《活塞环及其制造方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《活塞环及其制造方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 104160188 A (43)申请公布日 2014.11.19 CN 104160188 A (21)申请号 201280071306.5 (22)申请日 2012.05.16 102012002447.9 2012.02.08 DE F16J 9/14(2006.01) F16J 9/20(2006.01) F16J 9/26(2006.01) (71)申请人 马勒国际公司 地址 德国斯图加特市 (72)发明人 沃尔夫冈伊斯勒 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 张天舒 张杰 (54) 发明名称 活塞环及其制造方法 (57。
2、) 摘要 本发明涉及一种用于内燃机活塞的活塞环 (10)， 包含涂布有涂层剂 (19) 的环接触面 (13)、 环背 (11) 以及两个被间隙 (15) 隔开的环对接端 (14)， 其特征在于， 在所述环接触面 (13) 中， 在所 述环对接端 (14) 中的至少一个的区域内设置沿 周向延伸的凹槽 (16， 316)， 所述凹槽以与所述经 涂布的环接触面 (13) 齐平的方式填充有所述涂 层剂 (19)。本发明还涉及一种制造这种活塞环 (10) 的方法。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.09.10 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/DE2012/00。
3、0505 2012.05.16 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/117174 DE 2013.08.15 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104160188 A CN 104160188 A 1/1 页 2 1.一种用于内燃机活塞的活塞环(10)， 包含涂布有涂层剂(19)的环接触面(13)、 环背 (11) 以及两个被间隙 (15) 隔开的环对接端 (14)， 其特征在于， 在所述环接触面 (13) 中， 在 所。
4、述环对接端 (14) 中的至少一个的区域内设置沿周向延伸的凹槽 (16， 316)， 所述凹槽以 与所述经涂布的环接触面 (13) 齐平的方式填充有所述涂层剂 (19)。 2. 根据权利要求 1 所述的活塞环， 其特征在于， 所述填充过的凹槽 (16， 316) 中的所述 涂层剂 (19) 的表面相对所述环接触面 (13) 上的所述涂层剂 (19) 的表面有所凹进。 3. 根据权利要求 1 所述的活塞环， 其特征在于， 所述凹槽 (16， 316) 的长度为所述环接 触面 (13) 的轴向高度的两倍至十倍。 4. 根据权利要求 1 所述的活塞环， 其特征在于， 所述凹槽 (16， 316) 的。
5、深度为 10m 至 30m。 5. 根据权利要求 1 所述的活塞环， 其特征在于， 所述凹槽 (16) 在其整个长度上具有恒 定的深度。 6.根据权利要求1所述的活塞环， 其特征在于， 所述凹槽(316)在其整个长度上具有从 所述环对接端 (14) 出发递减的深度。 7. 根据权利要求 1 所述的活塞环， 其特征在于， 所述凹槽 (16， 316) 的宽度为所述环接 触面 (13) 的轴向高度的 10至 60。 8. 根据权利要求 1 所述的活塞环， 其特征在于， 所述凹槽 (16) 在其整个长度上具有恒 定的宽度。 9.根据权利要求1所述的活塞环， 其特征在于， 所述凹槽(316)在其整个长。
6、度上具有从 所述环对接端 (14) 出发递减的宽度。 10. 根据权利要求 1 所述的活塞环， 其特征在于， 所述环接触面 (13) 上的所述涂层 (19) 的厚度为 5m 至 30m。 11. 根据权利要求 1 所述的活塞环， 其特征在于， 所述涂层 (19) 构建为 PVD 涂层。 12. 一种制造用于内燃机活塞的活塞环 (10) 的方法， 所述活塞环包含涂布有涂层剂 (19)的环接触面(13)、 环背(11)以及两个被间隙(15)隔开的环对接端(14)， 其特征在于， 在所述环接触面(13)中为未涂布的活塞环坯件(10， 110， 210， 310， 410， 510)在所述 环对接端 。
7、(14) 中的至少一个的区域内设置沿周向延伸的凹槽 (16， 316)， 随后以某种方式 为所述环接触面 (13) 涂布涂层剂 (19)， 从而以与所述经涂布的环接触面 (13) 齐平的方式 为所述凹槽(16， 316)填充所述涂层剂(19)， 以及， 最后对所述经涂布的环接触面(13)进行 精加工。 权 利 要 求 书 CN 104160188 A 2 1/2 页 3 活塞环及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于内燃机活塞的活塞环， 其包含涂布有涂层剂的环接触面、 环 背以及两个被间隙隔开的环对接端。此外本发明还涉及一种制造这种活塞环的方法。 背景技术 0002 在内燃机工作期。
8、间， 经涂布的活塞环的环接触面， 特别是活塞环的环对接端的区 域， 容易磨损。这是因为这些环对接端对气缸壁的抵靠程度加大。针对这种磨损的已知措 施是 ： 至少在环对接端的区域内增加涂层的厚度， 但这会提高制造成本和材料成本。 发明内容 0003 本发明的目的是， 对同类型的活塞环进行进一步研发， 从而以尽可能简单的方式 至少减轻环对接端区域内的磨损。 0004 本发明用以达成上述目的的解决方案是， 在所述环接触面中， 在所述环对接端中 的至少一个的区域内设置沿周向延伸的凹槽， 该凹槽以与所述经涂布的环接触面齐平的方 式填充有涂层剂。 0005 本发明还涉及一种制造这种活塞环的方法， 其中， 在。
9、所述环接触面中在所述环对 接端中的至少一个的区域内为未涂布的活塞环坯件设置沿周向延伸的凹槽， 以及， 随后以 某种方式为所述环接触面涂布涂层剂， 从而以与所述经涂布的环接触面齐平的方式为所述 凹槽填充所述涂层剂， 以及， 随后进行精加工。 0006 亦即， 根据本发明， 在所述环对接端的区域内为所述未涂布的活塞环或活塞环坯 件沿其环接触面设置沿周向延伸的凹槽。随后为所述环接触面涂布涂层剂后， 该凹槽被所 述涂层剂填满。通常还会对经涂布的环接触面进行精加工。从而减小所述涂层的层厚， 但 在所述凹槽的区域内仍保持较剩余环接触面的区域内更大的层厚。 凹槽中留作备用的涂层 剂在与气缸接触面发生接触前用。
10、作耐磨层。 0007 本发明的有利改进方案由从属权利要求给出。 0008 所述凹槽的长度优选为所述环接触面的轴向高度的两倍至十倍， 以便可靠地为所 述环接触面的在所述环对接端附近的负荷特别大的区域减负。出于同一原因， 所述凹槽的 深度为 10m 至 30m， 以及 / 或者， 所述凹槽的宽度为所述环接触面的轴向高度的 10至 60。 0009 所述凹槽可以在其整个长度上具有恒定的深度， 但也可以在其整个长度上具有从 所述环对接端出发递减的深度， 视具体要求而定。 相应地， 所述凹槽可以在其整个长度上具 有恒定的宽度或者具有从所述环对接端出发递减的宽度。 0010 所述环接触面的涂层的厚度通常为。
11、 5m 至 30m， 优选为 20m。所述涂层优选 构建为 PVD( 物理气相沉积 ) 涂层。 0011 下面结合附图对本发明的若干实施例进行详细说明。附图不按实际比例绘制。 说 明 书 CN 104160188 A 3 2/2 页 4 附图说明 0012 图 1 为本发明的活塞环的坯件的第一实施例的局部为剖面图的俯视图 ； 0013 图 2 为图 1 所示坯件在环对接端的区域内的透视详图 ； 0014 图 3 为本发明的活塞环的坯件的另一实施例的俯视图 ； 0015 图 4 为图 5 所示坯件在环对接端的区域内的透视详图 ； 以及 0016 图 5 为对环接触面的涂布和精加工完毕后， 本发明。
12、的活塞环的凹槽的纵向剖面 图。 具体实施方式 0017 图 1 和图 2 示出本发明的活塞环 10 的坯件 10 的第一实施例。坯件 10 以已知 方式具有设置有斜面 11a 的环背 11、 两个环侧面 12 以及环接触面 13。此外， 坯件 10 还具 有两个界定间隙 15 或环接缝的自由环对接端 14。 0018 本发明的坯件 10 在其环接触面 13 中的环对接端 14 的区域内各具一沿周向延伸 的凹槽 16。凹槽 16 的尺寸取决于坯件 10 或成品活塞环 10 的尺寸， 以及取决于内燃机工 作中对活塞环 10 的要求， 并且由本领域技术人员决定。在图 1 和图 2 所示实施例中， 每。
13、个 凹槽 16 均具有恒定深度和恒定宽度。凹槽 16 的长度通常为环接触面 13 的轴向高度的两 倍至十倍。凹槽 16 的深度通常为 10m 至 30m。凹槽 16 的宽度通常为环接触面 13 的轴 向高度的 10至 60。 0019 本发明的活塞环 10 与坯件 10 的区别在于， 环接触面 13 涂布有涂层剂， 以及， 凹 槽 16 被所述涂层剂填满， 即与经涂布的环接触面齐平。为清楚起见， 图 1 和图 2 中未示出 该涂层剂。 0020 图 3 和图 4 示出本发明的活塞环的坯件 310 的另一实施例。坯件 310 大致与图 1 和图 2 所示坯件 10 相同， 因此， 相同的结构元件。
14、用同一附图标记表示， 并相应参照对图 1 和图 2 的描述。 0021 主要区别在于， 本发明的坯件 310 在其环接触面 13 中的环对接端 14 的区域内各 具一沿周向延伸的凹槽 316， 其以环接触端 14 为出发点具有递减的深度和递减的宽度。当 然， 凹槽 316 也可以仅具有递减的深度， 或者仅具有递减的宽度。与上文针对图 1 和图 2 所 示实施例所描述的相同， 凹槽 316 的尺寸取决于坯件 310 或所述成品活塞环的尺寸， 以及 取决于内燃机工作中对所述活塞环的要求。该处述及的数字范围即深度或宽度的减小范 围。 0022 本发明的活塞环与坯件 310 的区别在于， 环接触面 1。
15、3 涂布有涂层剂， 以及， 凹槽 316 被所述涂层剂填满， 即与经涂布的环接触面齐平。为清楚起见， 图 3 和图 4 中未示出该 涂层剂。 0023 图 5 示出由图 1、 2 或者图 3、 4 所示活塞环坯件 10、 310 所制成的活塞环 10。在 这之前例如采用 PVD 法为活塞环 10 沿其环接触面 13 涂布涂层剂 19。从而为凹槽 16、 316 填充涂层剂 19。随后以已知方式对经涂布的环接触面 13 进行了精加工。在本实施例中， 经 过精加工的活塞环 10 的接触面 13 上的涂层 19 的厚度为 20m。结果是， 凹槽 16、 316 以与 经涂布的环接触面 13 齐平的方式填充有涂层剂 19， 且所产生的涂层在凹槽 16、 316 的区域 内的层厚大于剩余环接触面 13 的区域内的层厚。 说 明 书 CN 104160188 A 4 1/2 页 5 图 1 图 2 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104160188 A 5 2/2 页 6 图 5 说 明 书 附 图 CN 104160188 A 6 。