KR20080055049A

KR20080055049A - 발란스 샤프트 구조

Info

Publication number: KR20080055049A
Application number: KR1020060127892A
Authority: KR
Inventors: 이홍욱; 김우태
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-06-19

Abstract

본 발명은 발란스 샤프트 구조에 관한 것으로, 특히 크랭크축과 연결체인에 의해 연결되는 발란스 샤프트를 종방향으로 배치시킴으로써, 기어(아이들러)의 추가없이 발란스 샤프트를 구동할 수 있도록 한 발란스 샤프트 구조에 관한 기술로서, 기어의 삭제로 부품수의 절감을 도모할 수 있고, 기어에서 발생되는 소음을 원천적으로 제거할 수 있는 효과를 발휘한다.

Description

발란스 샤프트 구조{BALANCE SHAFT STRUCTURE}

도 1 은 종래의 직렬 4기통 엔진의 발란스 샤프트 구조의 예를 도시한 사시도,

도 2 는 상기 도 1 의 횡단면도,

도 3a 내지 도 3c 는 종래의 엔진의 발란스 샤프트 구조의 다른 예를 도시한 도면,

도 4a 는 본 발명에 따른 발란스 샤프트 구조의 일예를 도시한 종단면도,

도 4b 는 본 발명의 크랭크 샤프트에 발란스 샤프트가 체인에 의해 연결된 상태의 횡단면도,

도 4c 는 크랭크축에 대해 발란스 샤프트가 수평방향으로 배치한 경우의 예를 도시한 도면임.

< 도면의 주요 부분의 부호에 대한 설명 >

1,30 : 크랭크축 5,7,15,17,50,70 : 발란스 샤프트

9,90 : 체인 3a,5a,50a,70a : 발란서(불평형 질량)

80 : 기어(아이들러)

본 발명은 발란스 샤프트 구조에 관한 것으로, 특히 크랭크축과 체인으로 연결되는 발란스 샤프트를 종방향으로 배치시킴으로써, 기어의 삭제로 부품수를 절감하고, 기어에 의한 소음 발생을 제거할 수 있는 발란스 샤프트 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 직렬 4기통 엔진에 있어서, 피스톤의 왕복운동 및 실린더 내부의 가스압력에 의해 엔진의 상하방향으로 2차 오더 진동성분이 발생하게 된다. 즉, 크랭크 1 회전시 2회의 가진 성분이 발생하게 되는 것이다.

이에 의해 상기 2차 오더 진동성분을 감쇄시키기 위한 발란스 샤프트가 적용되고 있다.

2개의 발란서(불평형 질량)를 가진 샤프트가 크랭크 축의 2배 속도로 서로 반대방향으로 회전하게 함으로써 상기 발생되는 2차 오더 진동성분의 감쇄를 이루게 된다.

도 1 은 종래의 직렬 4기통 엔진의 발란스 샤프트 구조의 예를 도시한 사시도이고,

도 2 는 상기 도 1 의 횡단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래에는 발란서(5a,7a)가 구비된 한 쌍의 발란스 샤프트(5,7)가 서로 반대방향으로 크랭크축(1)에 대해 2배속으로 회전하게 된다.

체인(9)이 하나의 제1 발란스 샤프트(3)를 직접 구동시키고, 다른 하나의 제2 발란스 샤프트(7)는 회전방향을 바꾸기 위한 수단으로 기어를 사용한다. 즉, 종 래에는 발란스 샤프트의 회전방향을 바꾸기 위한 기어가 반드시 필요하게 되는 문제점이 있다.

도 3a 내지 도 3c 는 종래의 엔진의 발란스 샤프트 구조의 다른 예를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 체인(19)이 하나의 제1 발란스 샤프트(15)를 직접 구동시키고, 두개의 제1 및 제2 발란스 샤프트(15,17)는 기어(13)로 연결되어 서로 반대방향으로 구동하게 된다.

따라서 상기한 종래의 발란스 샤프트 구조에서는 발란스 샤프트의 방향을 바꾸기 위한 기어가 반드시 필요하게 되므로 부품수 증대에 따른 원가의 상승을 초래하고, 기어에서 발생되는 소음에 의해 차량품질을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 크랭크축에 체인에 의해 연결되는 발란스 샤프트를 수직으로 배열하여 발란스 샤프트의 회전방향 전환을 위한 기어의 추가 없이 구동 가능한 발란스 샤프트 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발란스 샤프트 구조는 발란스 샤프트를 크랭크축에 대해 종방향으로 배치시키고 양면체인으로 상기 크랭크축과 상기 발란스 샤프트간을 연결시켜, 기어(이이들러)의 추가 없이 발란스 샤프트의 구동이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 발란스 샤프트는 두개의 발란스 샤프트가 크랭크 축에 대해 종방향으로 연속하여 배열되게 하고, 하나의 발란스 샤프트는 체인의 외측면, 다른 하나의 발란스 샤프트는 체인의 내측면에 각각 연결되도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 발란스 샤프트 구조의 적합한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 4a 와 도 4b 는 본 발명에 따른 발란스 샤프트 구조의 일예를 도시한 도면으로,

도 4a 는 크랭크축에 발란스 샤프트가 체인에 의해 연결된 상태의 종단면도이고,

도 4b 는 상기 도 4a 의 종단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 발란스 샤프트 구조는 크랭크축(30)과, 상기 크랭크축(30)에 연결되는 발란스 샤프트(50,70)의 배치가 종방향으로 이루어지게 된다.

이때, 상기 크랭크축(30)과 상기 발란스 샤프트(50,70)를 연결시키는 체인(90)은 그 외측면과 내측면이 모두 사 사용되는 양면체인을 사용한다.

크랭크축(30)의 바로 아래에 위치한 제1 발란스 샤프트(50)에는 체인(90)의 외측면이 접촉하고, 상기 제1 발란스 샤프트(50)의 저부에 위치한 제2 발란스 샤프트(70)에는 체인(90)의 내측면이 접촉하게 된다.

따라서 하나의 양면체인(90)으로 제1 및 제2 발란스 샤프트(50,70)를 연결시킴으로써, 방향 전환을 위한 별도의 기어의 추가가 없이 발란스 샤프트의 구동이 가능하도록 하고 있다.

상기 크랭크축(30)과, 제1 발란스 샤프트(50)와, 제2 발란스 샤프트(70)가 모두 수직으로 배치된 상태에서 양면 체인(90)으로 연결시키면, 상기 두개의 발란스 샤프트(50,70)는 서로 반대방향으로 구동하게 된다.

한편, 도 4c 에는 크랭크축(30)에 대해 발란스 샤프트(50,70)가 수평방향으로 배치한 경우의 예가 도시되어 있다.

상기 예에서는, 두개의 발란스 샤프트(50,70)의 방향 전환을 위해서는 별도의 기어(아이들러)(80)가 필요하게 된다.

참고로, 상기 도면 전체에서, 체인(90)에 접촉하는 발란스 샤프트(50,70)의 부위는 발란스 샤프트 풀리(50a,70a)가 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 발란스 샤프트 구조는 크랭크축과 두개의 발란스 샤프트를 모두 종방향으로 배치시킴으로써, 별도의 아이들러 추가없이 발란스 샤프트를 구동할 수 있어 부품수를 절감할 수 있으며, 기어의 삭제로 인해 기어에 의해 발생되는 소음을 원천적으로 제거할 수 있게 된다. 아울러 발란스 샤프트의 수직 배치로 아이들러 없이 체인의 양면 구동이 가능하게 되는 효과를 발휘한다.

Claims

발란스 샤프트를 크랭크축에 대해 종방향으로 배치시키고 양면체인으로 상기 크랭크축과 상기 발란스 샤프트간을 연결시켜, 기어(이이들러)의 추가 없이 발란스 샤프트의 구동이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 발란스 샤프트 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 발란스 샤프트는 두개의 발란스 샤프트가 종방향으로 연속하여 배열되고, 하나의 발란스 샤프트는 체인의 외측면, 다른 하나의 발란스 샤프트는 체인의 내측면에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 발란스 샤프트 구조.