[實用新型]類鉆碳膜活塞環

有效

• 申請號: 201220334560.7
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN202673475U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 呂萬杰
• 申請（專利權）人: 浙江普禮汽配制造有限公司
• 主分類號: F02F5/00
• 分類號: F02F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及發動機用的活塞環，更具體的說是一種耐磨損、低摩擦因素類鉆碳膜活塞環。

背景技術

目前發動機內的活塞通常是以二道至三道的摩擦組件，如氣環、油環，通常稱活塞環。其中的氣環是呈條狀的環形體設計，并安裝在活塞上，與汽缸之間形成密合狀態，油環在汽缸里除了起到密封外，主要是起布油后刮油的作用，不至于機油上溢到燃燒室中，由于汽缸壁的油膜是為油環所供應，而引擎在工作中，油環是負責對汽缸壁多余的機油給刮除，而傳統的活塞環在整體強度及彈性效果存一定的不足，使得密封不嚴、損耗的機率相對較高，使用壽命縮短，而當油環因強度不足、彈性效果不佳、表層面未作特殊處理，而在有摩損的現象產生時，造成機油的消耗量大，也是引擎開始燒機油的時候，當活塞氣密性不佳，相對導致燃燒效率變低，甚至出現引擎運作不穩、啟動困難的情況，影響引擎動力的有效輸出。

由于活塞環與氣缸一直是在相對高速的運動中，為了減少活塞環的磨損，現在有結構在活塞環的表層面附著一類鉆碳膜層，以提高活塞環表面的硬度，利用該類鉆碳膜層對活塞環的保護，防止活塞環過早磨損，以提升活塞環的使用壽命。但即便如此，其活塞環的耐磨性、彈性、使用壽命以及類鉆碳膜層與活塞環基材的結合強度等還是不盡人意。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種比現有活塞環耐磨性和彈性以及類鉆碳膜層與活塞環基材的結合強度更優良的類鉆碳膜活塞環。

為了達到上述要求本實用新型的技術方案是：在該活塞環的基材外層依序結合以多層式的中間層，在中間層的外周邊再覆蓋一類鉆碳薄膜，其特征是所述的中間層是包含以在活塞環的基材外層依序結合有氮化鉻層、碳化鈦層。

所述的基材外層與氮化鉻層之間設有硬鉻層。

所述的活塞環是指氣環或油環。

根據上述方案設計的類鉆碳膜活塞環，該活塞環的芯部至表面硬度梯度漸變增加的過渡結構，使活塞環的表面有較高的硬度，尤其使其有較好的彈性，與基材具有很高的結合力，達到較佳的低摩耗速率、低摩擦因數，且符合環保法規的長壽命類鉆碳薄膜活塞環。

附圖說明

圖1是實用新型活塞環的立體圖；

圖2是本實用新型的中間層由氮化鉻層、碳化鈦層組成的活塞環，在與汽缸壁接觸時的部分截面圖；

圖3是圖2中在A處的局部放大圖；

圖4是本實用新型的中間層由硬鉻層、氮化鉻層、碳化鈦層組成的活塞環，在與汽缸壁接觸時的部分截面圖；

圖5是圖4中在B處的局部放大圖。

圖中：1、環體；2、彈簧；3、凹置部；4、缺口；5、凹環槽；6、透孔；7、基材；8、中間層；9、類鉆碳薄膜；10、氮化鉻層；11、碳化鈦層；12、硬鉻層。

具體實施方式

下面結合附圖和通過實施例對本實用新型作進一步的描述。

本實用新型設計的活塞環結構形態是以引擎內活塞環的油環作為實施例如圖1所示，它包含一環體1、及一彈簧2所構成，其中的圈狀彈簧2是緊貼套設在環體1的凹置部3，在環體1一端形成具有伸張的缺口4，在環體1的外周邊是凹入的凹環槽5、而在凹環槽5的底部設有多個周向分布的透孔6。

圖2、圖3是該活塞環的橫截面圖，從圖中看出，在環體1的基材7外層依序結合以多層式的中間層8，在中間層8的外周邊再覆蓋一類鉆碳薄膜9，所述的中間層8是包含在活塞環的基材7外層依序結合有氮化鉻層10、碳化鈦層11。也還可以在所述的基材7外層與氮化鉻10層之間設有硬鉻層12如圖4、圖5所示。

上述結構使得構成的活塞環表層面獲有不同硬度層的硬度梯度漸層結構，亦即硬度是從活塞環外表面到基材7接口呈逐步降低的，以達到較佳的低摩耗速率、低摩擦因數、及與基材1之間具有較高結合力，可有效地防止類鉆碳薄膜9的剝落，延長活塞環的使用壽命。

上述實施例只是對油環的硬度梯度漸層結構作了描述，當然，也還包括其它活塞環的硬度梯度具有該漸層結構的也列入該專利的保護范圍，如氣環、其他結構形式的油環等。