KR20100009333A - Piston pin assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피스톤과 커넥팅로드를 결합시키는 피스톤핀 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤핀과 부싱의 사이에 형성되는 미세 간극을 따라서 유막(Oil Film)이 원활하게 분포됨으로써 마찰 및 마모를 줄일 수 있는 피스톤핀 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a piston pin assembly for coupling a piston and a connecting rod, and more particularly, oil film is smoothly distributed along a minute gap formed between the piston pin and the bushing to reduce friction and wear. To a piston pin assembly.
일반적으로, 내연기관이나 압축기와 같이 실린더에서 기체를 압축하는 장치는 실린더 내에서 직선 왕복운동하는 피스톤을 갖는다. 피스톤은 커넥팅로드를 통해 크랭크샤프트와 연결되며, 커넥팅로드는 피스톤의 직선 왕복운동을 크랭크샤프트의 회전운동으로 전환시키거나, 반대로 크랭크샤프트의 회전운동을 피스톤의 직선 왕복운동으로 변환시킨다. 피스톤은 커넥팅로드의 소경부에 회전 가능하게 결합되고, 피스톤과 커넥팅로드의 소경부 사이에는 피스톤핀 조립체가 설치된다.Generally, a device for compressing gas in a cylinder, such as an internal combustion engine or a compressor, has a piston that linearly reciprocates within the cylinder. The piston is connected to the crankshaft through a connecting rod, which connects the linear reciprocating motion of the piston to the rotational movement of the crankshaft or, conversely, the rotational movement of the crankshaft to the linear reciprocating motion of the piston. The piston is rotatably coupled to the small diameter portion of the connecting rod, and a piston pin assembly is installed between the piston and the small diameter portion of the connecting rod.
피스톤핀 조립체는 커넥팅로드의 소경부에 압입되는 부싱과 피스톤에 결합되고 부싱에 미끄럼 운동 가능하게 삽입되는 피스톤핀으로 구성된다. 피스톤이 직선 왕복운동할 때 피스톤핀은 부싱과 상대 미끄럼 운동한다. 피스톤핀이 부싱과 상대 미끄럼 운동할 때 피스톤핀의 외주면과 부싱의 내주면의 사이에 마찰이 발생하기 때문에, 피스톤핀과 부싱 사이에는 윤활을 위한 오일이 공급된다..The piston pin assembly consists of a bushing that is pressed into the small diameter portion of the connecting rod and a piston pin that is coupled to the piston and slidably inserted into the bushing. When the piston is linearly reciprocating, the piston pins slide relative to the bushing. Since the friction occurs between the outer circumferential surface of the piston pin and the inner circumferential surface of the bushing when the piston pin moves relative to the bushing, oil for lubrication is supplied between the piston pin and the bushing.
종래의 피스톤핀 조립체는 피스톤핀과 부싱 사이에 오일을 공급하기 위하여 부싱의 상부에 오일 유입구가 형성되어 있고, 부싱의 내주면에는 오일 유입구에 인접하도록 오일홈(Oil Groove)이 원주방향 또는 축방향으로 형성되어 있다. 부싱의 오일 유입구를 통해 공급되는 오일은 부싱과 피스톤핀 사이의 간극에서 유막을 형성하여 윤활작용을 하고, 부싱과 피스톤핀 사이에 발생되는 열을 식혀준다.The conventional piston pin assembly has an oil inlet formed at the top of the bushing to supply oil between the piston pin and the bushing, and the oil groove is circumferentially or axially so that the inner circumferential surface of the bushing is adjacent to the oil inlet. Formed. The oil supplied through the oil inlet of the bushing forms an oil film at the gap between the bushing and the piston pin to lubricate and cool the heat generated between the bushing and the piston pin.
그런데, 종래 피스톤핀 조립체는 부싱의 내주면 전체를 따라서 오일 유입구와 인접하는 오일홈을 원주방향 또는 축방향으로 가공하더라도 공급된 오일이 중력에 의해 오일홈을 따라 아래쪽으로 흘러내려 유막이 미세 간극 전체에 고르게 형성되기 어렵다. 그리고 피스톤이 상사점이나 하사점에 도달하면 피스톤핀의 상부 외주면과 하부 외주면에 형성된 유막이 최대의 폭발압력 또는 관성력에 의해 파괴되면서 오일이 축방향으로 빠져나가 유막 형성이 어렵다. 또한 오일 유입구를 통해 공급된 오일의 대부분이 오일 자체의 무게, 점성력, 관성력 등에 의해 압력차가 발생하면서 축방향으로 빠져나가기 때문에 부싱과 피스톤핀 사이의 미세 간극에 유막 형성이 어렵다.However, in the conventional piston pin assembly, even when the oil groove adjacent to the oil inlet is processed circumferentially or axially along the entire inner circumferential surface of the bushing, the supplied oil flows downward along the oil groove by gravity, so that the oil film is applied to the entire microgap. Difficult to form evenly When the piston reaches the top dead center or the bottom dead center, the oil film formed on the upper outer circumferential surface and the lower outer circumferential surface of the piston pin is destroyed by the maximum explosion pressure or inertial force, and the oil escapes in the axial direction, making it difficult to form the oil film. In addition, since most of the oil supplied through the oil inlet exits in the axial direction due to the pressure difference caused by the weight, viscosity, and inertia of the oil itself, it is difficult to form an oil film in the minute gap between the bushing and the piston pin.
따라서, 종래 피스톤핀 조립체는 부싱과 피스톤핀 사이의 접촉운동 표면에서는 유체 마찰보다는 경계 마찰 또는 건조 마찰에 의해 국부적인 마찰열 상승과 하중집중으로 열적마모(Thermal wear), 시저(Seizure) 등의 문제가 발생된다. 그리고 부싱과 피스톤핀 사이의 미세 간극이 확장되어 유격 발생이 심화되고, 부싱과 피스톤핀의 수명이 단축되며, 윤활유의 열화현상이 조장되는 문제가 있다.Therefore, the conventional piston pin assembly has problems such as thermal wear and seizure due to local frictional heat rise and load concentration due to boundary friction or dry friction rather than fluid friction on the contact movement surface between the bushing and the piston pin. Is generated. And there is a problem that the gap between the bushing and the piston pin is expanded to deepen the occurrence of play, the life of the bushing and the piston pin is shortened, and the degradation of the lubricating oil is encouraged.
이러한 문제를 해결하기 위해 피스톤핀을 고경도의 내열성 소재로 제조하고, 부싱을 윤활성이 우수한 납(Pb)을 사용하는 방법이 제안되었다. 그런데 현재 자동차 엔진의 경우 납(Pb)과 같은 유해금속의 사용이 제한되고 있고, 엔진의 기계적 마찰손실을 줄이기 위해 SAE 0W-30과 같은 저점도 엔진오일이 사용되는 추세여서 보다 근본적인 해결책이 요구되고 있다.In order to solve this problem, a method of manufacturing a piston pin from a hardened heat-resistant material and using a bushing (Pb) having excellent lubricity has been proposed. However, in the case of automobile engines, the use of harmful metals such as lead (Pb) is limited, and low-viscosity engine oils such as SAE 0W-30 are used to reduce mechanical frictional losses of engines. have.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 제한적인 회전 진자운동을 하는 부싱 및 피스톤핀 각각에 복수의 오일포켓을 형성하여 부싱 및 피스톤핀 사이의 간극에 유막이 잘 형성되도록 함으로써 마찰손실 및 열적마모 발생량을 줄일 수 있는 피스톤핀 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, by forming a plurality of oil pockets in each of the bushing and the piston pin to perform a limited rotation pendulum motion friction by making the oil film well formed in the gap between the bushing and the piston pin It is an object of the present invention to provide a piston pin assembly that can reduce loss and thermal wear.
또한 본 발명은 저점도 오일을 사용하더라도 부싱과 피스톤핀 사이의 간극에 오일이 일시적 체류하도록 하여 유막이 안정적으로 형성되도록 할 수 있는 피스톤핀 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a piston pin assembly capable of stably forming an oil film by allowing oil to temporarily stay in a gap between a bushing and a piston pin even when using low viscosity oil.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 피스톤핀 조립체는, 커넥팅로드의 소경부에 압입되는 부싱과, 피스톤에 결합되고 상기 부싱과의 사이에 간극이 형성되도록 상기 부싱에 삽입되는 피스톤핀을 포함하고, 상기 부싱은 상기 간극으로 오일을 유입시키기 위한 오일 유입구를 갖고, 상기 부싱의 내주면에는 상기 오일 유입구를 통해 유입되는 상기 오일을 상기 피스톤핀의 삽입 방향과 평행한 축방향 및 상기 부싱의 내주면 둘레의 원주방향으로 가이드하기 위해 상기 오일 유입구와 연결된 가이드 오일포켓, 상기 오일이 체류할 수 있도록 축방향으로 연장된 복수의 제 1 축방향 오일포켓, 상기 복수의 제 1 축방향 오일포켓과 연결되고 상기 오일이 체류할 수 있도록 원주방향으로 연장된 제 1 원주방향 오일포켓이 형성된 것을 특징으로 한다.The piston pin assembly according to the present invention for achieving the above object comprises a bushing press-fitted into the small diameter portion of the connecting rod, and a piston pin is inserted into the bushing is coupled to the piston to form a gap between the bushing and The bushing has an oil inlet for introducing oil into the gap, and an inner circumferential surface of the bushing has the oil flowing through the oil inlet in an axial direction parallel to an insertion direction of the piston pin and around an inner circumferential surface of the bushing. A guide oil pocket connected to the oil inlet for circumferential direction, a plurality of first axial oil pockets axially extending to allow the oil to stay, and connected to the plurality of first axial oil pockets It characterized in that the first circumferential oil pocket is formed extending in the circumferential direction so that it can stay.
본 발명에 있어서, 상기 피스톤핀의 외주면에는 상기 오일이 체류할 수 있도록 축방향으로 연장된 복수의 제 2 축방향 오일포켓 및 상기 복수의 제 2 축방향 오일포켓과 연결되고 상기 오일이 체류할 수 있도록 원주방향으로 연장된 제 2 원주방향 오일포켓이 형성될 수 있다.In the present invention, the outer peripheral surface of the piston pin is connected to the plurality of second axial oil pocket and the plurality of second axial oil pocket axially extended so that the oil can stay and the oil can stay A second circumferential oil pocket may be formed so as to extend in the circumferential direction.
본 발명에 있어서, 상기 오일 유입구는 상기 부싱의 상부에 형성되고, 상기 가이드 오일포켓은 상기 부싱의 상부 내주면에 형성되고, 상기 복수의 제 1 축방향 오일포켓 및 상기 제 1 원주방향 오일포켓은 상기 부싱의 하부 내주면에 형성되며, 상기 복수의 제 2 축방향 오일포켓 및 상기 제 2 원주방향 오일포켓은 상기 피스톤핀의 상부 외주면에 형성된 것을 특징으로 하는 피스톤핀 조립체.In the present invention, the oil inlet is formed on the upper portion of the bushing, the guide oil pocket is formed on the upper inner peripheral surface of the bushing, the plurality of first axial oil pocket and the first circumferential oil pocket is And a plurality of second axial oil pockets and the second circumferential oil pockets are formed on the upper circumferential surface of the piston pin.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 피스톤핀 조립체는, 커넥팅로드의 소경부에 압입되는 부싱과, 피스톤에 결합되고 상기 부싱과의 사이에 간극이 형성되도록 상기 부싱에 삽입되는 피스톤핀을 포함하고, 상기 부싱은 상기 간극으로 오일을 유입시키기 위한 오일 유입구를 갖고, 상기 부싱의 내주면에는 상기 오일 유입구를 통해 유입되는 상기 오일을 상기 피스톤핀의 삽입 방향과 평행한 축방향 및 상기 부싱의 내주면 둘레의 원주방향으로 가이드하기 위해 상기 오일 유입구와 연결된 가이드 오일포켓, 상기 오일이 체류할 수 있도록 축방향으로 연장된 제 1 축방향 오일포켓, 상기 오일이 체류할 수 있도록 원주방향을 따라 경사지게 연장된 복수의 제 1 경사형 오일포켓이 형성된 것을 특징으로 한다.The piston pin assembly according to the present invention for achieving the above object comprises a bushing press-fitted into the small diameter portion of the connecting rod, and a piston pin is inserted into the bushing is coupled to the piston to form a gap between the bushing and The bushing has an oil inlet for introducing oil into the gap, and an inner circumferential surface of the bushing has the oil flowing through the oil inlet in an axial direction parallel to an insertion direction of the piston pin and around an inner circumferential surface of the bushing. A guide oil pocket connected to the oil inlet for circumferential direction, a first axial oil pocket axially extended to allow the oil to stay, a plurality of obliquely extending along the circumferential direction to allow the oil to stay A first inclined oil pocket is formed.
본 발명에 있어서, 상기 피스톤핀의 외주면에는 상기 오일이 체류할 수 있도록 축방향으로 연장된 제 2 축방향 오일포켓 및 상기 오일이 체류할 수 있도록 원주방향을 따라 경사지게 연장된 복수의 제 2 경사형 오일포켓이 형성될 수 있다.In the present invention, the outer circumferential surface of the piston pin is a second axial oil pocket axially extended so that the oil can stay and a plurality of second inclined type inclined along the circumferential direction so that the oil can stay An oil pocket may be formed.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 피스톤핀 조립체는, 커넥팅로드의 소경부에 압입되는 부싱과, 피스톤에 결합되고 상기 부싱과의 사이에 간극이 형성되도록 상기 부싱에 삽입되는 피스톤핀을 포함하고, 상기 부싱은 상기 간극으로 오일을 유입시키기 위한 오일 유입구를 갖고, 상기 피스톤핀의 상부 외주면에는 상기 간극에 유막 형성이 용이하도록 상기 오일이 체류할 수 있도록 축방향으로 연장된 복수의 축방향 오일포켓 및 상기 복수의 축방향 오일포켓과 연결되고 상기 오일이 체류할 수 있도록 원주방향으로 연장된 원주방향 오일포켓이 형성된 것을 특징으로 한다.The piston pin assembly according to the present invention for achieving the above object comprises a bushing press-fitted into the small diameter portion of the connecting rod, and a piston pin is inserted into the bushing is coupled to the piston to form a gap between the bushing and The bushing has an oil inlet for introducing oil into the gap, and a plurality of axial oil pockets extending in the axial direction to allow the oil to stay in the gap on the upper outer circumferential surface of the piston pin. And a circumferential oil pocket connected to the plurality of axial oil pockets and extending in the circumferential direction so that the oil can stay therein.
본 발명에 의한 피스톤핀 조립체는 부싱의 내측면과 피스톤핀의 외측면에 가공된 복수의 오일포켓에 공급된 오일이 일시적으로 체류하면서 부싱과 피스톤핀 사이의 미세 간극에 유막 형성이 촉진된다. 따라서 부싱과 피스톤핀 사이의 미끄럼마찰 접촉면에서의 열적마모, 시저현상 등에 의한 마찰손실 및 수명단축 등의 문제를 줄일 수 있다.The piston pin assembly according to the present invention facilitates the formation of an oil film in the minute gap between the bushing and the piston pin while the oil supplied to the plurality of oil pockets processed on the inner surface of the bushing and the outer surface of the piston pin temporarily stays. Therefore, it is possible to reduce problems such as thermal abrasion at the sliding friction contact surface between the bushing and the piston pin, friction loss due to scissor phenomenon, and shortened life.
또한, 본 발명에 의한 피스톤핀 조립체는 피스톤과 커넥팅로드 사이의 마찰저감에 의해 이를 사용하는 장치 전체의 효율이 향상되고, 소음과 진동 발생이 감소되는 효과가 있다.In addition, the piston pin assembly according to the present invention has the effect of reducing the friction between the piston and the connecting rod improves the efficiency of the entire apparatus using the same, and the occurrence of noise and vibration.
이하, 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a piston pin assembly according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체가 적용된 피스톤-커넥팅로드 결합체를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체를 개략적으로 나타낸 정단면도이다.1 is a schematic view showing a piston-connecting rod assembly to which a piston pin assembly according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a front sectional view schematically showing a piston pin assembly according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체(30)는 커넥팅로드(20)의 소경부(21)에 압입 고정된 부싱(31)과, 피스톤(10)에 지지 또는 고정되고 부싱(31)의 내주면에 삽입된 피스톤핀(36)을 포함한다. 부싱(31)의 내주면과 피스톤핀(36)의 외주면 사이에는 소경부(21)에 형성된 한 쌍의 오일 공급구(22a)(22b)를 통해 오일(O)이 공급되고, 피스톤(10)이 직선 왕복운동할 때 부싱(31)과 피스톤핀(36)은 제한된 회전마찰 진자운동을 하면서 부싱(31)과 피스톤핀(36) 사이에는 유막이 형성된다.As shown in FIG. 1, the
도 2에 도시된 것과 같이, 부싱(10)의 상부에는 소경부(21)에 형성된 한 쌍의 오일 공급구(22a)(22b)에 대응하는 한 쌍의 오일 유입구(32a)(32b)가 형성되어 있다. 오일 공급구(22a)(22b)를 통해 공급되는 오일(O)은 이들 한 쌍의 오일 유입구(32a)(32b)를 통해 부싱(31)과 피스톤핀(36) 사이의 간극(39)으로 유입된다. 간 극(39)으로 유입된 오일은 부싱(31)의 하부 내주면에 형성된 복수의 제 1 축방향 오일포켓(34a)(34b)(34c)(34d)(34e)(34f)(34g) 및 피스톤핀(36)의 상부 외주면에 형성된 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e)으로 유입되어 일시적으로 체류하면서 유막을 형성한다.As shown in FIG. 2, a pair of
도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 부싱(31)은 피스톤핀(36)이 삽입되는 방향으로 연장된 링 형상으로 이루어지고, 커넥팅로드(20)의 한 쌍의 오일 공급구(22a)(22b)에 대응하는 한 쌍의 오일 유입구(32a)(32b)를 갖는다. 부싱(31)의 상부 내주면에는 한 쌍의 오일 공급구(22a)(22b)와 연결되는 한 쌍의 가이드 오일포켓(33a)(33b)이 형성되어 있다. 가이드 오일포켓(33a)(33b)은 X자형상으로 이루어지고, 오일 유입구(32a)(32b)를 통해 유입되는 오일(O)을 피스톤핀(36)이 삽입되는 방향과 평행한 축방향 및 부싱(31)의 내주면 둘레의 원주방향으로 유동시켜 부싱(31)의 내주면에 고르게 분포되도록 한다. 그리고 부싱(31)의 하부 내주면에는 피스톤핀(36)의 삽입 방향과 평행하게 형성된 복수의 제 1 축방향 오일포켓(34a)(34b)(34c)(34d)(34e)(34f)(34g)과 한 쌍의 제 1 원주방향 오일포켓(35a)(35b)이 형성되어 있다. 복수의 제 1 축방향 오일포켓(34a)(34b)(34c)(34d)(34e)(34f)(34g)은 등간격 또는 비등간격으로 배치될 수 있고, 각각의 폭은 다양하게 변경될 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the
한 쌍의 오일 유입구(32a)(32b)를 통해 간극(39)으로 유입된 오일은 중력에 의해 하부 방향으로 흘러내려 복수의 제 1 축방향 오일포켓(34a)(34b)(34c)(34d)(34e)(34f)(34g)에 일시 체류하면서 유막을 형성한다. 복수 의 제 1 축방향 오일포켓(34a)(34b)(34c)(34d)(34e)(34f)(34g) 각각의 일단 및 타단은 한 쌍의 제 1 원주방향 오일포켓(35a)(35b)에 의해 서로 연결되며, 이에 의해 복수의 제 1 축방향 오일포켓(34a)(34b)(34c)(34d)(34e)(34f)(34g)에 오일(O)이 고르게 분포될 수 있다.The oil flowing into the
본 발명에 있어서, 한 쌍의 오일 유입구(32a)(32b)는 커넥팅로드(20)의 오일 공급구(22a)(22b) 형성 위치에 따라 부싱(31)의 상부가 아닌 다른 위치에 형성될 수도 있다. 그리고 가이드 오일포켓(33a)(33b)의 형상은 X자형으로 한정되지 않고 오일 공급구(22a)(22b)에 연결되는 다양한 형상으로 변경될 수 있다. 또한 제 1 축방향 오일포켓(34a)(34b)(34c)(34d)(34e)(34f)(34g)의 개수 및 형성 위치, 제 1 원주방향 오일포켓(35a)(35b)의 개수 및 형성 위치도 다양하게 변경될 수 있다.In the present invention, the pair of
도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 피스톤핀(36)의 상부 외주면에는 오일(O)이 일시적으로 체류할 수 있는 복수의 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e)과 한 쌍의 제 2 원주방향 오일포켓(38a)(38b)이 형성되어 있다. 복수의 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e)은 등간격 또는 비등간격으로 배치될 수 있고, 각각의 폭은 다양하게 변경될 수 있다. 도 2에는 복수의 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e) 중에서 피스톤핀(36)의 상부 외주면 중앙에 위치하는 제 2 축방향 오일포켓(37c)이 다른 것에 비해 그 폭이 큰 것으로 도시되어 있으나, 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e) 각각의 폭은 다양하게 변경될 수 있다. 부싱(31)의 오일 유입구(32a)(32b)들을 통해 유입된 오일(O)은 복수의 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e) 및 한 쌍의 제 2 원주방향 오일포켓(38a)(38b)에 일시적으로 체류하면서 유막을 형성한다. 복수의 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e) 각각의 일단 및 타단은 한 쌍의 제 2 원주방향 오일포켓(38a)(38b)에 의해 서로 연결되며, 이에 의해 복수의 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e) 각각에 오일(O)이 고르게 분포될 수 있다. 본 발명에 있어서, 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e)의 개수와 형성 위치, 제 2 원주방향 오일포켓(38a)(38b)의 개수와 형성 위치는 다양하게 변경될 수 있다.As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of second
이러한 구성으로 이루어지는 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체(30)는 도 2에 도시된 것과 같이, 한 쌍의 오일 유입구(32a)(32b)를 통해 간극(39)으로 오일(O)이 유입되면, 유입된 오일(O)이 한 쌍의 가이드 오일포켓(33a)(33b)을 따라 축방향 및 원주방향으로 유동하여 퍼진다. 한 쌍의 가이드 오일포켓(33a)(33b)을 따라 축방향으로 유동하는 오일(O)은 간극(39)의 바깥으로 빠져나가지 못하고 피스톤핀(36)의 상부 외주면에 형성된 복수의 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e) 및 한 쌍의 제 2 원주방향 오일포켓(38a)(38b)으로 유입되어 채워진다. 따라서 부싱(31)의 상부 내주면과 피스톤핀(36)의 상부 외주면 사이의 간극(39)에는 유막이 형성되어 부싱(31)과 피스톤핀(36) 사이의 마찰을 줄여준다.
또한, 피스톤핀(36)의 제 2 축방향 오일포켓(37a)(37b)(37c)(37d)(37e)들과 제 2 원주방향 오일포켓(38a)(38b)들을 빠져나온 오일(O)은 아래로 흘러내려 부싱(31)의 제 1 원주방향 오일포켓(35a)(35b)들과 제 1 축방향 오일포 켓(34a)(34b)(34c)(34d)(34e)(34f)(34g)들로 흘러들어가 채워진다. 따라서, 부싱(31)의 하부 내주면과 피스톤핀(36)의 하부 외주면 사이의 간극(39)에는 유막이 형성되어 부싱(31)과 피스톤핀(36) 사이의 마찰을 줄여준다.In addition, the oil O exiting the second
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체(30)는 간극(39)으로 유입된 오일(O)이 축방향을 따라 유동하더라도 외부로 빠져나가기가 어렵다. 상부 간극(39)에서는 오일(O)이 피스톤핀(36)의 제 2 원주방향 오일포켓(38a)(38b)들에 의해 차단되고, 하부 간극(39)에서는 오일(O)이 부싱(31)의 제 1 원주방향 오일포켓(35a)(35b)들에 의해 차단되기 때문이다. 따라서 부싱(31)과 피스톤핀(36) 사이의 미세 간극(39)에서 오일(O)의 유동이 억제되어 유막 형성이 원활하게 이루어진다. 따라서 피스톤(10)의 직선 왕복운동시 부싱(31)과 피스톤핀(36) 사이의 마찰이 크게 줄어든다.In addition, the
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 부싱 및 피스톤핀을 나타낸 것이다. 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이 본 발명의 다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 부싱(40)은 커넥팅로드(20)의 한 쌍의 오일 공급구(22a)(22b)에 대응하는 한 쌍의 오일 유입구(32a)(32b)를 갖는다. 부싱(40)의 상부 내주면에는 오일 공급구(22a)(22b)들을 통해 유입되는 오일을 축방향 및 원주방향으로 안내하기 위해 한 쌍의 오일 공급구(22a)(22b)에 연결되는 한 쌍의 가이드 오일포켓(33a)(33b)이 형성되어 있다.7 to 9 show the bushing and the piston pin of the piston pin assembly according to another embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 7 and 8, the
그리고, 부싱(40)의 하부 내주면에는 하나의 제 1 축방향 오일포켓(41)과, 제 1 축방향 오일포켓(41)의 좌우로 원주방향을 따라 복수의 제 1 경사형 오일포 켓(42a)(42b)(42c)(42d)(42e)(42f)(42g)(42h)이 형성되어 있다. 복수의 제 1 경사형 오일포켓(42a)(42b)(42c)(42d)(42e)(42f)(42g)(42h)은 등간격 또는 비등간격으로 배치될 수 있고, 제 1 축방향 오일포켓(41)을 중심으로 대칭 또는 비대칭으로 배치될 수 있다. 복수의 제 1 경사형 오일포켓(42a)(42b)(42c)(42d)(42e)(42f)(42g)(42h)은 한 쌍의 오일 유입구(32a)(32b)을 통해 유입되는 오일(O)이 축방향으로 누유되는 것을 일부 차단한다. 간극(39)으로 유입된 오일(O) 중 일부는 제 1 축방향 오일포켓(41)과 복수의 제 1 경사형 오일포켓(42a)(42b)(42c)(42d)(42e)(42f)(42g)(42h)에 일시적으로 체류함으로써 부싱(40)의 하부 내주면과 피스톤핀(43)의 하부 외주면 사이에 유막이 형성된다.The lower inner circumferential surface of the
도 9 및 도 10에 도시된 것과 같이, 피스톤핀(43)의 상부 외주면에는 피스톤핀(43)의 길이 방향으로 형성된 제 2 축방향 오일포켓(44)과, 제 2 축방향 오일포켓(44)의 좌우로 원주방향을 따라서 형성된 복수의 제 2 경사형 오일포켓(45a)(45b)(45c)(45d)(45e)(45f)(45g)(45h)이 형성되어 있다. 복수의 제 2 경사형 오일포켓(45a)(45b)(45c)(45d)(45e)(45f)(45g)(45h)은 등간격 또는 비등간격으로 배치될 수 있고, 제 2 축방향 오일포켓(44)을 중심으로 대칭 또는 비대칭으로 배치될 수 있다. 복수의 제 2 경사형 오일포켓(45a)(45b)(45c)(45d)(45e)(45f)(45g)(45h)은 한 쌍의 오일 유입구(32a)(32b)를 통해 유입된 오일(O)의 축방향 누유를 일부 차단한다. 간극(39)으로 유입된 오일(O) 중 일부는 제 2 축방향 오일포켓(44)과 복수의 제 2 경사형 오일포켓(45a)(45b)(45c)(45d)(45e)(45f)(45g)(45h)에 일시적으로 체류함으로써 부싱(40) 의 상부 내주면과 피스톤핀(43)의 상부 외주면 사이에서 유막이 잘 형성된다.9 and 10, the upper circumferential surface of the
도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체를 나타낸 것이다. 도 11에 도시된 것과 같이 본 발명의 또다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체(50)는 부싱(51)과 피스톤핀(36)을 포함한다. 여기에서 피스톤핀(36)은 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같은 것이므로 피스톤핀(36)에 대한 상세한 설명은 생략한다.Figure 11 shows a piston pin assembly according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the
부싱(51)은 도 3 및 도 4에 도시된 부싱(51)과 유사한 것이지만, 오일 유입구(52)가 하나이고 가이드 오일포켓(53)도 하나이다. 도 12 및 도 13에 도시된 것과 같이, 부싱(51)의 상부 내주면에는 오일 유입구(52)로 유입된 오일을 축방향 및 원주방향으로 안내하기 위한 가이드 오일포켓(53)이 형성되어 있고, 부싱(51)의 하부 내주면에는 축방향을 따라 빠져나가는 오일(O)을 막기 위한 한 쌍의 제 1 원주방향 오일포켓(35a)(35b)과 한 쌍의 제 1 원주방향 오일포켓(35a)(35b)과 연결된 복수의 제 1 축방향 오일포켓(34a)(34b)(34c)(34d)(34e)(34f)(34g)이 형성되어 있다. 제 1 원주방향 오일포켓(35a)(35b)과 복수의 제 1 축방향 오일포켓(34a)(34b)(34c)(34d)(34e)(34f)(34g)의 작용은 상술한 것과 같으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
상술한 것과 같이, 본 발명에 의한 피스톤핀 조립체는 부싱과 피스톤핀 사이의 간극으로 유입된 오일이 부싱의 내주면에 형성되어 있는 복수의 오일포켓 및 피스톤핀의 외주면에 형성되어 있는 복수의 오일포켓에 일시적으로 체류함으로써, 간극에서 축방향으로 빠져나가는 오일의 양이 감소하고 부싱과 피스톤핀 사이의 간극에 유막이 잘 형성된다. 따라서 부싱 및 피스톤핀 사이에 마찰이 크게 감소한다.As described above, the piston pin assembly according to the present invention includes a plurality of oil pockets formed on the outer circumferential surface of the piston pin and a plurality of oil pockets in which oil introduced into the gap between the bushing and the piston pin is formed on the inner circumferential surface of the bushing. By temporarily staying, the amount of oil axially exiting the gap is reduced and oil film is well formed in the gap between the bushing and the piston pin. Therefore, the friction between the bushing and the piston pin is greatly reduced.
이상에서 설명한 본 발명은 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.The present invention described above is not limited to the configuration and operation as shown and described. That is, the present invention can be variously changed and modified within the spirit and scope of the claims described.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체가 적용된 피스톤-커넥팅로드 결합체를 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows a piston-connecting rod assembly to which a piston pin assembly according to an embodiment of the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체를 개략적으로 나타낸 정단면도이다.Figure 2 is a front sectional view schematically showing a piston pin assembly according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 부싱을 개략적으로 나타낸 사시도이다.Figure 3 is a perspective view schematically showing a bushing of the piston pin assembly according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 부싱의 내주면을 펼쳐보인 전개도이다.Figure 4 is a development view showing the inner peripheral surface of the bushing of the piston pin assembly according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 피스톤핀을 개략적으로 나타낸 사시도이다.Figure 5 is a perspective view schematically showing a piston pin of the piston pin assembly according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 피스톤핀의 외주면을 펼쳐 보인 전개도이다.6 is an exploded view showing the outer peripheral surface of the piston pin of the piston pin assembly according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 부싱을 개략적으로 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view schematically showing a bushing of a piston pin assembly according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 부싱의 내주면을 펼쳐 보인 전개도이다.8 is an exploded view showing the inner peripheral surface of the bushing of the piston pin assembly according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 피스톤핀을 개략적으로 나타낸 사시도이다.9 is a perspective view schematically showing the piston pin of the piston pin assembly according to another embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 피스톤핀의 외주 면을 펼쳐 보인 전개도이다.10 is an exploded view showing the outer peripheral surface of the piston pin of the piston pin assembly according to another embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체를 개략적으로 나타낸 정단면도이다.11 is a front sectional view schematically showing a piston pin assembly according to another embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 부싱을 개략적으로 나타낸 사시도이다.12 is a perspective view schematically showing a bushing of a piston pin assembly according to another embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 피스톤핀 조립체의 부싱의 내주면을 펼쳐 보인 전개도이다.Figure 13 is an exploded view showing the inner peripheral surface of the bushing of the piston pin assembly according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 피스톤 20 : 커넥팅로드10: piston 20: connecting rod
22a, 22b : 오일 공급구 30 : 피스톤핀 조립체22a, 22b: oil supply port 30: piston pin assembly
31 : 부싱 32a, 32b : 오일 유입구31
33a, 33b : 가이드 오일포켓33a, 33b: guide oil pocket
34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f, 34g : 제 1 축방향 오일포켓34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f, 34g: first axial oil pocket
35a, 35b : 제 1 원주방향 오일포켓35a, 35b: first circumferential oil pocket
36 : 피스톤핀36: piston pin
37a, 37b, 37c, 37d, 37e : 제 2 축방향 오일포켓37a, 37b, 37c, 37d, 37e: second axial oil pocket
38a, 38b : 제 2 원주방향 오일포켓38a, 38b: second circumferential oil pocket
39 : 간극39: gap
42a, 42b, 42c, 42d, 42e, 42f, 42g, 42h : 제 1 경사형 오일포켓42a, 42b, 42c, 42d, 42e, 42f, 42g, 42h: first inclined oil pocket
45a, 45b, 45c, 45d, 45e, 45f, 45g, 45h : 제 2 경사형 오일포켓45a, 45b, 45c, 45d, 45e, 45f, 45g, 45h: second inclined oil pocket
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080070177A KR20100009333A (en) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Piston pin assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020080070177A KR20100009333A (en) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Piston pin assembly |
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Family
ID=41817768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080070177A KR20100009333A (en) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Piston pin assembly |
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KR (1) | KR20100009333A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014219907A1 (en) | 2014-10-01 | 2016-04-07 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Piston pin for an internal combustion engine and method for producing a piston pin |
CN109026607A (en) * | 2018-09-30 | 2018-12-18 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | Piston rod part and compressor with it |
KR20200070692A (en) | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 현대자동차주식회사 | Method for Manufacturing Oil Content Piston Pin and Light Weight Piston Thereof |
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2008
- 2008-07-18 KR KR1020080070177A patent/KR20100009333A/en not_active Application Discontinuation
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KR20200070692A (en) | 2018-12-10 | 2020-06-18 | 현대자동차주식회사 | Method for Manufacturing Oil Content Piston Pin and Light Weight Piston Thereof |
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