KR19980078616A - 피스톤의 압축링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤의 압축링에 관한 것으로, 압축링과 오일링으로 구성된 피스톤링은 피스톤의 링홈에 안착되어 피스톤과 실린더벽과의 기밀작용과 오일제어작용 및 열전도작용을 하였으나, 엔진의 회전수가 고속으로 변함에 따라 피스톤링은 탄성력이 저감되어 피스톤링의 기능을 상실하는 프래터현상이 발생하였다.

따라서, 엔진의 압축과 팽창행정에서 실린더와 피스톤의 간극으로부터 블로바이가스가 누수되며, 이에 엔진의 출력은 저하되고 엔진오일이 열화되어 엔진내부의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 예시도면 도 3 내지 도 4 에서와 같이 피스톤(10)의 링홈(16)에 돌기부(18)를 성형시키고, 상기 링홈(16)의 돌기부(18)에 대응 결합되어 기밀면적이 증가되도록 압축링(12)의 내부면에 안착홈(20)을 성형시킨 것이다.

따라서, 본 발명은 엔진의 회전수가 고속으로 변함에 따라 발생하는 블로바이가스의 누수를 방지할 수 있도록 압축링의 기밀면적이 2중으로 향상되어 엔진의 내구성 및 출력성능이 향상되는 효과가 있다.

Description

피스톤의 압축링

본 발명은 피스톤의 압축링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축링의 형상을 개선하여 엔진의 동력행정중 압축가스와 팽창가스가 누수되는 것을 방지함으로써 엔진의 동력성능을 향상시킬 수 있도록 한 피스톤의 압축링에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 차량의 동력을 발생시키는 중요한 부분으로, 연소실에서 발생한 열에너지를 기계적 일로 바꾸는 기관이며 피스톤의 직선운동을 회전운동으로 바꾸기 위하여 피스톤과 크랭크축을 커넥팅로드로 연결한 기구로 이루어졌으며, 혼합기를 흡입하고 압축한 다음 점화 연소시켜 연소가스를 배출하는 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4단계를 반복하여 동력을 발생시킨다.

예시도면 도 1 은 종래의 피스톤 구조를 나타낸 부분 절개사시도로서, 피스톤(1)은 폭발행정의 고온 고압의 가스를 직접 받는 피스톤헤드(2)가 형성되어 있고, 상기 피스톤(1)의 측면부 외주면에는 상부에서 하부로 다수의 링홈(3)이 형성되어 있으며, 상기 링홈(3)에는 피스톤링(4)이 삽입되는 것이다.

또한, 피스톤(1)의 하부인 스커어드부(7)는 연소실의 고온고압하에서 작동하는 피스톤(1)이 가열에 의해서 팽창하는 것을 고려하여 실린더벽과의 피스톤간극을 유지할 수 있도록 외경을 피스톤헤드(2)부의 직경보다 작게 제작된다

그리고 피스톤헤드(2)는 각각 사용되는 엔진의 연소실과 알맞게 조합되는 모양으로 되어 있으며, 일반적으로 편평한 형상이 많이 쓰이며 고압축비를 얻고 연소가스의 배출이나 미연가스의 와류를 돕도록 성형되어 있다.

상기한 주요 구성부와 함께 예시도면 도 2 는 피스톤(1)의 측벽에 부착된 피스톤링(4)을 도시한 것으로, 피스톤링(4)은 적당한 탄성이 부여된 금속재의 링이며 압축링(5)과 오일링(6)의 조합으로 삽입되어 지는데, 압축링(5)은 연소실의 압축과 팽창가스 압력에 대한 연소실의 기밀을 유지시켜 주고 피스톤(1)이 받은 열을 실린더벽에 전달시켜 주는 역할을 한다.

또한, 오일링(6)은 익스펜더 스페이서와 레일로 구성되어 실린더 벽에 뿌려진 오일을 긁어내려 최소한의 유막을 유지시킴과 동시에 남은 오일이 연소실로 침입되어 올라가는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

따라서, 상기한 피스톤링(4)은 엔진의 동력행정으로 압축과 팽창가스 압력에 대한 기밀을 유지시켜 주고, 피스톤(1)과 실린더벽과의 오일제어작용 및 피스톤헤드(2)가 받는 열을 실린더벽에 전도시켜 주는 열전도작용을 한다.

상술된 바와 같이 종래 압축링(5)과 오일링(6)으로 구성된 피스톤링(4)은 피스톤(1)의 링홈(3)에 안착되어서 피스톤(1)과 실린더벽과의 기밀작용과 오일제어작용 및 열전도작용을 하였다.

그러나, 엔진의 동력행정에 의해서 피스톤(1)은 실린덜벽과 마찰을 이루며 지속적인 상하운동을 하게 되는데, 이때 피스톤링(4)은 엔진의 회전수가 고속으로 변함에 따라 피스톤링(4)에 가해지는 부하가 증가하게 되고 이로 인한 피스톤링(4)은 탄성력을 상실하여 피스톤링(4)이 원래의 기능을 상실하는 프래터(Flatter)현상이 일어나게 된다.

따라서, 피스톤링(4)의 프래터현상은 엔진의 압축과 팽창행정에서 실린더와 피스톤의 간극으로부터 혼합가스 내지 연소가스가 누수되는 블로바이가스를 발생시키며, 이에 엔진의 출력은 저하되고 엔진오일이 열화되어 엔진내부의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 종래 기술이 지닌 문제점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 엔진의 동력행정중 압축가스와 팽창가스가 누수되는 것을 방지하기 위하여 압축링과 피스톤의 기밀면을 증가시켜서 엔진의 동력성능을 향상시킬 수 있도록 한 피스톤의 압축링을 제공하는데 발명의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 피스톤의 링홈에 돌기부를 성형시키고, 상기 링홈의 돌기부에 대응 조립될 수 있도록 압축링의 내주면에 안착홈을 성형시킨 것이다.

따라서, 본 발명은 안착홈이 성형된 압축링을 돌기부가 성형된 피스톤의 링홈에 결합시킴으로써, 피스톤의 상하운동에 따른 압축링은 압축가스와 팽창가스의 누수를 방지하는 기밀면이 증가되어 블로바이가스가 방지되는 기밀작용이 향상되고 이에따른 엔진의 출력이 향상되는 것이다.

도 1 은 피스톤의 구조를 보인 부분 절개사시도,

도 2 는 피스톤링을 보인 사시도,

도 3 은 본 발명에 따른 압축링을 표현한 사시도

도 4 는 본 발명에 따른 압축링이 장착된 피스톤의 작용을 나타내는 결합단면도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 - 피스톤, 12 - 압축링,

14 - 실린더벽, 16 - 링홈,

18 - 돌기부, 20 - 안착홈,

22 - 링간극.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 피스톤의 링홈에 결합되는 압축링에 있어서, 피스톤(10)의 링홈(16)에 돌기부(18)가 성형되고, 상기 링홈(16)의 돌기부(18)에 대응 결합되어 기밀면적이 증가되도록 압축링(12)의 내부면에 안착홈(20)이 성형되는 피스톤의 압축링이다.

예시도면 도 3 은 본 발명에 따른 압축링을 표현한 사시도로서, 엔진의 압축 및 팽창가스의 기밀작용 향상을 위하여 제작된다.

이를 위하여 본 발명의 압축링(12)은 기본 형상이 원형의 환형테를 이루고, 일측이 링간극(22)으로 개방되어 있으며, 압축링(12)의 내주면을 둘레로 안착홈(20)이 형성되어 있다.

상기 안착홈(20)이 성형된 압축링(12)과 대응 결합되는 피스톤(10)의 링홈(16)은 압축링(12)과의 밀착을 위하여 링홈(16)의 수직면을 둘레로 돌기부(18)가 성형되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 압축링(12)은 예시도면 도 4 에 표현된 바와 같은 결합단면도를 이루며 엔진의 동력행정이 이루어진다.

본 발명의 압축링(12)은 도시된 바와 같이 피스톤(10)의 링홈(16) 중 상측의 2 곳에 장착되며, 하측에는 오일링이 장착되는데, 도시된 도면중 요부를 표현한 상측의 도면은 피스톤(10)이 실린더벽(14)을 따라 상승하는 경우의 압축링(12)을 보인 것이며, 하측의 도면은 피스톤(10)이 실린더벽(14)을 따라 하강하는 경우의 압축링(12)을 보인 것이다.

여기서, 피스톤(10)이 상승한 경우에는 링홈(16)의 저면과 압축링(12)의 저면이 밀착면을 이루고 돌기부(18)의 상면과 안착홈(20)의 상면이 밀착면을 이루면서 블로바이가스의 누수를 방지하는 2중의 기밀면이 형성되는 것이다.

또한, 피스톤(10)이 하강하는 경우에는 링홈(16)의 상면과 압축링(12)의 상면이 밀착면을 이루고 돌기부(18)의 저면과 안착홈(20)의 저면이 밀착면을 이루면서 2중의 기밀면이 형성되는 것이다.

따라서, 상기와 같은 압축링(12)은 엔진의 회전수가 급변하여 압축링(12)에 프래터현상이 발생하는 경우에도 압축가스와 팽창가스의 누수를 극복할 수 있는 충분한 기밀성을 유지할 수 있는 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명은 피스톤의 링홈에 결합되어 기밀면적이 증가되도록 압축링의 내주면에 안착홈을 성형시킨 것으로, 엔진의 회전수가 고속으로 변함에 따라 발생하는 블로바이가스의 누수를 방지할 수 있도록 압축링의 기밀면적이 2중으로 향상되어 엔진의 내구성 및 출력성능이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 피스톤(10)의 링홈(16)에 돌기부(18)가 성형되고, 상기 링홈(16)의 돌기부(18)에 대응 결합되어 기밀면적이 증가되도록 압축링(12)의 내부면에 안착홈(20)이 성형된 것을 특징으로 하는 피스톤의 압축링.