KR20040097413A - 피스톤 냉각용 오일 공급홀 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤 냉각용 오일공급홀 구조에 관한 것으로서,

밸런스 웨이트에 피스톤의 저면을 향하도록 오일통로를 형성하되, 상기 오일통로의 입구측이 크랭크 샤프트의 중심부에 형성되어 있는 오일홀에 연결되도록 하여 오일홀로 공급되는 오일이 오일통로를 통해 피스톤의 저면으로 공급되도록 하므로서, 피스톤에 오일을 원활하게 공급할 수 있음은 물론 오일홀의 가공이 용이하고, 오일홀로 유동되는 오일이 피스톤으로 공급됨에 따라 메인베어링의 유막 손실과 같은 현상을 방지할 수 있도록 한 피스톤 냉각용 오일공급홀 구조에 관한 것이다.

Description

피스톤 냉각용 오일공급홀 구조{Oil supply hole structure for piston cooling}

본 발명은 피스톤 냉각용 오일공급홀 구조에 관한 것으로서, 특히 피스톤에 오일을 원활하게 공급할 수 있음은 물론 오일홀의 가공이 용이하고, 오일홀로 유동되는 오일이 피스톤으로 공급됨에 따라 메인베어링의 유막 손실과 같은 현상을 방지할 수 있도록 한 피스톤 냉각용 오일공급홀 구조에 관한 것이다.

일반적으로 피스톤은 실린더 내에서 상하 왕복운동하면서 혼합기를 압축하면서 흡입 및 배출이 이루어지도록 작동한다.

상기한 피스톤은 연소실에 그대로 노출된 상태이므로 폭발동작시 발생되는 고온에 의해 온도가 상승하게되며, 피스톤의 온도상승은 엔진 내구성에 치명적인 문제점을 발생시키게 된다.

도 3 은 종래의 피스톤 냉각용 오일공급홀 구조를 도시한 것으로서,

크랭크 샤프트(1)의 핀부(3)에 컨넥팅로드(6)의 대단부가 회전 가능하게 결합되어 있고, 상기 크랭크 샤프트(1)에 형성되어 있는 저널부(2)에는 메인베어링(5)이 형성되어 있으며, 상기 핀부(3)와 저널부(2)의 사이에 형성된 밸런스웨이트(4)에는 엔진 구동중 피스톤(7)의 저면으로 오일을 공급하는 오일통로(8)가 형성되는 구성이다.

상기 오일통로(8)는 밸런스웨이트(4)를 대각선으로 가로지르도록 형성되고, 도면에 도시된 바와같이 그 입구측이 저널부(2)와 근접되도록 형성되어 메인베어링(5)의 윤활을 위해 공급된 오일이 상기 오일통로(8)를 통해 피스톤(7)으로 공급되도록 구성된 것이다.

도 4 는 엔진의 일반적인 윤활계를 도시한 것으로서 오일펌프에서 펌핑된 오일이 오일필터를 통해 메인갤러리(주오일통로)로 공급되고, 상기 메인갤러리로 공급된 오일이 실린더헤드측의 로커암 샤프트, 로커암, 캠 및 캠 축 등으로 공급되도록 구성되고, 또한 상기 메인갤러리로 공급된 오일이 컨넥팅로드로 공급될 수 있도록 윤활라인이 구성되며, 크랭크 샤프트의 내부에는 저널부와 핀부를 상호 연결하는 오일홀이 형성되어 있다.

따라서, 엔진 구동시 상기 설명된 윤활라인을 통해 엔진의 각 마찰부품으로 오일이 공급되는 것이며, 피스톤(7)의 저면으로는 밸런스 웨이트(4)에 형성되어 있는 오일통로(8)를 통해 오일이 공급된다.

그러나, 종래의 오일공급홀 구조는 밸런스 웨이트에 대각선 방향으로 오일통로가 형성되고, 상기 오일통로의 입구측이 메인베어링이 형성된 크랭크 샤프트의 저널부에 위치하게되므로 메인베어링에 필요하게되는 오일이 상기 오일통로를 통해 피스톤으로 공급되게되고, 엔진이 고속으로 구동할 경우에는 상기 오일통로를 통해 많은 양의 오일이 피스톤으로 공급됨에 따라 메인베어링의 유막 형성에 필요한 오일이 부족하게되어 메인베어링이 쉽게 마모되어 수명이 단축되는 문제점이 발생하고 있었으며, 상기 오일통로가 크랭크 샤프트의 저널부와 근접하게 형성됨에 따라 가공작업이 어려워지는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 밸런스 웨이트에 피스톤의 저면을 향하도록 오일통로를 형성하되, 상기 오일통로의 입구측이 크랭크 샤프트의 중심부에 형성되어 있는 오일홀에 연결되도록 하여 오일홀로 공급되는 오일이 오일통로를 통해 피스톤의 저면으로 공급되도록 하므로서, 피스톤에 오일을 원활하게 공급할 수 있음은 물론 오일홀의 가공이 용이하고, 오일홀로 유동되는 오일이피스톤으로 공급됨에 따라 메인베어링의 유막 손실과 같은 현상을 방지할 수 있도록 한 피스톤 냉각용 오일공급홀 구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

크랭크 샤프트의 핀부에 피스톤과 연결된 컨넥팅로드의 대단부가 결합되고, 크랭크샤프트의 도중에 메인베어링의 지지를 위한 저널부와 밸런스웨이트가 형성되어 있는 것에 있어서,

상기 피스톤의 저면으로 오일을 공급하기 위한 오일 통로를 밸런스웨이트를 대각선 방향으로 가로지르도록 형성하되, 상기 오일 통로의 입구측이 저널부 내부로 연장되어 크랭크샤프트 내에 형성되어 있는 오일홀과 연결되도록 하고, 오일통로의 출구측이 밸런스웨이트의 측면 상단에 피스톤을 향하도록 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 오일통로는 수직방향을 기준으로 15~20 도 기울어지도록 형성한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 피스톤 냉각용 오일공급홀 구조를 보인 정면도.

도 2 는 본 고안의 오일공급홀 구조를 보인 단면도.

도 3 은 종래의 오일공급홀 구조를 보인 도면.

도 4 는 일반적인 엔진의 윤활계를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 크랭크 샤프트 2 : 저널부

3 : 핀부 4 : 밸런스 웨이트

5 : 메인베어링 7 : 피스톤

10 : 오일통로 10a: 입구

10b: 출구 11 : 오일홀

이하, 첨부된 도면 도 1 과 도 2 를 참보하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

본 발명의 가장 큰 특징은 밸런스 웨이트(4)에 피스톤(7)으로 오일을 공급하기 위한 오일통로(10)를 대각선 방향으로 형성하되, 이 오일통로(10)의입구측(10a)을 크랭크 샤프트(1)의 저널부(2) 내측으로 연장시켜 상기 저널부(2) 내에 형성되어 있는 오일홀(11)을 유동하는 오일이 오일통로(10)를 통해 피스톤(7)으로 공급될 수 있도록 한 것이다.

그리고, 상기 오일통로(10)의 출구(10b)는 도 2 에 도시된 바와같이 수직방향을 중심으로하여 일정각도, 예를들면 15~20 도 기울어지도록 형성하므로서 상기 오일통로(10)에서 배출되는 오일이 피스톤(7)의 저면 넓은 영역에 골고루 공급될 수 있도록 하고, 이를 통해 피스톤(7)의 냉각이 효율적으로 이루어지도록 한 것이다.

즉, 상기한 본 발명의 오일통로(10)에 의하면 피스톤(7)이 하사점으로 접근하는 전후 15도~20도 시점에서 오일통로(10)를 통해 오일이 피스톤(7)의 저면을 향해 분사되는 것이며, 상기 오일통로(10)에서 분사된 오일은 피스톤(7)의 트러스트(Trust)측 스커트 내면부터 안티-트러스트(Anti-Trust)측 스커트 내벽까지 분사된다.

종래 기술의 오일통로는 엔진이 고속으로 구동하여 원심력이 극대화 할 경우 메인 베어링으로 공급되어야 할 오일이 오일통로를 통해 피스톤으로 공급됨에 따라 베어링의 윤활이 정상적으로 이루어지지 않게되어 메인베어링의 마모가 가속됨은 물론 저널부에 근접하도록 형성된 오일통로를 가공하기가 어려운 문제점을 갖고 있었다.

하지만, 본 발명에 의한 오일통로는 크랭크 샤프트의 저널부 내측에 형성된 오일홀과 오일통로(10)를 상호 연결시켜 상기 오일홀(11) 내로 유동되는 오일이 피스톤(7)으로 공급될 수 있도록 하므로서 엔진이 고속으로 회전하더라도 메인베어링이 오일 부족으로 인해 쉽게 마모되는 문제점이 발생하지 않도록 하였고, 오일통로(10)의 가공이 용이해지도록 한 효과를 기대할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 밸런스 웨이트에 피스톤의 저면을 향하도록 오일통로를 형성하되, 상기 오일통로의 입구측이 크랭크 샤프트의 중심부에 형성되어 있는 오일홀에 연결되도록 하여 오일홀로 공급되는 오일이 오일통로를 통해 피스톤의 저면으로 공급되도록 하므로서, 피스톤에 오일을 원활하게 공급할 수 있음은 물론 오일홀의 가공이 용이하고, 오일홀로 유동되는 오일이 피스톤으로 공급됨에 따라 메인베어링의 유막 손실과 같은 현상을 방지할 수 있도록 한 피스톤 냉각용 오일공급홀 구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 크랭크 샤프트의 핀부에 피스톤과 연결된 컨넥팅로드의 대단부가 결합되고, 크랭크샤프트의 도중에 메인베어링의 지지를 위한 저널부와 밸런스웨이트가 형성되어 있는 것에 있어서,

   상기 피스톤의 저면으로 오일을 공급하기 위한 오일 통로를 밸런스웨이트를 대각선 방향으로 가로지르도록 형성하되, 상기 오일 통로의 입구측이 저널부 내부로 연장되어 크랭크샤프트 내에 형성되어 있는 오일홀과 연결되도록 하고, 오일통로의 출구측이 밸런스웨이트의 측면 상단에 피스톤을 향하도록 형성한 것을 특징으로 하는 피스톤 냉각용 오일공급홀 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 오일통로는 수직방향을 기준으로 15~20 도 기울어지도록 형성한 것을 특징으로 하는 피스톤 냉각용 오일공그홀 구조.