KR200184252Y1

KR200184252Y1 - Variable balance weight have crank shaft

Info

Publication number: KR200184252Y1
Application number: KR2019990030124U
Authority: KR
Inventors: 김진태; 윤재관
Original assignee: 대우중공업주식회사
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2000-06-01

Abstract

본 고안은 발란스 웨이트를 크랭크축에서 슬라이딩 구조를 갖게 하여 크랭크 각도에 따른 토크 변동시 발란스 웨이트가 가지고 있는 관성력에 의하여 토크 변동율을 저감시킬 수 있도록 하는 가변 발란스 웨이트를 갖는 크랭크축에 관한 것으로, 크랭크축의 하단부 원주방향으로 슬라이딩 조립되어 기관의 폭발 행정시 관성력에 의해 크랭크축 회전방향의 반대 반향으로 이동되고 압축 행정시 크랭크축 회전방향으로 함께 이동하는 가변 발란스 웨이트와; 상기 가변 발란스 웨이트의 이탈을 방지하도록 상기 가변 발란스 웨이트가 슬라이딩 조립된 크랭크축의 양단에 설치 고정된 스토퍼와; 상기 스토퍼에 부착되어 가변 발란스 웨이트의 충격에 의한 파손 및 소음발생을 방지하는 쿠션부재로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a crankshaft having a variable balance weight that allows the balance weight to have a sliding structure on the crankshaft so that the torque fluctuation rate can be reduced by the inertia force of the balance weight when the torque fluctuates according to the crank angle. A variable balance weight slidably assembled at the lower end in the circumferential direction and moved in the opposite direction of the crankshaft rotational direction by the inertia force during the explosion stroke of the engine and moving together in the crankshaft rotational direction during the compression stroke; A stopper fixed to both ends of the crankshaft in which the variable balance weight is slidably assembled to prevent the variable balance weight from being separated; It is attached to the stopper is characterized in that consisting of a cushioning member to prevent damage caused by the impact of the variable balance weight.

Description

Crankshaft with variable balance weight {VARIABLE BALANCE WEIGHT HAVE CRANK SHAFT}

본 고안은 단기통 및 다기통 내연기관 또는 압축기에 장착되어 사용되는 크랭크축에 관한 것으로, 특히 크랭크의 각도에 따라 크랭크축의 토크 변동율 저감을 위하여 크랭크축에 함께 형성되는 발란스 웨이트를 가변화한 구조로 하여 발란스 웨이트의 관성력에 의해 각각의 크랭크 각도에 따라 토크 변동율을 저감시킬 수 있도록 하는 가변 발란스 웨이트를 갖는 크랭크축에 관한 것이다.The present invention relates to a crankshaft used in a single-cylinder and multi-cylinder internal combustion engine or a compressor, and in particular, in order to reduce the torque fluctuation rate of the crankshaft according to the angle of the crankshaft, the balance weight formed together with the crankshaft is variable. The present invention relates to a crankshaft having a variable balance weight for reducing the torque fluctuation rate according to each crank angle by the inertia force of the balance weight.

단기통 및 다기통 내연기관에서 기관의 토크는 크랭크 각도에 따라 변화하며, 이러한 각도에 따른 토크의 평균이 곧 기관의 토크이다. 크랭크 각도에 따른 토크의 변동은 기관의 속도 변동율에 가장 큰 영향을 미치며, 이를 줄이기 위해 통상적으로 종래에는 크랭크축의 하단에 발란스 웨이트를 일체로 형성하여 크랭크축의 회전 발란스를 유지시켜 왔으나, 이는 기관의 순간적인 폭발 행정과 피스톤에 의한 압축 행정시 고정된 발란스 웨이트만으로는 토크의 변동율을 저감시키는데 한계가 있어 결국 기관을 출력성능을 저하시키게 된다.In single-cylinder and multi-cylinder internal combustion engines, the torque of the engine varies with the crank angle, and the average torque over this angle is the torque of the engine. Torque fluctuation according to the crank angle has the greatest influence on the rate of engine speed fluctuation, and in order to reduce this, conventionally, a balance weight is integrally formed at the bottom of the crankshaft to maintain the balance of rotation of the crankshaft. The fixed balance weight in the explosion stroke and the compression stroke by the piston alone has a limit in reducing the torque fluctuation rate, which in turn lowers the engine output performance.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 발란스 웨이트를 크랭크축에서 슬라이딩 구조를 갖게 하여 크랭크 각도에 따른 토크 변동시 발란스 웨이트가 가지고 있는 관성력에 의하여 토크 변동율을 저감시킬 수 있도록 하는 것이다.Therefore, the present invention was devised to solve the problems of the prior art as described above, and the balance weight has a sliding structure in the crankshaft to reduce the torque fluctuation rate by the inertia force of the balance weight when the torque fluctuations according to the crank angle. To make it possible.

기관에서 토크 변동 및 속도 변동율이 발생하는 이유는, 각 기통에서의 불연속적인 폭발에 의해 회전력이 발생하기 때문이다. 예를 들어 4사이클 4기통 엔진의 경우 720도 회전 구간중 4번의 폭발에 의해 회전력이 발생한다.The reason why the torque fluctuation and the speed fluctuation rate occur in the engine is because the rotational force is generated by the discontinuous explosion in each cylinder. For example, a four-cycle, four-cylinder engine generates torque by four explosions in a 720-degree turn section.

따라서 각 기통은 180도 마다 한 번씩 폭발한다고 볼 수 있으며, 이때 폭발의 순간에는 많은 회전력이 발생하게 되고 그 힘으로 180도를 회전한 뒤 다시 다른 기통의 폭발에 의해 회전이 계속적으로 이루어지게 된다.Therefore, each cylinder can be seen to explode once every 180 degrees, at this moment a lot of rotational force is generated at the moment of the explosion is rotated 180 degrees by that force and then again rotated by the explosion of another cylinder.

즉, 각 기통의 폭발 순간에는 회전력(토크)이 발생하고 180도 부근으로 가면서 회전력이 상실하게 되는 바, 본 고안의 목적은 폭발의 순간에는 가변 발란스 웨이트가 크랭크축의 회전방향과 반대쪽을 슬라이딩 이동하여 순간적인 크랭크축의 회전력 상승을 방지하고, 크랭크축이 180도 부근으로 이동할 때에는 관성력에 의해 가변 발란스 웨이트가 크랭크축의 회전방향으로 함께 슬라이딩 이동하여 회전력 저하를 방지하도록 하는 가변 발란스 웨이트를 갖는 크랭크축을 제공하는 것이다.That is, the rotational force (torque) is generated at the moment of explosion of each cylinder and the rotational force is lost by going to the vicinity of 180 degrees, the purpose of the present invention is that the variable balance weight slides in the opposite direction to the rotational direction of the crankshaft at the moment of explosion It provides a crankshaft with a variable balance weight that prevents the instantaneous rise of the rotational force of the crankshaft and that the variable balance weights slide together in the rotational direction of the crankshaft by the inertial force when the crankshaft moves to about 180 degrees. will be.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은,The present invention to achieve the above object,

엔진의 크랭크실 내에 설치되어 각 실린더의 동력 행정에 의해 얻어진 피스톤의 직선 운동을 왕복으로 바꾸어 엔진의 출력을 외부로 전달하는 크랭크축으로서,As a crank shaft which is installed in the crank chamber of the engine and transfers the output of the engine to the outside by changing the linear motion of the piston obtained by the power stroke of each cylinder to reciprocating,

상기 크랭크축의 하단부 원주방향으로 슬라이딩 조립되어 기관의 폭발 행정시 관성력에 의해 크랭크축 회전방향의 반대 반향으로 이동되고 압축 행정시 크랭크축 회전방향으로 함께 이동하는 가변 발란스 웨이트와;A variable balance weight slidably assembled in the circumferential direction of the lower end of the crankshaft so as to move in the opposite direction of the crankshaft rotational direction by inertial force during the explosion stroke of the engine and move together in the crankshaft rotational direction during the compression stroke;

상기 가변 발란스 웨이트의 이탈을 방지하도록 상기 가변 발란스 웨이트가 슬라이딩 조립된 크랭크축의 양단에 설치 고정된 스토퍼와;A stopper fixed to both ends of the crankshaft in which the variable balance weight is slidably assembled to prevent the variable balance weight from being separated;

상기 스토퍼에 부착되어 가변 발란스 웨이트의 충격에 의한 파손 및 소음발생을 방지하는 쿠션부재로 구성된 것을 특징으로 한다.It is attached to the stopper is characterized in that consisting of a cushioning member to prevent damage caused by the impact of the variable balance weight.

도 1은 본 고안의 가변 발란스 웨이트가 설치된 크랭크축의 측면도.1 is a side view of a crankshaft provided with a variable balance weight of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 가변 발란스 웨이트와 크랭크축의 슬라이딩부 상세도.Figure 2 is a detailed view of the sliding portion of the variable balance weight and the crankshaft shown in FIG.

도 3은 엔진의 폭발 행정시 본 고안의 가변 발란스 웨이트의 작용상태도.Figure 3 is an operational state of the variable balance weight of the present invention during the explosion stroke of the engine.

도 4는 엔진의 압축 행정시 본 고안의 가변 발란스 웨이트의 작용상태도.Figure 4 is an operational state of the variable balance weight of the present invention during the compression stroke of the engine.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10 : 크랭크축 10a : 가이드 슬롯10: crankshaft 10a: guide slot

12 : 가변 발란스 웨이트 12a : 슬라이딩편12: variable balance weight 12a: sliding piece

14 : 스토퍼 16 : 쿠션부재14: stopper 16: cushion member

이하에서 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안의 가변 발란스 웨이트가 설치된 크랭크축의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 가변 발란스 웨이트와 크랭크축의 슬라이딩부 상세도이며, 도 3은 엔진의 폭발 행정시 본 고안의 가변 발란스 웨이트의 작용상태도이고, 도 4는 엔진의 압축 행정시 본 고안의 가변 발란스 웨이트의 작용상태도를 도시한 것이다.1 is a side view of a crankshaft provided with a variable balance weight of the present invention, Figure 2 is a detailed view of the sliding portion of the variable balance weight and the crankshaft shown in Figure 1, Figure 3 is a variable balance weight of the present invention during the explosion stroke of the engine 4 is an operational state diagram of the variable balance weight of the present invention in the compression stroke of the engine.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 크랭크축(10)의 하단부 원주방향으로 가변 발란스 웨이트(12)가 슬라이딩 가능하게 조립된다. 즉, 상기 크랭크축(10)에 원주방향으로 가이드슬롯(10a)이 형성되고, 이 가이드 슬롯(10a)과 대응하여 가변 발란스 웨이트(12)에 슬라이딩편(12a)이 형성되어 가변 발란스 웨이트(12)가 크랭크축 (10)에서 원주방향으로 슬라이딩 회동 가능하게 조립된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the variable balance weight 12 is slidably assembled in the circumferential direction of the lower end of the crankshaft 10. That is, the guide slot 10a is formed in the crankshaft 10 in the circumferential direction, and the sliding piece 12a is formed in the variable balance weight 12 corresponding to the guide slot 10a so that the variable balance weight 12 is formed. ) Is assembled so as to be slidable in the circumferential direction on the crankshaft 10.

상기 가변 발란스 웨이트(12)가 슬라이딩 조립된 크랭크축(10)의 양단에는 상기 가변 발란스 웨이트(12)가 크랭크축(10)에서 이탈되지 않도록 스토퍼(14)가 설치 고정되며, 이 스토퍼(14)의 내면에는 가변 발란스 웨이트(12)가 스토퍼(14)와 접촉시 순간적인 충격에 의한 파손 및 소음발생을 방지하는 쿠션부재(16)(예로, 고무)가 부착되어 구성된다.Stoppers 14 are installed and fixed to both ends of the crankshaft 10 in which the variable balance weight 12 is slid, so that the variable balance weight 12 is not separated from the crankshaft 10. The inner surface of the variable balance weight 12 is attached to the cushion member 16 (for example, rubber) to prevent breakage and noise generated by the instantaneous impact when the stopper 14 contacts.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의하면, 도 3과 같이 기관의 폭발 행정시에는 가변 발란스 웨이트(12)는 관성력에 의하여 크랭크축(10)의 회전방향(화살표 참조)의 반대방향으로 이동(화살표 참조)하여 크랭크축(10)의 폭발 순간 큰 회전력을 억제하게 되고, 도 4와 같이 기관의 압축 행정시에는 가변 발란스 웨이트(12)가 크랭크축(10)의 회전방향으로 더욱 이동(화살표 참조)하게 되어 크랭크축(10)의 회전을 돕게 된다. 그 결과 크랭크 각도에 따른 기관의 토크 변동율을 저감시킬 수 있게 되는 것이다.According to the present invention configured as described above, the variable balance weight 12 moves in the opposite direction of the rotational direction (see arrow) of the crankshaft 10 by inertial force during the explosion stroke of the engine as shown in FIG. 3 (see arrow). As a result, when the explosion of the crankshaft 10 is exploded, a large rotational force is suppressed. In the compression stroke of the engine as shown in FIG. 4, the variable balance weight 12 is further moved in the rotational direction of the crankshaft 10 (see arrow). Help to rotate the crankshaft (10). As a result, it is possible to reduce the torque fluctuation rate of the engine according to the crank angle.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 가변 발란스 웨이트를 갖는 크랭크축을 구성함으로서 기관의 토크 변동율을 저감시켜 기관을 출력성능을 향상시키는 효과를 갖는다.As described above, the present invention has an effect of improving the engine output performance by reducing the torque fluctuation rate of the engine by configuring a crankshaft having a variable balance weight.

Claims

As a crank shaft which is installed in the crank chamber of the engine and transfers the output of the engine to the outside by changing the linear motion of the piston obtained by the power stroke of each cylinder to reciprocating,

A variable balance weight slidably assembled in the circumferential direction of the lower end of the crankshaft so as to move in the opposite direction of the crankshaft rotational direction by inertial force during the explosion stroke of the engine and move together in the crankshaft rotational direction during the compression stroke;

A stopper fixed to both ends of the crankshaft in which the variable balance weight is slidably assembled to prevent the variable balance weight from being separated;

Crank shaft having a variable balance weight is attached to the stopper, characterized in that composed of a cushioning member to prevent damage caused by the impact of the variable balance weight and the generation of noise.