KR100580695B1 - Mounting apparatus for crank shaft and connecting rod - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크랭크 샤프트의 몸체에서 크랭크 핀 부분이 분리 형성되고, 분리된 크랭크 핀 부분은 커넥팅 로드의 하단부에 일체로 형성되어 조립되는 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조에 관한 것으로,The present invention relates to a coupling structure of the crankshaft and the connecting rod, and more particularly, the crank pin portion is formed separately from the body of the crankshaft, the separated crank pin portion is formed integrally formed on the lower end of the connecting rod crank The coupling structure of the shaft and the connecting rod,

크랭크 핀, 크랭크 아암, 크랭크 저널, 밸런스 웨이트로 영역이 구분되는 크랭크 샤프트에 피스톤을 연결하기 위한 커넥팅 로드의 하측 대단부가 상기 크랭크 샤프트의 크랭크 핀에 접속되는 구조에 있어서,In the structure in which the lower end of the connecting rod for connecting the piston to the crankshaft divided into a crank pin, a crank arm, a crank journal, and a balance weight is connected to the crank pin of the crankshaft,

상기한 커넥팅 로드의 하측 대단부와 크랭크 샤프트의 크랭크 핀이 일체로 형성되어지되,The lower end of the connecting rod and the crank pin of the crankshaft are integrally formed,

크랭크 샤프트에 소정간격으로 위치되는 크랭크 핀은 각각 크랭크 핀의 양측에 대응하는 크랭크 아암으로부터 분리형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조.A crank shaft and the connecting rod, characterized in that the crank pins are located at a predetermined interval on the crank shaft are formed separately from the crank arm corresponding to both sides of the crank pin.

크랭크 샤프트, 커넥팅 로드, 크랭크 핀, 크랭크 아암, 크랭크 저널Crankshaft, Connecting Rod, Crank Pin, Crank Arm, Crank Journal

Description

크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조{Mounting apparatus for crank shaft and connecting rod}Mounting apparatus for crank shaft and connecting rod}

도 1은 본 발명에 의한 크랭크 샤프트의 단면도.1 is a cross-sectional view of the crankshaft according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 커넥팅 로드의 정면도.2 is a front view of a connecting rod according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 및 커넥팅 로드의 결합상태를 도시한 도면.3 is a view showing a coupling state of the crankshaft and the connecting rod according to the present invention.

도 4는 종래기술에 의한 크랭크 샤프트를 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining a crankshaft according to the prior art.

도 5은 종래기술에 의한 커넥팅 로드를 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining a connecting rod according to the prior art.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

10 : 크랭크 샤프트 11 : 오일통로10: crankshaft 11: oil passage

12 : 크랭크 저널 13 : 크랭크 아암12: Crank Journal 13: Crank Arm

14 : 밸런싱 웨이트 15 : 크랭크 핀 공14: balancing weight 15: crank pin ball

20 : 커넥팅 로드 21 : 상단부20: connecting rod 21: upper portion

22 : 피스톤 핀 공 23 : 크랭크 핀22: piston pin ball 23: crank pin

본 발명은 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크랭크 샤프트의 몸체에서 크랭크 핀 부분이 분리 형성되고, 분리된 크랭크 핀 부분은 커넥팅 로드의 하단부에 일체로 형성되어 조립되는 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조에 관한 것이다.The present invention relates to a coupling structure of the crankshaft and the connecting rod, and more particularly, the crank pin portion is formed separately from the body of the crankshaft, the separated crank pin portion is formed integrally formed on the lower end of the connecting rod crank The coupling structure of the shaft and the connecting rod.

크랭크 샤프트는 엔진의 실린더 블록 하측에 메인 베어링으로 지지되어 피스톤의 직선운동력을 회전운동력으로 변환하는 커넥팅 로드의 동작에 의해서 회전되는 것이다. 특히, 크랭크 샤프트에는 다수의 크랭크 핀이 형성되어 다수의 실린더에 수용된 각각의 피스톤이 정해진 행정에서 동작될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.The crankshaft is supported by the main bearing under the cylinder block of the engine and is rotated by the operation of the connecting rod converting the linear linear force of the piston into the rotary moment. In particular, a plurality of crank pins are formed in the crankshaft to perform the function of allowing each piston accommodated in the plurality of cylinders to be operated in a predetermined stroke.

도 4는 종래의 일반적인 크랭크 샤프트를 도시한 도면으로, 크랭크 샤프트(100)의 몸체는 구간에 따라서 크랭크 핀(110), 크랭크 저널(120), 크랭크 아암(130) 등으로 구분되며, 특히 상기한 크랭크 아암(130)에는 크랭크 샤프트(100)의 회전에 따른 밸런스를 유지하기 위한 밸런스 웨이트(140)가 일체로 형성된다.4 is a view showing a conventional general crank shaft, the body of the crank shaft 100 is divided into the crank pin 110, the crank journal 120, the crank arm 130, etc. according to the section, in particular The crank arm 130 is integrally formed with a balance weight 140 for maintaining the balance according to the rotation of the crank shaft 100.

한편, 도 5는 종래의 일반적인 커넥팅 로드를 도시한 도면으로, 커넥팅 로드(200)의 상단부(210)에는 피스톤 핀이 끼어지기 위한 피스톤 핀 공(220)이 형성되고, 그 하단부에는 상기한 크랭크 샤프트(100)의 크랭크 핀(110)이 끼워지기 위한 크랭크 핀 공(240)이 형성된다. On the other hand, Figure 5 is a view showing a conventional general connecting rod, the upper end portion 210 of the connecting rod 200 is formed with a piston pin ball 220 for pinching the piston pin, the lower end of the crank shaft A crank pin ball 240 for fitting the crank pin 110 of 100 is formed.

특히, 커넥팅 로드(200)의 하단부는 상기 크랭크 핀 공(240)으로 크랭크 핀(110)이 끼어지는 것이 허용될 수 있도록 크랭크 핀 공(240)의 중앙부가 분리 형 성되고, 상기 커넥팅 로드(200)의 하단부에서 분할 형성되는 크랭크 캡(250)은 크랭크 핀 공(240)에 크랭크 핀(110)이 끼워진 상태에서 볼트(270) 등과 같은 결합수단으로서 커넥팅 로드(200)의 하단부(230)에 체결되어진다.In particular, the lower end of the connecting rod 200 is formed in the center portion of the crank pin ball 240 is separated so that the crank pin 110 can be fitted into the crank pin ball 240, the connecting rod 200 Crank cap 250 is formed by splitting at the lower end of the fastener is fastened to the lower end 230 of the connecting rod 200 as a coupling means such as bolts 270 in a state in which the crank pin 110 is fitted to the crank pin ball 240 It is done.

이 과정에서 상기한 크랭크 핀 공(240)의 내주연에는 크랭크 샤프트(100)의 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 한쌍의 반원형상의 평 베어링(260)이 끼어지기도 한다.In this process, a pair of semi-circular spherical bearings 260 may be inserted in the inner circumference of the crank pin ball 240 so as to smoothly rotate the crank shaft 100.

따라서, 커넥팅 로드의 하단부를 크랭크 샤프트의 크랭크 핀에 접속시키는 과정에서는 볼트와 같은 별도의 결합수단이 필요하게 될 뿐만 아니라, 커넥팅 로드의 하단부와 크랭크 캡은 크랭크 핀에서 전달되는 충격에 견딜 수 있도록 금속살이 두껍게 형성되어야 하므로서, 종래의 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조에서는 부품수 및 엔진의 중량감소 측면에서 불리하게 되는 문제점이 있었다.Therefore, in the process of connecting the lower end of the connecting rod to the crank pin of the crankshaft, not only a separate coupling means such as a bolt is required, but the lower end of the connecting rod and the crank cap are made of metal to withstand the shock transmitted from the crank pin. Since the flesh is to be formed thick, the conventional structure of the crankshaft and the connecting rod has a disadvantage in that the number of parts and the weight reduction of the engine.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 크랭크 샤프트의 몸체에서 크랭크 핀 부분이 분리 형성되고, 분리된 크랭크 핀 부분은 커넥팅 로드의 하단부에 일체로 형성되어 조립되는 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조를 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in order to solve the above problems, the crank pin portion is formed separately from the body of the crank shaft, the separated crank pin portion is formed integrally formed with the lower end of the connecting rod connecting the crank shaft and connecting The purpose is to provide a coupling structure of the rod.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

크랭크 핀, 크랭크 아암, 크랭크 저널, 밸런스 웨이트로 영역이 구분되는 크랭크 샤프트에 피스톤을 연결하기 위한 커넥팅 로드의 하측 대단부가 상기 크랭크 샤프트의 크랭크 핀에 접속되는 구조에 있어서, In the structure in which the lower end of the connecting rod for connecting the piston to the crankshaft divided into a crank pin, a crank arm, a crank journal, and a balance weight is connected to the crank pin of the crankshaft,                         

상기한 커넥팅 로드의 하측 대단부와 크랭크 샤프트의 크랭크 핀이 일체로 형성되어지되,The lower end of the connecting rod and the crank pin of the crankshaft are integrally formed,

크랭크 샤프트에 소정간격으로 위치되는 크랭크 핀은 각각 크랭크 핀의 양측에 위치되는 크랭크 아암으로부터 분리형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조를 특징으로 한다.The crank pins positioned at predetermined intervals on the crank shaft are characterized by a coupling structure of the crank shaft and the connecting rod, characterized in that they are formed separately from the crank arms located on both sides of the crank pin.

이하, 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 및 커넥팅 로드의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the crankshaft and the connecting rod according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 크랭크 샤프트의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 커넥팅 로드의 정면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 및 커넥팅 로드의 결합상태를 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view of the crankshaft according to the present invention, Figure 2 is a front view of the connecting rod according to the present invention, Figure 3 is a view showing a coupling state of the crankshaft and connecting rod according to the present invention.

도면 중에 표시되는 도면부호 10은 본 발명에 의한 크랭크 샤프트를 지시하는 것이고, 도면부호 20은 본 발명에 의한 커넥팅 로드를 지시하는 것이다.Reference numeral 10 shown in the drawings indicates a crankshaft according to the present invention, and reference numeral 20 indicates a connecting rod according to the present invention.

상기한 크랭크 샤프트(10)의 몸체는 이웃하는 크랭크 아암(13)과 크랭크 아암(13) 사이를 연결하는 크랭크 핀(23) 삭제된 상태로 형성된 것으로, 크랭크 저널(12) 및 밸런스 웨이트(14)는 기존의 크랭크 샤프트에서와 같이 크랭크 아암(13)과 일체로 형성된다.The body of the crankshaft 10 is formed in a state in which the crank pins 23 connecting the neighboring crank arms 13 and the crank arms 13 are removed, and the crank journal 12 and the balance weight 14 are removed. Is integrally formed with the crank arm 13 as in the conventional crankshaft.

한편, 상기한 커넥팅 로드(20) 하단부에는 상기한 크랭크 샤프트(10)의 크랭크 핀(23) 부분이 일체로 형성되는데, 커넥팅 로드(20)의 특성상 주물공정에 의해서 크랭크 핀(23)이 일체로 형성된 커넥팅 로드(20) 형상이 만들어지고 크랭크 핀(23) 부분은 가공공정을 거쳐 후설할 크랭크 핀 공(15)에 끼워맞춤될 수 있도록 제작된다.Meanwhile, the crank pin 23 portion of the crankshaft 10 is integrally formed at the lower end of the connecting rod 20, and the crank pin 23 is integrally formed by a casting process due to the characteristics of the connecting rod 20. The formed connecting rod 20 shape is made, and the crank pin 23 part is manufactured to be fitted to the crank pin ball 15 to be rearranged through a machining process.

즉, 상기한 커넥팅 로드(20)의 상단부(21)에는 피스톤 핀 공(22)이 형성되고, 그 하단부에는 크랭크 샤프트(10)의 크랭크 아암(13)의 내부 측면에 형성된 크랭크 핀 공(15)과 결합되기 위한 크랭크 핀(24)이 도면에서와 같이 일체로 형성되는 것이다.That is, a piston pin ball 22 is formed at the upper end 21 of the connecting rod 20, and a crank pin ball 15 formed at the inner side of the crank arm 13 of the crank shaft 10 at the lower end thereof. And crank pins 24 to be combined with each other are formed integrally as shown in the figure.

한편, 상기한 크랭크 아암(13)의 내측면에는 상기한 크랭크 핀(23)의 일단이 끼워지기 위한 크랭크 핀 공(15)이 소정의 깊이로 형성된다. 크랭크 핀 공(15)의 경우에도 크랭크 핀(23)의 경우와 마찬가지로 가공공정을 통해서 보다 정밀하고 보다 내구성을 가진 채로 상기 크랭크 핀(23)과 조립될 수 있도록 구성된다.On the other hand, a crank pin ball 15 for fitting one end of the crank pin 23 to the inner side of the crank arm 13 is formed to a predetermined depth. In the case of the crank pin ball 15 is configured to be assembled with the crank pin 23 with a more precise and more durable through the machining process as in the case of the crank pin 23.

특히, 상기한 크랭크 핀 공(15)의 내주연과 크랭크 핀(23)의 외주연 간에는 소정의 조립공차가 허용되도록 하므로서, 양 부재가 체결된 상태에서 크랭크 샤프트(10)와 커넥팅 로드(20)의 동작이 유기적으로 작동될 수 있도록 구성된다.In particular, a predetermined assembly tolerance is allowed between the inner circumferential edge of the crank pin hole 15 and the outer circumferential edge of the crank pin 23, so that the crank shaft 10 and the connecting rod 20 in the state where both members are engaged. The operation of is configured to be able to operate organically.

그리고, 상기한 크랭크 핀 공(15)과 크랭크 핀(23) 간의 결합면으로 크랭크 샤프트(10) 및 커넥팅 로드(20)를 향해 뿌려지는 오일의 일부가 유입될 수 있도록 하기 위해서 크랭크 저널(12)의 일측 외주연으로 부터 크랭크 핀 공(15)의 내주연측의 대각선 방향으로 관통되는 오일통로(11)가 형성된다.Then, the crank journal 12 in order to allow a portion of the oil sprayed toward the crankshaft 10 and the connecting rod 20 flows into the engagement surface between the crank pin ball 15 and the crank pin 23. The oil passage 11 penetrates in the diagonal direction of the inner circumferential side of the crank pin ball 15 from one side outer circumference of the.

이하, 설명의 편의상 여러 조각으로 분할된 크랭크 샤프트(10)의 각 부분을 도면의 좌측에서 우측순으로 제 1부재, 제 2부재, 제 3부재, 제 4부재, 제 5부재라 하기로 한다. 이는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 도시된 크랭크 샤프 트(10)가 4개의 실린더가 연속하여 형성된 엔진에 적용될 수 있도록 크랭크 핀(23) 위치가 4곳에 마련되기 때문에 5개의 분할부재로 형성되는 것이므로, 엔진의 사양에 따라서 크랭크 샤프트(10)의 분할개수는 달라질 수 있는 것이다.Hereinafter, for convenience of description, each part of the crankshaft 10 divided into several pieces will be referred to as a first member, a second member, a third member, a fourth member, and a fifth member in the order from the left to the right in the drawing. This is because the crankshaft 10 shown in the drawings for explaining the embodiment of the present invention is provided with four division members because the crank pin 23 positions are provided at four locations so that the engine can be applied to four cylinders in succession. Since it is formed, the number of divisions of the crankshaft 10 may vary according to the specifications of the engine.

상기한 제 1부재 내지 제 5부재에는 각각 메인 베어링 캡(미도시)으로 감싸진 채 실린더 블록(미도시)에 장착되기 위한 크랭크 저널(12)이 형성되어 있으므로서, 크랭크 샤프트(10)는 다수의 분할부재로 구성되어도 실린더 블록으로부터 엔진운전중에 이탈되지는 않는다.Since the crank journal 12 is formed on the first to fifth members, respectively, to be mounted on the cylinder block (not shown) while being wrapped in the main bearing cap (not shown), the crankshaft 10 has a large number. Even if it is comprised by the division member of a, it does not separate from a cylinder block during engine operation.

또한, 각각의 분할부재는 소정간격을 두고 이격되어 있지만 각각의 분할부재 간에는 커넥팅 로드(20)와 일체로 형성된 크랭크 핀(23)이 연결되어 있으므로서, 어느 일측의 분할 부재가 동작되면 그와 이웃하는 분할 부재에 힘이 전달되어 크랭크 샤프트(10) 전체가 동시에 동작될 수 있게 된다. 즉 상기한 크랭크 샤프트(10)는 다수의 분할 부재로 구성되지만 엔진의 운전 과정에서는 1개의 몸체로서 동작되어지는 것이다.In addition, each of the dividing members is spaced at a predetermined interval, but between each of the dividing members is connected to the crank pin 23 formed integrally with the connecting rod 20, so that when one side of the dividing member is operated, the neighboring member Force is transmitted to the partition member so that the entire crankshaft 10 can be operated simultaneously. That is, the crankshaft 10 is composed of a plurality of partition members, but is operated as one body in the driving process of the engine.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 커넥팅 로드의 하단부에 크랭크 핀이 일체로 형성되고, 크랭크 샤프트에는 커넥팅 로드에 에 일체로 형성된 크랭크 핀이 끼어지기 위한 크랭크 핀 공이 형성되므로서, 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 조립과정에서 볼트와 같은 별도의 조립수단이 필요하지 않을 뿐만 아니라, 크랭크 핀 부분을 감싸기 위한 금속살부분이 커넥팅 로드에서 삭제되어 엔진설계과정에서 조립부품수 및 중량절감 차원에서 유리하게 되는 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention as described above, a crank pin is integrally formed at the lower end of the connecting rod, and a crank pin ball is formed in the crankshaft so as to fit a crank pin formed integrally with the connecting rod. The assembly process does not require a separate assembly means such as bolts, and the metal rods surrounding the crank pins are removed from the connecting rod, which is advantageous in terms of the number of parts and weight in the engine design process. It is.

Claims (3)

크랭크 핀, 크랭크 아암, 크랭크 저널, 밸런스 웨이트로 영역이 구분되는 크랭크 샤프트에 피스톤을 연결하기 위한 커넥팅 로드의 하측 대단부가 상기 크랭크 샤프트의 크랭크 핀에 접속되는 구조에 있어서,In the structure in which the lower end of the connecting rod for connecting the piston to the crankshaft divided into a crank pin, a crank arm, a crank journal, and a balance weight is connected to the crank pin of the crankshaft, 상기한 커넥팅 로드(20)의 하측 대단부와 크랭크 샤프트(10)의 크랭크 핀(23)이 일체로 형성되어지되,The lower end of the connecting rod 20 and the crank pin 23 of the crankshaft 10 is integrally formed, 크랭크 샤프트(10)에 소정간격으로 위치되는 크랭크 핀(23)은 각각 크랭크 핀(23)의 양측에 위치되는 크랭크 아암(13)으로부터 분리형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조.A crank shaft and the connecting rod, characterized in that the crank pin (23) positioned at a predetermined interval on the crank shaft (10) is formed separately from the crank arm (13) located on both sides of the crank pin (23). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 크랭크 아암(13)의 내부 측면에는 크랭크 핀(23)의 양측단이 소정구간 삽입되기 위한 크랭크 핀 공(15)이 형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합구조.Crank shaft and connecting rod, characterized in that the crank pin ball (15) is formed on the inner side of the crank arm (13) for inserting both ends of the crank pin (23) for a predetermined period. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 크랭크 핀(24)과 크랭크 핀 공(15) 간의 윤활을 위한 오일 통로(11)가 크랭크 저널(12)의 일측 외주연으로부터 크랭크 핀 공(15)의 내주연측으로 대각선 방향으로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결 합구조.The oil passage 11 for lubrication between the crank pin 24 and the crank pin ball 15 is formed to penetrate diagonally from one outer circumference of the crank journal 12 to the inner circumferential side of the crank pin ball 15. Joining structure of the crankshaft and connecting rod, characterized in that.
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