KR100249003B1 - 피스톤링의 회전운동 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 합구부의 위치 및 피스톤링의 회전운동을 정확하게 측정할 수 있는 피스톤링의 회전운동 측정장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피스톤링 그루우브에 끼워진 피스톤링의 회전운동을 측정하는 장치에 있어서, 상기 피스톤링 그루우브의 전원주 방향에 걸쳐 절연체에 의해 보호되는 전극을 방사상으로 형성하여 피스톤 밖으로 인출한후 분석장치에 접속하며 상기 피스톤링에는 상기 일정간격마다 심어진 전극에 접촉시 회로를 도통하는 브러시가 달려있는 것을 특징으로 한다.

Description

피스톤링의 회전운동 측정장치

본 발명은 피스톤링의 회전운동 측정장치에 관한 것이다.

피스톤은 고온에 노출되고 고속으로 왕복을 운동을 하므로 고착되는 것을 방지하고 마찰손실을 줄이기 위해 실린더와 틈새를 두게 되며 그 틈새를 통한 가스의 누설을 방지하기 위해 피스톤링을 개재하여 마찰접촉하도록 구성되어 있다.

피스톤링은 압축과 팽창가스 압력에 대해서 연소실의 기밀을 유지하고 팽창가스가 연소실에서 크랭크케이스로 누설되는 것을 방지함과 동시에 피스톤이 받는 열의 대부분을 실린더 벽에 전달하게 되며, 또한 실린더벽의 윤활 및 냉각을 위해 뿌려진 오일을 긁어내려 필요로 하는 최소한의 유막을 만듬과 동시에 남은 오일이 연소실로 침입해서 올라가는 것을 방지하며 이를 위하여서는 적당한 탄성이 필요하기 때문에 원의 한쪽이 개방되어 있는 주철재 또는 강재의 링으로 구성하게 된다.

이처럼 피스톤링은 원의 한쪽이 개방된 합구부(end gap)를 구비하고 있는 데 합구부의 틈새가 너무 크면 가스누설 및 오일의 침투를 일으키고 너무 작으면 열팽창하였을 때 합구부가 맞닿게 되어 파손되거나 실린더 벽에 소착현상을 일으키게 된다.

그런데 피스톤링은 혼합기의 와류형성에 의해 회전하게 되므로 합구부의 위치가 끊임없이 변화되어지게 되며 이와같은 피스톤링의 회전운동과 합구부의 위치는 오일소모 및 블로바이가스의 발생과 밀접한 관계가 있다고 알려져 있어 피스톤링의 회전운동과 합구부의 위치를 측정하기 위한 여러가지 장치가 제안되어 있다.

제4도에 종래의 피스톤링(11)의 회전 및 합구부위치 측정 시스템을 도시하였는바 이는 피스톤(12)의 열을 피스톤링(11)이 실린더벽(13)에 전달하게 되는 점에 착안한 장치로서 실린더벽면의 온도가 낮은 위치를 합구부의 위치로 판정하며 합구부의 특정위치 검출이 반복될 때마다 1회전을 카운팅하여 단위시간당의 피스톤링(11)의 회전수를 측정하고 있다.

그러나 상기한 방식은 열전도의 특성상 합구부 사이로 고온의 연소가스가 누출되면서 온도차이가 불명료해질 경우 합구부 위치 검출에 실패할 수 있어 측정의 신뢰성에 문제가 있는 것이었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서 그의 목적으로 하는 바는 합구부의 위치 및 피스톤링의 회전운동을 정확하게 측정할 수 있는 피스톤링의 회전운동 측정장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피스톤링 그루우브에 끼워진 피스톤링의 회전운동을 측정하는 장치에 있어서, 상기 피스톤링 그루우브의 전원주 방향에 걸쳐 절연체에 의해 보호되는 전극을 방사상으로 매설하여 피스톤 밖으로 인출한후 분석장치에 접속하며 상기 피스톤링에는 상기 일정간격마다 심어진 전극에 접촉시 회로를 도통하는 브러시가 달려있는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명에 의한 피스톤링의 회전운동측정장치를 나타내기 위한 피스톤의 정 단면도.

제2도는 동상 피스톤의 평단면도.

제3도는 본 발명의 개념을 나타내는 회로도.

제4도는 종래 기술의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 피스톤 3 : 피스톤링 그루우브

4 : 피스톤링 5 : 전극

5 : 절연체 7 : 분석장치

8 : 브러시 9 : 합구부

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 피스톤링의 회전측정장치를 나타내기 위한 피스톤의 정단면도이며, 제2도는 동상 피스톤의 평단면도이며, 제3도는 본 발명의 개념을 나타내는 회로도이다.

도면중 부호 1은 피스톤이며 부호 2는 실린더블록이다.

상기 피스톤(1)에는 피스톤링 그루우브(3)가 형성되어 있으며 피스톤링 그루우브(3)에는 피스톤링(4)이 계합되어 있다.

상기 피스톤링 그루우브(3)에는 전원주 방향에 걸쳐 방사상으로 또한 일정간격을 유지토록 전기적 양도체인 전극(5)이 심어져 있으며 각 전극(5)은 피스톤(1)에 대하여 절연체(6)로 절연되어 있다.

그리고 각 전극(5)은 피스톤(1)의 하부로 인출되어 분석장치(7)에 접속되며 피스톤링(4)의 합구부(9) 일단에는 전기의 도체인 브러시(8)가 달려있다.

상기 피스톤(1) 몸체는 접지 또는 분석장치(7)의단자에 접속되어 있다.

이와같은 본 발명은 피스톤링(4)이 회전하게 되면 합구부(9) 일단에 마련된 브러시(8)도 함께 회전하여 어느 하나의 전극(5)과 접촉하게 되며 이순간 회로가 도통되어 피스톤(1) 몸체로 전기가 흐르게 되고 이 신호는 분석장치(7)에 보내어 현재의 합구부(9)의 위치가 전기가 도통한 전극(5)에 위치하고 있는 것으로 판독되어지게 된다.

예를들어, 제2도에 도시된바와같이 브러쉬(8)가 다수의 절연체(6)중에서 임의의 절연체(6a)와 접촉하였다면 이와 연결된 전극(5a)을 통하여 그 접촉신호가 분석장치(7)로 전달되어 현재 피스톤링(4)의 합구부(9) 위치가 상기 절연체(6a)의 위치라는 것을 판독할 수 있게 되는 것이다.

이에따라 피스톤링(4)이 한 방향으로 일정하게 회전한다면 단위시간당의 회전수도 측정할 수 있으며 불규칙하게 방향이 바뀌는 회전이라 하더라도 합구부(9)의 좌우 위치를 측정하여 피스톤링의 회전 운동상태를 검출하는 것이 가능하게 된다.

이상과 같은 본 발명은 피스톤링이 회전시 합구부의 위치에 따라 전기적 접속이 이루어지도록 하는 것에 의해서 합구부의 정확한 상대위치 및 그 변화를 감지할 수 있어 오일소모 및 블로바이가스 저감 설계에 유용하게 사용할 수 있게된다.

Claims (1)

1. 피스톤링 그루우브에 끼워진 피스톤링의 회전운동을 측정하는 장치에 있어서, 상기 피스톤링 그루우브의 전원주 방향에 걸쳐 절연체에 의해 보호되는 전극을 방사상으로 형성하여 피스톤 밖으로 인출한후 분석장치에 접속하며 상기 피스톤링의 합구부에는 상기 일정간격마다 심어진 전극에 접촉시 회로를 도통하는 브러시가 달려있는 것을 특징으로 하는 피스톤링의 회전운동 측정장치.