KR20010066428A

KR20010066428A - 엔진용 피스톤 핀

Info

Publication number: KR20010066428A
Application number: KR1019990068145A
Authority: KR
Inventors: 김동근
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사; 류정열; 기아자동차주식회사
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2001-07-11

Abstract

본 발명은 엔진용 피스톤핀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중량을 감소시킴과 아울러 피스톤에서 인가되는 하중을 견딜 수 있도록 구성된 엔진용 피스톤 핀에 관한 것으로서, 피스톤 핀의 강성을 유지시키면서 피스톤 핀의 중량을 감소시켜 피스톤의 전체적인 관성 중량을 감소시킬 수 있는 엔진용 피스톤 핀을 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 컨넥팅 로드(54)의 소경부(53) 내경에 밀착되도록 접촉부(1)가 형성되고 그 일측에 접촉부(1)보다 직경이 작게 걸림부(2)가 형성된 제1핀(3)과, 상기한 걸림부(2)가 삽입되도록 피스톤(55)에 대향 형성된 삽입공(4)과, 상기한 삽입공(4)에 끼워짐과 아울러 상기한 제1핀(3)에 밀착 삽입되도록 결합 수단으로 결합되어 연동하는 제2핀(5)으로 구성함을 특징으로 한다.

Description

엔진용 피스톤 핀{PISTON PIN FOR ENGINE}

본 발명은 엔진용 피스톤핀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중량을 감소시킴과 아울러 피스톤에서 인가되는 하중을 견딜 수 있도록 구성된 엔진용 피스톤 핀에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에 장착되는 엔진은 내연 기관으로서, 연소실에서의 폭발력을 피스톤으로 전달하고, 상기한 피스톤이 폭발력에 의해 팽창하는 것을 회전 운동으로 변환시켜 구동력을 사용하게 된다.

상기한 폭발력을 구동력으로 변환시키기 위해서는, 피스톤, 커넥팅 로드 및 크랭크 축등이 필요한 바, 이는 도3에 도시된 바와 같이 밸런스(50)가 설치된 크랭크축(51)과, 상기한 크랭크축(51)에 대경부(52)가 결합되고 그 대향단에 소경부(53)가 형성된 컨넥팅 로드(54)와, 상기한 소경부(53)에 끼워짐과 아울러 상기한 피스톤(55)의 삽입공(56)에 결합되어 컨넥팅 로드(54)와 피스톤(55)을 연결하는 피스톤 핀(57)으로 이루어져 있다.

여기서, 상기한 피스톤(55)이 설치된 부분은 실린더인 바, 상기한 실린더로 흡기 또는 혼합기가 유입되는 것을 차단/개방하도록 흡, 배기 밸브(I, E)가 설치되어 있고, 상기한 실린더의 상측에는 연소실이 구성되어 있다.

특히, 상기한 피스톤 핀(57)은 연소실에서의 폭발력에 의한 피스톤(55)의 왕복 운동 및 이에 따른 힘을 견딜 수 있을 정도의 직경 및 두께를 가져야 한다.

예를 들면, 상기한 피스톤 핀(57)의 직경D은 800∼1000cc 일 경우, 통상적으로 17∼18mm 이고, 1300∼1500cc 일경우에는 18∼20mm 정도를 유지해야, 상기한 피스톤(55)에 인가되는 폭발력을 견딜 수 있게 된다.

물론, 상기한 피스톤 핀(57)의 직경D은 전체적으로 동일한 직경을 갖도록 구성되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 피스톤 핀이 피스톤에 인가되는 폭발력을 견딜 수 있도록, 피스톤 핀의 직경을 전체적으로 동일하도록 구성함과 아울러 비교적 두껍게 두께를 형성하게 되면, 상기한 피스톤 핀이 피스톤과 함께 왕복 운동하는 부품이기 때문에, 피스톤의 전체 관성 중량이 커지게 되고, 이로 인해 구동력이 저하되는 문제점이 있다.

즉, 상기한 피스톤의 관성 중량이 커지게 되면, 피스톤의 왕복 운동 시 관성에 의한 동력 손실이 커지게 되고, 이로 인해 전체적인 구동력의 손실이 커지게 됨으로써, 구동력 저하 및 연비 저하가 발생되는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 피스톤 핀의 강성을 유지시키면서 피스톤 핀의 중량을 감소시켜 피스톤의 전체적인 관성 중량을 감소시킬 수 있는 엔진용 피스톤 핀을 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 컨넥팅 로드의 소경부 내경에 밀착되도록 접촉부가 형성되고 그 일측에 접촉부보다 직경이 작게 걸림부가 형성된 제1핀과, 상기한 걸림부가 삽입되도록 피스톤에 대향 형성된 삽입공과, 상기한 삽입공에 끼워짐과 아울러 상기한 제1핀에 밀착 삽입되도록 결합 수단으로 결합되어 연동하는 제2핀으로 구성함을 특징으로 한다.

도1은 본 발명에 따른 엔진용 피스톤 핀의 설치 상태를 도시한 부분 확대 단면도,

도2는 도1에서 피스톤 핀을 도시한 분해 사시도,

도3은 일반적인 자동차에 사용되는 엔진용 피스톤 및 컨넥팅 로드의 설치 상태를 도시한 개략 사시도.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 접촉부 2: 걸림부

3: 제1핀 4: 삽입공

5: 제2핀 6: 끼움공

7: 스플라인 8: 관통공

53: 소경부 54: 컨넥팅 로드

55: 피스톤

도1과 도2는 본 발명에 따른 엔진용 피스톤 핀을 도시한 조립 단면도와 분해 사시도로서, 컨넥팅 로드(54)의 소경부(53) 내경에 적합하도록 직경 D1인 접촉부(1)가형성되고 그 일측에 접촉부(1)보다 직경이 작을 뿐만 아니라 종래 피스톤핀(57)의 직경D보다 작게 직경 D2로 걸림부(2)가 형성된 제1핀(3)과, 상기한 걸림부(2)가 삽입되도록 피스톤(55)에 대향 형성된 삽입공(4)과, 상기한 삽입공(4)에 끼워짐과 아울러 상기한 제1핀(3)에 밀착 삽입되도록 결합 수단으로 결합되어 연동하는 제2핀(5)으로 구성되어 있다.

상기한 결합 수단은 상기한 접촉부(1)에 형성됨과 아울러 상기한 제2핀(5)이 끼워지도록 형성된 끼움공(6)과, 상기한 끼움공(6)과 제2핀(5)의 접촉 부분에 형성되어 제1, 2핀(3, 5)이 같이 회전하도록 구성된 스플라인(7)으로 이루어져 있다.

즉, 상기한 제1핀(3)의 걸림부(2)와 제2핀(5) 그리고 접촉부(1)에 형성된 끼움공(6)의 직경 및 내경은 서로 거의 동일하게 되는 것이다.

물론, 상기한 제1, 2핀(3, 5)에는 핀의 중량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 피스톤(55)에 인가되는 폭발력을 견딜 수 있도록 제1, 2핀(3, 5)의 두께 D3를 형성하도록 관통공(8)이 형성되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 작업자가 피스톤(55)과 컨넥팅 로드(54)를 연결하기 위하여, 상기한 컨넥팅 로드(54)의 소경부(53)에 제1핀(3)의 접촉부(1)를 끼운 상태에서, 상기한 컨넥팅 로드(54)의 소경부(53)를 피스톤(55)의 내부에 끼우게 된다.

제1핀(3)과 소경부(53)가 피스톤(55)의 내부에 위치되면, 상기한 제1핀(3)의 걸림부(2)를 피스톤(55)의 삽입공(4)에 끼우게 된다.

여기서, 상기한 제1핀(3)의 전체 길이 L은 피스톤(55)의 저면에 형성된 구멍의 직경 L'와 동일하기 때문에, 상기한 컨넥팅 로드(54)의 소경부(53)에 제1핀(3)을 끼운 상태에서 피스톤(55) 내부로 삽입 가능하게 된다.

제1핀(3)이 결합된 상태인 컨넥팅 로드(54)의 소경부(53)가 피스톤(55) 내부로 삽입되면, 상기한 제2핀(5)을 대향측 삽입공(4)을 통해 삽입시킴과 아울러 상기한 접촉부(1)의 끼움공(6)에 삽입시키게 된다.

제2핀(5)이 제1핀(3)의 끼움공(6)에 삽입되면 제1, 2핀(3, 5)이 결합된 상태가 되는 바, 이 상태에서 제1, 2핀(3, 5)은 스플라인(7)으로 결합되어 있기 때문에, 연동할 뿐만 아니라 스플라인(7)으로 밀접하게 연결되어 있기 때문에 피스톤(55)으로부터 인가되는 하중 분산이 제1, 2핀(3, 5) 사이에서 효율적으로 일어나게 된다.

제1, 2핀(3, 5)이 결합되면 상기한 피스톤(55)의 삽입공(4)에 걸리게 되는 바, 상기한 피스톤(55)과 컨넥팅 로드(54)가 연결되는 것이다.

상기한 바와 같이 종래 컨넥팅 로드(54)의 소경부(53)를 변경하지 않고도, 상기한 제1핀(3)의 접촉부(1)에 끼움 결합시켜 컨넥팅 로드(54)와 피스톤(55)을 연결하게 되면, 상기한 걸림부(2) 및 제2핀(5)의 직경D2이 접촉부(1)의 직경D1보다 작은 만큼 피스톤 핀의 중량을 저감시킬 수 있게 된다.

피스톤 핀의 중량이 감소되면, 상기한 감소분만큼 피스톤 핀 즉, 피스톤(55) 전체의 중량이 가볍게 됨으로써, 피스톤(55)의 왕복 운동 시 관성 중량이 감소되어 이로 인한 동력의 손실을 보다 작게 할 수 있는 것이다.

물론, 상기한 제1핀(3)의 걸림부(2)와 제2핀(5)의 직경 및 두께는 피스톤(55)으로부터의 하중을 견딜 수 있을 정도로 설정하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 컨넥팅 로드의 소경부에 끼워져 밀착되도록 접촉부가 형성되고, 이보다 직경이 작은 걸림부가 형성된 제1핀과, 상기한 제1핀에 끼움 결합되는 제2핀으로 피스톤 핀을 구성함으로써, 피스톤의 전체적인 중량을 감소시켜 관성 중량을 감소시킬 수 있고, 이로 인해 동력 손실을 최소화할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims

컨넥팅 로드의 소경부 내경에 밀착되도록 접촉부가 형성되고 그 일측에 접촉부보다 직경이 작게 걸림부가 형성된 제1핀과, 상기한 걸림부가 삽입되도록 피스톤에 대향 형성된 삽입공과, 상기한 삽입공에 끼워짐과 아울러 상기한 제1핀에 밀착 삽입되도록 결합 수단으로 결합되어 연동하는 제2핀으로 구성함을 특징으로 하는 엔진용 피스톤 핀.
제1항에 있어서,

상기한 결합 수단은 상기한 접촉부에 형성됨과 아울러 상기한 제2핀이 끼워지도록 형성된 끼움공과, 상기한 끼움공과 제2핀의 접촉 부분에 형성되어 제1, 2핀이 같이 회전하도록 구성된 스플라인으로 구성함을 특징으로 하는 엔진용 피스톤 핀.