KR0167526B1 - 경량화된 구조의 커넥팅 로드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커넥팅 로드에 관한 것으로, 피스톤 핀과 연결되는 소단부와 본체 및 크랭크 핀에 연결되는 대단부 전체를 알루미늄 합금으로 주조하되 대단부 하부 캡의 체결 볼트 구멍을 포함한 내측부에 강성 보강용의 심재를 인써트하여 구성된다.

이로써, 커넥팅 로드 대단부에 강성을 보강하여 경량화함으로써 연비향상 효과가 있다.

Description

경량화된 구조의 커넥팅 로드

제1도는 종래 차량 커넥팅 로드의 구성을 보여주는 개략적인 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 커넥팅 로드의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 커넥팅 로드 11 : 소단부

12 : 본체 13 : 대단부

15 : 하부 캡 16 : 볼트

17~18 : 베어링 19 : 심재

본 발명은 경량화 구조의 커넥팅 로드에 관한 것으로, 특히 대단부의 강성을 보강함과 함께 경량화된 구조의 커넥팅 로드에 관한 것이다.

제1도에 도시된 바와같이 자동차의 커넥팅 로드(1)는 피스톤(2)과 크랭크 샤프트(3)를 연결하여 엔진실린더에서의 폭발행정시 폭발력에 의한 피스톤(2)의 직선운동을 크랭트샤프트(3)에 회전운동으로 전달하는 부분으로서, 피스톤 핀에 핀 연결되는 소단부(4)와 본체(5) 및 크랭크 핀에 연결되는 대단부(6)로 이루어져 있다.

이러한 커넥팅 로드(1)에는 크랭크 샤프트(3)의 회전에 따라 흡입행정시에는 피스톤 상사점에서 하사점까지 잡아당기므로 인장하중이 작용하고 폭발행정시에는 압축하중과 굽힘 하중이 계속하여 교대로 작용하게 되고 특히 크랭크각 80°∼90°의 위치에서는 관성력등에 의해 벤딩작용이 발생하므로 커넥팅 로드(1)는 이러한 환경에 충분히 견딜 수 있는 강도와 강성이 요구된다. 그러나 주철 또는 특수주철재의 종래 커넥팅 구조는 그 중량이 매우 크고, 그 중량에 따라 커넥팅 로드(1)의 동작시 관성력 및 마찰력등이 중대된다. 커넥팅 로드(1)의 중량이 크면 실린더에서 피스톤에 작용하는 폭발에너지의 손실을 초래하여 결국 커넥팅 로드(1)를 통해 크랭크 샤프트(3)를 회전시키는 실효에너지가 감소되므로, 연비향상과 같은 차량성능 개선을 위해 커넥팅 로드(1)의 경량화가 요구되었다. 또한, 크랭크 핀과 연결되는 커넥팅 로드(1)의 대단부(6)에서 관성력에 의한 벤딩응력에 대한 강성보강이 커넥팅 로드의 경량화를 위해 필요하였다.

본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 큰 중량을 지닌 커넥팅 로드에 따른 문제점을 해소하여 차량 성능을 위해 커넥팅 로드의 대단부 강성을 보강함과 함께 커넥팅 로드를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 커넥팅 로드는 피스톤 핀과 연결되는 소단부와 본체 및 크랭크 핀에 연결되는 대단부 전체를 알루미늄 합금으로 주조하되 대단부의 하부 캡의 체결볼트 구멍을 포함한 강성 보강용의 심재를 인써트하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

제2도에 있어서, 커넥팅 로드(10)는 피스톤 핀에 연결되는 소단부(11)와 본체(12) 및 크랭크 핀과 연결되는 대단부(13)로 구성된다. 상기 대단부(13)는 본체(12) 하단에 일체로 형성된 상부 캡(14)과 하부 캡(15)이 볼트(16)로 결합되며 상기 상부 캡(14)과 하부 캡(15)의 내측면에는 화이트메탈 또는 캘매트와 같은 베어링 합금의 상부와 하부 베어링(17,18)이 제공된다. 커넥팅 로드(10)의 대단부(13)에는 피스톤의 상사점과 하사점에서 피스톤과 커넥팅 로드 전체의 왕복운동 질량을 합한 전체 질량의 관성력에 의한 벤딩응력이 작용하며, 특히 하부 캡(15)은 분할되어 크랭크 샤프트를 끼운 다음 볼트로 상부 캡(14)과 결합되므로 하부 캡(15)이 상기 벤딩응력에 대한 강성이 가장 취약하게 된다.

이에 대하여 본 발명에 따라 커넥팅 로드(10)의 소단부(11), 본체(12) 및 상하부 캡(14,15)를 포함한 대단부(13) 전체를 경량의 알루미늄 합금으로 주조하되, 하부 캡(15)에 요구되는 강성 보강을 위해 상부 캡과 베어링에 접촉하는 하부 캡(15)의 내측부를 보강용의 주철재 심재(19)를 인써트한다. 상기 심재(19)는 상하부 캡(14,15)의 체결 볼트용 구멍부를 포함한다. 상기 심재(19)의 인써팅은 하부 캡(15)의 주조시 금형에 미리 고정시켜 중력 다이캐스팅법으로 주조한다. 상기 주철재 심재(19)의 외측면에 하부 캡의 알루미늄 합금이 융착되어 접합되므로 매우 견고하며, 주조시 심재(19)를 예열하는 것이 효과적이다.

본 발명에 따라, 커넥팅 로드에서 벤딩응력이 집중되는 하부 캡(15)의 내측부에 강성이 큰 주철재의 심재(19)를 인써트하며 하부 캡에 작용하는 벤딩응력을 지지하며, 또한 상기 심재(19)는 상부 캡(14)과 하부 캡(15)의 체결용 볼트 구멍을 포함하여 하부 캡(15)과 볼트와 결합면에 작용하는 압축하중에 대한 강성이 보강된다.

본 발명에 따라 커넥팅 로드(10)를 경량의 알루미늄으로 주조하되 강성 보강을 위하여 하부 캡(15)의 내측부를 볼트구멍을 포함하여 주철재의 심재(19)를 인써트 함으로써 종래에 비하여 커넥팅 로드의 중량이 20% 감소되어 경량화하며 이로써 연비가 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 피스톤 핀에 연결되는 소단부와 본체 및 크랭크 핀에 연결되며 상부 캡과 하부 캡을 지닌 대단부로 이루어지고 피스톤의 직선운동을 크랭크 샤프트에 회전운동으로 전달하는 커넥팅 로드에 있어서, 상기 소단부와 본체 및 대단부 전체를 알루미늄 합금으로 주조하되 상기 대단부의 하부 캡의 볼트구멍을 포함한 내측부에 강성 보강용 심재를 인써트한 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드.
2. 제1항에 있어서, 상기 심재는 주철재인 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드.