KR19990063810A - 자동 조정 및 자동 윤활되는 피스톤 압축링 조립체 - Google Patents

자동 조정 및 자동 윤활되는 피스톤 압축링 조립체 Download PDF

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KR19990063810A
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Abstract

본 발명은 주(주)링 및 부(부)링으로 구성되는 다수의 피스톤 압축링 조립체에 관한 것이다. 조립체는 라이너와 조립체 사이의 방사방향 간격 및 피스톤 내의 링 그루브 벽 사이의 간격을 자동으로 조정할 수 있다. 두 개의 링 요소는 평평한 쪽에서 서로 맞물리고, 맞물림부분에는 윤활유를 저장하기 위한 노치가 제공된다. 각 링 요소의 지름방향 개방틈(cut)이 서로 180도 간격을 두고 엇갈린다. 두 개의 링요소는 각각 우수한 밀봉작용과 윤활작용을 함으로써, 가스의 누설과 오일의 부충을 감소시켜 사용 수명을 연장시킨다. 따라서, 내연기관의 효율과 출력을 향상시키고, 폐기(廢氣) 및 소음을 경감시킨다.

Description

자동 조정 및 자동 윤활되는 피스톤 압축링 조립체
피스톤 링과 실린더 슬리브가 마모된 경우, 피스톤 링과 슬리브와의 밀봉이 느슨해지고 압축 불량이 되어, 엔진 가동시에 오일을 소비하고 동력불량이 되며, 엔진 정지후 냉각상태에서의 시동이 곤란하게 된다. 현재 내연엔진 업계에서는, 피스톤 링을 마모되기 쉬운 부품으로 하고, 피스톤 링의 내구 수명을 높이는 면에서는 단지 그 재료와 제조공정의 개선만을 추구하고 있다. 피스톤과 실린더 슬리브 사이의 밀봉 불량은 실린더의 마모가 주요인이며, 피스톤 링은 마모되기 쉬우므로 향상 교체할 필요가 있다. 이러한 피스톤 링의 교체시에는 엔진의 해체와 조립이 필요하고, 이를 위해서는 시간이 소비되고, 손이 많이 가므로, 일의 효율에 영향을 미칠 것이 분명하다. 본 발명자는 상기 문제를 해결하기 위하여, 조립하여 일체로 만든 가스링을 제공한 적이 있으나(중국 특허번호:75790), 그 윤활 성능이 좋지 않아 더욱 개선시킬 필요가 있었다.
본 발명은, 내연엔진, 공기 콤프레서 등에 사용되는 피스톤 링에 관한 것으로, 특히, 자동 윤활 및 간극조정 피스톤 링에 관한 것이다.
도 1은 피스톤에 설치한 자동 윤활 및 간극조정 가스링의 구성도이다.
도 2는 자동 윤활 및 간극조정 가스링을 피스톤 링의 스플릿내에 설치한 경우의 개방틈의 방향 배치도이다.
도 3은 도 2의 A-A 선을 따른 단면도이다.
도 4a는 γ형 오일 저장 그루브의 단면도이다.
도 4b는 V형 오일 저장 그루브의 단면도이다.
도 4c는 U형 오일저장 그루브의 단면도이다.
*도면의주요부분에대한부호의설명*
1: 피스톤 2: 오일링
3: 피스톤 핀 구멍 4: 주링
5: 부링
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명
다음으로, 본 발명의 실시예를 도면에 의하여 설명한다.
도면에 도시한 것은 중국의 X195 시리즈 내연 엔진으로서 두 개의 오일링, 세 개의 가스링을 가지고 있다. 다른 내연 엔진의 피스톤은 하나의 오일링과 두 개의 가스링이 있거나, 하나의 오일링과 세 개의 가스링을 가지는 것이거나, 또는 두 개의 오일링과 세 개의 가스링을 구비할 수도 있다. 대체로 보통의 피스톤은 두 개의 또는 세 개의 개방틈 가스링이 있다.
피스톤이 (동일평면에 있지 아니하는) 두 개의 가스링을 가지는 경우, 두 개의 가스링의 개방틈은 180도 각도로 배치되고, 세 개의 가스링을 가지는 경우에는 개방틈이 120도로 배치하게 된다.
본 발명은, 내연 엔진과 공기압축기의 피스톤에 응용되는 자동 윤활 및 간극조정 가스링으로서, 이러한 자동 윤활 및 간극조정 가스링은 주링(4)와 부링(5)으로 구성되고, 주링(4)와 부링(5) 사이에는 미끄럼면이 끼워 맞추어진다. 주링(4)과 부링(5) 맞물림부의 횡단면은 모두 오목의 사다리꼴형 또는 오목의 장방형이고, 두 링의 내경과 외경 크기는 동일하다. 주링(4)와 부링(5)의 사이의 오목부분은 공동으로 오일 저장 그루브의 단면을 형성하고(도 4), 그 단면은, U, V 또는 γ형이다. 하나의 조합으로 이루어진 가스링의 주링(4)와 부링(5)이 각각 하나의 반경방향 개방틈을 가지고, 주링(4) 및 부링(5)의 반경방향 개방틈이 180도 어긋나도록 대칭 배치한다. 즉, 피스톤의 각 피스톤링 그루브 내에는 하나의 주링 4과 부링 5가 설치된다. 피스톤에 두 개의 피스톤링 그루브가 있는 경우, 한 조의 가스링 개방틈의 사이는 다른조의 개방틈과 180도 어긋나게 배치된다. 피스톤에 세 개의 피스톤링 그루브가 있는 경우, 각 조의 가스링의 개방틈 사이가 120도 어긋나게 피스톤링 그루브내에 배치하게 된다.
엔진 가동시, 피스톤과 피스톤 링(오일링, 가스링)이 실린더 슬리브내에 왕복동작을 하는 것으로, 일정 시간을 거치면 피스톤링과 실린더 슬리브의 마모로 인하여 피스톤 링의 개방틈이 점점 커진 것이다. 또한, 링의 측면과 피스톤 링조는 반복적으로 접촉함으로써 링측면의 마모되어 링조가 넓어진다. 따라서 축방향으로 공기 누설이 일어나고, 밀봉 불량과 오일 연소가 발생함으로써 압축비가 낮아져, 엔진의 동력 성능 및 경제성이 악화된다. 본 발명이 개발한 자동 윤활 및 간극조정 가스링은 항상 사용 수명을 늘리고, 즉, 가스링의 전환 주기를 연장할 수 있다.
링조내에 자동 윤활 및 간극조정 가스링을 설치한 후에는, 주링(4)과 부링(5)은 각각의 실린더 슬리브에 대한 접촉면의 압력도가 달라 부링(5)이 주링(4)보다 크므로, 엔진이 일정 시간에 가동된 후에는, 부링(5)의 마모가 주링(4)보다 커져 마모 차가 생기며, 주링과 부링 사이는 그 사다리꼴 형태의 미끄럼 접촉면을 따라 미량의 반경방향 미끌림에 의한 이동이 발생하여, 링 사이의 그루브, 링 및 실린더 사이의 간격이 줄어든다. 즉, 자동 간극조정의 작용을 하게되고, 동시에 윤활작용도 하게 되므로, 이를 자동 윤활 및 간극조정 가스링이라 부르는 것이다. 이 링의 개방틈이 일정 각도를 어긋나있으므로, 한 링의 개방틈은 또 다른 하나의 링 개방틈에 의하여 차단되어 직접적인 공기누출은 발생하지 않는다.
[발명의효과]
본 발명에 의한 자동 윤활 및 간극조정 가스링의 사용과 단일 개방틈 가스링의 사용과의 비교 결과:
1. 자동 윤활 및 간극조정 가스링은 사용 수명이 길고, 가스링의 교환 주기가 길어지고, 가스링의 사용수명이 연장된다.
2. 엔진 가동시, 자동 윤활 및 간극조정 가스링은 자동적으로 가스링과 실린더 슬리브와의 사이, 피스톤 링과의 사이의 간격을 조정하고, 공기 누출을 감소시킬 수 있으며, 오일 연소 현상도 감소시킬 수 있고, 자동 윤활작용에 의하여 피스톤 링과 실린더 슬리브 사이의 마찰계수를 감소시킴으로써 엔진의 동력성과 경제성을 높일 수 있다.
3. 자동 윤활 및 간극조정 가스링을 사용함으로써 엔진 가동시의 소음을 다소 감소할 수 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 의한 피스톤 링의 윤활 불량 및 쉽게 마모되는 문제를 해결함으로써, 사용 수명이 긴 자동 윤활 및 간극조정 가스링을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기의 목적은 다음과 같은 구성으로 달성된다. 피스톤 링 내의 각 가스링이 주(主)링과 부(副)링으로 구성되고, 주링과 부링은 평편한 쪽에서 서로 맞닿게 결합되고, 주링과 부링의 맞물림부의 횡단면이 모두 오목 사다리꼴 형상(臺形) 또는 오목한 장방형이고, 그 오목부분에 의하여 윤활오일 저장 그루브가 형성된다. 주링과 부링의 내경, 외경의 크기는 동일하다.

Claims (2)

  1. 주(主)링과 부(副)링을 포함하는 자동 윤활 및 간극조정 피스톤링으로서,
    피스톤링 중 각각의 가스링은 주링과 부링으로 구성되고, 상기 주링과 부링은 그 사이에 미끄럼 면을 가지고 서로 맞물려 있으며, 주링과 부링 사이의 맞물림부의 횡단면은 모두 오목의 사다리꼴 형상 또는 오목의 장방형이고, 상기 오목부분에 의하여 오일 저장 그루브가 형성되며, 주링의 내경 및 외경의 크기는 부링의 내,외경 크기와 각각 동일한 것을 특징으로 하는 자동 윤활 및 간극조정 피스톤 링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    주링 및 부링 사이의 오목부분에 의하여 오일 저장 그루브가 형성되고, 그루브의 단면이 U형, V형 또는 γ형인 것을 특징으로 하는 자동 윤활 및 간극조정 피스톤 링
KR1019980702278A 1995-09-27 1996-05-03 자동 조정 및 자동 윤활되는 피스톤 압축링 조립체 KR19990063810A (ko)

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