KR101154312B1 - Structure for providing oil to the piston pin bore - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤에 내장된 오일갤러리로부터 피스톤 핀 보스의 내측 및 외측으로 오일이 공급되도록 핀 보어의 오일 공급홀 구조를 개선시킨 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an oil supply structure of a piston pin bore, and more particularly, to a piston pin bore that improves the oil supply hole structure of the pin bore so that oil is supplied from the oil gallery embedded in the piston to the inside and the outside of the piston pin boss. Oil supply structure.

즉, 본 발명은 피스톤의 오일링용 그루브에서 핀 보스의 내주면 상측간에 유로를 형성하여 피스톤의 핀 보스의 내측쪽으로 오일을 공급할 수 있고, 피스톤의 오일링용 그루브에서 핀 보스의 외주면간에 또 다른 유로를 형성하여 피스톤의 핀 보스의 외측쪽으로 오일을 공급할 수 있도록 함으로써, 오일의 공급이 핀 보스와 핀 보어간의 접촉부분 양측쪽에서 이루어져 핀 보스와 핀 보어간의 원할한 윤활이 이루어지도록 한 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조를 제공하고자 한 것이다.That is, the present invention can form a flow path between the inner circumferential surface of the pin boss in the oil ring groove of the piston to supply oil to the inner side of the pin boss of the piston, and another flow path is formed between the outer circumferential surface of the pin boss in the oil ring groove of the piston. By supplying oil to the outside of the pin boss of the piston, the oil supply structure of the piston pin bore ensures smooth lubrication between the pin boss and the pin bore by supplying oil from both sides of the contact portion between the pin boss and the pin bore. It is intended to provide.

피스톤, 핀 보어, 핀 보스, 오일링용 그루브, 오일공급홀 Piston, Pin Bore, Pin Boss, Groove for Oil Ring, Oil Supply Hole

Description

피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조{Structure for providing oil to the piston pin bore}Structure for providing oil to the piston pin bore

도 1은 본 발명에 따른 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조로서, 핀 보스의 내측으로 오일을 공급하기 위한 구조를 나타내는 일부 단면 사시도,1 is an oil supply structure of a piston pin bore according to the present invention, a partial cross-sectional perspective view showing a structure for supplying oil to the inside of the pin boss,

도 2는 도 1의 오일 공급 구조에 의하여 핀 보스 내측으로 오일이 공급되는 것을 보여주는 일부 단면 사시도,2 is a partial cross-sectional perspective view showing that oil is supplied into the pin boss by the oil supply structure of FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조로서, 핀 보스의 외측으로 오일을 공급하기 위한 구조를 나타내는 일부 단면 사시도,3 is an oil supply structure of the piston pin bore according to the present invention, a partial cross-sectional perspective view showing a structure for supplying oil to the outside of the pin boss,

도 4는 도 2의 오일 공급 구조에 의하여 핀 보스 외측으로 오일이 공급되는 것을 보여주는 일부 단면 사시도,4 is a partial cross-sectional perspective view showing that oil is supplied out of the pin boss by the oil supply structure of FIG. 2;

도 5는 종래의 피스톤 핀 보어에 대한 오일 공급 구조를 나타내는 일부 단면 사시도,5 is a partial cross-sectional perspective view showing an oil supply structure for a conventional piston pin bore;

도 6은 종래의 피스톤 핀 보스 및 보어에 소착 현상이 발생된 것을 보여주는 사진.Figure 6 is a photograph showing that sintering phenomenon occurs in the conventional piston pin boss and bore.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 피스톤 12 : 핀 보어10: piston 12: pin bore

14 : 핀 보스 16 : 커넥팅 로드14: pin boss 16: connecting rod

18 : 제1오일공급홀 20 : 제2오일공급홀18: 1st oil supply hole 20: 2nd oil supply hole

22 : 제1유로 24 : 제2유로22: the first euro 24: the second euro

26 : 오일링용 그루브 28 : 챔버26: groove for oil ring 28: chamber

30 : 사이드 릴리프 32 : 제1오일제공홀30: side relief 32: the first oil supply hole

34 : 오일드레인홀 36 : 제2오일제공홀34: oil drain hole 36: the second oil supply hole

38 : 피스톤 스커트38: piston skirt

본 발명은 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤에 내장된 오일갤러리로부터 피스톤 핀 보스의 내측 및 외측으로 오일이 공급되도록 핀 보어의 오일 공급홀 구조를 개선시킨 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an oil supply structure of a piston pin bore, and more particularly, to a piston pin bore that improves the oil supply hole structure of the pin bore so that oil is supplied from the oil gallery embedded in the piston to the inside and the outside of the piston pin boss. Oil supply structure.

일반적으로 차량 엔진용 피스톤은 실린더 내부에서 왕복하며 동력행정에서 고온ㆍ고압의 가스압력을 받아 커넥팅 로드를 통해 크랭크 축에 회전력을 발생시키는 부품이다.In general, a piston for a vehicle engine is a component that reciprocates inside a cylinder and generates rotational force on the crankshaft through a connecting rod by receiving gas pressure of high temperature and high pressure in a power stroke.

대개, 상기 피스톤은 고온의 연소가스에 피스톤 헤드가 노출되고 고압을 충격적으로 받으며 실린더 내부에서의 고속운동으로 큰 마찰이 생기는 등 악조건하에 서 그 기능을 발휘해야 하므로 주로 알루미늄 합금이나 주철로 제작된다.In general, the piston is mainly made of aluminum alloy or cast iron because it must exert its function under adverse conditions such as the piston head is exposed to high-temperature combustion gas, subjected to high pressure shock, and a large friction occurs by high-speed movement inside the cylinder.

최근에는 엔진의 고출력화에 따라 폭발시 연소압에 의하여 피스톤 및 피스톤 핀에 가해지는 하중의 크기는 계속 증가되고 있으며, 또한 경량화에 의하여 피스톤 핀의 직경(Diameter) 축소 등이 이루어지고 있다.Recently, as the engine power increases, the magnitude of the load applied to the piston and the piston pin due to the combustion pressure during the explosion continues to increase, and the weight of the piston pin is reduced due to the weight reduction.

피스톤의 일부를 단면한 첨부한 도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 피스톤(10)의 핀 보어(12)는 피스톤의 핀 보스(14)가 삽입 장착되는 홀 부분이고, 이 핀 보스(14)는 피스톤(10)과 커넥팅 로드(16)를 연결하는 부품이다.As shown in FIG. 1 to FIG. 5 attached to the cross section of the piston, the pin bore 12 of the piston 10 is a hole portion into which the pin boss 14 of the piston is inserted, and this pin boss 14 is attached. Is a part for connecting the piston 10 and the connecting rod 16.

따라서, 연소폭발에 의한 피스톤(10)의 왕복운동으로 상기 핀 보스(14)의 외경면과 핀 보어(12)의 내경면은 계속적인 마찰 접촉이 이루어지게 되며, 이때의 접촉으로 인한 열 방출 및 마모 방지를 위하여 윤활을 위한 오일이 공급된다.Therefore, the outer diameter surface of the pin boss 14 and the inner diameter surface of the pin bore 12 are continuously brought into frictional contact by the reciprocating motion of the piston 10 due to the combustion explosion, and heat dissipation and Lubricating oil is supplied to prevent wear.

현재 엔진의 고출력화 따른 연소압에 의거 피스톤의 핀 보어에 작용하는 면압은 계속 증가 추세에 있고, 피스톤과 핀의 소착 방지 및 핀 타음 발생 억제를 위하여 피스톤의 핀 보어에 오일을 원활히 공급하기 위한 기술이 계속 개발되고 있다.Currently, the surface pressure acting on the pin bore of the piston continues to increase based on the combustion pressure due to the high output of the engine, and technology for smoothly supplying oil to the pin bore of the piston to prevent the pinion of the piston and the pin and to prevent the occurrence of pinning. This is still being developed.

여기서, 피스톤 핀 보어에 대한 기존의 오일 공급 구조 및 그 문제점에 대하여 첨부한 도 5를 참조로 간략히 설명하면 다음과 같다.Here, the conventional oil supply structure for the piston pin bore and its problems will be briefly described with reference to the accompanying FIG. 5.

핀 보어에 오일 공급 경로를 제공하기 위하여, 관통된 형태의 오일홀이 적용하고 있는 바, 도 5의 (a)도면에서 보듯이 오일갤러리로부터 피스톤(10)의 핀 보어(12)의 내경면에서 그 상측쪽(핀 보어의 길이방향 중앙부 위치)에 제1오일제공홀(32)이 형성되어 있고, 하측쪽에 오일 드레인홀(34)이 형성되어 있는 바, 제1오일 제공홀(32)을 통하여 공급된 오일이 상기 핀 보어(12)와 핀 보스(14: 도 5에서 미도시됨)의 접촉 계면을 따라 윤활되면서 상기 오일 드레인홀(34)을 통하여 배출되고 있다.In order to provide an oil supply path to the pin bore, a perforated oil hole is applied, as shown in (a) of FIG. 5, in the inner diameter of the pin bore 12 of the piston 10 from the oil gallery. The first oil providing hole 32 is formed on the upper side thereof (the central position in the longitudinal direction of the pin bore), and the oil drain hole 34 is formed on the lower side thereof. The supplied oil is discharged through the oil drain hole 34 while being lubricated along the contact interface between the pin bore 12 and the pin boss 14 (not shown in FIG. 5).

그러나, 폭발 행정시 많은 하중을 받는 피스톤의 핀 보어 상측쪽에 제1오일 공급홀을 형성함에 따라, 홀 주위에 면압 상승을 유발할 수 있고, 또한 피스톤의 핀 보어의 내경면에서 그 길이방향 중앙부 위치에만 하나의 오일 제공홀이 형성됨에 따라 윤활이 핀 보어와 핀 보스간의 접촉면적중 중앙부분에서만 이루어지고 그 양쪽부분은 윤활이 제대로 이루어지지 않아 첨부한 도 6의 사진에서 보듯이 핀 보스와 접촉하는 핀 보어의 내경면에 소착현상이 발생되는 문제점이 있었다.However, as the first oil supply hole is formed on the upper side of the pin bore of the piston which is subjected to a large load during the explosion stroke, it can cause an increase in surface pressure around the hole, and only in the longitudinal center portion thereof in the inner diameter surface of the pin bore of the piston. As one oil supply hole is formed, lubrication is performed only at the center of the contact area between the pin bore and the pin boss, and both parts thereof are not properly lubricated. There was a problem in that sintering occurred on the inner surface of the bore.

또한, 도 5에서 보듯이 피스톤(10)의 오일 링 장착용 그루브(16)에는 제2오일제공홀(36)이 형성되지만, 이 제2오일제공홀(36)은 피스톤 스커트(38) 내측으로 오일을 드레인시키기 때문에 피스톤의 핀 보스에 오일을 공급할 수 없는 단점이 있었다.In addition, although the second oil providing hole 36 is formed in the oil ring mounting groove 16 of the piston 10, as shown in FIG. 5, the second oil providing hole 36 is located inside the piston skirt 38. There was a disadvantage in that oil could not be supplied to the pin boss of the piston because the oil was drained.

본 발명은 상기와 같은 점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 피스톤의 오일링용 그루브에서 핀 보스의 내주면 상측간에 유로를 형성하여 피스톤의 핀 보스의 내측쪽으로 오일을 공급할 수 있고, 피스톤의 오일링용 그루브에서 핀 보스의 외주면간에 또 다른 유로를 형성하여 피스톤의 핀 보스의 외측쪽으로 오일을 공급할 수 있도록 함으로써, 오일의 공급이 핀 보스와 핀 보어간의 접촉부분 양측쪽에 서 이루어져 핀 보스와 핀 보어간의 원할한 윤활이 이루어지도록 한 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조를 제공한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, in the oil ring groove of the piston to form a flow path between the upper inner peripheral surface of the pin boss to supply oil to the inner side of the pin boss of the piston, in the oil ring groove of the piston By forming another flow path between the outer circumference of the pin boss so that oil can be supplied to the outside of the pin boss of the piston, oil is supplied at both sides of the contact portion between the pin boss and the pin bore, so that smooth lubrication between the pin boss and the pin bore is achieved. This provides an oil supply structure of the piston pin bore.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피스톤의 핀 보어에 형성되는 오일 공급 구조에 있어서, 상기 핀 보어에 삽입되는 핀 보스의 내측 및 외측쪽으로 오일을 동시에 공급할 수 있도록 핀 보스의 내주면과 외주면에 각각 제1오일공급홀 및 제2오일공급홀을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조를 제공한다.The present invention for achieving the above object in the oil supply structure formed in the pin bore of the piston, respectively to the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the pin boss to supply oil at the same time to the inner and outer side of the pin boss inserted into the pin bore An oil supply structure of a piston pin bore is provided by forming a first oil supply hole and a second oil supply hole.

바람직한 구현예로서, 상기 제1오일공급홀은 피스톤에 관통 형성된 제1유로에 의하여 피스톤의 오일링용 그루브와 연통되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the first oil supply hole is in communication with an oil ring groove of the piston by a first flow passage formed through the piston.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 제1오일공급홀의 출구위치에는 핀 보어의 내경면을 향하는 상하방향의 오목한 챔버가 더 형성된 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the outlet position of the first oil supply hole is characterized in that the upper and lower concave chamber toward the inner diameter surface of the pin bore is further formed.

바람직한 구현예로서, 상기 제2오일공급홀은 피스톤에 관통 형성된 제2유로에 의하여 피스톤의 오일링용 그루브와 연통되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the second oil supply hole is in communication with the groove for oil ring of the piston by a second passage formed through the piston.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 제2오일공급홀의 출구위치에는 핀 보어의 내경면을 향하는 사선방향의 오목한 사이드 릴리프가 더 형성된 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the outlet position of the second oil supply hole is characterized in that the concave side relief in the diagonal direction toward the inner diameter surface of the pin bore is further formed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 피스톤의 핀 보어와 핀 보스간의 접촉면적중 그 양쪽(핀 보스의 내측 및 외측)으로 오일을 동시에 공급하여 핀 보어와 핀 보스간의 원할한 윤활을 유도하여 기존의 핀 보스의 소착 현상을 방지하고자 한 점에 주안점이 있다.The present invention induces smooth lubrication between the pin bore and the pin boss by simultaneously supplying oil to both of them (inside and outside of the pin boss) of the contact area between the pin bore and the pin boss of the piston to reduce the sticking phenomenon of the existing pin boss. The point is to avoid.

첨부한 도 1은 핀 보스의 내측으로 오일을 공급하기 위한 구조를 나타내는 일부 단면 사시도이고, 도 3은 핀 보스의 외측으로 오일을 공급하기 위한 구조를 나타내는 일부 단면 사시도이다.1 is a partial cross-sectional perspective view showing a structure for supplying oil to the inside of the pin boss, and FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view showing a structure for supplying oil to the outside of the pin boss.

전술한 바와 같이, 피스톤의 핀 보어(12)는 피스톤의 핀 보스(14)가 삽입 장착되는 구성이고, 이 핀 보스(14)는 피스톤(10)과 커넥팅 로드(16)를 연결하는 부품이다.As described above, the pin bore 12 of the piston is a configuration in which the pin boss 14 of the piston is inserted and mounted, and the pin boss 14 is a part connecting the piston 10 and the connecting rod 16.

여기서, 상기 핀 보어(12)에 삽입되는 핀 보스(14)의 내측 및 외측쪽으로 오일을 동시에 공급할 수 있도록 핀 보스(14)의 내주면과 외주면에 각각 제1오일공급홀(18) 및 제2오일공급홀(20)을 형성하게 된다.Here, the first oil supply hole 18 and the second oil, respectively, on the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the pin boss 14 so as to simultaneously supply oil to the inner and outer sides of the pin boss 14 inserted into the pin bore 12. The supply hole 20 is formed.

상기 제1오일공급홀(18)은 피스톤(10)에 관통 형성된 제1유로(22)에 의하여 피스톤(10)의 오일링용 그루브(26)와 연통되는 상태가 되고, 상기 제1오일공급홀(18)의 출구위치에는 핀 보어(12)의 내경면을 향하는 상하방향의 챔버(28)가 오목하게 형성된다.The first oil supply hole 18 is in a state of communicating with the oil ring groove 26 of the piston 10 by the first flow passage 22 formed through the piston 10, and the first oil supply hole ( In the outlet position of 18, the chamber 28 in the vertical direction toward the inner diameter surface of the pin bore 12 is formed concave.

따라서, 오일링용 그루브(26)로부터 오일이 제1유로(22)로 공급되는 동시에 제1오일공급홀(18)을 통하여 핀 보어(12)의 내측으로 공급되는 바, 첨부한 도 2에서 보는 바와 같이 오목한 챔버(28)의 안내를 받으며 오일이 핀 보어(12)쪽으로 공급되어진다.Accordingly, the oil is supplied from the oil ring groove 26 to the first flow passage 22 and is supplied to the inside of the pin bore 12 through the first oil supply hole 18, as shown in FIG. 2. Guided by the concave chamber 28 as well, oil is supplied to the pin bore 12.

이에 따라, 오일이 핀 보어(12)의 내주면과 핀 보스(14)의 내측 외경면 사이의 접촉부분으로 스며들면서 접촉부의 윤활이 이루어진다.As a result, oil penetrates into the contact portion between the inner circumferential surface of the pin bore 12 and the inner outer diameter surface of the pin boss 14, thereby lubricating the contact portion.

마찬가지로, 상기 제2오일공급홀(20)은 피스톤(10)에 관통 형성된 제2유로(24)에 의하여 피스톤(10)의 오일링용 그루브(26)와 연통되는 상태가 되고, 상기 제2오일공급홀(20)의 출구위치에는 사선방향으로 핀 보어(12)의 내경면을 향하며 오목한 사이드 릴리프(30)가 형성된다.Similarly, the second oil supply hole 20 is in a state of communicating with the oil ring groove 26 of the piston 10 by the second flow passage 24 formed through the piston 10, and supplying the second oil. The concave side relief 30 is formed at the exit position of the hole 20 toward the inner diameter surface of the pin bore 12 in an oblique direction.

따라서, 상기 오일링용 그루브(26)로부터 오일이 제2유로(24)로 공급되는 동시에 제2오일공급홀(20)을 통하여 핀 보어(12)의 외측으로 공급되는 바, 첨부한 도 4에서 보는 바와 같이 사선방향의 오목한 사이드 릴리프(30)의 안내를 받으며 오일이 핀 보어(12)쪽으로 공급되어진다.Therefore, the oil is supplied from the oil ring groove 26 to the second flow passage 24 and is supplied to the outside of the pin bore 12 through the second oil supply hole 20, as shown in FIG. 4. As described above, oil is supplied to the pin bore 12 while being guided by the diagonal concave side relief 30.

이에 따라, 오일이 핀 보어(12)의 외주면과 핀 보스(14)의 외측 외경면 사이의 접촉부분으로 스며들면서 접촉부의 윤활이 이루어진다.As a result, oil penetrates into the contact portion between the outer circumferential surface of the pin bore 12 and the outer outer diameter surface of the pin boss 14, thereby lubricating the contact portion.

이와 같이, 오일이 핀 보어의 외주면과 내주면을 통하여 핀 보스와의 접촉부로 동시에 공급됨에 따라, 핀 보어와 핀 보스간의 윤활이 용이하게 이루어지게 된다.In this way, as the oil is simultaneously supplied to the contact portion with the pin boss through the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the pin bore, lubrication between the pin bore and the pin boss is easily performed.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조에 의하면, 피스톤 핀 보스의 오일 공급 구조를 개선하여 피스톤 핀 보어의 내주면과 외주면을 통하여 오일이 동시에 공급되도록 함으로써, 오일의 공급이 핀 보스와 핀 보어간의 접촉부분 양측쪽에서 동시에 이루어져 핀 보스와 핀 보어간의 원할한 윤활이 이루어지는 장점을 제공한다.As described above, according to the oil supply structure of the piston pin bore according to the present invention, the oil supply structure of the piston pin boss is improved so that oil is simultaneously supplied through the inner and outer circumferential surfaces of the piston pin bore, thereby supplying oil. Simultaneously at both sides of the contact portion between the pin boss and the pin bore provides a smooth lubrication between the pin boss and the pin bore.

Claims (5)

피스톤의 핀 보어에 형성되는 오일 공급 구조에 있어서, In the oil supply structure formed in the pin bore of the piston, 상기 핀 보어에 삽입되는 핀 보스의 내측 및 외측쪽으로 오일을 동시에 공급할 수 있도록 핀 보스의 내주면과 외주면에 각각 제1오일공급홀 및 제2오일공급홀을 형성하고, A first oil supply hole and a second oil supply hole are formed on the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the pin boss so as to simultaneously supply oil to the inside and the outside of the pin boss inserted into the pin bore; 상기 제1오일공급홀의 출구위치에는 핀 보어의 내경면을 향하는 상하방향의 오목한 챔버가 더 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조.The oil supply structure of the piston pin bore, characterized in that the concave chamber in the vertical direction toward the inner diameter surface of the pin bore is further formed at the outlet position of the first oil supply hole. 청구항 1에 있어서, 상기 제1오일공급홀은 피스톤에 관통 형성된 제1유로에 의하여 피스톤의 오일링용 그루브와 연통되는 것을 특징으로 하는 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조.The oil supply structure of claim 1, wherein the first oil supply hole communicates with an oil ring groove of the piston by a first flow passage formed through the piston. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 제2오일공급홀은 피스톤에 관통 형성된 제2유로에 의하여 피스톤의 오일링용 그루브와 연통되는 것을 특징으로 하는 피스톤 핀 보어 의 오일 공급 구조.The oil supply structure of claim 1, wherein the second oil supply hole communicates with an oil ring groove of the piston by a second flow passage formed through the piston. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서, 상기 제2오일공급홀의 출구위치에는 핀 보어의 내경면을 향하는 사선방향의 오목한 사이드 릴리프가 더 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤 핀 보어의 오일 공급 구조.The oil supply structure of a piston pin bore according to claim 1 or 4, wherein an oblique side relief in an oblique direction is further formed at an outlet position of the second oil supply hole toward an inner diameter surface of the pin bore.
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