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KR101014457B1 - Balance shaft mounting structure of vehicle engine - Google Patents

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KR101014457B1
KR101014457B1 KR1020080111590A KR20080111590A KR101014457B1 KR 101014457 B1 KR101014457 B1 KR 101014457B1 KR 1020080111590 A KR1020080111590 A KR 1020080111590A KR 20080111590 A KR20080111590 A KR 20080111590A KR 101014457 B1 KR101014457 B1 KR 101014457B1
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이수호
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 별도의 하우징을 구비하지 않고서도 간편하게 발란스 샤프트를 장착할 수 있도록 한 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조에 관한 것으로, The present invention relates to a balance shaft mounting structure for a vehicle engine, which can easily mount a balance shaft without a separate housing,

종래의 실린더 블록 삽입 방식의 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조는 양 끝단 저널부(122)의 직경이 발란스 웨이트(121)의 직경보다 커야 하며, 그에 따라 저널부(122) 직경의 증가로 장착 레이아웃이 매우 불리하게 될 뿐 아니라 불필요한 발란스 웨이트(121)의 증가로 엔진 마찰 손실 증가하게 되는 문제가 있었고, 종래의 실린더 블록 내장형의 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조는 별도의 하우징(231)(232)을 사용하게 되므로 중량 및 원가 상승을 유발하게 되는 문제가 있었던 바,The balance shaft mounting structure of the conventional vehicle cylinder engine of the cylinder block insertion type requires that the diameter of both end journal portions 122 be larger than the diameter of the balance weight 121, There is a problem in that the friction loss of the engine increases due to an increase in the unnecessary balance weight 121. The conventional balance mounting structure of the vehicle engine of the cylinder block built-in type uses separate housings 231 and 232 There is a problem that the weight and the cost increase are caused,

크랭크샤프트와 함께 발란스 샤프트의 저널부를 지지할 수 있도록 하는 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡을 통해 발란스 샤프트를 실린더 블록에 장착하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 별도의 하우징 없이 발란스 샤프트를 실린더 블록에 안정적으로 장착할 수 있게 되므로 원가 및 중량을 절감할 수 있게 되며, 발란스 샤프트의 저널부의 직경을 최소화할 수 있게 되어 엔진 마찰 손실을 저감할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.The balance shaft is mounted on the cylinder block via the bearing cap-integrated balance shaft mounting cap for supporting the journal portion of the balance shaft together with the crankshaft. According to the present invention, the balance shaft can be stably It is possible to reduce cost and weight, minimize the diameter of the journal portion of the balance shaft, and reduce the friction loss of the engine.

실린더 블록, 발란스 샤프트, 저널부, 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡 Cylinder block, Balance shaft, Journal part, Bearing cap Integral balancing shaft Mounting cap

Description

차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조{a balance shaft for a vehicle}[0001] The present invention relates to a balance shaft for a vehicle,

본 발명은 왕복 질량에 의한 불평형력을 제거하기 위해 크랭크샤프트에 설치되는 차량용 엔진의 발란스 샤프트에 관한 것으로, 더 자세하게는 별도의 하우징을 구비하지 않고서도 간편하게 발란스 샤프트를 장착할 수 있도록 한 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a balance shaft of an engine for a vehicle installed on a crankshaft in order to eliminate an imbalance force caused by reciprocating masses and more particularly to a balance shaft of an engine for a vehicle which can easily mount a balance shaft without a separate housing Balance shaft mounting structure.

일반적으로 차량 엔진의 피스톤(PISTON)은 커넥팅로드(CONNECTING ROD)를 통해 크랭크샤프트(CRANKSHAFT)에 접속되며, 크랭크샤프트는 변속기를 통해 바퀴에 엔진의 구동력을 전달하게 된다.Generally, a piston PISTON of a vehicle engine is connected to a crankshaft through a connecting rod, and the crankshaft transmits the driving force of the engine to the wheels through a transmission.

상기에서 피스톤의 직선운동을 회전운동으로 전환하는 크랭크샤프트는 핀과 중심이 편심되어 있으므로 회전시 발란스를 유지할 수 없기 때문에 크랭크핀의 반대편에 발란싱 웨이트(BALANCING WEIGHT)를 설치하여 균형을 유지하게 된다.Since the crankshaft, which converts the linear motion of the piston into the rotational motion, is eccentric to the center of the pin, balancing can not be maintained. Therefore, balancing weight is provided on the opposite side of the crank pin to maintain balance.

본 발명이 관계하는 발란스 샤프트(BALANCE SHAFT)는 피스톤의 직선운동을 회전운동으로 전환하는 크랭크샤프트의 왕복 질량에 의한 불평형력을 제거하기 위 해 크랭크샤프트에 설치되는 것이다.BALANCE SHAFT, to which the present invention pertains, is mounted on the crankshaft to eliminate the unbalanced force due to the reciprocating mass of the crankshaft which converts the linear motion of the piston into rotational motion.

상기 발란스 샤프트는 축 본체에 회전을 지지할 수 있도록 하는 부싱 또는 베어링이 접속되는 다수의 저널부가 등간격으로 마련되고, 한 쌍의 저널부 사이에 발란싱 웨이트가 마련되는 형태를 갖는다.The balance shaft has a shape in which a bushing for supporting the rotation of the shaft body or a plurality of journal portions to which the bearings are connected are provided at equal intervals and a balancing weight is provided between the pair of journal portions.

도 1에서 도 3까지에는 종래의 한 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조가 도시되어 있다.1 to 3 show a balance shaft mounting structure of a conventional vehicle engine.

종래에 있어서 상기 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조는 실린더 블록(110)에 발란스 샤프트(120) 장착을 위한 하우징부(112)를 일체 형성하여 발란스 샤프트(120)를 삽입하여 장착하는 것이 사용되었다.Conventionally, the balance shaft mounting structure of the automotive engine has a structure in which a housing portion 112 for mounting a balance shaft 120 is integrally formed in a cylinder block 110 and a balance shaft 120 is inserted and mounted.

상기 종래 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조는 발란스 샤프트 하우징부(112)가 실린더 블록(110)에 일체로 마련되기 때문에 별도의 하우징이 필요 없게 되어 중량 및 원가를 절감할 수 있게 되지만 실린더 블록 삽입 방식이므로 양 끝단 저널부(122)의 직경이 발란스 웨이트(121)의 직경보다 커야 하며, 그에 따라 저널부(122) 직경의 증가로 장착 레이아웃이 매우 불리하게 될 뿐 아니라 불필요한 발란스 웨이트(121)의 증가로 엔진 마찰 손실 증가하게 되는 문제가 있었다.Since the balance shaft mounting structure of the conventional vehicle engine is provided integrally with the cylinder block 110, the balance shaft housing structure 112 eliminates the need for a separate housing, thereby reducing weight and cost. The diameter of the end portion journal portion 122 must be larger than the diameter of the balance weight 121 so that the mounting layout becomes very disadvantageous due to the increase of the diameter of the journal portion 122 and the increase of the unnecessary balance weight 121 There was a problem that the engine friction loss was increased.

도 4에서 도 6까지에는 종래의 다른 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조가 도시되어 있다.4 to 6 show a balance shaft mounting structure of another conventional vehicle engine.

이 종래의 다른 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조는 별도의 발란스 샤프트용 하우징(231)(232)을 통해 발란스 샤프트(220)가 실린더 블록(110) 하부에 장착되며, 하우징(231)(232)이 상부와 하부로 분리되어 발란스 샤프트(220) 조립 후 하부 하우징(232)에 장착되는 것이다.The balance shaft mounting structure of this conventional conventional vehicle engine is configured such that the balance shaft 220 is mounted to the lower portion of the cylinder block 110 via the separate balance shaft housings 231 and 232 and the housings 231 and 232 And the balance shaft 220 is assembled to the lower housing 232 after being assembled.

이 종래의 다른 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조는 하우징(231)(232)이 상부와 하부로 분리되어 발란스 샤프트 저널부(222)의 직경을 최소화할 수 있으며, 그에 따라 엔진 마찰 손실을 줄일 수 있게 되는 것이지만 별도의 하우징(231)(232)을 사용하게 되므로 중량 및 원가 상승을 유발하게 되는 문제가 있었다.This conventional balance-shaft mounting structure for a vehicle engine has a structure in which the housings 231 and 232 are separated into upper and lower parts to minimize the diameter of the balance shaft journal part 222, thereby reducing the engine friction loss However, since separate housings 231 and 232 are used, there has been a problem that weight and cost increase are caused.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 별도의 하우징 없이 발란스 샤프트를 장착할 수 있도록 하여 중량 및 원가를 절감할 수 있도록 하면서도 발란스 샤프트의 저널부의 직경을 최소화하여 엔진 마찰 손실을 저감할 수 있도록 하는 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조를 제공하는 데에 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a balance shaft that can be mounted without a separate housing, thereby reducing the weight and cost and minimizing the diameter of the journal portion of the balance shaft, And to provide a balance shaft mounting structure for a vehicle engine that can reduce friction loss.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 크랭크샤프트 지지부와 발란스 샤프트 지지부가 마련된 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡을 통해 발란스 샤프트를 지지하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a balance shaft is supported through a bearing cap-integrated balance shaft mounting cap provided with a crankshaft support portion and a balance shaft support portion.

본 발명의 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조는 크랭크샤프트와 함께 발란스 샤프트의 저널부를 지지할 수 있도록 하는 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡이 실린더 블록에 고정 설치된다.The balance shaft mounting structure of the engine for a vehicle of the present invention is fixed to the cylinder block with a bearing cap-integrated balance shaft mounting cap for supporting the journal portion of the balance shaft together with the crankshaft.

본 발명에 있어서 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡은 일측에 베어링 캡이 형성된 크랭크샤프트 지지부가 마련되고, 타측에 발란스 샤프트 지지부가 마련된다.In the present invention, the bearing cap integral type balance shaft mounting cap is provided with a crankshaft support portion having a bearing cap on one side thereof and a balance shaft support portion on the other side thereof.

그리고 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡은 각 지지부의 양측에 마련되는 체결구멍에 체결되는 체결볼트를 통해 실린더 블록에 고정 설치되며, 크랭크샤프트 지지부와 발란스 샤프트 지지부의 사이에 하중 분산 및 전달 방지용 그루브가 마련된다.The bearing cap integral type balance shaft mounting cap is fixed to the cylinder block through fastening bolts fastened to the fastening holes provided on both sides of the respective support portions and a groove for preventing load dispersion and transmission is provided between the crankshaft support portion and the balance shaft support portion do.

본 발명에 의하면 별도의 하우징 없이 발란스 샤프트를 실린더 블록에 안정적으로 장착할 수 있게 되므로 원가 및 중량을 절감할 수 있게 되며, 발란스 샤프트의 저널부의 직경을 최소화할 수 있게 되어 엔진 마찰 손실을 저감할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.According to the present invention, since the balance shaft can be stably mounted on the cylinder block without a separate housing, the cost and weight can be reduced, the diameter of the journal portion of the balance shaft can be minimized, and the engine friction loss can be reduced And the like can be obtained.

이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 7에는 본 발명의 한 실시예의 정면도가 도시되어 있으며, 도 8에는 동 실 시예의 발란스 샤프트 장착캡의 사시도가 도시되어 있다.Fig. 7 shows a front view of an embodiment of the present invention, and Fig. 8 shows a perspective view of a balance shaft mounting cap of this embodiment.

도 7 및 도 8과 같이 본 발명의 발란스 샤프트 장착구조는 실린더 블록(10)에 고정 설치되는 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡(30)을 통해 발란스 샤프트(20)가 장착된다.7 and 8, the balance shaft mounting structure of the present invention is mounted on the balance shaft 20 through a bearing cap-integrated balance shaft mounting cap 30 fixedly mounted on the cylinder block 10. [

베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡(30)은 일측에 베어링 캡(31a)이 형성된 크랭크샤프트 지지부(31)가 마련되고, 타측에 발란스 샤프트 지지부(32)가 마련되며, 각 지지부(31)(32)의 양측에 마련되는 체결구멍(34)에 체결되는 체결볼트(40)를 통해 실린더 블록(10)에 고정 설치된다.The bearing cap integral balance shaft mounting cap 30 is provided with a crankshaft support portion 31 having a bearing cap 31a formed on one side thereof and a balance shaft support portion 32 provided on the other side thereof, And is fastened to the cylinder block 10 through fastening bolts 40 fastened to fastening holes 34 provided on both sides of the cylinder block 10.

도시된 실시예에 있어서 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡(30)은 크랭크샤프트 지지부(31)와 발란스 샤프트 지지부(32)의 사이에 하중 분산 및 전달 방지용 그루브(33)가 마련되어 각각의 하중이 전달되지 않도록 된 형태를 갖는다.In the illustrated embodiment, the bearing cap integrated balance shaft mounting cap 30 is provided with a groove 33 for preventing load dispersion and transmission between the crankshaft support portion 31 and the balance shaft support portion 32, .

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 발란스 샤프트(20)를 실린더 블록(10)에 조립한 후 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡(30)을 실린더 블록(10)에 조립하게 되면 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡(30)의 발란스 샤프트 지지부(32)를 통해 실린더 블록(10)에서 돌출되는 발란스 샤프트(20)의 저널부(22)를 지지할 수 있게 된다.In the present invention having the above-described structure, if the bearing cap integral type balance shaft mounting cap 30 is assembled to the cylinder block 10 after the balance shaft 20 is assembled to the cylinder block 10, the bearing cap integral balance shaft mounting cap It is possible to support the journal portion 22 of the balance shaft 20 projecting from the cylinder block 10 through the balance shaft support portion 32 of the balancer shaft 30.

한편 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡(30)을 적용하면 크랭크 샤프트 베어링 하중 작용이 발란스 샤프트(20)에 전달될 수 있게 되지만 도시된 실시예와 같이 크랭크샤프트 지지부(31)와 발란스 샤프트 지지부(32)의 사이에 하중 분산 및 전달 방지용 그루브(33)를 형성하게 되면 각각의 하중이 전달되지 않게 된다.On the other hand, the application of the bearing cap integral balance shaft mounting cap 30 allows the crankshaft bearing load action to be transmitted to the balance shaft 20, but the crankshaft support portion 31 and the balance shaft support portion 32, When the grooves 33 for preventing the load from being dispersed and transmitted are formed between the first and second plates, the load is not transmitted.

이처럼 본 발명은 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡(30)으로 발란스 샤프트(20)를 지지하여 종래의 블록 내장형과 분리 장착형의 장점을 취하고 단점을 피할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, since the balance shaft 20 is supported by the bearing cap-integrated balance shaft mounting cap 30, the advantages of the conventional block built-in type and the separate mounting type can be taken and disadvantages can be avoided.

즉, 본 발명은 종래의 블록 내장형과 같이 별도의 하우징 없이 발란스 샤프트(20)를 장착할 수 있게 되므로 원가 및 중량을 절감할 수 있게 되며, 종래의 분리 장착형과 같이 발란스 샤프트(20)의 저널부(22)의 직경을 최소화할 수 있게 되어 엔진 마찰 손실을 저감할 수 있게 된다.In other words, since the present invention can mount the balance shaft 20 without a separate housing like a conventional built-in block type, the cost and weight can be reduced, and as in the conventional separable mounting type, The diameter of the piston 22 can be minimized, and the engine friction loss can be reduced.

또한 본 발명의 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡(30)은 베어링 캡(31a)이 일체로 형성되므로 블록 내장형과 같이 신규 부품을 추가할 필요가 없게 되며, 일체형 구조의 적용에 따른 베어링 하중의 상호 전달을 방지할 수 있는 릴리프 구조를 적용으로 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.In addition, since the bearing cap integral bearing cap integrated bearing type bearing cap 30 of the present invention is integrally formed with the bearing cap 31a, there is no need to add new parts as in the built-in block type, It is possible to secure reliability by applying a relief structure that can prevent the leakage of the magnetic field.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. It will be clear to those who have.

도 1은 종래의 한 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조의 요부 정면도Fig. 1 is a front view of a principal portion of a conventional balance mounting structure for a vehicle engine

도 2는 동 종래의 한 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조의 요부 사시도Fig. 2 is a perspective view of a conventional balance-shaft mounting structure of a vehicle engine.

도 3은 동 종래의 한 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조의 발란스 샤프트의 사시도Fig. 3 is a perspective view of a balance shaft of the balance shaft mounting structure of the conventional vehicle engine.

도 4는 종래의 다른 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조의 요부 정면도Fig. 4 is a front view of a principal part of a balance shaft mounting structure of a conventional vehicle engine

도 5는 동 종래의 다른 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조의 요부 사시도Fig. 5 is a perspective view of a balance shaft mounting structure of another conventional vehicle engine.

도 6은 동 종래의 다른 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조의 발란스 샤프트의 사시도Fig. 6 is a perspective view of a balance shaft of the balance shaft mounting structure of another conventional vehicle engine.

도 7은 본 발명의 한 실시예의 정면도Figure 7 is a front view of an embodiment of the present invention;

도 8은 동 실시예의 발란스 샤프트 장착캡의 사시도8 is a perspective view of the balance shaft mounting cap of this embodiment

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >Description of the Related Art [0002]

10 : 실린더 블록 20 : 발란스 샤프트10: Cylinder block 20: Balance shaft

30 : 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡30: Bearing Cap Integral Balance Shaft Mounting Cap

31 :크랭크샤프트 지지부 32 : 발란스 샤프트 지지부31: crankshaft support portion 32: balance shaft support portion

33 : 하중 분산 및 전달 방지용 그루브33: Grooves for preventing load distribution and transmission

34 : 체결구멍 40 : 체결볼트34: fastening hole 40: fastening bolt

Claims (4)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 일측에 베어링 캡이 형성된 크랭크샤프트 지지부가 마련되고, 타측에 발란스 샤프트 지지부가 마련된 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장작캡이 실린더 블록에 고정 설치되며, 상기 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장작캡에 크랭크샤프트와 발란스 샤프트가 장착되어 크랭크샤프트와 함께 발란스 샤프트 저널부가 지지되는 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조에 있어서,A balance cap integral bearing type balance cap having a crankshaft support portion provided with a bearing cap on one side thereof and a balance shaft support portion provided on the other side thereof is fixed to the cylinder block and a crankshaft and a balance shaft are fixed to the bearing cap- A balance shaft mounting structure for an automotive engine in which a balance shaft journal portion is mounted and supported with a crankshaft, 상기 베어링 캡 일체형 발란스 샤프트 장착캡의 크랭크샤프트 지지부와 발란스 샤프트 지지부의 사이에 하중 분산 및 전달 방지용 그루브를 마련한 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 발란스 샤프트 장착구조.Wherein a groove for preventing load dispersion and transmission is provided between the crankshaft support portion and the balance shaft support portion of the bearing cap integrated balance shaft mounting cap.
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