KR19980024179U - 피스톤의 압축성 향상을 위한 압축 링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압축 링의 외주면에 다수의 돌출부를 형성하여 피스톤과 실린더 사이의 가스누출을 방지하여 압축성을 향상하고자 하는 피스톤의 압축성 향상을 위한 압축 링에 관한 것이다. 본 고안은 피스톤의 바깥둘레 홈에 체결되어 피스톤과 실린더 벽 사이의 가스누출을 방지하고, 일부의 오일도 긁어내리는 작용을 하는 압축 링에 있어서, 상기 압축 링의 외주면에 다수개 형성되어 다단으로 기밀이 유지되게 하는 돌출부를 구비하여 이루어진 것이다. 따라서 본 고안에 따르면 압축 링의 외주면에 다수의 돌출부를 형성하므로서, 피스톤과 실린더 사이의 가스누출을 다단으로 방지하여 압축성 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.

Description

피스톤의 압축성 향상을 위한 압축 링

본 고안은 피스톤의 압축성 향상을 위한 압축 링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축 링의 외주면에 다수의 돌출부를 형성하여 피스톤과 실린더 사이의 가스누출을 방지하여 압축성을 향상하고자 하는 피스톤의 압축성 향상을 위한 압축 링에 관한 것이다.

일반적으로 피스톤 링(Piston Ring)이라 함은 피스톤과 실린더 내벽 사이의 기밀을 유지하고 또 실린더 벽의 윤활유를 긁어내려 윤활유가 연소실로 들어가지 않도록 하기 위하여 피스톤 바깥둘레의 홈에 끼우는 한 쌍의 링을 지칭하는 것으로서, 이 피스톤 링에는 압축 링과 오일 링이 있다.

전술한 피스톤 링 중의 압축 링은 피스톤과 실린더 사이에서 가스누출을 방지하고(기밀유지작용), 일부의 오일도 긁어내리는 작용을 한다. 따라서 링의 장력이 매우 중요하다. 링의 장력이 너무 작으면 피스톤과 실린더 벽과의 유막이 뚜껍게 되어 개스 블로우 바이(Gas Blow-by, 블로우 바이는 옆으로 샌다는 뜻으로 압축 및 폭발행정시에 혼합기 또는 연소가스가 피스톤과 실린더 사이에서 크랭크 케이스로 새는 것을 말함)를 일으키기 쉽고, 피스톤의 열전도 작용이 감소되어 피스톤의 온도가 높아진다.

또한 압축 링의 장력이 너무 크면 실린더 벽과의 열손실이 증가하고, 그 정도가 지나치면 실린더 벽의 유막이 차단되어 피스톤 링과 실린더 벽이 직접 접촉하게 된다. 한편 압축 링의 종류로는 테이퍼형, 챔버형, 카운터 보어형, 스크레이퍼형, 플레인형, 홈형이 있으나 현재 1번 압축 링은 챔버형 및 카운터 보어형을 많이 사용하고, 2번 압축 링은 스크레이퍼형 또는 플레인형을 많이 사용한다.

도 1 은 종래의 압축 링을 도시한 사시도이며, 도 2a 는 종래의 압축 링을 도시한 것으로서, 흡입행정시의 작용을 도시한 작용 상태도이고, 도 2b 는 종래의 압축 링을 도시한 것으로서, 압축행정시의 작용을 도시한 작용 상태도이다.

도 1 및 도 2a, 도 2b 에 도시된 바와 같이 종래의 압축 링의 형상은 외원과 내원이 동심원인 링으로서, 이 링의 일부가 절단된 상태로 장력이 유지되는 링이음 간극(2)이 형성된다. 이때 이 링이음 간극(2)은 엔진작동 중 열팽창을 고려하여 두며, 또한 링이음 간극(2)은 압축 링(1)을 피스톤(5)에 체결시 도구의 이용이 용이하게 하기 위하여 둔다.

이와 같이 형성되는 압축 링(1)은 피스톤(5)의 외주면에 형성된 링 홈(6)에 체결되어 압축과 팽창가스 압력에 대해서 연소실(7)의 기밀을 유지하고, 팽창가스를 연소실(7)에서 크랭크 케이스(도시하지 않음)로 누설되는 것을 방지함과 동시에 피스톤(5)이 받은 열의 대부분을 실린더(8) 벽에 전달한다. 또한 일부 오일을 긁어내리는 작용도 한다.

한편 피스톤(5)의 하강시 압축 링(1)은 실린더(8) 벽과의 마찰로 링 홈(6)의 위쪽으로 밀려 압축 링(1)의 윗면과 링 홈(6)의 윗면이 밀착되고, 그리고 피스톤(5)의 상승시 압축 링(1)은 실린더(8) 벽과의 마찰로 링 홈(6)의 아랫면에 밀착된다. 때문에 하강시와는 반대로 압축 링(1) 윗면과 링 홈(6) 윗면 사이에 간극이 생기고, 압축 링(1)의 위쪽 각이 유막을 긁어 이 간극과 압축 링(1) 안쪽의 간극에 긁은 오일(10)이 고이게 된다. 한편 이와 같이 고인 오일(10)은 피스톤(5)의 상승과 함께 실린더(8) 벽에 공급된다.

그러나 전술한 바와 같이 압축 링은 그 외주면이 실린더 벽면에 면접촉하여 피스톤과 함께 승·하강되기 때문에 실린더 벽에 유막형성이 제대로 안되거나 압축 링의 장력이 작을 경우 혼합기 및 연소가스가 누설되어 엔진의 출력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안은 압축 링의 외주면에 다수의 돌출부를 형성하여 윤활성을 향상을 꾀하고, 또한 피스톤과 실린더 사이의 가스누출을 방지하여 압축성을 향상하고자 하는 피스톤의 압축성 향상을 위한 압축 링을 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안은 상기의 과제를 해결하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉 압축성 향상을 위한 압축 링은 피스톤의 바깥둘레 홈에 체결되어 피스톤과 실린더 벽 사이의 가스누출을 방지하고, 일부의 오일도 긁어내리는 작용을 하는 압축 링에 있어서, 상기 압축 링의 외주면에 다수개 형성되어 다단으로 기밀이 유지되게 하는 돌출부를 구비하여 이루어진 것이다.

도 1 은 종래의 압축 링을 도시한 사시도.

도 2a 는 종래의 압축 링을 도시한 것으로서, 흡입행정시의 작용을 도시한 작용 상태도.

도 2b 는 종래의 압축 링을 도시한 것으로서, 압축행정시의 작용을 도시한 작용 상태도.

도 3 은 본 고안의 압축 링을 도시한 측단면도.

도 4 는 도 3 의 부분 확대도 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

5. 피스톤 7. 연소실

8. 실린더 10. 오일

20. 압축 링 21. 돌출부

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 은 본 고안의 압축 링을 도시한 측단면도이고, 도 4 는 도 3 의 부분 확대도 단면도이다.

도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이 본 고안은 압축 링(20)의 외주면에 동심원의 돌출부(21)가 다수개 형성되어 이루어진 것이다. 이때 압축 링(20)의 외주면에 형성되는 다수의 돌출부(21)는 그 수에 있어서 많은 수를 형성하여도 무방하나 이 압축 링(20)의 두께를 고려할 때 너무 많은 수의 돌출부(21)를 형성하면 돌출부(21)의 두께도 얇아져 실린더(8) 벽면과의 마찰에 의해 파손될 우려가 있으므로 2개나 3개 정도가 적당하다.

이와 같이 구성된 본 고안의 압축 링(20)은 피스톤(5)의 외주면에 형성된 링 홈(6)에 체결되어 압축과 팽창가스 압력에 대해서 연소실(7)의 기밀을 유지하고, 팽창가스를 연소실(7)에서 크랭크 케이스(도시하지 않음)로 누설되는 것을 방지하게 되는데, 다수개 형성된 돌출부(21)는 실린더(8) 벽면에 뿌려진 오일(10)과 함께 다단으로 가스의 누출을 차단하게 된다. 첫 번째 돌출부(21)에서 1차적인 기밀이 유지되고, 첫 번째 돌출부(21)에서 누설된 가스는 두 번째 및 세 번째 돌출부(21)에서 차례로 가스의 누출을 차단하게 된다. 또한 피스톤(5)이 받은 열의 대부분을 실린더(8) 벽에 전달한다.

또한 실린더(8) 벽면에 뿌려진 일부의 오일(10)도 긁어내리는 작용을 하고, 돌출부(21)와 돌출부(21) 사이의 홈에 오일(10)이 고여 있어 이 압축 링(20)의 고유의 역할인 기밀작용 외에도 윤활작용을 겸하게 된다.

본 고안은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 고안의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면 압축 링의 외주면에 다수의 돌출부를 형성하므로서, 피스톤과 실린더 사이의 가스누출을 다단으로 방지하여 압축성 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 피스톤의 바깥둘레 홈에 체결되어 피스톤과 실린더 벽 사이의 가스누출을 방지하고, 일부의 오일도 긁어내리는 작용을 하는 압축 링에 있어서,

   상기 압축 링(20)의 외주면에 다수개 형성되어 다단으로 기밀이 유지되게 하는 돌출부(21)를 구비한 것을 특징으로 하는 피스톤의 압축성 향상을 위한 압축 링.