5.4 多件專利迴避設計法
6.1.5 申請專利範圍
1. 活塞在氣缸內運動,安裝在活塞之雙材料活塞環群包括:
一彈力元件;
二活塞環元件包括:內環件在彈力元件外周,其外圓周下半部有一 凹槽;外環件其剖面形狀與內環件凹槽相配合。
一油槽位於外環圓周。
2. 如申請專利範圍項目 1 之雙材料壓縮活塞環,內環件具有較大的膨 脹係數,外環件之膨脹係數明顯小於內環。
3. 如申請專利範圍項目 1 之雙材料壓縮活塞環,活塞環環元件包括:
內環件在其外圓周下半部有一7字形凹槽,具有較大的膨脹係數;
外環件其剖面有兩面呈7字形與內環件凹槽相配合。
6.2 彈力活塞環
6.2.1 先前技術
為了增加內燃機之活塞與汽缸之密封,以提高效率與減低油耗,
先前技術使用過下列設計:
1. 擴展元件:活塞環內側使用彈性元件[14][19];徑向膨脹裝置(張 力環+備用環) [22];彈簧加半圓頭推桿及圓錐孔裝置[30], 彈簧 加徑向推桿裝置[31] ;多層波浪狀膨脹環組合裝置[34];縐摺彈 環裝置[35]。
2. 活塞環元件:楔形剖面活塞環,環外周傾斜形成一端凸出[18];Y 形活塞環裝置,藉由 V 形傾斜增加密封[24]。
3. 活塞環槽元件:採第一活塞環槽上端的徑向通道間隔設置徑向通道 [25] 槽元件:提出活塞環槽傾斜一小角度[13],做為受熱量作用 下垂調整。
6.2.2 內容
活塞環具有彈性膨脹的特性,使環在徑向有向外擴展的傾向,促 使環徑向表面對著汽缸孔的表面,環凸出從活塞外周至汽缸壁之間。
間隙大致上存在環的內表面和環凹槽的內表面或底部之間。
環的上表面在燃燒和向下動力衝程的開始期間,最理想的是膨脹 氣體促使環向下地對著環凹槽的下部表面和向外對著汽缸孔壁產生有 效的密封。
在實際實行,燃燒氣體的壓力不全然能成功克服環的慣性。相應 地,氣體在環附近流動,在凹槽的上表面、環的頂面之間和在凹槽的
底下表面、環的下表面之間,導致環的振動。
現在的發明,提供一活塞環鑲嵌一板狀凹輔助彈力元件的密封裝 置,做為密封內燃機之活塞與汽缸壁之間空隙用。
藉由活塞環下表面靠近外周部份適度挖槽,達減少活塞環截面 積,降低環慣性產生的振動。活塞環藉由缺口彈力及輔助彈力元件作 用,在引擎運轉期間,提供充分之徑向推力,強制活塞環外周表面與 汽缸壁保持接觸達到密封效用。
6.2.3 實施方式
參考圖 1 所示,當前的發明彈力活塞環 100,包括一末端開口活塞 環及一彈力元件 120 所組成,依序組裝在活塞環槽內,活塞環向外擴 展的量由末端開口 131 及靠近外周凹槽配合彈力元件 120 兩者所提 供;圖 3 顯示活塞環厚度為保持與環槽適度間隙,在活塞環下方凹槽 靠近外周表面間厚度小於靠近內周表面間厚度,使彈力元件 120 配入 凹槽後,環的內外側厚度一致。
同時當彈力元件 120 被安置在壓縮圓環下方凹槽周圍時可能對外 周產生輕微膨脹推力。將協助提供壓縮活塞環的後方平穩向外傳導力 量到壓縮圓環的外周表面及接觸的汽缸壁面。
活塞環的缺口 131 及彈力元件的缺口 121 兩者相距 180°如圖 2 所 示,燃燒氣體往下進入活塞槽蓄積在活塞環上方、環缺口 131 間及彈 力元件與環槽底部之間,使燃燒氣體無法直接從環缺口 131 產生洩漏,
達到兩環重疊消除缺口洩漏的功能。
6.2.4 圖式簡單說明
圖 1 依照本發明的彈力活塞環全剖面立體圖。
圖 2 依照本發明的彈力活塞環立體圖,標示出內環及外環徑向缺口位 置。
圖 3 是依照本發明的彈力活塞環局部放大全剖面視圖。
6.2.5 申請專利範圍
1. 活塞在氣缸內運動,安裝在活塞周圍之彈力活塞環包括:
一末端開口活塞環,環下部靠近外周有一凹槽,
一彈力元件與活塞環凹槽搭配,提供環強度補強及適度彈力。
2. 如申請專利範圍項目 1 之彈力元件,可以是 形、半圓形或其他形 狀,配合在凹槽內足以補強環強度,提供彈力及缺口密封。