專利名稱：制造將環(huán)在自由狀態(tài)時在活塞凹槽內定心的材料的方法
技術領域：
本發(fā)明大致涉及一種制造材料的方法，更具體地涉及一種制造當環(huán)在自由狀態(tài)，SP，未裝配時用于將環(huán)在活塞的凹槽內定心的定心裝置的材料的方法。
背景技術：
往復式內燃機包括汽缸體，該汽缸體限定多個膛?；钊M件被可移動地布置在每個膛內并由每個膛支撐?；钊M件包括本體,該本體具有限定至少一個凹槽的外表面。限定環(huán)間隙的開口環(huán)被布置在每個凹槽內。環(huán)可徑向延伸至凹槽之外并與膛鄰接接合。在安裝到膛中之前，環(huán)被布置在非壓縮狀態(tài)下，并包括大于膛的直徑的非壓縮直徑。為了將活塞組件裝配到膛中，環(huán)被壓縮到壓縮狀態(tài)，以限定小于膛的直徑的直徑。一旦被安裝，環(huán)徑向延伸到與膛接觸。就在環(huán)壓縮之前，環(huán)的在面向間隙的角部的內面可以變?yōu)閺较虿贾迷诎疾鄣耐膺吘壷?，其被定義為環(huán)“彈出”。在將環(huán)在活塞的凹槽內定心的努力中，由本發(fā)明的發(fā)明人于2010年5月27日遞交的序列號為12/788，366的美國專利申請中，披露在活塞組件裝配到汽缸體的膛中之前，當環(huán)處于非壓縮狀態(tài)時，使用定心裝置將環(huán)在凹槽內徑向定心，由此防止環(huán)在活塞組件裝配到膛中之前“彈出”。用于定心裝置的材料應該可被容易地壓縮但仍足夠硬以在運輸狀態(tài)期間經受與環(huán)的接觸并保持環(huán)位置，包括足夠的粘性以在發(fā)動機裝配期間粘附到凹槽的側面直到環(huán)被壓縮到壓縮狀態(tài)，包括大于一百五十華氏度(150° F)的熔點，且可溶解在發(fā)動機潤滑油中。

發(fā)明內容
提供了一種制造當環(huán)處于自由狀態(tài)時用于將環(huán)在活塞的凹槽內定心的材料的方法。該方法包括加熱礦脂材料以形成液態(tài)，及加熱巴西棕櫚蠟材料以形成液態(tài)。液體礦脂材料和液體巴西棕櫚蠟材料隨后被組合以限定組合物。液體礦脂材料和液體巴西棕櫚蠟材料以一比例被組合，該比例為基于一百(100)份混合物質量而液體礦脂材料質量在七十(70)至九十(90)份之間與基于一百(100)份混合物質量而巴西棕櫚蠟材料質量在十
(10)至三十(30)份之間相比。該方法還包括將混合物冷卻到等于或大于一百五十華氏度(150° F)的溫度，以形成混合物的固態(tài)塊體。還提供了一種制造當環(huán)處于自由狀態(tài)時用于將環(huán)在活塞的凹槽內定心的定心裝置的方法。該方法包括加熱具有等于或大于0.80的比重的礦脂材料以形成液態(tài)，及加熱具有等于或大于0.80的比重的巴西棕櫚蠟材料以形成液態(tài)。液體礦脂材料和液體巴西棕櫚蠟材料被組合以限定組合物。液體礦脂材料和液體巴西棕櫚蠟材料以一比例被組合，該比例具有基于一百(100)份混合物質量而液體礦脂材料質量在七十(70)至九十(90)份之間與基于一百(100)份混合物質量而巴西棕櫚蠟材料質量在十(10)至三十(30)份之間相比的范圍。該方法還包括加熱混合物到至少兩百華氏度(200° F)的溫度以將混合物保持在液態(tài)持續(xù)預定時間段，并隨后冷卻混合物到等于或大于一百五十華氏度(150° F)的溫度，以形成混合物的固態(tài)塊 體。混合物的塊體隨后可以被冷卻到等于或低于八十華氏度(80° F)的溫度。在混合物的塊體已被冷卻到等于或小于八十華氏度(80° F)的溫度之后，混合物的層被從混合物的塊體去除?；旌衔锏膶拥念A定的最大厚度小于或等于2. 5毫米(2. 5mm)。相應地，在上述過程中制造的材料可被容易地壓縮但仍足夠硬以在運輸狀態(tài)期間經受與環(huán)的接觸并保持環(huán)位置，且所述材料包括足夠的粘性以在發(fā)動機裝配期間粘附到凹槽的側面，直到環(huán)被壓縮到壓縮狀態(tài)。此外，該材料包括大于一百五十度華氏度(150° F)的熔點，并可溶解在發(fā)動機潤滑油中。相應地，上述材料理想地適合用作定心裝置，在安裝到汽缸體的膛中之前，當環(huán)處于自由狀態(tài)(即非壓縮狀態(tài))時，所述定心裝置用于將環(huán)在凹槽內定心。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢及其他特征和優(yōu)勢將從用于實施本發(fā)明的最佳模式的以下詳細描述并連同附圖而顯而易見。


圖I是活塞組件的示意性橫截面圖，示出在非壓縮狀態(tài)下并通過定心裝置在凹槽內定心的環(huán)。圖2是制造用作定心裝置的材料的方法的示意性流程圖，當環(huán)處于自由狀態(tài)，即非壓縮狀態(tài)時，在插入到汽缸體的膛中之前，該定心裝置將環(huán)在活塞的凹槽內定心。
具體實施例方式參考圖1，活塞組件大致在26處示出?；钊M件26包括環(huán)形本體28，該環(huán)形本體具有沿縱向軸線30布置的中心。環(huán)形本體28包括外側表面32，該外側表面32限定至少一個凹槽34，其被繞環(huán)形本體28周向地布置，并與縱向軸線30同心。凹槽34包括限定外凹槽直徑的外凹槽邊緣36和限定內凹槽直徑的根部(root)40。通常，環(huán)形本體28包括沿縱向軸線30彼此軸向隔開的三個凹槽34。然而，應該意識到，凹槽34的數量可以與此處示出和描述的不同?；钊M件26還包括至少一個環(huán)44,每個凹槽34內布置有一個環(huán)44。相應地,應該意識到，活塞組件26包括相應數量的環(huán)44和凹槽34。環(huán)44包括切口 46,該切口 46限定跨過環(huán)44徑向延伸的間隙48。相應地，環(huán)44包括垂直于縱向軸線30的非連續(xù)大致圓形的形狀。環(huán)44中的切口 46允許環(huán)44從非壓縮狀態(tài)(在圖I中示出)向壓縮狀態(tài)(未示出)的徑向壓縮。環(huán)44包括限定內環(huán)直徑的內面50和限定外環(huán)直徑的外面54。環(huán)44通常被偏置到非壓縮狀態(tài)。凹槽34的深度(即在外凹槽邊緣36和根部40之間的徑向距離)大于環(huán)44的寬度(即環(huán)44的內面50和環(huán)44的外面54之間的徑向距離)。另外，環(huán)44的外環(huán)直徑當在非壓縮狀態(tài)下時大于外凹槽直徑?；钊M件26還包括定心裝置58。定心裝置58被布置在凹槽34內，在環(huán)44的內面50和凹槽34的根部40之間。定心裝置58限定大于內凹槽直徑的內裝置直徑。另外，定心裝置58限定小于環(huán)44處于非壓縮狀態(tài)時的內環(huán)直徑的外裝置直徑。定心裝置58被配置用于將環(huán)44與凹槽34的根部徑向相隔，以當環(huán)44處于非壓縮狀態(tài)時阻止環(huán)44的內面50徑向向外移動超過凹槽34的外邊緣。相應地，定心裝置58將環(huán)44與環(huán)形本體28的縱向軸線30大致同心地并相對于凹槽34定心。當環(huán)44處于非壓縮狀態(tài)時，通過將環(huán)44在凹槽34內定心，定心裝置58防止環(huán)44的內面50的在間隙48處的角部卡在外凹槽邊緣36上，及由此防止環(huán)“彈出”，這種彈出可能導致將活塞組件26裝配到膛中時出現問題。 定心裝置58應該可被容易地壓縮但仍足夠硬以在運輸狀態(tài)期間經受與環(huán)44的接觸并保持環(huán)位置，包括足夠的粘性以在發(fā)動機裝配期間粘附到凹槽的側面直到環(huán)被壓縮到壓縮狀態(tài)，包括大于一百五十華氏度(150° F)的熔點，且可在發(fā)動機潤滑油、即馬達油中溶解。一種制造適于用作定心裝置58的材料的方法在下面被描述并在圖2中示出。該方法，大致在70處示出，包括加熱礦脂(petrolatum)材料,大致由框72指出，以形成液態(tài),即礦脂材料被加熱直到礦脂材料熔化并形成液體。如在此處使用的礦脂材料包括從石油獲得的碳氫化合物的廣闊群的半固態(tài)混合物，且可以包括但不限于重潤滑油的蠟副產物。礦脂材料包括等于或大于0. 80的比重。更優(yōu)選地，礦脂材料包括等于0. 86的比重。礦脂材料被加熱到足以熔化礦脂材料的溫度。例如，礦脂材料可以被加熱到至少兩百華氏度(200° F)的溫度，以便熔化礦脂材料并將礦脂材料變成液態(tài)。然而，應該意識到，礦脂材料可以被加熱到小于兩百華氏度(200° F)且足以熔化礦脂材料的溫度。該方法還包括加熱巴西棕櫚臘(carnauba wax)材料,大致由框74指出，以形成液態(tài)，即巴西棕櫚蠟材料被加熱直到巴西棕櫚蠟材料熔化并形成液體。如此處使用的巴西棕櫚臘材料包括從Copernicia Prunifera棕櫚樹、即巴西棕櫚的葉子獲得的臘。巴西棕櫚臘材料有時稱為巴西臘(Brazil wax)和/或棕櫚臘(palm wax)。巴西棕櫚臘材料包括等于或大于0.80的比重。更具體地，巴西棕櫚蠟材料包括等于0.83的比重。巴西棕櫚蠟材料被加熱到足以熔化巴西棕櫚蠟材料的溫度。例如，巴西棕櫚蠟材料可以被加熱到至少兩百華氏度(200° F)的溫度，以便熔化巴西棕櫚蠟材料并將巴西棕櫚蠟材料變成液態(tài)。然而，應該意識到，巴西棕櫚蠟材料可以被加熱到小于兩百華氏度(200° F)且足以熔化巴西棕櫚蠟材料的溫度。一旦礦脂材料和巴西棕櫚蠟材料被加熱到它們各自的液態(tài)，液體礦脂材料和液體巴西棕櫚蠟材料被組合，通常由框76指示，以限定混合物。液體礦脂材料和液體巴西棕櫚蠟材料以一比例被組合，該比例具有基于一百(100)份混合物質量而液體礦脂材料質量在七十(70)至九十(90)份之間與基于一百(100)份混合物質量而巴西棕櫚蠟材料質量在十
(10)至三十(30)份之間相比的范圍。優(yōu)選地，液體礦脂材料和液體巴西棕櫚蠟材料以一比例被組合，該比例等于基于一百(100)份混合物質量而液體礦脂材料質量為八十(80)份與基于一百(100)份混合物質量而巴西棕櫚蠟材料質量為二十(20)份相比。礦脂材料和巴西棕櫚蠟材料可以以任何合適的方式組合，包括但不限于將每種材料注入容器并將組合物攪拌或以其他方式混合為礦脂材料和巴西棕櫚蠟材料的均勻混合物。在礦脂材料和巴西棕櫚蠟材料被組合以形成混合物之后，該方法隨后還包括在冷卻混合物之前，加熱混合物以將混合物保持在液態(tài)持續(xù)預定的時間段，大致由框78指示。混合物可以被加熱到至少兩百華氏度(200° F)的溫度持續(xù)等于或大于二十分鐘(20min)的時間段，更優(yōu)選地，持續(xù)等于或大于三十分鐘(30min)的時間段。然而，應意識到，液體混合物被保持在液態(tài)所處的溫度，以及液體混合物被保持所在的預定時間段，可以不同于此處披露的特定溫度和時間段。
一旦混合物已被加熱和保持在液態(tài)持續(xù)預定的時間段，該方法還包括冷卻混合物，大致由框80指示?；旌衔锉怀跏嫉乩鋮s到等于或大于一百五十華氏度(150° F)的溫度，以形成混合物的固態(tài)塊體?；旌衔锉焕鋮s到混合物的熔點以下的溫度，但該溫度大于一百五十華氏度(150° F)。同樣地，應意識到，混合物的熔點大于一百五十華氏度(150° F)。當混合物冷卻到熔點以下的溫度時，混合物固化，并從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，由此形成塊體。如在此使用的，術語塊體可以包括在固態(tài)的混合物的任何形狀和/或構造。一旦混合物已初始地冷卻到混合物的熔點以下并形成塊體，混合物被進一步冷卻到室溫。例如，固化的混合物可以被冷卻到等于或低于八十華氏度(80° F)的室溫。一旦固化的混合物的塊體被冷卻到室溫，該方法還包括去除混合物的層，大致由框82指示。固化的混合物的層以厚度小于預定最大厚度的層的形式從混合物的塊體去除。混合物的層的預定最大厚度可以包括小于或等于2. 5毫米(2.5_)的厚度。更優(yōu)選地，混合物的層的預定最大厚度可以小于或等于I毫米(1.0_)。層可以以任何合適的方式被去除，包括但不限于從塊體刮去這些層。在混合物的層從塊體去除之后，該方法可以包括將混合物的被去除的層形成為產品形狀，大致由框84示出。成品形狀可以包括適于用在產品中的任何形狀，包括但不限于混合物的小直徑細長股。一旦被形成為產品形狀，混合物可以隨后被儲存在氣密容器中，直到需要用于生產?；旌衔锂斠陨鲜龇绞缴a時呈現了用作定心裝置58所需的必需的特性，該定心裝置58用于在活塞安裝到汽缸體之前將環(huán)44在活塞的凹槽34內定心。更具體地，混合物可被容易地壓縮但仍足夠硬以在運輸狀態(tài)期間經受與環(huán)44的接觸并保持環(huán)44的恰當位置?；旌衔锇ㄗ銐虻恼承砸栽诎l(fā)動機裝配期間粘附到凹槽34的側面，直到環(huán)44被壓縮到壓縮狀態(tài)?；旌衔锇ù笥谝话傥迨A氏度(150° F)的熔點，以防止在發(fā)動機裝配之前在運輸期間熔化，且混合物在發(fā)動機潤滑油中可溶，從而一旦發(fā)動機被裝配和起動，混合物將熔化和溶解在發(fā)動機潤滑油中。盡管已經對執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進行了詳盡的描述，但是本領域技術人員可得知在所附的權利要求的范圍內的用來實施本發(fā)明的許多替換設計和實施例。
權利要求
1.一種制造材料的方法，該材料用于當環(huán)處于自由狀態(tài)時將環(huán)在活塞的凹槽內定心，該方法包括 加熱礦脂材料以形成液態(tài)； 加熱巴西棕櫚蠟材料以形成液態(tài)； 組合液體礦脂材料和液體巴西棕櫚蠟材料以限定混合物,其中，液體礦脂材料和液體巴西棕櫚蠟材料以ー比例被組合，該比例為基于一百(100)份混合物質量而液體礦脂材料質量在七十(70)至九十(90)份之間與基于ー百(100)份混合物質量而巴西棕櫚蠟材料質量在十(10)至三十(30)份之間相比 '及 冷卻混合物到等于或大于ー百五十華氏度(150° F)的溫度，以形成混合物的固態(tài)塊體。
2.如權利要求I所述的方法，還包括在冷卻混合物之前加熱混合物以將混合物保持在液態(tài)持續(xù)預定的時間段。
3.如權利要求2所述的方法，其中，加熱混合物以將混合物保持在液態(tài)持續(xù)預定的時間段還被定義為，加熱混合物到至少兩百華氏度(200° F)的溫度，以將混合物保持在液態(tài)持續(xù)預定的時間段。
4.如權利要求I所述的方法，其中，加熱礦脂材料以形成液態(tài)還被定義為，加熱礦脂材料到至少兩百華氏度(200° F)的溫度。
5.如權利要求I所述的方法，其中，加熱巴西棕櫚蠟材料以形成液態(tài)還被定義為，加熱巴西棕櫚蠟材材料到至少兩百華氏度(200° F)的溫度。
6.如權利要求I所述的方法，還包括冷卻混合物的塊體到等于或小于八十華氏度(80° F)的溫度。
7.如權利要求6所述的方法，還包括，在混合物的塊體已被冷卻到等于或小于八十華氏度(80° F)的溫度之后，將混合物的層從混合物的塊體去除。
8.如權利要求7所述的方法，其中，將混合物的層從混合物的塊體去除還被定義為，將混合物的層以厚度小于預定最大厚度的層的方式從混合物的塊體去除。
9.如權利要求8所述的方法，其中，混合物的層的預定最大厚度小于或等于2.5毫米(2. 5mm)。
10.如權利要求I所述的方法，其中，礦脂材料包括等于或大于0.80的比重。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造將環(huán)在自由狀態(tài)時在活塞凹槽內定心的材料的方法。所述材料用作定心裝置，當環(huán)處于非壓縮狀態(tài)時該定心裝置將環(huán)在活塞的凹槽內定心，所述材料由混合物制造，該混合物具有基于一百(100)份混合物質量有礦脂質量約八十(80)份與巴西棕櫚蠟質量約二十(20)份。礦脂和巴西棕櫚蠟被加熱到液態(tài)并隨后被組合以形成混合物。一旦被組合，混合物被保持在液態(tài)持續(xù)預定時間段，在此之后，混合物被冷卻到室溫以形成混合物的塊體。一旦被冷卻，混合物的層被從塊體上刮除。每層包括等于或小于2.5mm的最大層厚度。
文檔編號C08L91/06GK102627861SQ201210023649
公開日2012年8月8日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權日2011年2月3日
發(fā)明者T.A.托馬斯 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司