KR100590350B1

KR100590350B1 - 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조

Info

Publication number: KR100590350B1
Application number: KR1020040064252A
Authority: KR
Inventors: 이병철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2006-06-19
Also published as: KR20060015871A

Abstract

본 발명은 기존의 부싱 장착없이도 피스톤 핀의 돌출 방지 및 피스톤의 작용면압을 저감시킬 수 있도록 한 자동차용 피스톤 핀 장착 구조에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 피스톤의 핀홀 내경면에 스냅링과 함께 장착되는 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조에 있어서, 상기 핀홀의 양끝단부 내경면에 스냅링의 단면적과 동일하게 제1스냅링 끼움홈이 형성되고, 이 제1스냅링 끼움홈에서 상기 핀홀의 양끝단까지 직선으로 더 연장된 제2스냅링 끼움홈이 더 형성되어, 스냅링이 상기 제1스냅링 끼움홈 및 상기 제2스냅링 끼움홈에 삽입 장착되는 동시에 일끝단이 상기 제2스냅링 끼움홈으로부터 외부로 더 연장되어, 상기 핀홀에 삽입된 피스톤 핀의 양측단면에 밀착되게 수직 절곡된 것을 특징으로 하는 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조를 제공한다.

피스톤, 핀홀, 피스톤 핀, 스냅링, 작용면압

Description

자동차용 피스톤 핀의 장착 구조{Structure for mounting piston pin of vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조를 나타내는 단면도,

도 3은 종래의 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조를 나타내는 사시도,

도 4는 종래의 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조를 나타내는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 피스톤 12 : 핀홀

14 : 커넥팅 로드 16 : 피스톤 핀

18 : 스냅링 끼움홈 20 : 스냅링

22 : 제1스냅링 끼움홈 24 : 제2스냅링 끼움홈

26 : 원형고리 형상부 28 : 직선바 형상부

30 : 수직바 형상부

본 발명은 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤과 커넥팅 로드간의 체결수단으로서, 피스톤에 형성된 핀홀과 커넥팅로드의 소단부에 형성된 장착홀에 스냅링과 함께 피스톤 핀이 삽입 고정됨에 있어서, 스냅링의 양단이 수직 절곡된 형태로 더 연장되어 피스톤 핀의 양측단면에 밀착되게 함으로써, 기존의 부싱 장착없이도 피스톤 핀의 돌출 방지 및 피스톤의 작용면압을 저감시킬 수 있도록 한 자동차용 피스톤 핀 장착 구조에 관한 것이다.

통상적으로 커넥팅로드의 대단부는 크랭크 축의 크랭크 핀에 연결되어 있고, 소단부는 피스톤의 스커트부에 관통 형성된 핀홀에 삽입되는 피스톤 핀에 연결된다.

상기 피스톤의 핀홀은 좌우로 관통된 홀로서, 양끝단에서 안쪽으로 약간 들어간 내경면 위치에 스냅링 끼움홈이 형성되어 있다.

따라서, 상기 피스톤(10)의 핀홀(12)과 커넥팅로드(14)의 소단부를 일치시킨 상태에서 피스톤 핀(16)을 삽입함으로써, 피스톤(10)과 커넥팅로드(14)간의 체결이 이루어지고, 특히 상기 피스톤 핀(16)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 스냅링 끼움홈(18)에 스냅링(20)이 끼워지게 된다(도 3 참조).

이때, 첨부한 도 4에 도시한 바와 같이 상기 피스톤 핀(16)의 길이(L)는 핀홀(12)의 양끝단부 내경면에 형성된 스냅링 끼움홈(18) 사이의 길이(G)와 동일하 고, 상기 핀홀(12)의 양끝단에서 스냅링 끼움홈(18)까지의 거리는 약 2.5mm가 된다.

상기 핀홀(12)의 양끝단에서 스냅링 끼움홈(18)까지의 거리를 약 2.5mm로 설정한 이유는 스냅링 장착을 위한 공간 확보에 있다.

즉, 피스톤 핀(16)의 양측단면에 밀착되어 피스톤 핀(16)의 이탈을 방지할 수 있도록 스냅링(20)을 핀홀(12)의 내경면에 장착해야 하는 바, 핀홀(12)의 양끝단에 스냅링 끼움홈을 형성할 수는 없으므로, 핀홀(12)의 양끝단에서 안쪽으로 약 2.5mm 들어간 위치에 스냅링 끼움홈(18)을 형성하게 되는 것이다.

이하, 상기 핀홀(12)의 양끝단에서 스냅링 끼움홈(18) 사이의 길이(약 2.5mm)를 육후(肉厚部)부라 칭하기로 한다.

대개, 알루미늄 재질의 피스톤은 엔진 연소실에서 폭발하는 폭발력에 용이하게 견딜수 있을 정도로 제조되고, 이때 연소실의 폭발력은 피스톤 핀의 보스측에도 작용하게 되므로, 피스톤 핀의 보스측에 작용면압은 재질이 허용하는 면압을 초과해서는 안된다.

따라서, 엔진의 고출력/고폭발력에 의거 피스톤에 작용하는 작용면압은 계속 상승하게 됨에 따라, 피스톤 핀의 길이를 증대시켜 피스톤의 작용면압을 감소시키는 것이 바람직하지만, 상술한 바와 같이 피스톤 핀의 이탈 방지용 스냅링을 장착하기 위한 육후부가 필요하기 때문에 피스톤 핀의 길이를 증대시킬 수 없다.

이에, 피스톤 핀의 외경을 증대하여 상기 작용면압을 저감시키는 방법을 채택할 수도 있지만, 피스톤 핀의 외경 증대시 피스톤, 컨넥팅 로드, 커넥팅 로드용 부싱 등의 형상이 모두 변경되어야 하는 문제점이 있다.

이러한 점을 감안하여 최근에는 피스톤 핀의 보스측에 고가의 부싱을 삽입시켜 허용면압을 증대시키기도 하지만, 이 경우에는 고가의 부싱에 따른 원가상승이 초래되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 연구 개발된 것으로서, 피스톤 핀의 이탈 방지를 위한 스냅링의 일끝단을 더 연장하여, 피스톤 핀의 양끝단면에 밀착되게 수직 절곡시킴으로써, 피스톤 핀의 길이를 육후부쪽으로 증대시켜 허용면압을 증대시키는 동시에 엔진 연소실의 폭발력으로 인한 피스톤의 작용면압을 감소시킬 수 있도록 한 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피스톤의 핀홀 내경면에 스냅링과 함께 장착되는 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조에 있어서,

상기 핀홀의 양끝단부 내경면에 스냅링의 단면적과 동일하게 제1스냅링 끼움홈이 형성되고, 이 제1스냅링 끼움홈에서 상기 핀홀의 양끝단까지 직선으로 더 연장된 제2스냅링 끼움홈이 더 형성되어, 스냅링이 상기 제1스냅링 끼움홈 및 상기 제2스냅링 끼움홈에 삽입 장착되는 동시에 일끝단이 상기 제2스냅링 끼움홈으로부터 외부로 더 연장되어, 상기 핀홀에 삽입된 피스톤 핀의 양측단면에 밀착되게 수 직 절곡된 것을 특징으로 하는 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조를 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 피스톤 핀의 길이가 더 연장되어, 핀홀의 양끝단과 제1스냅링 끼움홈 사이의 육후부까지 연장 삽입되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조를 나타내는 사시도이고, 도 2는 단면도이다.

본 발명은 기존의 고가의 부싱 장착없이, 핀홀의 스냅링 끼움홈 구조를 개선하는 동시에 스냅링의 구조만을 변경하여, 피스톤 핀의 허용면압을 증대시키는 동시에 엔진 연소실의 폭발력으로 인한 피스톤의 작용면압을 감소시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

본 발명에 따르면, 피스톤(10)의 핀홀(12) 내경면에 형성되는 스냅링 끼움홈을 제1스냅링 끼움홈(22)과 제2스냅링 끼움홈(24)으로 구성하게 되는 바, 이들 끼움홈(22,24)은 스냅링(20)의 단면적과 동일한 깊이를 갖도록 한다.

보다 상세하게는, 상기 제1스냅링 끼움홈(22)은 기존과 같이 핀홀(12)의 내경면을 따라 형성되고, 상기 제2스냅링 끼움홈(24)은 제1스냅링 끼움홈(22)의 소정 위치에서 핀홀(12)의 외끝단면까지 직선으로 연장 형성된다.

이에, 상기 제1스냅링 끼움홈(22)은 원형홈이고, 상기 제2스냅링 끼움홈(24)은 직선홈으로 형성된다.

여기서, 상기 제1 및 제2스냅링 끼움홈(22,24)에 삽입되는 본 발명의 스냅링(20)은 제1스냅링 끼움홈(22)에 삽입되는 원형 고리 형상부(26)과, 상기 제2스냅링 끼움홈(24)에 삽입되는 직선 바(bar)형상부(28)과, 이 직선바 형상부(28)의 끝단에서 수직 절곡된 수직바 형상부(30)로 구분 제작된다.

다만, 상기 스냅링(20)의 수직바 형상부(30)는 후술하는 바와 같이 상기 핀홀(12)에 피스톤 핀(16)을 삽입한 다음, 수직 절곡시켜 형성된다.

따라서, 본 발명에 따른 스냅링(20)의 원형 고리 형상부(26)가 제1스냅링 끼움홈(22)에 삽입되는 동시에 직선바 형상부(28)가 제2스냅링 끼움홈(24)에 삽입되는 바, 상술한 바와 같이 제1 및 제2스냅링 끼움홈(22,24)의 깊이는 스냅링(20)의 단면적과 동일하기 때문에, 스냅링(20)의 상면은 핀홀(12)의 내경면과 평행을 이루게 된다.

이때, 피스톤(10)과 커넥팅 로드(14)의 연결을 위하여 상기 핀홀(12)을 통하여 피스톤 핀(16)이 삽입되는 바, 상기 제2스냅링 끼움홈(24)으로부터 외부로 더 연장된 스냅링(20)의 일끝단을 피스톤 핀(16)의 양측단면에 밀착되게 수직 절곡하게 된다. 즉, 스냅링(20)의 수직바 형상부(30)가 피스톤 핀(16)의 양측단면에 밀착된다.

따라서, 상기 스냅링(20)의 수직바 형상부(30)가 피스톤 핀(16)의 이탈을 방지하는 차단막 역할을 하게 된다.

한편, 본 발명에 따르면 피스톤 핀(16)을 종래의 피스톤 핀보다 더 긴 것으로 채택하여, 상기 핀홀(12)의 양끝단과 제1스냅링 끼움홈(22) 사이의 육후부(약 2.5mm)까지 삽입되게 함으로써, 피스톤 핀(16)의 허용면압을 증대시킬 수 있게 되고, 결국 피스톤의 작용면압을 저감시킬 수 있게 된다.

즉, 상기 육후부(약 2.5mm, 양쪽 합쳐서 총 5mm)를 피스톤 핀(16)이 지지하게 되므로, 피스톤의 작용면압이 감소되어 안전한 내구성을 확보할 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 피스톤의 스냅링 구조에 의하면, 피스톤 핀의 이탈 방지를 위한 스냅링의 일끝단을 더 연장하여, 피스톤 핀의 양끝단면에 밀착되게 수직 절곡시킴으로써, 피스톤 핀의 길이를 육후부쪽으로 증대시켜 허용면압을 증대시키는 동시에 엔진 연소실의 폭발력으로 인한 피스톤의 작용면압을 감소시킬 수 있다.

이에, 종래에 고가의 부싱 사용을 배제하여 원가절감을 달성할 수 있다.

Claims

피스톤의 핀홀 내경면에 스냅링과 함께 장착되는 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조에 있어서,

상기 핀홀의 양끝단부 내경면에 스냅링의 단면적과 동일하게 제1스냅링 끼움홈이 형성되고, 이 제1스냅링 끼움홈에서 상기 핀홀의 양끝단까지 직선으로 더 연장된 제2스냅링 끼움홈이 더 형성되어, 스냅링이 상기 제1스냅링 끼움홈 및 상기 제2스냅링 끼움홈에 삽입 장착되는 동시에 일끝단이 상기 제2스냅링 끼움홈으로부터 외부로 더 연장되어, 상기 핀홀에 삽입된 피스톤 핀의 양측단면에 밀착되게 수직 절곡된 것을 특징으로 하는 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 피스톤 핀의 길이가 더 연장되어, 핀홀의 양끝단과 제1스냅링 끼움홈 사이의 육후부까지 연장 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동차용 피스톤 핀의 장착 구조.