本發(fā)明涉及與圓環(huán)狀的間隔外脹環(huán)(spacerexpander)組合而與該間隔外脹環(huán)一起構(gòu)成內(nèi)燃機用的組合油環(huán)的側(cè)軌。

背景技術(shù)：

在往復(fù)式發(fā)動機(往復(fù)移動內(nèi)燃機)的活塞中，除了用于對燃燒氣體進行密封的壓縮環(huán)，還裝配有用于控制缸體內(nèi)表面的油的油環(huán)。作為這樣的油環(huán)，多使用向圓環(huán)狀的間隔外脹環(huán)組合1個或一對側(cè)軌而構(gòu)成的組合油環(huán)。

組合油環(huán)使用的側(cè)軌形成為具備開口的開口環(huán)形狀，由間隔外脹環(huán)以擴大直徑的方式施力而在其外周面以規(guī)定的接觸壓力(面壓)與缸體內(nèi)表面接觸。并且，當發(fā)動機工作而活塞進行往復(fù)移動時，側(cè)軌的外周面在缸體內(nèi)表面上滑動，在缸體內(nèi)表面形成適當?shù)暮穸鹊挠湍?，并將附著于缸體內(nèi)表面的多余的油朝向曲軸室側(cè)刮落而防止油消耗增加。

近年來，伴隨著由低燃料消耗率、低油消耗等市場要求產(chǎn)生的內(nèi)燃機用發(fā)動機的性能提高，對于組合油環(huán)也要求具有如下性能：通過活塞上升行程(壓縮行程及排氣行程)時的油攏起作用的控制、活塞下降行程(吸入行程及燃燒行程)時的油刮落作用的增強，而能降低對于缸體內(nèi)表面的摩擦并減少油消耗量。并且，為了應(yīng)對這樣的要求而提出了使朝向徑向外側(cè)的外周面形成為各種形狀的側(cè)軌。

例如專利文獻1記載了將朝向徑向外側(cè)的外周面形成為在軸向中心位置具有頂點并且向徑向外側(cè)突出的彎曲面形狀的側(cè)軌。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-194222號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

已知一般情況下如果減小外周面的向缸體內(nèi)表面的接觸寬度，則側(cè)軌的相對于缸體內(nèi)表面的摩擦降低，為了減小該接觸寬度，而將側(cè)軌的外周面形成為具有微小的形狀變化的上下(正反面)非對稱形狀。

然而，如上所述外周面以微小的形狀變化形成為上下非對稱的形狀時，側(cè)軌的上下(正反面)的方向性的判別困難，存在該側(cè)軌的制造時、向活塞的環(huán)槽的組裝作業(yè)時等側(cè)軌可能以錯誤的姿勢組裝的問題。

本發(fā)明以解決這樣的問題為課題，其目的在于提供一種上下的方向性的判別容易的側(cè)軌。

用于解決課題的方案

本發(fā)明的側(cè)軌形成為具備開口的開口環(huán)形狀，與圓環(huán)狀的間隔外脹環(huán)組合而與該間隔外脹環(huán)一起構(gòu)成內(nèi)燃機用的組合油環(huán)，其特征在于，具有：朝向徑向外側(cè)的外周面；朝向徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面；朝向軸向的一側(cè)的第一軸向側(cè)面；及朝向軸向的另一側(cè)且與所述第一軸向側(cè)面平行的第二軸向側(cè)面，所述外周面在與所述第二軸向側(cè)面之間具有倒角部，所述倒角部由以從所述第一軸向側(cè)面朝向所述第二軸向側(cè)面沿軸向分離0.05mm以上的所述外周面上的位置為起點而朝向所述第二軸向側(cè)面一側(cè)逐漸縮徑的錐面形成。

需要說明的是，在上述結(jié)構(gòu)中，“具備開口部的開口環(huán)形狀”是指油環(huán)主體形成為在其周向的一部分被切斷而該切斷部分成為開口部的c字形狀。而且，“軸向”是指沿著開口環(huán)形狀的側(cè)軌的軸心的方向。

本發(fā)明以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，優(yōu)選的是，所述錐面具有：錐面主部；第一錐面副部，設(shè)置在所述錐面主部與所述外周面之間，與所述錐面主部相比相對于軸向的傾斜角度較??；及第二錐面副部，設(shè)置在所述錐面主部與所述第二軸向側(cè)面之間，與所述錐面主部相比相對于軸向的傾斜角度較大。

本發(fā)明以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，優(yōu)選的是，所述倒角部由直線性地縮徑的錐面形成。

本發(fā)明以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，優(yōu)選的是，所述倒角部由呈凹狀地彎曲的錐面形成。

本發(fā)明以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，優(yōu)選的是，所述倒角部由呈凸狀地彎曲的錐面形成。

本發(fā)明以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，優(yōu)選的是，在所述錐面形成有臺階式切割部。

本發(fā)明以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，優(yōu)選的是，在所述錐面形成有凹槽。發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，由于在外周面與第二軸向側(cè)面之間設(shè)置具有視覺辨認性的倒角部，因此即使側(cè)軌具有上下(正反面)的方向性，在其制造時、向活塞的環(huán)槽的組裝作業(yè)時等，通過目視觀察倒角部也能夠容易地判別側(cè)軌的上下。

這樣，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種上下的方向性的判別容易的側(cè)軌。

附圖說明

圖1是具備本發(fā)明的一實施方式的側(cè)軌的組合油環(huán)的俯視圖。

圖2是表示圖1所示的組合油環(huán)的使用狀態(tài)的縱剖視圖。

圖3是圖1所示的側(cè)軌的俯視圖。

圖4是沿著圖3的a-a線的剖視圖。

圖5是圖4所示的側(cè)軌的變形例，是通過具備錐面主部和2個錐面副部的錐面來形成倒角部時的剖視圖。

圖6是圖4所示的側(cè)軌的變形例，是通過呈凹狀地彎曲的錐面來形成倒角部時的剖視圖。

圖7是圖4所示的側(cè)軌的變形例，是通過呈凸狀地彎曲的錐面來形成倒角部時的剖視圖。

圖8是圖4所示的側(cè)軌的變形例，是在錐面形成有臺階式切割部時的剖視圖。

圖9是圖4所示的側(cè)軌的變形例，是在錐面形成有凹槽時的剖視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，更具體地例示說明本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明的一實施方式的側(cè)軌1與間隔外脹環(huán)2一起構(gòu)成組合油環(huán)(油控制環(huán))3。在圖示的情況下，組合油環(huán)3成為在間隔外脹環(huán)2的軸向的兩側(cè)組合有一對側(cè)軌1的3構(gòu)件類型，如圖2所示，裝配于在汽油發(fā)動機等往復(fù)移動內(nèi)燃機的活塞4的外周面形成的環(huán)槽4a而使用。

組合油環(huán)3也可以設(shè)為在間隔外脹環(huán)2僅組合有1個側(cè)軌1的2構(gòu)件類型。

間隔外脹環(huán)2通過鋼材形成為朝向徑向內(nèi)外方向彈性變形自如的圓環(huán)狀，以沿縮徑方向發(fā)生了彈性變形的狀態(tài)裝配于活塞4的環(huán)槽4a而對側(cè)軌1以朝向徑向外側(cè)及軸向外側(cè)擴徑的方式施力。

本發(fā)明的一實施方式的一對側(cè)軌1具有彼此相同的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，通過將長條狀且平板狀的鋼材彎曲而形成為具備開口10的開口環(huán)形狀。即，側(cè)軌1形成為將其周向的一部分切斷而該切斷部分成為開口10的c字形狀。側(cè)軌1以使開口10的間隔沿周向擴大的方式發(fā)生彈性變形，能夠朝向徑向外側(cè)擴徑。

如圖4所示，該側(cè)軌1具備朝向軸向的一側(cè)(圖中下側(cè))的第一軸向側(cè)面11、朝向軸向的另一側(cè)(圖中上側(cè))的第二軸向側(cè)面12、朝向徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面13及朝向徑向外側(cè)的外周面14，與其周向垂直的截面形狀在整周大致均勻。需要說明的是，“軸向”是沿著開口環(huán)形狀的側(cè)軌1的軸心的方向。

第一軸向側(cè)面11形成為與軸向垂直的平坦面。如圖2所示，在使用了該側(cè)軌1的組合油環(huán)3裝配于活塞4的狀態(tài)下，第一軸向側(cè)面11朝向發(fā)動機的曲軸室側(cè)。

如圖4所示，第二軸向側(cè)面12形成為與軸向垂直即與第一軸向側(cè)面11平行的平坦面。如圖2所示，在使用了該側(cè)軌1的組合油環(huán)3裝配于活塞4的狀態(tài)下，第二軸向側(cè)面12朝向發(fā)動機的燃燒室側(cè)。

需要說明的是，在圖示的情況下，側(cè)軌1的一對軸向側(cè)面11、12的軸向間隔即側(cè)軌1的軸向厚度(軌道寬度)w成為0.35mm，內(nèi)周面13與外周面14的間隔即徑向長度l成為1.52mm。

如圖4所示，側(cè)軌1的內(nèi)周面13形成為在軸向中心位置具有頂點的彎曲面形狀(筒面)。如圖2所示，在使用了側(cè)軌1的組合油環(huán)3裝配于活塞4的狀態(tài)下，側(cè)軌1的內(nèi)周面13與間隔外脹環(huán)2的座面2a抵接。

需要說明的是，內(nèi)周面13并不局限于上述形狀，可以采用例如與軸向平行的圓筒面形狀等各種形狀。

如圖4所示，側(cè)軌1的外周面14形成為與軸向平行的圓筒面形狀。如圖2所示，側(cè)軌1在該外周面14處與缸體內(nèi)表面20接觸。

在該側(cè)軌1中，在外周面14的軸向的兩端部中的一側(cè)的端部設(shè)置有倒角部30。即，在外周面14與第二軸向側(cè)面12之間設(shè)置有倒角部30。需要說明的是，外周面14與第一軸向側(cè)面11之間可以形成為不設(shè)置倒角部的形狀，但是也可以形成為帶有圓角的圓角形狀(r形狀)，這種情況下，圓角形狀相比倒角部30而徑向?qū)挾燃拜S向?qū)挾刃纬傻眯　?/p>

倒角部30以從第一軸向側(cè)面11朝向第二軸向側(cè)12面的軸向距離b成為0.05mm以上的外周面14上的位置，即從第一軸向側(cè)面11朝向第二軸向側(cè)12面而沿軸向分離0.05mm以上的外周面14上的位置為起點，由從該起點朝向第二軸向側(cè)面12側(cè)逐漸縮徑并延伸至第二軸向側(cè)面12的錐面30a形成。

需要說明的是，成為倒角部30的起點的軸向距離b更優(yōu)選設(shè)定為0.10mm以上。

在圖4所示的情況下，錐面30a形成為直線性地縮徑的形狀(圓錐面形狀)即線性錐面。這種情況下，錐面30a相對于軸向所成的角度θ優(yōu)選設(shè)定為大于10°，更優(yōu)選為30°以上。

另外，錐面30a的徑向長度t優(yōu)選為0.05mm以上。

這樣，在本發(fā)明的側(cè)軌1中，在外周面14的軸向的兩端部中的一側(cè)的端部設(shè)置具有視覺辨認性的倒角部30，因此即便通過設(shè)置倒角部30而側(cè)軌具有上下(正反面)的方向性，在該側(cè)軌1的制造時、向活塞的環(huán)槽的組裝作業(yè)時等通過觀察倒角部30，也能夠容易地判別側(cè)軌1的上下。因此，在該作業(yè)時能夠防止側(cè)軌1被誤組裝成錯誤的姿勢的情況。

倒角部30也可以構(gòu)成為將多個錐面組合的形狀。例如圖5所示，可以使構(gòu)成倒角部30的錐面具有：相對于軸向以角度θ1傾斜的錐面主部30a1；設(shè)置在錐面主部30a1與外周面14之間，以比錐面主部30a1小的角度θ2相對于軸向傾斜的第一錐面副部30a2；設(shè)置在錐面主部30a1與第二軸向側(cè)面12之間，以比錐面主部30a1大的角度θ3相對于軸向傾斜的第二錐面副部30a3。

這樣，通過將倒角部30構(gòu)成為組合多個錐面而成的形狀，能夠確保倒角部30的徑向長度t而提高其視覺辨認性，并且通過各個錐面副部30a2、30a3能夠降低相對于外周面14及第二軸向側(cè)面12的入射角度。由此，能夠在倒角部30防止由相對于缸體內(nèi)表面20的外周面14的邊緣產(chǎn)生的油攏起而降低油消耗，而且向第二軸向側(cè)面12與環(huán)槽4a的內(nèi)表面之間積極地導(dǎo)入油，能夠降低該側(cè)軌1相對于環(huán)槽4a的內(nèi)表面的摩擦。

如圖6所示，倒角部30的錐面30a也可以形成為呈凹狀地彎曲的形狀。這種情況下，錐面30a優(yōu)選為具有恒定的曲率半徑的彎曲形狀，但是也可以為曲率半徑逐漸變化的彎曲形狀。

另外，如圖7所示，倒角部30的錐面30a也可以形成為呈凸狀地彎曲的形狀。這種情況下，錐面30a也優(yōu)選為具有恒定的曲率半徑的彎曲形狀，但是也可以為曲率半徑逐漸變化的彎曲形狀。

這樣，通過呈凹狀或凸狀地彎曲的錐面30a形成倒角部30，由此能夠更容易視覺辨認倒角部30，使該側(cè)軌1的上下判別變得更加容易。

另外，如圖8所示，倒角部30也可以為在錐面30a形成有臺階式切割部31的結(jié)構(gòu)。臺階式切割部31具有與軸向垂直的垂直面31a和與軸向平行的平行面31b，設(shè)置在錐面30a的大致中央部分。

通過將這樣的臺階式切割部31設(shè)置于錐面30a，能夠更容易視覺辨認該倒角部30，使該側(cè)軌1的上下判別更加容易。

如圖9所示，倒角部30也可以為在錐面30a上取代臺階式切割部31而形成有凹槽32的結(jié)構(gòu)。

這種情況下，錐面30a形成為平滑地彎曲的凸形狀的彎曲面，凹槽32形成為平滑地彎曲的凹形狀的彎曲面而設(shè)置在錐面30a的大致中央部分。錐面30a與凹槽32相互由平滑的彎曲面連接，而且，錐面30a與外周面14、第二軸向側(cè)面12也平滑地連接。

通過將這樣的凹槽32設(shè)置于錐面30a，也能夠更容易視覺辨認該倒角部30，使該側(cè)軌1的上下判別更加容易。而且，通過將構(gòu)成倒角部30的錐面30a形成為平滑地彎曲的凸形狀的彎曲面，能夠確保倒角部30的徑向長度t而提高其視覺辨認性，并通過錐面30a降低相對于外周面14及第二軸向側(cè)面12的入射角度。由此，在活塞上升行程中，能夠在倒角部30防止由相對于缸體內(nèi)表面20的外周面14的邊緣產(chǎn)生的油攏起而降低油消耗，而且向第二軸向側(cè)面12與環(huán)槽4a的內(nèi)表面之間積極地導(dǎo)入油，而降低該側(cè)軌1相對于環(huán)槽4a的內(nèi)表面的摩擦。

雖然詳情未圖示，但是可以為至少在外周面14和倒角部30即錐面30a的表面設(shè)有硬質(zhì)皮膜(硬質(zhì)層)的結(jié)構(gòu)。作為硬質(zhì)皮膜，可以采用具備例如氮化處理層、pvd處理層、硬質(zhì)鍍鉻處理層及dlc層中的至少任1種層的結(jié)構(gòu)。

需要說明的是，“pvd處理層”是指“通過物理氣相生長(physicalvapordeposition)而形成的層”，“dlc(diamondlikecarbon)層”是指主要由烴或碳的同素異形體構(gòu)成的非晶質(zhì)的硬質(zhì)碳膜。

通過設(shè)置這樣的硬質(zhì)皮膜，沒有外周面14的磨損引起的形狀變化，能維持外周面形狀，面壓減少也少，油控制功能持續(xù)，能夠得到長期降低油消耗量并降低發(fā)動機的燃料消耗率的效果，并且能夠使通過目視觀察而視覺辨認的倒角部30的色相相對于第二軸向側(cè)面12、外周面14變得更鮮明。尤其是對外周面14實施了研磨加工的情況下，其色相之差變得更大。因此，通過設(shè)置該硬質(zhì)皮膜，能夠更容易視覺辨認該倒角部30，使該側(cè)軌1的上下判別更加容易。

實施例

準備具有圖4所示的形狀，并且軸向厚度(w)為0.35mm，表示倒角部的倒角位置的軸向距離(b)為0.15mm，倒角部的錐面的相對于軸向的角度(θ)為30°的100根側(cè)軌，通過10名作業(yè)者實施了這些側(cè)軌的目視觀察下的上下的方向判別。其結(jié)果是，對于全部的側(cè)軌，作業(yè)者能夠正確地判別其上下的方向性。

本發(fā)明沒有限定為前述實施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)當然能夠進行各種變更。

例如，在前述實施方式中，外周面14為與軸向平行的圓筒面形狀，但是也可以將外周面14形成為具有微小的形狀變化的上下(正反面)非對稱形狀等其他的形狀。

標號說明

1側(cè)軌

2間隔外脹環(huán)

2a座面

3組合油環(huán)

4活塞

4a環(huán)槽

10開口

11第一軸向側(cè)面

12第二軸向側(cè)面

13內(nèi)周面

14外周面

20缸體內(nèi)表面

30倒角部

30a錐面

30a1錐面主部

30a2第一錐面副部

30a3第二錐面副部

31臺階式切割部

31a垂直面

31b平行面

32凹槽

w軸向厚度

l徑向長度

b軸向距離

θ角度

t徑向長度

θ1角度

θ2角度

θ3角度