KR100422765B1

KR100422765B1 - 피스톤 핀-보스의 윤활을 위한 오일공급구조

Info

Publication number: KR100422765B1
Application number: KR10-2001-0052068A
Authority: KR
Inventors: 김승일
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2004-03-12
Also published as: KR20030018364A

Abstract

본 발명은 피스톤 핀-보스의 윤활을 위한 오일공급구조에 관한 것으로서, 피스톤에 내장된 오일갤러리로부터 피스톤 보스의 내주면 상부에 이르는 오일통로를 형성시키고, 이 오일통로에는 피스톤의 온도상태에 따라 오일통로를 개폐할 수 있는 개폐수단을 구비한 피스톤 핀-보스의 윤활을 위한 오일공급구조를 제공한다.

본 발명에 의하면 피스톤의 온도가 소정 온도 이상으로 상승할 시 피스톤 보스의 내주면 상부에 오일갤러리로부터 오일이 공급되도록 함으로써, 피스톤 핀과 피스톤 보스간의 윤활이 원활히 이루어지도록 하고, 특히, 피스톤 보스의 내주면 상부에 발생하던 열 및 마모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

피스톤 핀-보스의 윤활을 위한 오일공급구조{Oil supply structure for lubricating of piston pin-boss}

본 발명은 피스톤 핀-보스의 윤활을 위한 오일공급구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤에 내장된 오일갤러리로부터 피스톤 보스의 내주면 상부에 이르는 오일통로를 형성시키고, 이 오일통로에는 피스톤의 온도상태에 따라 오일통로를 개폐할 수 있는 개폐수단을 구비한 피스톤 핀-보스의 윤활을 위한 오일공급구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량 엔진용 피스톤은 실린더 내부에서 왕복하며 동력행정에서 고온ㆍ고압의 가스압력을 받아 커넥팅 로드를 통해 크랭크 축에 회전력을 발생시키는 부품이다.

상기 피스톤은 고온의 연소가스에 피스톤 헤드가 노출되고 고압을 충격적으로 받으며 실린더 내부에서의 고속운동으로 큰 마찰이 생기는 등 악조건하에서 그 기능을 발휘해야 하므로 주로 알루미늄 합금이나 주철로 제작된다.

첨부한 도 3은 통상의 피스톤 단면도로서, 피스톤 보스(3)는 피스톤 핀(5)이 장착되는 부분이고, 상기 피스톤 핀(5)은 피스톤(1)과 커넥팅 로드(미도시됨)를 연결하는 핀으로서, 이 피스톤 핀(5) 중앙부에 커넥팅 로드가 결합된다.

또한, 상기 피스톤 핀(5)의 양 단부는 피스톤 보스(3)에 의해 지지되는 바, 연소폭발에 의한 피스톤(1)의 왕복운동으로 피스톤 보스(3)의 내주면과 피스톤 핀(5)간에는 계속적인 접촉이 이루어지게 된다.

특히, 피스톤 핀(5)과 접촉하는 피스톤 보스(3)의 내주면 상부는 연소폭발에 의하여 피스톤(1)이 하방향으로 힘을 받으면서 피스톤 핀(5)과 부딪치게 되는 힘의 1차 전달부가 된다.

따라서, 피스톤 보스(3)의 내주면 상부에 피스톤 핀(5)과의 접촉으로 인한열 및 마모 등이 크게 발생하는 문제점이 있었고, 특히, 대형 디젤엔진의 피스톤(1)에서는 고부하 및 고출력화로 인하여 상기한 문제점이 더욱 심각하게 나타나므로 이에 대한 대처방안이 요구된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 피스톤의 온도가 소정 온도 이상으로 상승할 시 피스톤 보스의 내주면 상부에 오일갤러리로부터 오일이 공급되도록 함으로써, 피스톤 핀과 피스톤 보스간의 윤활이 원활히 이루어지도록 하고, 특히, 피스톤 보스의 내주면 상부에 발생하던 열 및 마모를 최소화할 수 있는 피스톤 핀-보스의 윤활을 위한 오일공급구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 오일공급구조가 구비된 피스톤 단면도,

도 2는 통상의 피스톤 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 피스톤 3 : 피스톤 보스

5 : 피스톤 핀 7 : 오일갤러리

9 : 오일통로 10 : 개폐수단

12 : 이동홀 14 : 이동핀

14a : 오일통과홀 16 : 형상기억합금부재

18 : 스프링

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 피스톤(1)에 내장된 오일갤러리(7)로부터 피스톤 보스(3)의 내주면 상부에 이르는 오일통로(9)를 형성시키고, 이 오일통로(9)에는 피스톤(1)의 온도상태에 따라 상기 오일통로(9)를 선택 개폐할 수 있는 개폐수단(10)이 구비되어서 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 개폐수단(10)은: 피스톤(1) 내부에서 상기 오일통로(9)를 지나는 이동홀(12)과, 이 이동홀(12) 내부에 전후 이동 가능하게 삽입되고 이동됨에 따라 상기 오일통로(9)와 연통될 수 있는 오일통과홀(14a)이 형성된 이동핀(14)과, 이 이동핀(14)의 일단부에 연결된 띠편형상의 형상기억합금부재(16)와, 상기 이동핀(14)의 타단부에서 이 이동핀(14)을 탄성지지하는 스프링(18)을 포함하고,

상기 형상기억합금부재(16)는 피스톤(1)의 온도가 소정 온도 이상으로 상승함에 따라 기억된 형상으로 변형이 이루어지면서 상기 이동핀(14)을 이동시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부한 도 1은 본 발명의 오일공급구조가 구비된 피스톤 단면도로서, 본 발명은 피스톤 보스(3)의 내주면 상부에 오일을 공급하여 피스톤 핀(5)과 피스톤 보스(3)간의 윤활을 원활히 하기 위한 오일공급구조에 관한 것이다.

이를 위하여, 피스톤(1)에 내장된 오일갤러리(7)로부터 피스톤 보스(3)의 내주면 상부에 이르는 오일통로(9)를 형성시키고, 이 오일통로(9)에는 피스톤(1)의 온도상태에 따라 상기 오일통로(9)를 개폐할 수 있는 개폐수단(10)을 구비한다.

현 대형 디젤엔진은 고부하 및 고출력화로 인한 피스톤 상부의 열부하에 효과적으로 대응하기 위하여 피스톤(1) 내부에 오일갤러리(7)를 채용하고 있다.

상기 오일갤러리(7)는 오일이 흐르게 되는 링형의 통로를 가지며, 오일제트(미도시됨)로부터 분사된 오일을 통과시키면서 피스톤(1)을 냉각시키게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 오일공급구조는 피스톤(1)의 오일갤러리(7)를 통과하는 오일이 상기 오일통로(9)를 통해 피스톤 보스(3)의 내주면 상부로 공급될 수 있게 한 것이다.

상기 피스톤 보스(3)의 내주면 상부로 공급된 오일은 피스톤 핀(5)-보스(3)간의 윤활이 원활히 이루어지도록 한다.

또한, 상기 개폐수단(10)은 피스톤(1)의 상태, 즉, 피스톤(1)의 온도에 따라 오일공급구조의 오일통로(9)를 개폐하게 되는 바, 바람직하게는 이 오일통로(9)에서 피스톤 보스(3)쪽의 출구 인근에 설치된다.

여기서, 상기 개폐수단(10)은 피스톤(1)의 온도가 소정 온도 이상으로 상승하면 오일통로(9)를 열게 된다.

즉, 피스톤(1)의 온도는 엔진의 회전속도와 부하의 함수이므로 피스톤 핀-보스의 윤활조건이 나빠지는 고회전 및 고부하시 상승(약 180℃까지 상승)하게 되고, 이때 오일 공급이 이루어짐으로써 피스톤 핀-보스간의 윤활을 원활히 하게 되는 것이다.

이하, 상기 개폐수단을 첨부한 도면을 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

다음으로, 첨부한 도 2는 본 발명의 오일공급구조에서 개폐수단의 실시예를 나타내는 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 피스톤(1)의 내부에 본 발명의 오일통로(9)를 지나는 이동홀(12)이 형성되어 있고, 상기 이동홀(12) 내부에는 이 이동홀(12)을 따라 전후 이동될 수 있는 이동핀(14)이 삽입된다.

상기 이동핀(14)에는 이동됨에 따라 오일통로(9)와 연통될 수 있는 오일통과홀(14a)이 형성되어 있고, 이 이동핀(14)의 일단부에는 형상기억합금부재(16)의 일단부가 연결되며, 이 형상기억합금부재(16)의 타단부는 피스톤(1)에 고정된다.

또한, 상기 이동핀(14)의 타단부에는 피스톤(1)에 고정된 스프링(18)이 연결되어 이 스프링(18)이 이동핀(14)을 탄성지지하게 된다.

상기 이동핀(14)은 형상기억합금부재(16)의 형상변형에 따라 전후 이동하면서 오일통과홀(14a)과 오일통로(9)가 선택적으로 연통될 수 있게 한다.

상기 형상기억합금부재(16)는 소정의 온도가 되면 기억된 형상을 이루도록 된 띠편형상의 부재로서, 낮은 온도상태에서는 이동핀(14)을 오일통로(9)를 닫은 상태로 위치시키고, 높은 온도상태에서는 기억된 형상으로 되어 오일통과홀(14a)이 오일통로(9)와 연통되게 이동핀(14)을 이동시킨다.

또한, 상기 형상기억합금부재(16)가 다시 낮은 온도상태가 되면 스프링(18)의 탄성력에 의해 이동핀(14)이 원복되면서 오일통로(9)가 다시 닫히게 된다.

따라서, 피스톤(1)의 온도가 소정 온도 이상으로 상승하게 되면 상기 형상기억합금부재(16)의 변형으로 이동핀(14)이 이동되면서 오일통로(9)를 열게 되고, 이로써 오일갤러리(7)의 오일이 피스톤 보스(3)의 내주면 상부로 공급될 수 있게 되는 것이다.

또한, 피스톤(1)의 온도가 다시 하강하게 되면 상기 형상기억합금부재(16)의 변형 및 스프링(18)의 탄성력에 의해 이동핀(14)이 원복되면서 오일통로(9)가 닫히게 되는 것이다.

이와 같이 하여, 피스톤(1)의 온도가 소정 온도 이상으로 상승하게 되면 상기 개폐수단(10)이 오일통로(9)를 열게 되어 피스톤 보스(3)의 내주면 상부에 오일갤러리(7)로부터 오일이 공급될 수 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 피스톤의 온도가 소정 온도 이상으로 상승할 시 피스톤 보스의 내주면 상부에 오일갤러리로부터 오일이 공급되도록 함으로써, 피스톤 핀과 피스톤 보스간의 윤활이 원활히 이루어지도록 하고, 특히, 피스톤 보스의 내주면 상부에 발생하던 열 및 마모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims

삭제
피스톤(1)에 내장된 오일갤러리(7)로부터 피스톤 보스(3)의 내주면 상부에 이르는 오일통로(9)가 형성되어 있고, 상기 오일통로(9)에는 피스톤(1)의 온도상태에 따라 상기 오일통로(9)를 선택 개폐할 수 있는 개폐수단(10)이 구비되어 있는 피스톤 핀-보스의 윤활을 위한 오일공급구조에 있어서,

상기 개폐수단(10)은 피스톤(1) 내부에서 상기 오일통로(9)를 지나는 이동홀(12)과, 이 이동홀(12) 내부에 전후 이동 가능하게 삽입되고 이동됨에 따라 상기 오일통로(9)와 연통될 수 있는 오일통과홀(14a)이 형성된 이동핀(14)과, 이 이동핀(14)의 일단부에 연결된 띠편형상의 형상기억합금부재(16)와, 상기 이동핀(14)의 타단부에서 이 이동핀(14)을 탄성지지하는 스프링(18)을 포함하고, 상기 형상기억합금부재(16)는 피스톤(1)의 온도가 소정 온도 이상으로 상승함에 따라 기억된 형상으로 변형이 이루어지면서 상기 이동핀(14)을 이동시키는 것을 특징으로 하는 피스톤 핀-보스의 윤활을 위한 오일공급구조.