KR100569948B1 - 피스톤의 모션 안정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤의 스커트부에 안정화 링을 추가하여 피스톤 작동시에 피스톤의 거동안정성을 향상되도록 하기 위한 피스톤의 모션 안정화장치에 관한 것으로,

엔진의 실린더 내부에 피스톤 핀으로써 커넥팅 로드의 상단부와 결합되는 피스톤에 있어서,

상기한 피스톤의 스커트부 하측에 소정의 높이를 갖는 환형의 안정화 링이 장착 핀에 의해서 장착되어지되, 상기 스커트부와 상기 안정화 링의 결합측에는 소정의 갭이 마련되고, 상기 장착 핀이 끼워지기 위해 상기 안정화 링의 일측에 마련된 핀 공은 피스톤 높이방향의 장공으로 형성된 것을 특징으로 한다.

피스톤, 안정화 링, 스커트부

Description

피스톤의 모션 안정화장치{Motion stability apparatus of piston}

도 1은 본 발명에 의해 형성된 피스톤 장치의 단면도.

도 2는 본 발명에 의해 형성된 안정화 링의 사시도.

도 3은 본 발명에 장치의 측면상태도.

도 4는 본 발명에 의해 형성된 피스톤 장치의 작동상태도.

도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 피스톤 21 : 피스톤 핀

22 : 커넥팅 로드 23 : 실린더 라이너

24 : 스커트부 25 : 장착홈

30 : 안정화 링 32 : 브라켓

33 : 핀공 34 : 장착 핀

본 발명은 피스톤의 모션 안정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피스톤의 스커트부에 안정화 링을 추가하여 피스톤 작동시에 피스톤의 거동안정성이 향상되도록 하기 위한 피스톤의 모션 안정화장치에 관한 것이다.

도 5는 일반적인 피스톤 구조를 도시한 도면으로서, 피스톤(10)의 중간부 도중은 피스톤 핀(11)으로써 커넥팅 로드(12)의 상단부에 계합되고, 상기 커넥팅 로드(12)의 하단부는 크랭크 샤프트에 계합된다. 즉, 상기한 피스톤의 엔진의 실린더(13) 내부에서 연소실의 연소행정에 따라서 상하방향으로 왕복운동되고, 이 과정에서 발생되는 왕복운동력이 상기 커넥팅 로드를 통해서 크랭크 샤프트에 회전운동력으로 변환되어지는 것이다.

한편, 엔진의 연소 로드의 전달을 위해서 실린더 라이너 내에서 상하운동되는 피스톤과 상기 실린더 라이너의 내부 벽면 사이에는 소정 간격의 클리어런스가 존재하게 된다. 이 때, 상기한 피스톤과 실린더 벽과의 클리어런스 때문에 피스톤이 교축운동(Transverse Motion)을 하게 된다. 즉, 상기한 피스톤은 마이너 쓰러스트 측에서 메이저 쓰러스트 측으로 운동하면서 실린더 벽과 부딪치게 되는 것이다.

따라서 실린더 라이너의 내주면 및 피스톤의 외주면에 손상이 발생될 수 있으며, 이로 인한 압축비의 저하로 피스톤 링의 내구력이 저하되어 오일의 소모가 증대되는 등의 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 피스톤의 스커트부에 안정화 링을 추가하여 피스톤 작동시에 피스톤의 거동안정성이 향상되도록 하기 위한 피스톤의 모션 안정화장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

엔진의 실린더 내부에 피스톤 핀으로써 커넥팅 로드의 상단부와 결합되는 피스톤에 있어서,

상기한 피스톤의 스커트부 하측에 소정의 높이를 갖는 환형의 안정화 링이 장착 핀에 의해서 장착되어지되, 상기 스커트부와 상기 안정화 링의 결합측에는 소정의 갭이 마련되고, 상기 장착 핀이 끼워지기 위해 상기 안정화 링의 일측에 마련된 핀 공은 피스톤 높이방향의 장공으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의해 형성된 피스톤의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 피스톤 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성된 안정화 링의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 장치의 측면 장착상태도이고, 도 4는 본 발명에 의해 형성된 피스톤 장치의 작동상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성된 피스톤을 지시하는 것이고, 도면부호 30은 본 발명에 의해 형성된 안정화 링을 지시하는 것이다.

상기한 피스톤(20)은 종래의 일반적인 피스톤의 경우와 같이 원통형의 몸체 중간부는 피스톤 핀(21)으로써 커넥팅 로드(22)의 상단부에 힌지결합되어, 실린더 라이너(23)의 내부에서 엔진의 행정에 따라서 상하운동하게 된다.

그런데 본 발명에 의해 형성된 피스톤(20)의 스커트부(24) 하부측에는 상기 피스톤의 직경크기의 원주를 갖는 소정 높이의 환형의 안정화 링(30)이 장착 핀(34)으로써 장착되어진다.

상기 안정화 링(30)은 피스톤(20)의 스커트부(24) 하측에서 상기 피스톤(20)의 거동에 따라서 소정의 범위내에서 거동될 수 있도록 하기 위해서, 상기 피스톤(20)의 스커트부(24) 하단면과 상기 안정화 링(30)의 상부면 간에는 소정의 갭(G)이 형성된다.

한편, 상기한 안정화 링(30)을 피스톤(20)의 스커트부(24) 하단에 고정장착하기 위한 장착 핀(34)이 끼워지기 위한 핀 공(33)은 상기한 갭(G)의 범위내에서 상기 안정화 링(30)의 거동이 허용될 수 있도록 장공형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기한 장착 핀(34)은 피스톤(20)의 하부 원주 둘레에 소정의 각도 간격으로 형성되는데, 상기 피스톤(20)의 전둘레에 걸쳐 3~4개가 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 장착 핀(34)이 위치되는 각도 간격으로 상기 안정화 링(30)의 상단측에는 상기 핀 공(33)의 형성을 위한 브라켓(32)이 상측으로 돌출형성되고, 상기 피스톤(20)의 스커트부(24) 하측에는 상기 브라켓(34)이 삽입되기 위한 장착홈(25)이 형성된다. 즉, 상기한 안정화 링(30)의 브라켓(32)이 상기 장착홈(25)에 끼워지고, 그 외측에서 상기 장착 핀(34)이 핀 공(33)을 통해 끼워지게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

엔진이 시동되어 상기한 피스톤(20)이 상하방향으로 왕복운동을 하게 되면, 상기한 피스톤(20)의 스커트부(24)에는 종래기술의 설명에서 지적된 바와 같은 교축운동 등에 따른 흔들림이 발생하게 된다.

그런데 본 발명에 의한 안정화 링(30)은 엔진의 운전에 의해서 상기 피스톤(20)이 거동될 때에, 피스톤(20)의 움직임에 따라서 동작되어지되 그 외주면과 실린더 라이너(23)의 내측면에서 스크래치 등에 의한 손상이 방지된다.
즉, 상기한 안정화 링(30)은 피스톤(20) 스커트부(24)의 연장선상에 있으면서도 피스톤(20)이 거동되는 과정에서 실린더 라이너(23)의 내측벽면과의 접촉면 손상을 방지하게 되므로서, 종래기술의 피스톤에서 발생되었던 실린더 라이너와 피스톤의 접촉면 손상에 따른 압축비의 저하가 방지될 뿐만 아니라, 피스톤 링의 내구력 저하를 막아 오일의 소모가 줄어드는 것이 방지되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 피스톤의 상부면에 작용하는 연소압력이 균일하지 못하여 피스톤이 상하방향으로 거동될 때에 발생되는 흔들림이 상기 피스톤의 스커트부의 하단에 별도로 장착되는 안정화 링에 의해서 줄게 되므로서, 피스톤 링의 내구성이 증대되어 엔진의 오일 및 차량 연료의 소모가 방지되며, 엔진의 운전성능이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다

Claims (2)

1. 엔진의 실린더 내부에 피스톤 핀으로써 커넥팅 로드의 상단부와 결합되는 피스톤에 있어서,

   상기한 피스톤(20)의 스커트부(24) 하측에 소정의 높이를 갖는 환형의 안정화 링(30)이 장착 핀(34)에 의해서 장착되어지되, 상기 스커트부(24)와 상기 안정화 링(30)의 결합측에는 소정의 갭(G)이 마련되고, 상기 장착 핀(34)이 끼워지기 위해 상기 안정화 링(30)의 측면측에는 장공형상의 핀 공(33)을 가진 브라켓(32)이 다수 돌출형성된 것을 특징으로 하는 피스톤의 모션 안정화장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 브라켓(32)이 위치되는 피스톤(20)의 스커트부(24) 하단부에는 상기 브라켓(32)이 끼워지기 위한 장착공(25)이 홈형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤의 모션 안정화장치.

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