KR102354566B1 - 피스톤링의 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤링의 마찰 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤의 외경에 형성된 단차구조로 형성된 링조립홈에, 평판형상의 피스톤링을 튜브형상으로 형상 변형하여 삽입함에 있어, 상기 튜브형으로 형상 변형되는 피스톤링과 확관코어의 유도빗면 사이의 마찰 발생을 억제하여 과도한 마찰에 의한 피스톤링이 손상되는 현상을 예방하는 피스톤링의 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치에 관한 것이다.

Description

피스톤링의 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치{Piston ring assembly with piston ring deformation inhibition structure}

본 발명은 피스톤링의 마찰 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤의 외경에 형성된 단차구조로 형성된 링조립홈에, 평판형상의 피스톤링을 튜브형상으로 형상 변형하여 삽입함에 있어, 상기 튜브형으로 형상 변형되는 피스톤링과 확관코어의 유도빗면 사이의 마찰 발생을 억제하여 과도한 마찰에 의한 피스톤링이 손상되는 현상을 예방하는 피스톤링의 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 사판식 압축기는, 자동차의 에어콘 시스템중 냉방에 필요한 냉매를 압축하기 위해서 사용하게 되는 것으로서, 냉매의 기밀을 위한 하우징의 양측면에 냉매배출을 위한 다수개의 홀을 지니는 커버가 양측에 구비되어 있고, 상기 하우징의 중심부에는 엔진의 회전력을 사판에 전달하는 중심축이 관통되어 있으며, 중심축에는 양두피스톤을 왕복운동을 시키는 사판이 결합된 형태로 구성된다.

그리고, 상기 사판식압축기에 삽입 설치된 양두형 피스톤은 양단부에 실린더 내부 공간과 동일한 원기둥형상의 헤드가 형성되고, 상기 헤드에는 피스톤링이 삽입되는 링조립홈부가 형성된다.

상기 양두형 피스톤의 헤드부에 삽입되는 피스톤링은, 초기에는 둥글고 납작하며 가운데에 구멍이 있는 평판형으로 구성된다.

상기 피스톤링을 양두형 피스톤의 헤드에 조립하는 과정은, 도 7에서 보는 바와 같이 최초 양두형 피스톤을 수직으로 세운 뒤에, 저면 중심부에 핀부가 하향 돌출되고 원추형으로 형성된 삽입 안내구를 안착한다.

이 상태에서, 평판형 피스톤링을 삽입안내구의 경사진 외부면에 끼운 뒤에 이 피스톤링의 내부측 상면을 아래로 삽입하면, 상기 평판형의 피스톤링은 양두형 피스톤의 헤드부에 삽입된다.

KR 10-0577540 B1 KR 10-2245737 B1

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 피스톤의 외경에 형성된 단차구조로 형성된 링조립홈에, 평판형상의 피스톤링을 튜브형상으로 형상 변형하여 삽입함에 있어, 상기 튜브형으로 형상 변형되는 피스톤링과 확관코어의 유도빗면 사이의 마찰 발생을 억제하여 과도한 마찰에 의한 피스톤링이 손상되는 현상을 예방하는 피스톤링의 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 피스톤링의 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치는,

외경면에 피스톤링의 내경면을 분할 지지하는 유도빗면을 갖는 분할 지지편들이 등각 방사구조로 형성되고, 상부에 피스톤링의 삽입을 요하는 피스톤링을 직립되게 안착하는 안착포트가 형성된 확관코어와,

베이스와; 상기 베이스의 상부에 이격하여 배치되어 확관코어에 안착된 피스톤을 수직으로 하향 가압하는 가압 실린더와; 상기 베이스의 상부에 적층하여 형성되며, 내측방향으로 탄성 진입되는 성향을 갖는 협지블록들이 등각 방사구조로 배치되어, 협지블록들의 내측단 사이에 확관코어를 직립되게 지지하는 탄성 지지공이 형성된 협지 테이블; 및 상기 탄성 지지공에 직립되게 배치되어, 확관코어를 지지하는 탄성 지지로드를 갖는 피스톤링 조립부를 포함하는 피스톤링 조립장치에 있어서,

상기 확관코어의 각 유도빗면에는 하단을 고정단을 형성하고 타단은 자유단을 형성하여, 유도빗면을 따라 튜브형상으로 형상 변형되면서 이동되는 피스톤링을 탄성 지지하는 탄지 유도암이 배치된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 확관코어에는 급기장치를 통해 급기되는 압축공기를 유도빗면에 형성된 복수의 분출공들을 통해 분출하여 유도빗면과 피스톤링 내벽 사이에 공기층을 형성하는 분배관로가 형성된다.

보다 바람직하게는, 상기 탄성 지지로드에는 급기장치와 연통하는 급기관이 상하 관통되게 형성되고, 상기 급기관의 상단에는 확관코어에 형성된 분배관로의 입구와 이음되는 급기포트가 형성되어서, 가압로드의 가압에 의해 탄성 지지공을 따라 하강하면서 탄성 지지로드에 당접하면, 확관코어에 형성된 분배관로는 탄성 지지로드의 상단에 형성된 급기포트와 이음되도록 구성한다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 확관코어의 유도빗면에 배치된 피스톤링이 튜브형상으로 형상 변형되면서 유도빗면을 따라 상향 이동하여 피스톤의 링조립홈에 조립되도록 한 피스톤링 조립장치를 구현함에 있어, 상기 확관코어에 피스톤링과 유도빗면 사이의 마찰 발생을 억제하는 구조를 마련하여 피스톤링과 유도빗면 사이의 과도한 마찰에 의한 피스톤링의 물리적인 손상을 예방하고 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 튜브형상으로 형상 변형되는 피스톤링은 확관코어의 외벽에 형성된 유도빗면과의 마찰발생이 최소화되어 피스톤링이 찢어지거나 물성이 변화되는 등의 손상이 예방되므로, 이를 통해 제조된 피스톤은 불량 발생률의 저감과 품질 안정성이 확보된다.

도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 피스톤링 조립장치의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 피스톤링 조립장치의 각부의 세부 구성을 보여주는 것이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 피스톤링 조립장치에 있어, 확관코어의 세부 구성을 보여주는 것이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 피스톤링 조립장치를 통한 피스톤링의 조립과정을 순차적으로 보여주는 것이고,
도 7은 종래 피스톤링 조립장치를 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 피스톤링 조립장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 피스톤링 조립장치의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 피스톤링 조립장치의 각부의 세부 구성을 보여주는 것이고, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 피스톤링 조립장치에 있어, 확관코어의 세부 구성을 보여주는 것이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 피스톤링 조립장치를 통한 피스톤링의 조립과정을 순차적으로 보여주는 것이다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 피스톤링 조립장치(1)는, 평판형의 피스톤링(20)을 튜브형으로 형상 변형하여서, 사판 압축기를 구성하는 피스톤(10)의 헤드(11)에 형성된 링조립홈(12)에 조립하는 장치이다.

상기 피스톤링 조립장치(1)는, 도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이 외경에 피스톤링(20)의 내경면을 분할 지지하는 유도빗면(121)을 갖는 분할 지지편(120)들이 등각 방사구조로 형성되고, 상부에 피스톤링(20)의 삽입을 요하는 피스톤링(20)을 직립되게 안착하는 안착포트(110)가 형성된 확관코어(100)와; 상기 확관코어(100)에 안착된 피스톤(10)의 각 링조립홈(12)에, 피스톤링(20)을 각각 조립하는 피스톤링 조립부(200)를 포함한다.

상기 피스톤링 조립부(200)는, 베이스(210)와; 상기 베이스(210)의 상부에 이격하여 배치되어, 확관코어(100)에 안착된 피스톤(10)을 수직으로 하향 가압하는 가압 실린더(220)와; 상기 베이스(210)의 상부에 적층하여 형성되며, 내측방향으로 탄성 진입되는 성향을 갖는 협지블록(232)들이 등각 방사구조로 배치된 협지 테이블(230)을 포함한다.

본 실시예에서는 상기 베이스(210)에 복수의 진퇴레일(231)들을 등각 방사구조로 형성하고 상기 각 진퇴레일(231)에는 협지블록(232)들이 진퇴구조로 배치하여서, 베이스(210)의 상부에 복수의 협지블록(232)들이 등각 방사구조로 배치된 협지 테이블(230)을 형성한다.

이때, 상기 협지블록(232)들의 내측단 사이에는 환형의 탄성 지지공(234)이 상하 관통하여 형성되고, 상기 협지블록(232)들은 환형 스프링(233)을 통해 환형 압박되어 상기 환형 스프링(233)의 탄성 수축에 의해 일괄되게 내측으로 탄성 진입하도록 구성된다.

따라서, 상기 협지블록(232)들은 평상시에는 환형 스프링(233)의 탄성 수축력에 의해 진퇴레일(231)을 따라 내측으로 이동하고, 탄성 지지공(234)을 따라 하강하는 확관코어(100)의 유도빗면(121)과의 간섭에 의해 진퇴레일(231)을 따라 외측으로 진출하는 과정을 수행한다.

그리고, 상기 협지블록(232)들의 내측단 사이에는 확관코어(100)를 직립되게 정렬하는 탄성 지지공(234)이 상하 관통하여 형성되고, 상기 탄성 지지공(234)에는 확관코어(100)의 분할 지지편(120)들을 외측으로 지지하여 외측으로 탄성 전개되도록 하는 전개로드를 갖는 전개 실린더가 직립하여 배치된다.

그리하여, 작업자가 도 4와 같이 상기 유도빗면(121)에 평판형의 피스톤링(20)을 삽입한 확관코어(100)를 협지 테이블(230)의 탄성 지지공(234)에 직립되게 안착하면, 상기 피스톤링(20)을 유도빗면(121)에 외접되게 조립한 확관코어(100), 및 상기 유도빗면(121)에 외접되게 배치된 피스톤링(20)은 환형 스프링(233)에 의해 내측으로 진출되는 협지블록(232)에 의해 등각 방사구조로 지지된다.

이 상태에서 도 5와 같이 상부에 배치된 가압 실린더(220)의 가압로드(221)는, 상기 확관코어(100)에 안착된 피스톤(10)을 수직으로 하향 가압하면, 상기 확관코어(100)는 협지블록(232)들을 외측으로 확장하면서 서서히 하강한다.

이때, 상기 확관코어(100)의 유도빗면(121)에 배치된 평판형의 피스톤링(20)은, 유도빗면(121)을 따라 튜브형상으로 형상 변형되면서 유도빗면(121)을 따라 확관코어(100)의 상부로 이동하고, 최종적으로는 도 6과 같이 확관코어(100)의 상부에 안착된 피스톤(10)의 헤드(11)에 형성된 링조립홈(12)에 튜브형상으로 형상 변형된 상태로 조립된다.

이와 같이 해당 피스톤(10)의 링조립홈(12)에 피스톤링(20)의 조립이 완료되면, 하강된 가압로드(221)는 상승 원복되고 외측으로 진출된 협지블록(232)들은 환형 스프링(233)의 환형 압박력에 의해 내측으로 이동하면서 피스톤(10)이 안착된 확관코어(100)를 상승 원복한다.

한편, 본 발명에 따른 피스톤링 조립장치(1)는 평판형의 피스톤링(20)이 확관코어(100)의 유도빗면(121)을 따라 상향 이동하면서 튜브형상으로 형상 변형되어 피스톤 헤드(11)의 링조립홈(12)에 삽입되도록 구성된다.

따라서, 상기 튜브형상으로 형상 변형되는 피스톤링(20)은 확관코어(100)의 외벽에 형성된 유도빗면(121)과의 마찰이 발생되고, 유도빗면(121)과 피스톤링(20) 사이에 과도한 마찰이 발생되면 피스톤링(20)이 찢어지거나 물성이 변화되는 등의 손상이 야기될 수도 있다.

이를 해소하기 위해, 본 발명에서는 도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이 상기 확관코어(100)를 개량하여 피스톤링(20)과 확관코어(100) 사이에 마찰 발생을 최소화함으로써, 확관코어(100)를 통해 피스톤링(20)을 형상 변형하여 피스톤 헤드(11)의 링조립홈(12)에 삽입함에 따른 피스톤링(20)의 손상을 예방하여 피스톤링(20)의 손상에 의한 불량 발생을 최소화한다.

먼저, 본 실시예에서는 상기 확관코어(100)에 형성된 각 유도빗면(121)에, 하단은 유도빗면(121)에 고정하여 고정단을 형성하고 상단은 자유단을 형성한 탄지 유도암(130)을 상하로 배치하여, 상기 튜브형상으로 형상 변형되는 피스톤링(20)은 탄지 유도암(130)에 의해 탄력적으로 지지된 상태로 상향 이동하면서 튜브형상으로 형상 변형되도록 구성함으로써, 튜브형상으로 형상 변형되는 피스톤링(20)과 유도빗면(121) 사이의 과도한 마찰 발생을 억제한다.

그리고, 상기 확관코어(100)에 형성된 유도빗면(121)과 상기 유도빗면(121)을 따라 상향 이동되는 피스톤링(20) 사이에 공기층을 형성하는 급기구조를 마련하여, 상기 피스톤링(20)은 공기층을 통해 확관코어(100)의 유도빗면(121)과의 과도한 마찰 발생이 억제되도록 한다.

이를 위해, 본 실시예에서는 확관코어(100)에 각 유도빗면(121)에 형성된 분출공(141)을 통해 급기되는 압축공기를 분출하는 분배관로(140)를 형성한다.

그리고, 상기 확관코어(100)의 하부를 지지하는 전개로드에는 분배관로(140)와 급기장치 사이를 연통되게 연결하는 급기관(241)이 형성되고, 급기장치(미도시)를 통해 급기되는 압축공기는 전개로드에 형성된 급기관(241)을 통과하여 확관코어(100)의 분배관로(140)에 급기되도록 한다.

이때, 상기 확관코어(100)가 안착 및 지지되는 전개로드의 상단에는 급기포트(242)가 형성되어, 상기 확관코어(100)는 협지 테이블(230)에 형성된 탄성 지지공(234)에 안착하는 단순 과정을 통해 급기관로와 급기포트(242)의 연통상태를 형성하도록 한다.

그리고, 상기 급기포트(242)에는 도 4와 같이 강자성체로 제작된 확관코어(100)를 자기 결합하는 영구자석(243)이 배치되어, 상기 확관코어(100)는 영구자석(243)에서 발산되는 영구자력에 의해 전개로드의 상단에 자기 결합되어서, 급기포트(242)와 안정적인 연결상태를 형성하도록 한다.

보다 바람직하게는, 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이 상기 급기포트(242)에는 확관코어(100)의 가압에 의해 개방되는 가압형 체크밸브(244)가 형성되어, 상기 급기관(241)을 통해 급기되는 압축공기는 확관코어(100)의 가압이 이루어지면 개방되어 분배관로(140)로 급기되도록 구성한다.

따라서, 상기 확관코어(100)의 유도빗면(121)에 배치된 평판형의 피스톤링(20)은, 유도빗면(121)을 따라 튜브형상으로 형상 변형되면서 유도빗면(121)을 따라 확관코어(100)의 상부로 이동하는 과정에, 도 5와 같이 복수의 탄지 유도암(130)들을 통해 탄력적으로 지지되면서 분출공(141)을 통해 분사되는 압축공기에 의해 형성된 공기층에 의해 과도한 마찰 발생없이 상향 유도 이송되어서, 상부에 배치된 피스톤 헤드(11)의 링조립홈(12)에 삽입하여 고정된다.

그리하여, 상기 피스톤링(20)은 확관코어(100)에 형성된 유도빗면(121)과의 과도한 마찰 발생이 억제되어서, 과도한 마찰에 의한 물리적인 손상없이 피스톤 헤드(11)의 링조립홈(12)에 안정되게 삽입된다.

1. 피스톤링 조립장치
10. 피스톤 11. 헤드
12. 링조립홈
20. 피스톤링
100. 확관코어 110. 안착포트
120. 분할 지지편 121. 유도빗면
122. 절개부
130. 탄지 유도암
140. 분배관로 141. 분출공
200. 피스톤링 조립부 210. 베이스
220. 가압 실린더 221. 가압로드
230. 협지 테이블 231. 진퇴레일
232. 협지블록 233. 환형 스프링
234. 탄성 지지공
240. 탄성 지지로드 241. 급기관
242. 급기포트 243. 영구자석
244. 가압형 체크밸브

Claims (3)

1. 외경면에 피스톤링의 내경면을 분할 지지하는 유도빗면을 갖는 분할 지지편들이 등각 방사구조로 형성되고, 상부에 피스톤링의 삽입을 요하는 피스톤링을 직립되게 안착하는 안착포트가 형성된 확관코어와,
   베이스와; 상기 베이스의 상부에 이격하여 배치되어 확관코어에 안착된 피스톤을 수직으로 하향 가압하는 가압 실린더와; 상기 베이스의 상부에 적층하여 형성되며, 내측방향으로 탄성 진입되는 성향을 갖는 협지블록들이 등각 방사구조로 배치되어, 협지블록들의 내측단 사이에 확관코어를 직립되게 지지하는 탄성 지지공이 형성된 협지 테이블; 및 상기 탄성 지지공에 직립되게 배치되어, 확관코어를 지지하는 탄성 지지로드를 갖는 피스톤링 조립부를 포함하는 피스톤링 조립장치에 있어서,
   상기 확관코어의 각 유도빗면에는 하단을 고정단을 형성하고 타단은 자유단을 형성하여, 유도빗면을 따라 튜브형상으로 형상 변형되면서 이동되는 피스톤링을 탄성 지지하는 탄지 유도암이 배치된 것을 특징으로 하는 피스톤링의 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 확관코어에는 급기장치를 통해 급기되는 압축공기를 유도빗면에 형성된 복수의 분출공들을 통해 분출하여 유도빗면과 피스톤링 내벽 사이에 공기층을 형성하는 분배관로가 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤링의 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 탄성 지지로드에는 급기장치와 연통하는 급기관이 상하 관통되게 형성되고, 상기 급기관의 상단에는 확관코어에 형성된 분배관로의 입구와 이음되는 급기포트가 형성되어서,
   가압로드의 가압에 의해 탄성 지지공을 따라 하강하면서 탄성 지지로드에 당접하면, 확관코어에 형성된 분배관로는 탄성 지지로드의 상단에 형성된 급기포트와 이음되도록 구성한 것을 특징으로 하는 피스톤링의 변형 억제구조를 갖는 피스톤링 조립장치.

Images