KR100190767B1

KR100190767B1 - Axial shock-absorbing type connecting rod of an automotive engine

Info

Publication number: KR100190767B1
Application number: KR1019960010442A
Authority: KR
Inventors: 이중재
Original assignee: 이중재
Priority date: 1996-04-08
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR970068879A

Abstract

본 발명은 엔진에 사용되는 내연기관의 충격흡수형 축력식 커넥팅로드에 관한 것으로, 피스톤과의 체결을 위한 소단부와 크랭크축과의 체결을 위한 대단부를 연결하는 로드몸체부를 폭발행정의 초기에 발생되는 충격력을 일시 저장하였다가 방출하여 크랭크축의 회전력을 증대시키도록 서로의 사이에 완충공간을 가지는 복수개 이상의 몸체부재로 형성된 것에 있어서, 상기 몸체부재는 단면이 장방형이고, 각각의 곡률중심이 상기 완충공간의 외측에 있도록 형성되어 충격력을 일시 저장하였다가 방출하도록 상기 완충공간을 사이에 두고 서로 대향되게 형성함을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 폭발행정의 초기에 커넥팅로드에 순간적으로 작용하는 충격력을 일시 저장하였다가 크랭크축의 회전을 위한 힘으로 사용하므로 엔진의 출력이 높아지는 이점이 있다.The present invention relates to an impact-absorbing axial type connecting rod of an internal combustion engine used in an engine, wherein a rod body portion connecting a small end portion for fastening with a piston and a large end portion for fastening with a crankshaft is generated at an early stage of an explosion stroke. Whereby the impact force is temporarily stored and released to form a plurality of body members having a buffer space between each other to increase the rotational force of the crankshaft, the body member has a rectangular cross section, each center of curvature is the buffer space It is formed so as to be on the outside of the buffer space is characterized in that it is formed to face each other with the buffer space so as to temporarily store and release. According to the present invention, since the impact force acting momentarily on the connecting rod at the beginning of the explosion stroke is temporarily stored and used as a force for rotation of the crankshaft, the output of the engine is increased.

Description

Shock-absorbing axial connecting rod of internal combustion engine

제1도는 종래 기술에 의한 케넥팅로드의 형상을 도시한 사시도.1 is a perspective view showing the shape of the connecting rod according to the prior art.

제2도는 종래 기술에 의한 커넥팅로드의 형상을 도시한 정면도.Figure 2 is a front view showing the shape of the connecting rod according to the prior art.

제3도는 제2도의 커넥팅로드의 A-A'선 단면도.3 is a sectional view taken along the line A-A 'of the connecting rod of FIG.

제4도는 종래 기술에 의한 커넥팅로드와 피스톤이 결합상태를 보이기 위한 분해 사시4 is an exploded perspective view showing a coupling state between a connecting rod and a piston according to the related art.

도.Degree.

제5도의 (가)에서 (마)는 일반적인 내연기관에서 피스톤의 상사점에서 하사점으로 이(A) to (e) in FIG. 5 are the top dead center to the bottom dead center of the piston in a general internal combustion engine.

동될 때, 피스톤, 커넥팅로드 및 크랭크축의 연동상태를 도시한 동작상태도.The operation state diagram which shows the interlocking state of a piston, a connecting rod, and a crankshaft when it moves.

제6도의 (가)에서 (마)는 제5도의 (가)에서 (마)에 대응되는 상태를 기구학적으로 설(A) to (e) of FIG. 6 kinematically describe the states corresponding to (e) to (a) of FIG.

명하기 위해 피스톤, 커넥팅로드 및 크랭크축의 연동상태를 간략하게 도시한To illustrate, the piston, connecting rod and crankshaft interlocked

도면.drawing.

제7도는 본 발명에 의한 커넥팅로드의 일실시예의 구성을 보인 사시도.7 is a perspective view showing the configuration of an embodiment of a connecting rod according to the present invention.

제8도는 본 발명의 일실시예에 의한 커넥팅로드의 구성을 보인 정면도.8 is a front view showing the configuration of the connecting rod according to an embodiment of the present invention.

제9도는 제8도의 B-B'선 단면도.9 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of FIG.

제10도는 본 발명의 제2 실시예에 의한 커넥팅로드의 형상을 도시한 사시도.10 is a perspective view showing the shape of a connecting rod according to a second embodiment of the present invention.

제11도는 본 발명의 제2 실시예에 의한 커넥팅로드의 정면도.11 is a front view of a connecting rod according to a second embodiment of the present invention.

제12도는 제11도의 C-C'선 단면도.12 is a cross-sectional view taken along the line CC 'of FIG.

제13도는 본 발명의 제3 실시예에 의한 커넥팅로드의 형상을 도시한 사시도.13 is a perspective view showing the shape of a connecting rod according to a third embodiment of the present invention.

제14도는 본 발명의 제3 실시예에 의한 커넥팅로드의 정면도.14 is a front view of a connecting rod according to a third embodiment of the present invention.

제15도는 제14도의 D-D'선 단면도.15 is a cross-sectional view taken along the line D-D 'of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 피스톤 14 : 크랭크축10: piston 14: crankshaft

20 : 커넥팅로드 21 : 로드몸체부20: connecting rod 21: rod body

22,22' : 몸체부재 23 : 변형공간22,22 ': Body member 23: Deformation space

24 : 소단부 25 : 보스24: small end 25: boss

26 : 삽입공 27 : 대단부26: insertion hole 27: large end

28 : 통공 29 : 베어링캡28: through hole 29: bearing cap

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

[발명의 목적][Purpose of invention]

본 발명은 자동차 등에 사용되는 내연기관의 커넥팅로드에 관한 것으로, 특히 팽창 행정시 피스톤을 통해 커넥팅로드에 가해지는 충격력을 일시적으로 흡수, 저장함과 동시에 커넥팅로드에 흡수, 저정된 충격력을 크랭크축을 회정시키는데 사용하여 내연기관의 출력을 높이도록 한 내연기관의 충격흡수형 축력식 커넥팅로드에 관한 것이다.The present invention relates to a connecting rod of an internal combustion engine used in automobiles, and the like, in particular, to temporarily absorb and store the impact force applied to the connecting rod through a piston during an expansion stroke, and to absorb the stored rod, and to restore the crankshaft. The present invention relates to a shock-absorbing axial connecting rod of an internal combustion engine which is used to increase the output of the internal combustion engine.

일반적으로 자동차 등에 사용되는 내연기관에서는 커넥팅로드가 피스톤과 크랭크축 사이를 연결하여 피스톤의 직선왕복운동을 크랭크축의 회전운동으로 변환하여 주게 된다.In general, in an internal combustion engine used in automobiles, the connecting rod connects the piston and the crankshaft to convert the linear reciprocating motion of the piston into the rotational motion of the crankshaft.

이와 같은 역할을 하는 일반적인 형태의 커넥팅로드의 구조를, 제1도내지 제4도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.The structure of the connecting rod of the general type which plays such a role will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.

일반적으로 커넥팅로드(1)는 크게 로드몸체(2), 소단부(3) 및 대단부(6)로 구성이된다.Generally, the connecting rod 1 is composed of a rod body 2, a small end 3, and a large end 6.

즉, 상기 로드몸체(2)는 그 단면이 I자형으로 이루어지고, 상기 소단부(3)측에서 대단부(6)측을 향해 점차 폭이 넓어지도록 구성되어 있다. 측, 상기 로드몸체(2)의 양측면은 각각 상기 소단부(3)에서 대단부(6)를 향해 서로 반대방향으로 경사지게 적선으로 형성되어 있다.That is, the rod body 2 has an I-shaped cross section, and is configured to gradually widen from the small end portion 3 side toward the large end portion 6 side. Both sides of the rod body 2 are inclined in opposite directions from the small end 3 toward the large end 6, respectively.

상기 소단부(3)는 로드몸체(2)의 일단부에 형성되어 피스톤(10)(제4도 참고)과 체결돠는 것으로 피스톤(10)과의 체결을 위한 피스톤핀(12)이 삽입되는 삽입공(5)을 가진 보스(4)가 형성되어 있다.The small end 3 is formed at one end of the rod body 2 to be fastened with the piston 10 (see FIG. 4), and the piston pin 12 for fastening with the piston 10 is inserted. A boss 4 having an insertion hole 5 is formed.

상기 대단부(6)는 로드몸체(2)의 타단부, 즉 소단부(3)의 반대쪽에 형성되어 크랭크축(14)(제5도 참고)과 체결되는 부분으로, 크랭크축(14)과의 체결을 위해 베어링캡(9)이 나사체결되는 체결부(7)가 형성되어 있다. 이때, 상기 베어링캡(9)이 대단부(6)에 나사체결되면, 제1도에 도시된 바와 같이 크랭크축(14)이 설치되는 통공(8)이 형성된다.The large end portion 6 is formed at the other end of the rod body 2, that is, opposite to the small end portion 3, and is engaged with the crank shaft 14 (see FIG. 5). For fastening of the bearing cap 9 is fastened to the fastening portion 7 is formed. At this time, when the bearing cap (9) is screwed to the large end (6), as shown in Figure 1 is formed a through hole (8) in which the crankshaft (14) is installed.

상기와 같은 구성을 가지는 종래의 일반적인 커넥팅로드(1)가 크랭크축(14) 및 피스톤(10)과 체결돠는 것을 제4도를 참고하여 설명하면, 먼저 상기 소단부(3)에 형성되어 있는 보스(4)에 형성된 삽입공(5)과 피스톤(10)의 통공(11)을 통해 피스톤핀(12)을 삽입하여 커넥팅로드(1)가 상기 피스톤핀(12)을 중심으로 소정 각도 회전가능하게 하고, 크랭크축(14)을 상기 대단부(6)에 위치시킨 상태에서, 베어링캡(9)을 볼트(7B) 및 너트(7N를 사용하여 체결시켜 크랭크축(14)과 커넥팅로드(1)를 조립한다. 이때, 상기 커넥팅로드(1)와 접촉되는 상기 크랭크축(14)의 외주면에는 평면 베어링(13)을 설치한다.Referring to FIG. 4, a conventional general connecting rod 1 having the configuration as described above is fastened to the crankshaft 14 and the piston 10, and is formed on the small end 3. The piston rod 12 is inserted through the insertion hole 5 formed in the boss 4 and the through hole 11 of the piston 10 so that the connecting rod 1 can rotate at a predetermined angle about the piston pin 12. In the state where the crankshaft 14 is located at the large end 6, the bearing cap 9 is fastened by using the bolt 7B and the nut 7N to tighten the crankshaft 14 and the connecting rod 1. In this case, a planar bearing 13 is installed on the outer circumferential surface of the crankshaft 14 in contact with the connecting rod 1.

이처럼 커넥팅로드(1)는 피스톤(10)과 크랭크축(14)사이를 연결하여 실린더(미도시)내에서 연료의 연소에 의해 발생되는 피스톤(10)의 직선왕복운동을 크랭크축(14)의 회전운동으로 변환시키게 된다.As such, the connecting rod 1 connects between the piston 10 and the crankshaft 14 to perform a linear reciprocation of the piston 10 generated by combustion of fuel in a cylinder (not shown). It is converted into rotational motion.

여기서, 피스톤(10)의 직선왕복운동이 커넥팅로드(1)를 통해 크랭크축(14)의 회전운동으로 만들어지는 과정을 2사이클 4행정 엔진의 경우를 들어 설명한다.Here, a process in which the linear reciprocating motion of the piston 10 is made by the rotational motion of the crankshaft 14 through the connecting rod 1 will be described by taking the case of a two-cycle four-stroke engine.

일반적으로 2사이클 4행정 엔진의 경우, 흡입, 압축, 팽창, 배기행정의 순서로 사이클이 진행된다. 먼저, 흡입행정은 실린더내에서 상사점에 있던 피스톤(10)이 하사점 을 향해 이동하면서, 흡기밸브(미도시)를 통해 실린더의 내부공간에 연료와 공기를 흡입하는 과정이다.In general, for a two-cycle four-stroke engine, the cycle proceeds in the order of intake, compression, expansion, and exhaust stroke. First, the suction stroke is a process of sucking the fuel and air into the inner space of the cylinder through the intake valve (not shown) while the piston 10 at the top dead center in the cylinder moves toward the bottom dead center.

그리고, 압축행정은 상기 흡입행정에서 하사점까지 이동된 피스톤(10)이 다시 상사점으로 이동되면서 실린더의 내부공간에 흡입된 연료와 공기를 압축하는 것이다.In addition, the compression stroke is to compress the fuel and air sucked into the inner space of the cylinder while the piston 10 moved from the suction stroke to the bottom dead center is moved back to the top dead center.

또한, 팽창행정은 상기 압축행정에서 피스톤(10)이 상사점까지 이동된 제5도의 (가)의 상태에서, 실린더 내부공간에 분사된 연료가 폭발적으로 연소되면서 팽창되어 피스톤이 하사점을 향해 이동되는 것이다. 이때의 연료의 연소에 의한 팽창력은 피스톤(10)을 하사점으로 이동시키게 하는데, 이와 같은 피스톤(10)의 직선운동을 커넥팅로드(1)가 크랭크축(14)으로 전달하여 크랭크축(14)의 회전운동을 만들어 낸다.In addition, in the expansion stroke, the piston 10 is moved to the top dead center in the compression stroke of FIG. Will be. At this time, the expansion force due to the combustion of the fuel causes the piston 10 to move to the bottom dead center, and the linear rod of such a piston 10 is transferred to the crankshaft 14 by the connecting rod 1 to the crankshaft 14. Create a rotational movement of

한편, 팽창행정이 제5도(마)에 도시된 상태에 이르게 되면 균형추(15)(제5도 참고)의 관성에 의해 크랭크축(14)의 회전하면서 피스톤(10)을 하사점에서 상사점을 향해 이동시켜 실린더내의 연소가스를 배출밸브(미도시)를 통해 배출하는 배기행정이 수행된다.On the other hand, when the expansion stroke reaches the state shown in FIG. 5 (e), the piston 10 rotates at the bottom dead center while the crankshaft 14 rotates by the inertia of the counterweight 15 (see FIG. 5). Exhaust stroke is performed to move the gas toward the exhaust through the discharge valve (not shown) in the cylinder.

상기와 같이 배기행정이 완료되면 다시 흡기행정이 수행되고 계속해서 위에서 설명한 바와 같은 순차적인 행정이 반복적으로 진행되어 사이클이 수행된다.When the exhaust stroke is completed as described above, the intake stroke is performed again, and the sequential stroke as described above is repeatedly performed, and the cycle is performed.

한편, 상기와 같이 배기행정이 완료되어 팽창행정이 시작되는 시점에서는 피스톤(10)이 실린더내의 상사점에 위치하게 되는데, 이때에는 제6도의 (가)에 도시된 바와 같이, 피스톤(10)의 중심과 커넥팅로드(1)의 중심이 일직선 상에 배치됨과 아울러 커넥팅로드(1)의 중심선과 크랭크축(14)의 중심선이 직교하게 된다. 일반적으로 이와 같이 피스톤(10)과 커넥팅로드(1)가 일직선상에 배치된 상태에서 피스톤(10)에 가해지는 실린더내의 폭발력이 가장 효율적으로 커넥팅로드(1)로 전달된다.On the other hand, when the exhaust stroke is completed and the expansion stroke starts as described above, the piston 10 is located at the top dead center in the cylinder, as shown in (a) of FIG. 6, the piston 10 The center and the center of the connecting rod 1 are arranged in a straight line, and the center line of the connecting rod 1 and the center line of the crankshaft 14 are perpendicular to each other. In general, the explosion force in the cylinder applied to the piston 10 is most efficiently transmitted to the connecting rod 1 in such a state that the piston 10 and the connecting rod 1 are disposed in a straight line.

그러나, 상기와 같이 피스톤(10)과 커넥팅로드(1)가 일직선상에 있는 상태에서 실린더내의 폭발력이 피스톤(10)에 충격적으로 가해지면, 이 충격력은 다시 커넥팅로드(1)를 통해 크랭크축(14)으로 순간적으로 전달된다. 이때, 수직방향으로 배치되어 커넥팅로드(1)의 중심선과 그 커넥팅로드(1)에 대하여 직교되게 배치된 크랭크축(14)의 정점부는 동일면상에 위치하게 되는 것이므로 상기와 같이 커넥팅로드(1)를 통해 크랭크축(14)으로 전달된 충격력은 어디에도 흡수되지 못하고 바로 커넥팅로드(1)에 대한 반발력으로 작용하게 된다. 따라서 이와 같이 커넥팅로드(1)에 작용하는 충격력과 발발력은 I형 단면으로 구성된 로드몸체(2)에 순간적으로 탄성 변형을 가져오게 되고, 이와 같은 로드몸체(2)의 탄성변형은 커넥팅로드(1)를 바람직하지 않은 방향으로 변형되게 하여 내연기관을 구성하는 여러 부품들 상호간의 기구적 불균형을 초래하게 되며, 이에따라 이들 부품의 손상 등과 같은 여러 문제점을 발생시키게 된다.However, when the explosive force in the cylinder is shockingly applied to the piston 10 while the piston 10 and the connecting rod 1 are in a straight line as described above, the impact force is again returned to the crankshaft through the connecting rod 1. 14) is delivered instantaneously. At this time, since the vertices of the crankshaft 14 arranged in the vertical direction and orthogonally disposed with respect to the center line of the connecting rod 1 and the connecting rod 1 are positioned on the same plane, the connecting rod 1 as described above. The impact force transmitted to the crankshaft 14 through is not absorbed anywhere and immediately acts as a repulsive force for the connecting rod (1). Therefore, the impact force and the outbreak force acting on the connecting rod 1 in this way brings an elastic deformation to the rod body 2 composed of the I-shaped cross section instantaneously, the elastic deformation of the rod body 2 is a connecting rod ( 1) is deformed in an undesirable direction, resulting in mechanical imbalance between the various components constituting the internal combustion engine, thereby causing various problems such as damage to these components.

다시 말하면, 상기와 같이 매 팽창행정의 초기맏 커넥팅로드(1)로 전달되는 충격력과 크랭크축(14)에 의한 반발력은 커넥팅로드(1)에 무리를 주고, 내연기관 전체에 심한 충격과 진동을 발생시켜 소음을 증대시키게 되며, 크랭크축(1)에 의한 반발력으로 인해 내연기관의 출력이 저하되는 등의 문제점이 있었다.In other words, as described above, the impact force transmitted to the initial first connecting rod 1 of each expansion stroke and the repulsion force by the crankshaft 14 impose a strain on the connecting rod 1, and cause severe shock and vibration to the entire internal combustion engine. To increase the noise, the output of the internal combustion engine is reduced due to the repulsive force by the crankshaft (1).

또한, 이와 같이 실린더내의 폭발에 의해 발생된 힘중 일부가 크랭크축(1)에 의한 반발력으로 피스톤(10)의 운동방향과 역방향으로 작용함에 의해 다음과 같은 여러가지 문제도 발생하게 된다.In addition, as a part of the force generated by the explosion in the cylinder acts in the opposite direction to the movement direction of the piston 10 by the repulsive force by the crankshaft (1) also causes various problems as follows.

즉, 피스톤(10)이 하사점으로 이동하려는 것을 방해하는 방향으로 작용하는 크랭크축(14)의 반발력에 의해 연료의 불완전 연소에 의한 매연의 증가와 연료의 소모량 증대 및 부품의 손상 등과 같은 또 다른 문제점이 발생된다.That is, due to the repulsive force of the crankshaft 14 acting in a direction that prevents the piston 10 from moving to the bottom dead center, another increase, such as an increase in soot due to incomplete combustion of the fuel, an increase in the consumption of the fuel, and damage to parts, etc. Problems arise.

그리고, 자동차가 정지한 상태에서 저속의 RPM으로 내연기관이 구동될 때, 내연기관이 꺼지는 현상이 잘 발생되므로 최저 RPM을 높게 조절해야 하며, 급가속시 무리한 마찰에 의한 부하증가, 윤활유의 수명단축 및 내연기관 발열량 증가 등의 문제점도 발생시킨다.In addition, when the internal combustion engine is driven at a low RPM while the vehicle is stopped, the internal combustion engine is frequently turned off. Therefore, the minimum RPM should be adjusted high, and the load increases due to excessive friction during the acceleration and shortens the life of the lubricant. And problems such as increased heat output of the internal combustion engine.

상기와 같이 종래의 내연기관에 있어서는 실린더내에서 연료의 연소에 의해 발생되는 폭발력중 일부가 피스톤(10), 커넥팅로드(1) 및 크랭크축(14)이 일직선상에 배치되는 기구학적 상태 때문에 피스톤(10)의 운동을 방해하도록 작용하여 결국 엔진의 출력을 떨어뜨리게 된다.As described above, in the conventional internal combustion engine, the piston is caused by the kinematic state in which part of the explosive force generated by the combustion of the fuel in the cylinder is disposed in a straight line with the piston 10, the connecting rod 1, and the crankshaft 14. It acts to interfere with the movement of the 10 and eventually lowers the output of the engine.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폭발행정의 초기에 커넥팅로드에 가해진 충격력을 일시적으로 흡수하여 커넥팅로드 등 엔진의 여러 부품을 보호할 수 있도록 함과 동시에 피스톤과 커넥팅로드가 일직선상에 배치되는 상태를 벗어난 시점에 커넥팅로드에 흡수된 충격력이 크랭크축을 회전시키는데 사용되도록 하여 엔진의 출력을 높이도록 한 내연기관의 충격흡수성 축력식 커넥팅로드를 제공하려는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by temporarily absorbing the impact force applied to the connecting rod in the initial stage of the explosion stroke to protect various parts of the engine such as the connecting rod, To provide a shock absorbing axial connecting rod of an internal combustion engine in which the impact force absorbed by the connecting rod is used to rotate the crankshaft at a time when the piston and the connecting rod are out of alignment with each other.

이와 같은 본 발명의 목적은 피스톤과의 체결을 위한 소단부와 크랭크축과의 체결을 위한 대단부를 연결하는 로드몸체부를 폭발행정의 초기에 발생되는 충격력을 일시 저장하였다가 방출하여 크랭축의 회전력을 증대시키도록 서로의 사이에 완충공간을 가지는 복수개 이상의 몸체부재로 형성된 것에 있어서, 상기 몸체부재는 단면의 장방형이고, 각각의 곡률중심이 상기 완충공간의 외측에 있도록 형성되어 상기 변형공간이 그 중간에서 가장 좁은 폭을 가지고 소단부 및 대단부측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성함을 특징으로 하는 충격흡수형 축력식 커넥팅로드를 제공하는 것에 의하여 달성된다.The purpose of the present invention is to increase the rotational force of the crankshaft by temporarily storing and releasing the impact force generated at the beginning of the explosive stroke, the rod body portion connecting the small end for fastening with the piston and the large end for fastening with the crankshaft. Wherein the body member is formed of a plurality of body members having a buffer space between each other so that the body member is rectangular in cross section, each center of curvature is formed so as to be outside the buffer space so that the deformation space is the most It is achieved by providing a shock-absorbing axial connecting rod, characterized in that it has a narrow width and wider toward the small end and the large end.

상기 몸체부재는 대략 S자형으로 굴곡 형성되어 충격력을 일시 저장하였다가 방출하도록 상기 완충공간을 사이에 두고 서로 대향되게 형성되고, 상기 변형공간은 사행상(蛇行狀)으로 형성됨을 특징으로 한다.The body member is formed to be bent in an approximately S-shape to be formed to face each other with the buffer space therebetween to temporarily store and release the impact force, and the deformation space is formed in a meandering shape.

상기 몸체부재는 상기 완충공간을 사이에 두고 꼬여져 서로 마주보게 형성됨으로 특징으로 한다.The body member is twisted with the buffer space therebetween to be formed to face each other.

이하 본 발명에 의한 커넥팅로드를 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 상세히 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 부여하여 설명한다.Hereinafter, the connecting rod according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings. The same thing as the prior art will be described with the same reference numerals.

먼저, 제7도에 도시된 바와 같은 본 발명의 제1 실시예에 의한 커넥팅로드의 구성을 보인 것으로, 이에 따르면 본 발명에 의한 커넥팅로드(20)는 피스톤(10)과의 체결을 위한 피스톤핀(12)이 삽입되는 삽입공(26)이 형성된 보스(25)를 구비한 소단부(24)를 일단에 구비하고, 타단에는 크랭크축(14)과의 체결을 위한 대단부(27)를 구비한다.First, the configuration of the connecting rod according to the first embodiment of the present invention as shown in Figure 7, according to the connecting rod 20 according to the present invention is a piston pin for fastening with the piston 10 A small end 24 having a boss 25 having an insertion hole 26 into which the 12 is inserted is provided at one end, and the other end is provided with a large end 27 for fastening with the crankshaft 14. do.

그리고, 상기 소단부(24)와 대단부(27)를 연결하는 로드몸체부(21)는 두개의 몸체부재(22,22')로 구성되어 있다. 이와 같은 몸체부재(22, 22')는 서로 마주보게 형성되고, 각각의 양단부는 상기 소단부(24) 및 대단부(27)와 일체로 형성되며, 이들 몸체부재(22,22')의 사이에는 변형공간(23)이 구비되어 있다.The rod body portion 21 connecting the small end portion 24 and the large end portion 27 is composed of two body members 22 and 22 '. The body members 22 and 22 'are formed to face each other, and both ends thereof are integrally formed with the small end 24 and the large end 27, and between these body members 22 and 22'. The deformation space 23 is provided.

상기 변형공간(23)은 그 중간부의 폭이 가장 좁고, 상기 소단부(24) 및 대단부(27)쪽으로 갈수록 점차 폭이 넓어지게 형성된다. 이와 같은 변형공간(23)은 팽창행정의 초기에 연료의 연소에 의해 발생된 폭발력이 커넥팅로드(14)에 충격적으로 작용할 때 제8도에 점선으로 도시된 바와 같이 각각의 몸체부재(22,22')가 탄성변형될 수 있는 여유 공간이 되어 상기 충격력을 몸체부재(22,22')가 일시 저장할 수 있도록 하기 위한 것이다.The deformation space 23 is the narrowest in the middle portion of the width, gradually toward the small end portion 24 and the large end portion 27 is formed to become wider. This deformation space 23 is the body member 22, 22 as shown by the dotted line in Figure 8 when the explosive force generated by the combustion of the fuel at the beginning of the expansion stroke impacts the connecting rod 14 ') Is a free space that can be elastically deformed so that the body member (22, 22') can temporarily store the impact force.

또한, 상기 몸체부재(22,22')는 소정의 곡률을 가지고 서로 마주보도록 만곡 형성되어 있는데, 각각의 몸체부재(22,22')의 곡률중심은 상기 변형공간(23)의 외측에 있도록 되어 충격력이 몸체부재(22,22')에 작용할 때, 제8도에 잘 도시된 바와 같이 몸체부재(22,22')의 탄성변형이 변형공간(23)의 내측으로 이루어지도록 한다. 따라서, 이와 같은 몸체부재(22,22')로 구성되는 로드몸체부(21)는 그에 전달되는 큰 충격력을 일시 저장하였다가 다시 방출할 수 있게 된다. 도면중 미설명 부호 28은 크랭크축(14)이 삽입되는 통공, 29는 베어링캡이다.In addition, the body members 22 and 22 'are curved to face each other with a predetermined curvature, and the center of curvature of each of the body members 22 and 22' is located outside the deformation space 23. When the impact force acts on the body members 22 and 22 ', the elastic deformation of the body members 22 and 22' is made inward of the deformation space 23 as well shown in FIG. Therefore, the rod body portion 21 composed of such body members 22 and 22 'can temporarily store the large impact force transmitted thereto and release it again. In the drawings, reference numeral 28 denotes a through hole through which the crankshaft 14 is inserted, and 29 denotes a bearing cap.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예의 작용효과를 알아보면, 팽창행정의 초기에 연료의 폭발력이 피스톤(10)을 통해 충격력으로 커넥팅로드(20)로 전달되면, 커넥팅로드(20)의 각각의 몸체부재(22,22')는 상기 변형공간(23) 쪽으로 순간적으로 탄성변형되면서 충격력을 저장하였다가, 제6도의 (가)의 상태에서 제6도의 (나)의 상태로 이동되는 순간에 탄성변형상태가 회복된다. 이와 같이 몸체부재(22,22')의 탄성변형 상태가 복원되면서, 그 몸체부재(22,22')에 저장되었던 충격력은 크랭크축(14)을 회전시키는 힘으로 작용되어 크랭크축(14)의 회전력을 증가시키게 된다. 그리고, 이외의 다른 동작은 종래의 것과 동일하므로 여기서는 그 설명을 생략한다.Looking at the operation and effect of the first embodiment of the present invention configured as described above, when the explosive force of the fuel is transmitted to the connecting rod 20 by the impact force through the piston 10 at the beginning of the expansion stroke, each of the connecting rod 20 The body members 22 and 22 'store the impact force by momentarily elastically deforming toward the deformation space 23, and at the moment when the body members 22 and 22' are moved from the (a) of FIG. 6 to the (b) of FIG. The elastic deformation state is restored. As the elastic deformation states of the body members 22 and 22 'are restored as described above, the impact force stored in the body members 22 and 22' acts as a force for rotating the crank shaft 14, It will increase the torque. In addition, since other operation | movement is the same as the conventional thing, the description is abbreviate | omitted here.

상기한 바와 같은 본 발명의 일실시예에서는 로드몸체부재(22,22')가 좌우 대칭형으로 원호상으로 만곡된 좌우 한쌍의 몸체부재(22,22')로 구성되고, 이들 몸체부재(22,22')의 사이에 그 중간부에서 가장 좁고 각각 소단부(24) 및 대단부(27)를 향해 그 폭이 넓어지는 변형공간(23)을 구비한 것을 도시하고 설명하였으나, 본 발명을 실시함에 있어서는 상기 로드몸체부(21)를 형성하는 몸체부재(22,22')의 형상과 개수 및 이들 사이에 형성되는 변형공간(23)의 형태는 상기 몸체부재(22,22')가 탄성변형을 일으킬 수 있는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.In one embodiment of the present invention as described above, the rod body members (22, 22 ') consists of a pair of left and right body members (22, 22') curved in an arc in a symmetrical manner, and these body members (22, 22 ') has been shown and described with a deformation space 23 that is narrowest in the middle and wider toward the small end 24 and the large end 27, respectively. In this case, the shape and number of body members 22 and 22 'forming the rod body 21 and the shape of the deformation space 23 formed therebetween are characterized in that the body members 22 and 22' are elastically deformed. Various modifications can be made within the range that can be caused.

한편, 제10도내지 제12도에는 본 발명에 의한 커넥팅로드의 제2 실시예가 도시되어 있는데, 본 발명의 제2 실시예에 의한 커넥팅로드(30)의 구성을 알아보면, 로드몸체부(31)를 형성하는 몸체부재(32,32')는 그 형상이 정면에서 보아 대략 S자형으로 굴곡형성되어 있고, 그 단면은 장방형으로 이루어져 있어 이들 몸체부재(32,32')의 사이에는 사행형(蛇行形역)으로 굴곡된 변형공간(33)이 형성된다. 즉, 상기 각각의 몸체부재(32,32')는 상기 변형공간(33)을 사이에 두고 서로 대향되게 소단부(34) 및 대단부(37)와 일체로 형성되어 있다.Meanwhile, FIGS. 10 to 12 show a second embodiment of the connecting rod according to the present invention. Referring to the configuration of the connecting rod 30 according to the second embodiment of the present invention, the rod body part 31 The body members 32 and 32 'forming the shape of the body are bent in a substantially S-shape when viewed from the front, and the cross section is formed in a rectangular shape so that a meandering shape (between these body members 32 and 32') is formed. A deformed space 33 is formed which is bent in a transverse form. That is, each of the body members 32 and 32 'is integrally formed with the small end 34 and the large end 37 so as to face each other with the deformation space 33 therebetween.

그리고, 상기한 바와같은 제2 실시예에 있어서, 소단부(34) 및 대단부(37)의 형상은 제1 실시예와 동일하므로 여기서는 그 설명을 생략하고, 작용효과 역시 유사하므로 설명을 생략하기로 한다. 도면중 미설명 부호 38은 크랭크축이 삽입되는 통공, 39는 베어링캡이다.Incidentally, in the second embodiment as described above, since the shapes of the small end portion 34 and the large end portion 37 are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted here, and the effects are also similar, so the description thereof is omitted. Shall be. In the drawings, reference numeral 38 denotes a through hole into which the crankshaft is inserted, and 39 denotes a bearing cap.

또한, 제13도 내지 제15도에는 본 발명의 제3 실시예가 도시되어 있는데, 소단부(44)와 대단부(47)의 형상은 이전의 실시예들과 동일하며, 상기 소단부(44)와 대단부(47)를 연결하는 로드몸체부(41)를 형성하는 상기 몸체부재(42,42')는 완만한 곡률을 가지고 나선상으로 꼬여져 형성되며, 이들 몸체부재(42,42')의 사이에는 충격력을 일시 저장하였다가 방출하도록 변형공간(43)이 형성되어 있다.13 to 15 illustrate a third embodiment of the present invention, wherein the shape of the small end portion 44 and the large end portion 47 is the same as in the previous embodiments, and the small end portion 44 is formed. And the body members 42 and 42 'which form the rod body portion 41 connecting the large end portion 47 to each other are twisted in a spiral shape with a gentle curvature of the body members 42 and 42'. The deformation space 43 is formed to temporarily store and release the impact force therebetween.

이와 같은 각각의 몸체부재(42,42')가 꼬여지는 방향은 어떠하여도 무방하나, 각각의 몸체부재(42,42')가 소단부(44) 및 대단부(47)와 연결되는 부분은 동일평면상에 위치되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 완충공간(43)은 상기 각각의 몸체부재(42,42')가 꼬여지면서 서로 대향되도록 소정의 간격을 두고 각각의 몸체부재(42,42')가 꼬여지면서 서로 대향되도록 소정의 간격을 두고 각각의 몸체부재(42,42')의 사이에 형성된다.The direction in which the respective body members 42 and 42 'are twisted may be any, but portions of the body members 42 and 42' are connected to the small end 44 and the large end 47. It is preferably located on the same plane. The buffer space 43 has a predetermined interval such that each of the body members 42 and 42 'is twisted so as to face each other while being twisted so as to face each other. It is formed between each of the body members (42, 42 ').

이와 같이 구성된 제3 실시예에서도 마찬가지로, 로드몸체부(41)를 이루는 각각의 몸체부재(42,42')는 피스톤(10)을 통해 전달되는 폭발력을 탄성변형을 통해 일시 저장하였다가 크랭크축(14)의 회전을 위한 동력으로 사용하게 된다. 도면에서 미설명 부호 48은 크랭크축이 삽입되는 통공, 49는 베어링캡이다.In the third embodiment configured as described above, each of the body members 42 and 42 'constituting the rod body portion 41 temporarily stores the explosive force transmitted through the piston 10 through elastic deformation, and then crank shaft ( It is used as a power for the rotation of 14). In the drawings, reference numeral 48 denotes a through hole into which the crankshaft is inserted, and 49 denotes a bearing cap.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 충격흡수형 축력식 커넥팅로드에 의하면, 팽창행정의 초기, 즉 피스톤과 커넥팅로드가 일직선상에 있을 때, 커넥팅로드에 작용하는 충격력을 커넥팅로드의 몸체부재가 일시 저장하였다가, 피스톤과 커넥팅로드가 일직선상에 있는 상태를 벗어나게 될 때, 방출하여 크랭크축의 회전을 위한 힘으로 사용하게 됨으로써, 크랭크축을 회전시키는 힘이 연료의 폭발에 의한 폭발력과 상기 커넥팅로드에 저장되었던 충격력의 합으로 되어 결과적으로 엔진의 출력이 높아지게 된다. 그리고, 충격력이 원활하게 흡수, 방출됨으로 인해 소음 및 진동발생이 감소된다.According to the shock-absorbing axial connecting rod according to the present invention as described in detail above, the initial force of the expansion stroke, that is, when the piston and the connecting rod are in a straight line, the impact force acting on the connecting rod temporarily stops the body member of the connecting rod. When the piston and connecting rod are out of alignment, they are released and used as a force for rotation of the crankshaft so that the force for rotating the crankshaft is stored in the explosive force caused by the explosion of fuel and the connecting rod. The combined impact force results in higher engine power. In addition, since the impact force is smoothly absorbed and released, noise and vibration are reduced.

또한, 상기 몸체부재가 충격력을 흡수하기 위해 변형되는 상태를 보면, 각각의 몸체부재가 상기 완충공간쪽으로 탄성변형되므로 피스톤, 커넥팅로드 및 크랭크축사이의 기구적인 불균형이 없이 이상적으로 작동된다. 따라서, 고속회전이 원활하게 이루어지고, 완전연소가 이루어져 연료가 절감되고 매연발생이 줄어들게 되는 효과가 있다.In addition, when the body member is deformed to absorb the impact force, each body member is elastically deformed toward the cushioning space, thereby ideally operating without any mechanical imbalance between the piston, the connecting rod and the crankshaft. Therefore, the high-speed rotation is made smoothly, complete combustion has the effect of reducing fuel and generating soot.

그 외에도, 부품의 마찰 마모감소에 의한 부품수명연장, 자동차의 정지상태에서 낮은 RPM으로의 작동가능, 과부하시의 녹킹방지, 윤활유의 수명연장, 엔진의 발열량감소 등의 효과도 부수적으로 거둘 수 있다.In addition, the life of the parts can be extended by reducing frictional wear of the parts, it can be operated at a low RPM when the vehicle is stopped, preventing knocking in case of overload, extending the life of the lubricant, and reducing the heat generation of the engine. .

Claims

The rod body, which connects the small end for fastening with the piston and the large end for fastening with the crankshaft, temporarily stores the impact force generated at the beginning of the explosive stroke and releases it to cushion each other to increase the rotational force of the crankshaft. Wherein the body member is formed of a plurality of body members having a space, the body member is rectangular in cross section, and each center of curvature is formed so as to be outside the buffer space so that the deformation space has a narrowest width in the middle and the small end and A shock-absorbing axial connecting rod of an internal combustion engine, characterized in that the width is widened toward the larger end.

The method of claim 1, wherein the body member is bent in a substantially S-shape is formed to face each other with the buffer space therebetween to temporarily store and release the impact force, the deformation space is formed in a meandering shape (蛇行狀) Impact-absorbing axial connecting rod of the internal combustion engine.

The shock absorbing axial connecting rod of claim 1, wherein the body member is twisted with the buffer space therebetween to face each other.