KR20230042473A - 내연 기관용 오일 스크레이퍼 링 및 피스톤 링 세트 - Google Patents

내연 기관용 오일 스크레이퍼 링 및 피스톤 링 세트 Download PDF

Info

Publication number
KR20230042473A
KR20230042473A KR1020237004090A KR20237004090A KR20230042473A KR 20230042473 A KR20230042473 A KR 20230042473A KR 1020237004090 A KR1020237004090 A KR 1020237004090A KR 20237004090 A KR20237004090 A KR 20237004090A KR 20230042473 A KR20230042473 A KR 20230042473A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ring
recesses
oil scraper
scraper
oil
Prior art date
Application number
KR1020237004090A
Other languages
English (en)
Inventor
니겔 그레이
Original Assignee
페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하 filed Critical 페데랄-모굴 부르샤이트 게엠베하
Publication of KR20230042473A publication Critical patent/KR20230042473A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/14—Joint-closures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/20—Rings with special cross-section; Oil-scraping rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/20—Rings with special cross-section; Oil-scraping rings
    • F16J9/206—One-piece oil-scraping rings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

본 발명은 상부 링 에지(8), 하부 링 에지, 링 내부 측면 및 링 외부 측면(14)을 구비한 링 요소(6)를 포함하는 오일 스크레이퍼 링(4)에 관한 것이며, 링 요소(6)에는 2개의 대향하는 접촉 표면들(20)이 마련되고, 접촉 표면들(20) 사이에 링 갭(18)이 있으며, 링 요소(6)에는 링 외부 측면(14) 상에 적어도 하나의 스크레이퍼 바(24, 26)가 마련되고, 또한 오일 스크레이퍼 링(4)에는 2개의 리세스들(28)가 마련되며, 리세스들(28) 각각은 접촉 표면들(20)의 영역에 배치되고, 리세스들(28) 각각은 적어도 링 외부 측면(14) 상에서, 각각의 접촉 표면(20) 및 상부 링 에지(8)에 인접한다.

Description

내연 기관용 오일 스크레이퍼 링 및 피스톤 링 세트
본 발명은 내연 기관, 바람직하게는 4행정 기관(four-stroke engine)에 삽입되는 오일 스크레이퍼 링(oil scraper ring) 및 이러한 오일 스크레이퍼 링을 포함하는 피스톤 링 세트(piston ring set)에 관한 것이다. 여기서 오일 스크레이퍼 링은 상단 및 하단, 즉 연소 챔버 측 및 크랭크케이스 측에서 다르게 설계되는 링 갭(ring gap)을 포함한다.
종래에, 일정한 링 갭을 갖는 오일 스크레이퍼 링이 알려져 있다. 이러한 일정한 링 갭들은 일반적으로 최대 오일 스크레이핑 효과를 달성하도록 하기 위해 가능한 한 작게 선택된다. "블로바이(blow-by)" 가스들이 이 링 갭을 통해 흘러야 하지만, 좁은 링 갭을 선택하면 링 위의 가스 압력이 발생하게 된다. 이 높은 압력은 제 2 링에 불안정성을 초래할 수 있으며 이에 따라 링 전체의 기능적 성능에 부정적인 영향을 미치게 된다.
본 발명은 오일 스크레이퍼 효과와 관련된 작은 링 갭들의 장점을, 제 2 링의 압력 증가 및 불안정성을 방지하는 더 큰 링 갭과 결합하는 것을 의도한 것이다. 또한, 본 발명은 스로틀 모드(throttled mode) 또는 오버런 모드(overrun mode)에서 위쪽 방향, 즉 연소 챔버로의 임의의 오일 흐름을 감소시키는 것을 의도한 것이다.
본 발명은, 특히 연소 챔버의 압력이 주변 압력 아래로 떨어짐으로써, 한편으로는 연소 챔버로 들어갈 수 있는 오일의 양을 줄이며, 동시에 가스 압력 또는 가스 압력 차이의 증가를 줄여 제 2 또는 중간(오일 제어) 피스톤 링의 안정성을 증가시키게 되는 동작 상태들에서 효과적으로 되는 것에 관한 것이다.
오일 스크레이퍼 링의 상부 에지에 있는 더 큰 유효 갭은, 질량 또는 관성력으로 인해 링이 상부 피스톤 링 그루브 에지에 눌릴 때 높은 부하에서 더 자유로운 가스 흐름을 가능하게 한다. 연소 챔버로 들어갈 수 있는 오일이 감소되면 더 적은 오일이 연소되어 결과적으로 특히 오버런 동작 이후의 특히 입자 배출들이 감소될 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링은 본 청구항 1의 특징들을 가지며, 추가의 유리한 실시예들은 종속 청구항들에 기재되어 있다. 본 발명의 추가의 양태에 따르면, 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링을 가진 피스톤 링 세트 및 링 갭의 특정 형상을 갖는 추가 오일 제어 링이 설명된다.
또한 불균일한 링 갭을 가진 본 발명의 오일 스크래퍼 링은 피스톤 링의 2개의 스크래퍼 바들 사이의 중간 공간으로 블로바이의 일부를 안내하도록 설정됨으로써 블로바이(blow-by)의 일부가 오일 스크레이퍼 링의 반경 방향 개구부들을 통해 링 그루브 베이스(ring groove base) 안쪽으로 흐르게 되고, 여기서 오일 드레인 채널(oil drain channel)들 또는 언더라잉 축 방향 플레이(underlying axial play)를 통해 크랭크케이스로 안내된다. 이 경우, 그 위에 위치한 2개의 압축 링들에 의해 이러한 드레인이 큰 문제를 일으키지 않을 정도로 블로바이가 감소됨에 유의해야 한다. 특히 블로바이 흐름을 통해, 2개의 오일 스크레이퍼 바들 사이의 갭에서 오일 액적들이 혼입되어 크랭크케이스에 공급될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 오일 스크레이퍼 링은 상부 링 에지, 하부 링 에지, 반경 방향에 위치한 링 내부 측면, 및 반경 방향에 위치한 링 외부 측면을 갖는 링 요소를 포함한다. 링 요소에는 2개의 접촉 단부들이 마련되며, 이들 사이에는 링 갭이 존재한다. 접촉 단부들은 대향 접촉 표면들을 갖는다. 링 요소의 링 외부 측면에는 적어도 하나의 스크레이퍼 바가 마련된다. 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링은 2개의 (대향) 리세스들을 각각 가지며, 리세스들 각각은 접촉 단부들의 영역에 있고, 리세스들 각각은 적어도 링 외부 측면 상에서, 각각의 접촉 표면 및 상부 링 에지에 인접해 있다. 따라서 각각의 리세스는 링 외부 측면 또는 바의 표면으로부터 형성되었을 하나의 코너, 각각의 접촉 표면 및 상부 링 에지가 위치할 영역에서 연장된다. 링 갭의 양쪽에 위치한 2개의 대향 리세스들은 특히 상부 스크레이퍼 바의 에지들 사이의 링 갭을 넓힌다.
2개의 리세스들 중 각 하나는 각각의 접촉 단부들 상에 배치된다. 따라서 각 리세스는 링 외부 측면 또는 바의 표면, 각각의 접촉 표면 및 상부 링 에지의 영역에서 연장된다. 리세스는 각 경우 상부 스크레이퍼 바 영역에서 연장된다. 이를 통해 나머지 링 갭이 기존 링들로 가능한 것보다 2 내지 3배(실질적으로) 작게 구성될 있다. 상부 에지 표면의 링 갭은 각기 설치된 상태의 링 갭보다 2 내지 5배 더 크다.
추가의 예시적인 실시예에 따르면, 리세스들은 접촉 표면들의 거울면(mirrpr plane)에 대해 대칭으로 설계된다. 접촉 표면들의 거울면은 이 경우 접촉 표면들에 의해 정의되며, 여기서 피스톤 링의 중심점 및 축 방향은 거울면에 있어야 한다.
오일 스크레이퍼 링의 추가 실시예에서, 링 요소는 2개의 스크레이퍼 바, 연소 챔버 측 상의 상부 스크레이퍼 바 및 크랭크케이스 측 상의 하부 스크레이퍼 바를 갖는다. 리세스는 이 경우 상부 스크레이퍼 바의 영역으로 연장된다. 이 실시예에서, 상부 스크레이퍼 링은 하부 스크레이퍼 링보다 원주 방향으로 더 짧다. 이것은 상부 스크레이퍼 링에서 더 큰 링 갭을 제공하며, 그 결과 연소 가스들이 더 큰 상부 갭을 통해 스크레이퍼 바들 사이의 영역으로 통과할 수 있으며 거기에서 반경 방향으로 이어지는 오일 통로들을 통해 오일 스크레이퍼 링 뒤쪽 공간으로 흐를 수 있다. 여기서 스크레이퍼 바들 사이 영역의 오일 액적들이 오일 스크레이퍼 링 뒤로 전달될 수 있다. 피스톤이 아래쪽으로 이동하는 동안, 피스톤 링의 밀봉이 덜 타이트해지기 때문에 모든 동작 조건들 하에서 오일 스크레이퍼 피스톤 링 그루브의 오일 드레인들을 통해 크랭크케이스로 압력 균등화가 발생할 수 있다.
오일 스크레이퍼 링의 추가의 예시적인 실시예에서, 리세스는 구, 원기둥, 원뿔 또는 직사각형의 일부 형상을 갖는다. 따라서 리세스는 구형 표면, 원통형 표면, 원뿔형 표면 또는 직육면체형 표면의 일부에 의해 경계가 정해진다.
오일 스크레이퍼 링의 추가의 예시적인 실시예에서, 접촉 표면 상의 리세스들은 링 내부 측면 상의 접촉 표면에 더 인접한다. 이 실시예에서, 접촉 표면들 상의 리세스들은 접촉 표면과 상부 링 에지 사이의 에지가 연장되는 영역에서 연장되며, 이 실시예의 리세스들은 링 내부 측면으로부터 링 외부 측면까지 반경 방향으로 통로를 형성한다. 여기서 블로바이 가스들이 링 뒤를 다이렉트로 통과할 수 있다.
오일 스크레이퍼 링의 추가의 예시적인 실시예에서, 오일 스크레이퍼 링에는 접촉 단부들로부터 이격된 영역에 적어도 하나의 추가 반경 방향 리세스가 마련되며, 이것은 링 내부 측면 방향으로 링 외부 측면으로부터 상부 링 에지에서 연장된다. 이 실시예에서, 이러한 추가 리세스는 링 내부 측면에 도달하기 전에 끝난다. 추가 실시예에서, 이러한 적어도 하나의 추가 리세스는 링 내부 측면까지 연장되며 반경 방향으로 채널을 형성한다.
오일 스크레이퍼 링의 추가 실시예에서, 적어도 하나의 추가 리세스 또는 반경 방향 리세스 및 접촉부에서의 2개의 리세스들이 피스톤 링의 원주에 걸쳐 균일하게 분포되며, 접촉부에서의 2개의 리세스들은 접촉부에 의해 분할되는 하나의 리세스인 것으로 간주된다. 여기서 리세스들은 예를 들어 서로에 대해 180o, 120o, 90o, 60o 또는 30o의 거리에 배치된다. 더 많은 수의 리세스들의 경우, 그에 맞게 분포된다.
오일 스크레이퍼 링의 추가 실시예에서, 이것은 2-파트(two-part) 오일 스크레이퍼 링으로 설계된다. 이 실시예에서, 오일 스크레이퍼 링은 호스 스프링(hose spring)과 같은 적어도 하나의 익스팬더(expander)가 삽입되는 링 내부 측면 상에 원주 방향으로 이어지는 그루브를 갖는다.
오일 스크레이퍼 링의 추가적인 3-파트 실시예에 따르면, 이 효과는 상이한 "레일(rail)" 접촉 플레이의 선택에 의해 보장된다. 다른 바람직한 실시예에서는, 짝수의 추가 리세스들 또는 반경 방향 리세스가 사용된다. 원주 방향으로 서로에 대해 더 가깝거나 더 근접한 배치의 결과, 링 백(ring back)의 영역은 리세스들로부터 자유로운 상태로 유지되며, 그 결과 링 어셈블리 동안 가장 심한 하중을 받는 지점에서 링 파손 위험이 감소될 수 있다. 링 갭을 통과하여 이어지는 거울면에 대해 대칭으로 배치되는 짝수의 추가 리세스들 또는 반경 방향 리세스를 사용할 경우, 링 백은 리세스들로부터 자유로운 상태로 유지되며 링의 전반적인 안정성이 향상된다.
오일 스크레이퍼 링의 추가의 예시적인 실시예에 따르면, 2개의 리세스들 및 적어도 하나의 반경 방향 리세스 각각이 반경 방향으로 상이한 높이들 또는 깊이들을 가지며, 여기서 링 갭 바로에 있는 2개의 리세스들이 가장 큰 깊이(축 방향으로)를 갖는다. 각 인접한 반경 방향 리세스들은 축 방향으로 더 작은 깊이를 가지며, 마지막으로 링 백에 가장 근접하게 배치되는 반경 방향 리세스들은 가장 평평하게 되도록 설계된다.
오일 스크레이퍼 링의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 2개의 리세스들 또는 적어도 하나의 반경 방향 리세스는 0.1 내지 0.3 mm의 깊이를 갖는다. 이 경우에 있어서 깊이는 축 방향으로 측정된다.
오일 스크레이퍼 링의 추가의 예시적인 실시예에 따르면, 2개의 리세스들 및/또는 적어도 하나의 반경 방향 리세스는 이들이 상부 스크레이퍼 링을 중단시키지 않도록 설계된다.
본 발명의 추가의 양태에 따르면, 전술한 오일 스크레이퍼 링들의 오일 스크레이퍼 링을 구비하고 적어도 하나의 오일 제어 링(또는 중간 피스톤 링)을 더 포함하는 피스톤 링 세트가 마련되며, 여기서 바람직하게는 다른 압축 링도 마련될 수 있다. 오일 제어 링은 상부 제어 링 에지, 하부 제어 링 에지, 반경 방향 내측에 위치한 제어 링 내부 측면 및 반경 방향 외측에 위치한 제어 링 외부 측면을 포함하는 제어 링 요소를 포함한다. 제어 링 요소에는 제어 링 갭이 위치하는 2개의 제어 접촉 단부들이 마련된다. 접촉 단부들은 대향하는 제어 접촉 표면들을 갖는다. 제어 접촉 단부들의 영역의 제어 링에는 적어도 링 외부 측면에서 그 각각이 각 접촉 표면 및 상부 링 에지에 인접하는 각각의 경우에 있어서 2개의 리세스들이 마련된다. 피스톤 링 세트에는 2개의 피스톤 링들이 각 접촉부의 영역에 마련되며, 여기서 접촉부에서의 리세스들은 각 경우에 있어서 서로에 대해 넓어진다.
본 발명은 개략적인 종래 기술 도면들 및 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 이하에서 설명된다.
도 1은 종래의 오일 스크레이퍼 링의 링 갭 영역의 부분도를 나타낸 것이다.
도 2는 링 갭에 경사 리세스들을 갖는 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링의 부분도의 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 3은 원뿔 표면의 부분 표면에 의해 경계가 정해지는 링 갭에 리세스들을 갖는 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링의 부분도를 나타낸 것이다.
도 4는 링 갭에 직육면체형 리세스들을 갖는 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링의 부분 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 5는 외부 측면으로부터 내부 측면으로 연장되는 링 갭의 리세스들을 갖는 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링의 부분도를 나타낸 것이다.
도 6은 상부 스크레이퍼 바를 중단시키는 반경 방향 리세스가 제공되는 링 갭으로부터 이격된 지점에서의 부분도를 나타낸 것이다.
도 7 및 도 8은 각 경우에 있어서 상부 스크레이퍼 바에 의해 중단되지 않는 반경 방향 리세스의 추가 버전들에 대한 다이어그램들을 나타낸 것이다.
도 9는 링 외부 측면으로부터서 링 내부 측면으로 연장되는 반경 방향 리세스의 추가 버전의 다이어그램을 나타낸 것이다.
다음의 도면들 및 설명 텍스트 모두에 있어서, 동일하거나 유사한 참조 번호들은 동일하거나 유사한 요소들 및 구성 요소들을 지칭하기 위해 사용된다.
도 1은 링 갭(18) 영역에서의 종래의 오일 스크레이퍼 링(1)의 부분 사시도를 나타낸다. 종래의 오일 스크레이퍼 링(2)은 상부 링 에지(8), 은폐된 하부 링 에지, 또한 보이지 않는 링 내부 측면 및 링 외부 측면(14)을 갖는 링 요소(6)를 포함한다. 링 요소(6)는 2개의 대향하는 접촉 표면들(20)이 링 갭(18) 사이에 형성되는 접촉부에서 중단된다. 여기서 그리고 이하에서 링 갭 치수들은 항상 설치된 상태로 간주된다. 링 요소(6)의 링 외부 측면 상에는 적어도 하나의 스크레이퍼 바(24, 26)가 마련된다. 종래 기술 및/또는 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링에는 스크레이퍼 바들 사이에서 링 외부 측면에서 링 내부 측면 방향으로 연장되는 오일 통로들이 추가로 마련될 수 있지만, 명확성을 위해 나타나 있지 않다.
도 2는 경사 리세스들(sloping recess)(28)을 가진 링 갭(18) 영역에서 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링(4)의 부분 사시도의 다이어그램을 나타낸다. 여기서 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링(4)은 링 요소(6)를 또한 포함한다. 여기서 링 요소는 상부 링 에지(8), 보이지 않는 하부 링 에지, 은폐된 링 내부 측면 및 링 외부 측면(14)을 포함한다. 링 요소(6)는 2개의 대향하는 접촉 표면들(20)에 의해 경계가 정해지는 링 갭(18)을 갖는다. 링 외부 측면(14) 상에서 링 요소(6)는 적어도 하나의 스크레이퍼 바(24, 26)를 구비한다. 접촉 표면들(20)의 영역에서, 오일 스크레이퍼 링(4)은 각각의 접촉 표면(20)에 하나씩, 2개의 리세스들(28)을 갖는다. 이 경우 리세스들 각각은 링 외부 측면(14), 각각의 접촉 표면(20) 및 상부 링 에지(8)에 인접한다. 도 2에서, 리세스들 각각은 대략 삼각형 프리즘(triangular prism)에 대응한다. 여기서, 적어도 2개의 압축 링 또는 오일 제어 링을 통과한 블로바이(blow-by) 가스들은 상부 스크레이퍼 바(24)와 하부 스크레이퍼 바(26) 사이의 중간 챔버로 흐를 수 있다. 거기에서 블로바이 가스들은 원주 방향으로 흐를 수 있으며, 오일 스크레이퍼 링 그루브 베이스 방향으로 안쪽으로 미도시의 오일 통로를 통해 흘러서 오일 액적들을 혼입할 수 있다. 이것을 통해 더 많은 오일이 크랭크케이스 방향으로 피드백될 수 있으며, 여기서 특히 오버런 모드에서 더 적은 오일이 연소 챔버로 들어갈 수 있게 된다.
도 3은 리세스들의 형상을 제외한 도 3에 대응하는 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링의 부분도를 나타낸다. 삼각형 단면을 갖는 리세스들 대신에, 원뿔 표면의 일부에 의해 경계가 정해지는 리세스들이 여기에서 사용된다. 이러한 형상의 결과로서, 블로바이 가스들은 상부 스크레이퍼 바(24)와 하부 스크레이퍼 바(26) 사이의 중간 공간 방향으로 훨씬 더 잘 흐를 수 있다.
도 4는 리세스들(28)의 형상을 구성하기 위한 추가 가능성을 나타낸다. 도 4의 다른 부분들은 도 2 및 도 3에 대응한다. 도 4의 리세스들(28)은 직육면체형 표면들에 의해 경계가 정해진다.
도 5는 링 갭(18) 또는 리세스들(28)의 추가 가능한 실시예를 나타낸다. 도 4에서와 같이, 도 5의 리세스들(28)은 직육면체형 표면들에 의해 경계가 정해지며, 여기서 리세스들은 오일 스크레이퍼 링(4)을 통해 반경 방향으로 완전히 연장된다. 여기서도 블로바이 가스들은 링 그루브 베이스 방향으로 리세스들(24, 26)을 통해 다이렉트로 흐를 수 있다.
도 6은 도 4의 리세스들이 링 갭 및 접촉 표면들로부터 이격된 위치에 사용되는 오일 스크레이퍼 링의 실시예를 나타낸다. 이들은 링 갭의 리세스들과 구별될 수 있도록 반경 방향 리세스들(34)로 지정된다. 여기에서도 이 실시예는 블로바이 가스들에 의해 오일 스크레이퍼 링을 통해 외부에서 내부로 향상된 흐름을 달성하는 원리에 기초한다.
도 7에서는 도 6의 반경 방향 리세스(34)가 단지 매우 평평하게 되도록 설계됨으로써 반경 방향 리세스(34)가 축방향으로 상부 스크레이퍼 바(24)를 중단시키지 않게 된다. 도 7의 반경 방향 리세스(34)는 상부 링 에지(8)의 일부 위에서만 반경 방향으로 연장된다. 반경 방향 리세스(37)는 전체 상부 링 에지(8) 위에 형성되며 이에 따라 반경 방향 리세스는, 정방향 트위스트된(positively twisted) 오일 스크레이퍼 링을 가진 피스톤 링 그루브 베이스에 대한 통로만을 형성하게 된다. 오일 스크레이퍼 링이 역방향으로 트위스트되는 경우, 링 내부 측면과 상부 링 에지 사이의 연속 에지가 피스톤의 상부 오일 스크레이퍼 피스톤 링 그루브에 맞닿게 되어, 반경 방향으로 오일의 통과가 방지된다.
도 8에서는 반경 방향 리세스(34)가 도 7에서와 같이 매우 평평하게 되도록 설계되어 있으며 여기에서도 반경 방향 리세스(34)가 축방향으로 상부 스크레이퍼 바를 중단시키지 않게 된다. 도 8에서는 반경 방향 리세스(37)가 전체 상부 링 에지(8)에 걸쳐 연장되어 있으며 이에 따라 반경 방향 리세스가 오일 스크레이퍼 링의 각각의 트위스트 위치에서 피스톤 링 그루브 베이스로의 통로를 형성하게 된다.
도 9에서는, 도 6의 반경 방향 리세스(34)가 링 내부 측면까지 연장된다.
2: 종래의 오일 스크레이퍼 링
4: 본 발명에 따른 오일 스크레이퍼 링
6: 링 요소
8: 상부 링 에지
14: 링 외부 측면
18: 링 갭
20: 접촉 표면
24: 상부 스크레이퍼 바
26: 하부 스크레이퍼 바
28: 리세스
30: 링 갭의 폭
32: 리세스의 폭
34: 반경 방향 리세스
36: 반경 방향 리세스의 폭
38: 피스톤 링 세트
40: 오일 제어 링
42: 오일 제어 링 요소
44: 상부 제어 링 에지
50: 제어 링 외부 측면
52: 제어 링 접촉 표면
54: 제어 링 갭
56: 제어 링 리세스

Claims (14)

  1. 상부 링 에지(8)를 가진, 링 요소(6)를 포함하는 오일 스크레이퍼 링(4)으로서,
    하부 링 에지,
    링 내부 측면 및
    링 외부 측면(14)을 포함하며,
    상기 링 요소(6)에는 2개의 대향하는 접촉 표면들(20)이 마련되고, 상기 접촉 표면들(20) 사이에 링 갭(ring gap)(18)이 존재하며,
    상기 링 요소(6)에는 상기 링 외부 측면(14) 상에 적어도 하나의 스크레이퍼 바(scraper bar)(24, 26)가 마련되고,
    상기 오일 스크레이퍼 링(4)에는 2개의 리세스들(28)이 마련되며, 상기 리세스들(28) 각각은 상기 접촉 표면들(20)의 영역에 있고, 상기 리세스들(28) 각각은 적어도 상기 링 외부 측면(14) 상에서, 상기 각 접촉 표면(20) 및 상기 상부 링 에지(8)에 인접하는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리세스들(28)은 상기 접촉 표면들(20)의 거울면(mirror plane)에 대해 대칭으로 연장되는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    설치된 상태에서 상기 링 갭(18)의 폭(30)은 원주 방향에서의 상기 접촉 표면들(20)의 거리로서 정의되며, 설치된 링에서 상기 원주 방향에서의 상기 리세스들(28)의 폭(32)과 상기 링 갭(18)의 합의 폭은 상기 링 갭의 폭(30)보다 2 내지 5배 더 큰, 오일 스크레이퍼 링(4).
  4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링 요소(6)는 2개의 스크레이퍼 바로서, 상부 스크레이퍼 바(24) 및 하부 스크레이퍼 바(26)를 포함하며, 상기 리세스(28)는 상부 스크레이퍼 바(28)의 영역으로 연장되고, 바람직하게는 상기 상부 스크레이퍼 바(24)는 상기 리세스들(32)의 폭만큼 상기 하부 스크레이퍼 바(26)보다 짧은 것을 특징으로 하는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  5. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리세스(28)는 구형(spherical) 표면, 원통형(cylindrical) 표면, 원뿔형(conical) 표면 또는 직육면체형(cuboid) 표면의 일부에 의해 경계가 정해지는 것을 특징으로 하는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 표면(20) 상의 상기 리세스들(28)은 상기 링 내부 측면에 더 인접하는 것을 특징으로 하는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오일 스크레이퍼 링(4)에는 상기 링 갭(18)으로부터 이격된 영역에 적어도 하나의 추가 반경 방향 리세스(34)가 마련되며, 상기 반경 방향 리세스(34)는 상기 링 외부 측면(14)으로부터 상기 링 내부 측면 방향으로 상기 상부 링 에지(8)에서 연장되는 것을 특징으로 하는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  8. 제 7 항에 있어서,
    적어도 하나의 반경 방향 리세스(34)가 상기 링 내부 측면으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링 갭(18) 상의 상기 2개의 리세스(28) 및 적어도 하나의 반경 방향 리세스(34)는 상기 오일 스크레이퍼 링(4)의 원주에 걸쳐 균일하게 분포되는 것을 특징으로 하는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링 갭(18)에 더 가까운 반경 방향 리세스(34) 또는 상기 2개의 반경 방향 리세스(28)가 링 백(ring back)에서보다 서로 더 가깝게 배치되며, 바람직하게는 짝수의 반경 방향 리세스(34)가 사용되는 것을 특징으로 하는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 링 갭(18)에 더 가까운 상기 적어도 하나의 반경 방향 리세스(34) 및 상기 2개의 리세스(28)는 각각 상기 링 백의 방향에서 상기 원주 방향으로 감소하는 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 리세스(28) 또는 상기 적어도 하나의 반경 방향 리세스(34)는 0.1 내지 0.3 mm의 깊이를 갖는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 리세스(28) 및/또는 상기 적어도 하나의 반경 방향 리세스(34)는 상기 상부 스크레이퍼 링을 중단시키지 않는 것을 특징으로 하는, 오일 스크레이퍼 링(4).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 오일 스크레이퍼 링(4)을 갖는 피스톤 링 세트(piston ring set)(38)로서, 제어 링 요소(42)를 가진 적어도 하나의 오일 제어 링(40)을 더 포함하고, 상기 제어 링 요소(42)는,
    상부 제어 링 에지(44),
    하부 제어 링 에지,
    제어 링 내부 측면 및
    제어 링 외부 측면(50)을 포함하며,
    상기 제어 링 요소(42)에는 2개의 대향하는 제어 접촉 표면들(52) 사이에 위치하는 제어 링 갭(54)이 마련되고, 상기 제어 접촉 표면들(52)의 영역의 상기 제어 링(40)에는, 적어도 상기 링 외부 측면(50) 상에서 그 각각이 상기 각 접촉 표면(25) 및 상기 하부 링 에지에 인접하는 2개의 리세스(56)가 마련되는, 피스톤 링 세트(38).
KR1020237004090A 2020-08-06 2021-05-19 내연 기관용 오일 스크레이퍼 링 및 피스톤 링 세트 KR20230042473A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020120770.0 2020-08-06
DE102020120770.0A DE102020120770B3 (de) 2020-08-06 2020-08-06 Ölabstreifring und Kolbenringsatz für einen Verbrennungsmotor
PCT/EP2021/063305 WO2022028747A1 (de) 2020-08-06 2021-05-19 Ölabstreifring und kolbenringsatz für einen verbrennungsmotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230042473A true KR20230042473A (ko) 2023-03-28

Family

ID=76305861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237004090A KR20230042473A (ko) 2020-08-06 2021-05-19 내연 기관용 오일 스크레이퍼 링 및 피스톤 링 세트

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230296173A1 (ko)
EP (1) EP4153889B1 (ko)
JP (1) JP2023537356A (ko)
KR (1) KR20230042473A (ko)
CN (1) CN116507835A (ko)
DE (1) DE102020120770B3 (ko)
WO (1) WO2022028747A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0254351U (ko) * 1988-10-12 1990-04-19
DE3924982C2 (de) 1989-07-28 1994-12-22 Man B & W Diesel Ag Kolbenring-System
DE4025868A1 (de) 1990-08-16 1992-02-20 Goetze Ag Kompressionskolbenring
JP2502335Y2 (ja) * 1991-05-28 1996-06-19 帝国ピストンリング株式会社 組合せオイルリング及びそれを装着したピストン
DE102009048503A1 (de) 2009-09-30 2011-03-31 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kolben für eine Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020120770B3 (de) 2021-09-16
EP4153889A1 (de) 2023-03-29
JP2023537356A (ja) 2023-08-31
CN116507835A (zh) 2023-07-28
WO2022028747A1 (de) 2022-02-10
EP4153889B1 (de) 2024-03-06
US20230296173A1 (en) 2023-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5253877A (en) Piston ring having tapered outwardly extending wiper
US7854191B2 (en) Three-piece oil ring and combination of the three-piece oil ring and piston
AU2006286828B2 (en) Piston comprising a circumferential radial recess located below an annular groove
US10871099B2 (en) Piston cooling for opposed-piston engine
KR20030035268A (ko) 역류 방지 구조를 갖는 내연기관용 피스톤조립체
CN102828826A (zh) 用于内燃机的气缸的***件
RU2190773C2 (ru) Поршень для двухтактного дизельного двигателя с крейцкопфом
JP2001124204A (ja) ピストンリング
US6123054A (en) Sealing ring for reciprocating machine parts
US5564699A (en) Side and gap sealed oil ring
US6655697B2 (en) Piston oil ring having land flanked by concave sidewalls
KR20230042473A (ko) 내연 기관용 오일 스크레이퍼 링 및 피스톤 링 세트
KR100789003B1 (ko) 피스톤 엔진용 피스톤 링
JP2004521264A (ja) 内燃機関用の燃料噴射弁
US8353267B2 (en) Piston for engine having stable behavior of piston ring
JP7308316B1 (ja) ピストンリング
KR102539762B1 (ko) 피스톤 링의 조합체 및 피스톤과 피스톤 링의 조합 구조체
JP2021017829A (ja) バルブ構造および内燃機関
JP2686328B2 (ja) 内燃機関のためのピストン
JP7453082B2 (ja) 内燃機関のピストン
KR102539763B1 (ko) 피스톤 링의 조합체 및 피스톤과 피스톤 링의 조합 구조체
KR100304758B1 (ko) 내연피스톤기관
JP2018119623A (ja) ピストンリング
US2078394A (en) Piston ring
JPH09203463A (ja) ピストンリング

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination