KR100828745B1

KR100828745B1 - 피스톤 핀의 윤활장치

Info

Publication number: KR100828745B1
Application number: KR1020060125980A
Authority: KR
Inventors: 이창호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-05-09

Abstract

본 발명은 엔진의 크랭크 실 내부에 존재하는 오일을 컨넥팅 로드의 소단부와 피스톤 사이를 결합시키는 피스톤 핀의 전 둘레로 공급하여, 컨넥팅 로드의 소단부와 피스톤 핀 사이에 형성되는 유막을 매개로 피스톤 핀에 대한 원활한 윤활을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 크랭크 핀을 통해 유입되는 오일을 컨넥팅 로드의 대단부측 내주면으로 안내하는 흡입용 오일공급경로와; 상기 흡입용 오일공급경로를 통해 유입되는 오일을 상기 컨넥팅 로드의 길이방향을 따라 안내하는 이동용 오일공급경로 및; 상기 이동용 오일공급경로를 통해 유입되는 오일을 상기 컨넥팅 로드의 소단부측 내주면으로 안내하는 분배용 오일공급경로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

피스톤 핀의 윤활장치{device for lubricating piston pin}

도 1은 본 발명에 따른 피스톤 핀의 윤활장치를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 대단부측 X-Z 방향의 단면도.

도 3은 도 1에 도시된 대단부측 Y-Z 방향의 단면도.

도 4는 도 1에 도시된 소단부측 X-Z 방향의 단면도.

도 5는 도 1에 도시된 소단부측 Y-Z 방향의 단면도.

본 발명은 컨넥팅 로드의 소단부와 피스톤 사이를 연결하는 피스톤 핀의 윤활장치에 관한 것이다.

종래 컨넥팅 로드와 피스톤 사이의 결합은 피스톤 핀에 의한 억지 끼움의 방식으로 이루어지는 바, 이 경우에는 연소압의 작용에 따른 피스톤의 거동이 불안해져 소음과 마모에 따른 NVH의 측면에서 불리한 문제가 있었다.

이에, 컨넥팅 로드와 피스톤 핀을 헐거운 상태로 끼워 맞추어 조립하는 이른 바 플로팅 타입의 피스톤 핀 설치구조가 제안되었는 바, 종래 플로팅 타입의 피스톤 핀 설치구조에서는 컨넥팅 로드의 소단부에 중공형 부시를 압입으로 고정하고, 상기 중공형 부시의 내부에 피스톤 핀을 헐거운 상태로 조립하였다.

그런데, 상기와 같은 종래 플로팅 타입의 피스톤 핀 설치구조에서는 중공형 부시의 적용에 따른 조립의 공정이 추가될 뿐만 아니라, 부시의 설치에 따라 제조 비용의 증가가 초래되고, 아울러 컨넥팅 로드의 소단부와 피스톤 핀 사이에 설치되는 중공형 부시가 마모되는 소모성 부품임에 따라 내구시 교환이 요구된다.

또한, 컨넥팅 로드의 소단부에 압입되어 설치되는 중공형 부시가 피스톤 핀과 헐거운 상태로 조립되어 있어, 연소압에 다른 피스톤의 왕복운동시 중공형 부시와 피스톤 핀 사이의 간헐적이면서 불규칙한 접촉이 수반되므로, 중공형 부시의 내구 수명을 단축시키게 되는 문제가 있어 왔다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 엔진의 크랭크 실 내부에 존재하는 오일을 컨넥팅 로드의 소단부와 피스톤 사이를 결합시키는 피스톤 핀의 전 둘레로 공급하여, 컨넥팅 로드의 소단부와 피스톤 핀 사이에 형성되는 유막을 매개로 피스톤 핀에 대한 원활한 윤활을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 크랭크 핀을 통해 유입되는 오일을 컨넥팅 로드의 대단부측 내주면으로 안내하는 흡입용 오일공급경로와;

상기 흡입용 오일공급경로를 통해 유입되는 오일을 상기 컨넥팅 로드의 길이방향을 따라 안내하는 이동용 오일공급경로 및;

상기 이동용 오일공급경로를 통해 유입되는 오일을 상기 컨넥팅 로드의 소단부측 내주면으로 안내하는 분배용 오일공급경로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이, 엔진의 크랭크실의 내부에 위치한 크랭크 핀(10)을 통해 유입되는 오일을 컨넥팅 로드(12)의 대단부(12b)측 내주면의 전 둘레를 따라 안내하는 흡입용 오일공급경로와, 상기 흡입용 오일공급경로를 통해 유입되는 오일을 상기 컨넥팅 로드(12)의 내부에서 길이방향을 따라 안내하는 이동용 오일공급경로 및, 상기 이동용 오일공급경로를 통해 유입되는 오일을 상기 컨넥팅 로드(12)의 소단부(12a)측 내주면의 전 둘레를 따라 안내하는 분배용 오일공급경로를 포함하여, 상기 크랭크 핀(10)을 통해 유입된 오일이 상기 컨넥팅 로드(12)의 소단부(12a)와 피스톤 핀(14) 사이에 틈새에서 윤활용 유막을 형성하는 구조로 이루어진다.

상기 흡입용 오일공급경로는 상기 크랭크 핀(10)의 축방향을 따라 길게 형성된 제1 오일 통로(P-1)와, 상기 제1 오일 통로(P-1)와 연통되고 상기 크랭크 핀(10)의 반경방향으로 다수로 분지되어 형성된 제2 오일 통로(P-2) 및, 상기 제2 오일 통로(P-2)와 연통되고 상기 대단부(12b)의 내주면의 전 둘레를 따라 오목한 그루브 형태로 형성된 제3 오일 통로(P-3)로 이루어진다.

상기 이동용 오일공급경로는 상기 제3 오일 통로(P-3)와 연통되면서 상기 컨넥팅 로드(12)의 소단부(12a)와 대단부(12b) 사이를 연결하는 연결부(12c)의 내부에 길이방향을 따라 형성된 제4 오일 통로(P-4)로 이루어진다.

상기 분배용 오일공급경로는 상기 제4 오일 통로(P-4)와 연통되면서 상기 소단부(12a)의 내주면의 전 둘레를 따라 오목한 그루브 형태로 형성된 제5 오일 통로(P-5)로 이루어진다.

상기 분배용 오일공급경로는 상기 제4 오일 통로(P-4)와 연통되면서 상기 제5 오일 통로(P-5)에 대해 축방향으로 이격되어 분지된 다수의 보조 오일 통로(P-5')를 부가적으로 구비하는 바, 상기 보조 오일 통로(P-5')도 상기 제5 오일 통로(P-5)와 동일하게 상기 소단부(12a)의 내주면의 전 둘레를 따라 오목한 그루브 형태로 형성된다.

상기 제5 오일 통로(P-5)의 외주에는 상기 제5 오일 통로(P-5)의 중간측 부위로 분지되어 연결되도록 상기 제4 오일 통로(P-4)로부터 분지되는 제6 오일 통로(P-6)가 형성됨과 더불어, 상기 제5 오일 통로(P-5)로부터 분지되어 상기 제5 오일 통로(P-5)의 상단측 정점을 향해 분지된 제7 오일 통로(P-7)가 형성된다.

상기 소단부(12a)의 양단측 입구부의 내주면에는 상기 소단부(12a)와 상기 피스톤 핀(14) 사이에 유막을 형성하는 오일의 외부 누설을 방지하기 위한 오링(16)이 각각 설치된다.

따라서, 엔진의 크랭크실 내부에 저류된 오일은 상기 크랭크 핀(10)의 제1 오일 통로(P-1)와 제2 오일 통로(P-2)를 통해 상기 컨넥팅 로드(12)의 대단부(12b)로 유입되고, 상기 컨넥팅 로드(12)의 대단부(12b)로 유입된 오일은 상기 제3 오일 통로(P-3)를 통해 상기 컨넥팅 로드(12)의 연결부(12c)로 유입되며, 상기 컨넥팅 로드(12)의 연결부(12c)로 유입된 오일은 제4 오일 통로(P-4)를 통해 상기 컨넥팅 로드(12)의 소단부(12a)측으로 공급된다.

이어, 상기 컨넥팅 로드(12)의 소단부(12a)로 유입된 오일은 제5 오일 통로(P-5)를 통해 소단부(12a)의 내주면 전 둘레로 공급되어, 상기 피스톤 핀(14)의 전 둘레와의 사이에 일정한 두께의 유막을 형성하게 된다.

이때, 상기 보조 오일 통로(P-5')는 상기 제4 오일 통로(P-4)를 통해 공급된 오일이 상기 소단부(12a)의 내주면 전 둘레에 보다 넓은 영역으로 분배될 수 있도록 해 준다.

또한, 상기 제6 오일 통로(P-6)와 상기 제7 오일 통로(P-7)는 상기 제4 오일 통로(P-4)를 통해 공급된 오일을 상기 소단부(12a)의 내주면 중간 및 상단측 정점에 부가적으로 공급하는 역할을 수행하여 상기 소단부(12a)와 피스톤 핀(14) 사이의 윤활을 돕게 된다.

상기의 기재와 같은 오일의 유동경로는 도 1에 화살표로 도시되고, 오일의 이동은 크랭크실내에 형성되는 대기압 이상의 압력과 상기 다수의 오일공급경로가 가지는 미세한 직경에 의한 모세관 현상을 통해 달성될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 피스톤 핀의 윤활장치에 의하면, 엔진의 크랭크실 내부에 존재하는 오일을 컨넥팅 로드의 소단부와 피스톤 사이를 결합시키는 피스톤 핀의 전 둘레로 공급하여, 컨넥팅 로드의 소단부와 피스톤 핀 사이에 형성되는 유막을 매개로 피스톤 핀에 대한 원활한 윤활을 도모할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 종래 중공형 부시와 같은 소모성 부품을 배제함에 따라 내구시 컨넥팅 로드의 소단부와 피스톤 핀 사이에서 발생하는 마찰과 그에 따른 소음 및 마모의 발생을 억제할 수 있게 된다.

Claims

크랭크 핀의 축방향으로 형성된 제1 오일 통로와, 상기 제1 오일 통로와 연통되고 상기 크랭크 핀의 반경방향으로 형성된 제2 오일 통로 및, 상기 제2 오일 통로와 연통되고 컨넥팅 로드의 대단부측 내주면의 전 둘레를 따라 형성된 제3 오일 통로를 갖춘 흡입용 오일공급경로와;

상기 제3 오일 통로와 연통되고 상기 컨넥팅 로드의 연결부의 내부에 길이방향을 따라 형성된 제4 오일 통로를 갖춘 이동용 오일공급경로 및;

상기 제4 오일 통로와 연통되면서 상기 컨넥팅 로드의 소단부측 내주면의 전 둘레를 따라 형성된 제5 오일 통로와, 상기 제5 오일 통로의 외주에서 상기 제4 오일 통로로부터 분지되어 상기 제5 오일 통로의 중간측 부위로 연결되는 제6 오일 통로 및, 상기 제5 오일 통로로부터 분지되어 상기 제5 오일 통로의 상단측 정점을 향해 분지된 제7 오일 통로를 갖춘 분배용 오일공급경로를 포함하여 구성되는 피스톤 핀의 윤활장치.
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청구항 1에 있어서,

상기 분배용 오일공급경로는 상기 제4 오일 통로와 연통되면서 상기 제5 오일 통로에 대해 축방향으로 이격되어 분지된 다수의 보조 오일 통로를 구비한 것을 특징으로 하는 피스톤 핀의 윤활장치.
청구항 6에 있어서,

상기 보조 오일 통로는 상기 컨넥팅 로드의 소단부측 내주면의 전 둘레를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤 핀의 윤활장치.
청구항 1에 있어서,

상기 컨넥팅 로드의 소단부의 양단측 입구부의 내주면에는 상기 소단부와 상기 피스톤 핀 사이에 유막을 형성하여 오일의 외부 누설을 방지하기 위한 오링이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 피스톤 핀의 윤활장치.