KR20020047346A - 피스톤 링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 링갭의 형상을 변경하므로서 연소실에서 링갭으로 누출되는 연소가스를 가급적 차단하여 링갭이 위치하는 피스톤 및 실린더 라이너 온도가 비정상적으로 상승하는 현상을 방지하고, 또한 링갭부로 연소가스가 누출되어 오일 유막이 파괴되는 것을 방지하기 위한 피스톤 링에 관한 것으로,

피스톤의 링홈에 장착되는 피스톤 링에 있어서,

링갭이 형성된 두개의 원형링이 서로 겹쳐져서 형성되되, 상기 각각의 링갭의 위치가 서로 교차되도록 각각의 원형링 끝단이 연결부에 의해 연결되어 링갭부로 연소가스가 누출되는 것이 저감되는 것을 특징으로 한다.

Description

피스톤 링{Piston ring}

본 발명은 피스톤 링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 링갭의 형상을 변경하므로서 연소실에서 링갭으로 누출되는 연소가스를 가급적 차단하여 링갭이 위치하는 피스톤 및 실린더 라이너 온도가 비정상적으로 상승하는 현상을 방지하고, 또한 링갭부로 연소가스가 누출되어 오일 유막이 파괴되는 것을 방지하기 위한 피스톤 링에 관한 것이다.

일반적으로 피스톤 링은 적당한 탄성이 필요하기 때문에 원의 한쪽이 개방되어 있으며 그 재질로는 조직이 미세한 특수주철 또는 강제의 링으로서 피스톤 링의 홈에 끼워지는데, 이러한 피스톤 링에 의해 압축과 팽창가스 압력에 대해 연소실의 기밀을 유지하고, 팽창가스가 연소실에서 크랭크 케이스 측으로 누설되는 것이 방지하며, 피스톤이 받은 열의 대부분을 실린더 벽에 전달하는 역할을 한다.

또한 실린더 벽에 뿌려진 잔류 오일을 긁어 내려 최소한의 유막을 만들고 남은 오일이 연소실로 침입해서 올라가는 것은 방지하므로서 오일의 소모를 줄임과 동시에 엔진의 일정한 성능을 유지시켜야 한다.

이러한 피스톤 링은 도 3에 도시된 바와 같이, 원형링의 일단을 절단하여 링갭(11)를 형성시킨 다음, 이 링갭(11)을 통해 피스톤(20)에 형성된 링홈(21)의 외주연에 피스톤 링(10)을 장착하게 되는 구조로 형성되어 진다.

그런데 종래의 피스톤 링(10)은 고압화가 된 디젤엔진에 사용되는 경우 링갭이 위치하는 피스톤(20) 및 실린더 라이너(22)의 온도는 주위의 온도보다 약 6~9℃ 정도 상승되었다. 이는 한계온도 이내에서는 영향이 없을 것으로 판단되지만, 엔진 개발상 실린더 라이너 평균 온도나 안정적인 온도와 한계치를 비교하는 상황하에서 링갭부의 온도상승은 간혹 한계치를 넘는 경우가 발생되었다. 또한, 피스톤 링은 고회전 고부하의 경우 잘 회전하지 않기 때문에 링갭은 어느 한곳으로 고정되므로서 국부적인 곳의 온도가 비정상적으로 상승되었다. 이로 인해서 링갭이 위치한 곳은 오일의 탄화에 따른 피스톤 스커핑(Scuffing) 및 피스톤 링 스커핑이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 링갭의 형상을 변경하므로서 연소실에서 링갭으로 누출되는 연소가스를 가급적 차단하여 링갭이 위치하는 피스톤 및 실린더 라이너 온도가 비정상적으로 상승하는 현상을 방지하고, 또한 링갭부로 연소가스가 누출되어 오일 유막이 파괴되는 것을 방지하기 위한 피스톤 링을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

피스톤의 링홈에 장착되는 피스톤 링에 있어서,

링갭이 형성된 두개의 원형링이 서로 겹쳐져서 형성되되, 상기 각각의 링갭의 위치가 서로 교차되도록 각각의 원형링 끝단이 연결부에 의해 연결되어 링갭부로 연소가스가 누출되는 것이 저감되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 피스톤 링의 사시도.

도 2는 본 발명에 의해 구성된 피스톤 링이 장착된 연소실의 개략도.

도 3은 종래 피스톤 링의 사시도.

도 4는 종래 피스톤 링이 장착된 연소실의 개략도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 피스톤

22 : 실린더 라이너

30 : 피스톤 링

31,33 : 원형링

32,34 : 링갭

35 : 연결부

본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 피스톤 링의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 의해 구성된 피스톤 링이 장착된 연소실을 도시한 도면이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 엔진의 연소실을 지시하는 것이며, 도면부호 30은 본 발명에 의해 구성된 피스톤 링을 지시하는 것이다.

상기한 피스톤 링(30)은 두개의 원형링(31,33)이 상하로 겹쳐지는 형상인데, 각각의 원형링(31,33)에 형성된 링갭(32,34)의 위치는 일정간격을 두고 서로 교차되도록 연결부(35)로 연결된다.

상기한 피스톤 링(30)은 일체로 형성되는 것으로, 두께가 얇은 두개의 원형링(31,33)의 링갭(32,34)이 서로 교차되도록 하여 연결부(35)를 접착하는 방법으로 제작될 수도 있으며, 일정두께의 판재를 말아 형성할 수도 있고, 두께가 비교적 두꺼운 하나의 원형링을 레이저 가공 등의 방법으로 절개하여 형성할 수도 있는 것으로 그 제작방법에는 제한이 없다. 특히, 상기한 피스톤 링(30)은 적당한 탄성이 유지되도록 제작되어진다.

상기와 같이 형성되는 피스톤 링(30)은 도 2와 같이 피스톤(20)의 링홈에 장착된다.

이렇게 장착된 피스톤 링(30)은 상하가 완전히 연결되지 않으므로서 링갭부로 연소가스가 누출되는 현상이 방지되어 윤활유의 유막이 파괴되는 것이 방지된다.

따라서 본 발명에 의한 피스톤 링(30)은 엔진이 고회전 고부하영역일 경우에도 종래의 피스톤 링에 비해서 링갭부가 위치하게 되는 피스톤(20) 및 실린더 라이너(22)의 특정위치가 비정상적으로 고온화되어 열화되는 것이 방지된다.

또한 연소가스의 누출이 저감되고 윤활유의 유막이 파괴되는 것이 방지되므로서, 종래의 피스톤 링이 장착되었을 경우에 오일의 탄화에 따른 피스톤 스커핑 및 실린더 라이너 스커핑이 발생되는 현상이 방지된다.

이상과 같이 본 발명은 피스톤 링의 링갭부를 상하로 연결되지 않아 링갭부로 연소가스가 누출되는 현상이 방지되어 윤활유의 유막이 파괴되는 것이 방지되므로서 링갭부가 위치하는 피스톤 및 실린더 라이너의 특정위치가 비정상적으로 고온화되어 열화되는 것이 방지될 뿐만 아니라, 종래의 피스톤 링이 장착되었을 경우 오일의 탄화에 따른 피스톤 스커핑 및 실린더 라이너 스커핑이 발생되는 현상이 방지되는 장점이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 피스톤의 링홈에 장착되는 피스톤 링에 있어서,

   링갭(32,34)이 형성된 두개의 원형링(31,33)이 서로 겹쳐져서 형성되되, 상기 각각의 링갭(32,34)의 위치가 서로 교차되도록 각각의 원형링(31,33) 끝단이 연결부(35)에 의해 연결되어 링갭부로 연소가스가 누출되는 것이 저감되는 것을 특징으로 하는 피스톤 링.