KR20060058281A

KR20060058281A - 커넥팅 로드의 베어링 캡 접합면의 구조

Info

Publication number: KR20060058281A
Application number: KR1020040097251A
Authority: KR
Inventors: 최항집
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-05-30

Abstract

본 발명은 크랭크 샤프트의 크랭크 핀이 끼워지기 위한 커넥팅 로드의 보어를 가공하는 과정에서 베어링 캡과 커넥팅 로드의 대단부 사이의 접합면이 커넥팅 로드의 길이방향에 대하여 수직하게 형성되는 것을 개선하여 보다 진원에 가까운 보어의 가공이 이루어질 수 있도록 하기 위한 커넥팅 로드의 베어링 캡 접합면의 구조에 관한 것으로,

크랭크 샤프트의 크랭크 핀과의 결합을 위하여 대단부의 하측으로 베어링 캡이 분리형성되고, 상기한 대단부와 베어링 캡의 도중에 크랭크 핀이 끼워지기 위한 보어가 가공되는 커넥팅 로드에 있어서,

상기한 대단부와 베어링 캡을 체결하는 볼트의 하중이 대단부와 베어링 캡의 접합면에 걸리는 수평분력과 수직분력으로 분산되도록 하기 위하여 상기한 접합면은 커넥팅 로드의 길이방향과 경사진 채로 소정의 각도로 양측이 서로 대칭되도록 형성되어지되, 상기한 볼트는 커넥팅 로드의 길이방향과 나란한 방향으로 체결되는 것을 특징으로 한다.

커넥팅 로드, 베어링 캡, 보어, 경사면

Description

커넥팅 로드의 베어링 캡 접합면의 구조{Mounting apparatus of a connecting rod and a bearing cab}

도 1은 본 발명에 의해 베어링 캡이 장착된 상태의 커넥팅 로드의 도면.

도 2는 본 발명에 의한 커넥팅 로드의 정면도.

도 3은 본 발명에 의한 베어링 캡의 정면도.

도 4는 본 발명에 의한 볼트에 걸리는 하중을 설명하기 위한 도면.

도 5 내지 도 6은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 볼트 40 : 보어

50 : 커넥팅 로드 51 : 소단부

52 : 대단부 53 : 볼트공

54 : 접합면 60 : 베어링 캡

63 : 볼트공 64 : 접합면

본 발명은 커넥팅 로드의 베어링 캡 접합면의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크랭크 샤프트의 크랭크 핀이 끼워지기 위한 커넥팅 로드의 보어를 가공하는 과정에서 베어링 캡과 커넥팅 로드의 대단부 사이의 접합면이 커넥팅 로드의 길이방향에 대하여 수직하게 형성되는 것을 개선하여 보다 진원에 가까운 보어의 가공이 이루어질 수 있도록 하기 위한 커넥팅 로드의 베어링 캡 접합면의 구조에 관한 것이다.

엔진 운전과정에서 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 결합부 마찰로 인한 마모를 줄여 커넥팅 로드와 크랭크 샤프트의 결합상태가 진원상태가 유지될 수 있도록 하기 위한 커넥팅 로드 대단부의 장착구조에 관한 것이다.

커넥팅 로드는 엔진의 피스톤과 크랭크 샤프트를 연결하여 피스톤의 왕복운동을 크랭크 샤프트의 회전운동으로 변환시켜 주는 역할을 하는 것이다.

도 5는 종래의 일반적인 커넥팅 로드를 설명하기 위한 도면으로서, 상하방향으로 길이가 긴 커넥팅 로드(10)의 상단에는 피스톤의 피스톤 핀이 끼워지기 위한 소단부(11)가 형성되고, 그 하단은 크랭크 샤프트의 크랭크 핀이 끼워질 수 있도록 상기 소단부(11)보다는 상대적으로 큰 폭의 대단부(12)가 형성된다.

특히, 대단부(12)는 크랭크 핀과의 조립과정이 수월하게 실시될 수 있도록 하기 위하여 상하방향으로 양분되는데, 이 분리된 부분을 일반적으로 베어링 캡(15)이라고 부른다. 커넥팅 로드(10)를 크랭크 샤프트에 조립하는 과정에서는 상기한 베어링 캡(15)을 대단부(12)로부터 분리시킨 후에, 회전에 의한 마찰을 줄이기 위한 반원형상의 베어링을 위치시킨 상태에서 대단부(12)의 보어와 베어링 캡(15)의 보어가 크랭크 핀의 원주를 감싸도록 위치시키고, 볼트(30)로써 상기한 베어링 캡(15)을 대단부(12)에 고정시킨다.

한편, 상기한 대단부(12)와 베어링 캡(15)에 형성된 보어(40)는 커넥팅 로드와 크랭크 샤프트의 사이의 마찰을 줄이기 위하여 진원에 가깝게 가공되어야 하기 때문에, 볼트(30)로써 상기한 대단부(12)와 베어링 캡(15)이 결합된 상태에서 가공되어진다.

그런데 일반적인 커넥팅 로드(10)의 대단부(12)와 베어링 캡(15)의 접합면(14)은 커넥팅 로드(10)의 길이방향에 대하여 수직한 방향으로 형성되므로서, 볼트(30)의 체결력이 접합면(14)에 대하여 수직한 방향으로만 작용되고 수평방향으로는 아주 미소한 마찰력만이 존재하게 된다. 따라서 베어링 캡(15)의 접합면(14)에서 미세한 수평방향의 움직임이 발생되고 보어(40)의 진원 가공에는 악영향을 미치게 된다. 또한, 엔진 작동시 접합면(14)에서 미세한 수평방향 움직임에 의한 변위는 조립되는 베어링의 마모에 악영향을 주는 단점을 가지게 된다.

한편, 로드의 길이방향에 대비하여 접합면이 수직하게 형성되어 발생되는 문제점을 개선하기 위하여 도 6에서와 같이 커넥팅 로드(20)의 대단부(22)와 베어링 캡(25)을 고정시키기 위한 일측의 볼트(30)를 비스듬히 체결하여 접합면(24)에 수직분력과 수평분력이 동시에 작용되도록 하는 경우도 있다.

그러나 볼트(30)의 기울기를 비스듬히 하는 경우에는 볼트(30)가 기울어지는 기울기만큼 커넥팅 로드(20)의 체결영역 확보를 위하여 대단부(22) 및 베어링 캡(25)의 두께가 두꺼워져야만 하고, 보어(40)를 중심으로 한 양측의 질량이 일정하게 하기가 어렵게 될 뿐만 아니라, 볼트의 체결과정에서 별도의 체결장비가 필요하 게 되므로서 커넥팅 로드의 중량이 증가되는 문제점이 있게 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 크랭크 샤프트의 크랭크 핀이 끼워지기 위한 커넥팅 로드의 보어를 가공하는 과정에서 베어링 캡과 커넥팅 로드의 대단부 사이의 접합면이 커넥팅 로드의 길이방향에 대하여 수직하게 형성되는 것을 개선하여 보다 진원에 가까운 보어의 가공이 이루어질 수 있도록 하기 위한 커넥팅 로드의 베어링 캡 접합면의 구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적달성을 위한 수단으로서,

이하, 본 발명에 의한 커넥팅 로드의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해 베어링 캡이 장착된 상태의 커넥팅 로드의 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 커넥팅 로드의 정면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 베어링 캡의 정면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 볼트에 걸리는 하중을 설명하기 위한 도면이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 50은 본 발명이 적용되는 커넥팅 로드를 지시하는 것이고, 도면부호 60은 본 발명에 의한 베어링 캡을 지시하는 것이다.

상기한 커넥팅 로드(50)는 종래기술의 설명에서 설명된 바와 같이 피스톤의 피스톤 핀과 크랭크 샤프트의 크랭크 핀을 연결하기 위한 것으로서 상하방향으로 길이가 긴 막대형상으로 형성되고, 그 하부의 대단부(52)는 상부의 소단부(51)에 비해 상대적으로 폭이 넓게 형성된다.

대단부(52)와 베어링 캡(60)을 접합시킨 상태에서 대단부(52)와 베어링 캡(60)의 도중에는 크랭크 핀이 끼워지기 위한 보어(40)가 진원에 가깝도록 가공된다.

특히, 본 발명은 상기와 같이 보어(40)를 가공하는 과정에서 대단부(52)와 베어링 캡(60)을 체결하는 볼트(30)로 인한 하중이 커넥팅 로드(50)의 길이방향을 기준으로 수평분력(Fx)과 수직분력(Fy)이 분산되어 동시에 작용되도록 하기 위한 것으로, 상기한 대단부(52)와 베어링 캡(60)의 접합면(54,64)이 상기 커넥팅 로드(50)의 길이방향 대비 수직하지 않고 도면에서와 같이 경사지게 형성된다. 이 경사각은 수평면을 기준을 20~50°의 범위 내에서 설정된다. 특히, 보어(40)의 중심을 기준으로 하여 접합면은 양측이 대칭된 상태로 형성된다.

그리고 상기한 베어링 캡(60)을 대단부(52)에 고정시키기 위한 볼트(30)는 커넥팅 로드(50)의 길이방향 대비 나란하게 형성된다.

한편, 상기한 대단부(52)와 베어링 캡(60)에는 볼트(30)의 체결을 위한 볼트공(53,63)이 각각 커넥팅 로드의 수직방향으로 관통형성된다.

이상과 같이 커넥팅 로드(50)의 대단부(52)와 베어링 캡(60) 사이의 접합면(54,64)이 각각 보어(40)를 중심으로 서로 대칭되는 경사면으로 형성되고, 양 부재의 체결을 위한 볼트(30)는 커넥팅 로드(50)의 길이방향 대비 나란하게 체결되므로서, 볼트(30)를 체결하는 과정에서 종래의 체결장비가 그대로 사용될 수 있게 된다.

또한, 접합면(54,64)에서의 미세한 수평방향의 움직임이 억제되므로서 보어(40)의 진원가공이 보다 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

상기와 같이 보어(40)의 진원가공 측면에서의 잇점은 엔진의 운전과정에서도 크랭크 샤프트와 베어링 캡 사이의 움직임에 의한 베어링 마모의 감소로 이어질 수 있는 장점이 있는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 커넥팅 로드의 대단부와 크랭크 핀의 도중에 마련되는 보어의 가공과정에서 보어를 진원으로 가공하기 위한 가공도 측면에서 보다 유리해질 뿐만 아니라, 엔진의 운전과정에서도 커넥팅 로드와 크랭크 샤프트 사이의 마찰에 의한 마모가 감소될 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims

크랭크 샤프트의 크랭크 핀과의 결합을 위하여 대단부의 하측으로 베어링 캡이 분리형성되고, 상기한 대단부와 베어링 캡의 도중에 크랭크 핀이 끼워지기 위한 보어가 가공되는 커넥팅 로드에 있어서,

상기한 대단부(52)와 베어링 캡(60)을 체결하는 볼트(30)의 하중이 대단부(52)와 베어링 캡(60)의 접합면(54,64)에 걸리는 수평분력(Fx)과 수직분력(Fy)으로 분산되도록 하기 위하여 상기한 접합면(54,64)은 커넥팅 로드(50)의 길이방향과 경사진 채로 소정의 각도로 양측이 서로 대칭되도록 형성되어지되, 상기한 볼트(30)는 커넥팅 로드(50)의 길이방향과 나란한 방향으로 체결되는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드의 베어링 캡 접합면의 구조.