[发明专利]活塞环

说明书

技术领域

本发明涉及活塞环，更具体地说，涉及一种压缩活塞环。

背景技术

活塞环特别是内燃机中压缩活塞环的运行表面，由于热和机械冲击，在环连接端，经受特别的压力。由此在该位置将特别地导致过度磨损及可能的热负载和随后的腐蚀。因此，对于活塞环特别是压缩活塞环的使用周期，该连接区域是最必要的薄弱点之一。

提供具有硬质涂层的活塞环是所熟知的。然而，通常这不能防止在环连接端区域中的偏心现象(partial phenomenon)。可优化径向压力分布，以此可减小连接压力从而缓解连接区域。径向截面薄弱区域的引入，优选的在第一和第四象限中，可使得特别的压力缓解。然而，所有的方法未完全改进连接负载现象，特别是在具有轴向低高度(low height)的活塞环的例子中。

US1278015公开了一种活塞环，其实施为在连接区域较薄。在活塞环的运行表面使用锡进行涂敷，该锡层可实施为在连接区域比剩余的圆周区域薄。

根据JP00120866A所熟知的活塞环，其包括运行表面、上部和下部侧面区域及内圆周面区域。在具有截面薄弱区域的连接端的区域中设置内圆周表面区域。

发明内容

本发明的目的在于降低过度的连接磨损，特别在轴向构造为具有低高度的活塞环的例子中，以提供润滑改进的运行表面形貌，从而以该方式实现活塞环改进的使用周期。

通过一种活塞环特别是压缩活塞环实现本发明的目的，其包括运行表面、上部和下部侧面区域、内圆周表面和连接部；其中，在整个圆周，活塞环的壁厚均相等且至少在运行表面上设置有单一的PVD或CVD层，以便在靠近连接部的圆周区域中比在运行表面的剩余圆周区域中，运行表面层的层厚比运行表面的剩余圆周区域中的层厚更薄。

可从从属权利要求中得到本发明的目的的有利改进。

通过本发明的目的可在靠近连接部的高负载区域中比活塞环特别是轴向构造为具有低高度的压缩活塞环的剩余圆周区域中，可导致不同的表面质量。

连接部中的粗糙度为0.8～1.2μm，同时在磨平状态(lapped state)时，剩余的运行表面的粗糙度＜0.08μm。

因为层厚减少的靠近连接部的活塞环的圆周区域不受活塞环的圆周区域的处理的影响，该靠近连接部的圆周区域比剩余的圆周表面更粗糙。通过这种方法，在靠近连接部的区域中，可实现更佳的油存储。

可想象的，为实现不同的表面质量，在靠近连接部的圆周区域中和活塞环的剩余区域中，使用不同的磨蚀方法(abrasion method)，从而以目标方式生成不同的运行表面形貌。

在该例子中，研磨(lapping)表示为磨蚀方法。根据本发明的进一步概念并通过起始于各自连接边缘且包括＜20°的圆周角，特别是＜10°的圆周角的部分，定义靠近连接部的各自区域。

涂覆在活塞环上的运行表面的实行以便在靠近连接部的区域中，可保持该表面，甚至在引擎操作中的典型的安装过程后，且不会由于已有的燃烧条件，经受磨平(smoothing)。

类似于现有技术，在涂覆之前，降低靠近连接部的活塞环的圆周区域的特别应用是可取的。

熟知的CrN、CrON、CrAIN、多层、DLC、TI、或别的基于硬质材料的层可用作PVD层。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是依据本发明的活塞环的俯视图；

图2是靠近图1所示的活塞环连接的一个端部区域的部分结构示意图。

具体实施方式

图1示出依据本发明的活塞环1，在该例子中其形成为压缩活塞环。该活塞环1包括外运行表面2、内圆周表面3、及上部和下部侧面区域4。另外，该活塞环1具有连接部5。活塞环1的壁厚D实施为在整个圆周长度内，基本相等。在该例子中，运行表面2具有PVD层6，例如CrN层。从图1可以得出，在每个例子中，靠近连接部的圆周区域7、8形成于连接部5的区域中，在该例子中，其起始于各自的连接边缘9、10并延伸至10°的圆周角α。层厚s实施为在靠近连接部的各自区域7、8外相等。在该例子中可设置为30μm。