KR970010868B1 - Flexible piston - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명의 제1 실시예를 도시한 반단면도.1 is a half sectional view showing a first embodiment of the present invention.
제2도는 제1도의 저면도.FIG. 2 is a bottom view of FIG. 1. FIG.
제3도는 제1도의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
제4도는 제1도중 크라운(Crown)부를 도시한 것으로, (a)는 반단면도이고, (b)는 저면도이다.4 shows a crown portion of FIG. 1, (a) is a half sectional view, and (b) is a bottom view.
제5도는 제1도중 스커트(Skirt)부의 반단면도.5 is a half sectional view of the skirt portion of FIG.
제6도는 제1도중 리벳팅디스크(Riveting-Disk)를 도시한 것으로, (a)는 횡단면도이고, (b)는 평면도이다.6 shows a riveting disk (Riveting-Disk) of the first diagram, (a) is a cross-sectional view, (b) is a plan view.
제7도는 제1도중 멈춤링(Stop Ring)을 도시한 것으로, (a)는 횡단면도이고, (b)는 평면도이다.FIG. 7 shows a stop ring in FIG. 1, (a) is a cross sectional view, and (b) is a plan view.
제8도는 본 발명의 제2실시예를 도시한 반단면도.8 is a half sectional view showing a second embodiment of the present invention.
제9도는 제8도의 저면도.9 is a bottom view of FIG.
제10도는 제8도중 스커트(Skirt)부를 도시한 것으로, (a)는 반단면도이고, (b)는 저면도이다.FIG. 10 shows a skirt portion of FIG. 8, (a) is a half sectional view, and (b) is a bottom view.
제11도는 제8도중 날개고정링(Blade Holder Ring)을 도시한 것으로, (a)는 횡단면도이고, (b)는 평면도이다.FIG. 11 shows a blade holder ring in FIG. 8, (a) is a cross sectional view, and (b) is a plan view.
제12도는 제8도중 금속판제날개(Contactor Blade)로, (a)는 단면도이고, (b)는 평면도이며, (c)는 정면도이다.FIG. 12 is a metal blade (Contactor Blade) in FIG. 8, (a) is a cross-sectional view, (b) is a plan view, (c) is a front view.
제13도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 반단면도.FIG. 13 is a half sectional view showing a third embodiment of the present invention. FIG.
제14도는 제13도의 저면도.FIG. 14 is a bottom view of FIG. 13. FIG.
제15도는 제13도중 스커트(Skirt)부를 도시한 것으로, (a)는 반단면도이고, (b)는 저면도이다.FIG. 15 shows a skirt portion of FIG. 13, where (a) is a half sectional view and (b) is a bottom view.
제16도는 제13도중 강선스프링(Contactor Spring)을 도시한 것으로, (a)는 측면도이고, (b)는 평면도이며, (c)는 정면도이다.FIG. 16 shows a wire spring in FIG. 13, (a) is a side view, (b) is a top view, and (c) is a front view.
제17도는 본 발명의 제4실시예를 도시한 반단면도.FIG. 17 is a half sectional view showing a fourth embodiment of the present invention. FIG.
제18도는 제17도의 저면도.FIG. 18 is a bottom view of FIG. 17. FIG.
제19도는 제17도중 롤마운트디스크(Roll Mount Disk)를 도시한 것으로, (a)는 단면도이고, (b)는 평면도이다.FIG. 19 shows a roll mount disk in FIG. 17, (a) is a sectional view, and (b) is a plan view.
제20도는 제17도중 접촉로울러(Contactor Roller)의 반단면도.FIG. 20 is a half sectional view of a contact roller in FIG. 17. FIG.
제21도는 접촉로울러를 축설하는 롤 트레인 브라켓(Roll Train Bracket)의 단면도.FIG. 21 is a cross sectional view of a roll train bracket for accumulating a contact roller; FIG.
제22도는 제17도중 피봇핀(Pivot-Pin)의 정면도.FIG. 22 is a front view of the pivot pin in FIG. 17; FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 피스톤 2 : 크라운(Crown)부1: Piston 2: Crown
3 : 스커트(Skirt)부 4 : 리벳팅디스크(Riveting Disk)3: skirt portion 4: riveting disk (Riveting Disk)
5,13 : 홈(Groove) 7 : 클레비스(Clevis)5,13 Groove 7: Clevis
9,15,52 : 리벳구멍 10 : 탄성날개(Tension Blade)9,15,52: rivet hole 10: tension blade
11 : 접촉돌기(Contact Ridge) 12 : 멈춤링(Stop Ring)11: Contact Ridge 12: Stop Ring
16,76 : 리벳 31,31a : 날개고정홈(Blade Fit Groove)16,76: Rivet 31,31a: Blade Fit Groove
32,32a : 날개고정링(Blade Holder Ring) 33,33a : 링홈(Ring Groove)32,32a: Blade Holder Ring 33,33a: Ring Groove
34 : 금속판제날개(Contactor Blade) 40 : 강선스프링(Contactor Spring)34: Contactor Blade 40: Wire Spring (Contactor Spring)
50 : 롤 마운트 디스크(Roll Mount Disk) 60 : 접촉로울러(Contactor Roller)50: Roll Mount Disk 60: Contact Roller
61 : 롤피봇빈(Roll Pivot Pin) 63 : 롤 트레인 브라겟(Roll Train Bracket)61: Roll Pivot Pin 63: Roll Train Bracket
64 : ㄷ자형 고정부64: U-shaped fixing part
본 발명은 자동조심형(自動調心形) 플랙시블 피스톤(Flexible-Piston)에 관한 것으로, 왕복동형 내연기관 또는 왕복동형 펌프에 사용하는 피스톤에 있어서의 크라운(Crown)부와 스커트(Skirt)부를 분리하여 구성하고, 실린더와 피스톤 사이의 간격을 플랙시블(Flexible)하게 유지하기 위해 크라운부에는 링을 사용하고, 스커트부에는 탄성을 가진 금속판, 스프링 또는 탄성이 있는 금속브라켓을 장착시킨 롤 등을 사용하여 피스톤의 직경이 신축성을 가지도록 한 자동조심형(自動調心形) 플랙시블 피스톤(Flexible-Piston)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-aligning flexible piston, wherein a crown portion and a skirt portion in a piston used in a reciprocating internal combustion engine or a reciprocating pump are provided. In order to maintain the distance between the cylinder and the piston flexibly, a ring is used for the crown part, and a roll with an elastic metal plate, a spring or an elastic metal bracket is used for the skirt part. The present invention relates to a self-aligning flexible piston (Pixon-Piston) having a diameter of the piston elastic.
일반적으로, 피스톤을 사용하는 왕복동형 내연기관과, 피스톤을 사용하는 왕복동형 펌프에서 현재 사용하고 있는 피스톤은 한덩어리의 강체(剛體)로 구성되어 있기 때문에, 사용중의 열팽창 또는 수축에 의해 피스톤이 실린더에 끼인체로 고착되는 상태를 방지하기 위하여 피스톤의 외경을 실린더의 내경보다 충분히 작게 제작하여 피스톤과 실린더 사이에 충분한 간격을 유지하도록 구성하였다.In general, since a reciprocating internal combustion engine using a piston and a piston currently used in a reciprocating pump using a piston are composed of a single body of rigid body, the piston is formed by a thermal expansion or contraction during use. The outer diameter of the piston was made sufficiently smaller than the inner diameter of the cylinder in order to prevent the state of being stuck in the body was configured to maintain a sufficient distance between the piston and the cylinder.
위와 같은 구조에 있어서는 실린더와 피스톤 사이에 임의로 만들어진 넓은 간격이 있기 때문에 적절한 방법으로 이 간격을 메워주지 않을 경우에는 압축연료 또는 압축기체가 그 사이로 모두 새어나가기 때문에 정상적인 기능을 수행할 수 없게 된다.In the above structure, since there is a wide gap arbitrarily made between the cylinder and the piston, if the gap is not filled in an appropriate manner, the compressed fuel or the compressor body leaks out therebetween, and thus cannot perform a normal function.
상기와 같은 압축연료 또는 압축기체의 과다한 누설방지와 압축효율 증대를 위하여 종래에는 크라운(Crown)이라 불리는 피스톤의 상부외주연에 깊고 좁은 홈을 원주위 전체에 가공하여, 그 홈에 피스톤링을 삽입하므로써 실린더와 피스톤 사이에 있는 간격사이로 압축연료 또는 압축기체가 누설되는 것을 방지해 왔으며, 피스톤의 하부로 피스톤과 일체로 연장한 스커트(Skirt)라 불리는 부위를 형성하여 피스톤링이 실린더와 직각접촉을 유지할 수 있도록 하도록 해왔다.In order to prevent excessive leakage of the compressed fuel or the compressor body and to increase the compression efficiency, a deep and narrow groove is machined in the entire circumference of the upper outer periphery of the piston, which is conventionally called a crown, and a piston ring is inserted into the groove. This prevents leakage of compressed fuel or compressor body between the gaps between the cylinder and the piston, and forms a section called a skirt extending integrally with the piston at the lower part of the piston, so that the piston ring is in contact with the cylinder at right angles. I've been able to keep it.
그러나, 상기와 같은 종래의 구조에서의 피스톤은 유체 또는 기체를 압축하는 기능을 수행하는 것이 아니라, 단지 피스톤링의 운반역할만 하고 실질적인 유체 또는 기체의 압축 역할은 피스톤링이 담당해왔으며, 실린더와 피스톤 사이의 넓은 간격 때문에 피스톤이 왕복운동할 때 피스톤이 좌·우로 기우뚱거리는 틸트(Tilt) 현상과, 이 틸트(Tilt) 현상에 의한 피스톤이 실린더를 때르는 슬랩(Slap)현상이 유발하게 되어 피스톤이 상·하로 그 진행방향을 바꿀 때 마다 슬랩(Slap)현상에 의해 소음을 일으키게 되며, 피스톤의 틸트 모션(Tilt motion)은 단심요동(Mono-centric rocking)이 아니라 피스톤의 진행 방향이 바뀔 때마다 실린더벽과 피스톤링의 접촉각도가 재조정되는 복심요동(Poly-centric)운동이므로 비록 짧은 시간이지만 피스톤링 전체가 꼬이면서 제자리를 찾아가는 현상이 일어나게 되어 피스톤링은 홈 속에서 미끄러지면서 임의의 방향으로 회전하는 현상이 발생하게 되어 압축력의 균일한 출력에 악영향을 끼치게 되고, 상기한 틸트 모션으로 말미암아 피스톤링과 실린더벽과의 접촉각이 연속적으로 변하면서 피스톤링이 홈속에서 임의의 방향으로 서서히 미끄럼 회전하기 때문에 그 마찰력에 의해 피스톤링의 모서리날이 서서히 무디어져 압축연료 또는 기체가 누출될 수 있는 등의 문제점이 있어왔다.However, the piston in the conventional structure as described above does not perform the function of compressing the fluid or the gas, but merely serves as the transport of the piston ring, the actual role of the compression of the fluid or gas has been the piston ring, the cylinder and the piston Due to the large gap between the pistons, the piston tilts left and right when the piston reciprocates, and the tilt causes the slap that strikes the cylinder. Whenever the direction of movement is changed up and down, the noise is generated by the slap phenomenon, and the tilt motion of the piston is not mono-centric rocking but the cylinder is changed whenever the direction of the piston changes. Since the contact angle between the wall and the piston ring is readjusted, it is a poly-centric movement. The phenomenon occurs that the piston ring slides in the groove and rotates in any direction, which adversely affects the uniform output of the compressive force. The tilting motion causes the contact angle between the piston ring and the cylinder wall. Since the piston ring is gradually slid and rotated in any direction in the groove while continuously changing, the edge of the piston ring is gradually blunted by the frictional force such that compressed fuel or gas may leak.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로, 피스톤의 크라운(Crown)부와 스커트(Skirt)부를 분리되도록 구성하고, 크라운부는 기존의 방법대로 피스톤링을 사용하고 스커트부는 탄성을 가진 금속판, 스프링 또는 탄성이 있는 금속브라켓에 장착시킨 롤 등을 부착하여 피스톤 직경에 신축성을 부여함으로써 실린더와 피스톤 사이의 간격(Gap 또는 Clearance)을 없애 피스톤의 상·하운동시 최대한 원활하게 왕복운동할 수 있도록 하므로써 틸트(Tilt)현상과 슬랩(Slap)현상을 없앨 수 있어 소음을 방지할 수 있으며, 압축연료 또는 압축기체의 누설을 효율적으로 방지할 수 있는 등 연료절약과 압축효율을 증대할 수 있는 자동조심형(自動調心形) 플랙시블 피스톤(Flexible-Piston)을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above problems, and configured to separate the crown and the skirt portion of the piston, the crown portion using the piston ring according to the existing method and the skirt portion is elastic By attaching a roll attached to a metal plate, a spring, or a metal bracket with elasticity, it gives elasticity to the piston diameter, eliminating the gap (gap or clearance) between the cylinder and the piston to smoothly reciprocate as much as possible when the piston moves up and down. By eliminating tilt and slap, noise can be prevented and fuel leakage and compression efficiency can be increased by efficiently preventing leakage of compressed fuel or compressor body. Its purpose is to provide a self-aligning flexible piston.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 그 동작효과를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the configuration and operation effects of the present invention.
본 발명의 제1실시예는 제1도 내지 제7도에 도시한 바와 같으며, 본 발명 피스톤(1)의 구성은 크라운부(2)와, 상기 크라운부(2)와 분리될 수 있는 스커트부(3)와, 상기 크라운부(2)와 스커트부(3)를 결합시키는 리벳팅디스크(4)로 이루어지며, 상기의 크라운부(2)는 피스톤링(6)을 삽입하므로써 실린더(도면도시 생략)와 피스톤(1)의 간격사이로 압축연료 또는 압축기체가 누설되는 것을 방지하도록 하는 원주형부재 상부외주연의 원주위에 형성한 깊고 좁은 복수개의 홈(5)과, 커넥팅로드(도면도시 생략)와의 연결용 피스톤핀(도면도시 생략)이 삽입되는 피스톤핀 구멍(8)을 가지는 원주형부재 저면에 일체로 형성한 클레비스(7)와, 원주형부재의 상부면과 하부면을 관통하도록 형성한 복수개의 리벳구멍(9)을 구비하여 이루어진다.The first embodiment of the present invention is as shown in Figures 1 to 7, the configuration of the piston (1) of the present invention is a crown portion 2, a skirt that can be separated from the crown portion (2) And a riveting disk (4) for joining the section (3) and the crown section (2) and the skirt section (3), wherein the crown section (2) is formed by inserting a piston ring (6) into a cylinder (Fig. A plurality of deep and narrow grooves 5 formed around the circumference of the upper outer circumference of the columnar member to prevent leakage of the compressed fuel or the compressor body between the gap between the piston and the piston 1, and a connecting rod (not shown in the drawings). Clevis (7) integrally formed on the bottom of the columnar member having a piston pin hole (8) into which a piston pin (not shown) is inserted, so as to penetrate the upper and lower surfaces of the columnar member. A plurality of formed rivet holes 9 are provided.
스커트부(3)는 그 내부에 공간을 가지는 원통형의 형상으로, 원통형 부재의 외주연에 길이방향으로 일체로 형성한 그 끝단에 접촉돌기(11)를 가지는 복수개의 탄성날개(10)와, 멈춤링(12)을 끼울 수 있게 원통형부재 내주연에 형성한 홈(13)을 구비하여 이루어진다.The skirt portion 3 is a cylindrical shape having a space therein, and a plurality of elastic wings 10 having contact protrusions 11 at the ends formed integrally in the longitudinal direction on the outer periphery of the cylindrical member, and stops. It is provided with a groove 13 formed in the inner circumference of the cylindrical member to fit the ring (12).
리벳팅디스크(4)는 원형의 박판부재로, 그 중앙에 천공한 장방형구멍(14)과, 외주연 가까이에 상기 크라운부(2)의 리벳구멍(9)과 대응지게 형성한 리벳구멍(15)을 가진다.The riveting disc 4 is a circular thin plate member, which has a rectangular hole 14 perforated in the center thereof, and a rivet hole 15 formed to correspond to the rivet hole 9 of the crown portion 2 near the outer periphery. )
제8도 내지 제12도는 본 발명의 제2실시예를 도시한 것으로, 크라운부(2)와 리벳팅디스크(4)는 제1 실시예의 구성과 동일하므로 동일부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.8 to 12 show a second embodiment of the present invention, since the crown portion 2 and the riveting disk 4 are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are used and the description thereof will be omitted. .
본 실시예에서 스커트(3)는 원통형 부재 외주연에 길이방향으로 다수개 형성한 날개고정홈(31)과, 날개고정링(32)을 끼우는 링홈(12)을 착설하는 홈(13)과, 상기 날개고정홈(31)에 결합되는 금속판재날개(34)로 이루어진다.In the present embodiment, the skirt 3 includes a groove 13 for installing a plurality of wing fixing grooves 31 formed in the longitudinal direction on the outer circumference of the cylindrical member, and a ring groove 12 for fitting the wing fixing ring 32; It consists of a metal plate blade (34) coupled to the wing fixing groove (31).
제13도 내지 제16도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 것으로, 상기 한 실시예와 동일한 구성은 동일부호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다.13 to 16 show a third embodiment of the present invention, in which the same components as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
본 실시예는 스커트부(3)의 외주연에 길이방향으로 복수개의 날개고정홈(31a)을 형성시키고, 스커트부(3)의 상,하단부의 외주연에 원주방향으로 날개고정링(32a)을 끼울 수 있는 링홈(33a)을 형성하여, 선재의 강선스프링(40)을 끼울 수 있게 한 것이다.The present embodiment forms a plurality of wing fixing grooves 31a in the longitudinal direction on the outer periphery of the skirt portion 3, and wing fixing rings 32a in the circumferential direction on the outer periphery of the upper and lower ends of the skirt portion 3. By forming a ring groove (33a) that can be inserted, it is to be able to fit the steel wire spring 40 of the wire rod.
제17도 내지 제22도는 본 발명의 제4실시예를 도시한 것으로, 상기 한 실시예와 동일한 부분은 동일 부호를 부여하고 이의 설명은 생략한다.17 to 22 show a fourth embodiment of the present invention, in which the same parts as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
본 실시예에서는 피스톤(1)의 크라운부(2)와 스커트부(3)를 결합하는 부재로 롤마운트디스크(50)를 적용한 것으로, 스커트부(3)는 그 상,하로 접촉로울러(60)를 롤피봇핀(61)으로 회전자재케 축설되게 핀구멍(62)을 천공시킨 롤트레인브라켓(63)를 형성하되, 이 롤트레인브라켓(63)에 ㄷ자형 고정부(64)를 형성하여 구성되며, 롤마운트디스크(50)는 상기 롤트레인브라켓(63)의 ㄷ자형 고정부(64)에 고정삽입되게 형성하되, 그 중앙에는 구멍(51)을 형성하고, 크라운부(2)의 리벳구멍(9)과 대응하는 위치에 리벳구멍(52)을 천공하여 구성한 것이다.In the present embodiment, the roll mounting disc 50 is applied as a member for coupling the crown portion 2 and the skirt portion 3 of the piston 1, and the skirt portion 3 has a contact roller 60 up and down. To form a roll train bracket (63) in which the pin hole (62) is perforated to be rolled up with the roll pivot pin (61), and the U-shaped fixing portion (64) is formed in the roll train bracket (63). The roll mount disc 50 is formed to be fixedly inserted into the c-shaped fixing part 64 of the roll train bracket 63, and a hole 51 is formed in the center thereof, and a rivet hole of the crown part 2 is formed. The rivet hole 52 is drilled at a position corresponding to (9).
미설명 부호 70은 크라운부(2)와 롤마운트디스크(50)를 일정한 간격으로 고정시키기 위하여 단턱(71)이 형성된 리벳이다.Reference numeral 70 is a rivet formed with a stepped 71 to fix the crown portion 2 and the roll mount disk 50 at regular intervals.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 조립 및 동작을 설명해 보면, 먼저 제1실시예는 분리된 크라운부(2)에 형성된 복수개의 홈(5)에 피스톤링(6)을 착설하고, 스커트부(3)의 내주연에 형성된 홈(13)에 멈춤링(12)을 삽입한 후, 상기 멈춤링(12)이 크라운부(2)의 하부면과 리벳팅디스크(4)의 상부면에 닿도록 한 상태에서 크라운부(2)의 리벳구멍(9)에 일치하도록 리벳팅디스크(4)의 리벳구멍(15)을 맞추어 리벳(16)를 체결하므로써 크라운부(2)와 스커트부(3)가 결합된 피스톤(1)이 이루어지게 되는 것이다.Referring to the assembly and operation of the present invention having the configuration as described above, the first embodiment first installs the piston ring (6) in the plurality of grooves (5) formed in the separated crown portion (2), the skirt portion ( After the stop ring 12 is inserted into the groove 13 formed at the inner circumference of 3), the stop ring 12 contacts the lower surface of the crown portion 2 and the upper surface of the riveting disk 4. In one state, the crown portion 2 and the skirt portion 3 are formed by fastening the rivet 16 by matching the rivet hole 15 of the riveting disc 4 with the rivet hole 9 of the crown portion 2. The combined piston (1) is to be made.
크라운부(2)와 일체로 이 저면에 형성된 클레비스(7)의 피스톤구멍(8)에는 커넥팅로드(도면도시 생략) 연결용 피스톤핀(도면도시 생략)을 끼울 수 있게 한 것이다.A piston pin (not shown) for connecting a connecting rod (not shown) can be inserted into the piston hole 8 of the clevis 7 formed on this bottom surface integrally with the crown portion 2.
이때, 스커트부(3)는 알루미늄 등 가볍고 가공이 용이하며 마모에 대하여 높은 저항력을 가지는 재질로 압출성형하는 것이 바람직하며, 스커트부(3)의 내주면은 요철이 없게 형성하고 외주연에는 단부에 접촉돌기(11)를 가진 길이방향의 얇고 넓은 탄성날개(10)가 일체로 형성되어 있어 이 탄성날개(10)를 압압함에 의해 피스톤(1)의 자유외경 보다 더 작은 내경을 가진 실린더속에 삽입할 수가 있게 되는 것이다.At this time, the skirt portion 3 is preferably extruded from a material such as aluminum, which is light and easy to process, and has a high resistance to abrasion. The inner circumferential surface of the skirt portion 3 is formed to have no unevenness and contacts the end portion at the outer circumference. The longitudinal thin and wide elastic wings 10 having protrusions 11 are integrally formed so that the elastic wings 10 can be pressed into a cylinder having an inner diameter smaller than the free outer diameter of the piston 1. Will be.
그런데, 탄성날개(10)의 접촉돌기(11)가 실린더내벽을 미는 힘은 피스톤(1)의 틸트를 억제하기에 충분하면서도 피스톤(1)의 왕복에 미세한 방해영향도 미치지 않을 만큼 약하지 않으면 안된다. 이 상반되는 두가지 요건을 충족시키려면 탄성날개(10)의 만곡장력(Bending moment)곡선이 소정의 한점을 통과하면 급속도로 상승하도록 탄성날개의 단면을 설계해야 한다.However, the force pushing the inner wall of the cylinder by the contact protrusion 11 of the elastic wing 10 should be weak enough to suppress the tilt of the piston 1 and not have a slight disturbing influence on the reciprocation of the piston 1. To meet these two opposite requirements, the cross section of the elastic blade must be designed so that the bending moment curve of the elastic blade 10 rises rapidly after passing a predetermined point.
상기와 같이 하여 조립되는 제1실시예의 동작은 피스톤(1)이 실린더(도면도시 생략) 내에서 왕복운동함에 의해 크라운부(2)의 홈(5)에 삽입되어 있는 피스톤링(6)이 실린더내벽에 밀착되면서 실린더 내부의 연료나 기체를 압축하는 내연행정시, 상기 크라운부(2)와 리벳팅디스크(4)를 사이에 두고 결합된 스커트부(3)의 외주연에 형성한 탄성날개(10)의 탄성력에 의해 피스톤(1)의 왕복축심 이탈시 자동으로 플렉시블(Flexible)하게 왕복축심을 조정하여 주게 되는 것이다.The operation of the first embodiment assembled as described above is such that the piston ring 6 is inserted into the groove 5 of the crown portion 2 by the piston 1 reciprocating in the cylinder (not shown). An elastic wing formed on the outer periphery of the skirt portion 3 coupled to the inner side of the cylinder portion 2 and the riveting disk 4 while compressing the fuel or gas in the cylinder while being in close contact with the inner wall ( When the piston 1 is separated from the reciprocating shaft core by the elastic force of 10), the reciprocating shaft core is automatically adjusted flexibly.
이는 실린더와 피스톤(1) 사이의 간격에 의해 피스톤(1)의 상·하운동시 피스톤(1)이 좌·우로 기우뚱거림에 의해 변환되는 피스톤(1)의 왕복축심을 탄성날개(10)의 반발력에 의해 자동으로 조정되게 되므로써 피스톤(1)이 항상 같은 왕복축심선상에서 운동하게 되어 실린더내벽과 피스톤(1)의 외벽이 항상 평행한 각을 유지하게 되고, 이로 인하여 최대한 원활하게 피스톤(1)이 왕복운동할 수 있어 피스톤링(6)의 마모를 방지할 수 있으며, 틸트(Tilt)현상과 슬랩(Slap)현상을 없앨 수 있어 소음을 방지할 수있고, 압축연료 또는 압축기체의 누설을 효율적으로 방지할 수가 있게 되는 것이다.The reciprocating axial center of the piston 1, which is converted by the piston 1 by tilting left and right during the up and down movement of the piston 1 due to the distance between the cylinder and the piston 1, The piston 1 always moves on the same reciprocating axis line by being automatically adjusted by the repulsive force, so that the inner wall of the cylinder and the outer wall of the piston 1 always maintain parallel angles, and thus the piston 1 as smoothly as possible. This reciprocating motion prevents the wear of the piston ring 6, eliminates the tilt and slap phenomena, prevents noise, and effectively prevents leakage of compressed fuel or compressor body. It will be possible to prevent.
본 발명의 제2 실시예 및 제3 실시예는 제1 실시예에서의 탄성부재인 탄성날개(10)를 스커트부(3)의 외주연에 일체로 형성하여 구성한 것과는 달리 탄성부재를 스커트부의 외주연에 부착할 수 있도록 하여 구성한 것이다.In the second and third embodiments of the present invention, the elastic member 10, which is the elastic member in the first embodiment, is formed integrally with the outer periphery of the skirt portion 3, and the elastic member is formed outside the skirt portion. It is configured to be attached to the periphery.
제2실시예는 스커트부(3)의 외주연에 날개고정홈(31)을 형성시키고, 스커트부(3)의 상·하부 외주연 둘레에 링홈(33)을 형성시켜 상기 날개고정홈(31)에 금속판제날개(34)를 결합한 후 링홈(33)에 날개고정링(32)을 삽입하여 부동형(Floating type)판재금속인 금속판제날개(34)를 고정할 수 있게 한 것이다.In the second embodiment, the wing fixing groove 31 is formed on the outer periphery of the skirt 3, and the ring fixing groove 31 is formed around the upper and lower outer peripheries of the skirt 3. After coupling the metal plate blade (34) to the ring groove (33) by inserting the wing fixing ring (32) is to be able to fix the metal plate blade (34) of the floating type plate metal.
제3실시예는 스커트부(3)의 외주연에 날개고정홈(31a)을 형성시키고, 스커트부(3)의 상·하부 외주연 둘레에 링홈(33a)을 형성시켜 상기 날개고정홈(31a)에 강선스프링(40)을 결합한 후 링홈(33a)에 날개고정링(32a)을 삽입하여 부동형(Floating type)선재금속인 강선스프링(40)을 고정할 수 있게 한 것이다.In the third embodiment, the wing fixing groove 31a is formed on the outer circumference of the skirt 3, and the ring fixing groove 31a is formed around the upper and lower outer circumferences of the skirt 3. After coupling the steel wire spring (40) to the ring groove (33a) by inserting the wing fixing ring (32a) is to be able to fix the steel wire spring (40) of the floating type wire (metal).
상기 제2실시예와 제3실시예는 날개고정홈(31)(31a)의 간격이 다르다는 점과, 탄성부재가 부동형(Floating type)판재금속인 금속판제날개(34)와 부동형(Floating type)선재금속인 강선스프링(40)을 사용했다는 점에서 만 차이가 있을 뿐이며, 크라운부(2)와 스커트부(3)의 결합관계는 제1실시예와 동일하고 탄성부재에 의해 탄성력에 의해 피스톤(1)의 왕복축심 이탈시 자동으로 플렉시블(Flexible)하게 왕복축심을 조정하여 주게 되는 동작효과 또한 제1실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.In the second and third embodiments, the gap between the wing fixing grooves 31 and 31a is different, and the metal plate blade 34 and the floating type of which the elastic member is a floating type sheet metal. type) The only difference is that the steel wire spring 40, which is a wire metal, is used, and the coupling relationship between the crown portion 2 and the skirt portion 3 is the same as that of the first embodiment, and the elastic force is applied by the elastic member. Since the operation effect of automatically adjusting the reciprocating shaft core flexibly when the piston 1 is separated from the reciprocating shaft core is the same as in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
제4실시예는 제1실시예 내지 제3실시예에서의 탄성부재의 탄성력에 의해 왕복축심을 자동 조정하는 것과는 달리, 접촉로울러(60)를 축설한 탄성재질의 롤트레인브라켓(63)를 롤마운트디스크(50)에 장착하여 구성한 것으로, 스커트부(3)는 적어도 3 이상의 접촉로울러(60)를 축설한 탄성재질의 롤트레인브라켓(63)의 집합체이다.In the fourth embodiment, unlike the automatic adjustment of the reciprocating shaft core by the elastic force of the elastic member in the first to third embodiments, the roll train bracket 63 made of elastic material rolls the contact roller 60 is rolled. The skirt portion 3 is an assembly of an elastic material roll train bracket 63 in which at least three or more contact rollers 60 are arranged.
제4실시예의 결합관계는 상·하의 핀구멍(62)에 롤피봇핀(61)으로 접촉로울러(60)를 회전자재케 축설한 적어도 3 이상의 롤트레인브라켓트(63)로 구성된 스커트부(3)를 롤마운트디스크(50)에 방사상으로 ㄷ자형 고정부(64)가 삽입되도록 하여 고정한 다음, 크라운부(2)의 리벳구멍(9)과 롤마운트디스크(50)의 리벳구멍(52)을 일치시켜 상기 크라운부(2)와 스커트부(3) 사이를 일정한 간격으로 유지할 수 있도록 단턱(71)을 형성시킨 리벳(70)로 고정하여 결합한 것이다.In the coupling relationship of the fourth embodiment, the skirt portion 3 composed of at least three or more roll train brackets 63 in which the contact rollers 60 are rotatably arranged in the upper and lower pin holes 62 with the roll pivot pins 61. And fix it so that the U-shaped fixing portion 64 is radially inserted into the roll mount disk 50, and then the rivet hole 9 of the crown portion 2 and the rivet hole 52 of the roll mount disk 50 coincide with each other. In order to maintain the gap between the crown (2) and the skirt (3) at a fixed interval by fixing with a rivet (70) formed a stepped 71 is combined.
이때, 방사상으로 위치한 접촉로울러(60)의 외경면은 실린더(도면도시 생략)의 내경면에 준하거나 미세할 정도로 큰 크기를 갖도록 하므로써 피스톤(1)이 실린더 내부에 삽입되었을 때 적당한 접촉력을 가지게 된다.At this time, the outer diameter surface of the radially positioned contact roller 60 has a size large enough to correspond to the inner diameter surface of the cylinder (not shown) or fine enough to have an appropriate contact force when the piston 1 is inserted into the cylinder. .
제4실시예의 동작은 피스톤(1)이 실린더(도면도시 생략) 내에서 왕복운동함에 의해 크라운부(2)의 홈(5)에 삽입되어 있는 피스톤링(6)이 실린더내벽에 밀착되면서 실린더 내부의 연료나 기체를 압축하는 내연행정시, 탄성력을 가진 재질로된 롤트레인브라켓(63)에 축설된 접촉로울러(60)가 실린더 내벽에 밀착되게 되고, 실린더와 피스톤(1) 사이의 간격에 의해 피스톤(1)의 상·하운동시 피스톤(1)이 좌·우로 기우뚱거림에 의해 변환되는 피스톤(1)의 왕복축심을 롤트레인브라켓(63)의 탄성 반발력에 의해 자동으로 조정되게 되므로써 피스톤(1)이 항상 같은 왕복축심선상에서 운동하게 되어 실린더내벽과 피스톤(1)의 외벽이 항상 평행한 각을 유지하게 되고, 이로 인하여 최대한 원활하게 피스톤(1)이 왕복운동할 수 있어 피스톤링(6)의 마모를 방지할 수 있으며, 틸트(Tilt)현상과 슬랩(Slap)현상을 없앨 수 있어 소음을 방지할 수 있고, 압축연료 또는 압축기체의 누설을 효율적으로 방지할 수가 있게 되는 것이다.The operation of the fourth embodiment is performed by the piston 1 reciprocating in the cylinder (not shown) so that the piston ring 6 inserted into the groove 5 of the crown portion 2 comes into close contact with the inner wall of the cylinder. In the internal combustion stroke that compresses the fuel or gas of the gas, the contact roller 60 built into the roll train bracket 63 made of a material having elastic force is brought into close contact with the inner wall of the cylinder, and the gap between the cylinder and the piston 1 When the piston 1 is moved up and down, the reciprocating shaft center of the piston 1, which is converted by tilting left and right, is automatically adjusted by the elastic repulsive force of the roll train bracket 63. 1) always moves on the same reciprocating shaft core line, so that the inner wall of the cylinder and the outer wall of the piston 1 always maintain parallel angles, so that the piston 1 can reciprocate as smoothly as possible and thus the piston ring 6 ) To prevent wear As a result, the tilt phenomenon and the slap phenomenon can be eliminated to prevent noise, and the leakage of the compressed fuel or the compressor body can be effectively prevented.
이때, 접촉로울러(60)는 실린더의 내경과 스커트부(3)의 접촉압력유지를 수행하게 되며, 그 접촉은 미끄럼접촉이 아니라 굴름접촉을 행하게 된다.At this time, the contact roller 60 is to maintain the contact pressure of the inner diameter of the cylinder and the skirt portion 3, the contact is not a sliding contact but a rolling contact.
상술한 바와 같이 본 발명은 피스톤과 크랭크기구를 사용하는 내연행정기관 및 기타 왕복동형기관에 사용되는 피스톤의 크라운(Crown)부와 스커트(Skirt)부를 분리하여 구성하고, 상기 스커트부의 외주연에 붙박이 날개, 금속판재날개, 금속강선스프링 또는 로울러를 축설한 탄성재질의 브라켓트 등의 탄성부재를 설치하여 구성하므로써 피스톤 외경이 신축성을 갖도록하여 실린더 내부에서 피스톤이 상·하운동할때, 피스톤이 항상 같은 왕복축심선상에서 운동하게 되어 실린더내벽과 피스톤의 외벽이 항상 평행한 각을 유지하게 되고, 이로 인하여 최대한 원활하게 피스톤이 왕복운동할 수 있어 피스톤링의 마모를 방지할 수 있으며, 틸트(Tilt)현상과 슬랩(Slap)현상을 없앨 수 있어 소음을 방지할 수 있고, 압축연료 또는 압축기체의 누설을 효율적으로 방지할 수가 있는 등의 효과를 가진다.As described above, the present invention is configured by separating the crown portion and the skirt portion of the piston used in the internal combustion engine and other reciprocating engines using the piston and the crank mechanism, and built in the outer periphery of the skirt portion. Elastic members such as wings, metal plate wings, metal steel wire springs, or elastic brackets with rollers are installed so that the outer diameter of the piston has elasticity. Since the inner wall of the cylinder and the outer wall of the piston always maintain parallel angles, the piston can reciprocate as smoothly as possible, thereby preventing the wear of the piston ring. Slap phenomenon can be eliminated, noise can be prevented, and leakage of compressed fuel or compressor body can be effectively prevented. It has the effect of being able to do it.
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