KR20130142908A

KR20130142908A - 티타늄 합금 피스톤 링의 구조

Info

Publication number: KR20130142908A
Application number: KR1020130058100A
Authority: KR
Inventors: 완-지에 루
Original assignee: 씨.티.아이. 트래픽 인더스트리즈 코포레이션 리미티드
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2013-12-30
Also published as: US20130334774A1; TW201400693A

Abstract

본 발명은 티타늄 합금 피스톤 링의 구조에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 엔진 내의 피스톤 링을 타티늄 합금 기재로 하는 것이며, 상기 티타늄 합금 기재의 외부 주변테두리에 경도 강화 처리를 진행하여(예: 질화처리 혹은DLC박막을 한 층 피복, 순서에 따라 질화처리 후 다시 DLC박막을 한 층 피복) , 피스톤 링의 마모 강도 및 경도, 마모성질을 증가시키고, 이를 통해 피스톤 링의 정상 수명을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

티타늄 합금 피스톤 링의 구조{STRUCTURE OF TITANIUM-ALLOY PISTON RING}

본 발명은 티타늄 합금 피스톤 링의 구조에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 엔진 내의 피스톤 링을 타티늄 합금 기재로 하는 것이며, 상기 티타늄 합금 기재의 외부 주변테두리에 경도 강화 처리를 진행하여 피스톤 링의 정상 수명을 향상시킬 수 있게 된다.

종래에 흔히 사용되는 차량 엔진 내의 피스톤은 보통 2 종류 혹은 3종류의 마찰 부품(예: 압축 링, 오일 링, 오일긁기 링 등이며, 이러한 부품을 보통 피스톤 링이라고 통칭한다)으로 구성되어 있다. 그 중 오일긁기 링은 가는 막대의 고리형태로 설계되어 있고, 실린더 상에 설치되어 실린더와 밀봉 결합하는 형태가 되며, 이를 통해 실린더 내의 자동차 오일이 연소실까지 넘치는 것을 방지할 수 있게 된다. 실린더 벽 내의 오일막은 오일고리에서 제공되며, 엔진에 기체가 유입되고 동력이 가해지는 과정에서 오일긁기 링이 실린더 벽에 남아 있는 자동차 오일의 일부를 긁어 내는 역할을 하게 된다. 기존에 주료 사용되는 오일긁기 링은 그 구조적인 강도나 탄력 면에서 일정한 한계를 가지고 있었으며, 그로 인해 마모율이 비교적 높은 편이였고, 그 결과 사용 수명 역시 짧아지는 문제점을 가지고 있었다. 오일긁기 링이 그 구조적인 강도 부족, 탄력 효과 부족, 표면층에 특수 처리 부족 등으로 인해 마모되는 문제가 발생했을 때 자동차 오일의 소모량이 대폭 증가하게 되고 엔진으로 자동차 오일이 흘러들어가기 시작하면 실린더의 밀봉성에까지 영향을 미쳐 연소 효과가 저하되는 문제점을 야기하게 된다. 심지어 피스톤의 상하 운동이 불안정하게 되어 엔진의 동력마저 순조롭게 처리되지 못하는 결과를 가져올 수 있다.

상술한 기존의 엔진 내에 설치되는 피스톤 링이 가지고 있는 문제점을 개선하기 위해, 본 발명에서는 상기 엔진 내의 피스톤 링을 타티늄 합금 기재로 하고, 상기 티타늄 합금 기재의 외부 주변테두리에 경도 강화 처리를 진행하여 이를 통해 구체적으로 피스톤 링의 정상 수명을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.

본 발명의 첫 번째 주요 목적은 엔진 내에 설치되는 피스톤 링을 티타늄 합금 기재로 사용하는 데 있다.

본 발명의 두 번째 주요 목적은 엔진 내에 설치되는 피스톤 링을 티타늄 합금 기재로 사용하고, 상기 티타늄 합금 기재의 외부 주변테두리에 질화처리를 진행하여 피스톤 링의 마모성질을 증가시키고, 이를 통해 피스톤 링의 정상 수명을 향상시키는 데 있다.

본 발명의 세 번째 주요 목적은 엔진 내에 설치되는 피스톤 링을 티타늄 합금 기재로 사용하고, 상기 티타늄 합금 기재의 외부 주변테두리에 DLC 박막 피복 작업을 진행하여 피스톤 링의 마모 강도 및 경도, 마모성질을 증가시키고, 이를 통해 피스톤 링의 정상 수명을 향상시키는 데 있다.

본 발명의 네 번째 주요 목적은 엔진 내에 설치되는 피스톤 링을 티타늄 합금 기재로 사용하고, 상기 티타늄 합금 기재의 외부 주변테두리에 질화처리를 진행한 후, 다시 DLC박막 피복 작업을 진행하여 피스톤 링의 마모 강도 및 경도, 마모성질을 증가시키고, 이를 통해 피스톤 링의 정상 수명을 향상시키는 데 있다.

상술된 내용을 종합해 보면 본 발명인 티타늄 합금 피스톤 링 구조는 마모율과 마찰 계수를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 마모 강도 및 경도, 마모성질을 증가시켜 피스톤 링의 정상 수명을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도1은 본 발명인 피스톤 링의 사시도이다.
도2는 본 발명인 피스톤 링이 실린더 벽과 접촉 시의 첫 번째 실시예 중 부분을 절단한 단면도이다.
도3은 본 발명인 피스톤 링이 실린더 벽과 접촉 시의 두 번째 실시예 중 부분을 절단한 단면도이다.
도4는 본 발명인 피스톤 링이 실린더 벽과 접촉 시의 세 번째 실시예 중 부분을 절단한 단면도이다.

본 발명 구조에 관해 비교적 우수한 실시예와 도면을 함께 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명인 티타늄 합금 피스톤 링의 구조 중 하나의 실시예를 들어 보면(도1), 그 주요 내용은 엔진 내에 설치되는 피스톤 링(1)(여기서는 오일긁기 링을 실시예로 사용)은 링체(11), 스프링(12)으로 구성되어 있고, 그 중 고리 형태의 스프링(12)은 링체(11)의 오목용치부(111)에 밀착 결합되며, 링체(11)의 한 끝에는 신축성을 갖춘 갭(112)이 설치되어 스프링(12)이 안정적으로 링체(11)의 내측 주변에 덮혀 설치될 수 있도록 한다. 또한 링체(11)의 외부 테두리 인접한 곳에 오목 고리 홈(113)이 설치되고, 또한 상기 오목 고리 홈(113)의 층면 사이에는 복수 개의 투공(114)이 설치되며, 또한 오목 고리 홈(113)의 양 측 주변 테두리에는 각각 저지단(115)이 설치되며, 이를 통해 피스톤 링(1)의 전체적인 중량을 가볍게 할 수 있으며, 마찰 계수를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 실린더 벽 사이에도 우수한 밀착 결합 효과를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 개량 부위의 경우, 상기 피스톤 링(1)(도2)는 티타늄 합금 기재(13)로 사용하고, 상기 티타늄 합금 기재(13)의 외부 주변테두리에 질화처리(14)를 진행하여 피스톤 링(1)의 마모성질을 증가시키고, 이를 통해 피스톤 링(1)의 정상 수명을 향상시키는 데 있다.

본 발명인 티타늄 합금 피스톤 링의 두 번째 실시예의 경우(도3), 엔진 내에 설치되는 피스톤 링(1') (여기서도 오일긁기 링을 실시예로 사용)을 티타늄 합금 기재(13)로 사용하고, 상기 티타늄 합금 기재(13)의 외부 주변테두리에 DLC박막(15) 피복 작업을 진행하여 피스톤 링(1')의 마모 강도 및 경도, 마모성질을 증가시키고, 이를 통해 피스톤 링(1')의 정상 수명을 향상시키는 데 있다.

본 발명인 티타늄 합금 피스톤 링의 두 번째 실시예의 경우(도4), 엔진 내에 설치되는 피스톤 링(1'') (여기서도 오일긁기 링을 실시예로 사용)을 티타늄 합금 기재(13)로 사용하고, 상기 티타늄 합금 기재(13)의 외부 주변테두리에 질화처리(14)를 진행한 후, 다시 DLC박막 피복(15) 작업을 진행하여 피스톤 링(1'')의 마모 강도 및 경도, 마모성질을 증가시키고, 이를 통해 피스톤 링(1'')의 정상 수명을 향상시키는 데 있다.

상술한 내용은 본 발명의 구체적인 실시예로 결코 이에 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 신청범위 내에서 가한 어떠한 첨가나 수정도 본 발명의 범위에 속함을 밝혀둔다.

(1、1'、1'') 피스톤 링
(11) 링체
(111) 오목용치부
(112) 갭
(113) 오목 고리 홈
(114) 투공
(115) 저지단
(12) 스프링
(13) 기재
(14) 질화처리
(15) DLC박막

Claims

티타늄 합금 피스톤 링의 구조에 있어서, 엔진 내에 설치되는 피스톤 링을 티타늄 합금 기재하는 것을 특징으로 하는 티타늄 합금 피스톤 링의 구조.
티타늄 합금 피스톤 링의 구조에 있어서, 상기 피스톤 링을 티타늄 합금 기재로 사용하고, 상기 티타늄 합금 기재의 외부 주변테두리에 질화처리를 진행하여 피스톤 링의 마모성질을 증가시키고, 이를 통해 피스톤 링의 정상 수명을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 티타늄 합금 피스톤 링의 구조.
티타늄 합금 피스톤 링의 구조에 있어서, 상기 피스톤 링을 티타늄 합금 기재로 사용하고, 상기 티타늄 합금 기재의 외부 주변테두리에 DLC박막 피복 작업을 진행하여 피스톤 링의 마모 강도 및 경도, 마모성질을 증가시키고, 이를 통해 피스톤 링의 정상 수명을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 티타늄 합금 피스톤 링의 구조.
티타늄 합금 피스톤 링의 구조에 있어서, 상기 피스톤 링을 티타늄 합금 기재로 사용하고, 상기 티타늄 합금 기재의 외부 주변테두리에 질화처리를 진행한 후, 다시 DLC박막 피복 작업을 진행하여 피스톤 링의 마모 강도 및 경도, 마모성질을 증가시키고, 이를 통해 피스톤 링의 정상 수명을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 티타늄 합금 피스톤 링의 구조.