KR20060005471A - 피스톤 링의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤 링의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 링 홈과 피스톤 링 사이의 틈을 줄여 연소실로의 블로바이 가스의 유입 및 크랭크실로의 연소가스의 유입량을 감소시키기 위한 피스톤 링의 구조에 관한 것으로,

피스톤의 상부 외주연에 형성된 피스톤 링 홈에 장착되는 피스톤 링에 있어서,

상기 피스톤 링의 내주면 전둘레에는 그 일측면 단면형상이 링 홈을 향해 개방되어 소정의 수납공간을 가지는 인너 홈이 형성되고, 상기 인너홈에는 상기한 링 홈의 외주연에 내주연이 접하게 되는 환형상의 인너링이 끼워진 것을 특징으로 하고,

상기 인너 홈의 일측면 단면형상은 반구형, 사각형, 사다리꼴형 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하며,

상기한 인너 링의 도중에는 탈장착의 용이를 위한 엔드갭이 형성되어지되, 상기 인너링의 엔드갭의 위치는 피스톤 링에 형성된 엔드갭의 위치와는 서로 어긋난 위치에 형성된 자동차용 피스톤 링의 구조를 특징으로 한다.

피스톤 링, 인너 링, 인너 홈, 엔드갭

Description

피스톤 링의 구조{Piston ring}

도 1은 본 발명에 따른 피스톤 링의 사용상태도.

도 2는 본 발명의 피스톤 링을 결합한 요부 확대 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 피스톤 링의 구성을 도시한 분리 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 피스톤 인너 홈의 다른 실시예를 도시한 단면도.

도 5 및 도 6은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 피스톤 20 : 링 홈

30 : 피스톤 링 32 : 인너 홈

33, 41 : 엔드갭 40 : 인너 링

50 : 실린더 라이너

본 발명은 피스톤 링의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 링 홈과 피스톤 링 사이의 틈을 줄여 연소실로의 블로바이 가스의 유입 및 크랭크실로의 연소가스의 유입량을 감소시키기 위한 피스톤 링의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진에 적용되는 피스톤은 실린더를 왕복운동하면서 커넥팅 로드를 통해 엔진의 팽창행정에서 받는 고온고압의 가스 압력을 크랭크샤프트에 전달하여 주는 기구이다.

도 5 내지 도 6은 종래의 일반적인 피스톤의 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 피스톤(100)은 커넥팅 로드(110)의 상단과 피스톤 핀(120)으로써 결합된 채로 실린더 라이너(130)의 내부에 수용된다. 한편, 상기한 피스톤(100)의 랜드부 도중에는 환형상의 링 홈이 형성되고, 상기 링 홈에는 압축링 및 오일링을 포함하는 피스톤 링(150)이 장착된다. 따라서 상기한 피스톤 링(150) 중 압축링은 연소실의 연소가스가 크랭크 실로 이동되는 것을 막아 연소실의 기밀이 유지되도록 하며, 피스톤 링(150) 중 오일 링은 엔진 오일의 연소실로 유입되는 것을 방지하고 실린더 내벽에 소정의 유막이 형성되도록 한다.

그런데 상기한 피스톤 링(150)의 외주 도중에는 링 홈으로의 장착을 위해서 엔드갭(160)이 형성되므로서, 상기 엔드갭(160)을 통하여 연소실의 연소가스가 크랭크실로 누출되는 현상이 발생하게 된다. 연소실 내의 연소가스가 크랭크 케이스 측으로 누출될 경우에는 이 부분의 피스톤 및 실린더 라이너의 온도가 주위보다 높게 형성되므로서, 카본이 침전되는 현상이 증대되고, 유막의 감소로 인한 링 스커핑(scuffing)현상이 발생될 뿐만 아니라, 국부적인 실린더 라이너의 온도상승으로 인한 보어의 변형이 초래되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 링 홈과 피스톤 링 사이에 인너 링이 개재되어 블로바이 가스 및 연소가스가 링 홈과 피스톤 링의 사이로 누출되는 것을 감소시킬 뿐만 아니라 오일의 소모되는 것을 방지할 수 있도록 형성되는 자동차용 피스톤 링의 구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

피스톤의 상부 외주연에 형성된 피스톤 링 홈에 장착되는 피스톤 링에 있어서,

상기 피스톤 링의 내주면 전둘레에는 그 일측면 단면형상이 링 홈을 향해 개방되어 소정의 수납공간을 가지는 인너 홈이 형성되고, 상기 인너홈에는 상기한 링 홈의 외주연에 내주연이 접하게 되는 환형상의 인너링이 끼워진 것을 특징으로 하고,

상기 인너 홈의 일측면 단면형상은 반구형, 사각형, 사다리꼴형 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하며,

상기한 인너 링의 도중에는 탈장착의 용이를 위한 엔드갭이 형성되어지되, 상기 인너링의 엔드갭의 위치는 피스톤 링에 형성된 엔드갭의 위치와는 서로 어긋난 위치에 형성된 자동차용 피스톤 링의 구조를 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 자동차용 피스톤 링의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 피스톤 링의 사용상태도이고, 도 2는 본 발명의 피스톤 링을 결합한 요부 확대 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 피스톤 링의 구성을 도시한 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 인너 홈의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 30은 피스톤 링을 지시하며, 도면부호 40은 인너 링을 지시하는 것이다.

피스톤(10)은 실린더 라이너(50)를 승하강하면서 열 에너지를 운동 에너지로 바꾸어주는 것으로, 이 피스톤(10)의 랜드부 도중에는 연소실에서 발생되는 연소가스가 하부로 유동하지 못하도록 하는 피스톤 링(30)과 실린더 라이너(50) 벽면에 최소한의 유막만을 남기며 오일을 긁어 내리는 오일 링이 장착되기 위한 환형상의 링 홈(20)이 형성된다.

본 발명은 상기한 링 홈(20)의 외주면과 피스톤 링(30)의 내주면 사이에 인너 링(40)이 개재되어 블로바이 가스 및 연소가스가 누출되는 것을 감소시키는 데 특징이 있다.

이를 위해, 상기 피스톤 링(30)의 내주면의 둘레에는 중앙을 향해 개방된 인너 홈(32)이 형성된다.

상기 인너 홈(32)의 내부에 일부가 수용되는 인너 링(40)의 움직임 제한 및 밀착이 용이하도록 인너 홈(32)은 반구형, 사각형, 사다리꼴 등의 형상으로 형성된다. 이때, 인너 홈(32)의 내주면과 인너 링(40)의 외주면 사이로 블로바이 가스 및 연소가스가 새는 것이 보다 효과적으로 방지될 수 있도록 하기 위해 상기 인너 홈(32)의 단면형상을 따라 인너 링(40)의 단면형상이 결정되는 것이 바람직하다. 즉, 인너 홈(32)의 단면형상이 반구형으로 형성된 경우에는 인너 링(40)의 단면형상이 반원형으로 형성되고, 인너 홈(32)의 단면형상이 사다리꼴로 형성된 경우에는 인너 링(40)의 단면형상은 사다리꼴로 형성되는 것이다.

상기 인너 링(40)의 내경은 링 홈(20)보다 크지 않게 형성하여 링 홈(20)에 장착시 링 홈(20)의 외주면과 인너 링(40)의 내주면 사이로 틈새가 생기지 않도록 한다. 그리고 인너 링(40)의 도중에는 링 홈(20) 및 피스톤 링(30)과의 탈장착이 용이하도록 소정구간이 절개된 엔드갭(41)이 형성된다.

이상과 같이 구성되는 피스톤 링(30)과 인너 링(40)이 링 홈(20)에 장착되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 인너 링(40)은 상기 인너 홈(32)에 상기 인너 링(40)에 형성된 엔드갭(41)의 공간을 이용하여 인너 링(40)을 작게 만든 후 인너 홈(32)까지 밀어넣는다. 이때, 인너 링(40)의 엔드갭(41)과 피스톤 링(30)의 엔드갭(33) 사이로 블로바이 가스 및 연소가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여 인너 링(40)의 엔드갭(41)과 피스톤 링(30)의 엔드갭(33)의 위치는 서로 어긋난 위상으로 위치되도록 한다.

그런 다음, 내주면에 인너 링(40)이 개재된 피스톤 링(30)을 피스톤(10)의 링 홈(20)에 밀어 넣는다. 이때, 인너 링(40)의 엔드갭(41)과 피스톤 링(30)의 엔드갭(33)의 같은 위치가 되지 않도록 주의해서 넣는다.

따라서, 피스톤(10)에 마련된 링 홈(20)의 외주연과 피스톤 링(30)의 내주면 사이에 인너 링(40) 개재된 상태가 되므로서, 엔진 구동에 의한 피스톤(10)의 상하 동작시에 피스톤 링(30)과 링 홈(20)간에 발생될 수 있는 틈이 인너 링(40)에 의해 서 차단되어 연소가스 및 블로바이 가스의 흐름이 차단될 수 있는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 링 홈과 피스톤 링 사이에 인너 링 개재되어 블로바이 가스 및 연소가스 누출이 감소될 뿐만 아니라 엔진 오일소모가 적어지는 경제적 효과가 있다.

Claims (3)

1. 피스톤의 상부 외주연에 형성된 피스톤 링 홈에 장착되는 피스톤 링에 있어서,

   상기 피스톤 링(30)의 내주면 전둘레에는 그 일측면 단면형상이 링 홈(20)을 향해 개방되어 소정의 수납공간을 가지는 인너 홈(32)이 형성되고, 상기 인너홈(32)에는 상기한 링 홈(20)의 외주연에 내주연이 접하게 되는 환형상의 인너링(40)이 끼워진 것을 특징으로 하는 피스톤 링의 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인너홈(32)의 일측면 단면형상은 반구형, 사각형, 사다리꼴형 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤 링의 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 인너링(40)의 도중에는 탈장착의 용이를 위한 엔드갭(41)이 형성되어지되, 상기 인너링(40)의 엔드갭(41)의 위치는 피스톤 링(30)에 형성된 엔드갭(41)의 위치와 서로 어긋난 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤 링의 구조.

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