KR100379304B1 - 피스톤 핀의 변형 방지를 위한 피스톤 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 엔진의 폭발시 작용하는 고하중에도 변형을 일으키지 아니하며, 무게가 가볍고 엔진 구동계의 관성력도 저감되는 피스톤 핀의 변형 방지를 위한 피스톤 기구를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 피스톤과, 피스톤의 핀 보스부에 끼워져 장착되는 중공형의 피스톤 핀과, 그 피스톤 핀에 결합하는 커넥팅 로드를 포함하는 피스톤 기구에 있어서,

상기 커넥팅 로드가 접속되는 피스톤 핀 부위를 제외한 나머지 부분의 살 두께를 감소시켜 형성한 후, 피스톤 핀의 중공부를 통해 살두께 감소부에 의해 형성되는 단턱부까지 막대형상의 지지바를 끼워 삽입하되 그 지지바가 폭발 하중에 저항하도록 위치 결정되는 것을 특징으로 한다.

Description

피스톤 핀의 변형 방지를 위한 피스톤 기구{Piston apparatus to prevent piston pin's transformation}

본 발명은 피스톤 핀의 변형 방지를 위한 피스톤 기구의 구조 개선에 관한 것이다.

피스톤은 실린더 헤드와의 사이에 연소실을 형성하며, 연소실에서 폭발한 연소압에 의해 실린더내를 고속으로 왕복 작동하면서 팽창 행정에서 받은 고온.고압의 가스 압력을 받아 커넥팅 로드를 거쳐 크랭크 축에 회전력을 전달해주기 때문에 피스톤은 엔진 부품중에서 가장 많은 운동량과 격심한 온도 변화와 높은 압력을 받는다.

이 피스톤은 피스톤 핀을 통해 커넥팅 로드와 연결되며, 이에따라 피스톤이 받는 큰 힘을 커넥팅 로드를 통해 크랭크 축에 전달하고 동시에 피스톤과 함께 실린더 속에서 고속으로 왕복운동을 한다.

피스톤 핀(20)은 도 4에 도시하는 것과 같이 피스톤 핀 보스부(21)에 끼워지며, 커넥팅 로드의 스몰엔드(Small end)에 결합되는데, 경량화 및 항상 변화하는 고하중(교번하중)에 견딜 수 있게 큰 강도가 필요하므로 도시한 것과 같이 단면 계수 증대를 위해 속이 빈 중공체로 형성된다.

이 피스톤 핀(20)은 피스톤(22)이 폭발 압력을 받으면 고하중의 압력이 작용하여 원형이 타원형으로 찌그러지도록 변형을 일으키게 된다.

그런데 최근에는 차량의 성능이 고출력 고성능화 되면서 엔진의 폭발력 증대에 따라 피스톤 핀(20)의 변형도 증대되므로써 피스톤 핀 보스부(21)에 과도한 응력(Stress)이 작용하게 되어 피스톤(22) 손상의 원인이 되고 있다.

이때문에 피스톤 핀(20)의 변형을 줄이고자 피스톤 핀(20)의 벽두께(t)를 증대시켜 대응하고 있으나, 피스톤 핀(20)의 두께를 증대시키는 것은 무게의 증가 및 구동계의 관성력 증가를 가져오므로 또다른 부작용을 유발하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 엔진의 폭발시 작용하는 고하중에도 변형을 일으키지 아니하며, 무게가 가볍고 엔진 구동계의 관성력도 저감되는 피스톤 핀의 변형 방지를 위한 피스톤 기구를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피스톤과, 피스톤의 핀 보스부에 끼워져 장착되는 중공형의 피스톤 핀과, 그 피스톤 핀에 결합하는 커넥팅 로드를 포함하는 피스톤 기구에 있어서,

상기 커넥팅 로드가 접속되는 피스톤 핀 부위를 제외한 나머지 부분의 살 두께를 감소시켜 형성한 후, 피스톤 핀의 중공부를 통해 살두께 감소부에 의해 형성되는 단턱부까지 막대형상의 지지바를 끼워 삽입하되 그 지지바가 폭발 하중에 저항하도록 위치 결정되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 청구항 2 기재에 의하면 상기 지지바의 하부에는 무게 중심을 하부에 두도록 하는 중심추가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 청구항 3 기재에 의하면 상기 지지바의 바깥쪽에는 지지바의 이탈을 방지하는 스냅링이 피스톤 핀의 내경면에 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 피스톤 핀의 변형 방지를 위한 피스톤 기구를 나타내는 도면

도 2는 본 발명에 의한 피스톤 핀의 단면도

도 3은 본 발명에 의한 지지바의 사시도

도 4는 종래의 피스톤 기구

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 피스톤 2 : 핀 보스부

3 : 피스톤 핀 4 : 커넥팅 로드

5 : 소단부 6 : 접촉부

7,8 : 두께 감소부 9 : 중공부

10 : 단턱부 11 : 지지바

12 : 내경면 13 : 스냅링

14 : 중심추

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 피스톤 기구를 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명에 의한 피스톤 핀을 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 지지바를 나타내는 사시도이다.

도면중 부호 1은 피스톤이며, 피스톤의 핀 보스부(2)에는 중공형의 피스톤 핀(3)이 끼워져 장착되고, 피스톤 핀(3)은 커넥팅 로드(4)의 소단부(5)에 끼워져 장착된다.

소단부(5)가 접촉하는 접촉부(6)의 양측은 살두께를 감소시켜 형성하며, 그 살두께 감소부(7)(8)에는 중공부(9)를 통하여 단턱부(10)에 의해 지지되도록 지지바(11)를 끼워 삽입한다.

이 지지바(11)의 양단은 살두께 감소부(8)의 내경면(12)에 접하는 원호면(11a)(11b)으로 형성되며, 삽입된 상태에서 그 바깥쪽에 이탈 방지를 위해 스냅링(13)이 장착된다.

그리고 상기 지지바(11)의 하부에는 중심추(14)가 장착되어 무게 중심이 하부에 위치하게 되므로써 피스톤내에서 흔들리게 되더라도 중심추(14)에 의해 오뚜기처럼 항상 서 있게 된다.

이와같은 본 발명은 피스톤(1)이 폭발력에 의해 하강할때 피스톤 핀(3)이 커넥팅로드(4) 및 핀 보스부(2)에 의한 반발력에 의해 큰 압력을 받게 되는데 이때 하중방향과 일치하는 길이 방향으로 놓여지는 지지바(11)가 그 압축 하중에 대해지지하는 역활을 하게 되므로써 피스톤 핀(3)의 변형을 방지하게 되는 것이다.

이로써 살두께 감소부(7)(8)를 두어 피스톤 핀(3)의 두께를 줄이더라도 지지바(11)의 존재로 인해 압축 강도는 오히려 크게 증대되어지게 된다.

이상과 같은 본 발명은 커넥팅 로드와의 결합부를 제외한 나머지 부분의 피스톤 핀의 두께를 줄이고 대신 폭발력에 저항하는 지지바를 두께가 감소된 피스톤 핀의 내경부에 끼워 장착하므로써 피스톤 핀의 강도가 증대되고 무게는 가벼워지며, 피스톤 핀의 변형이 방지되어 내구성이 증대되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 피스톤과, 피스톤의 핀 보스부에 끼워져 장착되는 중공형의 피스톤 핀과, 그 피스톤 핀에 결합하는 커넥팅 로드를 포함하는 피스톤 기구에 있어서,

   상기 커넥팅 로드가 접속되는 피스톤 핀 부위를 제외한 나머지 부분의 살 두께를 감소시켜 형성한 후, 피스톤 핀의 중공부를 통해 살두께 감소부에 의해 형성되는 단턱부까지 막대형상의 지지바를 끼워 삽입하되 그 지지바가 폭발 하중에 저항하도록 위치 결정되고,

   상기 지지바의 하부에는 무게 중심을 하부에 두도록 하는 중심추가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤 핀의 변형 방지를 위한 피스톤 기구.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지바의 바깥쪽에는 지지바의 이탈을 방지하는 스냅링이 피스톤 핀의 내경면에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 피스톤 핀의 변형 방지를 위한 피스톤 기구.