活塞環的制作方法
【專利說明】 活塞環
[0001]本申請是申請日為2012年2月27日、申請號為201280002290.2、發明名稱為“活塞環”的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及活塞環，例如涉及在船舶用大型兩沖程柴油發動機等往復運動內燃機中使用的活塞環。
【背景技術】
[0003]裝配于往復運動內燃機的活塞(更詳細而言，活塞頂)而保持燃燒室內的壓力的活塞環在向活塞裝配時，需要將其內徑暫時擴開至活塞的外徑以上。而且，在向設于活塞的環槽裝配之后，通過沿著半徑方向膨脹而實現與汽缸套的內壁面(內周面)的密接，因此在一個部位設有被稱為開口的裂縫。然而，作為頂環等所謂壓力環，當采用具備直角開口的活塞環R2(參照圖29)或具備斜開口的活塞環R3(參照圖30)時，使燃燒氣體簡單地穿過(經過)該開口(間隙)。因此，在頂環等所謂壓力環中通常采用例如專利文獻I公開的具備階梯開口(氣密開口)的活塞環Rl (參照圖28)。
[0004]然而，在使用專利文獻I公開的具備階梯開口(氣密開口)的活塞環Rl(參照圖28)作為頂環時，具備階梯開口的活塞環的開口的氣密性非常高，具備階梯開口的活塞環承受的負載，即，燃燒氣體壓力比第二級以后的活塞環(第二環以后的活塞環)(格外)增大。因此，存在有頂環的磨損比其他的活塞環(格外)增大(提前)并且與頂環對置的汽缸套的內壁面的磨損也增大(提前)這樣的問題點。
[0005]因此，作為解決這種問題點的活塞環，已知有專利文獻2公開的活塞頂環。
[0006]【在先技術文獻】
[0007]【專利文獻】
[0008]【專利文獻I】日本實開昭60-175850號公報
[0009]【專利文獻2】日本特表平7-504739號公報
[0010]【發明的概要】
[0011]【發明要解決的課題】
[0012]然而，在專利文獻2公開的活塞頂環4中，燃燒氣體經由設于外周面(滑動面)的呈俯視U字形狀或俯視時字形狀的多個槽15而發生竄氣。因此，在槽15內產生裂紋而活塞頂環4發生折損，或隨著活塞頂環4磨損而槽15的深度減小，使燃燒氣體竄氣的效果可能會消失。
[0013]另外，在專利文獻2公開的活塞頂環4中，設于外周面(滑動面)的槽15的角可能會刮傷汽缸套的內壁面，或者在外周面實施耐磨損涂層時，該耐磨損涂層可能會從槽15的角剝離。
【發明內容】
[0014]本發明鑒于這種情況而作出，目的在于提供一種減少自身承受的負載而能夠減少自身的磨損的活塞環。
[0015]【用于解決課題的手段】
[0016]本發明為了解決上述課題而采用以下的手段。
[0017]本發明的第一形態活塞環在一端部具備凸部，在另一端部具備凹部，并通過所述凸部和凹部來形成階梯開口，其中，在所述凸部與所述凹部之間設有將作用于一側面的氣體向另一側面引導的氣體通路。
[0018]根據所述第一形態的活塞環，作用于一側面的氣體通過氣體通路而被導向另一側面。
[0019]由此，能夠減少自身承受的負載，能夠減少自身的磨損。
[0020]在所述第一形態的活塞環中，可以是，所述氣體通路由在所述凸部及/或所述凹部上沿著周向形成的切口及/或周向槽及/或形成在所述凸部與所述凹部之間的間隙構成。
[0021]根據這種活塞環，即使由于作用在一側面上的氣體的壓力而凸部與凹部密接的情況下，也能確保將作用在一側面上的氣體向另一側面引導的氣體通路。
[0022]由此，無論凸部與凹部的間隙如何都能夠將作用在一側面上的氣體向另一側面引導，從而不需要形成在凸部與凹部之間的間隙的管理。
[0023]另外，例如，在圖8所示的活塞環81等中，對于作用在上表面上的氣壓的強度方面有利。
[0024]在所述結構的活塞環中，可以是，所述切口通過將形成所述凸部的中間水平面的內周端與形成所述凸部的中間內周面的上端連接的平坦的傾斜面或彎曲面形成。
[0025]根據這種活塞環(例如，圖16所示的活塞環121)，對切口進行加工的加工性最好，因此能夠提尚生廣性及作業性，能夠削減制造成本。
[0026]另外，由于在活塞環與汽缸套的非滑動面的位置設置周向槽，因此槽的角不會刮傷汽缸套的內壁面。
[0027]在所述結構的活塞環中，可以是，所述周向槽具備:在形成所述凹部的中間水平面的厚度方向上的中央部沿著周向而向所述一側面側刻入的呈剖視矩形形狀的第一周向槽；在形成所述凸部的中間水平面的厚度方向上的中央部沿著周向而向另一側面側刻入的呈剖視矩形形狀的第二周向槽。
[0028]根據這種活塞環(例如，圖22所示的活塞環151)，由于對周向槽進行加工的加工性最好，因此能夠提高生產性及作業性，能夠削減制造成本。
[0029]另外，由于在活塞環與汽缸套的非滑動面的位置設置周向槽，因此槽的角不會刮傷汽缸套的內壁面。
[0030]在所述結構的活塞環中，可以是，形成在所述凸部與所述凹部之間的間隙設定成以往的具備階梯開口的活塞環的間隙的4倍?10倍左右。
[0031]根據這種活塞環，即使由于作用在一側面上的氣體的壓力而該活塞環發生變形，也能防止(避免)凸部與凹部的完全的密接，從而確保將作用在一側面上的氣體向另一側面引導的氣體通路(間隙g)。
[0032]由此，能夠減少自身承受的負載，能夠減少自身的磨損。
[0033]在所述第一形態的活塞環中，可以是，所述凸部與所述凹部的在周向上的重疊設定成該活塞環的高度的2倍?4倍左右。
[0034]根據這種活塞環，即使活塞環及汽缸套發生磨損，也能夠確保所述凸部與所述凹部的在周向上的重疊，從而能夠確保一定的氣體通路面積。
[0035]由此，在活塞環及汽缸套磨損后，也能減少自身承受的負載，能夠減少自身的磨損。
[0036]本發明的第二形態的活塞環組具備:上述任一個活塞環；具備直角開口的活塞環及/或具備斜開口的活塞環。
[0037]所述第二形態的活塞環組可以是僅具備上述任一個活塞環的結構。
[0038]根據所述第二形態的活塞環組，各活塞環的壽命(大致)同時到來，活塞環的更換時期(大致)同時到來，因此能夠提高維護性，能夠削減運行成本。
[0039]本發明的第三形態的活塞將上述任一個活塞環嵌插于環槽。
[0040]根據所述第三形態的活塞，各活塞環的壽命(大致)同時到來，活塞環的更換時期(大致)同時到來，因此能夠提高維護性，能夠削減運行成本。
[0041 ] 本發明的第四形態的內燃機具備上述活塞環組或上述活塞。
[0042]根據所述第四形態的內燃機，能夠減少汽缸套的內壁面的磨損，能夠實現汽缸套的長壽命化(延長壽命化)，能夠削減運行成本。
[0043]【發明效果】
[0044]根據本發明的活塞環，起到能夠減少自身承受的負載而能夠減少自身的磨損這樣的效果。
【附圖說明】
[0045]圖1是本發明的第一實施方式的活塞環的立體圖。
[0046]圖2是在圖1中將雙點劃線包圍的部分放大表示的圖。
[0047]圖3是圖2的A-A向視剖視圖。
[0048]圖4是將本發明的第二實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0049]圖5是將本發明的第三實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0050]圖6是將本發明的第四實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0051]圖7是將本發明的第五實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0052]圖8是將本發明的第六實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0053]圖9是將本發明的第七實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0054]圖10是將本發明的第八實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0055]圖11是將本發明的第九實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0056]圖12是將本發明的第十實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0057]圖13是將本發明的第十一實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0058]圖14是將本發明的第十二實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0059]圖15是將本發明的第十三實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0060]圖16是將本發明的第十四實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0061]圖17是將本發明的第十五實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0062]圖18是將本發明的第十六實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0063]圖19是將本發明的第十七實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0064]圖20是將本發明的第十八實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0065]圖21是將本發明的第十九實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0066]圖22是將本發明的第二十實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0067]圖23是將本發明的第二十一實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0068]圖24是將本發明的第二十二實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0069]圖25是將本發明的第二十三實施方式的活塞環的主要部分放大表示的立體圖，是與圖3同樣的圖。
[0070]圖26是船舶用大型兩沖程柴油發動機的燃燒室周邊的簡要剖視圖。
[0071]圖27是活塞環裝配部附近的局部剖視圖。
[0072]圖28是將具備階梯開口(氣密開口)的活塞環的開口放大表示的圖。
[0073]圖29是將具備直角開口的活塞環的開口放大表示的圖。
[0074]圖30是將具備斜開口的活塞環的開口放大表示的圖。