KR19980085755A - 자동차 엔진의 가변식 밸런스 샤프트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 가변식 밸런스 사프트에 관한 것으로, 크랭크 케이스에 지지되는 양측 메인 저널 사이에 엔진의 진동을 저감하는 밸런스 웨이트가 설치되어 이루어지는 밸런스 샤프트에 있어서, 상기 밸런스 웨이트에 회전 속도에 따라 샤프트 몸체로부터 반경방향으로 변위되는 변위수단이 구비되고, 상기 변위수단은 밸런스 웨이트에 형성된 이동 통로와, 상기 이동 통로 내에 설치되어 샤프트 몸체를 지지하는 압축 스프링과, 상기 압축 스프링을 지지하고 볼트로써 밸런스 웨이트의 상단부에 고정된 록킹 편을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 가변식 밸런스 샤프트를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 의한 자동차 엔진의 밸런스 샤프트는, 밸런스 웨이트의 작용력을 저속 회전시에는 줄여주고, 고속 회전시에는 늘여줌으로써 전 회전 영역에서 엔진의 진동을 감쇄시킬 수 있다.

Description

자동차 엔진의 가변식 밸런스 샤프트

본 발명은 자동차 엔진의 가변식 밸런스 샤프트에 관한 것으로, 특히 밸런스 샤프트에 설치된 밸런스 웨이트가 회전속도에 따라 위치를 변경하여 엔진 진동을 효율적으로 저감시키는 자동차 엔진의 가변식 밸런스 샤프트에 관한 것이다.

일반적으로 밸런스 샤프트는 왕복형 엔진에 부착되며, 피스톤이나 크랭크 샤프트의 왕복 운동에 의해 발생하는 관성력이나 관성 우력을 없애는 방향의 하중을 발생시키기 위한 회전축으로서, 엔진의 기통수나 배열에 따라 1개 또는 2개가 사용되며, 크랭크 샤프트와 동방향 또는 역방향으로 같은 속도 또는 2배의 속도로 회전된다.

상기한 바와 같은 밸런스 샤프트는 통상, 크랭크 케이스에 설치되는데, 이러한 밸런스 샤프트의 전형적인 한 예를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 밸런스 샤프트는 샤프트 몸체(1) 양측에 크랭크 케이스(미도시)에 지지되는 한 쌍의 메인 저널(2)의 사이에 밸런스 웨이트(3)가 연결되어 하나의 축으로 이루어져 있다. 상기 밸런스 웨이트(3)는 회전시 엔진의 진동을 저감시켜 주는 역할을 한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 자동차 엔진의 밸런스 샤프트는, 엔진 회전수의 두배로 회전하므로, 주로 고속회전 영역에서는 엔진의 진동을 저감시키는데는 효율적이지만, 저속회전 영역에서는 비효율적인 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 밸런스 샤프트의 회전 속도에 따라서 설치된 밸런스 웨이트가 움직일 수 있도록 함으로써 저속회전 영역에서도 엔진 진동을 효과적으로 줄일 수 있는 자동차 엔진의 가변식 밸런스 샤프트를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 자동차 엔진의 밸런스 샤프트를 보인 개략도.

도 2의 A는 도 1의 메인 저널을 보인 단면도이고, 도 2의 B는 도 1의 밸런스 샤프트와 연결된 밸런스 웨이트를 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 가변식 밸런스 샤프트의 회전 속도에 따른 밸런스 웨이트가 변위되는 것을 보인 도면.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 샤프트 몸체 2 : 메인 저널

3 : 밸런스 웨이트 31 : 이동 통로

32 : 압축 스프링 33 : 록킹 편

34 : 볼트

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 크랭크 케이스에 지지되는 양측 메인 저널 사이에 엔진의 진동을 저감하는 밸런스 웨이트가 설치되어 이루어지는 밸런스 샤프트에 있어서, 상기 밸런스 웨이트에 회전 속도에 따라 샤프트 몸체로부터 반경방향으로 변위되는 변위수단이 구비되고, 상기 변위수단은 밸런스 웨이트에 형성된 이동 통로와, 상기 이동 통로 내에 설치되어 샤프트 몸체를 지지하는 압축 스프링과, 상기 압축 스프링을 지지하고 볼트로써 밸런스 웨이트의 상단부에 고정된 록킹 편을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 가변식 밸런스 샤프트를 제공함으로써 달성된다.

이와 같은 본 발명에 의한 자동차 엔진의 가변식 밸런스 샤프트는, 밸런스 웨이트의 작용력을 저속 회전시에는 줄여주고, 고속 회전시에는 늘여주는 역할을 함으로써 전 회전 영역에서 엔진의 진동을 감쇄시키는 역할을 한다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부한 도 3은 본 발명에 의한 가변식 밸런스 샤프트의 회전 속도에 따른 밸런스 웨이트가 변위되는 것을 보인 도면으로서, 본 발명에 의한 자동차 엔진의 가변식 밸런스 샤프트를 설명하면 다음과 같다.

참고로, 본 실시예의 구성을 설명함에 있어, 명세서의 서두에서 설명된 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 설명의 중복을 피하기 위하여 반복 설명은 생략하고 개선된 부분만을 주로하여 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 밸런스 샤프트에 설치되는 밸런스 웨이트(3)는 리벳의 형상을 지니고, 회전 속도에 따라 샤프트 몸체로부터 반경방향으로 변위되는 변위수단이 구비되어 있다.

상기 변위수단으로는 밸런스 웨이트(3)의 상단부에서 중앙부에 이르기까지 직사각형의 이동 통로(31)가 형성되어 있다. 그리고 이동 통로(31)내부에는 샤프트 몸체(1)와 그의 회전속도에 따라 발생하는 원심력을 받는 압축 스프링(32)이 개재되어 있고, 압축 스프링(32)은 록킹 편(33)으로 지지된다. 또한 상기 록킹 편(33)은 밸런스 웨이트(3)의 상부 양측에 볼트(34)로써 고정시키도록 되어 있다.

이하, 본 실시예의 동작을 첨부된 도 3을 참고로 하여 상세히 설명한다.

밸런스 샤프트가 회전하지 않을 경우, 밸런스 웨이트(3)의 이동 통로(31)의 하단부에 샤프트 몸체(1)가 압축 스프링(32)에 의해 접촉된다. (1)압축 스프링(32)은 샤프트 몸체(1)가 밸런스 웨이트(3)의 이동 통로(31) 하부에 밀착되기 위한 초기 압축, 지지력이 필요하다.

밸런스 샤프트가 회전할 경우, 밸런스 웨이트(3)는 회전 속도가 증가할수록 원심력이 증가되어, 샤프트 몸체(1)의 반경 방향으로 이동 통로(31)를 따라 윗쪽으로 이동하게 된다.

여기서, 샤프트 몸체(1)의 회전 속도가 일정할 때 록킹 편(33)으로 지지되는 압축 스프링(32)은 일정한 반력이 작용하게 된다. 또한, 밸런스 샤프트의 회전 속도에 따라 밸런스 웨이트(3)의 이동 변위가 구별될 수 있도록 압축 스프링(32)은 적당한 탄성계수를 지녀야 한다.

엔진의 가변씩 밸런스 샤프트는, 회전속도에 따른 원심력과 압축스프링의 반력으로 밸런스 웨이트가 일정한 비율로 이동됨으로써 고속은 물론 저속에서도 엔진의 진동을 감쇄할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차의 가변식 밸런스 샤프트는, 밸런스 샤프트의 회전 속도에 따른 원심력에 의해 밸런스 웨이트의 작용력이 회전수에 비례함으로써 고속은 물론 특히, 저속에서도 엔진의 진동을 감쇄함으로써 엔진의 마운팅에 내구성을 줄 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 크랭크 케이스에 지지되는 양측 메인 저널 사이에 엔진의 진동을 저감하는 밸런스 웨이트가 설치되어 이루어지는 밸런스 샤프트에 있어서, 상기 밸런스 웨이트에 회전 속도에 따라 샤프트 몸체로부터 반경방향으로 변위되는 변위수단이 구비되고, 상기 변위수단은 밸런스 웨이트에 형성된 이동 통로와, 상기 이동 통로 내에 설치되어 샤프트 몸체를 지지하는 압축 스프링과, 상기 압축 스프링을 지지하고 볼트로써 밸런스 웨이트의 상단부에 고정된 록킹 편을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 가변식 밸런스 샤프트.