刮油活塞環(huán)和用于制造刮油活塞環(huán)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種刮油活塞環(huán)，其含有基體(1)，該基體具有設(shè)有工作環(huán)岸(20，21)的工作面區(qū)域(2)、內(nèi)周面(3)、上側(cè)壁和下側(cè)壁(4)以及在各工作環(huán)岸之間延伸直到內(nèi)周面為止的排油孔/排油縫(12)，其中，a)基體具有在1.2mm至≤2.5mm之間的結(jié)構(gòu)高度(a)，b)各個工作環(huán)岸的寬度(b)在外周面的區(qū)域中在0.10mm至0.35mm之間，c)在工作環(huán)岸的區(qū)域中設(shè)置有環(huán)繞的槽(8，9)，這些槽設(shè)有耐磨涂層(10，11，18)，d)各個槽在各個工作環(huán)岸的區(qū)域中局部地如下延伸，即，在上側(cè)壁以及下側(cè)壁的區(qū)域中具有寬度(c)在0.04mm至0.25mm之間的未涂層的區(qū)段，e)各個工作環(huán)岸的所述未涂層的區(qū)段在到各個側(cè)壁中的進入?yún)^(qū)域中構(gòu)造成直角的并且具有尖銳的邊棱(22，23)，f)設(shè)置在工作環(huán)岸的區(qū)域中的槽的深度(d)在0.005mm至0.10mm之間，g)各個工作環(huán)岸的高度(e)在0.15mm至0.70mm之間。
【專利說明】
刮油活塞環(huán)和用于制造刮油活塞環(huán)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種刮油活塞環(huán)，其含有基體，該基體具有設(shè)有工作環(huán)岸的工作面區(qū) 域、內(nèi)周面、上側(cè)壁和下側(cè)壁W及在工作環(huán)岸之間延伸直到內(nèi)周面的排油孔/排油縫。
【背景技術(shù)】
[0002] US 3,435,502公開了運種類型的刮油活塞環(huán)。大量的活塞環(huán)巧件夾緊在一個忍棒 上并且借助成型磨具對其進行加工。為構(gòu)成組的活塞環(huán)的外部輪廓設(shè)置耐磨涂層。接著對 活塞環(huán)組的外周面進行柱狀加工。最后借助成型切入式工具(Profileinstechwerkzeug)將 所期望的輪廓設(shè)置到各個活塞環(huán)中。由此構(gòu)成各個工作環(huán)岸，運些工作環(huán)岸含有填充有耐 磨材料的槽，而工作面環(huán)岸(Laufflaechensteg)的其余區(qū)域則至少局部是未涂層的。
[0003] DE 10 2010 048 079B2公開了一種用于制造軸向高度《2mm的活塞環(huán)的方法，該 活塞環(huán)如下地具有設(shè)有至少一個環(huán)岸的徑向外側(cè)工作面、徑向內(nèi)周面W及在其間延伸的上 側(cè)面和下側(cè)面，即，為相應(yīng)的環(huán)岸設(shè)置徑向向外錐狀變細的輪廓，然后為工作面連同相應(yīng)錐 狀環(huán)岸的環(huán)岸側(cè)壁設(shè)置至少一層耐磨涂層，并且接著使僅相應(yīng)環(huán)岸的環(huán)岸側(cè)壁的構(gòu)成刮油 邊棱的、朝向曲軸箱的側(cè)壁側(cè)的磨損層經(jīng)受至少局部的材料去除，其中，工作面的保留在經(jīng) 加工的相應(yīng)環(huán)岸側(cè)壁之外的表面部分包括相應(yīng)的環(huán)岸不經(jīng)受加工。
[0004] 在DE 10 2012 010 753A1中描述了一種用于制造軸向結(jié)構(gòu)高度《2.0mm的刮油活 塞環(huán)的方法，該刮油活塞環(huán)含有兩個間隔開距離的徑向外側(cè)的工作面環(huán)岸、一個內(nèi)周面W 及上側(cè)壁區(qū)域和下側(cè)壁區(qū)域，其中，至少在工作面環(huán)岸上安置有耐磨敷層，其中，由鑄造材 料構(gòu)成的基體如此地設(shè)置有工作面輪廓，即，在工作面環(huán)岸的給定的軸向間距的情況下如 下地制作一道寬度和深度可事先給定的槽，即，彼此對置的工作環(huán)岸側(cè)壁相對上側(cè)壁區(qū)域 和下側(cè)壁區(qū)域基本上平行地延伸，在工作面環(huán)岸上沉積W銘或由銘構(gòu)成的合金為基礎(chǔ)的耐 磨敷層，并且通過成型磨削來制成工作面環(huán)岸的最終輪廓，其中，僅僅對工作面環(huán)岸的邊棱 區(qū)域進行機械加工并且最終在槽底的區(qū)域中設(shè)置排放眼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是:提出一種刮油活塞環(huán)，該刮油活塞環(huán)具有小的軸向結(jié)構(gòu)高度(優(yōu) 選《2.5mm)，其工作面環(huán)岸至少局部設(shè)置有磨損保護，并且該刮油活塞環(huán)適合于忍棒生產(chǎn)。
[0006] 另外，應(yīng)該提供一種用于制造運樣的刮油活塞環(huán)的方法，利用該方法可W通過簡 單的方式最后對活塞環(huán)巧件的至少工作面的區(qū)域進行加工。
[0007] -種刮油活塞環(huán)含有:基體，該基體具有設(shè)有工作環(huán)岸的工作面區(qū)域；內(nèi)周面;上 側(cè)壁和下側(cè)壁W及在各工作環(huán)岸之間延伸直到內(nèi)周面為止的排油孔/排油縫，在運種刮油 活塞環(huán)中，所述目的通過下列特征得W實現(xiàn)：
[000引 a)基體具有在1.2mm至《2.5mm之間的結(jié)構(gòu)高度，
[0009] b)各個工作環(huán)岸的寬度在外周面的區(qū)域中在0.10mm至0.35mm之間，
[0010] C)在工作環(huán)岸的區(qū)域中設(shè)置有環(huán)繞的槽，運些槽設(shè)有耐磨涂層，
[0011] d)槽在各個工作環(huán)岸的區(qū)域中局部地延伸，使得在上側(cè)壁w及下側(cè)壁的區(qū)域中具 有寬度在0.04與0.25mm之間的未涂層的區(qū)段，
[0012] e)各個工作環(huán)岸的未涂層的區(qū)段在到各個側(cè)壁中的進入?yún)^(qū)域中構(gòu)造成直角的并 且具有尖銳的邊棱，
[0013] f)設(shè)置在工作環(huán)岸的區(qū)域中的槽的深度在0.005mm至0.10mm之間，
[0014] g)各個工作環(huán)岸的高度(e)在0.15mm至0.70mm之間。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的刮油活塞環(huán)的優(yōu)選設(shè)計方案含有下列參數(shù)：
[0016] a)基體具有在1.2mm至《2.0mm之間的結(jié)構(gòu)高度，
[0017] b)各個工作環(huán)岸的寬度在外周面的區(qū)域中在0.10mm至0.25mm之間，
[0018] C)在工作環(huán)岸的區(qū)域中設(shè)置有環(huán)繞的槽，運些槽設(shè)有耐磨涂層，
[0019] d)槽在各個工作環(huán)岸的區(qū)域中局部地延伸，使得在上側(cè)壁W及下側(cè)壁的區(qū)域中具 有寬度在0.04mm至0.15mm之間的未涂層的區(qū)段，
[0020] e)各個工作環(huán)岸的未涂層的區(qū)段在到各個側(cè)壁中的進入?yún)^(qū)域中構(gòu)造成直角的并 且具有尖銳的邊棱，
[0021] f)設(shè)置在工作環(huán)岸的區(qū)域中的槽的深度在0.005mm至0.06mm之間，
[0022] g)各個工作環(huán)岸的高度(e)在0.15mm至0.50mm之間。
[0023] 從附屬的具體的從屬權(quán)利要求中可W獲得本發(fā)明主題的有益的改進方案。
[0024] 運個目的還通過用于通過如下方式制造刮油活塞環(huán)的方法得W實現(xiàn)：
[00巧]-將多個活塞環(huán)巧件夾緊在一個圓忍棒上，
[0026] -測量在各個活塞環(huán)巧件之間的分界縫在整個忍棒長度上的精確位置，
[0027] -如下地將活塞環(huán)巧件的外周面成型，即，在相鄰活塞環(huán)巧件的過渡區(qū)域中產(chǎn)生拱 起，
[0028] -在拱起W外實施對外周面的柱狀加工，
[0029] -至少為構(gòu)成組的活塞環(huán)巧件的外周面設(shè)置耐磨涂層，
[0030] -其中，拱起至少局部地由涂層再構(gòu)造，
[0031 ]-使得經(jīng)涂層的活塞環(huán)巧件的外周面經(jīng)受柱狀加工，
[0032] -其中，如下程度地去除耐磨涂層，使得在各個活塞環(huán)巧件之間的過渡區(qū)域中不再 存在耐磨涂層，
[0033] -制作活塞環(huán)巧件的用于產(chǎn)生油保留量的所期望的外輪廓，
[0034] -接著將活塞環(huán)巧件分離并輸送到它們的繼續(xù)加工處。
[0035] 從附屬的設(shè)及方法的從屬權(quán)利要求中可W獲得根據(jù)本發(fā)明的方法的有益的改進 方案。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的刮油活塞環(huán)的基體優(yōu)選由灰口鑄鐵材料構(gòu)成。為了生產(chǎn)基體，作為 替換方案也可考慮鋼絲或鑄鋼。環(huán)是絕對對稱的。環(huán)岸一方面相對各個側(cè)壁構(gòu)造成尖棱的 并且另一方面沿著油保留量的方向構(gòu)造成尖棱的。在相同的圓忍棒上生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的活 塞環(huán)的工作面區(qū)域中的粗制型材W及成品型材。運在需要時允許例如僅僅0.15mm的環(huán)岸高 度。
[0037] 在對外輪廓加工完畢之后，將忍棒打開。接著在基體的各個工作面區(qū)域中設(shè)置排 放眼/排放縫，并且然后設(shè)置用于收納特別是構(gòu)造成軟管彈黃環(huán)的彈性元件的內(nèi)輪廓。
[0038] 耐磨涂層可W有益地W銘或由銘構(gòu)成的合金為基礎(chǔ)制成。自然同樣可考慮WPVD (物理氣相沉積）、化C(類金剛石)為基礎(chǔ)的或作為噴射層的替換涂層。
[0039] 在巧件上有益地涂敷具有<0.10mm的層厚度的耐磨層，在柱狀加工過程中將該耐 磨層去除到《0.05mm的層厚度。
【附圖說明】
[0040] 借助附圖中的實施例示出發(fā)明主題并如下地加 W說明。
[0041 ]圖1為根據(jù)本發(fā)明的刮油活塞環(huán)的略圖；
[0042] 圖2a至2e為用于生產(chǎn)圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的刮油活塞環(huán)的方法途徑 (Verf 址 rensweg)的略圖。
【具體實施方式】
[0043] 圖1示出的是根據(jù)本發(fā)明的刮油活塞環(huán)，給該刮油活塞環(huán)例如在權(quán)利要求1列舉的 參數(shù)中現(xiàn)在配屬具體的數(shù)值。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的刮油活塞環(huán)在運個實例中含有由灰口鑄鐵構(gòu)成的基體1。該基體1具 有工作面區(qū)域2、內(nèi)周面3、上側(cè)壁和下側(cè)壁4W及一道設(shè)置在內(nèi)周面3的區(qū)域中的槽5。該槽5 設(shè)置用于收納未示出的、特別是構(gòu)造成軟管彈黃的彈性元件。
[0045] 工作面區(qū)域2在運個實例中含有兩個工作環(huán)岸6、7。本實例示出加工完畢的基體1， 該基體在運個實例中在工作環(huán)岸6、7的區(qū)域中具有槽8、9,該槽填充有耐磨材料例如銘10、 11。如下示出在權(quán)利要求1中列出的各個參數(shù)的范圍： 結(jié)構(gòu)高度 （a) IJmm 工作壞岸寬度 (b) 0.15mm
[0046] 未涂層的區(qū)段 (C ) O.OSmni 稽深 (d) 0.01mm 工作環(huán)：岸高度 （e)化25mm
[0047] 在運個實例中構(gòu)造成眼的排放孔12在工作面區(qū)域2與內(nèi)周面2之間延伸。
[004引圖2a至化示出的是根據(jù)本發(fā)明的加工步驟。
[0049] 圖2a示出的是多個構(gòu)成組的活塞環(huán)巧件13,運些活塞環(huán)巧件夾緊在一個僅僅勾勒 出的圓忍棒14上。在第一步驟中確定在相鄰的活塞環(huán)巧件13之間的分界縫15的精確的位置 (丄）。接著對所述構(gòu)成組的活塞環(huán)巧件的外周面16如下地進行加工，即，在分界縫15的區(qū)域 中構(gòu)成徑向凸起的拱起17。對外周面16的剩余的周面區(qū)域進行柱狀加工。
[0050] 圖化示出的是:為所述構(gòu)成組的活塞環(huán)巧件13的外周面16設(shè)置耐磨涂層18例如銘 層。作為替換方案，也可考慮PVD層，CVD層(化學(xué)氣相沉積涂層），化C層或噴射層。在運種情 況下，拱起17由涂層18再構(gòu)造。在運個實例中涂層18的層厚應(yīng)該為0.10mm。
[0051] 從圖2c中可W看出，通過柱狀加工將涂層18連同拱起17磨掉，其中，涂層的層厚度 剩下約0.05mm。在運種情況下，拱起17是未涂層的、就是說一直去除到基本材料為止。
[0052] 圖2d示出的加工步驟表示:通過未進一步示出的加工工具將一個輪廓19設(shè)置到所 述構(gòu)成組的活塞環(huán)巧件13的經(jīng)過涂層的外周面16中，從而構(gòu)成兩個工作環(huán)岸20、21。工作環(huán) 岸20、21現(xiàn)在僅僅依然含有圖1示出的設(shè)有涂層18的槽9、10。
[0053] 圖2e示出的是在外周面16的區(qū)域中加工完畢的基體1。該基體在從各個工作環(huán)岸 20、21到附屬的側(cè)壁4中的過渡區(qū)域中具有未涂層的尖銳的邊棱22、23。同樣在剩下的涂層 18到傾斜延伸的側(cè)壁區(qū)段26、27中的過渡區(qū)域中構(gòu)成尖銳的邊棱24、25。
[0054] 在將活塞環(huán)巧件13分離之后，在后續(xù)工序中還加入圖1示出的排油孔/排油縫12和 用于收納彈性元件的槽5。
【主權(quán)項】
1. 刮油活塞環(huán)，其含有基體（I)，該基體具有設(shè)有工作環(huán)岸（20,21)的工作面區(qū)域(2)、 內(nèi)周面(3)、上側(cè)壁和下側(cè)壁(4)以及在各工作環(huán)岸(20,21)之間延伸直到內(nèi)周面(3)為止的 排油孔/排油縫(12)， 其特征在于:該刮油活塞環(huán)具有下列特征： a) 基體(1)具有在1.2mm至<2.5mm之間的結(jié)構(gòu)高度(a)， b) 各個工作環(huán)岸(20,21)的寬度(b)在外周面的區(qū)域中在0.10mm至0.35mm之間， c) 在工作環(huán)岸（20,21)的區(qū)域中設(shè)置有環(huán)繞的槽(8,9)，這些槽設(shè)有耐磨涂層（10,11， 18)， d) 各個槽(8,9)在各個工作環(huán)岸（20,21)的區(qū)域中局部地如下延伸，即，在上側(cè)壁以及 下側(cè)壁(4)的區(qū)域中產(chǎn)生寬度(c)在0.04_至0.25_之間的未涂層的區(qū)段， e) 各個工作環(huán)岸（20,21)的所述未涂層的區(qū)段在到各個側(cè)壁(4)中的進入?yún)^(qū)域中構(gòu)造 成直角的并且具有尖銳的邊棱(22,23)， f) 設(shè)置在工作環(huán)岸(20,21)的區(qū)域中的槽(8,9)的深度(d)在0.005mm至0.10mm之間， g) 各個工作環(huán)岸(20,21)的高度(e)在0.15mm至0.70mm之間。2. 如權(quán)利要求1所述的刮油活塞環(huán)，其特征在于:所述刮油活塞環(huán)具有下列特征： a) 基體(1)具有在1.2mm至彡2.Omm之間的結(jié)構(gòu)高度(a)， b) 各個工作環(huán)岸(20,21)的寬度(b)在外周面的區(qū)域中在0.10mm至0.25mm之間， c) 在工作環(huán)岸（20,21)的區(qū)域中設(shè)置有環(huán)繞的槽(8,9)，這些槽設(shè)有耐磨涂層（10,11， 18)， d) 各個槽(8,9)在各個工作環(huán)岸（20,21)的區(qū)域中局部地如下延伸，即，在上側(cè)壁以及 下側(cè)壁(4)的區(qū)域中產(chǎn)生寬度(c)在0.04_至0.15_之間的未涂層的區(qū)段， e) 各個工作環(huán)岸（20,21)的所述未涂層的區(qū)段在到各個側(cè)壁(4)中的進入?yún)^(qū)域中構(gòu)造 成直角的并且具有尖銳的邊棱(22,23)， f) 設(shè)置在工作環(huán)岸(20,21)的區(qū)域中的槽(8,9)的深度(d)在0.005mm至0.06mm之間， g) 各個工作環(huán)岸(20,21)的高度(e)在0.15mm至0.50mm之間。3. 如權(quán)利要求1或2所述的刮油活塞環(huán)，其特征在于:基體(1)由灰口鑄鐵或鋼構(gòu)成。4. 如權(quán)利要求1至3之任一項所述的刮油活塞環(huán)，其特征在于:耐磨涂層（10,11，18)以 鉻為基礎(chǔ)制成。5. 如權(quán)利要求1至3之任一項所述的刮油活塞環(huán)，其特征在于:耐磨涂層（10,11，18)是 PVD層、DLC層或噴射層。6. 如權(quán)利要求1至5之任一項所述的刮油活塞環(huán)，其特征在于:設(shè)置在各工作環(huán)岸（20， 21)之間的排油孔/排油縫縫(12)具有在0.4_至1.0mm之間的直徑/寬度。7. 如權(quán)利要求1至6之任一項所述的刮油活塞環(huán)，其特征在于:耐磨涂層（18)到設(shè)置在 排油孔側(cè)的側(cè)壁區(qū)段(26,27)中的過渡區(qū)域構(gòu)造成尖棱的。8. 用于通過如下方式制造刮油活塞環(huán)的方法： -將多個活塞環(huán)坯件（13)夾緊在一個圓芯棒(14)上， -測量在各個活塞環(huán)坯件（13)之間的分界縫（15)在整個芯棒長度上的精確位置， -如下地將活塞環(huán)坯件（13)的外周面（16)成型，即，在相鄰的活塞環(huán)坯件（13)的過渡區(qū) 域中產(chǎn)生拱起(17)， -其中，在拱起(17)以外實施對外周面(16)的柱狀加工， -至少為構(gòu)成組的活塞環(huán)坯件（13)的外周面（16)設(shè)置耐磨涂層（18)， -其中，拱起（17)至少局部地由涂層（18)再構(gòu)造， -使得經(jīng)涂層的活塞環(huán)坯件（13)的外周面（16)經(jīng)受柱狀加工， -其中，去除耐磨層（18)，使得在各個活塞環(huán)坯件（13)之間的過渡區(qū)域中不再存在耐磨 涂層（18)， -制作活塞環(huán)坯件（13)的用于產(chǎn)生油保留量的所期望的外部輪廓， -接著將活塞環(huán)坯件（13)分離并將其輸送到它們的繼續(xù)加工處。9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：以鉻為基礎(chǔ)制作耐磨涂層(18)。10. 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于:在涂層過程中制作<0 . IOmm的層厚度， 在柱狀加工過程中將該層厚度去除到<0.05mm的厚度。11. 如權(quán)利要求8至10之任一項所述的方法，其特征在于:在同一個圓芯棒（14)上實施 全部加工步驟。
【文檔編號】F16J9/20GK105934613SQ201580005249
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年3月4日
【發(fā)明人】D·巴倫羅伊特
【申請人】輝門布爾沙伊德有限公司