KR20060113647A - 스페이서 익스펜더 - Google Patents

Abstract

상하 한 벌의 사이드 레일(30, 40)의 사이에 개재되는 스페이서 익스펜더(50)를 가지는 조합 오일링(20)에 있어서, 스페이서 익스펜더(50)의 내주측에는 그 원주 방향을 따라 축방향으로 돌출하는 복수의 내주부 돌출부분(51, 52, 53)이 형성된다. 이러한 내주부 돌출부분은 사이드 레일의 내주면을 압압한다. 또한, 스페이서 익스펜더의 외주측에는 복수의 슬릿(54)이 형성되고, 슬릿(54)에 의해 격리된 원주 방향으로 복수의 접속부분(55)이 배치되고, 복수의 접속부분(55)에는 축방향으로 돌출하는 외주부 돌출부분(56, 57, 58)이 형성되어 있다.

레일, 익스펜더, 오일링, 내주측, 외주부, 돌출, 슬릿, 접속, 원주 방향

Description

스페이서 익스펜더{SPACER EXPANDER}

본 발명은 내연기관의 피스톤에 장착되어 오일 제어(oil control)를 하는 3피스 형태의 조합 오일링(combined oil ring)의 스페이서(spacer) 익스펜더(expander)에 관한 것이다.

내연기관의 피스톤에 장착되는 일반적인 피스톤 링의 단면 구성을 도 9에 나타낸다. 피스톤(100)에는 피스톤 링을 삽입하기 위한 링 홈(110, 120, 130)이 형성되고, 이러한 링 홈(groove) 내에 가스 씰(seal) 작용을 주목적으로 하는 2개의 압력 링(200, 210)과 오일 제어 및 오일 씰 작용을 주목적으로 하는 3피스 오일링(220)이 삽입된다. 피스톤(100)의 왕복 운동에 수반하여 이들 링의 외주 슬라이딩면(sliding surface)이 실린더(300)의 내벽과 슬라이딩 된다.

3피스(three piece) 형태의 조합 오일링(220)은, 축방향 상하 한 벌의 사이드 레일(side rail)(230, 240)과, 그 사이에 조합되어 사이드 레일(230, 240)을 내주측으로부터 압압하여 사이드 레일(230, 240)에 장력을 발생시키는 스페이서 익스펜더(250)로 이루어진다. 이러한 각 부분의 형상 등에 관해서는 예를 들면 비특허문헌 1의 3∼5페이지에 기재되어 있다.

사이드 레일(230, 240)은 스페이서 익스펜더(250)의 축방향으로 돌출하도록 각도를 가지고 형성된 귀부분(ear portion)(252)에 의해 실린더 벽면을 향한 반경 방향 및 링 홈 상하면을 향한 축방향으로 분력(component force)을 가지고 압압(press)된다. 이에 의해 사이드 레일(230, 240)은 실린더의 벽면 및 링 홈(130)의 상하면에 있어서 씰(seal) 기능을 발휘한다.

이러한 조합 오일링의 스페이서 익스펜더의 구성은 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있다. 이 스페이서 익스펜더는, 띠판(stripe plate) 형상 금속을 기어 가공하여 축방향으로 파형을 형성하고, 이 파형부(wave-shaped portion)의 장력에 의해 사이드 레일의 외주를 실린더 내주면에 압접하여 씰 특성(property)을 확보한다. 또, 이 파형부는 오일의 출입구로 되어 스티킹(sticking) 방지에 유효하게 기능한다. 또한, 스페이서 익스펜더의 내주부에는 사이드 레일을 반경 방향 외측으로 압압하는 피스톤 축방향 돌출부(귀부분)를 형성하고 외주부에는 사이드 레일을 축방향으로 지지하는 돌기부를 형성하고 있다.

최근의 엔진의 저연비화에 수반하여 오일링의 박폭화 및 경량화가 요망되고 있다. 3피스 형태의 조합 오일링의 축방향 박폭화의 일례로서 특허문헌 2가 보고되어 있다. 이 오일링의 익스펜더는 축방향 파형의 강재(鋼材) 띠판으로 구성되고, 상부편과 하부편이 축방향으로 이간하여 환상으로 교대로 배치되고, 양자는 축방향으로 뻗은 중간부편으로 접속되어 있다. 익스펜더는 2개의 레일의 사이에 삽입되지 않고 익스펜더의 외주에 설치된 상하 한 벌의 테이퍼면(tapered-face)에 의해 상하의 레일을 내주측에 의해 압압하여 레일을 실린더 내주면에 접촉시키고 있다. 익스펜더가 상하의 레일 사이에 삽입되지 않기 때문에 오일링의 축방향의 폭을 작게 할 수가 있다.

특허문헌 3에는 대략 옆으로 넘어진 T자형(T-shape) 강재(steel material)로 형성된 박폭(narrow width) 3피스 오일링의 스페이서 익스펜더가 보고되어 있다. 이 스페이서 익스펜더는 외주측 비대부(enlarged portion)의 상하에 사이드 레일(side rail) 지지면(supporting surface)을 형성하고, 내주측 단면(end surface)을 교대로 상하로 절곡하여 사이드 레일을 압압하는 상하의 패드(pad)를 형성하고 있다. 패드부(pad portion)는 소성가공에 의해 절곡 성형한 것으로 두께가 얇아서 강성이 낮고 변위의 자유도가 크기 때문에, 패드부의 탄성에 의해 사이드 레일을 실린더 내주면에 압압하는 추종성이 뛰어나고, 종래의 오일링에 비해 저장력(low tension)에서도 높은 씰 특성(property)을 유지할 수가 있다.

또한, 특허문헌 4는 외주측이 두껍고 내주측이 얇은 형태 강재의 원판의 내주측과 외주측으로부터 교대로 슬릿을 절삭하여 넣고, 외주측 슬릿을 사이에 두는 외주측 부분 및 내주측 슬릿을 사이에 두는 내주측 부분을 교대로 상하로 절곡(折曲)하고, 외주측을 향한 면에서 사이드 레일을 지지하는 박폭의 3피스 오일링의 스페이서 익스펜더를 개시하고 있다. 이 스페이서 익스펜더는 내주측 부분의 강성이 높고 탄성 변형하기 쉽기 때문에, 사이드 레일을 실린더 내주면의 요철에 대해서 확실히 추종시키는 것을 가능하게 하고 있다.

　　<비특허문헌 1> 「내연기관 - 소경 피스톤 링 - 제13부 ： 스틸 조합 오일 제어 링」, JIS　B　8032-13, 평성 10년 12월 20일 제정, p. 1-14

　　<특허문헌 1>　특개 평6-81950호

　　<특허문헌 2>　특개 평4-300467호

　　<특허문헌 3>　특개 평5-87240호

　　<특허문헌 4>　특개 평5-106734호

특허문헌 1에 나타내는 것 같은 조합 오일링에서는, 사이드 레일의 내주면이 스페이서 익스펜더의 귀부분에 접하도록 조합되고, 오일링의 조합시의 축방향 폭은 스페이서 익스펜더의 파형의 상부편(upper portion)과 하부편(lower portion)을 연결하는 연결부의 축방향 폭에 의존한다. 따라서, 스페이서 익스펜더의 연결부의 축방향 폭을 작게 할 수가 있으면 스페이서 익스펜더와 사이드 레일을 조합했을 때의 축방향 폭을 작게 하는 것이 가능하다. 그러나, 종래의 스페이서 익스펜더에서는 기어 가공에 의해 파형 형상을 제작하기 때문에 제조상 연결부의 축방향 폭을 작게 하는 것은 어렵고 조합시의 축방향 폭을 작게 하는데 한계가 있었다.

또, 특허문헌 2에 나타내는 익스펜더의 형상에 있어서는 레일과 익스펜더의 접촉 부분은 레일 내주면과 익스펜더의 테이퍼면뿐이기 때문에 실린더 내에서 상하 레일의 외주 부분의 축방향 이동량을 제어하는 것이 곤란하다. 실린더 내주면에 있어서의 레일 외주면의 이동량이 크면 레일 외주면과 실린더 내주면 사이에 진동 현상이 생기기 쉬워져 박폭화에 의한 오일 소비 저감 효과가 얻을 수 없을뿐만 아니라 이상 소음 발생의 원인이 되는 일도 있다.

또한, 특허문헌 3 및 4에 나타내는 것 같은 형강재(型鋼材)를 이용하는 방법에서는 통상적으로 강재 자체가 고가이고, 또 스페이서 익스펜더의 장력을 외주측 및 내주측에 교대로 형성되는 슬릿의 폭 및 수에 의해 조정할 필요가 있기 때문에 가공 공정이 복잡하고 자유도가 낮아진다. 또한 형강재 자체의 두께나 중량에 의해 박폭화 및 경량화에는 한계가 있다.

그래서, 본 발명은 추종성 및 안정성이 뛰어나고, 엔진의 저연비화에 유효한 축방향 박폭 조합 오일링의 스페이서 익스펜더를 간략한 공정에 의해 저비용으로 제공하는 것을 목적으로 한다.

　　<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명은, 스페이서 익스펜더와 스페이서 익스펜더에 지지되는 한 벌의 사이드 레일로 이루어지는 축방향 박폭화가 가능한 조합 오일링의 스페이서 익스펜더로서, 평판 형상 금속에 의해 내주부는 사이드 레일을 반경 방향 외측으로 압압하는 것 같은 피스톤 축방향 돌출부가 형성되고, 축방향 돌출부에 인접하는 외주 부분이 도려내어져 있고, 도려낸 부분(슬릿(slit))에 인접하는 외주부에는 사이드 레일을 축방향으로 지지하는 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스페이서 익스펜더는 내주측에는 접속부분을 통해 교대로 축방향 상하로 돌출하는 내주부 돌출부분이 형성되고, 내주부 돌출부분의 외주측에는 슬릿이 설치되고, 접속부분은 외주측에 향해 뻗어 있는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 접속부분의 외주측에 축방향으로 돌출하는 상하 지지부가 형성되어 있다. 또한, 내주부 돌출부분의 외주측에 테이퍼면이 설치되어 있다.

<발명의 효과>

본 발명의 스페이서 익스펜더는 띠판 형상 금속으로부터 구성되고, 내주측 귀부분(내주부 돌출부분)의 축방향 파형 형상에 의해 장력이 부여되기 때문에, 종래와 같이 외주측에 장력 조정용의 파형 형상을 형성할 필요가 없다. 그 때문에 조합 축방향 폭은 상하 사이드 레일의 축방향 폭의 합과 스페이서 익스펜더를 구성하는 띠판 형상 금속의 두께 혹은 스페이서 익스펜더의 외주부폭을 합한 치수로 되어, 종래 형상의 스페이서 익스펜더를 이용하는 경우에 비해 조합 오일링의 축방향 폭을 큰 폭으로 얇게 할 수가 있고, 그 결과, 피스톤의 소형화, 경량화를 도모하여 엔진의 저연비화를 실현할 수가 있다. 또, 접속부분이 외주측으로 뻗어 있기 때문에 장착성 및 안정성이 뛰어나고, 또한, 스페이서 익스펜더에 사이드 레일을 지지하기 위한 상하 지지부를 형성함으로써 보다 뛰어난 안정성 및 추종성이 얻어진다.

도 1은 본 발명의 실시예와 관련되는 조합 오일링의 단면 구성을 나타내는 도이다.

도 2는 도 1의 스페이서 익스펜더의 일부 확대 사시도이다.

도 3은 도 2에 나타내는 스페이서 익스펜더를 X-X선으로 절단하였을 때의 단면도이다.

도 4는 스페이서 익스펜더의 각 부분을 설명하기 위한 개략 평면도 및 개략 측면도이다.

도 5는 스페이서 익스펜더와 사이드 레일을 조합했을 때의 사시도이다.

도 6은 스페이서 익스펜더의 변형예를 나타내는 도이다.

도 7은 스페이서 익스펜더의 다른 변형예를 나타내는 도이다.

도 8은 오일 소비 성능 테스트의 비교를 나타내는 도이다.

도 9는 종래의 오일링의 일례를 나타내는 단면도이다.

<부호의 설명>

10　피스톤　　　　　　　　　　12　오일링 홈

14　실린더　　　　　　　　　　16　상면

18　하면　　　　　　　　　　　30, 40　사이드 레일

50　스페이서 익스펜더

51　내주부 돌출부분

52　내주부 상측 돌출부분　　　　　

53　내주부 하측 돌출부분

54　슬릿(slit)

55　접속부분

56　외주부 돌출부분　　　　　　　

57　외주부 상측 돌출부분

58　외주부 하측 돌출부분　　　　　

59　테이퍼면

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

<실시예>

도 1은 본 발명의 실시예와 관련되는 3피스 형태의 조합 오일링의 구성을 나타내는 단면도, 도 2는 스페이서 익스펜더의 일부 확대 사시도, 도 3은 도 2의 X-X선으로 잘라냈을 때의 스페이서 익스펜더의 종단면도이다. 도 1에 있어서 피스톤(10)의 오일링 홈(12) 내에는 오일 씰 및 오일 제어를 위해서 오일링(20)이 장착된다.

피스톤(10)의 오일링 홈(12) 내에 조합 오일링(20)이 설치되었을 때, 한 벌의 사이드 레일(30, 40)의 외주면이 일정한 면압으로 실린더(14)의 내주면에 접촉한다.

스페이서 익스펜더(50)는, 도 2에 나타내듯이 띠판 형상 금속을 가공한 것으로, 그 내주측에 일정 간격으로 피스톤의 축방향(이하, 축방향)으로 돌출하는 복수의 내주부 돌출부분(51)을 가진다. 내주부 돌출부분(51)은, 원호 형상의 돌출면을 상방을 향해 돌출시킨 내주부 상측 돌출부분(52)과, 하방을 향해 돌출시킨 내주부 하측 돌출부분(53)을 가지고, 이러한 돌출부분(52, 53)이 평탄한 접속부분(55)을 통해 원주 방향으로 교대로 배치되어 파형 형상(이하, “내주 파형”이라고 한다)을 형성하고 있다.

내주부 상하 돌출부분(52, 53)의 외주측에는 구형의 슬릿(공간부)(54)이 설치되어 있다. 접속부분(55)의 외주측에는 외주부 돌출부분(56)이 형성되어 있다. 외주부 돌출부분(56)은 접속부분(55)으로부터 축방향으로 상방으로 돌출하는 외주부 상측 돌출부분(57)과, 축방향으로 하방으로 돌출하는 외주부 하측 돌출부분(58)으로 이루어진다. 도 2에 나타내는 예는, 접속부분(55)의 외주측에 외주부 상측 돌 출부분(57)과 외주부 하측 돌출부분(58)이 형성되고, 인접하는 접속부분(55) 사이에 있어서 상측 돌출부분(57)과 하측 돌출부분(58)의 패턴이 반전되어 인접하는 접속부분(55)을 1조 또는 한 벌로서 복수대의 접속부분(55)이 원주 방향으로 배치되어 있다. 상측 돌출부분(57)과 하측 돌출부분(58)은 각각 평탄한 돌출면을 포함하고 이 면에 의해 사이드 레일을 지지한다.

도중에서는 접속부분(55)은 평탄하고 외주측 선단부에 상하 돌출부분 (지지부)(56)이 형성되어 있지만 본 발명은 이러한 구성에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 상하 지지부가 형성되어 있지 않은 평탄한 접속부분이어도 외주측으로 뻗어 있으면, 조합 오일링의 피스톤에의 조립성은 향상되고 사이드 레일의 안정성도 향상된다. 또한, 이 경우의 조합 축방향 폭은 상하 사이드 레일의 축방향 폭과 스페이서 익스펜더를 구성하는 띠판 형상 금속의 두께를 합한 치수로 되어 대폭적인 박폭화가 가능하게 된다. 또, 상하 지지부가 형성되는 것은 외주측 선단부에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 축방향 상하로 돌출하는 직경 방향의 홈을 접속부분(55)에 방사형으로 형성하는 것도 할 수 있다. 이 홈은 접속부분(55)의 외주단(outer peripheral end)으로부터 내주단(inner peripheral end)까지 직경 방향 전체 영역에 걸쳐 형성하여도 좋고 직경 방향의 일부에만 형성하여도 좋다.

내주부 상하 돌출부분(52, 53)의 측면 중에서 슬릿측의 측면(59), 바꾸어 말하면, 사이드 레일과 접촉하는 외주측 측면(59)에는 테이퍼면이 형성되어 있다. 테이퍼면의 테이퍼각(tapered angle) θ은, 도 3에 나타내듯이, 축방향의 수선에 대한 기울기이고 최적값은 10°∼30°의 범위이다. 단, 본 발명의 스페이서 익스펜더 에 있어서는 내주 파형만에서도 외주측으로의 장력이 충분히 부여되기 때문에 측면을 테이퍼면으로 하지 않고 축방향으로 수평인 면(θ=0°)으로 하는 것도 할 수 있다.

본 실시예의 스페이서 익스펜더(50)는 내주부 상하 돌출부분(52, 53)으로 이루어지는 내주 파형에 의해 외주측으로의 장력을 부여하는 것으로 슬릿(54)이 장력에 미치는 영향은 아주 약간이다. 그 때문에 특허문헌 3 및 4에 나타내듯이 내외주에 교대로 슬릿(공간부)을 형성하여 장력을 조정할 필요는 없고, 외주측만에 슬릿을 형성하면 좋기 때문에 그 가공 공정을 간략화 할 수가 있다. 물론, 본 실시예의 스페이서 익스펜더(50)에 있어서도 내주측에 슬릿을 형성하는 것은 가능하다.

스페이서 익스펜더(50)의 장력은, 특히 (1) 내주 파형의 피치(pitch) 수, (2) 내주 파형의 축방향 폭, (3) 내주 파형의 직경 방향의 폭, 및 (4) 띠판 형상 금속의 판 두께에 의해 조정된다. 도 4(a), (b)는 스페이서 익스펜더의 개략 평면도 및 개략 측면도이고, 이를 참조하여 각 부분의 사이즈를 설명한다.

(1) 내주 파형의 피치 폭 P라는 것은, 도 4에 나타내듯이, 내주부 상측 돌출부분(52) 또는 내주부 하측 돌출부분(53)의 중심으로부터 다음의 내주부 하측 돌출부분(53) 또는 내주부 상측 돌출부분(52)의 중심까지의 폭이다. 장력의 면압 격차(variation)를 줄이기 위해서는 내주 파형의 피치(pitch) 수를 50 이상으로 하는 것이 바람직하고, 70 이상으로 하는 것이 또한 바람직하다. 피치 폭 P는 이러한 피치(pitch) 수로 되도록 설정된다. 통상의 피치 폭 P는 2.5mm∼3.5mm 정도이다.

(2) 내주 파형의 축방향 폭, 즉 접속부분(55)을 기준으로 했을 때, 그곳으로 부터 내주부 상측 돌출부분(52) 및 하측 돌출부분(53)의 축방향 최대치까지의 폭(높이) H에 의해도 스페이서 익스펜더의 장력을 제어할 수가 있다. 장력 부여를 위해서는 내주 파형의 축방향 폭 H를 크게 하는 것이 바람직하다. 단, 도 1에 나타내듯이, 조합 오일링(20)을 링 홈(12)에 조립해 넣은 상태에서 사이드 레일(30, 40)의 상하면이 내주 파형의 돌출면보다 돌출하는 관계가 아니면 안 된다.

(3) 스페이서 익스펜더의 장력은 내주 파형의 직경 방향의 폭 D에 의해 제어하는 것도 할 수 있다. 내주 파형의 반경 방향 폭 D는 사이드 레일의 반경 방향 폭과 피스톤의 링 홈(12)의 반경 방향 폭에 의해 적당히 설계된다.

(4) 최적인 장력을 얻기 위해서는 스페이서 익스펜더를 형성하는 띠판 형상 금속의 판 두께는 0.10mm∼0.25mm인 것이 바람직하다. 0.1mm 미만에서는 스페이서 익스펜더의 강도에 문제가 생길 가능성이 있고, 0.25mm를 넘으면 충분한 장력을 내는 것이 곤란하게 된다.

본 실시예의 스페이서 익스펜더(50)는, 도 2에 나타내듯이, 내주 파형의 상하 돌출부분(52, 53)의 돌출면의 형상을 원호 형상(R형상)으로 하고 있지만 반드시 이러한 형상에 한정하지 않는다. 도 6 및 도 7에 나타내듯이 메사(mesa) 형상으로 해도 좋고, 사이드 레일과의 마모, 응력 발생 등의 관계를 고려하여 예를 들어 삼각형, 구형 형상의 돌출부분으로 해도 좋다.

다시 도 1을 참조하여 스페이서 익스펜더(50)를 이용하여 2개의 사이드 레일(30, 40)을 조합 오일링(20)이 오일링 홈(12) 내에 장착되었을 때, 사이드 레일(30, 40)은 각각 링 홈(12)의 상면(16)측 및 하면(18)측에 각각 배치된다. 사이드 레일(30, 40)의 내주면이 스페이서 익스펜더(50)의 내주부 돌출부분(52, 53)의 테이퍼면(59)에 접촉하고, 테이퍼각 θ에 따라 반경 방향 외측 및 축방향으로 압압된다. 동시에 스페이서 익스펜더(50)의 외주부 돌출부분(57, 58)이 사이드 레일(30, 40)에 접함으로써 사이드 레일(30, 40)이 축방향으로 지지된다. 이렇게 해서 사이드 레일(30, 40)은 실린더(14)의 내주면의 오일 스크래핑(oil scraping)과 오일링 홈(12)의 상하면(16, 18)의 씰을 행할 수가 있다.

스페이서 익스펜더(50)에 사이드 레일을 조합했을 때의 사시도를 도 5에 나타낸다. 조합 오일링의 축방향 폭 W는 외주부 돌출부분(56)의 돌출 높이(상측 돌출부분(57)의 상단에서 하측 돌출부분(58)의 하단까지의 높이)와 사이드 레일(30, 40)(사이드 레일 2매분)의 축방향 폭의 합으로 되어 조합 오일링의 축방향 폭을 매우 얇게 할 수가 있다.

외주부 돌출부분(56)의 돌출 높이에 의해 조합 오일링(20)의 축방향 폭 W가 결정된다. 외주부 돌출부분(56)의 돌출 높이는 20μm∼120μm가 바람직하다. 20μm 미만에서는 오일의 유통로(oil passage)가 너무 작아 스티킹(sticking)을 발생하기 쉬워지고, 120μm를 넘으면 레일 축방향 이동량이 커져 이상 소음이 발생하기 쉬워지기 때문이다.

상술한 것처럼, 스페이서 익스펜더(50)는 내주 파형에 의해 장력을 조정하고 있기 때문에 외주측의 슬릿(54)(공간부)의 형상 및 치수는 강도, 경량화 등의 관점만으로부터 설계할 수가 있어 그 자유도가 크다. 도 2에 나타내는 스페이서 익스펜더의 슬릿(54)의 형상은 구형이지만, 구형 이외의 형상이어도 좋다. 예를 들면, 도 6 및 도 7에 나타내듯이, 슬릿(54a)의 형상을 대략 T자형으로 함으로써 내주측에서는 원주 방향의 폭을 넓게 하고, 외주측에서는 원주 방향의 폭을 좁게 하는 것도 할 수 있다. 이러한 형상으로 함으로써 스페이서 익스펜더를 경량화하면서, 외주측에 있어서는 사이드 레일과의 접촉 면적을 확보하고 사이드 레일의 축방향 이동을 제어하여 안정된 씰(seal) 특성을 얻을 수 있다.

또한, 도 2에 나타내는 예에서는, 외주부 상측 돌출부분(57)과 외주부 하측 돌출부분(58)의 1조가 접속부분(55)의 외주 단부에 형성되었지만, 반드시 이러한 배열에 한정하지 않는다. 예를 들면, 도 7에 나타내듯이, 접속부분(55a)의 외주 단부에는 상측 돌출부분(57)과 그 양측으로 2개의 하측 돌출부분(58)이 형성되고, 접속부분(55a)에 인접하는 접속부분(55b)의 외주 단부에는 하측 돌출부분(58)과 그 양측으로 2개의 상측 돌출부분(57)이 형성되고, 이러한 접속부분(55a, 55b)을 한 벌로 하는 접속부분이 원주 방향으로 배열되어도 좋다.

외주부 돌출부분(57, 58)의 형상은 사이드 레일과의 접촉 면적을 확보하기 위해 평탄한 면을 가지는 것이 바람직하지만 이외의 만곡 형상 등을 이용하는 것도 가능하다.

다음에, 본 발명과 관련되는 스페이서 익스펜더와 종래의 스페이서 익스펜더를 이용한 조합 오일링의 성능을 대비한다.

비교예로서 판 두께 0.2mm의 띠판 금속을 이용하고 기어 가공에 의해 외주측 연결 부분이 파형 형상으로 형성되어 있는 종래의 스페이서 익스펜더를 성형하였다. 여기서, 피치 폭 2.5mm, 피치(pitch) 수 91, 축방향 폭 2.0mm, 직경 방향 폭 2.2mm로 하였다. 이 스페이서 익스펜더와 반경 방향 길이 1.93mm, 축방향 폭 0.3mm의 사이드 레일 2매를 조합하였다. 얻어진 조합 오일링은 장력 10N, 링 명목상(nominal) 직경 75.0mm, 조합 반경 방향 길이 2.55mm, 조합 축방향 폭 2.0mm 이었다.

실시예로서 판 두께 0.2mm의 띠판 금속을 이용하고 프레스 가공에 의해 도 2에 나타내는 스페이서 익스펜더를 형성하였다. 여기서, 피치 폭 3.0mm, 피치(pitch) 수 78, 축방향 폭 0.89mm, 직경 방향 폭 2.45mm로 하였다. 이 스페이서 익스펜더에 비교예와 같은 레일 2매를 조합하였다. 얻어진 조합 오일링은 장력 10N, 링 명목상 직경 75.0mm, 조합 반경 방향 길이 2.55mm, 조합 축방향 폭 1.0mm 이었다.

엔진 성능 테스트로서 비교예와 실시예의 조합 오일링을 이용하여 배기량 1988cc, 직렬 4기통, 가솔린 엔진에 있어서 회전수 6000rpm 전부하(full road), 수온(출구) 90℃, 유온(油溫) 100℃로 하여 100시간 운전을 하였다.

도 8에 엔진 운전 종료 후의 오일 소비량을 나타낸다. 실시예의 스페이서 익스펜더를 이용하면 측정 3회의 평균치가 28.3(g/Hr)로 되어 비교예의 스페이서 익스펜더를 이용하는 경우의 측정 3회의 평균치 34.3(g/Hr)보다 오일 소비량이 17.5% 저감되었다. 또, 실시예의 조합 오일링을 이용하는 경우에도 비교예와 같이 레일 외주면과 실린더 내주면 사이의 진동 현상에 의한 이상 소음 발생은 생기지 않았다.

이상 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 대해서 상술하였지만 본 발명은 관 계되는 특정의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서 여러 가지의 변형 및 변경이 가능하다.

본 발명에 의하면 안정된 추종성을 유지하면서 조합 오일링을 축방향으로 박폭화 할 수가 있다. 이 결과 피스톤의 소형화, 경량화를 도모하고 연비 효율이 좋은 내연기관 엔진용의 조합 오일링을 제공할 수가 있다.

Claims (3)

1. 내주측에는 접속부분을 통해 교대로 축방향 상하로 돌출하는 내주부 돌출부분이 형성되고, 당해 내주부 돌출부분의 외주측에는 슬릿이 설치되고, 상기 접속부분은 외주측에 향해 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 스페이서 익스펜더.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접속부분의 외주측에 축방향으로 돌출하는 상하 지지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스페이서 익스펜더.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 내주부 돌출부분의 외주측에 테이퍼면이 설치된 것을 특징으로 하는 스페이서 익스펜더.

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