KR960011923B1 - V형 6기통엔진의 크랭크샤프트 - Google Patents
V형 6기통엔진의 크랭크샤프트 Download PDFInfo
- Publication number
- KR960011923B1 KR960011923B1 KR1019910025217A KR910025217A KR960011923B1 KR 960011923 B1 KR960011923 B1 KR 960011923B1 KR 1019910025217 A KR1019910025217 A KR 1019910025217A KR 910025217 A KR910025217 A KR 910025217A KR 960011923 B1 KR960011923 B1 KR 960011923B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- balancing
- balancing weight
- crank
- crankshaft
- weight
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
- F16F15/24—Compensation of inertia forces of crankshaft systems by particular disposition of cranks, pistons, or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/02—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
- F16F3/04—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of wound springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
내용없음.
Description
제 1 도는 본 발명에 관련된 크랭크샤프트의 측면도.
제 2 도는 각각 제 1 도의 화살표 I-I, II-II, III-III, IV-IV, V-V, VI-VI, Ⅶ-Ⅶ에 따른 단면을나타내는 도면.
제 3 도는 제 1 도의 평면도.
제 4 도는 제 1 도에서의 밸런싱웨이트 배치를 간략하게 나타내는 개략도.
제 5 도는 제 2 도에서의 밸런싱웨이트 배치를 간략하게 나타내는 개략도.
제 6 도는 본 발명에 관련된 크랭크샤프트에 있어서 크랭크축을 중심으로 한 밸런싱웨이트의 배열상태를도시하는 개략도.
제 7 도는 제 4 도에 도시한 밸런싱웨이트 각각의 원심력 크기를 나타내는 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1∼6 : 제1∼제 6크랭크핀 11∼14 : 제1∼제 4크랭크저어널
21∼29 : 제1∼제 9크랭크아암 31∼37 : 제1∼제 7 밸런싱웨이트
본 발명은 크랭크축에 존재하는 불평형 관성력과 이에 따르는 관성 우력을 상쇄시켜서 엔진 진동의 저하와 각 크랭크저어널에 작용하는 면압력이 축소되게 한 크랭크샤프트에 관한 것으로서, 특히 4개의 크랭크저어널을 갖는 V형 6기통 엔진의 크랭크샤프트에 관한 것이다.
크랭크샤프트는 각 실린더의 피스톤이 일으키는 직선운동을 회전운동으로 바꾸어줌과 동시에 하사점에 도달한 피스톤으로 힘을 가하여 직선운동이 연속되게 함으로써 동력이 발생되게 하는 중요한 기능을 가지고 있다.
크랭크샤프트는 진동이 없이 원활히 회전할 수 있게 만들어야 하지만, 실제에 있어서 크랭크저어널과 크랭크핀의 중심은 편심으로 되어 있기 때문에 그대로 회전시키면 균형을 유지할 수 없게 되어 있다.
이러한 문제점을 해소하고자, 통상은 크랭크핀의 반대쪽 크랭크아암에 밸런싱웨이트를 부가하여 회전중의 균형이 이루어지게 하고 있다.
밸런싱웨이트는 소형엔진의 경우, 크랭크아암과 일체로 성형한 다음, 가공과정에서 수정하여 균형잡는 방법으로 만들고, 대형엔진에서는 별도로 밸런싱웨이트를 제작하여 크랭크아암에 부착시키는 방법으로 하고 있다.
밸런스웨이트는 관성 우력을 상쇄할 수 있는 대칭방향으로 배열함이 일반적이다.
이 경우에 직열형 4기통 엔진은 예외없이 크랭크아암의 전개각이 180도로 되어 있기 때문에 밸런싱웨이트의 배치에 별 문제가 없으나, V형 6기통 엔진의 경우는 쉽지 않다.
그 이유는 모든 크랭크아암에 밸런싱웨이트를 부가하면, 축 중량이 과도하게 무거워지고, 엔진의 고회전영역에서 비틀림 진동이 발생하기 때문이다.
이러한 V형 6기통 엔진의 문제점을 해결하기 위하여 일본국 공개특허공보 소화 59-212553호, 59-212554호, 59-212555호는 5개의 밸런싱웨이트를 크랭크샤프트의 전후단 크랭크아암에 1쌍씩, 그리고 중앙부의 크랭크아암에 하나를 각각 배치하되, 이들 밸런싱웨이트중에서 전후단에 배치된 것이 중앙에 배치된 것에 대하여 편심 배열되는 구성으로 하여 크랭크축의 중량을 감소시킬 수 있는 방안을 개시하고 있다.
주지된 바와 같이 크랭크샤프트에서 관성 우력은 축의 양단부와 그 중간부에서 가장 큰 힘이 되는데 양단부의 우력은 상호 대칭이고 또 중간부의 그것에 대해 직교방향으로 나타나는 성질을 가지고 있다.
이에 비추어 볼 때, 상기한 방식은 축 중간에 부착된 하나의 밸런싱웨이트에 대하여 양단 1쌍의 밸런싱웨이트가 직교를 이루고, 또 이들은 상호 대칭으로 되어 관성 우력과는 반대방향으로 배치되어 있어서 그것의 해소효과가 뛰어난 반면에 밸런스웨이트의 배치상태는 한쪽으로 편중되어 있는 까닭에 불평형 우력이 발생하여 회전중의 축 진동이 비교적 심하게 나타나는 단점이 있다.
불평형 우력을 해소할 수 있는 가장 합리적인 방법은 중심점의 주위에 존재하는 우력이 완전한 대칭을 이루게 하는 것이다.
이러한 관점에서 볼때, 일본국 공개특허 소화 60-27037호에 개시된 크랭크샤프트는 6개의 밸런싱웨이트를 각각 크랭크아암에 나란히 배열함과 동시에 이들 밸런싱웨이트의 배치각을 60도로 하여 상호 대칭되게하여 불평형 우력을 해소할 수 있음을 보여주고 있다.
그렇지만 이 방식에서는 관성 우력의 방향에 따른 밸런싱웨이트의 배치에 관한 배려가 되어 있지 않아서 관성 우력의 해결은 기대한 바에 못미치고 있다.
본 발명의 목적은 관성 우력과 불평형 우력을 해소할 수 있는 V형 6기통 엔진의 크랭크샤프트를 제공함에 있다.
상기 목적에 따라 본 발명은 커넥팅로드가 연결되는 제1 내지 제6크랭크핀을 보유하고, 이들 제1 내지 제6크랭크핀 사이로 제1 내지 제4크랭크저어널이 개재됨과 아울러 상기한 제1 내지 제6크랭크핀끼리 인접된 사이와, 이들 제1 내지 제6크랭크핀과 제1 내지 제4크랭크저어널이 인접된 사이에 제1 내지 제9크랭크아암이 각각 형성되어 있는 통상의 V형 6기통 엔진의 크랭크샤프트에 있어서, 상기한 제1 및 제2크랭크아암에 각각 제1 및 제2밸런싱웨이트를, 또 중간의 제4, 제5, 제6크랭크아암에 제3, 제4, 제5밸런싱웨이트를, 그리고 제8 및 제9크랭크아암에 제6 및 제7밸런싱웨이트를 각각 부여하되, 상기한 제1밸런싱웨이트와 제7밸런싱웨이트, 제2밸런싱웨이트와 제6밸런싱웨이트, 그리고 제3밸런싱웨이트와 제4 및 제5밸런싱웨이트끼리는 상호 동일한 중량, 형상 및 단면계수를 가지게 하고, 그들 끼리는 상호 상하로 대칭을 이룸과 아울러 상기한 제1밸런싱웨이트와 제7밸런싱웨이트에 대하여 제2밸런싱웨이트와 제6밸런싱웨이트가 각각 무게 중심이 30도 편위되게 배치하며, 제3밸런싱웨이트와 제4 및 제5밸런싱웨이트는 상기한 제1밸런싱웨이트와 제7밸런싱웨이트에 직교상으로 배치함을 특징으로 한다.
이와 같은 밸런싱웨이트의 배열로 인하여 크랭크샤프트의 관성 우력과 불평형 우력이 상쇄 소멸된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.
제 1 도는 본 발명에 관련된 크랭크샤프트의 측면도로서, 도면중 부호(1∼6)는 커넥팅로드가 연결되는 제1내지 제6크랭크핀을 지칭한다.
제1 내지 제6크랭크핀(1∼6)은 V형 6기통의 경우에 제1 내지 제4크랭크저어널(11∼14) 사이로 각 1쌍씩 나누어 배열된다.
제1 내지 제6크랭크핀(1∼6)끼리 인접된 사이와, 그리고 이들 제1 내지 제6크랭크(1∼6)과 제1 내지 제4크랭크저어널(11∼14)이 인접된 사이에는 제1 내지 제9크랭크아암(21∼29)이 개재된다.
도시하지 않은 플라이휘일은 제4 크랭크저어널(14)측에 인접하여 형성된 플랜지(30)로 부착된다.
본 발명에 관련된 크랭크샤프트는 상기한 제1 내지 제9크랭크아암(21∼29)중에서 전단부의 제1 및 제2크랭크아암(21)(22)에 각각 제1 및 제2밸런싱웨이트(31)(32)가 부여되고, 또 중간의 제4, 제5, 제6크랭크아암(24) (25) (26)에 제3, 제4, 제 5 밸런싱웨이트(33)(34) (35)가 각각 부여되며, 후단부의 제5 및 제 6 크랭크아암(28)(29)에도 제6 및 제7밸런싱웨이트(36)(37)가 각각 부여된다.
제 2 도는 제 1 도의화살표 I-I, II-II, III-III, IV-IV, V-V, VI-VI, Ⅶ-Ⅶ에따라 나타나는 각각의 밸런싱웨이트 형태를 보여주는 도면이다.
제1크랭크아암(21)에 부여되는 제1밸런싱웨이트(31)는 그 무게중심이 크랭크샤프트의 축 중심(C)에 대하여 하측에 펀재된다.
제2크랭크아암(22)에 부여되는 제2밸런싱웨이트(32)도 그 무게 중심이 하측으로 편재되지만 상기한 제1밸런싱웨이트(31)에 대하여 반시계방향으로 30도 정도 틀어진 자세로 된다.
다음에 제4크랭크아암(24)에 부여되는 제3밸런싱웨이트(33)와 제5크랭크아암(25) 및 제6크랭크아암(26)에 각각 부여되는 제4, 제5밸런싱웨이트(34)(35)는 제1밸런싱웨이트(31)의 무게중심에 대하여 왼쪽으로 직교하는 방향으로 편재되고, 이들중에서 제3밸런싱웨이트(33)와 제5밸런싱웨이트(35)는 상호 무게중심이 상하로 대칭을 이루게 되어 있다.
한편, 제4밸런싱웨이트(34)의 무게중심은 상기한 제3 및 제5밸런싱웨이트(33)(35)의 중간에 위치하게 되어 있다.
제8크랭크아암(28)에 부여되는 제6밸런싱웨이트(36)는 상기한 제2밸런싱웨이트(32)에 대하여 상하로 대칭되는 형태로 되고, 또 제9크랭크아암(29)에 부여되는 제7밸런싱웨이트(37)는 상기한 제1밸런싱웨이트(31)와 상하로 대칭되는 형태로 된다.
제2밸런싱웨이트(32)와 유사하게 제6밸런싱웨이트(36)는 제7밸런싱웨이트(37)에 대하여 시계방향으로 30도 정도 비틀어진 자세로 배열된다.
그리고 제 1밸런싱웨이트(31)와 제7밸런싱웨이트(37), 제2밸런싱웨이트(32)와 제6밸런싱웨이트(36), 제3밸런싱웨이트(33)와 제4, 제5밸런싱웨이트(34)(35)는 상호 동일한 중량과 형상 및 단면계수를 갖고 있다.
이러한 배치로 인해 크랭크샤프트의 양단에 배치되는 제1, 제2밸런싱웨이트(31)(32)와 제6, 제7밸런싱웨이트(36)(37)는 상하로 대칭되고, 또 제 3 도의 도시와 같이 중간에 배치되는 제3 및 제4, 제5밸런싱웨이트(33)(34)(35)는 양단에 배치된 제1, 제2밸런싱웨이트(31) (32)와 제6, 제7밸런싱웨이트(36)(37)에 직교하게 된다.
제 1 도에 있어서, 각 밸런싱웨이트(31∼37)의 배치관계는 제 4 도와 같이 나타낼 수 있다.
이를 통해 볼때, 제1, 제2밸런싱웨이트(31)(32)와 제6, 제7밸런싱웨이트(36)(37)끼리, 그리고 중간의제3밸런싱웨이트(33)와 제5밸런싱웨이트(35)끼리 축 중심(C)에 대하여 완전하게 대칭을 이루어 배치됨을 알 수 있다.
크랭크샤프트의 회전을 고려하여 볼때, 제 1 도에 도시한 상태에서 90도 회전하면 제 2 도의 도시와 같이되며, 이 경우에 밸런싱웨이트의 배열은 제 5 도에서와 같이 변화된다.
즉, 제2 및 제5밸런싱웨이트(32)(35)가 제3 및 제4, 제5밸런싱웨이트(33)(34)(35)에 대하여 상호 대칭을 이루고, 이 관계에 대하여 제1 및 제7밸런싱웨이트(31)(37)는 직교방향으로 놓여져서 자기끼리 대칭을 이루게 된다.
그러므로 본 발명에 관련된 크랭크샤프트는 축의 중심에서 보아 밸런싱웨이트의 배열이 거의 완전하게 대칭을 이루게 됨을 알 수 있다.
제 6 도는 상술한 본 발명에 있어서, 축 중심(C)을 기준으로 하였을 때 표현되는 제1∼제7밸런싱웨이트(31∼37)의 배열상태를 나타낸다.
도면에서 제1, 제7밸런싱웨이트(31)(37)는 직선적인 대칭을 이루고 있고, 이들에 대하여 제2, 제6밸런싱웨이트(32)(36)는 대략 ±30도로 설정되는 각도 α를 가지고 또한 제3, 제4, 제5밸런싱웨이트(33)(34)(35)에 반대방향으로 전개되어 상하로 대칭을 이루고 있으며, 상기한 제3, 제5밸런싱웨이트(33)(35)는 제3, 제4크랭크핀(3)(4)의 반대방향에 위치하면서 그들의 중심과 축 중심(C)을 잇는 직선에 나란한 제5밸런싱웨이트(35)에 대하여 ±60도로 설정되는 각도 β를 갖는다.
제5도에 도시한 상태에서는 축 중심(C)에 대한 불평형 우력이 존재하지 않는다.
다시 말해서 회전중량 및 왕복중량에 의한 불평형력이 축 중심(C)에서 서로 상쇄되고 밸런싱웨이트에 의한 불평형력도 서로 상쇄되는 것이다.
그러나 제 4 도에 도시한 배열상태의 불평형 우력을, 제 7 도에 따라 설명하면, 왕복중량 및 회전중량에 의한 불평형 우력은 화살표(A1∼A6)로 나타낸 방향으로 발생하고, 또 크랭크아암에 의한 불평형 우력은 화살표(B1∼B2)로 나타낸 방향으로, 그리고 밸런싱웨이트에 의해 발생되는 불평형 우력은 화살표(D1∼D6)로 나타낸 방향으로 발생한다.
따라서 화살표(Al,A2)(A5,A6)로 발생하는 우력은 화살표(Dl,D2)(D5,D6)로 발생되는 우력에 의해 균형을 이루게 되고, 또 화살표(Bl,B2)로 발생되는 우력은 화살표(A3,A4)(D3,D4)의 합력으로 균형을 이루게되어 해소되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 크랭크샤프트에서 발생하는 관성 우력과 불평형 우력, 양자를 바람직하게 해소하는 것이므로 V형 6기통 엔진에 있어서 종래에 발견되고 있는 크랭크샤프트의 밸런스문제를 근본적으로 해결할 수 있는 장점을 갖추고 있다.
Claims (1)
- 커넥팅로드가 연결되는 제1 내지 제6크랭크핀(1∼6)을 보유하고, 이들 제1 내지 제6크랭크핀(1∼6)사이로 제1 내지 제4크랭크저어널(11∼14)이 개재됨과 아울러 상기한 제1 내지 제6크랭크핀(1∼6)끼리 인접된 사이와, 이들 제1 내지 제6크랭크핀(1∼6)과 제1 내지 제4크랭크저어널(11∼14)이 인접된 사이에 제1 내지 제9크랭크아암(21∼29)이 각각 형성되어 있는 통상의 V헝 6기통 엔진의 크랭크샤프트에 있어서,상기한 제1 및 제2크랭크아암(21)(22)에 각각 제1 및 제2밸런싱웨이트(31)(32)를, 또 중간의 제4 및 제6크랭크아암(24)(26)에 제3 및 제4, 제5밸런싱웨이트(33)(34)(35)를, 그리고 제8 및 제 9크랭크아암(28)(29)에 제6 및 제7밸런싱웨이트(36)(37)를 각각 부여하되, 상기한 제1밸런싱웨이트(31)와 제7밸런싱웨이트(37), 제2밸런싱웨이트(32)와 제6밸런싱웨이트(36), 그리고 제3밸런싱웨이트(33)와 제4, 제5밸런싱웨이트(34)(35)끼리는 상호 동일한 중량, 형상 및 단면계수를 가지게 함과 아울러 그들 끼리는 상호 상하로 대칭을 이루게 배치하고, 상기한 제1밸런싱웨이트(31)와 제7밸런싱웨이트(37)에 대하여 제2밸런싱웨이트(32)와 제6밸런싱웨이트(36)가 각각 무게 중심이 30도 편위되게 배치하며, 제3밸런싱웨이트(33)와 제4,제 5 밸런싱웨이트(34) (35)는 상기한 제 1밸런싱웨이트(31)와 제 7 밸런싱웨이트(37)에 직교상으로 배치하고있음을 특징으로 하는 V형 6기통 엔진의 크랭크샤프트.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019910025217A KR960011923B1 (ko) | 1991-12-30 | 1991-12-30 | V형 6기통엔진의 크랭크샤프트 |
| US08/083,569 US5481942A (en) | 1991-12-30 | 1993-06-30 | Crankshaft of V-type 6-cylinder internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019910025217A KR960011923B1 (ko) | 1991-12-30 | 1991-12-30 | V형 6기통엔진의 크랭크샤프트 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR930013505A KR930013505A (ko) | 1993-07-22 |
| KR960011923B1 true KR960011923B1 (ko) | 1996-09-04 |
Family
ID=19326735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019910025217A KR960011923B1 (ko) | 1991-12-30 | 1991-12-30 | V형 6기통엔진의 크랭크샤프트 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR960011923B1 (ko) |
-
1991
- 1991-12-30 KR KR1019910025217A patent/KR960011923B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930013505A (ko) | 1993-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS57195944A (en) | Balancer device of internal combustion engine | |
| US8757123B2 (en) | Balancing an opposed-piston, opposed-cylinder engine | |
| US4517933A (en) | Crank shaft of V-type internal-combustion engine | |
| JPH0672549B2 (ja) | Ｖ型６気筒エンジン | |
| US20050263115A1 (en) | V-type 8-cylinder four cycle internal combustion engine | |
| JPS6344984B2 (ko) | ||
| KR960011923B1 (ko) | V형 6기통엔진의 크랭크샤프트 | |
| KR960011922B1 (ko) | V형 6기통엔진의 크랭크샤프트 | |
| CA2099677A1 (en) | Crankshaft of V-Type 6-Cylinder Internal Combustion Engine | |
| JP4465265B2 (ja) | Ｖ型内燃機関用のクランクシャフト | |
| JPH0252099B2 (ko) | ||
| KR100212755B1 (ko) | V형 6기통 엔진의 크랭크 샤프트 | |
| KR100242181B1 (ko) | V형 6기통 엔진의 크랭크 샤프트 | |
| KR100222822B1 (ko) | V형 6기통 엔진 크랭크 샤프트의 관성 우력 저감장치 | |
| JP2799133B2 (ja) | Ｖ型６気筒エンジンのクランクシャフト | |
| JPH0435565Y2 (ko) | ||
| JPS6335859B2 (ko) | ||
| JPS6323625Y2 (ko) | ||
| KR200352594Y1 (ko) | 단기통 엔진의 진동 저감용 크랭크 샤프트 | |
| JPH0220517Y2 (ko) | ||
| JPH0582494B2 (ko) | ||
| JPH08193643A (ja) | Ｖ型８気筒４サイクルエンジン用バランサ装置 | |
| US2713851A (en) | Crank shaft and piston assembly for internal-combustion engine | |
| JP6204885B2 (ja) | ３気筒エンジン | |
| JPH0422103Y2 (ko) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070831 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |