KR19990030450U

KR19990030450U - 윤활성을 개선한 크랭크 샤프트 구조

Info

Publication number: KR19990030450U
Application number: KR2019970043142U
Authority: KR
Inventors: 박진우
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1997-12-30
Publication date: 1999-07-26

Abstract

엔진의 피스톤에 의해 회전운동을 하는 크랭크 샤프트에 관한 것으로, 특히 크랭크 샤프트의 구조를 개선하여 크랭크 샤프트의 윤활성을 높이고, 마찰손실을 줄여 엔진 출력을 향상시키는데 주안점을 둔 윤활성을 개선한 크랭크 샤프트 구조에 관한 것으로, 내부에 축선방향으로 오일통로(21)를 형성하고, 이 오일통로(21)에 연통된 다수개의 오일구멍(21a)을 구비하여, 실린더 블록(40)의 저널부(41)측 오일구멍(16)으로부터 오일을 공급받는 엔진의 크랭크 샤프트(20)에 있어서;

상기 크랭크 샤프트(20)의 외주면에는 상기 오일구멍(21a)에 연통되고 축방향으로 오일을 윤활시키는 원주상으로 나선형태를 갖는 오일이송홈(22)을 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

윤활성을 개선한 크랭크 샤프트 구조

본 고안은 엔진의 피스톤에 의해 회전운동을 하는 크랭크 샤프트에 관한 것으로, 특히 크랭크 샤프트의 구조를 개선하여 크랭크 샤프트의 윤활성을 높이고, 마찰손실을 줄여 엔진 출력을 향상시키는데 주안점을 둔 윤활성을 개선한 크랭크 샤프트 구조에 관한 것이다.

내연기관에서 엔진의 윤활장치는 기관의 작동을 원할하게 하고, 그 작동이 기관의 수명이 다할 때까지 오래 유지하기 위해 운동 마찰부분에 기관 오일을 공급하는 장치이다.

기관에는 실린더와 피스톤처럼 접동(摺動)을 하는 부분이나, 크랭크샤프트 및 캠샤프트와 같이 회전운동을 하는 부분이 있으며, 이러한 운동 마찰부분은 금속끼리 직접 접촉하면 마찰열이 발생하고, 마찰면이 거칠어져 빨리 마모하거나 눌어 붙는 등의 고장이 발생하여 기관이 운전할 수 없게 된다.

이것을 방지하기 위해 금속의 마찰면에 오일을 주입하면 그 사이에 유막(oil film)이 형성되어 고체마찰이 오일의 유체마찰로 바뀐다. 따라서 마찰저항이 적어져 마모가 적고 마찰열의 온도 상승을 방지한다.

이러한 기관의 윤활방식에는 여러 가지 방법이 있으며, 비산(飛散)식, 압송식 및 압송비산식이 있다.

도 1은 종래 엔진 오일순환의 개략적인 구성도를 나타낸 것으로, 오일팬(10)내에 들어있는 오일을 스트레이너(12)를 거쳐 비교적 큰 불순물이 제거된 다음, 오일펌프(14)로 뿜어올린다.

뿜어올린 오일은 여과기(오일필터)(15)에서 작은 입자의 불순물이 제거된 다음, 실린더 블록(40)에 마련된 오일통로(16)로 들어간다. 여기에서 각 메인베어링 및 캠샤프트(30)에 압송되어, 각 메인베어링을 윤활함고 동시에 크랭크 샤프트(20)안의 오일통로에서 크랭크 핀 저어널로 보내져 커넥팅 로드 베어링도 윤활하게 된다. 그리고 베어링 끝부분에서 넘쳐나온 오일은 비산하여 실린더 벽과 피스톤(22) 사이의 윤활을 한다.

한편, 오일통로(16)에서 실린더헤드로 압송된 오일은 로커샤프트의 오일통로를 거쳐 실린더 헤드위에 마련된 밸브개폐기구를 윤활한다.

여기서 크랭크 샤프트(20)는 도 2에서와 같이 실린더 블록(40)의 저널부(41)에 안착되고 베어링캡(50)으로 고정 조립되어 실린더 블록(40)에서 회전자재되게 설치되며, 크랭크 샤프트(20)의 내부에 중공의 크랭크 샤프트 오일통로(21)가 형성되어 있고, 크랭크 샤프트(20)의 외주면에는 상기 오일통로(16)로부터 오일을 공급받기 위한 오일구멍(21a)이 형성되어 있다.

따라서 실린더 블록(40)의 오일통로(16)를 통하여 압송된 오일은 크랭크 샤프트(20)의 오일구멍(21a)을 통해 크랭크 샤프트(20)의 오일통로(21)로 공급되고, 실린더 블록(40)의 저널부(41)와 베어링캡(50)의 사이에서 크랭크 샤프트(20)에 윤활작용을 하게 된다.

이와같이 실린더 블록(40)의 저널부(41)와 베어링캡(50)의 사이에서 크랭크 샤프트(20)의 윤활작용을 돕게 되는 오일은 크랭크 샤프트(20)의 외주면과 저널부(41)와 베어링캡(50)의 내주면에서 압송되면서 면접촉에 의한 윤활작용을 하게 된다.

그런데 크랭크 샤프트(20)는 피스톤(22)의 직선운동을 회전운동으로 변환시키는 부품으로, 각 연소실의 순차적인 폭발행정에 의해 구동에너지를 얻게 된다.

따라서 크랭크 샤프트(20)를 윤활하는 윤활면에는 큰 압축력이 작용하여 이 윤활면에 강제적인 윤활을 할 필요가 있다.

즉, 크랭크 샤프트(20)의 윤활 면압이 불균형하게 되면 윤활면이 일정하게 형성되지 못하고, 따라서 충분한 오일공급이 이루어지기 어려워 윤활성이 저하되고, 이는 크랭크 샤프트(20)의 마찰손실이 크게 되어 엔진출력에도 악영향을 주게 된다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 크랭크 샤프트의 구조를 개선하여 크랭크 샤프트의 윤활성을 높이고, 마찰손실을 줄여 엔진 출력을 향상시키는데 주안점을 둔 윤활성을 개선한 크랭크 샤프트 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단은, 내부에 축선방향으로 오일통로(21)를 형성하고, 이 오일통로(21)에 연통된 다수개의 오일구멍(21a)을 구비하여, 실린더 블록(40)의 저널부(41)측 오일통로(16)로부터 오일을 공급받는 엔진의 크랭크 샤프트(20)에 있어서;

상기의 수단에 의하면 실린더 블록의 오일통로부터 크랭크 샤프트의 오일구멍을 통하여 오일이송홈에 공급된 오일이 오일이송홈에 의해 윤활면 사이의 축방향으로 강제적으로 오일을 공급시킴으로써 크랭크 샤프트의 지지되는 부분인 외주면과 이를 지지하는 실린더블록의 저널부 및 베어링 캡의 내주면에 크랭크 샤프트의 회전 충격에 의한 면압에도 충분한 윤활유가 공급되므로 윤활성이 높아지고, 마찰손실을 줄여 엔진 출력의 향상을 꾀할 수 있다.

도 1은 종래 엔진 오일순환의 개략적인 구성도.

도 2는 종래 실린더 헤드, 크랭크 샤프트 및 베어링 캡의 요부 조립단면도.

도 3는 본 고안의 실시예에 의한 크랭크 샤프트의 정면도.

도 4은 본 고안의 실시예에 따른 크랭크 샤프트의 요부 조립단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

16 : 오일통로 20 : 크랭크 샤프트

21 : 크랭크 샤프트 오일통로 21a : 오일구멍

22 : 오일이송홈 30 : 캠샤프트

40 : 실린더 블록 41 : 저널부

50 : 베어링캡

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3,4에서와 같이 내부에 축선방향으로 오일통로(21)를 형성하고, 이 오일통로(21)에 연통된 다수개의 오일구멍(21a)을 구비하여, 실린더 블록(40)의 저널부(41)측 오일구멍(41a)으로부터 오일을 공급받는 엔진의 크랭크 샤프트(20)에 있어서;

상기 크랭크 샤프트(20)의 외주면에는 상기 오일구멍(21a)에 연통되고 축방향으로 오일을 윤활시키는 원주상으로 나선형태를 갖는 오일이송홈(22)을 형성한 구성이다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

엔진의 구동으로 크랭크 샤프트(20)가 회전하고 실린더 블록(40)의 오일통로(16)로 압송된 오일은 크랭크 샤프트(20)의 오일구멍(21a)를 통하여 오일이송홈(22) 및 크랭크 샤프트 오일통로(21)로 채워진다.

이때 오일이송홈(22)에 공급된 오일은 크랭크 샤프트(20)의 회전에 의해 나선운동을 하게 된다.

즉, 오일이송홈(22)의 나선운동에 의해 오일이송홈(22)에 채워진 오일은 크랭크 샤프트(20)의 외주면을 지지하는 실린더 블록(40)의 저널부(41)와 베어링캡(50)의 내주면으로 강제적으로 오일을 압송시키게 된다.

따라서 크랭크 샤프트(20)가 피스톤에 의해 크랭크 샤프트(20)에 수직한 충격력을 받아서 윤활면압의 불균형이 생기더라도 오일이송홈(22)에 의해 축방향으로 강제 오일압송을 이루게 되어 윤활성이 높아지고, 마찰 손실을 줄일 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 실린더 블록의 오일통로부터 크랭크 샤프트의 오일구멍을 통하여 오일이송홈에 공급된 오일이 오일이송홈에 의해 윤활면 사이의 축방향으로 강제적으로 오일을 공급시킴으로써 크랭크 샤프트의 지지되는 부분인 외주면과 이를 지지하는 실린더블록의 저널부 및 베어링 캡의 내주면에 크랭크 샤프트의 회전 충격에 의한 면압에도 충분한 윤활유가 공급되므로 윤활성이 높아지고, 마찰손실을 줄여 엔진 출력의 향상을 꾀할 수 있다.

Claims

내부에 축선방향으로 오일통로(21)를 형성하고, 이 오일통로(21)에 연통된 다수개의 오일구멍(21a)을 구비하여, 실린더 블록(40)의 저널부(41)측 오일구멍(16)으로부터 오일을 공급받는 엔진의 크랭크 샤프트(20)에 있어서;

상기 크랭크 샤프트(20)의 외주면에는 상기 오일구멍(21a)에 연통되고 축방향으로 오일을 윤활시키는 원주상으로 나선형태를 갖는 오일이송홈(22)을 형성한 것을 특징으로 하는 윤활성을 개선한 크랭크 샤프트 구조.