KR100535491B1 - 크랭크 샤프트 기어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밸런스 샤프트를 구동하기 위해 엔진의 일측에 밸런스 샤프트 기어와 맞물리는 크랭크 샤프트 기어에 관한 것으로,
엔진의 진동감쇄를 위한 밸런스 샤프트에 중간기어를 매개로 하여 크랭크 샤프트의 구동력이 전달되도록 형성되는 크랭크 샤프트 기어에 있어서,
상기한 크랭크 샤프트의 전방 끝단이 축결합되기 위한 축공이 보스의 중앙에 마련되고, 보스의 외주면 양측에는 스톱퍼가 마련되는 내측 림과;
내주면은 상기한 내측 림의 외주면에 끼워지고, 외주면에는 다수의 이가 형성되며, 그 보스의 중간에 상기 스톱퍼가 수용되기 위한 작동공간이 마련되는 외측 림과;
상기 외측 림의 작동공간에 끼워진 채 일단이 상기 내측 림의 스톱퍼를 탄력지지하기 위한 스프링; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

크랭크 샤프트 기어{Crank shaft gear}
본 발명은 크랭크 샤프트 기어의 진동감쇄구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밸런스 샤프트를 구동하기 위해 엔진의 일측에 밸런스 샤프트 기어와 맞물리는 크랭크 샤프트 기어에 관한 것이다.
일반적으로 엔진의 실린더에는 피스톤이나 크랭크 샤프트 등과 같이 동력을 발생시키는 장치가 설치되어 있고, 실린더 블럭의 하부에 크랭크 샤프트의 구동력으로 회전되는 밸런스 샤프트가 설치되어 있다. 상기 밸런스 샤프트는 피스톤이나 크랭크 샤프트의 왕복운동에 의해 발생하는 관성력이나 관성우력을 없애는 역할을 하는 것이다. 이와 같은 밸런스 샤프트는 엔진의 크기에 따라서 양측으로 대칭되도록 장착되는 것이 일반적이다.
그리고 상기한 크랭크 샤프트의 회전력이 밸런스 샤프트에 전달되도록 하기 위해서 도 5에서와 같이 상기한 크랭크 샤프트(11) 및 밸런스 샤프트(13a)의 전방측에는 각각 크랭크 샤프트 기어(12) 및 밸런스 샤프트 기어(14a)가 형성되어 있으며, 상기 각각의 기어(12,14a) 간에는 중간기어(15)가 장착되어진다. 한편, 상기한 밸런스 샤프트(13a)의 후단측에는 도 6에서와 같이 서로 대칭되도록 장착되는 또 다른 밸런스 샤프트(13b)에 구동력을 전달하기 위한 한쌍의 기어(16a,16b)가 맞물리도록 형성된다.
그런데 엔진작동 중에 연소폭발에 의해서 발생되는 반복적이고 충격적인 2차성분의 힘이 중간기어에 아무런 댐핑수단도 없이 전달되므로서 기어소음발생의 원인이 되었으며, 밸런스 샤프트를 구동하기 위한 사용기어의 수가 많아 기어소음이 더욱 가중되었다.
또한, 보통의 4기통 엔진의 기어구동 타입의 밸런스 샤프트의 경우에 중간기어는 크랭크 샤프트 기어로부터 회전력을 직접 받게 되므로서 부하가 많이 걸리게 되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 밸런스 샤프트를 구동하기 위해 엔진의 일측에 밸런스 샤프트 기어와 맞물리는 크랭크 샤프트 기어를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
엔진의 진동감쇄를 위한 밸런스 샤프트에 중간기어를 매개로 하여 크랭크 샤프트의 구동력이 전달되도록 형성되는 크랭크 샤프트 기어에 있어서,
상기한 크랭크 샤프트의 전방 끝단이 축결합되기 위한 축공이 보스의 중앙에 마련되고, 보스의 외주면 양측에는 스톱퍼가 마련되는 내측 림과;
내주면은 상기한 내측 림의 외주면에 끼워지고, 외주면에는 다수의 이가 형성되며, 그 보스의 중간에 상기 스톱퍼가 수용되기 위한 작동공간이 마련되는 외측 림과;
상기 외측 림의 작동공간에 끼워진 채 일단이 상기 내측 림의 스톱퍼를 탄력지지하기 위한 스프링; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 기어의 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B선 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 기어의 작동상태도이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 기어를 지시하는 것으로서, 상기 크랭크 샤프트 기어(20)는 크게 내측 림(21)과 외측 림(25)으로 구분된다. 즉, 상기한 내측 림(21)은 크랭크 샤프트(11)에 축결합되는 것이고, 상기 외측 림(25)은 내측 림(21)의 외주연에 헐거움 끼움되는 것이다.
상기한 내측 림(21)은 보스의 중간에 크랭크 샤프트(11)의 전방 끝단에 축결합되기 위한 축공(22)이 형성되고, 그 외주면 양측에는 스톱퍼(23)가 돌출형성된다. 특히, 상기 스톱퍼(23)는 내측 림(21)의 중심선(C-C선) 상에서 일측으로 소정간격 치우친 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 이는 후설할 스프링(40)이 크랭크 샤프트 기어(20)의 중심선 상에 위치되도록 하기 위한 것이다. 그리고 상기한 스톱퍼(23)의 끝단부의 단면형상은 스프링(40)의 일끝단이 원할하게 밀착될 수 있도록 원형형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기한 외측 림(25)의 중앙에는 상기한 내측 림(21)이 끼워질 수 있도록 끼움공(26)이 형성되고, 그 외주면에는 동력전달을 위한 다수의 이(27)가 형성된다. 또한, 상기한 내측 림(21)과의 결합이 이루어졌을 경우에 상기 내측 림의 스톱퍼(23)와 중심선을 기준으로 대칭되는 위치에 스프링 시트(25a)가 마련된다. 스프링 시트(25a)의 내측공간은 스프링(40)이 위치되고 내측 림의 스톱퍼(23)가 동작되기 위한 작동공간(28)이 된다. 상기 작동공간(28)은 스톱퍼(23)가 스프링(40)에 탄력지지된 채로 크랭크 샤프트(11)의 회전충격을 완충하는 과정에서 유동될 수 있는 범위를 고려하여 그 크기가 결정되는 것이 바람직하다. 즉, 도면에서와 같이 스프링 시트(25a)의 위치는 상기 스톱퍼(23)가 치우친 방향을 향해 중심선 상으로부터 치우치게 형성된다. 따라서 외측 림(25)의 무게중심을 보완하기 위한 보스의 살빼기가 적절이 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기와 같이 형성되는 내측 림(21)과 외측 림(25)을 결합하는 과정에서 상기한 작동공간(28)의 일측에 마련된 스프링 시트(25a)와 스톱퍼(23)의 일측면 사이에는 회전충격을 완충하기 위한 스프링(40)이 개재된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.
엔진이 시동되어 크랭크 샤프트(11)가 회전하게 되면 크랭크 샤프트(11)의 전방 끝단에 물린 크랭크 샤프트 기어(20)가 회전된다. 그래서 크랭크 샤프트 기어(20)와 맞물린 중간기어에 의해서 밸런스 샤프트 기어가 회전되어진다. 특히, 이러한 과정에서 엔진의 연소 폭발시마다 발생되는 충격에 의해서 크랭크 샤프트(11)에는 각속도 변동이 발생된다.
그런데 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 기어(20)의 경우에는 내측 림(21)과 외측 림(25)으로 분리형성되고, 상기 내측 림(21)과 외측 림(25) 간에는 완충을 위한 스프링(40)이 개재되어 있으므로서 크랭크 샤프트(11)의 각속도 변동에 의한 충격이 완충되어진다.
따라서 크랭크 샤프트 기어(11)의 회전력이 중간기어로 전달되기 이전에 크랭크 샤프트(11)에서 크랭크 샤프트 기어(20)로 전달되는 2차성분의 힘이 상기한 스프링(40)에 의해 완충되므로서 종래기술의 경우에 중간기어 및 밸런스 샤프트의 진동에 의한 소음발생이 감소된다. 또한, 중간기어로 전달되는 부하가 줄어 중간기어의 내구성능이 향상된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 크랭크 샤프트 기어의 회전력이 중간기어로 전달되기 전에 크랭크 샤프트에서 크랭크 샤프트 기어로 전달되는 2차성분의 힘이 스프링에 이해 완충되므로서 종래기술의 경우에 중간기어 및 밸런스 샤프트의 진동에 의한 소음발생이 감소될 뿐만 아니라, 중간기어로 전달되는 부하가 줄어들어 중간기어의 내구성능이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 기어의 정면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 도 1의 B-B선 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 크랭크 샤프트 기어의 작동상태도.
도 5 및 도 6은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 크랭크 샤프트 20 : 크랭크 샤프트 기어
21 : 내측 림 22 : 축공
23 : 스톱퍼 25 : 외측 림
26 : 끼움공 27 : 이
28 : 작동공간 40 : 스프링

Claims (3)

  1. 크랭크 샤프트(11)의 전방 끝단이 축결합되기 위한 축공(22)이 중앙에 마련되고 그 외주면에는 스톱퍼(23)가 돌출형성된 내측 림(21)과, 내주면은 상기한 내측 림(21)의 외주면에 끼워지고 그 외주면에는 밸런스 샤프트로의 동력전달을 위한 중간기어의 이와 치결합되기 위한 다수의 이(27)가 형성되며 내측으로는 상기한 스톱퍼(23)가 수용되어 작동되도록 하기 위한 작동공간(28) 및 스톱퍼(23)와 대향되는 스프링 시트(25a)가 형성된 외측 림(25)과, 상기한 스톱퍼(23)와 스프링 시트(25a) 사이에 개재되는 스프링(40)을 포함하여 구성되어, 엔진의 진동감쇄를 위한 밸런스 샤프트에 중간기어를 매개로 하여 크랭크 샤프트의 구동력이 전달되도록 형성되는 크랭크 샤프트 기어에 있어서,
    상기한 내측 림(21)의 스톱퍼(23)는 중심선(C-C선) 상의 양측에 위치된 스프링(40)의 일측 끝단이 지지되도록 상기 중심선으로부터 소정간격 떨어진 위치에 형성되고, 상기한 스프링 시트(25a)는 상기 스톱퍼(23)의 내측면과 대향되는 위치에 형성되어, 크랭크 샤프트의 구동력이 밸런스 샤프트에 전달되는 과정에서 어느 일측의 스프링(40)은 압축되고, 어느 일측의 스프링(40)은 인장되도록 형성된 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트 기어.
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