KR20090017115A - 엔진의 밸런스샤프트 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비교적 간단한 구성부품으로 이루어지고, 기어에 의한 동력전달 구조를 배제하며, 엔진의 동력소모를 최소화 하여 출력손실을 저감하여 엔진의 연비를 향상시킬 수 있도록 하고, 정숙한 작동성을 가진 엔진의 밸런스샤프트 모듈을 제공한다.

Description

엔진의 밸런스샤프트 모듈{balance shaft module of an engine}

도 1은 종래의 엔진의 밸런스샤프트 모듈이 설치된 상태를 설명한 도면,

도 2는 도 1의 밸런스샤프트 모듈을 상측에서 본 상태로 그 구성을 개략적으로 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 엔진의 밸런스샤프트 모듈의 구조를 설명한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 엔진의 밸런스샤프트 모듈의 분해사시도,

도 5는 본 발명에 따른 엔진의 밸런스샤프트 모듈이 엔진에 장착된 상태를 설명한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 엔진의 밸런스샤프트 모듈에 채용된 가변형 오일펌프의 작동원리를 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 상측프레임 3; 하측프레임

5; 밸런스프레임 7; 밸런스샤프트

9; 오일펌프 11; 크랭크샤프트

13; 스프로켓 15; 체인

17; 캠링 21; 피봇점

19; 스프링

본 발명은 엔진의 밸런스샤프트 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래와 동일한 수준 이상의 진동억제 기능을 발휘하면서도 저렴한 비용으로 제작이 가능하고, 엔진의 연비를 향상시킬 수 있도록 하는 밸런스샤프트 모듈에 관한 기술이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 종래의 엔진 밸러스샤프트 모듈(500)은 크랭크케이스의 하측에서 두 불평형 회전질량을 구동하기 위해 상호간에 기어로 치합된 두 밸런스샤프트(502)를 크랭크샤프트(504)와 체인(506)으로 연결한 구조를 가지고 있다.

즉, 상기 크랭크샤프트의 동력을 전달하는 체인(506)은 별도의 구동축(508)에 설치된 스프로켓(510)으로 연결되고, 상기 구동축(508)은 기어를 통해 하나의 밸런스샤프트(502)로 연결되고, 또 다른 밸런스샤프트(502)는 상기 동력을 전달받은 밸런스샤프트(502)와 다시 기어를 통해 연결되며, 상기 밸런스샤프트(502)와 상기 구동축(508)에는 각각 오일펌프(512)가 구비된 구조이다.

상기한 바와 같은 구조의 밸런스샤프트 모듈(500)은 상기와 같이 구동축(508)과 두 밸런스샤프트(502) 사이의 동력전달이 기어에 의해 이루어지도록 구성되어, 기어에 의한 소음 발생의 가능성이 높은 것은 물론, 적절한 소음수준을 충족시키기 위해서는 기어 및 베어링 구조 등의 가공 정밀도가 높아야 하므로 단가 가 상승되는 문제가 있으며, 구조가 다소 복잡하고 부품수가 많다.

또한, 상기와 같이 설치된 2개의 오일펌프(512)는 저속시에 충분한 유량을 확보할 수 있도록 해주지만 마찰력 증가로 엔진의 연비가 악화되고 출력 손실이 상대적으로 크게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 비교적 간단한 구성부품으로 이루어지고, 기어에 의한 동력전달 구조를 배제하고, 엔진의 동력소모를 최소화 하여 출력손실을 저감하여 연비를 향상시킬 수 있도록 하며, 정숙한 작동성을 확보한 엔진의 밸런스샤프트 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 엔진의 밸런스샤프트 모듈은

실린더블록 하측에 차례로 장착되는 상측프레임 및 하측프레임으로 이루어진 밸런스프레임과;

상기 상측프레임과 하측프레임 사이에 상호 독립적으로 평행하게 배치된 두 밸런스샤프트와;

상기 밸런스프레임의 일측에 장착되는 오일펌프;

를 포함하여 구성되고;

상기 두 밸런스샤프트와 상기 오일펌프의 구동축에는 동일한 수직평면상에 배치되는 스프로켓이 각각 구비되고;

상기 스프로켓들은 엔진의 크랭크샤프트와 단일의 체인으로 동시에 동력전달이 이루어지도록 연결된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명 실시예는 실린더블록 하측에 차례로 장착되는 상측프레임(1) 및 하측프레임(3)으로 이루어진 밸런스프레임(5)과; 상기 상측프레임(1)과 하측프레임(3) 사이에 상호 독립적으로 평행하게 배치된 두 밸런스샤프트(7)와; 상기 밸런스프레임(5)의 일측에 장착되는 오일펌프(9)를 포함하여 구성된다.

물론, 상기 두 밸런스샤프트(7)에는 불평형 회전질량이 일체로 구비되어 있어서, 밸런스샤프트(7)가 엔진의 크랭크샤프트(11)와 함께 동기하여 회전됨에 따라 엔진에서 발생하는 진동을 상쇄시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 두 밸런스샤프트(7)와 상기 오일펌프(9)의 구동축에는 동일한 수직평면상에 배치되는 스프로켓(13)이 각각 구비되고, 상기 스프로켓(13)들은 엔진의 크랭크샤프트(11)와 단일의 체인(15)으로 동시에 동력전달이 이루어지도록 연결된다.

상기 체인(15)은 상기 두 밸런스샤프트(7)와 오일펌프(9)에 각각 구비된 스프로켓(13)들에 체인(15)의 외측과 내측이 차례로 번갈아 물리도록 설치된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 체인(15)은 상기 스프로켓(13)들 사이를 지그재그로 관통하여 물리는 구조이다.

상기 오일펌프(9)는 구동속도가 변화하여도 일정한 토출유량을 제공하는 가변형 오일펌프로 구성하였다.

즉, 도 6에 본 실시예에서 사용된 것과 동일한 원리의 가변형 오일펌프가 개시되어 있는바, 토출되는 유량의 일부는 캠링(17)의 하측으로 이동되어 토출 유량에 따라 캠링(17)을 편심시키고, 상기 캠링(17)이 피봇점(21)을 중심으로 편심운동하면 그 편심량에 따라 토출 유량이 조절되도록 되어 있으며, 상기 캠링(17)의 편심위치는 스프링(19)의 탄성력과 캠링(17) 하측의 압력평형에 의해 결정되도록 된 것이다.

상기와 같이 구성된 밸런스샤프트(7) 모듈은 엔진의 작동시에 상기 체인(15) 및 스프로켓(13)들의 결합관계에 의하여 엔진의 크랭크샤프트(11)와 동기되어 상기 두 밸런스샤프트(7)가 회전하면서, 엔진의 진동을 상쇄시키고, 상기 오일펌프(9)가 오일을 펌핑하는 동작을 하게 된다.

상기 오일펌프(9)는 엔진의 저속시나 고속시에 거의 일정한 토출유량을 자동적으로 제공한다.

상기와 같이 구성되어 작동되는 밸런스샤프트(7) 모듈은 상호간의 동력전달을 위한 기어치합 구조가 배제되어, 부품의 가공 및 조립이 상대적으로 용이하고 간단하며 저렴하게 이루어질 수 있고, 기어 치합에 의한 소음의 발생 원인이 근본적으로 배제되어 상대적으로 정숙한 작동성을 제공한다.

또한, 종래에 비하여 오일펌프의 개수가 작고, 가변형 오일펌프로서 엔진의 동력소모를 최소화 할 수 있어서, 엔진의 연비를 향상시키는 효과를 아울러 거둘 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 비교적 간단한 구성부품으로 이루어지고, 기어에 의한 동력전달 구조를 배제하며, 엔진의 동력소모를 최소화 하여 출력손실을 저감하여 엔진의 연비를 향상시킬 수 있도록 하고, 정숙한 작동성을 가진 엔진의 밸런스샤프트 모듈을 제공한다.

Claims (2)

1. 실린더블록 하측에 차례로 장착되는 상측프레임 및 하측프레임으로 이루어진 밸런스프레임과;

   상기 상측프레임과 하측프레임 사이에 상호 독립적으로 평행하게 배치된 두 밸런스샤프트와;

   상기 밸런스프레임의 일측에 장착되는 오일펌프;

   를 포함하여 구성되고;

   상기 두 밸런스샤프트와 상기 오일펌프의 구동축에는 동일한 수직평면상에 배치되는 스프로켓이 각각 구비되고;

   상기 스프로켓들은 엔진의 크랭크샤프트와 단일의 체인으로 동시에 동력전달이 이루어지도록 연결된 것;

   을 특징으로 하는 엔진의 밸런스샤프트 모듈.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 오일펌프는 구동속도가 변화하여도 일정한 토출유량을 제공하는 가변형 오일펌프로 구성되고;

   상기 체인은 상기 두 밸런스샤프트와 오일펌프에 각각 구비된 스프로켓들에 체인의 외측과 내측이 차례로 번갈아 물리도록 설치된 것

   을 특징으로 하는 엔진의 밸런스샤프트 모듈.

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