KR100847948B1 - 캠 체인 탈락방지 플레이트 - Google Patents

캠 체인 탈락방지 플레이트 Download PDF

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Abstract

크랭크샤프트가 크랭크케이스에 구름 베어링을 통해 회전 가능하게 지지되며, 이 크랭크샤프트에 끼움장착된 캠 체인용 드라이브 스프로켓의 주변부에 상기 캠 체인의 탈락방지 플레이트가 설치된 OHC형 내연기관에서는, 종래는 상기 구름 베어링을 가압하는 푸쉬 플러그 가압 플레이트와, 캠 체인 탈락방지 플레이트는 별개로 설치되어 있었다. 본 발명에서는, 캠 체인 탈락방지 플레이트(31, 33)는, 구름 베어링(21A, 21B)을 가압하는 푸쉬 플러그(29)의 가압 플레이트를 겸하는 형상의 구조로 되어 있다. 캠 체인 탈락방지 플레이트(31, 33)는, 그 선단부(31a, 33a)에서 캠 체인(10)의 탈락을 방지한다. 이에 의해, 캠 체인 탈락방지 플레이트(31, 33)는, 1개의 부품으로 푸쉬 플러그 가압과 캠 체인 탈락방지의 양자의 목적에 유용하게 쓰이며, 부품수와 작업공수의 삭감을 가능하게 한다.

Description

캠 체인 탈락방지 플레이트{CAM CHAIN DETACHMENT PREVENTIVE PLATE}
본 발명은 자동이륜차용 OHC형 내연기관의 캠 체인의 탈락방지 구조에 관한 것이다.
OHC형 내연기관에서는, 실린더 헤드에 배치된 흡배기 밸브를 소정 타이밍으로 구동하기 위해서, 크랭크샤프트의 회전 구동력을 캠샤프트에 전달하는 수단으로서 캠 체인이 많이 이용된다. 캠 체인은 크랭크샤프트에 끼움장착된 드라이브 스프로켓과 캠샤프트에 끼움장착된 드리븐 스프로켓 사이에 걸쳐진다. 내연기관의 조립시에는, 크랭크케이스 내에서 드라이브 스프로켓에 걸리는 캠 체인을, 실린더 블록 내를 통해서 밖으로 인출해 두고, 실린더 헤드를 부착한 후, 드리븐 스프로켓에 캠 체인을 걸게 된다.
드라이브 스프로켓에 걸리는 캠 체인을 실린더 블록으로부터 밖으로 당겨 작업할 때에, 캠 체인이 드라이브 스프로켓으로부터 빠지기 쉽다. 한번 빠져 버리면, 다시 캠 체인을 드라이브 스프로켓에 걸기 위해서는, 실린더 블록을 빼지 않으면 안 되므로 번거롭다.
도 8은, 일본국 특허 제2000-303906호 공보에 기재된 캠 체인 탈락방지 수단을 도시한다. 이 도면은, 상기 공보에 게재된 자동이륜차용 OHC형 내연기관의 크랭크케이스(001)의 내부를 캠 체인의 위치에서 절단하여 도시한 정면도이다. 크랭크샤프트(002)에 끼움장착 되어 있는 드라이브 스프로켓(003)과, 도시되어 있지 않은 캠샤프트에 끼움장착 되어 있는 드리븐 스프로켓과의 사이에 캠 체인(004)이 걸려 돌고 있다. 도면의 좌측에 캠 체인 가이드(005), 도면의 우측에 캠 체인 텐셔너(006)가 장착되어 있다. 드라이브 스프로켓(003)에 감겨 걸려 있는 체인(004)의 외주 근방에 캠 체인 탈락방지 플레이트(007)가 볼트(008)에 의해서 크랭크케이스(001)에 고정되어 있다. 이 플레이트(007)에 의해서, 체인의 탈락이 방지되고 있다.
또한, 상기와는 다른 문제로서, 크랭크케이스 내에서 크랭크샤프트를 지지하기 위해서 이용되고 있는 2개의 구름 베어링 중 한 구름 베어링의 내외면은 압입에 의해 부착되지만, 다른 한 구름 베어링의 내외면 중의 일면은 느슨한 삽입에 의해 부착되기 때문에, 이 느슨하게 삽입되어 있는 구름 베어링 접촉부에 크랭크 축방향의 흔들림이 발생한다. 이 흔들림을 방지하기 위해서 푸쉬 플러그가 설치되어 있다. 그리고, 코일 스프링을 통해 푸쉬 플러그를 누르기 위해서, 푸쉬 플러그 가압 플레이트가 설치되어 있다. 이 푸쉬 플러그 가압 플레이트는 상기 캠 체인 탈락방지 플레이트와는 별개의 부재이었다.
종래, 푸쉬 플러그 가압 플레이트와, 캠 체인 탈락방지 플레이트는 별개로 설치되어 있었다. 1개의 부품으로 양자의 목적에 유용하게 쓰일 수 있다면, 부품수가 삭감되고, 조립 작업도 줄기 때문에, 생산성이 향상한다. 따라서, 본 발명은, 자동이륜차용 OHC형 내연기관의 캠 체인의 탈락방지 구조에 있어서, 그 생산성 향상을 위해, 부품수 및 작업공수의 삭감을 도모하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 크랭크샤프트가 크랭크케이스에 구름 베어링을 통해 회전 가능하게 지지되며, 이 크랭크샤프트에 끼움장착된 캠 체인용 드라이브 스프로켓의 주변부에 설치되어 캠 체인의 탈락을 방지하는 OHC형 내연기관의 캠 체인 탈락방지 플레이트로서, 캠 체인 탈락방지 플레이트는, 구름 베어링의 흔들림을 방지하도록 그것을 가압하는 푸쉬 플러그의 가압 플레이트를 겸하는 구성을 갖고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 캠 체인의 탈락방지 구조를 상기와 같이 구성하는 것에 의해, 부품수 및 작업공수가 삭감되어, 생산성이 향상한다.
캠 체인 탈락방지 플레이트는, 푸쉬 플러그에 접촉하도록 고정되는 본체 부분과, 이 본체 부분으로부터 연장하여 상기 드라이브 스프로켓의 측방에 도달하는 선단부를 갖도록 구성할 수 있다.
또한, 캠 체인 탈락방지 플레이트는, 상기 푸쉬 플러그에 접촉하도록 고정되는 본체 부분과, 이 본체 부분으로부터 연장하여 상기 드라이브 스프로켓의 직경 방향 외측에 근접하는 위치에 도달하는 선단부를 갖도록 구성하는 것도 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 자동이륜차용 OHC형 내연기관의 일부 를 캠 체인의 위치에서 절단하여 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1의 크랭크케이스 내부의 확대정면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 단면도이다.
도 4a는 상기 실시형태의 캠 체인 탈락방지 플레이트겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트의 정면도이다.
도 4b는 도 4a의 캠 체인 탈락방지 플레이트 겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트의 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 자동이륜차용 OHC형 내연기관의 크랭크케이스 내부를 캠 체인의 위치에서 절단하여 도시한 정면도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI 단면도이다.
도 7a는 상기 실시형태의 캠 체인 탈락방지 플레이트겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트의 정면도이다.
도 7b는 도 7a의 캠 체인 탈락방지 플레이트겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트의 종단면도이다.
도 8은 종래의 자동이륜차용 OHC형 내연기관의 크랭크케이스 내부를 캠 체인의 위치에서 절단하여 도시한 정면도이다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태의 캠 체인 가이드 플레이트를 구비한 자동이륜차용 OHC형 내연기관(1)의 일부를 캠 체인의 위치에서 절단하여 도시한 정면도이다. 이 내연기관(1)은, 크랭크케이스(2), 실린더 블록(3), 및 실린더 헤드(4)를 차례로 적층하여 조립되고 있다. 상기 크랭크케이스(2), 실린더 블록(3), 및 실린더 헤드(4)를 통해서, 체인실(5)이 형성되어 있다.
체인실(5) 중, 크랭크케이스(2)의 부분에는, 크랭크샤프트(6)의 일단이 체인실(5) 내로 돌출하고, 이 돌출부에 드라이브 스프로켓(7)이 끼움장착되어 있다. 체인실(5) 중, 실린더 헤드(4)의 부분에는, 그 안에 지지되어 있는 캠샤프트(8)의 일단이 체인실(5) 내로 돌출하며, 이 돌출부에 드리븐 스프로켓(9)이 끼움장착되어, 상기 드라이브 스프로켓(7)과의 사이에 감겨 걸리는 캠 체인(10)에 의해서 화살표 방향으로 회전구동되며, 도시되어 있지 않은 캠을 회전시킨다.
캠 체인(10)의 드라이브 스프로켓(7)으로 당겨지는 측에는, 캠 체인(10)을 안내하는 합성 수지제의 캠 체인 가이드(11)가 설치되어 있다. 캠 체인 가이드(11)의 일단은 굴곡점(11a)에서 약간 굴곡되며, 체인실(5)의 크랭크케이스(2)의 부분에 형성된 지지 오목부(2a)에 지지되어 있다. 캠 체인 가이드(11)의 타단(11b)은 자유단으로 되어 있다. 자유단 근방에 위치 결정 고정부(l1c)가 형성되고, 캠 체인 가이드(11)는 핀(11d)를 통해 실린더 블록(3)에 지지되어 있다. 캠 체인 가이드(11)의 체인 슬라이딩부는 대략 직선 형상을 이루며, 그 단면은 대략 체인의 폭에 상당하는 오목 홈으로 되어 있고, 체인은 그 홈 바닥을 슬라이딩한다. 오목 홈의 양측에는, 체인 빠짐 방지를 위해, 높이(背)가 낮은 측벽 부분이 형성되어 있다.
드라이브 스프로켓(7)의 체인 밀어내기측과 드리븐 스프로켓(9)과의 사이에 연장된 캠 체인(10)의 처짐을 없애기 위해서, 캠 체인 텐셔너(12)가 텐셔너 리프터(16)에 의해서 캠 체인(10)에 외측으로부터 가압하고 있다. 텐셔너 리프터(16)는, 체인실(5) 내부에 위치하도록 실린더 블록(3)에 그 외부로부터 부착된 볼트(17)에 의해서 부착되어 있는 유압장치가 있으며, 유압에 의해서 체인실의 내부를 향하여 돌출하는 돌출부(16a)를 구비하고 있다.
캠 체인 텐셔너(12)는, 탄성재료로 만들어진 아암(13)과, 이 아암의 체인 슬라이딩측에 부착된 합성 수지제 슈(14, shoe)로 이루어져 있다. 캠 체인 텐셔너(12)의 드라이브 스프로켓(7)측에서, 아암(13)의 기단부(13a)는 굴곡부(13b)에서 굴곡하며, 마찬가지로 굴곡하여 아암의 기단부(13a)까지 연장된 슈(14)의 기단부(14a)와 동시에, 볼트(15)에 의해서 크랭크케이스(2)에 함께 체결되어 있다.
슈(14)의 중앙부의 선단 전체에는, 상기 아암(13)의 측부를 돌아, 체인 슬라이딩측과는 반대측에 있는 텐셔너 리프터(16)의 접촉위치까지 U자 형상 아암부(14b)가 형성되며, 그 단부는 텐셔너 리프터(16)의 돌출부(16a)가 접촉하는 접촉부로 되어 있다. 슈(14)의 선단부는, 아암(13)의 선단에 걸어맞춤하는 U자 형상 후크부(14c)로 되어 있다. 슈(14)의 체인 슬라이딩측은, 대략 체인의 폭에 상당하는 오목 홈으로 되어 있고, 캠 체인(10)은 그 홈 바닥을 슬라이딩한다. 오목 홈의 양측에는, 체인 빠짐 방지를 위해, 높이가 낮은 측벽부분이 형성되어 있다. 드라이브 스프로켓(7)에 감겨 걸려 있는 캠 체인(10)의 하단부에, 상세하게 후술하는 캠 체인 탈락방지 플레이트겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트(31)가 볼트(32)에 의해서 부착되어 있다.
도 2는 도 1에 도시한 크랭크케이스(2) 내의 부분 확대도, 도 3은 도 2의 III-III 단면도이다. 도 3에서, 좌우 따로 만들어진 크랭크샤프트(6)의 좌우 부분(6A, 6B)은, 크랭크케이스에 조립되기 전에, 미리 크랭크 핀(22)에 의해 연결되어 일체화된다. 크랭크케이스(2)는 좌우부분(2A, 2B)이 따로 만들어지며, 크랭크샤프트 조립시에 일체화된다. 크랭크케이스(2A, 2B)의 주조시에, 좌우의 강제(鋼製) 부싱(20A, 20B)이 이들 크랭크케이스(2A, 2B)와 일체화된다. 크랭크샤프트(6)는, 상기 좌우의 강제 부싱(20A, 20B)에 접촉하는 좌우의 구름 베어링(21A, 21B)을 통해 지지되어 있다. 크랭크케이스(2)의 위에는 도시되어 있지 않은 실린더 블록이 접속되며, 이 실린더 블록의 내측에는 실린더 라이너(3a)가 설치되어 있다. 실린더 라이너(3a)의 하단은 크랭크케이스(2) 내로 돌출하고 있다. 실린더 라이너(3a) 내에 상하 슬라이딩 가능하게 유지되어 있는 도시하지 않은 피스톤과 상기 크랭크 핀(22)은, 커넥팅 로드(23)를 통해 연결되어 있다. 크랭크케이스(2), 실린더 블록(3), 및 실린더 헤드(4)를 연결하도록 상기 체인실(5)이 설치되어 있으며, 크랭크샤프트(6)의 좌측 부분(6A)이 이 체인실(5) 내에 돌출하고 있다. 크랭크샤프트(6)의 체인실 돌출부에 드라이브 스프로켓(7)이 끼움장착 되어 있고, 드리븐 스프로켓(9)(도 1)과의 사이에 캠 체인(10)이 감겨 걸려 있다.
또, 드라이브 스프로켓(7)의 좌측에, 스타터의 드리븐 기어(24)가 베어링(25)을 통해 좌측 크랭크샤프트 부분(6A)에 유지되고 있다. 또한, 교류 발전기의 아우터 로터(26)가 키(27)로 좌측 크랭크샤프트 부분(6A)에 결합되어 있다. 상기 스타터의 드리븐 기어(24)와 교류 발전기의 아우터 로터(26)와의 사이에 일방 클러치(28)가 삽입되어 있다.
내연기관의 조립을 위해서 크랭크케이스(2A, 2B)에 크랭크샤프트(6)를 조립하기 전에, 우측 크랭크케이스(2B)에 주조되고 있는 강제 부싱(20B) 내에 우측 구름 베어링(21B)을 압입하고, 크랭크샤프트(6)의 좌측 크랭크샤프트 부분(6A)에 좌측 구름 베어링(21A)를 압입한다.
조립은, 우선, 우측 크랭크케이스(2B)에 이미 압입되어 있는 우측 구름 베어링(21B) 내에 우측 크랭크샤프트 부분(6B)을 압입한다. 다음에, 좌측 크랭크샤프트 부분(6A)에 이미 압입되어 있는 좌측 구름 베어링(21A)에, 좌측 크랭크케이스(2A)를 느슨하게 장착한다. 그 후에, 스타터의 드리븐 기어(24), 일방 클러치(28), 교류 발전기의 아우터 로터(26) 등을 좌측 크랭크샤프트 부분(6A)에 장착한다.
이상의 공정에서, 우측 구름 베어링(21B)의 내면과 우측 크랭크샤프트 부분(6B)의 외면과의 접촉면(도 3의 면A), 우측 구름 베어링(21B)의 외면과 우측 강제 부싱(20B)의 내면과의 접촉면(면B), 및 좌측 구름 베어링(21A)의 내면과 좌측 크랭크샤프트 부분(6A)의 외면과의 접촉면(면C)은 압입되어 있지만, 좌측 구름 베어링(21A)의 외면과 좌측 강제 부싱(20A)의 내면과의 접촉면(면D)은 느슨하게 삽입된 상태로 되어 있다. 이 때문에, 구름 베어링 등이 좌우방향으로 흔들릴 가능성이 있다.
이 흔들림을 방지하기 위해서, 좌측 크랭크케이스(2A) 내에, 좌측 구름 베어링(21A)을 누르는 푸쉬 플러그(29)가 설치되어 있다. 푸쉬 플러그(29)는 그 안에 장착된 코일 스프링(30)을 통해 푸쉬 플러그 가압 플레이트(31)에 의해 눌러져 있다. 푸쉬 플러그 가압 플레이트(31)는 볼트(32)에 의해 좌측 크랭크케이스(2A)에 나사결합되어 있다. 푸쉬 플러그(29)는 그 선단부의 경사면(E)에서 좌측 구름 베어링(21A)의 외륜의 숄더부를 눌러, 그 좌우방향의 흔들림을 방지하고 있다.
이 푸쉬 플러그 가압 플레이트(31)의 선단부(31a)는, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 드라이브 스프로켓(7)에 감겨 걸려 있는 캠 체인(10)의 측부까지 연장되어 있다. 이 실시 형태에서는, 상기 선단부(31a)는, 도 3에 도시하는 바와 같이 푸쉬 플러그 가압 플레이트(31)의 본체로부터 L자 형상으로 굴곡되어 캠 체인(1O)의 측부까지 연장되고 있다. 크랭크케이스(2) 내에서 드라이브 스프로켓(7)에 걸리는 캠 체인(10)은, 내연기관의 조립시에는, 실린더 블록(3) 내를 통해서 밖으로 당겨 놓고, 실린더 헤드(4)를 부착한 후, 드리븐 스프로켓에 걸어 돌린다. 드라이브 스프로켓(7)에 걸리는 캠 체인(1O)을 실린더 블록으로부터 밖으로 당겨 작업할 때에, 캠 체인(10)은 드라이브 스프로켓(7)으로부터 빠지기 쉽고, 한번 빠져 버리면, 다시 캠 체인(10)을 드라이브 스프로켓(7)에 걸기 위해서는, 실린더 블록(3)을 크랭크케이스(2)로부터 빼지 않으면 안 되므로 번거롭다. 그래서, 본 실시형태에서는, 상기 푸쉬 플러그 가압 플레이트(31)의 선단(31a)을 연장하여, 캠 체인 탈락방지 플레이트와 겸용하여, 캠 체인(10)의 탈락을 방지하고 있다. 즉, 캠 체인(10)이 도 3에서 도면 좌측방으로 변위하여 드라이브 스프로켓(7)으로부터 빠지려고 하여도, 푸쉬 플러그 가압 플레이트(31)의 선단(31a)이 캠 체인(10)에 접촉하여 빠지는 것을 저지한다.
도 4a 및 도 4b는, 상기 캠 체인 탈락방지 플레이트겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트(31)의 정면도와 그 종단면도를 도시한다. 선단부(31a)는 L자 형상으로 절곡되며, 캠 체인의 측방으로의 탈락을 방지하며, 중앙부에서 푸쉬 플러그(29)의 코일 스프링(30)을 누르게 되어 있다. 기단부에는 부착 볼트 삽입통과 구멍(31c)이 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 선단부(31a)의 선단 가장자리(31b)는, 도 2로부터도 알 수 있는 바와 같이 드라이브 스프로켓(7)의 외주 형상에 상응하여 오목하게 들어간 원호형상으로 형성되어 있다. 이와 같이 1개의 플레이트(31)로 2개의 목적을 달성하기 때문에, 부품수와 작업공수의 삭감을 도모할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 자동이륜차용 OHC형 내연기관의 크랭크케이스 내부를 캠 체인의 위치에서 절단하여 도시하는 정면도, 도 6은 도 5의 VI-VI단면도, 도 7a 및 도 7b는, 각각, 이 실시형태의 캠 체인 탈락방지 플레이트겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트의 정면도 및 종단면도이다. 이 실시형태에서는, 캠 체인 탈락방지 플레이트겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트(33)의 형상이, 전술한 제1 실시형태의 것과 다를 뿐, 다른 부분은 제1 실시형태와 동일하다(동일 부재에는 동일 부호가 부착됨). 본 실시형태의 캠 체인 탈락방지 플레이트겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트(33)의 형상은 선단부(33a)가 절곡되어 있으며, 전체가 평판 형상이고, 전체 길이가 짧다. 기단부에는 부착 볼트 삽입통과 구멍(33a)이 설치되어 있다. 이 플레이트(33)의 선단부(33a)에도, 도 4a 및 도 4b에 도시하는 플레이트(31)와 같은 오목하게 들어간 원호형상 선단부(33b)가 형성되어 있다.
본 실시형태의 캠 체인 탈락방지 플레이트겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트(33)의, 푸쉬 플러그 가압 플레이트로서의 설치 위치는, 제1 실시형태와 같지만, 캠 체인 탈락방지 플레이트로서의 설치 위치는 제1 실시형태와는 달리, 선단 자장자리(33b)가 드라이브 스프로켓(7)의 외주에 근접하여 그 바로 아래에 위치하도록 장착되어 있다.
본 실시형태의 캠 체인 탈락방지 플레이트겸 푸쉬 플러그 가압 플레이트(33)의, 푸쉬 플러그 가압 플레이트로서의 작용은, 제1 실시형태와 같지만, 캠 체인 탈락방지 플레이트로서의 작용은, 캠 체인(10)이 드라이브 스프로켓(7)으로부터 직경 방향 외방으로 빠지는 것 자체를 방지하는 것이므로, 캠 체인(10)의 탈락 방지에 한층 더 효과가 있다.
본 발명에 따른 자동이륜차용 OHC형 내연기관의 캠 체인용 탈락방지 구조에 의해 부품수 및 작업공수를 삭감하여 생산성의 향상을 도모한다.

Claims (4)

  1. 크랭크샤프트(6)가 크랭크케이스(2)에 구름 베어링(21A, 21B)을 통해 회전 가능하게 지지되며, 이 크랭크샤프트(6)에 끼움장착된 캠 체인(10)용 드라이브 스프로켓(7)의 주변부에 설치되어 상기 캠 체인(10)의 탈락을 방지하는 OHC형 내연기관의 캠 체인 탈락방지 플레이트(31, 33)로서,
    상기 캠 체인 탈락방지 플레이트(31, 33)는, 상기 구름 베어링(21A, 21B)의 흔들림을 방지하도록 그것을 가압하는 푸쉬 플러그의 가압 플레이트(31, 33)를 겸하는 구성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 캠 체인 탈락방지 플레이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캠 체인 탈락방지 플레이트(31)는, 상기 푸쉬 플러그(29)에 접촉하도록 고정되는 본체 부분과, 이 본체 부분으로부터 연장하여 상기 드라이브 스프로켓(7)의 측방에 도달하는 선단부(31a)를 갖는 것을 특징으로 하는 캠 체인 탈락방지 플레이트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 선단부(31a)는 상기 본체 부분으로부터 L자 형상으로 굴곡하여 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 캠 체인 탈락방지 플레이트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캠 체인 탈락방지 플레이트(33)는, 상기 푸쉬 플러그(29)에 접촉하도록 고정되는 본체 부분과, 이 본체 부분으로부터 연장하여 상기 드라이브 스프로켓(7)의 직경 방향 외측에 근접하는 위치에 도달하는 선단부(33a)를 갖는 것을 특징으로 하는 캠 체인 탈락방지 플레이트.
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