KR0135180B1 - 고정된 합구 위치를 갖는 피스톤이 장착된 피스톤 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 피스톤 링의 합구 위치를 고정시키며 오일의 손실과 가스누출을 저감시킬 수 있는 구조의 피스톤 링과 피스톤을 제공하는데 그 목적이 있다.

본원 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 복수개의 링홈에 기밀유지를 위한 피스톤 링을 끼워 장착하는 피스톤에 있어서, 상기 피스톤 링은 합구부 양쪽으로 내주면측 일부가 절개되어 형성되는 두께 감소부를 가지며, 상기 피스톤의 링홈에는 상기 두께 감소부의 절개된 두께만큼 돌출되어 계합하는 돌출부가 형성되어 있음을 특징으로 하며 또한 상기 돌출부는 각각의 링홈마다 180°위상차를 갖도록 돌출되어진다.

Description

고정된 합구 위치를 갖는 피스톤이 장착된 피스톤

제1도는 본 발명 피스톤 링의 일실시예를 나타내는 도면.

제2도는 본 발명 피스톤의 정단면도.

제3도는 제2도의 A-A 단면도.

제4도는 제2도의 B-B 단면도.

제5도는 종래 피스톤 링의 이음(합구)상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 피스톤링 2 : 합구부

3 : 내주면 4 : 외주면

5, 5' : 단턱 6, 6' : 두께감소부

7 : 피스톤 8, 9 : 링홈

10, 11 : 돌출부

[산업상 이용분야]

본원 발명은 고정된 합구 위치를 갖는 피스톤 링이 장착된 피스톤에 관한 것이다.

[종래 기술]

피스톤에 장착되는 피스톤 링은 압축과 팽창가스 압력에 대해서 연소실의 기밀을 유지하고, 팽창가스를 연소실에서 크랭크케이스로 누설되는 것을 방지함과 동시에 피스톤이 받은 열의 대부분을 실런더 벽에 전달하며 또한 실린더 벽에 뿌려진 오일을 긁어내려 필요로 하는 최소한의 유막을 형성함과 동시에 남은 오일이 연소실로 침입해서 올라가는 것을 방지하는 역할을 한다.

이 중에서 주로 기밀유지에 사용되는 링을 압축링이라 하고 오일을 긁어내리는 작용을 하는 링을 오일링이라 하는데 이러한 피스톤 링은 적당한 탄성이 필요하기 때문에 원의 한쪽이 개방되어 있는 주철재 또는 강제의 링으로서 피스톤의 링홈에 끼워지게 된다.

그런데 피스톤 링은 링의 일부를 절단하고 이것에 의해 장력이 생기게 한 채로 피스톤에 끼워 넣게 되는데 이와 같은 절단부위를 합구(end gap)라 칭하며 합구의 형상에 따라 여러 가지로 구분된다.

제5도에 종래 피스톤 링의 여러 가지 이음 종류에 대해 도시하였는 바 세로로 절단한 버트죠인트타입(butt joint type, a도), 경사지게 절단한 앵글죠인트타입(angle joint type, b도), 턱붙임으로 된 랩죠인트(lap joint type, c도) 등이 있으나 그 중 맞대기 이음(버트죠인트)이 많이 사용되고 있다.

그런데 합구의 틈새는 너무 크면 가스의 누설을 일으키고 너무 작으면 열팽창을 일으켰을 때 합구가 맞닿게 되어 파손되거나 외경이 커져 실린더 벽에 상처를 내거나 소착 현상을 일으키게 되므로 열팽창을 고려하여 합구의 틈새를 결정하지 아니하면 안 된다.

따라서 합구 자체가 없는 것이 가장 이상적이나 상기와 같은 점들 때문에 현실적으로는 불가능하며 여러 가지 실험을 통해 피스톤 링을 장착시 합구 위치가 서로 180°위상차를 갖도록 배치하는 것이 바람직한 것으로 알려지고 있을 따름이다.

그러나 피스톤 링이 링홈에 끼워 조립될 때는 서로 180°위상차를 갖도록 조립되어지더라도 피스톤이 운동시에는 피스톤 링이 조금씩 회전하게 되므로 위상차가 달라지게 되는 문제점이 지적되고 있다.

[발명이 해결코자 하는 과제]

본원 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 그의 목적으로 하는 바는 피스톤 링의 합구 위치를 고정시킬 수 있는 구조의 피스톤을 제공하는데 있다.

본원 발명의 다른 목적은 동일한 합구 틈새를 가지더라도 오일과 가스누출이 저감되는 구조의 피스톤을 제공하는데 있다.

[과제를 달성하기 위한 수단]

본원 발명의 상기한 과제를 달성하기 위한 수단은 복수개의 링홈에 기밀유지를 위한 피스톤 링을 끼워 장착하는 피스톤에 있어서, 상기 피스톤 링은 합구부 양쪽으로 내주면측 일부가 절개되어 형성되는 두께 감소부를 가지며, 상기 피스톤의 링홈에는 상기 두께 감소부의 절개된 두께만큼 돌출되어 계합하는 돌출부가 형성되어 있음을 특징으로 한다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 본원 발명 피스톤 링의 일실시예를 나타내는 평면도이며, 제2도는 본원 피스톤의 정단면도이며, 제3도는 피스톤의 A-A 단면도이며, 제4도는 B-B 단면도이다.

본 발명에 의한 피스톤 링(1)은 합구부(이음간격)(2)에 의해 일측이 개방되어 있는 링 형상으로서 내주면(3)과 외주면(4)의 직경차에 의해 일정한 두께(t₁)를 가지나, 합구부(2) 양쪽의 내주면(3) 일부가 절개되므로서 링의 단부만큼은 단턱(5)(5')에 의한 계단이 형성되어 두께가 감소된 두께감소부(6)(6')로 구성되어 있다.

따라서 두께감소부(6)(6')의 두께 t₂가 두께 t₁보다 작다.

피스톤(7)에는 압축링을 수용하기 위하여 복수개의 링홈, 본 실시예에서는 상부와 중간의 두개(나머지 하나는 오일링용 홈임)의 링홈(8)(9)을 보유하고 있으며 링홈(8)(9)은 각기 180°의 위상차를 두고 돌출부(10)(11)가 돌출되어 있다.

상기 돌출부(10)(11)는 두께감소부(6)(6')의 감소된 만큼의 두께, 즉 t₁-t₂만큼의 높이를 갖도록 돌출되어 피스톤 링(1)을 체결시 두께감소부(6)(6')가 그의 바깥면을 덮게 된다.

여기서 미설명부호 d₁은 피스톤의 외경 d₂는 링홈의 직경이다.

[작용효과]

이상과 같은 본원 발명에 의하면 피스톤 링의 피스톤의 링홈으로부터 돌출된 돌출부에 의하여 그 장착 위치가 고정되므로 합구부의 위치가 항상 180°위상차를 가지게 되어 정확한 균형유지가 가능하며 돌출부가 실린더 내벽면과의 틈새를 좁히게 되므로써 합구부를 통한 가스누설이 감소되고 실린더 내부로 소실되는 오일의 양을 줄이는 것이 가능하게 된다.

Claims (2)

1. 복수개의 링홈에 기밀유지를 위한 피스톤 링을 끼워 장착하는 피스톤에 있어서, 상기 피스톤 링은 합구부 양쪽으로 내주면측 일부가 절개되어 형성되는 두께감소부를 가지며, 상기 피스톤의 링홈에는 상기 두께감소부의 절개된 두께만큼 돌출되어 계합하는 돌출부가 형성되어 있음을 특징으로 하는 고정된 합구 위치를 갖는 피스톤 링이 장착된 피스톤.
2. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 각각의 링홈마다 180°위상차를 갖도록 돌출되는 것임을 특징으로 하는 고정된 합구 위치를 갖는 피스톤 링이 장착된 피스톤.