KR100560013B1 - 내연 기관 및 내연 기관의 일체형 캠 브라켓 - Google Patents

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KR100560013B1
KR100560013B1 KR1020040018629A KR20040018629A KR100560013B1 KR 100560013 B1 KR100560013 B1 KR 100560013B1 KR 1020040018629 A KR1020040018629 A KR 1020040018629A KR 20040018629 A KR20040018629 A KR 20040018629A KR 100560013 B1 KR100560013 B1 KR 100560013B1
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우에노다로오
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
르노 에스. 아. 에스. 소시에떼 빠르 악시옹 셍쁠리피에
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Abstract

베어링 홀더를 포함하는 실린더 헤드와, 실린더의 열 방향으로 서로 실질적으로 평행하게 연장되는 제1 캠 샤프트와 제2 캠 샤프트가 실린더 헤드와 일체형 캠 브라켓 사이에서 샌드위치되는 방식으로, 실린더 헤드의 상부에 고정되는 일체형 캠 브라켓을 포함하고, 일체형 캠 브라켓은 한쌍의 제1 측면 프레임 및 제2 측면 프레임과, 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임을 가로질러 연결하는 복수의 베어링 교차 비임과, 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임 사이에 배치되고 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임과 실질적으로 평행하게 연장되는 센터 비임과, 센터 비임과 실질적으로 동일 직선상에 한정되고 센터 비임으로부터 자유로운 공극부를 포함하고, 제1 캠 샤프트와 제2 캠 샤프트는 실린더 헤드의 베어링 홀더와 협동작용하여 베어링 교차 비임에 의해 회전가능하게 지지되는 내연 기관이 제공된다.
일체형 캠 브라켓, 캠 샤프트, 로커 커버, 전방 프레임, 후방 프레임, 센터 비임, 공극부, 베어링 교차 비임

Description

내연 기관 및 내연 기관의 일체형 캠 브라켓{INTERNAL COMBUSTION ENGINE, AND INTEGRATED CAM BRACKET OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
도1은 본 발명의 실시예에 따른 내연 기관(로커 커버는 도시 안됨)의 분해 사시도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 내연 기관의 필수부의 확대 사시도.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 내연 기관의 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
12: 실린더 헤드
14: 일체형 캠 브라켓
20: 전방 프레임
22: 후방 프레임
34: 베어링 홀더
36: 베어링 교차 비임
38: 센터 비임
40: 공극부
44: 캠 브라켓측 점화 플러그 보스
46: 점화 플러그 보스
52: 코어 구멍
본 발명은 내연 기관에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 2개의 회전가능한 캠 샤프트를 지지하는 (내연 기관의)일체형 캠 브라켓의 개선에 관한 것이다.
일반적인 DOHC(더블 오버헤드 캠 샤프트) 타입의 내연 기관은 다음의 구성을 구비한다. 실린더 헤드 위에 흡기 밸브와 배기 밸브를 구동시키기 위한 2개의 캠 샤프트가 제공된다. 2개의 캠 샤프트는 복수의 캠 브라켓에 의하여 회전가능하게 지지된다. 각각의 캠 브라켓은 한쌍의 볼트로 실린더 헤드에 고정된다. 복수의 캠 브라켓을 이용하는 이러한 구성은 다수의 부품들을 구비하여서 조립을 복잡하게 할 수도 있다.
심사청구되지 않은 일본 특허 공개평 제6-317110(=JP6317110)호는 복수의 베어링 교차 비임(캡부)이 2개의 측면 프레임(2개의 측면 비임)을 가로질러 연결시키는 래더 프레임 구조를 갖는 일체형 캠 브라켓(로커 샤프트 캡)을 개시한다. 캠 샤프트는 복수의 베어링 교차 비임(캡부)으로 회전가능하게 지지된다.
본 발명의 목적은 내연 기관과, 개선된 작업성뿐만 아니라 보장된 강성을 효율적으로 얻을 수 있는 내연 기관의 일체형 캠 브라켓을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 실린더 헤드와 일체형 캠 브라켓을 포함하는 내연 기관이 제공된다. 실린더 헤드는 베어링 홀더를 포함한다. 일체형 캠 브라켓은 실린더의 열 방향으로 서로 실질적으로 평행하게 연장되는 제1 캠 샤프트와 제2 캠 샤프트가 실린더 헤드와 일체형 캠 브라켓 사이에서 샌드위치되는 방식으로, 실린더 헤드의 상부에 고정된다. 이 일체형 캠 브라켓은 한쌍의 제1 측면 프레임 및 제2 측면 프레임과, 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임을 가로질러 연결하는 복수의 베어링 교차 비임과, 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임 사이에 배치되고 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임과 실질적으로 평행하게 연장되는 센터 비임과, 센터 비임과 실질적으로 동일 직선상에 한정되고 센터 비임으로부터 자유로운 공극부를 포함하며, 제1 캠 샤프트와 제2 캠 샤프트는 실린더 헤드의 베어링 홀더와 협동작용하여 베어링 교차 비임에 의해 회전가능하게 지지된다.
본 발명의 제2 태양에 따르면, 실린더의 열 방향으로 서로 실질적으로 평행하게 연장되는 제1 캠 샤프트와 제2 캠 샤프트가 실린더 헤드와 일체형 캠 브라켓 사이에서 샌드위치되는 방식으로, 내연 기관의 실린더 헤드의 상부에 고정된 일체형 캠 브라켓이 제공된다. 이 일체형 캠 브라켓은 한쌍의 제1 측면 프레임 및 제2 측면 프레임과, 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임을 가로질러 연결하는 복수의 베어링 교차 비임과, 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임 사이에 배치되고 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임과 실질적으로 평행하게 연장되는 센터 비임과, 센터 비임과 실질적으로 동일 직선상에 한정되고 센터 비임으로부터 자유로운 공극부를 포함하며, 제1 캠 샤프트와 제2 캠 샤프트는 실린더 헤드의 베어링 홀더와 협동작용하여 베어링 교차 비임에 의해 회전가능하게 지지된다.
본 발명의 다른 목적(들) 및 특징(들)은 첨부 도면을 참조하여 다음의 설명을 통해 이해될 것이다.
다음에서 본 발명의 실시예가 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
이해의 편이를 위해, 다음의 설명은 좌, 우, 상부, 하부, 전방, 후방등과 같은 다양한 방향에 관한 용어가 포함된다. 하지만, 이러한 용어들은 요소의 대응부가 설명되는 단지 도면에 대해서만 이해된다.
편이를 위해, 다음의 실시예에 개시된 몇몇 부재들은 경우에 따라서 첫번째(first)를 가리키는 첨자 "F"와 두번째(second)를 가리키는 첨자 "S"를 포함할 수 있다. 이로 인해, 각각의 부재는 그 대응부와 적절히 구별된다. 각각의 F와 S는 부재에 따르는 도면 부호에 붙여진다.
<구성>
도1 내지 도3은 본 발명의 실시예에 따라, 일체형 캠 브라켓이 적용되는 내연 기관을 도시한다.
도1에 도시된 바와 같이, 내연 기관은 직렬식 실린더 DOHC(더블 오버헤드 캠 샤프트를 지칭함) 타입이다. 도1에서의 내연 기관은 전체적으로는 알루미늄 합금 등으로 제조되고 서로 일체로 형성된(주조된) 실린더 블록(10) 및 실린더 헤드(12)로 구성된다. 실린더 헤드(12)는 일체형 캠 브라켓(14)(실시예의 필수부)이 장착되는 상부를 구비한다. 실린더 헤드(12)와 일체형 캠 브라켓(14) 사이에, 흡기 밸브(도시 안됨)와 배기 밸브(도시 안됨)를 구동하기 위한 샌드위치된 2개의 캠 샤프트(도시 안됨)가 제공된다. 캠 샤프트(도시 안됨)는 회전가능하게 지지된다.
일체형 캠 브라켓(14)은 알루미늄 합금 등을 포함하는 금속으로 제조되는 부품들의 통합체이다. 특히, 일체형 캠 브라켓(14)은 제1 측면 프레임(18F), 제2 측면 프레임(18S), [제1 측면 프레임(18F)과 제2 측면 프레임(18S)의 전방 단부들을 연결시키기 위한]전방 프레임(20) 및 [제1 측면 프레임(18F)과 제2 측면 프레임(18S)의 후방 단부들을 연결시키기 위한]후방 프레임(22)으로 형성된다. 제1 측면 프레임(18F), 제2 측면 프레임(18S), 전방 프레임(20) 및 후방 프레임(22)은 일체형 캠 브라켓(14)의 외측 프레임인 직사각형 프레임의 4개의 측면으로 구성되고, 실린더 헤드(12)의 상부 외주 상에 형성되는 플랜지면(24)에 복수의 브라켓 고정 볼트(도시 안됨)에 의하여 함께 고정된다. 일체형 캠 브라켓(14)에 브라켓 고정 볼트(도시 안됨)가 삽입되는 복수의 볼트 구멍(26)과 복수의 볼트 구멍(27)이 형성된다. 실린더 헤드(12)에 이 브라켓 고정 볼트(도시 안됨)가 나사 결합되도록 볼트 구멍(28)과 볼트 구멍(29)이 형성된다.
일체형 캠 브라켓(14)은 로커 커버(도시 안됨)가 로커 커버 볼트(도시 안됨)에 의해 볼트체결되는 상부를 구비한다. 일체형 캠 브라켓에는 로커 커버 볼트(도시 안됨)가 나사결합되도록 볼트 구멍(30)과 볼트 구멍(31)을 포함하는 복수의 볼트 구멍이 형성된다. 전방 프레임(20)은 로커 커버(도시 안됨)의 전방 커버로서 기능을 하는 측벽(32)과 일체된다. 내연 기관을 조립한 후, 일체형 캠 브라켓(14)은 로커 커버(도시 안됨)와 실린더 헤드(12) 사이에 샌드위치된다.
일체형 캠 브라켓(14)은 복수의 베어링 교차 비임(36)과 센터 비임(38)과 일체된다. 각각의 베어링 교차 비임(36)은 제1 측면 프레임(18F)과 제2 측면 프레임(18S)을 가로질러 연결시킨다. 베어링 홀더(34)는 실린더 헤드(12) 상에 형성된다. 2개의 캠 샤프트(도시 안됨)는 베어링 교차 비임(36)과 베어링 홀더(34)로 회전가능하게 지지되는 방식으로 베어링 교차 비임(36)과 베어링 홀더(34) 사이에 샌드위치된다. 실질적으로 제1 측면 프레임(18F)과 제2 측면 프레임(18S) 사이의 중앙에서, 센터 비임(38)은 2개의 인접하는 베어링 교차 비임(36)을 가로질러 연결되는 방식으로 제1 측면 프레임(18F)과 제2 측면 프레임(18S)을 따라 연장된다. 센터 비임(38)은 2개의 인접한 베어링 교차 비임의 중간부를 연결하도록 실린더 열(도시 안됨)인 실질적으로 센터 라인(L)의 방향으로 연장된다. 일체형 캠 브라켓(14)에, 각각이 센터 비임(38)과 실질적으로 동일선상에 형성되는 공간이고 센터 비임(38)으로부터 자유로운 제1 공극부(40F) 및 제2 공극부(40S)가 형성된다. 다시 말해, 제1 공극부(40F) 및 제2 공극부(40S) 각각은 센터 비임(38)의 일부를 절결하도록 또는 2개의 인접한 베어링 교차 비임의 중간부들을 이격시키도록 형성된다.
베어링 교차 비임(36)은 제1 실린더 베어링 교차 비임(36)(#1), 제2 실린더 베어링 교차 비임(36)(#2), 제3 실린더 베어링 교차 비임(36)(#3) 및 제4 실린더 베어링 교차 비임(36)(#4)을 포함한다. 베어링 교차 비임(36)은 실질적으로 등거리로 4개의 실린더(도시 안됨)의 위에 각각 배치된다. 각각의 베어링 교차 비임(36)은 실린더(도시 안됨)들 중 실질적으로 하나의 센터부를 가로질러 연장된다. 센터 비임(38)은 제2 실린더 베어링 교차 비임(36)(#2) 및 인접하는 제3 실린더 베어링 교차 비임(36)(#3)을 가로질러 연결시키는 방식으로 실질적으로 실린더(도시 안됨) 열의 센터에 배치된다. 제1 공극부(40F)는 센터 비임(38)의 제1 측면 상, 즉 제1 실린더 베어링 교차 비임(36)(#1)과 인접하는 제2 실린더 베어링 교차 비임(36)(#2) 사이에 한정된다. 이와 유사하게, 제2 공극부(40S)는 센터 비임(38)의 제2 측면 상, 즉 제3 실린더 베어링 교차 비임(36)(#3)과 제4 실린더 베어링 교차 비임(36)(#4) 사이에 한정된다. 요약하면, 제1 공극부(40F), 센터 비임(38) 및 제2 공극부(40S)는 실린더(도시 안됨)에 대해 교대로 배치되어, 실린더(도시 안됨) 열 방향으로 강성 및 시일 면 압력을 실질적으로 균등하게 한다. 게다가, 제1 공극부(40F), 센터 비임(38) 및 제2 공극부(40S)는 도1에 도시된 바와 같이, 제2 실린더 베어링 교차 비임(36)(#2)과 제3 실린더 베어링 교차 비임(36)(#3) 사이의 영역의 중심에 실질적으로 한정되는 볼트 구멍(31)에 대해 실질적으로 대칭으로 배치된다.
게다가, 강성 및 밀봉성을 개선시키도록, 일체형 캠 브라켓(14)은 전방 프레임(20)과 제1 실린더 베어링 교차 비임(36)(#1)을 가로질러 연결시키는 제1 보조-센터 비임(42F)과 일체되고, 후방 프레임(22)과 제4 실린더 베어링 교차 비임(36)(#4)을 가로질러 연결시키는 제2 보조-센터 비임(42S)과 일체된다.
센터 비임(38)과 베어링 교차 비임(36)의 교차 및 연결을 허용하기 위한 연결부가 실질적으로 각각의 실린더(도시 안됨)의 센터에 배치된다. 이와 유사하게, 보조-센터 비임(42)과 베어링 교차 비임(36)의 교차 및 연결을 허용하기 위한 연결부가 실질적으로 각각의 실린더(도시 안됨)의 센터에 배치된다. 일체형 캠 브라켓(14)의 측면 상의 상기 연결부에, 내연 기관의 연소실의 실질적으로 중심과 대면하는 점화 플러그(도시 안됨)를 그 내부에 삽입하기 위한 캠 브라켓측 캠 브라켓측 점화 플러그 보스(44)가 형성된다. 일체형 캠 브라켓(14)의 측면 상의 캠 브라켓측 캠 브라켓측 점화 플러그 보스(44)에 대응하여, 실린더 헤드(12)에 점화 플러그(도시 안됨)를 그 내부에 삽입하기 위한 실린더 헤드측 점화 플러그 보스(46)가 형성된다.
캠 브라켓측 점화 플러그 보스(44)는 공극부(40)와 대면하는 [센터 비임(38)의]단부 및 공극부(40)와 대면하는 [보조-센터 비임(42)의] 단부에 배치된다. 각각의 캠 브라켓측 점화 플러그 보스(44)는 공극부(40)를 향하여 돌출된 볼트 보스(47)와 일체된다. 볼트 보스(47)에 대응하여, 실린더 헤드측 점화 플러그 보스(46)는 볼트 보스(48)와 일체된다. 볼트 보스(47)에는 일체형 캠 브라켓(14)을 볼트체결하도록 볼트를 그 내부에 삽입시키기 위한 볼트 구멍(27)이 형성되고, 볼트 보스(48)에는 일체형 캠 브라켓(14)을 볼트체결하도록 볼트를 그 내부에 삽입시키기 위한 볼트 구멍(29)이 형성된다.
도3에 도시된 바와 같이, 사이에 공극부(40)를 형성하는 방식으로 서로 대면하는 2개의 볼트 보스(47)는 실린더(도시 안됨) 열의 실질적으로 센터 라인(L)을 따라 연장되는 센터 비임(38)의 종방향에 대해 서로 대향되게 오프셋된다. 다시 말해, 센터 비임(38)의 종방향[센터 라인(L)]에 대해, 일체형 캠 브라켓(14)의 측면 상의 2개의 볼트 보스(47)는 서로 경사지게 대향하는 방식으로 돌출된다.
이와 유사하게, 센터 비임(38)의 종방향[센터 라인(L)]에 대해, 실린더 헤드(12)의 측면 상의 2개의 볼트 보스(48)는 서로 경사지게 대향하는 방식으로 돌출된다.
실린더 헤드(12)에는 실린더(도시 안됨)에 대해 한쌍의 흡기 밸브(도시 안됨)와 배기 밸브(도시 안됨)이 제공된다. 게다가, 도2에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드(12)에는 각각의 흡기 밸브(도시 안됨)와 배기 밸브(도시 안됨)의 밸브 리 프터(도시 안됨)를 안내하기 위한 측벽(50)이 제공된다. 도2에 도시된 바와 같이, 밸브 리프터(50)들 중 하나는 볼트 보스(48)와 일체로 연결된다. 이와 관련하여, 밸브 리프터(50)로부터 연속적으로 연장되는 측벽 연장부(51)는 볼트 보스(48)로의 연결을 위하여 제공된다. 상기 설명된 바와 같이, 2개의 볼트 보스(48)는 센터 비임(38)의 종방향[센터 라인(L)]에 대해 서로 대향되게 오프셋되어, 볼트 보스(48)를 측벽(50)에 근접하여 배치시킴에 따라 측벽(50)과 볼트 보스(48)의 연결을 용이하게 한다.
도3에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드(12)에 코어 샌드를 뽑아내기 위한 제1 코어 구멍(52F)과 제2 코어 구멍(52S)이 형성된다. 제1 코어 구멍(52F)은 제1 실린더 베어링 교차 비임(36)(#1)과 제2 실린더 베어링 교차 비임(36)(#2) 사이에 한정되고, 제2 코어 구멍(52S)은 제3 실린더 베어링 교차 비임(36)(#3)과 제4 실린더 베어링 교차 비임(36)(#4) 사이에 한정된다. 제1 공극부(40F)는 제1 코어 구멍(52F)에 대응하여 형성되고, 제2 공극부(40S)는 제2 코어 구멍(52S)에 대응하여 형성된다.
공극부(40)는 코어 구멍(52)의 위에 개방된 공간을 형성하는 방식으로 형성되어, 블라인드 플러그(blind plug, 도시 안됨)는 일체형 캠 브라켓(14)이 조립되는 상태로 코어 구멍(52)내로 삽입될 수 있다.
상기 설명된 바와 같이, 종방향[센터 라인(L)]에 대해 서로 대향되게 오프셋되는 2개의 볼트 보스(47)와 종방향[센터 라인(L)]에 대해 서로 대향되게 오프셋되는 2개의 볼트 보스(48)로 인해, 이 개방된 공간은 공극부(40)에 대하여 고정될 수 있어, 코어 구멍(52)의 상부를 광범위하게 개방시킨다.
<작동>
이후에는 본 발명의 실시예에 따라, 내연 기관 및 이 내연 기관의 일체형 캠 브라켓(14)의 작동이 설명된다.
(1) 래더 프레임을 구성하는 일체형 캠 브라켓(14)은 외측 프레임을 구성하는 측면 프레임(18), 전방 프레임(20) 및 후방 프레임(22)과, 제1 측면 프레임(18F)과 제2 측면 프레임(18S)을 가로질러 연결시키는 베어링 교차 비임(36)과, 2개의 인접하는 베어링 교차 비임(36)을 가로질러 연결시키는 센터 비임(38)과, 베어링 교차 비임(36)과 전방 프레임(20)을 가로질러 연결시키는 제1 보조-센터 비임(42F) 및 베어링 교차 비임(36)과 후방 프레임(22)을 가로질러 연결시키는 제2 보조-센터 비임(42S)을 포함한다.
상기 일체형 캠 브라켓(14)에서, 센터 비임(38)은 실질적으로 제1 측면 프레임(18F)과 제2 측면 프레임(18S)을 따라 연장되고 인접하는 베어링 교차 비임(36)[즉, 제2 실린더 베어링 교차 비임(36)(#2)과 제3 실린더 베어링 교차 비임(36)(#3)]을 가로질러 연결되게 제공된다.
상기 구성으로 인해, 일체형 캠 브라켓(14)은 내연 기관(도시 안됨)의 폭방향, 즉 도3에서의 상부 및 하부 방향[흡기 밸브(도시 안됨)와 배기 밸브(도시 안됨)의 방향]으로 실질적으로 중심에서 효과적으로 양호한 강성을 가질 수 있다.
또한, 센터 비임(38)과 실질적으로 동일선상에 공극부(40)를 형성하면, 내연 기관(도시 안됨)의 가공성 및 조립성을 포함하는 작업성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 내연 기관의 조립성은 다음 방식으로 개선될 수 있다. 즉, 체인 스프라켓(도시 안됨)을 고정시키고 캠 샤프트(도시 안됨)를 위치시키기 위하여, 일 체형 캠 브라켓(14)이 실린더 헤드(12)의 상부에 조립되는 상태로 공구(도시 안됨)에 의하여 소정의 회전 위치에 캠 샤프트(도시 안됨)를 고정시키도록, 공극부(40) 및 그 주위 공간은 공구(도시 안됨)의 조작성의 편이를 위해 이용될 수 있어서 작업성을 개선시키게 한다.
요약하면, 상기 구성을 갖는 일체형 캠 브라켓(14)은 작업성을 떨어뜨리지 않고 (고정)강성을 개선시킬 수 있다.
(2) 센터 비임(38)의 단부 및 보조-센터 비임(42)의 단부에 위치된 캠 브라켓측 점화 플러그 보스(44)에는 볼트 보스(47)가 형성된다. 일체형 캠 브라켓(14)은 상기 위치[즉, 볼트 보스(47)]에서 실린더 헤드(12)에 고정되어, 실질적으로 실린더 헤드(12)의 (높은 시일 면 압력이 바람직한) 폭방향 중심에 배치되는 점화 플러그(도시 안됨) 주위의 시일 면 압력을 보장하게 된다.
(3) 엔진을 조립할 때 다음과 같은 동작이 취해진다.
일체형 캠 브라켓(14)을 실린더 헤드(12)에 조립한 상태에서, 캠 저널 구멍(도시 안됨)이 베어링 교차 비임(36), 베어링 홀더(34)등에 형성되게 가공된다.
이후, 칩을 제거하기 위해 최종 세정이 행해진다.
최종 세정을 보장하기 위해, 최종 세정 후에 블라인드 플러그(도시 안됨)를 코어 구멍(52)에 장착시킨다. 블라인드 플러그(도시 안됨)의 장착으로 인한 변형 가능성을 참작하여, 블라인드 플러그(도시 안됨)를 장착한 후 캠 저널 구멍(도시 안됨)의 측정이 실시된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공극부(40)는 코어 구멍(52)에 대응하여 형성된 다. 일체형 캠 브라켓(14)을 실린더 헤드(12)에 조립한 상태로, 블라인드 플러그(도시 안됨)가 코어 구멍(52)에 장착될 수 있다. 이에 따라, 상기 설명된 일련의 동작들은 일체형 캠 브라켓(14)을 탈거시키지 않고 행해질 수 있어서 작업성을 개선시키게 된다.
(4) 제1 공극부(40F), 센터 비임(38) 및 제2 공극부(40S)는 실린더(도시 안됨) 열의 방향으로 중심에 대해 실질적으로 대칭으로 배치되어, 실린더(도시 안됨) 열의 방향으로 강성 및 시일 면 압력의 변화 가능성을 감소시키고 피할 수 있다.
(5) 센터 비임(38)이 실질적으로 실린더(도시 안됨)의 열의 중심에 형성되고, 실질적으로 센터 비임(38)의 중심부에 로커 커버(도시 안됨)를 고정시키기 위한 볼트 구멍(31)이 형성되기 때문에, 로커 커버(도시 안됨)와 일체형 캠 브라켓(14) 사이의 시일 면 압력이 실질적으로 적절하게 균등하게 될 수 있다.
(6) 공극부(40)와 대면하는 [센터 비임(38)의] 단부 및 공극부(40)와 대면하는 [보조-센터 비임(42)의] 단부에 배치된 볼트 보스(47)[일체형 캠 브라켓(14)을 실린더 헤드(12)에 고정시키기 위한 위치]는 공극부(40)를 한정함으로써 기인될 수도 있는 강성의 감소를 보상할 수 있고, 일체형 캠 브라켓(14) 및 실린더 헤드(12) 사이의 정합면의 시일 면 압력을 적절하게 보장할 수 있다.
(7) 공극부(40)의 각각의 측과 대면하는 2개의 볼트 보스(47)는 서로 상이한 방향으로 서로 대향되게 오프셋되어, 블라인드 플러그(도시 안됨)의 장착 작업성 및 캠 샤프트(도시 안됨)를 고정시키기 위한 공구(도시 안됨)의 삽입 작업성을 개선시키고 일체형 캠 브라켓(14)의 고정 밸런싱을 개선시킨다.
(8) 측벽(50)이 볼트 보스(48)를 장착시키는데 사용가능하게 하도록 볼트 보스(48)를 측벽(50)[도2 참조]에 연결시키면, 볼트 보스(48)로 인해 증가된 중량을 억제시킬 수 있다. 측벽(50)으로부터 떨어진 위치에 볼트 보스를 형성하는 경우에, 볼트 보스는 실린더 헤드(12)의 상부 덱(deck)면으로부터 상승하여서 중량이 증가하게 된다.
본 발명은 소정의 실시예를 참조하여 상기 설명되었지만, 본 발명은 상기 설명된 실시예에 한정되지 않는다. 상기 설명된 실시예의 수정예 및 변경예는 상기 교시에 비추어 본 기술 분야의 당업자들에 의해 행해질 것이다.
특히, 상기 설명된 본 발명의 실시예에 따르면, 실시예에 적용되는 것은 직렬식 4 실린더 내연 기관이다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 6 실린더 V-형 내연 기관이 직렬식 4 실린더 내연 기관을 대체할 수 있다.
본 출원은 종래의 2003년 3월 20일 출원된 일본 특허출원 제2003-076801호에 기초한다. 오역 또는 생략되는 부분들에 대한 보호를 취하기 위해, 우선권인 일본 특허출원 제2003-076801호의 전체 내용은 본문에서 레퍼런스로 참조된다.
본 발명의 범위는 다음의 청구범위를 참조하여 한정된다.
본 발명에 의하면 내연 기관의 일체형 캠 브라켓을 제공함으로써 개선된 작업성뿐만 아니라 보장된 강성을 효율적으로 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 내연 기관에 있어서,
    내연 기관의 실린더 열 방향으로 연장된 제1 및 제2 캠 샤프트를 지지하는 베어링부를 포함하는 실린더 헤드와,
    실린더 헤드에 고정된 일체형 캠 브라켓을 포함하고,
    상기 일체형 캠 브라켓은,
    실린더 열 방향으로 종방향으로 연장된 제1 및 제2 측면을 포함하는 외부 프레임과,
    외부 프레임의 제1 측면으로부터 제2 측면으로 측방향으로 연장되고, 외부 프레임의 제1 및 제2 측면을 연결하며, 실린더 헤드의 베어링부에 의해 제1 및 제2 캠 샤프트를 지지하고, 외부 프레임의 제1 및 제2 측면 사이에 중간부를 각각 포함하는 복수의 베어링 교차 비임과,
    실린더 열 방향으로 연장되고 2개의 베어링 교차 비임의 중간부들을 연결하는 센터 비임과,
    실린더 열 방향으로 연장되고 2개의 베어링 교차 비임의 중간부들을 상호 이격시키는 공극부를 포함하는 내연 기관.
  2. 제1항에 있어서, 실린더 헤드는 코어 샌드를 추출하기 위한 코어 구멍이 형성되어 주조되고, 실린더 헤드의 코어 구멍은 일체형 캠 브라켓의 공극부를 향해 개방되고, 일체형 캠 브라켓의 공극부는 코어 구멍이 드러나도록 형성되는 내연 기관.
  3. 제1항에 있어서, 실린더 헤드는 볼트 보스를 포함하고, 베어링 교차 비임들의 각각의 중간부는 내연 기관의 실린더들 중 하나 상에 위치하고 실린더 헤드의 볼트 보스들 중 하나와 결합된 볼트 보스와 점화 플러그 보스를 포함하는 내연 기관.
  4. 제1항에 있어서, 베어링 교차 비임은 제1, 제2, 제3 및 제4 베어링 교차 비임을 포함하고, 제2 및 제3 베어링 교차 비임은 제1 및 제4 베어링 교차 비임 사이에 위치하고, 센터 비임은 제2 및 제3 비임의 중간부를 연결하고, 제1 및 제2 베어링 교차 비임의 중간부는 제1 공극부에 의해 이격되고, 제3 및 제4 베어링 교차 비임의 중간부는 제2 공극부에 의해 이격되는 내연 기관.
  5. 제4항에 있어서, 실린더 헤드는 볼트 보스를 포함하고, 각각의 베어링 교차 비임의 중간부는 내연 기관의 하나의 실린더 상에 위치하고 실린더 헤드의 볼트 보스들 중 하나와 결합하는 볼트 보스와 점화 플러그 보스를 포함하며, 제1 및 제2 베어링 교차 비임의 중간부의 볼트 보스는 제1 공극부로 돌출하고, 제3 및 제4 베어링 교차 비임의 중간부의 볼트 보스는 제2 공극부로 돌출하는 내연 기관.
  6. 제1항에 있어서, 일체형 캠 브라켓의 외부 프레임은 직사각형이고, 외부 프레임의 제1 및 제2 측면의 전방 단부를 연결하는 전방 측면과, 외부 프레임의 제1 및 제2 측면의 후방 단부를 연결하는 후방 측면을 더 포함하고, 일체형 캠 브라켓은 외부 프레임의 전방 측면의 중간부와 외부 프레임의 전방 측면에 인접하여 위치한 베어링 교차 비임 중 하나의 중간부를 연결하는 전방 단부 비임과, 외부 프레임의 후방 측면의 중간부와 외부 프레임의 후방 측면에 인접하여 위치한 베어링 교차 비임 중 하나의 중간부를 연결하는 후방 단부 비임을 더 포함하는 내연 기관.
  7. 내연 기관의 실린더 헤드에 고정되도록 구성되고 내연 기관의 실린더의 열을 따라 실린더 열 방향으로 연장된 제1 및 제2 캠 샤프트를 지지하도록 배열된 일체형 캠 브라켓이며,
    일체형 캠 브라켓이 실린더 헤드에 고정된 조립 상태에서 실린더 열 방향으로 정렬되고 종방향으로 연장된 제1 및 제2 측면을 포함하는 외부 프레임과,
    외부 프레임의 제1 측면으로부터 제2 측면으로 측방향으로 연장되어 외부 프레임의 제1 및 제2 측면을 연결하고, 제1 캠 샤프트를 회전가능하게 지지하는 제1 측부와, 제2 캠 샤프트를 회전가능하게 지지하는 제2 측부와, 제1 측부 및 제2 측부 사이의 중간부를 포함하는 각각의 제1, 제2 및 제3 베어링 교차 비임과,
    외부 프레임의 제1 및 제2 측면 사이에서 외부 프레임의 종방향으로 연장되고, 제1 및 제2 베어링 교차 비임 사이에서 측방향으로 연장된 공간에 의해 제1 및 제2 베어링 교차 비임의 중간부가 서로 이격되도록 제2 및 제3 베어링 교차 비임의 중간부를 연결하는 센터 비임을 포함하는 일체형 캠 브라켓.
  8. 제7항에 있어서, 외부 프레임의 제1 측면으로부터 제2 측면으로 제1 및 제2 베어링 교차 비임 사이에서 측방향으로 공간이 연장되는 일체형 캠 브라켓.
  9. 제7항에 있어서, 외부 프레임의 제1 측면으로부터 제2 측면으로 측방향으로 연장되어 외부 프레임의 제1 및 제2 측면을 연결하고, 제1 캠 샤프트를 회전가능하게 지지하는 제1 측부와, 제2 캠 샤프트를 회전가능하게 지지하는 제2 측부와, 제1 측부 및 제2 측부 사이의 중간부를 포함하는 제4 베어링 교차 비임을 더 포함하고, 제3 및 제4 베어링 교차 비임이 중간부는 제1 및 제2 베어링 교차 비임 사이에 측방향으로 연장된 공간에 의해 서로 이격된 일체형 캠 브라켓.
  10. 제7항에 있어서, 일체형 캠 브라켓의 외부 프레임은 직사각형이고, 외부 프레임의 제1 및 제2 측면의 전방 단부를 연결하는 전방 측면과 외부 프레임의 제1 및 제2 측면의 후방 단부를 연결하는 후방 측면을 더 포함하고,
    일체형 캠 브라켓은 종방향으로 연장되고 외부 프레임의 전방 측면의 중간부와 외부 프레임이 전방 측면에 인접하여 위치한 베어링 교차 비임 중 하나의 중간부를 연결하는 전방 단부 비임과, 종방향으로 연장되고 외부 프레임의 후방 측면의 중간부와 외부 프레임의 후방 측면에 인접하여 위치한 베어링 교차 비임 중 하나의 중간부를 연결하는 일체형 캠 브라켓.
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