KR20020055095A - 피스톤링 회전 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 피스톤링의 회전을 방지하도록 하는 것에 관한 것으로서, 피스톤의 피스톤링 그루브에 형성된 돌출수단과, 상기 돌출수단에 끼워져서 피스톤링의 회전이 억제되도록 피스톤링에 형성된 록커홈으로 구성된 피스톤링 회전 방지구조를 제공하여,

피스톤에 설치된 피스톤링의 회전을 억제하도록 하여 피스톤링의 엔드갭이 서로 겹쳐져서 연소실의 연소가스가 누설되지 않도록 함으로써, 엔진 출력 저하를 방지하고, 윤활유 소모량을 저감시킬 수 있다.

Description

피스톤링 회전 방지구조{A ROTATION PREVENTING STRUCTURE OF PISTON-RING}

본 발명은 엔진의 실린더 내에서 섭동하는 피스톤에 설치되어 연소실의 기밀을 유지하며 크랭크케이스의 오일이 연소실로 유입되는 것을 방지하는 피스톤링에관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 피스톤링의 회전을 방지하도록 하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 외부로부터 공기를 흡입하여 연료를 혼합시킴으로써 혼합기를 형성하고 이를 실린더헤드와 실린더블록 및 피스톤에 의해 형성되는 연소실에서 연소시킴으로써 발생되는 동력을 상기 피스톤이 커넥팅로드를 통해 크랭크샤프트를 회전시킬 수 있도록 하는 장치이다.

상기 피스톤에는 상측에 실린더의 내벽면과의 간극을 조절하며 연소실의 기밀을 유지하여 엔진이 원활한 작동을 하도록 하는 피스톤링이 설치되어 있는 바, 통상 도 1에 도시된 바와 같이 3개 정도가 사용되어 상측의 2개는 연소실의 기밀을 유지하는 데에 사용되는 압축링(100-1, 100-2)으로 작용하고 하측의 1개는 윤활을 위해 실린더 벽면(102)에 분사되는 오일이 연소실로 유입되지 않도록 오일을 크랭크케이스로 긁어내리는 오일링(100-3) 역할을 한다.

그런데, 상기한 바와 같이 구성되어 피스톤(104)에 설치되는 피스톤링(100)은 그 조립 및 분해를 위해 완전한 링의 형태를 한 것이 아니라 도 2에 도시된 바와 같이 엔드갭(END GAP: 106)을 가지도록 되어 있어서, 상기한 바와 같은 구조의 피스톤링(100)이 피스톤(104)에 결합된 상태에서 피스톤(104)의 상하 슬라이딩 운동이 계속적으로 진행됨에 따라서 상기 피스톤링(100)은 연소실내의 연소가스압력, 피스톤링(100)에 작용하는 압력의 차, 마찰력 및 관성력 등에 의해 약간씩 회전운동을 하게 되는 바, 결국 상기 피스톤링(100)들의 엔드갭(106)이 서로 일치하게 되는 경우도 생기게 된다.

이 경우, 연소실의 기밀이 누설되어 엔진의 출력이 저하되는 결과를 빚게 되며, 피스톤링(100)들의 엔드갭(106)을 통해 누설된 고온의 연소가스는 윤활유의 열화를 촉진시켜 윤활유의 소모가 급증하게 하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 피스톤에 설치된 피스톤링의 회전을 억제하도록 하여 피스톤링의 엔드갭이 서로 겹쳐져서 연소실의 연소가스가 누설되지 않도록 함으로써, 엔진 출력 저하를 방지하고, 윤활유의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 피스톤링 회전 방지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 피스톤링 설치구조를 도시한 구조도,

도 2는 피스톤링의 구조도,

도 3은 본 발명에 의한 피스톤링 회전 방지구조를 도시한 구조도,

도 4는 도 3과 같은 피스톤링 결합상태로 되기 전의 조립 과정도,

도 5는 본 발명에 사용되는 피스톤링들의 록커홈 설치부위를 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 피스톤링 그루브1-1: 그루브 상면

1-2: 그루브 하면3: 스프링

5: 록커컵9: 록커홈

100: 피스톤링104: 피스톤

106: 엔드갭(END GAP)

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 피스톤링 회전 방지구조는 피스톤의 피스톤링 그루브에 형성된 돌출수단과, 상기 돌출수단에 끼워져서 피스톤링의 회전이 억제되도록 피스톤링에 형성된 록커홈으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명 피스톤링 회전 방지구조를 도시한 것으로서, 피스톤(104)의 피스톤링 그루브(1)에 돌출수단을 형성하였는 바, 피스톤링의 그루브 상면(1-1)과 그루브 하면(1-2)에 설치된 스프링(3)과 상기 스프링(3)의 단부를 감싸서 설치된 록커컵(5)으로 구성하였고, 상기 돌출수단에 끼워져서 피스톤링(100)의 회전이 억제되도록 피스톤링(100)에 록커홈(9)을 형성하여 구성하였다.

이러한 구조는 도 4에 도시된 바와 같이 최초에 피스톤링(1O0)을 결합할 때에는 상기 록커컵(5)을 상하로 눌러서 피스톤링(100)이 삽입될 수 있도록 한 상태에서 피스톤링의 록커홈(9)이 상기 록커컵(5)의 위치에 오도록 하여 삽입하면 상기 록커컵(5)이 록커홈(9)에 끼워지면서 상기 도 3과 같은 상태가 되는 것이다.

이때, 상기한 바와 같이 피스톤(104)에 결합되는 피스톤링(100)들의 엔드갭(106)이 서로 일치되는 경우를 배제하기 위해서는 상기 돌출수단은 피스톤(104)의 다수의 피스톤링의 그루브(1)에 원주상의 동일한 위상에 상하로 설치하고, 동일 피스톤(104)에 설치되는 피스톤링(100)들에 형성되는 록커홈(9)의 위치는 도 5와 같이 엔드갭(106)의 위치를 기준으로 일정한 각도로 차이를 두어 형성하여야 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

피스톤링(100)의 결합은 그 록커홈(9)이 상기한 바와 같이 피스톤(104)의 원주상에 동일한 위치에서 상하의 피스톤 그루브(1)에 설치된 록커컵(5)에 끼워지는데, 상기 록커홈(9)은 상기한 바와 같이 각각의 엔드갭(106)에 대하여 다른 위상에 형성되도록 하였으므로 결국, 하나의 피스톤(104)에 설치된 다수의 피스톤링(100)의 엔드갭(106)은 서로 그 위상이 어긋난 상태에서 고정되게 된다.

물론, 상기한 바와 같이 설치된 피스톤링(100)에도 종래와 같이 엔진의 작동에 따른 압력차 및 마찰력 등이 작용하여 상기 피스톤링(100)을 회전시키도록 하는 힘이 작용하는데, 이 경우에 상기 록커컵(5)을 지지하고 있는 스프링(3)은 그 회전력을 완화하면서 흡수하여 피스톤링(100)의 회전을 억제하는 역할을 수행한다.

한편, 상기한 바와 같이 설치된 록커홈(9)과 록커컵(5) 및 스프링(3) 등의 조합에 의해 상기 스프링(3)의 스프링상수를 적절히 선정하면, 폭발행정시에 피스톤링(100)에 가해지는 충격을 감쇄시켜주는 댐퍼의 기능도 수행하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 피스톤에 설치된 피스톤링의 회전을 억제하도록 하여 피스톤링의 엔드갭이 서로 겹쳐져서 연소실의 연소가스가 누설되지 않도록 함으로써, 엔진 출력 저하를 방지하고, 윤활유 소모량을 저감시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 피스톤의 피스톤링 그루브에 형성된 돌출수단과, 상기 돌출수단에 끼워져서 피스톤링의 회전이 억제되도록 피스톤링에 형성된 록커홈으로 구성된 것을 특징으로 하는 피스톤링 회전 방지구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 돌출수단은 피스톤링의 그루브 상면과 그루브 하면에 설치된 스프링과 상기 스프링의 단부를 감싸서 설치된 록커컵으로 구성된 것을 특징으로 하는 피스톤링 회전 방지구조.
3. 제1항에 있어서,

   상기 돌출수단은 피스톤의 다수의 피스톤링의 그루브에 원주상의 동일한 위상에 상하로 설치하고, 동일 피스톤에 설치되는 피스톤링들에 형성되는 록커홈의 위치는 엔드갭의 위치를 기준으로 일정한 각도로 차이를 두어 형성한 것을 특징으로 하는 피스톤링 회전 방지구조.