KR20160043150A

KR20160043150A - 피스톤 링

Info

Publication number: KR20160043150A
Application number: KR1020167009166A
Authority: KR
Inventors: 요시히코 기노시타; 고지 에도
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2016-04-20
Also published as: CN103052833B; JP5781332B2; CN103052833A; JP2012180878A; WO2012117987A1; KR20150032594A; CN105020047A; KR101727869B1; KR20150133301A; KR101545790B1; KR101680510B1; CN105020047B; KR20130032381A

Abstract

자체가 받는 부하를 저감시켜, 자체의 마모를 저감시킬 수 있는 피스톤 링을 제공한다. 일단부에 볼록부 (23) 를 구비하고, 타단부에 오목부 (24) 를 구비함과 함께, 이들 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 에 의해 단차진 이음매 (22) 가 형성되는 피스톤 링 (21) 으로서, 상기 볼록부 (23) 와 상기 오목부 (24) 사이에, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로가 형성되어 있다.

Description

피스톤 링 {PISTON RING}

본 발명은 피스톤 링, 예를 들어, 선박용 대형 2 사이클 디젤 엔진 등의 왕복동 내연 기관에 사용되는 피스톤 링에 관한 것이다.

왕복동 내연 기관의 피스톤 (보다 상세하게는, 피스톤 크라운) 에 장착되어 연소실 내의 압력을 유지하는 피스톤 링은, 피스톤에 장착할 때, 그 내경을 일단 피스톤의 외경 이상이 되도록 넓힐 필요가 있다. 또, 피스톤에 형성된 링 홈에 장착된 후에는, 반경 방향으로 팽창함으로써 실린더 라이너의 내벽면 (내주면) 과의 밀착을 도모하기 위해, 한 지점에 이음매라 불리는 경계가 형성되어 있다. 그러나, 톱 링 등의 이른바 압력 링으로서, 직각 이음매를 구비한 피스톤 링 (R2) (도 29 참조) 이나 경사 이음매를 구비한 피스톤 링 (R3) (도 30 참조) 을 채용하면, 그 이음매 (간극) 를 연소 가스가 간단히 빠져 나가 버린다 (그대로 지나가 버린다). 그 때문에, 톱 링 등의 이른바 압력 링에는, 예를 들어, 특허문헌 1 에 개시된 단차진 이음매 (가스 타이트 이음매) 를 구비한 피스톤 링 (R1) (도 28 참조) 이 일반적으로 채용되어 있다.

그러나, 특허문헌 1 에 개시된 단차진 이음매 (가스 타이트 이음매) 를 구비한 피스톤 링 (R1) (도 28 참조) 을 톱 링으로서 사용한 경우, 단차진 이음매를 구비한 피스톤 링의 이음매에 있어서의 기밀성은 매우 높아, 단차진 이음매를 구비한 피스톤 링이 받는 부하, 즉, 연소 가스 압력은, 제 2 단째 이후의 피스톤 링 (세컨드 링 이후의 피스톤 링) 에 비해 (현격히) 커진다. 그 때문에, 톱 링의 마모가 다른 피스톤 링에 비해 (현격히) 커짐 (빨라짐) 과 함께, 톱 링과 대향하는 실린더 라이너의 내벽면에 있어서도 마모가 커진다 (빨라진다) 는 문제점이 있었다.

그래서, 이와 같은 문제점을 해결하는 피스톤 링으로서, 특허문헌 2 에 개시된 피스톤·톱·링이 알려져 있다.

[특허문헌]

(특허문헌 1) 일본 공개실용신안공보 소60-175850호

(특허문헌 2) 일본 공표특허공보 평7-504739호

그러나, 특허문헌 2 에 개시된 피스톤·톱·링 (4) 에서는, 외주면 (슬라이딩면) 에 형성된 평면에서 보았을 때 U 자 형상 또는 평면에서 보았을 때 V 자 형상을 나타내는 복수의 홈 (15) 을 통해 연소 가스가 블로우바이 되도록 되어 있다. 그 때문에, 홈 (15) 내에 크랙이 발생하여, 피스톤·톱·링 (4) 이 파손되거나, 피스톤·톱·링 (4) 이 마모됨에 따라 홈 (15) 의 깊이가 작아져, 연소 가스를 블로우바이시키는 효과가 없어질 우려가 있다.

또, 특허문헌 2 에 개시된 피스톤·톱·링 (4) 에서는, 외주면 (슬라이딩면) 에 형성된 홈 (15) 의 귀퉁이에서 실린더 라이너의 내벽면에 스크래치가 생기거나, 외주면에 내마모 코팅이 실시되어 있는 경우, 그 내마모 코팅이 홈 (15) 의 귀퉁이로부터 박리될 우려가 있다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 자체가 받는 부하를 저감시켜, 자체의 마모를 저감시킬 수 있는 피스톤 링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 이하의 수단을 채용하였다.

본 발명의 제 1 양태에 관련된 피스톤 링은, 일단부에 볼록부를 구비하고, 타단부에 오목부를 구비함과 함께, 이들 볼록부와 오목부에 의해 단차진 이음매가 형성되는 피스톤 링으로서, 상기 볼록부와 상기 오목부 사이에, 일측면에 작용하는 가스를 타측면으로 유도하는 가스 통로가 형성되어 있다.

상기 제 1 양태에 관련된 피스톤 링에 의하면, 일측면에 작용하는 가스가, 가스 통로를 통해 타측면으로 유도되게 된다.

이로써, 자체가 받는 부하를 저감시켜, 자체의 마모를 저감시킬 수 있다.

상기 제 1 양태에 관련된 피스톤 링에 있어서, 상기 가스 통로가, 상기 볼록부 및/또는 상기 오목부에, 둘레 방향을 따라 형성된 노치 및/또는 둘레 홈 및/또는 상기 볼록부와 상기 오목부 사이에 형성된 간극으로 되어 있는 구성이어도 된다.

이와 같은 피스톤 링에 의하면, 일측면에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부와 오목부가 밀착된 경우에도, 일측면에 작용하는 가스를 타측면으로 유도하는 가스 통로가 확보되게 된다.

이로써, 볼록부와 오목부의 간극에 관계없이 일측면에 작용하는 가스를 타측면으로 유도할 수 있어, 볼록부와 오목부 사이에 형성되는 간극의 관리를 불필요하게 할 수 있다.

또, 예를 들어, 도 8 에 나타내는 피스톤 링 (81) 등에 있어서는, 상면에 가해지는 가스압에 대한 강도에 있어서도 유리하다.

상기 구성에 관련된 피스톤 링에 있어서, 상기 노치는, 상기 볼록부를 형성하는 중간 수평면의 내주단과, 상기 볼록부를 형성하는 중간 내주면의 상단을 접속하는 평탄한 경사면 또는 만곡면에 의해 형성되어 있어도 된다.

이와 같은 피스톤 링 (예를 들어, 도 16 에 나타내는 피스톤 링 (121)) 에 의하면, 노치를 가공하는 데에 있어서의 가공성이 가장 양호해지므로, 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있어, 제조 비용을 삭감할 수 있다.

또, 피스톤 링과 실린더 라이너의 슬라이딩면이 아닌 부분에 둘레 홈을 형성하고 있기 때문에, 홈의 귀퉁이에서 실린더 라이너의 내벽면에 스크래치를 생기게 하는 경우는 없다.

상기 구성에 관련된 피스톤 링에 있어서, 상기 둘레 홈은, 상기 오목부를 형성하는 중간 수평면의 두께 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 상기 일측면의 측에 새겨진, 단면 (斷面) 에서 보았을 때 사각형상을 나타내는 제 1 둘레 홈과, 상기 볼록부를 형성하는 중간 수평면의 두께 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 타측면의 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 사각형상을 나타내는 제 2 둘레 홈을 구비하고 있어도 된다.

이와 같은 피스톤 링 (예를 들어, 도 22 에 나타내는 피스톤 링 (151)) 에 의하면, 둘레 홈을 가공하는 데에 있어서의 가공성이 가장 양호해지므로, 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있어, 제조 비용을 삭감할 수 있다.

상기 구성에 관련된 피스톤 링에 있어서, 상기 볼록부와 상기 오목부 사이에 형성된 간극은, 종래의 단차진 이음매를 구비한 피스톤 링에 있어서의 간극의 4 배 ∼ 10 배 정도가 되도록 설정되어 있어도 된다.

이와 같은 피스톤 링에 의하면, 일측면에 작용하는 가스의 압력에 의해 당해 피스톤 링이 변형되었다고 해도, 볼록부와 오목부의 완전한 밀착이 방지 (회피) 되어, 일측면에 작용하는 가스를 타측면으로 유도하는 가스 통로가 확보되게 된다.

상기 제 1 양태에 관련된 피스톤 링에 있어서, 상기 볼록부와 상기 오목부의 둘레 방향에 있어서의 중첩은, 당해 피스톤 링 높이의 2 배 ∼ 4 배 정도가 되도록 설정되어 있어도 된다.

이와 같은 피스톤 링에 의하면, 피스톤 링 및 링라이너가 마모되어도, 상기 볼록부와 상기 오목부의 둘레 방향에 있어서의 중첩이 확보되어, 일정한 가스 통로 면적을 확보할 수 있다.

이로써, 피스톤 링 및 실린더 라이너 마모 후에도, 자체가 받는 부하를 저감시켜, 자체의 마모를 저감시킬 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에 관련된 피스톤 링 세트는, 상기 어느 피스톤 링과, 직각 이음매를 구비한 피스톤 링 및/또는 경사 이음매를 구비한 피스톤 링을 구비하고 있다.

상기 제 2 양태에 관련된 피스톤 링 세트는, 상기 어느 피스톤 링만을 구비하고 있는 구성이어도 된다.

상기 제 2 양태에 관련된 피스톤 링 세트에 의하면, 각 피스톤 링의 수명이 (거의) 동시에 다해, 피스톤 링의 교환 시기가 (거의) 동시에 오게 되므로, 메인터넌스성을 향상시킬 수 있어, 런닝 코스트를 삭감할 수 있다.

본 발명의 제 3 양태에 관련된 피스톤은, 상기 어느 피스톤 링이, 링 홈에 끼워넣어져 있다.

상기 제 3 양태에 관련된 피스톤에 의하면, 각 피스톤 링의 수명이 (거의) 동시에 다해, 피스톤 링의 교환 시기가 (거의) 동시에 오게 되므로, 메인터넌스성을 향상시킬 수 있어, 런닝 코스트를 삭감할 수 있다.

본 발명의 제 4 양태에 관련된 내연 기관은, 상기 피스톤 링 세트 또는 상기 피스톤을 구비하고 있다.

상기 제 4 양태에 관련된 내연 기관에 의하면, 실린더 라이너의 내벽면의 마모를 저감시킬 수 있어, 실린더 라이너의 장수명화 (연명화) 를 도모할 수 있어, 런닝 코스트를 삭감할 수 있다.

본 발명에 관련된 피스톤 링에 의하면, 자체가 받는 부하를 저감시켜, 자체의 마모를 저감시킬 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 피스톤 링의 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 있어서 2 점 쇄선으로 둘러싸인 부분을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 3 은 도 2 의 A-A 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 6 은 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 7 은 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 8 은 본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 9 는 본 발명의 제 7 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 10 은 본 발명의 제 8 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 11 은 본 발명의 제 9 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 12 는 본 발명의 제 10 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 13 은 본 발명의 제 11 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 14 는 본 발명의 제 12 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 15 는 본 발명의 제 13 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 16 은 본 발명의 제 14 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 17 은 본 발명의 제 15 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 18 은 본 발명의 제 16 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 19 는 본 발명의 제 17 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 20 은 본 발명의 제 18 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 21 은 본 발명의 제 19 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 22 는 본 발명의 제 20 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 23 은 본 발명의 제 21 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 24 는 본 발명의 제 22 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 25 는 본 발명의 제 23 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.
도 26 은 선박용 대형 2 사이클 디젤 엔진의 연소실 주위의 개략 단면도이다.
도 27 은 피스톤 링 장착부 근방의 부분 단면도이다.
도 28 은 단차진 이음매 (가스 타이트 이음매) 를 구비한 피스톤 링의 이음매를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 29 는 직각 이음매를 구비한 피스톤 링의 이음매를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 30 은 경사 이음매를 구비한 피스톤 링의 이음매를 확대하여 나타내는 도면이다.

[제 1 실시형태]

이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 1 내지 도 3, 도 26 및 도 27 을 참조하면서 설명한다.

도 1 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 사시도, 도 2 는 도 1 에 있어서 2 점 쇄선으로 둘러싸인 부분을 확대하여 나타내는 도면, 도 3 은 도 2 의 A-A 화살표 방향에서 본 단면도, 도 26 은 선박용 대형 2 사이클 디젤 엔진 (이하, 「디젤 엔진 (1)」이라고 한다) 의 연소실 주위의 개략 단면도, 도 27 은 피스톤 링 장착부 근방의 부분 단면도이다.

도 26 또는 도 27 에 있어서, 피스톤 (2) 에는, 높이 방향으로 형성된 복수 (본 실시형태에서는 3 개) 의 링 홈 (3, 4, 5) 에 피스톤 링 (6, 7, 8) 이 각각 1 개씩 끼워넣어져 있다. 또, 피스톤 (2) 은, 피스톤 링 (6, 7, 8) 의 외주면 (6a, 7a, 8a) 이 실린더 라이너 (9) 의 내벽면 (내주면) (9a) 에 슬라이딩 접촉하면서 왕복동하도록 되어 있다. 피스톤 (2) 의 상부에는, 디젤 엔진 (1) 의 연소실 (10) 에 개구되는 링 측면 간극 (11) 이 형성되어 있고, 이 링 측면 간극 (11) 에는, 연소실 (10) 로부터의 연소 가스가 충만되어 있다.

또한, 도 26 에 있어서 부호 12 로 나타내는 실린더 헤드는, 실린더 라이너 (9) 의 상면을 덮어, 실린더 라이너 (9) 및 피스톤 (2) 과 함께 연소실 (10) 을 형성하고 있다. 또, 이와 같은 디젤 엔진 (1) 에 있어서는, 연소실 (10) 의 중앙부에 배기 밸브 (13) 가 형성되어 있다. 그리고, 피스톤 (2) 의 출력은, 피스톤 로드 (14) 로부터, 도시되지 않은 크랭크축으로 전달되도록 되어 있다.

그런데, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (21) 은, 예를 들어, 도 26 및 도 27 에 있어서 부호 6 으로 나타내는 피스톤 링 (톱 링) 으로서 사용되는 것이며, 단차진 이음매 (가스 타이트 이음매) (22) 를 구비하고 있다.

도 1 내지 도 3 중 적어도 한 도면에 나타내는 바와 같이, 단차진 이음매 (22) 는, 볼록부 (수컷부) (23) 와 오목부 (암컷부) (24) 를 구비하고 있다.

볼록부 (23) 는, 피스톤 링 (21) 의 일단부에 있어서, 둘레 방향을 따라 연장됨과 함께, 오목부 (24) 내에 끼워넣도록 하여 형성된 돌기상의 부재이며, 외주면 (슬라이딩면) (31) 과, 중간 내주면 (32) 과, 제 1 단면 (端面) (33) 과. 중간 수평면 (34) 과, 제 2 단면 (35) 과, 측면 (하면 : 저면) (36) 을 구비하고 있다.

외주면 (31) 은, 피스톤 링 (21) 의 일단부 이외의 부분 (이하, 「피스톤 링 본체 (41)」라고 한다) 에 있어서의 외주면 (41a) 과 연속하여 동일 면을 형성하고, 또한, 외주면 (41a) 과 함께 슬라이딩면 (실린더 라이너 (9) 의 내벽면 (9a) 에 대해 슬라이딩하는 면) 을 형성하는 수평면이다.

중간 내주면 (32) 은, 피스톤 링 본체 (41) 의 내주면 (41b) 보다 반경 방향 외측에 위치하여, 오목부 (24) 를 형성하는 중간 외주면 (51) 과 대향하는 면을 형성하는 수평면이다.

제 1 단면 (33) 은, 피스톤 링 (21) 의 일단부의 선단 (측) 에 있어서, 오목부 (24) 를 형성하는 단면 (53) 과 대향하는 평면을 형성하는 수직면이다.

중간 수평면 (34) 은, 피스톤 링 본체 (41) 의 높이 방향 (폭 방향) 에 있어서의 중간보다 일측면 (상면 : 정상면) (41c) 측에 위치하여, 오목부 (24) 를 형성하는 중간 수평면 (52) 과 대향하는 평면을 형성하는 수평면이며, 피스톤 링 본체 (41) 의 양 측면 (상면 (41c) 및 하면 (41d)) 과 평행이 되도록 하여 형성되어 있다.

제 2 단면 (35) 은, 피스톤 링 (21) 의 일단부의 기단 (측) 에 있어서, 중간 수평면 (34) 의 기단과, 일측면 (상면) (41c) 의 선단을 매끄럽게 접속하는 만곡된 면이다.

측면 (하면 : 저면) (36) 은, 피스톤 링 본체 (41) 에 있어서의 타측면 (하면 : 저면) (41d) 과 연속하여 동일 면을 형성하는 수평면이다.

또한, 제 1 단면 (33) 의 상단과 중간 수평면 (34) 의 선단은, 평탄한 경사면 (37) 에 의해 접속되고, 중간 수평면 (34) 의 내주단과 중간 내주면 (32) 의 상단은, 만곡면 (38) 에 의해 접속되어 있다.

오목부 (24) 는, 피스톤 링 (21) 의 타단부에 있어서, 둘레 방향을 따라 연장됨과 함께, 볼록부 (23) 를 받아들이도록 형성된 오목한 곳으로, 중간 외주면 (51) 과, 중간 수평면 (52) 과, 단면 (53) 을 구비하고 있다.

중간 외주면 (51) 은, 피스톤 링 본체 (41) 의 외주면 (41a) 보다 반경 방향 내측에 위치하여, 볼록부 (23) 를 형성하는 중간 내주면 (32) 과 대향하는 면을 형성하는 수평면이다.

중간 수평면 (52) 은, 피스톤 링 본체 (41) 의 높이 방향 (폭 방향) 에 있어서의 중간보다 일측면 (상면 : 정상면) (41c) 측에 위치하여, 볼록부 (23) 를 형성하는 중간 수평면 (34) 과 대향하는 평면을 형성하는 수평면이며, 피스톤 링 본체 (41) 의 양 측면 (상면 (41c) 및 하면 (41d)) 과 평행이 되도록 하여 형성되어 있다.

단면 (53) 은, 피스톤 링 (21) 의 타단부의 기단 (측) 에 있어서, 볼록부 (23) 를 형성하는 제 1 단면 (33) 과 대향하는 평면을 형성하는 수직면이다.

또한, 단면 (53) 의 상단과 중간 수평면 (52) 의 기단은, 만곡면 (54) 에 의해 접속되고, 중간 수평면 (52) 의 내주단과 중간 외주면 (51) 의 상단은, 만곡면 (55) 에 의해 접속되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 중간 수평면 (34) 과 중간 수평면 (52) 사이의 간극 (g), 만곡면 (38) 과 만곡면 (55) 의 간극 (g), 중간 내주면 (32) 과 중간 외주면 (51) 사이의 간극 (g) 은, 도 28 에 나타내는 종래의 단차진 이음매 (가스 타이트 이음매) 를 구비한 피스톤 링 (R1) 에 있어서의 간극 (0.0 ㎜ ∼ 0.05 ㎜) 의 4 배 ∼ 10 배 정도, 즉, 0.0 ㎜＜ g ≤ 0.5 ㎜ 정도가 되도록 설정되어 있다.

또, 중간 수평면 (34) 과 중간 수평면 (52), 만곡면 (38) 과 만곡면 (55), 및 중간 내주면 (32) 과 중간 외주면 (51) 의 둘레 방향에 있어서의 중첩, 즉, 중간 수평면 (34) 과 중간 수평면 (52), 만곡면 (38) 과 만곡면 (55), 및 중간 내주면 (32) 과 중간 외주면 (51) 이 둘레 방향과 중첩되는 (오버랩되는) 길이는, 피스톤 링 본체 (41) 의 높이 (폭) (h) 의 2 배 ∼ 4 배 정도가 되도록 설정되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (21) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해 당해 피스톤 링 (21) 이 변형되었다고 해도, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 의 완전한 밀착이 방지 (회피) 되어, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (간극 (g)) 가 확보되게 된다.

[제 2 실시형태]

본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 4 를 참조하면서 설명한다. 도 4 는 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (61) 은, 간극 (g) 대신에 가스 통로 (연통로) (62, 63) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

또한, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하였다.

가스 통로 (62) 는, 중간 수평면 (52) 의 두께 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 피스톤 링 본체 (41) 의 일측면 (상면 : 정상면) (41c) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 사각형상을 나타내는 (제 1) 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 타단부의 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, 경사면 (37) 의 상방에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부, 또는 경사면 (37) 보다 만곡면 (54) 측에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부에 개구되어 있다.

가스 통로 (63) 는, 중간 외주면 (51) 의 높이 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 피스톤 링 본체 (41) 의 내주면 (41b) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 사각형상을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 타단부의 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, 경사면 (37) 의 반경 방향 내측에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부, 또는 경사면 (37) 보다 만곡면 (54) 측에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부에 개구되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (61) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (62, 63) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (61) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (62, 63) 가 확보되게 된다.

이로써, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 의 간극에 관계없이 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도할 수 있어, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 사이에 형성되는 간극의 관리를 불필요하게 할 수 있다.

[제 3 실시형태]

본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 5 를 참조하면서 설명한다. 도 5 는 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (66) 은, 가스 통로 (연통로) (62, 63) 대신에 가스 통로 (연통로) (67, 68) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 2 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 실시형태와 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 부여하였다.

가스 통로 (67) 는, 중간 수평면 (34) 의 두께 방향에 있어서의 중앙부에 있있어서, 둘레 방향을 따라 측면 (하면 : 저면) (36) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 사각형상을 나타내는 (제 2) 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 경사면 (37) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, (선) 단면 (25) (도 2 참조) 의 하방에 위치하는 중간 수평면 (34), 또는 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 보다 만곡면 (35) (도 2 참조) 측에 위치하는 중간 수평면 (34) 에 개구되어 있다.

가스 통로 (68) 는, 중간 내주면 (32) 의 높이 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 외주면 (31) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 사각형상을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 제 1 단면 (33) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, (선) 단면 (25) (도 2 참조) 의 하방에 위치하는 중간 내주면 (32), 또는 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 보다 만곡면 (35) (도 2 참조) 측에 위치하는 중간 내주면 (32) 에 개구되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (66) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (67, 68) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (66) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (67, 68) 가 확보되게 된다.

[제 4 실시형태]

본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 6 을 참조하면서 설명한다. 도 6 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (71) 은, 제 2 실시형태에서 설명한 가스 통로 (연통로) (62, 63) 와, 제 3 실시형태에서 설명한 가스 통로 (연통로) (67, 68) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (71) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (62, 63, 67, 68) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (71) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (62, 63, 67, 68) 가 확보되게 된다.

[제 5 실시형태]

본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 7 을 참조하면서 설명한다. 도 7 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (76) 은, 중간 수평면 (34) 과 중간 수평면 (52) 사이에 간극 (g) 이 형성됨과 함께, 만곡면 (38) 과 만곡면 (55) 사이에 간극 (g) 이 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (76) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해 당해 피스톤 링 (76) 이 변형되었다고 해도, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 의 완전한 밀착이 방지 (회피) 되어, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (간극 (g)) 가 확보되게 된다.

[제 6 실시형태]

본 발명의 제 6 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 8 을 참조하면서 설명한다. 도 8 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (81) 은, 중간 내주면 (32) 과 중간 외주면 (51) 사이에 간극 (g) 이 형성됨과 함께, 만곡면 (38) 과 만곡면 (55) 사이에 간극 (g) 이 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (81) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해 당해 피스톤 링 (81) 이 변형되었다고 해도, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 의 완전한 밀착이 방지 (회피) 되어, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (간극 (g)) 가 확보되게 된다.

[제 7 실시형태]

본 발명의 제 7 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 9 를 참조하면서 설명한다. 도 9 는 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (86) 은, 제 5 실시형태에서 설명한 간극 (g) 과, 제 6 실시형태에서 설명한 간극 (g) 이 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 5 실시형태 및 제 6 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 5 실시형태 및 제 6 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

또한, 도 9 에는, 중간 수평면 (34) 과 중간 수평면 (52) 사이, 만곡면 (38) 과 만곡면 (55) 사이, 및 중간 내주면 (32) 과 중간 외주면 (51) 사이에 각각 간극 (g) 이 형성되어 있는 것, 즉, 제 1 실시형태와 동일한 형태를 갖는 것을 나타내고 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (86) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해 당해 피스톤 링 (86) 이 변형되었다고 해도, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 의 완전한 밀착이 방지 (회피) 되어, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (간극 (g)) 가 확보되게 된다.

[제 8 실시형태]

본 발명의 제 8 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 10 을 참조하면서 설명한다. 도 10 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (91) 은, 간극 (g) 대신에 가스 통로 (연통로) (92, 93) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

가스 통로 (92) 는, 중간 수평면 (52) 의 두께 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 피스톤 링 본체 (41) 의 일측면 (상면 : 정상면) (41c) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 반원형상을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 타단부의 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, 경사면 (37) 의 상방에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부, 또는 경사면 (37) 보다 만곡면 (54) 측에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부에 개구되어 있다.

가스 통로 (93) 는, 중간 외주면 (51) 의 높이 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 피스톤 링 본체 (41) 의 내주면 (41b) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 반원형상을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 타단부의 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, 경사면 (37) 의 반경 방향 내측에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부, 또는 경사면 (37) 보다 만곡면 (54) 측에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부에 개구되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (91) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (92, 93) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (91) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (92, 93) 가 확보되게 된다.

[제 9 실시형태]

본 발명의 제 9 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 11 을 참조하면서 설명한다. 도 11 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (96) 은, 가스 통로 (연통로) (92, 93) 대신에 가스 통로 (연통로) (97, 98) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 8 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

가스 통로 (97) 는, 중간 수평면 (34) 의 두께 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 측면 (하면 : 저면) (36) 의 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 반원형상을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 경사면 (37) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, (선) 단면 (25) (도 2 참조) 의 하방에 위치하는 중간 수평면 (34), 또는 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 보다 만곡면 (35) (도 2 참조) 측에 위치하는 중간 수평면 (34) 에 개구되어 있다.

가스 통로 (98) 는, 중간 내주면 (32) 의 높이 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 외주면 (31) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 반원형상을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 제 1 단면 (33) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, (선) 단면 (25) (도 2 참조) 의 하방에 위치하는 중간 내주면 (32), 또는 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 보다 만곡면 (35) (도 2 참조) 측에 위치하는 중간 내주면 (32) 에 개구되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (96) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (97, 98) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (96) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (97, 98) 가 확보되게 된다.

[제 10 실시형태]

본 발명의 제 10 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 12 를 참조하면서 설명한다. 도 12 는 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (101) 은, 제 8 실시형태에서 설명한 가스 통로 (연통로) (92, 93) 와, 제 9 실시형태에서 설명한 가스 통로 (연통로) (97, 98) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (101) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (92, 93, 97, 98) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (101) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (92, 93, 97, 98) 가 확보되게 된다.

[제 11 실시형태]

본 발명의 제 11 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 13 을 참조하면서 설명한다. 도 13 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (106) 은, 간극 (g) 대신에 가스 통로 (연통로) (107, 108) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

가스 통로 (107) 는, 중간 수평면 (52) 의 두께 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 피스톤 링 본체 (41) 의 일측면 (상면 : 정상면) (41c) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 삼각형상 (본 실시형태에서는 정삼각형상) 을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 타단부의 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, 경사면 (37) 의 상방에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부, 또는 경사면 (37) 보다 만곡면 (54) 측에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부에 개구되어 있다.

가스 통로 (108) 는, 중간 외주면 (51) 의 높이 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 피스톤 링 본체 (41) 의 내주면 (41b) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 삼각형상 (본 실시형태에서는 정삼각형상) 을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 타단부의 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, 경사면 (37) 의 반경 방향 내측에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부, 또는 경사면 (37) 보다 만곡면 (54) 측에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부에 개구되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (106) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (107, 108) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (106) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (107, 108) 가 확보되게 된다.

[제 12 실시형태]

본 발명의 제 12 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 14 를 참조하면서 설명한다. 도 14 는 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (111) 은, 가스 통로 (연통로) (107, 108) 대신에 가스 통로 (연통로) (112, 113) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 11 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

가스 통로 (112) 는, 중간 수평면 (34) 의 두께 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 측면 (하면 : 저면) (36) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 삼각형상 (본 실시형태에서는 정삼각형상) 을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 경사면 (37) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, (선) 단면 (25) (도 2 참조) 의 하방에 위치하는 중간 수평면 (34), 또는 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 보다 만곡면 (35) (도 2 참조) 측에 위치하는 중간 수평면 (34) 에 개구되어 있다.

가스 통로 (113) 는, 중간 내주면 (32) 의 높이 방향에 있어서의 중앙부에서, 둘레 방향을 따라 외주면 (31) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 삼각형상 (본 실시형태에서는 정삼각형상) 을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 제 1 단면 (33) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, (선) 단면 (25) (도 2 참조) 의 하방에 위치하는 중간 내주면 (32), 또는 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 보다 만곡면 (35) (도 2 참조) 측에 위치하는 중간 내주면 (32) 에 개구되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (111) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (112, 113) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (111) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (112, 113) 가 확보되게 된다.

[제 13 실시형태]

본 발명의 제 13 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 15 를 참조하면서 설명한다. 도 15 는 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (116) 은, 제 11 실시형태에서 설명한 가스 통로 (연통로) (107, 108) 와, 제 12 실시형태에서 설명한 가스 통로 (연통로) (112, 113) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (116) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (107, 108, 112, 113) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (116) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (107, 108, 112, 113) 가 확보되게 된다.

[제 14 실시형태]

본 발명의 제 14 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 16 을 참조하면서 설명한다. 도 16 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (121) 은, 간극 (g) 대신에 노치 (122) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

노치 (122) 는, 중간 수평면 (34) 의 내주단과 중간 내주면 (32) 의 상단을 접속하는 평탄한 경사면 또는 만곡면에 의해 형성되어 있고, 일단 (선단) 은, 경사면 (37) 까지 연장되고, 타단 (기단) 은, (선) 단면 (25) (도 2 참조) 의 하방, 또는 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 보다 만곡면 (35) (도 2 참조) 측에 위치하는 지점까지 연장되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (121) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 노치 (122) 를 형성하는 경사면 또는 만곡면과, 오목부 (24) 사이에 형성된 간극 (가스 통로) 을 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (121) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 간극 (가스 통로) 이 확보되게 된다.

[제 15 실시형태]

본 발명의 제 15 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 17 을 참조하면서 설명한다. 도 17 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (126) 은, 간극 (g) 대신에 노치 (127) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

노치 (127) 는, 중간 내주면 (32) 의 하단과 측면 (36) 의 내주단을 접속하는 평탄한 경사면 또는 만곡면에 의해 형성되어 있고, 일단 (선단) 은, 제 1 단면 (33) 까지 연장되고, 타단 (기단) 은, (선) 단면 (25) (도 2 참조) 의 하방, 또는 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 보다 만곡면 (35) (도 2 참조) 측에 위치하는 지점까지 연장되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (126) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 노치 (127) 를 형성하는 경사면과, 오목부 (24) 사이에 형성된 간극 (가스 통로) 을 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (126) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 간극 (가스 통로) 이 확보되게 된다.

[제 16 실시형태]

본 발명의 제 16 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 18 을 참조하면서 설명한다. 도 18 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (131) 은, 제 14 실시형태에서 설명한 노치 (122) 와, 제 15 실시형태에서 설명한 노치 (127) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (131) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 노치 (122) 를 형성하는 경사면 또는 만곡면과, 오목부 (24) 사이에 형성된 간극 (가스 통로), 및 노치 (127) 를 형성하는 경사면 또는 만곡면과, 오목부 (24) 사이에 형성된 간극 (가스 통로) 을 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (131) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 간극 (가스 통로) 이 확보되게 된다.

[제 17 실시형태]

본 발명의 제 17 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 19 를 참조하면서 설명한다. 도 19 는 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (136) 은, 간극 (g) 대신에 가스 통로 (연통로) (137) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

가스 통로 (137) 는, 중간 수평면 (52) 의 내주 가장자리와, 중간 외주면 (51) 의 상단을 연결함과 함께, 둘레 방향을 따라 피스톤 링 본체 (41) 의 일측면 (상면 : 정상면) (41c) 및 내주면 (41b) 측에 새겨진, 단면에서 보았을 때 3/4 원형상을 나타내는 둘레 홈이며, 일단 (선단) 은, 타단부의 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 에 개구되고, 타단 (기단) 은, 경사면 (37) 의 상방에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부, 또는 경사면 (37) 보다 만곡면 (54) 측에 위치하는 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부에 개구되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (136) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (137) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (136) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (137) 가 확보되게 된다.

[제 18 실시형태]

본 발명의 제 18 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 20 을 참조하면서 설명한다. 도 20 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (141) 은, 간극 (g) 대신에 노치 (142) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

노치 (142) 는, 중간 외주면 (51) 의 하단과, 피스톤 링 본체 (41) 의 타단부에 있어서의 타측면 (하면 : 저면) (41d) 의 외주단을 접속하는 평탄한 경사면 또는 만곡면에 의해 형성되어 있고, 일단 (선단) 은, 타단부의 (선) 단면 (25) (도 2 참조) 의 하방까지 연장되고, 타단 (기단) 은, 제 1 단면 (33) 의 반경 방향 내측, 또는 제 1 단면 (33) 보다 단면 (53) 측에 위치하는 지점까지 연장되어 있다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (141) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 노치 (142) 를 형성하는 경사면 또는 만곡면과, 오목부 (24) 사이에 형성된 간극 (가스 통로) 을 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (141) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 간극 (가스 통로) 이 확보되게 된다.

[제 19 실시형태]

본 발명의 제 19 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 21 을 참조하면서 설명한다. 도 21 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (146) 은, 제 17 실시형태에서 설명한 가스 통로 (137) 와, 제 18 실시형태에서 설명한 노치 (142) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 작용 효과는, 제 17 실시형태 및 제 18 실시형태에서 설명한 작용 효과와 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

[제 20 실시형태]

본 발명의 제 20 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 22 를 참조하면서 설명한다. 도 22 는 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (151) 은, 제 2 실시형태에서 설명한 가스 통로 (62) 와, 제 3 실시형태에서 설명한 가스 통로 (67) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (151) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스가, 가스 통로 (62, 67) 를 지나 타측면 (41d) 으로 유도되게 된다.

또, 본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (151) 에 의하면, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스의 압력에 의해, 볼록부 (23) 와 오목부 (24) 가 밀착된 경우에도, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로 (62, 67) 가 확보되게 된다.

[제 21 실시형태]

본 발명의 제 21 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 23 을 참조하면서 설명한다. 도 23 은 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (156) 은, 제 14 실시형태에서 설명한 노치 (122) 와, 제 17 실시형태에서 설명한 가스 통로 (137) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 작용 효과는, 제 14 실시형태 및 제 17 실시형태에서 설명한 작용 효과와 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

[제 22 실시형태]

본 발명의 제 22 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 24 를 참조하면서 설명한다. 도 24 는 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (161) 은, 제 15 실시형태에서 설명한 노치 (127) 와, 제 18 실시형태에서 설명한 노치 (142) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 작용 효과는, 제 15 실시형태 및 제 18 실시형태에서 설명한 작용 효과와 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

[제 23 실시형태]

본 발명의 제 23 실시형태에 관련된 피스톤 링에 대하여, 도 25 를 참조하면서 설명한다. 도 25 는 본 실시형태에 관련된 피스톤 링의 요부를 확대하여 나타낸 사시도로서, 도 3 과 동일한 도면이다.

본 실시형태에 관련된 피스톤 링 (166) 은, 제 14 실시형태에서 설명한 노치 (122) 와, 제 15 실시형태에서 설명한 노치 (127) 와, 제 17 실시형태에서 설명한 가스 통로 (137) 와, 제 18 실시형태에서 설명한 노치 (142) 가 형성되어 있는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 그 밖의 구성 요소에 대해서는 상기 서술한 제 1 실시형태의 것과 동일하므로, 여기서는 그것들 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 작용 효과는, 제 14 실시형태, 제 15 실시형태, 제 17 실시형태, 및 제 18 실시형태에서 설명한 작용 효과와 동일하므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서 노치를 가공하는 데에 있어서의 가공성이 가장 양호한 것은, 도 16 에 나타내는 제 14 실시형태이며, 둘레 홈을 가공하는 있어서의 가공성이 가장 양호해지는 도 22 에 나타내는 제 20 실시형태이다.

또, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않고, 상기 서술한 실시형태를 적절히 필요에 따라 조합하여 실시하거나, 상기 서술한 실시형태를 적절히 필요에 따라 변형·변경 실시할 수도 있다.

또한, 본 발명에 관련된 피스톤 링은, 톱 링으로서 사용되는 것 이외에도, 제 2 단째 이후의 피스톤 링 (세컨드 링 이후의 피스톤 링) 에도 사용할 수 있다.

나아가 또, 상기 서술한 실시형태에서는, 높이 방향으로 3 개의 링 홈 (3, 4, 5) 이 형성된 피스톤 (2) 을 일 구체예로 들어 설명했는데, 본 발명에 관련된 피스톤은 이것에 한정되지 않고, 높이 방향으로 1 개, 2 개, 4 개 이상의 링 홈이 형성된 피스톤이어도 된다.

1 : 디젤 엔진 (내연 기관)
2 : 피스톤
3 : 링 홈
4 : 링 홈
5 : 링 홈
21 : 피스톤 링
22 : 단차진 이음매
23 : 볼록부
24 : 오목부
32 : 중간 내주면
34 : 중간 수평면
51 : 중간 외주면
52 : 중간 수평면
61 : 피스톤 링
62 : (제 1) 둘레 홈 (가스 통로)
63 : 둘레 홈 (가스 통로)
66 : 피스톤 링
67 : (제 2) 둘레 홈 (가스 통로)
68 : 둘레 홈 (가스 통로)
71 : 피스톤 링
76 : 피스톤 링
81 : 피스톤 링
86 : 피스톤 링
91 : 피스톤 링
92 : 둘레 홈 (가스 통로)
93 : 둘레 홈 (가스 통로)
96 : 피스톤 링
97 : 둘레 홈 (가스 통로)
98 : 둘레 홈 (가스 통로)
101 : 피스톤 링
106 : 피스톤 링
107 : 둘레 홈 (가스 통로)
108 : 둘레 홈 (가스 통로)
111 : 피스톤 링
112 : 둘레 홈 (가스 통로)
113 : 둘레 홈 (가스 통로)
116 : 피스톤 링
121 : 피스톤 링
122 : 노치
126 : 피스톤 링
127 : 노치
131 : 피스톤 링
136 : 피스톤 링
137 : 둘레 홈 (가스 통로)
141 : 피스톤 링
142 : 노치
146 : 피스톤 링
151 : 피스톤 링
156 : 피스톤 링
161 : 피스톤 링
166 : 피스톤 링
g : 간극
h : 피스톤 링의 높이 (폭)

Claims

일단부에 볼록부를 구비하고, 타단부에 오목부를 구비함과 함께, 이들 볼록부와 오목부에 의해 단차진 이음매가 형성되는 피스톤 링으로서,
상기 볼록부 (23) 와 상기 오목부 (24) 사이에, 일측면 (41c) 에 작용하는 가스를 타측면 (41d) 으로 유도하는 가스 통로가 둘레 방향을 따라 형성되고,
상기 볼록부 (23) 가,
중간 내주면 (32) 과,
중간 수평면 (34) 과,
저면 (36) 과,
상기 중간 수평면 (34) 의 내주단과, 상기 중간 내주면 (32) 의 상단을 접속하는 만곡면 또는 평탄한 경사면을 구비하고,
상기 가스 통로가, 상기 만곡면 또는 경사면과 상기 오목부 사이에, 둘레 방향을 따라 형성된 간극에 의해 형성되어 있는 피스톤 링.
제 1 항에 있어서,
상기 볼록부의 상기 중간 내주면 (32) 의 하단과 상기 저면 (36) 의 내주단을 접속하는 만곡면 또는 평탄한 경사면과 상기 오목부 사이에, 둘레 방향을 따라 형성된 간극에 의해 형성되는 다른 가스 통로가 추가로 형성되는 피스톤 링.
제 1 항에 있어서,
상기 볼록부와 상기 오목부의 둘레 방향에 있어서의 중첩은, 당해 피스톤 링 높이의 2 배 ~ 4 배 정도가 되도록 설정되어 있는 피스톤 링.
하나의 피스톤에 대해 장착되는 복수의 피스톤 링을 구비한 피스톤 링 세트로서,
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 피스톤 링과,
직각 이음매를 구비한 피스톤 링 및 경사 이음매 중 하나 이상을 구비한 피스톤 링을 구비하고 있는 피스톤 링 세트.
하나의 피스톤에 대해 장착되는 복수의 피스톤 링을 구비한 피스톤 링 세트로서, 상기 복수의 피스톤 링의 각각이 모두 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 피스톤 링인 피스톤 링 세트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 피스톤 링이 링 홈에 끼워넣어져 있는 피스톤.
제 4 항에 기재된 피스톤 링 세트를 구비하고 있는 내연 기관.
제 5 항에 기재된 피스톤 링 세트를 구비하고 있는 내연 기관.
제 6 항에 기재된 피스톤을 구비하고 있는 내연 기관.