KR200204116Y1 - Structure of piston - Google Patents
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Abstract
본 고안은 압축링 및 오일링과 실린더의 내벽과의 마찰을 최소화 함은 물론 피스톤 헤드에 실린더의 내벽에서 구름운동을 하는 볼을 구비하여 불쾌한 마찰소음이나 떨림현상이 발생되는 것을 방지할 수 있음과 동시에 엔진출력을 향상할 수 있는 피스톤구조에 관한 것으로서, 상단에 수직방향으로 나사공(32)이 형성되고, 하단에 직선운동을 회전운동으로 전환하여 크랭크샤프트로 전달하는 커넥팅 로드가 회전가능하게 결합고정된 피스톤 헤드(30)와, 일측이 상기 피스톤 헤드(30)의 외주면 상단과 하단에 등간격으로 밀착고정되고, 중앙부분에 장방형의 형상을 갖는 절개부(36)가 형성되며, 이 절개부(36)에 실린더 내벽을 따라 구름운동을 하는 원통형의 형상을 갖는 볼(38)이 회전가능하게 장착되는 복수개의 지지플레이트(34)와, 하면이 상기 피스톤 헤드(30)의 상면에 접촉되고, 중심부분에 피스톤 헤드(30)에 형성된 나사공(32)과 동일축상을 갖는 관통공(42)이 형성된 오일링플레이트(40)와, 하면이 상기 오일링플레이트(40)의 상면에 접촉되고, 중심부분에 오일링플레이트(40)에 형성된 관통공(42)과 동일축상을 갖는 안내공(46)이 형성된 제 1플레이트(44)와, 하면이 상기 제 1플레이트(44)의 상면에 접촉되고, 중심부분에 제 1플레이트(44)에 형성된 안내공(46)과 동일축상을 갖는 관통공(50)이 형성된 압축링플레이트(48)와, 하면이 상기 압축링플레이트(48)의 상면에 접촉되고, 중심부분에 압축링플레이트(48)에 형성된 관통공(50)과 동일축상을 갖는 안내공(54)이 형성된 제 2플레이트(52)와, 상기 플레이트(44),(52)와 압축링플레이트(48) 및 오일링플레이트(40)를 피스톤 헤드(30)에 결합고정하는 볼트(56)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.The present invention minimizes the friction between the compression ring and oil ring and the inner wall of the cylinder, as well as providing a ball rolling in the piston head on the inner wall of the cylinder to prevent unpleasant friction noise and tremor. The present invention relates to a piston structure capable of improving engine power, and includes a screw hole (32) formed in a vertical direction at an upper end thereof, and a connecting rod for converting a linear motion into a rotary motion at a lower end thereof and transmitting it to the crankshaft is rotatably fixed. The piston head 30 and one side are fixed to the upper and lower ends of the outer circumferential surface of the piston head 30 at equal intervals, and a cutout portion 36 having a rectangular shape is formed at the center portion thereof. 36 and a plurality of support plates 34 rotatably mounted with a ball 38 having a cylindrical shape for rolling along the inner wall of the cylinder. The oil ring plate 40 which is in contact with the upper surface of the 30 and has a through hole 42 coaxial with the screw hole 32 formed in the piston head 30 at the central portion thereof, and the lower surface of the oil ring plate. The first plate 44 and the lower surface of the first plate 44 which are in contact with the upper surface of the 40 and have a guide hole 46 coaxial with the through hole 42 formed in the oil ring plate 40 at the central portion thereof. The compression ring plate 48 and the lower surface of the compression ring plate which are in contact with the upper surface of the plate 44 and have a through hole 50 coaxial with the guide hole 46 formed in the first plate 44 at the central portion thereof. A second plate 52 which is in contact with the upper surface of the 48 and has a guide hole 54 coaxial with the through hole 50 formed in the compression ring plate 48 at the central portion thereof, the plate 44, Comprising 52 and the compression ring plate 48 and the oil ring plate 40, including a bolt 56 for fixing to the piston head 30 That is characterized.
Description
본 고안은 피스톤구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축링 및 오일링과 실린더의 내벽과의 마찰을 최소화 함은 물론 피스톤 헤드에 실린더의 내벽에서 구름운동을 하는 볼을 구비하여 불쾌한 마찰소음이나 떨림현상이 발생되는 것을 방지할 수 있음과 동시에 엔진출력을 향상할 수 있는 피스톤구조에 관한 것이다.The present invention relates to a piston structure, and more particularly, to minimize friction between the compression ring and the oil ring and the inner wall of the cylinder, as well as to provide a ball rolling the piston head in the inner wall of the cylinder unpleasant friction noise or vibration phenomenon The present invention relates to a piston structure that can prevent the occurrence of gas and improve engine power at the same time.
자동차의 동력 발생원인 엔진은 주로 4사이클의 수냉식 기관을 채용하고 있다. 이것의 개략적인 구성을 보면, 엔진의 중심이 되는 기관본체와, 피스톤의 왕복운동을 크랭크축의 회전운동으로 변환하는 크랭크 기구와, 혼합기의 흡입시점과 기간 및 연소가스의 배출시점과 기간을 제어하는 밸브기구와, 연료와 공기를 혼합시켜 기관의 운전조건에 알맞은 혼합기를 형성하는 혼합기 형성기구 및 점화장치, 윤활장치, 냉각장치, 배기장치 등으로 이루어진 부속기구로 구성되어 있다.Engines, which are the power generators of automobiles, mainly employ four-cycle water-cooled engines. Its schematic configuration shows that the engine body, which is the center of the engine, the crank mechanism that converts the reciprocating motion of the piston into the rotational motion of the crankshaft, the suction point and duration of the mixer, and the discharge point and duration of the combustion gas. It consists of a valve mechanism, a mixer formation mechanism which mixes fuel and air to form a mixer suitable for engine operating conditions, and an accessory mechanism comprising an ignition device, a lubrication device, a cooling device, an exhaust device, and the like.
기관본체는 엔진의 중심을 이루는 부분으로서 실린더 블록과, 실린더 헤드와, 크랭크 케이스와 오일팬 및 실린더 헤드 커버 등으로 구성되어 있다. 실린더 헤드는 실린더 블록 위에 설치된 뚜껑부분이며, 가스나 물이 새는 것을 방지하기 위해 헤드 개스킷을 대고 여러 개의 볼트로 실린더 블록에 결합되어 있다. 실린더 헤드는 수냉식과 공랙식에 따라 그 구조가 다르며, 수냉식은 실린더 또는 몇개의 실린더가 일체로 구조되고 공랭식은 실린더별로 주조가 되어 있다. 크랭크 케이스의 내측에 각 실린더의 폭발행정에 의하여 실린더내에서 수직왕복운동하는 피스톤이 구비되어지고, 이 피스톤의 하단에는 피스톤의 직선운동을 회전운동으로 전환하여 크랭크샤프트로 전달하는 커넥팅 로드(Connecting Rod)가 회전가능하게 결합고정되어진다. 이 커넥팅 로드는 압축력, 인장력, 휨 등의 하중을 되풀이하여 받으므로 충분한 강도와 강성이 필요하다.The engine body is composed of a cylinder block, a cylinder head, a crank case, an oil pan, a cylinder head cover, and the like as a central part of the engine. The cylinder head is a lid installed on the cylinder block, and is fastened to the cylinder block by several bolts on the head gasket to prevent leakage of gas or water. The cylinder head has a different structure depending on the water-cooled and air-rack type, and the water-cooled type is a cylinder or several cylinders are integrally formed, and the air-cooled type is cast for each cylinder. A piston for vertical reciprocating movement in the cylinder is provided inside the crankcase by an explosion stroke of each cylinder, and at the lower end of the piston, a connecting rod for converting the linear movement of the piston into a rotational movement and transferring it to the crankshaft. ) Is rotatably fixed. Since the connecting rod receives loads such as compressive force, tensile force and bending repeatedly, sufficient strength and rigidity are required.
도 1은 종래기술에 따른 피스톤구조를 보인 사시도이고, 도 2는 종래기술에 따른 피스톤구조를 보인 단면도이다. 도 1 및 도 2를 설명하면, 상단에 외주면을 따라 제 1결합홈(10), 제 2결합홈(12), 제 3결합홈(14), 제 4결합홈(16)이 순차적으로 형성된 피스톤(18)이 구비되어지고, 이 피스톤(18)은 실린더(미도시)의 폭발행정에 의하여 실린더내에서 수직왕복운동을 수행한다. 피스톤(18)의 하단에는 피스톤(18)의 직선운동을 회전운동으로 전환하여 크랭크샤프트(미도시)로 전달하는 커넥팅 로드(미도시)가 회전가능하게 결합고정되어진다.1 is a perspective view showing a piston structure according to the prior art, Figure 2 is a cross-sectional view showing a piston structure according to the prior art. 1 and 2, a piston having a first coupling groove 10, a second coupling groove 12, a third coupling groove 14, and a fourth coupling groove 16 sequentially formed along an outer circumferential surface at an upper end thereof. 18 is provided, the piston 18 performs a vertical reciprocating motion in the cylinder by the explosion stroke of the cylinder (not shown). The lower end of the piston 18 is rotatably coupled to the connecting rod (not shown) for converting the linear movement of the piston 18 to the rotational movement to transfer to the crankshaft (not shown).
피스톤(18)의 상단에 형성된 제 1결합홈(10)에 결합고정되는 압축링(20)이 구비되어지고, 이 압축링(20)은 피스톤(18)의 제 1결합홈(10)에 용이하게 결합될 수 있도록 어느 한 부분이 절단되어진다. 피스톤(18)의 상단에 형성된 제 2결합홈(12), 제 3결합홈(14), 제 4결합홈(16)에 결합고정되는 오일링(22)이 복수개 구비되어지고, 이 오일링(22)은 피스톤(18)의 제 2결합홈(12), 제 3결합홈(14), 제 4결합홈(16)에 용이하게 결합될 수 있도록 어느 한 부분이 절단되어진다.A compression ring 20 is provided which is fixed to the first coupling groove 10 formed at the upper end of the piston 18, and the compression ring 20 is easily coupled to the first coupling groove 10 of the piston 18. Any part is cut so that it can be done. A plurality of oil rings 22 coupled to and fixed to the second coupling groove 12, the third coupling groove 14, and the fourth coupling groove 16 formed on the upper end of the piston 18 are provided. 22 is cut at any one portion of the piston 18 so as to be easily coupled to the second coupling groove 12, the third coupling groove 14, and the fourth coupling groove 16.
상기와 같이 구성된 피스톤을 사용할 경우에는 여러 가지의 문제점이 노출되었다.When using the piston configured as described above various problems were exposed.
먼저, 상기와 같이 피스톤의 결합홈에 결합고정된 압축링과 오일링은 피스톤의 수직왕복운동시 실린더 내벽에 접촉하게 되는데, 이때 압축링 및 오일링의 장력이 크면 압축링 및 오일링과 실린더 내벽과의 마찰로 인하여 불쾌한 마찰소음이 발생됨은 물론 이러한 상태가 지속적으로 발생되면, 압축링과 오일링에 편마모가 발생되어 피스톤에 떨림현상이 발생되는 문제가 있었다.First, as described above, the compression ring and the oil ring fixed to the coupling groove of the piston come into contact with the inner wall of the cylinder during the vertical reciprocation of the piston. In this case, if the tension of the compression ring and the oil ring is large, friction between the compression ring and the oil ring and the cylinder inner wall is caused. Due to the unpleasant friction noise is generated as well as if this condition continues to occur, there was a problem that the occurrence of vibration in the piston due to uneven wear in the compression ring and oil ring.
상기와 같이 피스톤의 결합홈에 압축링과 오일링을 결합고정하여 사용할 경우 엔진출력이 저하되는 문제가 있었다. 즉, 압축링과 오일링은 실린더의 결합홈에 결합고정되어질 때 서로의 면이 맞닿지 않도록 일정크기의 틈새가 형성되어지는데, 피스톤이 압축공기를 압축하였을 때나, 압축공기가 폭발하였을때 압축공기가 이 틈새를 통하여 실린더의 하부로 이동됨으로 피스톤이 상대적으로 상사점 및 하사점에 도달하는 위치가 감소됨은 물론 이에 따라 엔진출력이 현저하게 저하되는 문제가 있었다.As described above, when the compression ring and the oil ring are fixed to the coupling groove of the piston, there is a problem that the engine output is lowered. That is, when the compression ring and the oil ring are fixed to the coupling groove of the cylinder, a gap of a certain size is formed so that the surfaces of the compression ring do not touch each other.When the piston compresses the compressed air or the compressed air explodes, By moving to the lower portion of the cylinder through the gap there is a problem that the position where the piston reaches the top dead center and the bottom dead center relatively, as well as the engine power is significantly reduced accordingly.
이에 본 고안의 상술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 압축링 및 오일링과 실린더의 내벽과의 마찰을 최소화 함은 물론 피스톤 헤드에 실린더의 내벽에서 구름운동을 하는 볼을 구비하여 불쾌한 마찰소음이나 떨린현상이 발생되는 것을 방지할 수 있음과 동시에 엔진출력을 향상할 수 있는 피스톤구조를 제공함에 있다.In view of the above-described problems of the present invention, the object is to minimize the friction between the compression ring and oil ring and the inner wall of the cylinder, as well as to provide an unpleasant friction by providing a ball in the piston head to the rolling motion in the inner wall of the cylinder The present invention provides a piston structure that can prevent the occurrence of noise and tremor and improve engine power.
도 1은 종래기술에 따른 피스톤구조를 보인 사시도1 is a perspective view showing a piston structure according to the prior art
도 2는 종래기술에 따른 피스톤구조를 보인 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing a piston structure according to the prior art
도 3은 본 고안에 따른 피스톤구조를 보인 분해사시도3 is an exploded perspective view showing a piston structure according to the present invention
도 4는 본 고안에 따른 피스톤구조를 보인 단면도4 is a cross-sectional view showing a piston structure according to the present invention
도 5는 본 고안에 따른 피스톤구조의 다른 실시예를 보인 단면도Figure 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the piston structure according to the present invention
도 6은 본 고안에 따른 피스톤구조의 다른 실시예를 보인 평단면도Figure 6 is a plan sectional view showing another embodiment of the piston structure according to the present invention
도 7은 본 고안에 따른 피스톤구조의 또 다른 실시예를 보인 단면도Figure 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the piston structure according to the present invention
도 8은 본 고안에 따른 피스톤구조의 또 다른 실시예를 보인 단면도Figure 8 is a sectional view showing another embodiment of the piston structure according to the present invention
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for main parts of drawing ♣
30 : 피스톤 헤드 32 : 나사공30: piston head 32: screw hole
34 : 지지플레이트 36 : 절개부34: support plate 36: incision
38 : 볼 40 : 오일링플레이트38: ball 40: oil ring plate
44 : 제 1플레이트 48 : 압축링플레이트44: first plate 48: compression ring plate
52 : 제 2플레이트 56 : 볼트52: second plate 56: bolt
58 : 구름운동부 60 : 결합홈58: cloud movement 60: combined groove
64 : 접촉링64: contact ring
이러한 본 고안의 목적은, 상단에 수직방향으로 나사공이 형성되고, 하단에 직선운동을 회전운동으로 전환하여 크랭크샤프트로 전달하는 커넥팅 로드가 회전가능하게 결합고정된 피스톤 헤드와, 일측이 상기 피스톤 헤드의 외주면 상단과 하단에 등간격으로 밀착고정되고, 중앙부분에 장방형의 형상을 갖는 절개부가 형성되며, 이 절개부에 실린더 내벽을 따라 구름운동을 하는 원통형의 형상을 갖는 볼이 회전가능하게 장착되는 복수개의 지지플레이트와, 하면이 상기 피스톤 헤드의 상면에 접촉되고, 중심부분에 피스톤 헤드에 형성된 나사공과 동일축상을 갖는 관통공이 형성된 오일링플레이트와, 하면이 상기 오일링플레이트의 상면에 접촉되고, 중심부분에 오일링플레이트에 형성된 관통공과 동일축상을 갖는 안내공이 형성된 제 1플레이트와, 하면이 상기 제 1플레이트의 상면에 접촉되고, 중심부분에 제 1플레이트에 형성된 안내공과 동일축상을 갖는 관통공이 형성된 압축링플레이트와, 하면 이 상기 압축링플레이트의 상면에 접촉되고, 중심부분에 압축링플레이트에 형성된 관통공과 동일축상을 갖는 안내공이 형성된 제 2플레이트와, 상기 플레이트와 압축링플레이트 및 오일링플레이트를 피스톤 헤드에 결합고정하는 볼트를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 피스톤구조에 의하여 달성될 수 있다.The object of the present invention, a screw hole is formed in the vertical direction at the top, the piston head is rotatably coupled to the connecting rod for converting the linear motion to the rotary motion at the lower end to be transmitted to the crankshaft, and one side is the piston head It is fixed at equal intervals at the top and bottom of the outer circumferential surface of the outer peripheral surface, and an incision portion having a rectangular shape is formed in the center portion, and a ball having a cylindrical shape for rolling motion along the inner wall of the cylinder is rotatably mounted to the incision portion. A plurality of support plates and a lower surface contact the upper surface of the piston head, an oil ring plate having a through hole coaxial with a screw hole formed in the piston head at a central portion thereof, and a lower surface contact the upper surface of the oil ring plate, A first plate having a centrally formed guide hole coaxial with a through hole formed in the oil ring plate; A compression ring plate having a surface in contact with an upper surface of the first plate and having a through hole having the same axis as a guide hole formed in the first plate at a central portion thereof, and a lower surface of the compression ring plate being in contact with an upper surface of the compression ring plate. It can be achieved by a piston structure characterized in that it comprises a second plate formed with a guide hole having the same axis as the through hole formed, and a bolt for coupling the plate, the compression ring plate and the oil ring plate to the piston head.
또한, 본 고안은 지지플레이트가 피스톤 헤드의 외주면에 밀착고정될 때 볼이 피스톤 헤드와 접촉되지 않도록 지지플레이트가 피스톤 헤드에 밀착고정되는 것을 포함한다. 또한, 본 고안은 오일링플레이트와 압축링플레이트의 외경이 실린더 내벽에 접촉된 상태에서 수직왕복운동할 수 있는 외경으로 형성된 것을 포함한다. 또한, 본 고안은 제 1플레이트 및 제 2플레이트의 외경이 오일링플레이트 및 압축링플레이트의 외경보다 작게 형성된 것을 포함한다.In addition, the present invention includes that the support plate is fixed to the piston head so that the ball does not contact the piston head when the support plate is fixed to the outer peripheral surface of the piston head. In addition, the present invention includes the outer diameter of the oil ring plate and the compression ring plate formed in the outer diameter capable of vertical reciprocating motion in contact with the inner wall of the cylinder. In addition, the present invention includes that the outer diameter of the first plate and the second plate is formed smaller than the outer diameter of the oil ring plate and the compression ring plate.
또한, 본 고안은 피스톤 헤드의 외주면 상단과 하단에 롤러블레이드 형상을 갖는 구름운동부가 등간격으로 복수개 결합고정된 것을 포함한다. 또한, 본 고안은 피스톤 헤드의 외주면에 결합홈이 수직방향으로 복수개 형성되고, 이 피스톤 헤드의 결합홈에 볼의 외주면이 외측으로 돌출구성된 접촉링이 결합고정된 것을 포함한다.In addition, the present invention includes a plurality of fixed and fixed rolling motion parts having a roller blade shape on the upper and lower outer peripheral surface of the piston head at equal intervals. In addition, the present invention includes a plurality of coupling grooves are formed in the vertical direction of the outer peripheral surface of the piston head, the contact ring is formed in the coupling groove of the piston head is the outer peripheral surface of the ball protruding outwardly fixed.
또한, 본 고안은 피스톤 헤드의 상단에 오일링플레이트, 압축링플레이트, 제 1플레이트가 볼트에 의하여 순차적으로 결합고정된 것을 포함한다. 또한, 본 고안은 피스톤 헤드의 외주면에 폭이 좁은 볼이 회전가능하게 결합고정된 것을 포함한다. 또한, 본 고안은 피스톤 헤드, 오일링플레이트, 제 1플레이트, 압축링플레이트, 제 2플레이트의 형상이 사각형의 형상으로 이루어진 것을 포함한다. 또한, 본 고안은 오일링플레이트, 제 1플레이트, 압축링플레이트, 제 2플레이트의 재질이 내화시멘트, 세라믹, 알루미늄, 내열성플라스틱 등으로 이루어진 것을 포함한다.In addition, the present invention includes the oil ring plate, the compression ring plate, the first plate is coupled to the top of the piston head sequentially fixed by the bolt. In addition, the present invention includes a narrow ball is rotatably coupled to the outer peripheral surface of the piston head. In addition, the present invention includes that the shape of the piston head, the oil ring plate, the first plate, the compression ring plate, the second plate has a rectangular shape. In addition, the present invention includes the material of the oil ring plate, the first plate, the compression ring plate, the second plate made of refractory cement, ceramic, aluminum, heat-resistant plastic and the like.
이하, 본 고안에 따른 피스톤구조의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred embodiment of the piston structure according to the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings.
도 3은 본 고안에 따른 피스톤구조를 보인 분해사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 피스톤구조를 보인 단면도이다. 도 3 및 도 4를 설명하면, 소정의 외경을 갖는 피스톤 헤드(30)가 구비되고, 이 피스톤 헤드(30)의 상단에는 수직방향으로 나사공(32)이 형성된다. 이 피스톤 헤드(30)의 하단에는 피스톤 헤드(30)의 직선운동을 회전운동으로 전환하여 크랭크샤프트(미도시)로 전달하는 커넥팅 로드(미도시)가 회전가능하게 결합고정된다. 일측이 피스톤 헤드(30)의 외주면 상단과 하단에 등간격으로 밀착고정되는 지지플레이트(34)가 복수개 구비되고, 이 지지플레이트(34)에는 장방형의 형상을 갖는 절개부(36)가 형성된다. 이 지지플레이트(34)에 형성된 절개부(36)에는 실린더 내벽을 따라 구름운동을 하는 원통형의 형상을 갖는 볼(38)이 회전가능하게 장착된다. 지지플레이트(34)가 피스톤 헤드(30)의 외주면에 밀착고정될 때 볼(38)이 피스톤 헤드(30)와 접촉되지 않도록 지지플레이트(34)가 피스톤 헤드(30)에 밀착고정됨이 바람직하다.3 is an exploded perspective view showing a piston structure according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing a piston structure according to the present invention. 3 and 4, a piston head 30 having a predetermined outer diameter is provided, and a screw hole 32 is formed in the vertical direction at an upper end of the piston head 30. The lower end of the piston head 30 is rotatably coupled to the connecting rod (not shown) for converting the linear movement of the piston head 30 to the rotational movement to transfer to the crankshaft (not shown). A plurality of support plates 34, one side of which is fixed at equal intervals at upper and lower ends of the outer circumferential surface of the piston head 30, are provided with a plurality of cutouts 36 having a rectangular shape. The cutout portion 36 formed on the support plate 34 is rotatably mounted with a ball 38 having a cylindrical shape for rolling along the inner wall of the cylinder. When the support plate 34 is tightly fixed to the outer circumferential surface of the piston head 30, it is preferable that the support plate 34 is tightly fixed to the piston head 30 so that the ball 38 does not come into contact with the piston head 30.
하면이 피스톤 헤드(30)의 상면에 접촉되는 오일링플레이트(40)가 구비되고, 이 오일링플레이트(40)에는 피스톤 헤드(30)에 형성된 나사공(32)과 동일축상을 갖는 관통공(42)이 형성된다. 오일링플레이트(40)는 실린더 내벽과 동일한 형상을 갖도록 형성됨이 바람직하며, 실린더 내벽에서 수직왕복운동을 할 수 있는 외경을 갖도록 형성됨이 바람직하다. 이 오일링플레이트(40)의 외경은 피스톤 헤드(30)의 외경보다는 크게 형성됨이 바람직하다. 하면이 오일링플레이트(40)의 상면에 접촉되는 제 1플레이트(44)가 구비되고, 이 제 1플레이트(44)에는 오일링플레이트(40)에 형성된 관통공(42)과 동일축상을 갖는 안내공(46)이 형성된다. 제 1플레이트(44)의 외경은 오일링플레이트(40)의 외경보다는 작게 형성됨이 바람직하다.An oil ring plate 40 having a lower surface in contact with an upper surface of the piston head 30 is provided, and the oil ring plate 40 has a through hole having the same axis as the screw hole 32 formed in the piston head 30 ( 42) is formed. The oil ring plate 40 is preferably formed to have the same shape as the inner wall of the cylinder, and is preferably formed to have an outer diameter capable of vertical reciprocating motion in the inner wall of the cylinder. The outer diameter of the oil ring plate 40 is preferably formed larger than the outer diameter of the piston head 30. A first plate 44 having a lower surface in contact with the upper surface of the oil ring plate 40 is provided, and the first plate 44 has a guide having the same axis as the through hole 42 formed in the oil ring plate 40. A ball 46 is formed. The outer diameter of the first plate 44 is preferably smaller than the outer diameter of the oil ring plate 40.
하면이 제 1플레이트(44)의 상면에 접촉되는 압축링플레이트(48)가 구비되고, 이 압축링플레이트(48)에는 제 1플레이트(44)에 형성된 안내공(46)과 동일축상을 갖는 관통공(50)이 형성된다. 압축링플레이트(48)는 실린더 내벽과 동일한 형상을 갖도록 형성됨이 바람직하며, 실린더 내벽에서 수직왕복운동을 할 수 있는 외경을 갖도록 형성됨이 바람직하다. 이 압축링플레이트(48)의 외경은 오일링플레이트(40)의 외경과 동일하게 형성됨이 바람직하다. 하면이 압축링플레이트(48)의 상면에 접촉되는 제 2플레이트(52)가 구비되고, 이 제 2플레이트(52)에는 압축링플레이트(48)에 형성된 관통공(50)과 동일축상을 갖는 안내공(54)이 형성된다. 제 2플레이트(52)의 외경은 제 1플레이트(44)의 외경과 동일하게 형성됨이 바람직하다. 플레이트(44),(52)와 압축링플레이트(48) 및 오일링플레이트(40)를 피스톤 헤드(30)에 결합고정하는 볼트(56)가 구비된다.A compression ring plate 48 having a lower surface in contact with the upper surface of the first plate 44 is provided, and the compression ring plate 48 has a through hole having the same axis as the guide hole 46 formed in the first plate 44. 50) is formed. The compression ring plate 48 is preferably formed to have the same shape as the cylinder inner wall, and preferably has an outer diameter capable of vertical reciprocating motion in the cylinder inner wall. The outer diameter of the compression ring plate 48 is preferably formed to be the same as the outer diameter of the oil ring plate (40). A second plate 52 having a lower surface in contact with the upper surface of the compression ring plate 48 is provided, and the second plate 52 has a guide hole having the same axis as the through hole 50 formed in the compression ring plate 48 ( 54) is formed. The outer diameter of the second plate 52 is preferably formed to be the same as the outer diameter of the first plate 44. Bolts 56 are provided to fasten the plate 44, 52, the compression ring plate 48, and the oil ring plate 40 to the piston head 30.
상기와 같이 구성된 피스톤이 실린더내에서 수직왕복운동되는 상태 및 이에 따른 효과를 설명한다.The piston configured as described above is described in the vertical reciprocating motion in the cylinder and the effects thereof.
먼저, 통상의 고정수단 예를 들면 용접 또는 볼트 및 너트 등을 이용하여 지지플레이트(34)를 피스톤 헤드(30)의 외주면 상단과 하단에 등간격으로 밀착고정한다. 이때, 지지플레이트(34)의 절개부(36)에 회전가능하게 결합고정된 볼(38)이 피스톤 헤드(30)의 외주면에 접촉되지 않도록 밀착고정됨이 바람직하다. 통상의 고정 수단에 의하여 지지플레이트(34)가 피스톤 헤드(30)에 밀착고정되면, 오일링플레이트(40), 제 1플레이트(44), 압축링플레이트(48), 제 2플레이트(52)를 피스톤 헤드(30)의 상단에 순차적으로 안착시킨다. 이때, 피스톤 헤드(30)에 형성된 나사공(32)과 오일링플레이트(40), 제 1플레이트(44), 압축링플레이트(48), 제 2플레이트(52)에 형성된 안내공(46),(54) 및 관통공(42),(50)이 동일축상에 위치된 상태를 갖는다.First, the support plate 34 is fixed to the upper and lower ends of the outer circumferential surface of the piston head 30 at regular intervals by using conventional fixing means such as welding or bolts and nuts. At this time, it is preferable that the ball 38, which is rotatably coupled to the cutout 36 of the support plate 34, is in close contact with the outer peripheral surface of the piston head 30. When the support plate 34 is fixed to the piston head 30 by a conventional fixing means, the oil ring plate 40, the first plate 44, the compression ring plate 48, and the second plate 52 The top of the head 30 is sequentially seated. At this time, the guide hole 46 formed in the screw hole 32 formed in the piston head 30, the oil ring plate 40, the first plate 44, the compression ring plate 48, the second plate 52, ( 54 and through holes 42 and 50 are located on the same axis.
피스톤 헤드(30)에 형성된 나사공(32)과 오일링플레이트(40), 제 1플레이트(44), 압축링플레이트(48), 제 2플레이트(52)에 형성된 안내공(46),(54) 및 관통공(42),(50)이 동일축상에 위치되도록 오일링플레이트(40), 제 1플레이트(44), 압축링플레이트(48), 제 2플레이트(52)가 피스톤 헤드(30)의 상단에 안착되면, 볼트(56)를 이용하여 오일링플레이트(40), 제 1플레이트(44), 압축링플레이트(48), 제 2플레이트(52)를 피스톤 헤드(30)의 상단에 결합고정한다. 이때, 볼트(56)의 자유단은 피스톤 헤드(30)의 나사공(32)에 나사결합된 상태를 갖는다.Guide holes 46 and 54 formed in the screw hole 32 formed in the piston head 30, the oil ring plate 40, the first plate 44, the compression ring plate 48, and the second plate 52. And the oil ring plate 40, the first plate 44, the compression ring plate 48, and the second plate 52 so that the through holes 42 and 50 are located on the same axis. When seated in, the oil ring plate 40, the first plate 44, the compression ring plate 48, the second plate 52 is fixed to the upper end of the piston head 30 using the bolt (56). At this time, the free end of the bolt 56 is screwed to the screw hole 32 of the piston head 30.
볼트(56)에 의하여 오일링플레이트(40), 제 1플레이트(44), 압축링플레이트(48), 제 2플레이트(52)가 피스톤 헤드(30)의 상단에 결합고정된 상태에서 실린더 내벽에서 수직왕복운동을 수행하게되면, 실린더 내벽과의 마찰로 인하여 발생되는 불쾌한 마찰소음과 피스톤 헤드(30)의 떨림현상이 발생되는 것을 최소화 할 수 있는 것이다. 즉, 실린더 내벽과 접촉되는 부분이 상대적으로 감소하였음은 물론 피스톤 헤드(30)의 수직왕복운동시 피스톤 헤드(30)의 외주면에 밀착고정된 지지플레이트(34)의 볼(38)이 구름운동을 수행함으로 실린더 내벽과의 마찰로 인하여 발생되는 불쾌한 마찰소음과 피스톤 헤드(30)의 떨림현상이 발생되는 것을 최소화 할 수 있는 것이다. 또한, 오일링플레이트(40)와 압축링플레이트(48)가 원형의 판체로 형성되어 있음으로 피스톤 헤드(30)가 압축공기를 압축하였을 때나, 압축공기가 폭발하였을때 압축공기가 실린더의 하부로 이동되지 않음으로 엔진출력이 향상되는 것이다.The oil ring plate 40, the first plate 44, the compression ring plate 48, and the second plate 52 are fixed to the upper end of the piston head 30 by the bolt 56 to be perpendicular to the cylinder inner wall. By performing the reciprocating motion, it is possible to minimize the occurrence of unpleasant friction noise and vibration of the piston head 30 caused by friction with the inner wall of the cylinder. In other words, the contact with the cylinder inner wall is relatively reduced, as well as the ball 38 of the support plate 34 fixed to the outer peripheral surface of the piston head 30 during the vertical reciprocating motion of the piston head 30 By doing so, it is possible to minimize the occurrence of unpleasant friction noise and vibration of the piston head 30 caused by friction with the inner wall of the cylinder. In addition, since the oil ring plate 40 and the compression ring plate 48 are formed in a circular plate body, the compressed air moves under the cylinder when the piston head 30 compresses the compressed air or when the compressed air explodes. Engine power is improved.
도 5는 본 고안에 따른 피스톤구조의 다른 실시예를 보인 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 오일링플레이트(40), 압축링플레이트(48), 제 1플레이트(44)를 피스톤 헤드(30)의 상단에 순차적으로 결합고정하여도 상기와 같은 동일한 효과를 얻을 수 있는 것이다.5 is a sectional view showing another embodiment of the piston structure according to the present invention. As shown in FIG. 5, the oil ring plate 40, the compression ring plate 48, and the first plate 44 may be sequentially fixed to the upper end of the piston head 30 to obtain the same effect as described above. It is.
도 6은 본 고안에 따른 피스톤구조의 다른 실시예를 보인 평단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 피스톤 헤드(30)의 외주면에 폭이 좁은 볼(38)을 회전가능하게 결합고정하여도 상기와 같은 동일한 효과를 얻을 수 있는 것이다.Figure 6 is a plan sectional view showing another embodiment of the piston structure according to the present invention. As shown in FIG. 6, the same effect as described above may be obtained even by rotatably fixing the narrow ball 38 to the outer circumferential surface of the piston head 30.
도 7은 본 고안에 따른 피스톤구조의 또 다른 실시예를 보인 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 피스톤 헤드(30)의 외주면 상단과 하단에 롤러블레이드 형상을 갖는 구름운동부(58)를 등간격으로 복수개 결합고정하여도 상기와 같은 동일한 효과를 얻을 수 있는 것이다.7 is a sectional view showing another embodiment of the piston structure according to the present invention. As illustrated in FIG. 7, the same effect as described above may be obtained even when a plurality of rolling movements 58 having roller blade shapes having a roller blade shape are fixed at equal intervals on the upper and lower circumferential surfaces of the piston head 30.
도 8은 본 고안에 따른 피스톤구조의 또 다른 실시예를 보인 단면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 외주면에 결합홈(60)이 수직방향으로 복수개 형성된 피스톤 헤드(30)가 구비되고, 이 피스톤 헤드(30)의 결합홈(60)에는 볼(62)의 외주면이 외측으로 돌출구성된 접촉링(64)이 결합고정된다. 상기와 같이 볼(62)의 외주면이 외칙으로 돌출구성된 접촉링(64)이 피스톤 헤드(30)의 결합홈(60)에 결합고정되어 있음으로 실린더 내벽과의 마찰로 인하여 발생되는 불쾌한 마찰소음과 피스톤 헤드(30)의 떨림현상이 발생되는 것을 최소화 할 수 있는 것이다. 즉, 실린더 내벽과 접촉되는 부분이 상대적으로 감소하였음은 물론 피스톤 헤드(30)의 수직왕복운동시 접촉링(64)의 볼(62)이 구름운동을 수행함으로 실린더 내벽과의 마찰로 인하여 발생되는 불쾌한 마찰소음과 피스톤 헤드(30)의 떨림현상이 발생되는 것을 최소화 할 수 있는 것이다.8 is a cross-sectional view showing another embodiment of a piston structure according to the present invention. As illustrated in FIG. 8, a piston head 30 having a plurality of coupling grooves 60 formed in a vertical direction is provided on an outer circumferential surface thereof, and the outer circumferential surface of the ball 62 is provided in the coupling groove 60 of the piston head 30. The contact ring 64 protruding outward is fixed. As described above, the contact ring 64 of which the outer circumferential surface of the ball 62 is protruded by the outer rule is fixed to the engaging groove 60 of the piston head 30, thereby causing unpleasant friction noise generated by friction with the inner wall of the cylinder. The vibration phenomenon of the piston head 30 can be minimized. That is, the contact with the cylinder inner wall is relatively reduced, as well as the ball 62 of the contact ring 64 performs the rolling movement during the vertical reciprocation of the piston head 30, which is generated due to friction with the cylinder inner wall. It is possible to minimize the occurrence of unpleasant friction noise and vibration of the piston head (30).
본 고안에 따른 피스톤 헤드(30), 오일링플레이트(40), 제 1플레이트(44), 압축링플레이트(48), 제 2플레이트(52)의 형상은 원형에 한정하는 것은 아니며, 사각형의 형상으로도 제작할 수 있는 것이다. 또한, 본 고안에 따른 오일링플레이트(40), 제 1플레이트(44), 압축링플레이트(48), 제 2플레이트(52)의 재질은 금속재에 한정하는 것은 아니며, 내화시멘트, 세라믹, 알루미늄, 내열성플라스틱 등으로 제작할 수 있는 것이다. 또한, 본 고안은 구름운동으로 윤활유량을 줄 일 수 있음으로 윤활유 연소에 의한 배기가스 발생을 줄일 수 있는 것이다.The shape of the piston head 30, the oil ring plate 40, the first plate 44, the compression ring plate 48, the second plate 52 according to the present invention is not limited to a circular shape, in a rectangular shape Can also be produced. In addition, the material of the oil ring plate 40, the first plate 44, the compression ring plate 48, the second plate 52 according to the present invention is not limited to a metal material, refractory cement, ceramics, aluminum, heat resistance It can be made of plastic. In addition, the present invention can reduce the amount of lubricating oil by rolling motion to reduce the exhaust gas generated by lubricating oil combustion.
상술한 바와 같이 본 고안에 따른 피스톤구조는 오일링플레이트, 제 1플레이트, 압축링플레이트, 제 2플레이트가 피스톤 헤드의 상단에 순차적으로 결합고정됨과 동시에 피스톤 헤드의 외주면에 실린더 내벽에서 구름운동을 수행하는 볼이 회전가능하게 장착된 지지플레이트가 등간격으로 밀착고정되어 있음으로 실린더의 내벽과의 마찰을 최소하여 불쾌한 마찰소음이나 떨림현상이 발생되는 것을 방지할 수 있음은 물론 엔진출력을 향상할 수 있는 효과를 갖는 것이다.As described above, in the piston structure according to the present invention, the oil ring plate, the first plate, the compression ring plate, and the second plate are sequentially fixed to the upper end of the piston head, and at the same time perform the rolling motion on the inner wall of the cylinder head on the outer peripheral surface of the piston head. The support plate on which the ball is rotatably fixed is fixed at equal intervals to minimize friction with the inner wall of the cylinder to prevent unpleasant friction noise and vibration, as well as to improve engine power. It has an effect.
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