KR100508233B1

KR100508233B1 - 오버헤드 캠샤프트 브이-2엔진

Info

Publication number: KR100508233B1
Application number: KR10-2000-0060662A
Authority: KR
Inventors: 오가타후미오; 시노다아키히사; 스즈키타카시; 모리야마히로시; 요네자와마코토
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2005-08-17
Also published as: EP1092852A2; TW475973B; EP1092852A3; KR20010040093A; CA2323383C; CN1161538C; AU761000B2; US6343576B1; CA2323383A1; DE60019384D1; AU6656100A; DE60019384T2; CN1294256A; EP1092852B1

Abstract

본 발명은 일반적으로 오버헤드(OHC) V-2엔진 이라고 불리는 오버헤드 캠샤프트 장착 2-실린더 V-타입 스파크 이그니션 엔진의 개량에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 크랭크케이스; 크랭크케이스에 회전가능하게 지지된 크랭크샤프트; 실린더 헤드를 가지고 실린더 블럭이 각지게 배열되도록 크랭크케이스에 장착된 2개의 실린더 블럭; 실린더 블럭의 실린더 헤드에 장착되고 하나의 캠샤프트를 가진 밸브기구; 밸브기구를 구동하도록 크랭크샤프트로부터 캠샤프트로 회전력을 전달하는 동력전달기구; 및 제1방향으로 향하는 각 실린더 헤드의 제1면의 일단에 개구된 흡기구와, 실린더 블럭의 각 실린더 헤드에 형성되어 제2방향으로 향하는 실린더 헤드의 제2면의 일단에서 개구된 배기구로 구성된 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진이 제공된다.

따라서, 본 발명은 엔진의 크기를 줄일 수 있고 흡기파이프 배열 자유도를 증가하고, 엔진의 손쉬운 조립 및 유지를 용이하게 하고 컴팩트한 윤활기구를 가진 밸브기구의 윤활을 효율적으로 할 수 있는 구조특징을 갖는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진을 제공하는 유용한 발명이다.

Description

오버헤드 캠샤프트 브이-2엔진{OVERHEAD CAMSHAFT V-2 ENGINE}

여러 OHC V-2엔진이 공지되어 있는데 이런 공지 OHC V-2엔진의 일례가 일본 특허공개공보 소 58-167875호에 개시되어 있다. 이 개시된 엔진은 크랭크케이스에 장착된 2개의 실린더를 가지고, 이 실린더는 엔진이 장착된 차체의 세로방향으로 상호 일정 각으로 배열된다. 또한, 이 엔진은 각 실린더의 실린더 헤드내에 장착된 캠샤프트를 가지는 밸브기구를 가진다. 실린더 헤드는 실린더 블럭의 상단에 볼트로 부착되어 이에 의해 단일 실린더를 형성한다.

각 실린더는 흡기구와 배기구를 가진다. 흡기구는 다른 실린더를 향하는 실린더 일면으로 개구되고, 배기구는 다른 실린더로부터 떨어져 면하는 실린더의 반대면으로 개구된다. 흡기구와 배기구의 이러한 배열로 각 흡기구의 일단에 연결된 2개의 흡기파이프와 각 흡기파이프와 연계된 캬뷰레터는 모두 2개의 실린더 사이에 한정된 상대적으로 작은 공간에 배치된다. 이것은 흡기파이프의 자유로운 배치도를 제한하여 실린더 내에 신선한 공기의 일정하고 효율적인 공급을 방해하는 경향이 있다.

더욱이, 종래의 OHC V-2엔진에서는, 캠샤프트를 구동하기 위해 크랭크샤프트로부터 각 실린더의 캠샤프트로 동력을 전달하기 위한 동력전달기구가 크랭크샤프트의 맞은편 수직단에 근접한 크랭크케이스의 좌우 양면상에 배치되기 때문에 엔진의 전체 폭과 무게가 상대적으로 크다. 부가하여, 상기한 배열로 인한 동력전달기구는 동력전달기구의 조립 또는 보수중에 엔진이 180°회전되어야 한다. 이는 엔진의 생산성을 저하할 수 있다.

더욱이, 크랭크케이스는 각 동력전달기구의 구동기어와 크랭크샤프트의 인접 컨넥팅 로드간에 배치된 분할벽을 가져, 크랭크케이스의 폭이 상대적으로 크다. 게다가, 동력전달기구는 크랭크샤프트에 부착된 구동기어와 메쉬로 보지된 제1중간기어와 각 캠샤프트에 부착된 종동기어에 체인으로 연결된 제2중간기어를 수반하는 중간샤프트를 포함하는 2단계 전달 타입이다. 이 동력전달기구는 상대적으로 사이즈가 크고, 상대적으로 많은 수의 요소를 필요로 하고, 제조비용이 비싸며, 엔진의 전체 사이즈를 크게 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 엔진의 크기를 줄일 수 있고, 흡기파이프 배열 자유도를 증가시키고, 엔진의 손쉬운 조립 및 보수를 용이하게 하고, 컴팩트한 윤활기구를 가진 밸브기구의 윤활을 효율적으로 할 수 있는 구조특징을 갖는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 크랭크케이스; 크랭크케이스에 회전가능하게 지지된 크랭크샤프트; 각각 한개의 실린더 헤드를 가지고 실린더 블럭이 각각에 대해 각지게 배열되도록 크랭크케이스에 장착된 2개의 실린더 블럭; 각각 실린더 블럭의 실린더 헤드에 장착되고 하나의 캠샤프트를 가진 2개의 밸브기구; 밸브기구를 구동하도록 크랭크샤프트로부터 캠샤프트로 회전력을 전달하기 위해 크랭크케이스의 일면상에 배치된 단일 동력전달기구, 이 동력전달기구는 크랭크샤프트의 일단부에만 장착된 구동부재를 가지며; 및 실린더 블럭의 각 실린더 헤드에 형성되어 제1방향으로 향하는 각 실린더 헤드의 제1면의 일단에 개구된 2개의 흡기구와, 실린더 블럭의 각 실린더 헤드에 형성되어 제1방향의 맞은편인 제2방향으로 향하는 각 실린더 헤드의 제2면의 일단에서 개구된 2개의 배기구로 구성된 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진이 제공된다. 더욱이, 이 엔진은 크랭크샤프트의 맞은편 단부에 장착된 냉각팬을 포함한다.

이렇게 배열된 동력전달기구는 설치에 상대적으로 적은 공간만을 점하고, 따라서 엔진의 전체 사이즈를 줄일 수 있다. 부가하여, 흡기구와 배기구의 상기한 배열은 흡기파이프를 높은 자유도로 배치할 수 있게 한다.

본 발명의 바람직한 일 형태로는, 동력전달기구의 구동부재는 크랭크샤프트상에 탠덤(tandem)하게 장착된 한쌍의 구동풀리를 포함한다. 구동풀리 쌍사이의 피치(pitch) 또는 거리는 크랭크샤프트의 단일 옵셋 크랭크핀(single offset crankpin)에 나란히 부착된 두개의 컨넥팅 로드간의 피치 또는 거리와 실질적으로 같은 것이 바람직하다.

더욱이, 동력전달기구는 밸브기구의 각 캠샤프트에 연결된 한쌍의 종동풀리와 하나의 구동풀리에 대응하는 하나의 종동풀리 주위에 각각 트레인(train)된 한쌍의 구동벨트를 포함한다.

바람직하기로는, 크랭크샤프트는 일 구동벨트를 가이드하는 구동벨트의 외측 에지(edge)와 슬라이드 가능하게 계합할 수 있고, 일 구동풀리의 단면과 어버트먼트(abutment)로 유지된 확대 직경의 보스(boss)를 가지고, 더욱이 엔진은 크랭크샤프트상에 장착되고 다른 구동풀리의 단면과 크랭크케이스부 사이에 배치된 링형 벨트가이드를 가지고, 이 벨트가이드는 다른 벨트를 가이드 하기 위한 다른 구동벨트의 외측 에지와 슬라이드 가능하게 계합할 수 있다.

본 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진은, 엔진의 회전속도를 조절하기 위해 크랭크케이스내에 배치된 원심조속기 기구와, 엔진의 기동부를 윤활하는 윤활기구를 더 포함할 수 있다. 바람직하기로는, 이 조속기 기구는 크랭크샤프트에 의해 회전가능하게 구동되고, 크랭크샤프트의 바닥에 보유된 윤활유에 부분적으로 아래가 잠겨지는 일반적인 컵형 홀더를 가진다. 윤활기구는 바람직하기로는 컵형 홀더의 외주면 상에 형성된 다수의 원주로 이격된 오일분사 프로젝션을 가져, 컵형 홀더가 크랭크샤프트의 회전력에 의해 회전할 때, 오일분사 프로젝션은 지속적으로 컵형 홀더의 회전축 주위로 회전하고, 이에 의해 크랭크케이스의 바닥으로부터 윤활유를 끌어올리고 동력전달기구의 적어도 일부분 위로 윤활유를 뿌린다. 동력전달기구의 구동체인은 윤활기구의 일부를 형성하여 윤활유를 밸브기구내로 가이드할 수 있다. 조속기 기구는 더욱이 구동부재와 일체로 형성되어 구동풀리 쌍사이에 배치된 구동기어를 가질 수 있는데, 구동기어는 홀더를 회전하기 위해 컵형 홀더에 구동관계로 연결된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 형태 및 그 작용효과는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상인에게 이하의 상세한 설명 및 첨부도면에 의해 보다 명백할 것이다.

이하의 상세한 설명은 사실상 단지 일예에 지나지 않으며, 본 발명이나 그 적용 또는 용도를 한정하기 위한 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 다른 OHC V-2엔진을 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 엔진(10)은 실린더 블럭(51R; 하나만 도시함)이 수평으로 놓여지고 크랭크샤프트(21)가 수직으로 신장하는 플레트(flat)타입이다.

플레트 OHC V-2엔진(10)은 하방으로 향하는 기구단을 가진 엎어진 컵형상의 크랭크케이스(11)와, 스크류(하나만 도시)에 의해 크랭크케이스(11)에 부착되어 크랭크케이스(11)의 개구단을 폐쇄하는 리드(lid; 12)를 포함한다. 크랭크샤프트(21)는 크랭크케이스(11)에 회전가능하게 장착되고, 크랭크케이스(11)와 리드(12)상에 각각 한쌍의 베어링(도시생략)을 통해 저널(journal)된 세로에 대향하는 단부(22, 23)을 가진다. 크랭크샤프트(21)의 하단부(22)는 리드(12)로부터 하방으로 돌출하여 엔진(10)의 동력수취부를 형성한다. 상단부(23)는 하기 목적을 위해 크랭크케이스(11)의 상부벽(13)으로부터 상방으로 돌출한다.

크랭크샤프트(21)는 두개의 컨넥팅 로드(25, 25)가 나란히 부착된 단일 옵셋 저널 또는 크랭크핀(24)을 형성하는 수직 중심부를 가진다.

엔진(10)은 상기 크랭크케이스(11) 상부에 배치된 교류발전기(30)와 냉각팬(41)이 장착된다.

교류발전기(30)는 외부 로터형 다극 자전식(magnetoelectric) 발전기로 크랭크샤프트(21)의 상단부(23)에 부착된 외부 로터(33)를 가진다. 이 교류발전기(30)는 또한 크랭크케이스(11)의 상부벽(13)에 장착된 내부 스테이터 프레임(stator frame; 31), 스테이터 프레임(31)상에 감겨진 스테이터 와인딩(32), 및 외부 로터(33)의 원주내면에 부착된 영구자석(34)을 포함한다. 외부 로터(33)는 그 원주 외면상에 형성된 종동 링기어(35)를 가지고, 시동모터(도시생략)의 구동기어(도시생략)에 의해 구동되도록 한다.

냉각팬(41)은 크랭크샤프트(21)의 상단부(23)에 부착되어 크랭크샤프트(21)와 같이 회전하여 엔진(10)을 냉각한다. 이 냉각팬(41)은 교류발전기(30)의 외부 로터(33)의 상부 측면상에 배치된다.

따라서, 교류발전기(30)의 외부 로터(33)와 냉각팬(41)은 크랭크샤프트(21)의 일단{상단부(23)}에 이와 같이 회전하도록 부착되고, 크랭크샤프트(21)의 타단{하단부(22)}은 엔진(10)의 동력수취부를 형성한다.

도 1에서 참고번호 26, 26은 크랭크샤프트(21)의 크랭크 웹(web)을 나타내고, 참고번호 42, 43 및 44는 각각 엔진(10)의 점화플러그, 에어크리너 및 캬뷰레터를 나타낸다. 참고번호 45는 교류발전기(30)가 수용되는 교류발전기 케이스이고, 참고번호 46은 교류발전기 케이스(45)의 상부 개구(지적않음)위에 위치한 커버이다.

더욱이, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(10)은 크랭크케이스(11)에 스크류(15; 도 1에 도시된 것)에 의해 부착된 두개의 실린더 블럭(51L, 51R)을 가져, 이들이 크랭크샤프트(21)의 축(L1) 주위로 서로에 대해 각을 가지고 배열된다. 실린더 블럭(51L, 51R)은 크랭크케이스(11)의 사이드웰(sidewall; 17)에 형성된 두개의 장착 홀(14L, 14R)의 각각에 끼워진 장착단(52L, 52R)을 가진다. 실린더 블럭(51L, 51R)간의 각도 즉, 뱅크(bank)각은 약 90°이다. 스크류(15; 도 1 참고)는 결합되어 사용되는 스터드 볼트와 너트로 대체될 수 있다.

실린더 블럭(51L, 51R)에는 각각 다양한 냉각핀(fin; 도시생략)이 제공된다. 냉각핀의 제일 끝은 대응 실린더 블럭(51L, 51R)에 슬라이드 가능하게 수용된 부분(27, 27)의 바닥 데드 센터(dead center; 사점) 근처에 위치되고, 크랭크케이스(11)에 대해 각 실린더 블럭(51L, 51R)의 부합면은 바람직하기로는 말단 냉각핀 근처에 위치되도록 설정된다. 실린더 블럭(51L, 51R)은 크랭크샤프트(21)의 축방향에서 각각으로부터 옵셋되어, 컨넥팅 로드(25, 25)가 단일 크랭크핀(24)상에 나란히 배치될 수 있다.

크랭크케이스(11)의 사이드웰(17)은 장착홀(41L, 41R)의 맞은 편에 일반적으로 평탄부(17a)을 가진다. 크랭크케이스(11)는 평평한 사이드웰부(17a)에 직교이고, 크랭크샤프트(21)의 축 L1을 통해 수직으로 신장하는 중심선 L2를 가진다. 도 2에서, 엔진(10)의 보조장치로 작용하는 스타터 모터(47)는 크랭크케이스(11)의 중심선 L2로부터 관찰할 때 크랭크케이스(11)의 우측면에 배치된다.

실린더 블럭(51L, 51R)사이의 뱅크각(θ1+θ2)은 전술한 바와 같이 약 90도이다. 크랭크샤프트(21)의 축 L1에 대해 실린더 블럭(51L, 51R)의 각 실린더 축 Cy, Cy의 각을 이루는 위치는 스타터 모터(47)의 외측 단부(47a)(도 2에서 우측 말단)를 감싸는 직선 L3과 실린더 블럭(51R)에 부착된 헤드커버(61R)의 외측 단부(61a)(도 2에서 우측단)가 크랭크케이스(11)의 중심선 L2에 평행하도록 결정된다. 따라서, 수평면에서 실린더 헤드(51R)의 실린더 축 Cy는 크랭크케이스(11)의 중심선 L2로부터 실린더 헤드(51L)의 실린더 축 Cy와 크랭크케이스(11)의 중심선 L2간의 각 θ2보다 적은 각 θ1만큼 외주로 이격된다. 엔진(10)의 최대폭 X는 헤드커버(61R)의 우측단(61a)과 실린더 블럭(51L)에 부착된 헤드커버(61L)의 좌측단(61b)간에 거리에 상당한다.

다음에, 도 2의 일부 확대도인 도 3을 참고로 한다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 좌측 실린더 블럭(51L)과 그 관련부분은 우측 실린더 블럭(51R) 및 그 관련부분과 구조상 동일하므로, 같은 참고번호를 사용하고, 아래에 주어진 상세한 설명은 일 실린더 블럭{설명된 실시형태에서는 우측 실린더 블럭(51R)}과 그 관련부품에 대해서만 한정될 것이다.

실린더 블럭(51R)은 소위 "유닛터리블럭(unitary block)"형이고, 실린더 축 Cy를 따라 그 내부에 형성된 실린더(53)와, 실린더 블럭(51R)의 상부와 일체로 형성되어 실린더(53)를 커버하는 실린더 헤드(54)를 포함한다. 피스톤(27)은 실린더 축 Cy를 따라 실린더(53)내에 왕복운동을 위해 슬라이더 가능하게 끼워져, 피스톤(27)의 상단과 실린더 헤드(54)간에 한정된 연소실(55)이 존재한다. 실린더 헤드(54)는 서로간에 직경적으로 맞은 편에 그 내부에 형성된 흡기구(56)와 배기구(57)를 가진다. 피스톤(27)은 컨넥팅 로드(25)에 의해 크랭크샤프트(21)의 크랭크핀(24)에 연결되어, 피스톤(27)이 실린더(53)를 따라 상하로 슬라이드할 때 크랭크샤프트(21)가 피스톤(27)에 의해 컨넥팅 로드(25)를 통해 회전되도록 한다.

헤드커버(61R)는 스크류(도시생략)에 의해 실린더 헤드(54) 위에 부착되어 이들 사이에 밸브기구(70)가 배치되는 밸브챔버(62)가 규정된다.

밸브기구(70)는 실린더 헤드(54)에 장착되고 필히 캠샤프트(71; 도 5 참고), 흡기밸브(74), 흡기밸브(74)용 록커(rocker) 샤프트(72), 흡기밸브(74)용 록커암(73), 배기밸브(77); 배기밸브(77)용 록커샤프트(75) 및 배기밸브의 록커암(76)을 가진다.

실린더 헤드(54)는 도 3에서 우측방향으로 향하는 일면(54a)과 도 3에서 좌측으로 향하는 맞은 면(54b)를 가진다. 흡기구(56)들은 동일한 방향으로 향하고 실린더 헤드(54)의 일면(54a)에 개구된 일단을 가진다. 배기구(56)들은 동일한 방향으로 향하고 실린더 헤드(54)의 맞은 면(54b)에 개구된 일단을 가진다.

달리 말하면, 동일구조의 좌우 실린더 블럭(51L, 51R)은 동일한 방향을 향하여 우측 실린더 헤드(54)의 흡기구(56), 우측 실린더 헤드(54)의 배기구(57), 좌측 실린더 헤드(54)의 흡기구(56) 및 좌측 실린더 헤드(54)의 배기구(57)는 크랭크샤프트(21)의 축 L1 주위에 그려진 원호 Ar을 따라 반시계방향으로 관찰될 때 명명된 순으로 배열된다.

이런 배열도 흡기파이프의 설치를 위해 이용될 수 있는 공간이 확대되어 흡기파이프가 높은 자유도로 배열될 수 있도록 될 수 있다. 부가하여, 좌우 실린더 블럭(51L, 51R)이 크랭크케이스(11)에 대해 동일한 방향으로 향하기 때문에, 크랭크케이스(11)에 조립될 때 잘못된 방향으로의 설치가 발생될 수가 없다.

전술한 바와 같이, 좌측 실린더 블럭(51L)과 컨넥팅 로드(25), 피스톤(27), 실린더 헤드(54), 헤드커버(61) 및 밸브기구(70)를 포함하는 그 관련부품은 그 구조에 있어서 우측 실린더 블럭(51R) 및 그 관련부품(25, 27, 61 및 70)과 동일하다. 이와 같이, 많은 부품이 공통으로 사용될 수 있기 때문에, 생산성은 증가하고 설비비용을 낮출 수 있다. 긍극적으로 본 OHC V-2엔진(10)은 상대적으로 저비용으로 제조될 수 있다.

도 3에서, 번호 78은 각 밸브(76, 77)와 연계된 밸브스프링이고, 번호 79는 밸브스프링(78)의 일단을 보지하는 리테이너이다.

도 4는 실린더 블럭(51L, 51R), 헤드커버(61L, 61R) 및 크랭크케이스(11)가 함께 조립되는 방식을 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각 실린더 블럭(51L, 51R)의 장착단이 크랭크케이스(11)의 대응 장착홀(14L, 14R)내로 실린더 블럭(51L, 51R)의 장착플랜지(58)가 크랭크케이스의 장착좌(16L, 16R)와 면과 면이 접촉될 때까지 끼워진다. 그리고나서, 실린더 블럭(51L, 51R)은 스크류(도시생략하지만 도 1에 도시된 스크류 15와 동일한 것)수단에 의해 크랭크케이스(11)에 견고하게 유지된다. 헤드커버(61L, 61R)는 스크류(도시생략)에 의해 대응 실린더 블럭(51L, 51R)의 실린더 헤드(54, 54)에 부착된다. 나선된 고정자를 사용한 연결때문에 부품의 수리나 교체가 필요할 때 실린더 블럭(51L, 51R)과 헤드커버(61L, 61R)는 각각 크랭크케이스(11)와 실린더 블럭(51L, 51R)으로부터 탈착될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 리퀴드 팩킹과 같은 봉인부재는 실린더 블럭(51L, 51R)의 장착플랜지(58)와 크랭크케이스(11)의 장착좌(16L, 16R)사이에 배치되어 그들사이에 견고한 봉인을 제공한다.

다음은 도 1에 도시된 OHC V-2엔진(10)의 하부를 확대도시한 도 5를 참고로 한다.

엔진(10)은 더욱이 크랭크샤프트(21)로부터 캠샤프트(71)로 동력을 전달하여, 하기하는 목적을 위해 밸브기구와 리드(12)에 인접하여 크랭크케이스(11)내에 배치된 원심조속기 기구(90)를 구동하기 위한 동력전달기구(80)를 포함한다.

캠샤프트(71)는 우측 실린더 블럭(51R)의 실린더 헤드(54)에 의해 회전가능하게 지지된다. 종동풀리(82R)는 캠샤프트(71)에 연결되고, 종동풀리(82R)와 일체로 형성된 캠(85)을 가진다. 캠(85)은 밸브기구(70)의 흡기 및 배기밸브(74, 77)의 록커암(73, 76)과 구동계합을 유지하여, 캠(85)이 종동풀리(82R)의 회전에 응하여 캠샤프트(71)의 축 주위를 회전할 때, 록커암(73, 75)이 진동을 일으키고 이에 의해 전술한 밸브타이밍으로 흡기 및 배기밸브(74, 77)가 개폐된다.

도 5를 참고로 상술한 사항은 좌측 실린더 블럭(51L)과 연계된 유사기구에도 적용될 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 동력전달기구(80)는 크랭크케이스(11)내의 크랭크샤프트(21)에 탄덤하게 연결된 2개의 동일한 구동풀리(81L 및 81R), 좌우 실린더 블럭(51L, 51R)의 캠샤프트(71)에 연결된 2개의 동일한 종동풀리(81L, 81R) 및 한쌍의 구동 및 종동풀리(81L 및 82L; 81R 및 82R) 주위에 각각 트레인된 2개의 동일한 구동벨트(83L, 83R)을 포함한다. 구동벨트(83L, 83R)는 치차형 타이밍벨트를 포함하고, 구동 및 종동풀리(81L, 81R 및 82L, 82R)는 치차풀리를 포함한다.

2개의 타이밍벨트를 사용한 동일한 구성의 구동을 함으로서, 동력전달기구(80)는 생산될 구성품의 수를 적게 하고, 따라서 보다 낮은 비용으로 제조될 수 있다.

도 5로 돌아가, 원심조속기 기구(90)는 중력 또는 스프링(도시생략)에 의해 대항되는 선회추(91)의 원심력에 의해 작동되고, 크랭크샤프트(21)의 회전속도에 기초하여 엔진(10)의 연료분사장치(도시생략)로부터 분사되는 연료의 양을 조절하여 엔진속도를 조절하는데 이용된다.

선회추(91)는 크랭크케이스(11)의 리드(12)에 스크류(하나만 도시)에 의해 보지된 수직브라켓(지적되지 않음)에 일단이 연결된 수평샤프트(지적되지 않음)상에 회전가능하게 장착된 컵모양의 회전홀더(92)에 피봇되게 연결된다. 따라서, 컵형의 회전홀더(92)는 크랭크샤프트(21)의 축에 직각인 축 주위로 회전될 수 있다. 홀더(92)는 그 외주에 형성된 다수의 원주상으로 이격된 오일분사 프로젝션 또는 스링거(slinger)(93; 하나만 도시)를 가진다.

컵형 회전홀더(92)의 하부는 크랭크케이스(11)의 바닥에 모아진 윤활유(J) 아래로 잠기고, 컵형 회전홀더(92)가 크랭크샤프트(21)의 회전력으로 회전될 때, 오일분사 프로젝션(93)이 지속적으로 크랭크케이스(11)의 바닥으로부터 윤활유를 끌어올리고, 연속하여 크랭크케이스(11)의 내부에 보지된 부품위로 윤활유를 뿌린다. 원심조속기 기구(90)의 오일분사 프로젝션(93)과 동력전달기구(80)의 구동벨트(83L, 83R)는 연계하여 아래에 기술되는 것과 같이 윤활장치 또는 기구(94)를 구성한다.

원심조속기 기구(90)의 컵형 회전홀더(92)를 회전 구동하기 위한 조속기 구동기구(100)는 크랭크샤프트(21)에 부착된 구동기어(101), 리드(12)에 연결된 수직샤프트(지적되지 않음)상에 회전가능하게 장착되고 구동기어(101)와 메쉬하는 중간기어(102) 및 중간기어(102)와 메쉬하고 컵형 회전홀더(92)의 단면상에 형성된 종동기어(103)를 가진다.

도 5에 도시된 바와 같이, 조속기 구동기구(100)의 구동기어(101)와 동력전달기구(80)의 구동풀리(81L, 81R)는 상호 일체로 형성되고, 구동풀리981L, 81R)는 구동기어(101)의 맞은 면상에 배치된다. 구동기어(101)와 구동풀리(81L, 81R)는 연계하여 일체화된 구동부재(111)를 형성한다. 일체화된 구동부재(111)는 크랭크샤프트(21)의 동력수취부(22)에 직접 연결된다. 구동풀리(81L, 81R)는 크랭크샤프트(21)의 동일면(동력수취 말단측)상에 양자가 배치된다. 일체화된 구동부재(111)의 사용은 사용되는 구성요소의 수를 감소시킬 수 있고, 또한 대응 구동풀리(81L, 81R) 주위에 트레인된 구동벨트(83L, 83R)의 측부로의 환치 또는 진동을 막을 수 있다.

2개의 측부로 이격된 구동풀리(81L 및 81R)간의 피치 또는 거리는 실질적으로 크랭크샤프트(21)의 세로방향으로 탄덤하게 배치된 2개의 컨넥팅 로드(25, 25)간의 피치 또는 거리와 동일하다.

링형 벨트가이드(112)는 크랭크샤프트(21)상에 장착되고 구동풀리(81L){예를들어, 일체화된 구동부재(111)의 일단}와 구동벨트(83L)의 외측 에지를 슬라이드 가능하게 가이드하는 리드(12)의 보스(지적하지 않음)사이에 배치된다. 유사하게, 크랭크샤프트(21)의 크랭크웹(26)은 구동벨트(83R)의 외측 에지를 슬라이드 가능하게 가이드하는 구동풀리(81R)의 말단면{예를들어, 일체화된 구동부재(111)의 맞은 편 말단}과 접촉배치된 확대직경의 센트럴보스(28)를 가진다. 각 구동벨트(83L, 83R)의 내측 에지는 구동기어(101)의 맞은 편 말단면에 의해 가이드된다. 참고번호 113은 구동벨트(83R)의 통과를 위해 실린더 블럭(51R)내에 제공된 벨트통로를 나타낸다. 비록 도 5에 도시하지는 않았지만, 실린더 헤드(51L)는 구동벨트(83L)의 통로를 위한 유사한 벨트통로를 가진다.

원심조속기 기구(90)와 윤활기구(94)의 조작을 도 5를 참고로 기술한다.

크랭크샤프트(21)의 구동력은 구동기어(101), 중간기어(102) 및 종동기어(103)로 구성된 기어트레인을 통해 컵형상 회전홀더(92)에 전달되고, 이에 의해 홀더(92)가 회전되어 엔진속도를 조절하기 위한 전술한 작동이 달성된다.

홀더(92)의 회전은 오일분사 프로젝션(93)을 홀더(92)의 축 주위로 돌게 하여, 윤활유(J)가 크랭크케이스(11)의 바닥으로부터 퍼올려지고, 이어서 오일분사 프로젝션(93)의 회전수단에 의해 크랭크케이스(11)의 내부 부품위로 분사된다. 일부 분사된 오일은 구동벨트(83)에 직접 또는 구동기어(101)와 중간기어(102)를 매개하여 점착된다. 그래서, 오일방울의 형태로 구동벨트(83L, 83R)상에 이행된 윤활유는 종동풀리(82L, 82R)로 이송되고, 구동벨트(83L, 83R)가 종동풀리(82L, 82R)의 외주를 따라 U-턴할 때 윤활유는 원심력작용에 의해 구동벨트(83L, 83R)로부터 분사된다. 분사된 윤활유는 헤드커버(61L, 61R)의 내면에 부딪히고 이에 의해 오일미스트(mist)를 형성한다. 오일미스트는 밸브실(62) 위로 분사하여, 밸브기구(70)의 구동부를 윤활한다.

따라서, 오일분사 프로젝션(93)과 구동벨트(83L, 83R)로 구성된 윤활기구(94)는 윤활유(J)를 크랭크케이스(11) 바닥으로부터 밸브기구(70)의 구동부로 가이드할 수 있어, 일본 실용신안공개공보 평 2-24017호에 개시된 바와 같은, 오일펌프와 오일통로를 포함하는 종래의 별도의 윤활시스템을 사용하지 않고도 구동부를 윤활할 수 있다. 윤활기구(94)는 구조가 간단하고, 사이즈가 컴팩트하며 낮은 비용으로 제조될 수 있고, OHC V-2엔진(10)의 크기를 줄일 수 있다. 부가적으로, 오일분사 프로젝션(93)이 원심조속기 기구(90)의 일체부분으로 형성되기 때문에 윤활기구(94)는 상대적으로 적은 수의 구성성분을 갖는다. 이것은 OHC V-2엔진(10)의 크기축소와 비용감소를 부가할 수 있다.

도 7은 엔진(10)의 실린더 블럭(51L, 51R)이 다른 크기 및 구조의 실린더 블럭과 대체되는 방식을 도시한다.

엔진(10)에 최초로 사용된 실린더 블럭(51L, 51R)은 실린더 직경 D1을 가진다. 다른 엔진으로 대체가 소망될 때, 실린더 블럭(51L, 51R)은 다른 실린더 직경 D2를 가진 실린더 블럭(51La, 51Ra)으로 대체될 수 있다. 다른 한편, 다른 실린더 구조가 요구될 때, 실린더 블럭(51L, 51R)은 동일한 실린더 직경 D1을 가진 실린더 슬리브(59)가 부착된 실린더 블럭(51Lb, 51Rb)으로 대체될 수 있다. 도시되지 않았지만, 실린더 블럭(51L, 51R)은 다른 길이를 가진 실린더 블럭으로 대체될 수도 있다.

이와 같은 실린더 블럭(51L, 51R)의 대체에 의해, 용도 또는 적용에 따른 여러 종류의 엔진을 생산하는 것이 가능해진다. 실린더 블럭(51L, 51R)의 대체와 별도로 크랭크케이스(11) 및 헤드커버(61L, 61R)는 항상 공통으로 사용된다. 이런 구조는 생산성을 높이고 장비비용을 낮추어, 엔진(10)의 실질적 비용감소를 유도한다. 대체가능한 실린더 블럭(51L, 51R)은 이들이 싱글 실린더 엔진 및 멀티 실린더 엔진에 공통으로 사용되기 때문에 높은 호환성을 가진다.

도 5에 도시된 바와 같이, 구동벨트(83L, 83R) 및 크랭크케이스(11)간에는 아무런 칸막이 벽도 제공되지 않는다. 부가적으로, 구동풀리(81L, 81R)는 크랭크샤프트(21)상에 밀접하여 병렬로 또는 탄덤하게 배치된다. 이런 배열은 크랭크케이스(11)의 사이즈와 크랭크샤프트(21)의 길이를 감소하는 것이 가능하여 엔진(10)의 사이즈를 줄인다.

도 1에 도시된 바와 같이, 냉각팬(41)은 크랭크샤프트(21)의 동력수취부 맞은편인 크랭크샤프트(21)의 상단부(23)에 부착되고, 동력전달기구(80)의 구동풀리(81L, 81R; 도 5 참고)는 두 크랭크샤프트(71; 도 6 참고)를 동시에 구동하기 위한 크랭크샤프트(21)의 동력수취부(22)에 부착된다. 두 크랭크샤프트(21)를 구동하는 동력전달기구(80)는 크랭크케이스(11)의 일면에만 배치된다. 이런 배열로 동력전달기구(80)는 그 설치를 위한 여분의 공간을 필요로 하지 않고, 따라서 엔진(10)의 전체 크기를 감소시킬 수 있다. 부가하여, 동력전달기구(80)는 엔진(10)의 일면으로부터 접근할 수 있어, 동력전달기구(80)의 조립 및 유지가 용이하고 효율적으로 수행될 수 있다.

엔진(10)은 일반적으로 동력구동 작업기계, 모터사이클, 선외모터 등에 사용될 수 있다.

실린더 블럭(51L, 51R)은 결코 설명된 실시형태로서 일체로 실린더 헤드(54)를 갖는 유닛터리구조에 한정되지 않고, 분리형 실린더 헤드를 가진 분리형 구조도 포함할 수 있다.

크랭크샤프트(21)의 축방향으로 실린더 블럭(51L, 51R)의 상대위치는 상호 변경될 수 있다.

벨트구동으로 구성된 동력전달기구(80)는 예컨대 구동 및 종동풀리(81L, 81R 및 82L, 82R)가 구동 및 종동스프라켓(sprocket)으로 대체되고 구동벨트(83L, 83R)가 구동체인으로 대체되는 체인구동으로 대체될 수 있다.

명백하게, 본 발명의 여러 변경 및 수정은 본 기술에 비추어 가능하며, 따라서 첨부된 청구범위의 범위내에서 본 발명이 상술한 특정의 것 외로 실시될 수도 있다고 이해되어진다.

본 발명은 엔진의 크기를 줄일 수 있고 흡기파이프 배열 자유도를 증가하고, 엔진의 손쉬운 조립 및 유지를 용이하게 하고 컴팩트한 윤활기구를 가진 밸브기구의 윤활을 효율적으로 할 수 있는 구조특징을 갖는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진을 제공하는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OHC V-2엔진의 수직단면도이고,

도 2는 OHC V-2엔진의 수평단면도이고,

도 3은 도 2 부분의 확대도이고,

도 4는 OHC V-2엔진의 분해수평단면도이고,

도 5는 도 1 부분의 확대도이고,

도 6은 크랭크샤프트로부터 엔진의 캠샤프트로 동력을 전달하는 동력전달기구의 일반구조를 나타내는 OHC V-2엔진의 수평단면도이고,

도 7은 도 6의 유사도로 엔진의 실린더 블럭이 다른 사이즈 또는 구조의 실린더 블럭으로 대체된 방식을 도시한 것이다.

*부호의 설명*

10 : 엔진 11 : 크랭크케이스

21 : 크랭크샤프트 24 : 크랭크핀

25 : 컨넥팅로드 28 : 보스

41 : 냉각팬 51L, 51R : 실린더 블럭

54 : 실린더 헤드 56 : 흡기구

57 : 배기구 70 : 밸브기구

71 : 캠샤프트 80 : 동력전달기구

81L, 81R : 구동풀리 82L, 82R : 종동풀리

90 : 원심조속기 기구 92 : 홀더

94 : 윤활기구 111 : 구동부재

Claims

삭제
크랭크케이스(11);

크랭크케이스(11)에 회전가능하게 지지된 크랭크샤프트(21);

각각 한 개의 실린더 헤드(54)를 가지고 실린더 블럭(51L, 51R)이 각각에 대해 각지게 배열되도록 크랭크케이스(11)에 장착된 2개의 실린더 블럭(51L, 51R);

각각 실린더 블럭(51L, 51R)의 실린더 헤드(54)에 장착되고 하나의 캠샤프트(71)를 가진 2개의 밸브기구(70, 70);

밸브기구(70, 70)를 구동하도록 크랭크샤프트(21)로부터 캠샤프트(71, 71)로 회전력을 전달하기 위해 크랭크케이스(11)의 일면상에 배치된 단일 동력전달기구(80), 이 동력전달기구(80)는 크랭크샤프트(21)의 일단부(22)에만 장착된 구동부재(111)를 가지며;

및 실린더 블럭(51L, 51R)의 각 실린더 헤드(54)에 형성되어 제1방향으로 향하는 각 실린더 헤드(54)의 제1면(54a, 54a)의 일단에 개구된 2개의 흡기구(56)와 실린더 블럭(51L, 51R)의 각 실린더 헤드(54)에 형성되어 제1방향의 맞은편인 제2방향으로 향하는 각 실린더 헤드(54)의 제2면(54b, 54b)의 일단에서 개구된 2개의 배기구(57)로 되고,

동력전달기구(80)의 구동부재(111)가 크랭크샤프트(21)상에 탠덤(tandem)하게 장착되고 구동스프라켓(101)과 일체로 형성되는 한쌍의 구동풀리(81L, 81R)를 포함한 것을 특징으로 하는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진.
제 2항에 있어서,

크랭크샤프트(21)가 단일 옵셋 크랭크핀(24)을 가지고, 더욱이 엔진은 크랭크핀(24)에 나란히 부착된 두 컨넥팅 로드(25, 25)를 포함하고, 구동풀리 쌍(81L, 81R)사이의 거리가 두개의 컨넥팅 로드(25, 25)간의 거리와 실질적으로 같은 것임을 특징으로 하는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진.
제 3항에 있어서,

동력전달기구(80)가 밸브기구(70)의 각 캠샤프트(71)에 연결된 한쌍의 종동풀리(82L, 82R)와, 하나의 구동풀리(81L, 81R) 및 대응하는 하나의 종동풀리(82L, 82R) 주위에 각각 트레인(train)된 한쌍의 구동벨트(83L, 83R)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진.
제 4항에 있어서,

크랭크샤프트(21)가 일 구동벨트(83R)를 가이드하는 구동벨트(83L, 83R)의 외측 에지(edge)와 슬라이드 가능하게 계합할 수 있고, 일 구동풀리(81L)의 단면과 어버트먼트(abutment)로 유지된 확대 직경의 보스(boss)(28)를 가지고, 더욱이 엔진이 크랭크샤프트(21)상에 장착되고 다른 구동풀리(81L)의 단면과 크랭크케이스(11)부 사이에 배치된 링형 벨트가이드(112)를 포함하고, 상기 벨트가이드(112)가 다른 벨트(83L)를 가이드하기 위한 다른 구동벨트(83L)의 외측 에지와 슬라이드 가능하게 계합할 수 있는 것을 특징으로 하는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진.
제 2항에 있어서,

엔진의 회전속도를 조절하기 위해 크랭크케이스(11)내에 배치된 원심조속기 기구(90), 상기 조속기 기구(90)는 크랭크샤프트(21)에 의해 회전가능하게 구동되고 크랭크샤프트(11)의 바닥에 보유된 윤활유(J)에 부분적으로 아래가 잠겨지는 통상적인 컵형 홀더를 가지고,

엔진의 구동부를 윤활하는 윤활기구(94), 상기 윤활기구(94)는 컵형 홀더(92)의 외측 주위면상에 형성된 다수의 원주로 이격된 오일분사 프로젝션(93)을 가져, 컵형 홀더(92)가 크랭크샤프트(21)의 회전력에 의해 회전할 때, 오일분사 프로젝션(93)이 지속적으로 컵형 홀더(92)의 회전축 주위로 회전하여, 이에 의해 크랭크케이스(11)의 바닥으로부터 윤활유(J)를 끌어올리고 동력전달기구(80)의 적어도 일부분 위로 윤활유(J)를 분사하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진.
제 6항에 있어서,

동력전달기구(80)가, 밸브기구(70)의 각 캠샤프트(71)에 연결된 종동풀리(82L, 82R)쌍, 및 일 구동풀리(81L, 81R) 및 대응 일 종동풀리(82L, 82R) 주위에 각각 트레인된 구동벨트(83L, 83R)쌍, 윤활기구(94)의 일부를 형성하여 밸브기구(70)내에 윤활유(J)를 가이드할 수 있는 구동벨트(83L, 83R)를 가지는 것을 특징으로 하는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진.
제 7항에 있어서,

구동기구의 구동기어(101)는 홀더(92)를 회전하기 위해 컵형 홀더(92)에 구동관계로 연결된 것을 특징으로 하는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진.
제 2항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서,

크랭크샤프트(21)의 맞은편 단부(23)에 장착된 냉각팬(41)을 더욱 포함함을 특징으로 하는 오버헤드 캠샤프트 V-2엔진.