活塞组件沿着第二方向118移动而接触油158时产生第二径向向内力166从而将沿着第二方向116流动的油最小化。第二径向向内力166可以是最小的并且可以小于膨胀径向向外力140。膨胀径向向外力140将维持第一接触表面142与汽缸壁130之间的接触使得油158朝向储油器(未示出)被刮下。第二外径表面136和第二锥形部148也可以被优化使得当活塞沿着第二方向188移动时第二薄片122用作从汽缸壁130刮擦油158。通过构造第二锥形部148使得其当随着活塞组件沿着第二方向118移动而接触油158时产生第四径向向内力168。第四径向向内力168类似地被最小化使得第二接触表面146保持与汽缸壁130接触使得油158朝向储油器(未示出)被刮下。
[0032]现在转向图6和图7，出现了替换的护油环组件112的非限定性的示例。在之前的示例性方案中，第一锥形部144与第二锥形部148沿着相同的方向定向使得它们彼此以类似的方式运转。然而，这需要安装期间合适的方位。在图6和图7中图示出的示例性方案考虑将第一锥形部144与第二锥形部148沿相反的方向定向，使得不存在在安装期间变化方位的需要。在该示例中，第一薄片120和第二薄片122被构造为当活塞沿着第一方向116移动时一直地移动(图6)。这允许由第一锥形部144产生的第一径向向内力160克服膨胀径向向外力140并且移动第一薄片120和第二薄片122从而向内移动并允许油158通过它们。第一薄片120和第二薄片122被构造为当活塞沿着第二方向118移动时独立地移动(图7)。由第一锥形部144产生的第二径向向内力166保持小于膨胀径向向外力140并因此第一接触表面142保持与汽缸壁130接触从而从其表面刮擦油158。即使第二锥形表面148将第二接触表面146从汽缸壁130移开，第一接触表面142也会保持接触以在下冲程118时刮擦油。
[0033]现在转向图8和图9，描述了另一个示例性活塞组件以及刮油环组件。活塞组件800通常可以包括活塞主体802和两个布置在其各自的环沟槽中的上活塞环804、806。活塞主体802可以包括容纳护油环组件808的进一步的环沟槽。刮油环组件808可以包括与上薄片或导轨812a以及下薄片/导轨812b连通的膨胀件810。如在图9中看出的，每个薄片812包括上表面816和下表面818。径向内表面814在薄片812的径向内部上在其间延伸，并且被构造为当膨胀件810沿径向向外推动薄片812并且与汽缸内径表面900接触时接触膨胀件810(参见图8)。薄片812的径向外部包括沿轴向在上表面816和下表面818之间延伸的径向外表面820。另外地，薄片812可以限定从上表面816和下表面818沿径向向分别向外表面820延伸的成角度的表面822、824。成角度的表面822、824可以从上表面816和下表面818向径向外表面820分别线性地延伸。径向外表面820可以通常限定在成角度的表面822、824之间延伸的与汽缸内径900的平面的界面。这样，基本上平面的径向外表面820可以与成角度的表面822、824配合以形成沿着薄片812的径向外端的圆锥或“弹头”轮廓。
[0034]如在图9中最好地示出的，在该示例性图示中一个或两个上下薄片812可以具有邻近薄片812接触汽缸内径表面900的径向外区域的窄的轮廓或者子弹形状(参见图8)。薄片812可以为点状或者圆锥形，以便中间点接触汽缸内径表面。更具体地，由薄片812限定的径向外表面820具有明显较小的接触汽缸壁的表面面积。
[0035]因此，由于接触压力为接触汽缸内径900的薄片812的表面面积的功能，所以可以利用膨胀件810的减小的张力。而且，薄片812的在汽缸壁上的减小的接触面积意味着单位压力由于膨胀弹簧张力常量的预定的改变而明显地变化。另外地，在示例性方案中描述的薄片812的减小的表面面积相比于常规的护油环组件提供了更大的每单位面积的力，同时使用更少的弹簧张力。薄片812的窄的外面820因此通常减小膨胀件810所需的径向外力/张力以维持很小的接触压力以及汽缸内径表面900上的一致的油膜厚度。
[0036]径向外表面820的相对于薄片812的轴向尺寸可以为任何便利的尺寸。仅仅作为一个示例，在一个示例性方案中薄片812的轴向高度HA为大约0.4毫米(mm)，同时轴向外表面820的轴向高度为大约0.09mm。示例性的方案可以因此利用具有薄片812的主要部分或主体的轴向高度的大约25%的外径表面。示例性的轴向外表面820可以通常是平面的(S卩，相对于活塞/汽缸内径沿轴向延伸)以便径向外表面820平行于汽缸内径900。
[0037]如上所注意的，接触汽缸内径表面900的表面面积的减少导致相应的膨胀件810所需的力的减少。在一个示例性方案中，膨胀力从25.8牛顿(N)减少到15N。在另一个示例中，膨胀力减少了超过50%，从25N至12N。而且，所说明的示例性图示具有使膨胀力进一步减至8N的可能性。
[0038]活塞环，例如，薄片812在运转期间可以不是通常地静止在活塞沟槽内。示例性的活塞环通常可以具有其本身与活塞环沟槽壁之间的精确的间隙。在常规的发动机运转期间环沿着若干方向在沟槽内移动。该持续的抵靠活塞主体的运动引起环和沟槽以相当可预测的磨损方式退化。本文所描述的示例性方案通常可以减少由环的调整后的形状引起的磨损量。例如，薄片/环的接触活塞沟槽和/或汽缸内径的部分能够以在发动机的使用寿命期间减少环磨损的方式来确定形状。
[0039]径向外表面820之间的减少的接触面积之前已经被想到从而导致不能接受的磨损。然而，虽然相对于具有更大接触面积的环稍微提高了，但示例性的护油环组件已经出人意料地体现了足够的磨损特性。仅仅作为示例性的图示，外面的磨损，即，径向外表面820的磨损在测试环/薄片81 2的径向磨损的一个基准磨损测试期间从0.00075mm增加至
0.00395mm。尽管大约翻倍地增加了径向磨损，由于径向磨损导致的张力的损失是适度和可接受的。在一些示例性的方案中，薄片812的径向外部的点状或圆锥形通常导致当径向磨损发生时增加耐磨性。更具体地，随着径向外表面820发生径向磨损，其轴向高度增加的与“圆锥”或“点”磨损掉的一样多。
[0040]在一些示例中，径向外表面820的研磨通过避免破坏外表面轮廓而改进了性能。更具体地，研磨通常可以增加径向外表面820在刮油环组件808的起初磨合时的平面度。
[0041]在一些示例性方案中，薄片812的轮廓可以是轴向对称的。例如，如在图9中最好地示出的，上下成角度的表面822、824大约长度相同，并且轴向外表面820相对于薄片812大约定位在轴向中间。
[0042]如在图9中同样最好地看出的，相比于之前的方案，径向内表面814通常可以具有增加的直径R。增加的半径R通常可以增加膨胀件810与径向内面814之间的接触面积，从而减小接触压力并且减少因此减少薄片812的径向内部的次级磨损。仅作为示例，圆角值从大约0.2mm增加至0.4mm。
[0043]本文描述的活塞环或薄片可以沿着径向外表面，例如，径向外表面820和成角度的表面822、824进行涂覆。薄片/环可以由钢基材料，例如，不锈钢形成，并且随后氮化。经过氮化的径向外环表面可以证明比没有经过氮化涂覆的环明显更少的磨损。
[0044]因此，需要理解的是，以上描述本意为示例性的而非限定性的。通过阅读上述描述会想到已提供的示例以外的许多实施例和应用。应当不是参照上述描述来确定本发明的范围，而是应当参照所附的权利要求书连同与这样的权利要求书等同的全部范围来确定本发明的范围。所期待和意在的是，在本文所讨论的领域中将发生未来的开发，并且所公开的系统和方法将合并到这样的将来的开发中。总之，应当理解的是，本发明能够被变型和变化并且只有下述的权利要求书限定。
[0045]除非在本文中有明确相反的指示，权利要求书中使用的全部术语意在被给予最广的合理结构以及本领域技术人员所理解的通常的意义。特别地，诸如“一”、“该”、“所述”等的单数冠词的使用应当被读作引用一个或更多的指示的元件，除非权利要求书引用明确相反的限定。
【主权项】
1.一种用于内燃机的活塞的护油环组件，包括: 上薄片，其具有第一外径表面，所述第一外径表面具有第一外径表面宽度； 下薄片，其具有第二外径表面，所述第二外径表面具有第二外径表面宽度； 膨胀环，其与所述上薄片和所述下薄片连通，所述膨胀环在所述上薄片和所述下薄片上产生膨胀径向向外力； 其中，所述第一外径表面与所述第二外径表面中的至少一个由第一接触部和第一锥形部组成;并且 其中，所述第一锥形部构造为当沿着第一方向移动时产生大于或等于所述膨胀径向向外力的第一径向向内力并且当沿着第二方向移动时产生小于所述膨胀径向向外力的第二径向向内力。2.根据权利要求1所述的护油环组件，其中，所述第一锥形部构造为具有从水平面小于10度的角度。3.根据权利要求1所述的护油环组件，其中: 所述第一外径表面包括所述第一接触部和所述第一锥形部;并且所述第二外径表面包括第二接触部和第二锥形部，所述第二锥形部构造为当沿着所述第一方向移动时产生第三径向向内力并且当沿着所述第二方向移动时产生第四径向向内力。4.根据权利要求3所述的护油环组件，其中，所述第三径向向内力大于或等于所述膨胀径向向外力，所述第四径向向内力小于所述膨胀径向向外力。5.根据权利要求1所述的护油环组件，其中: 所述第一外径表面包括所述第一接触部和所述第一锥形部； 所述第二外径表面包括第二接触部和第二锥形部，所述第二锥形部沿着与所述第一锥形部相反的方向定向，并且 当沿着所述第一方向移动时，所述下薄片与所述上薄片一致地移动。6.根据权利要求1所述的护油环组件，其中，所述第一接触部包括小于25%的第一外径宽度。7.根据权利要求1所述的护油环组件，其中，所述膨胀径向向外力小于27N。8.根据权利要求1所述的护油环组件，其中，所述第一接触部包括10%和15%之间的所述第一外径宽度。9.根据权利要求1所述的护油环组件，其中，所述第一外径表面和所述第二外径表面中的至少一个包括: 第一半径部，其邻近所述第一接触部；以及 第二半径部，其邻近所述第一锥形部； 其中，所述第一接触部和所述第一锥形部定位在所述第一半径部和所述第二半径部之间。10.根据权利要求9所述的护油环组件，其中，所述第二半径部具有比所述第一半径部大的半径。11.一种用于内燃机的活塞的护油环组件，包括: 上薄片，其具有第一外径表面，所述第一外径表面具有第一外径表面宽度，所述上薄片限定第一轴向高度； 下薄片，其具有第二外径表面，所述第二外径表面具有第二外径表面宽度，所述下薄片限定第二轴向高度； 膨胀环，其与所述上薄片和所述下薄片连通，所述膨胀环在所述上薄片和所述下薄片上产生膨胀径向向外力； 其中，所述第一轴向高度和所述第二轴向高度中的至少一个分别大于所述第一外径表面宽度和所述第二外径表面宽度。12.根据权利要求11所述的护油环组件，其中，所述第一轴向高度大于所述第一外径表面宽度;并且 其中，所述第二轴向高度大于所述第二外径表面宽度。13.根据权利要求11所述的护油环组件，其中，所述第一外径表面宽度与所述第二外径表面宽度近似相等。14.根据权利要求11所述的护油环组件，其中，所述上薄片和所述下薄片中的至少一个从所述第一轴向高度和所述第二轴向高度中的至少一个分别向所述第一外径表面宽度和所述第二外径表面宽度沿轴向逐渐变细。15.根据权利要求14所述的护油环组件，其中，轴向的逐渐变细基本上是对称的。16.根据权利要求14所述的护油环组件，其中，所述上薄片和所述下薄片中的至少一个的轴向的逐渐变细从所述第一轴向高度和所述第二轴向高度中的至少一个分别基本上是线性地至所述第一外径表面宽度和所述第二外径表面宽度。17.根据权利要求11所述的护油环组件，其中，所述第一外径表面和所述第二外径表面中的至少一个基本上是平面的。18.根据权利要求11所述的护油环组件，其中，所述第一外径表面宽度和所述第二外径表面宽度中的至少一个分别不大于所述第一轴向高度和所述第二轴向高度的25%。19.根据权利要求11所述的护油环组件，其中，所述上薄片和所述下薄片中的至少一个的径向内表面限定所述上薄片和所述下薄片中的至少一个的上表面和下表面之间的曲率半径。20.根据权利要求11所述的护油环组件，其中，所述上薄片和所述下薄片中的至少一个限定沿着所述上薄片和所述下薄片中的至少一个的径向外部的圆锥和弹头轮廓中的一个。21.—种用于控制内燃机的汽缸内的油的处理，包括: 利用包括定位在活塞的油环沟槽内的上薄片和下薄片的护油环组件，薄片分别包括外径表面，所述外径表面分别具有各自的外径宽度； 通过由与所述薄片连通的膨胀环产生的膨胀径向力将所述薄片沿径向向外偏置； 当所述薄片相对于所述内燃机的汽缸内径沿轴向移动时从所述汽缸刮擦油；以及 将所述上薄片和所述下薄片中的至少一个建立为具有比所述上薄片和所述下薄片中的至少一个的各自的外径表面宽度大的轴向高度。22.根据权利要求21所述的处理，进一步包括将所述上薄片和所述下薄片中的每一个建立为具有分别比所述上薄片和所述下薄片的各自的外径表面宽度大的轴向高度。23.根据权利要求21所述的处理，进一步包括建立所述上薄片和所述下薄片中的至少一个的截面轮廓，使得所述上薄片和所述下薄片中的至少一个的所述外径表面宽度随着沿所述外径表面发生磨损而增加。24.根据权利要求21所述的处理，进一步包括对所述上薄片和所述下薄片中的至少一个的各自的外径表面宽度进行研磨，从而限定大致平面的表面。
【文档编号】F16J9/06GK106062440SQ201580010075
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月26日
【发明人】史蒂文·J·瑟特斯马, 托马斯·J·史密斯
【申请人】马勒国际有限公司