KR200177711Y1 - 크랭크샤프트의하부베어링캡구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실린더 블록(10)과의 체결에 의해 크랭크 샤프트(20)의 각 저널(21)을 베어링 지지하는 베어링 캡 구조에 있어서,

각각의 저널(21)에 끼워지는 상기한 각각의 베어링 캡(30)을 호형의 하단면으로부터 크랭크 아암의 회전 반경을 벗어나게 한 로드(31)에 의해 일체로 연결되도록 하되 양측의 베어링 캡(30)에 연결된 로드(31)는 중앙의 베어링 캡(30)에 연결된 로드(31)와 어뎁터(32)에 의해 일체로 연결되는 구성으로 형성시키므로서 각각 별도로 제작하게 됨에 따른 분실의 위험이나 체결 순서가 어긋나게 되는 사례를 방지하는 동시에 엔진이 구동시 각 베어링 캡(30)에 대칭적으로 가해지는 진동력을 서로 상쇄시키게 되므로서 엔진에서의 진동 소음을 대폭적으로 저감시킬 수 있도록 하는 크랭크 샤프트의 하부 베어링 캡 구조에 대한 것이다.

Description

크랭크 샤프트의 하부 베어링 캡 구조

본 고안은 크랭크 샤프트를 구름회동이 가능하게 하는 베어링을 하부에서 실린더 블록과의 체결에 의해 견고하게 고정되도록 하는 하부 베어링 캡에 대한 것으로서, 상세하게는 각 베어링 캡을 일체로 연결되도록 한 로드에 의해 실린더 블록으로의 장착성을 향상시키는 동시에 크랭크 샤프트 구동시 진동이나 소음이 대폭 저감될 수 있도록 하는 크랭크 샤프트의 하부 베어링 캡 구조에 대한 것이다.

일반적으로 실린더 블록의 저부로 장착이 되는 크랭크 샤프트는 실린더에서의 팽창행정시 얻어지는 연소력에 의해 피스톤의 직선적 동력을 커넥팅 로드를 통해 회전력으로 바꾸고, 다른 행정에서는 반대로 커넥팅 로드를 통해 피스톤의 직선적 동력을 야기시키므로서 연속적으로 동력이 발생될 수 있도록 하는 구조이다.

크랭크 샤프트에는 크랭크 핀과 크랭크 암과 크랭크 저널이 형성되어 크랭크 핀에는 커넥팅 로드의 하단부가 베어링 축결합되며, 크랭크 저널은 실린더 블록과 베어링 캡에 의해 감싸지도록 한 니들 베어링에 의해 지지되도록 하고 있다.

즉 크랭크 저널은 상부가 실린더 블록에, 하부가 베어링 캡에 의해 지지되면서 실린더 블록과 베어링 캡의 안쪽에서 니들 베어링에 의해 지지되면서 구름회동이 가능하게 장착되도록 하고 있다.

한편 크랭크 샤프트는 통상 4기통 엔진의 경우 크랭크 저널의 수에 따라 2베어링 타입과 3베어링 타입과 5베어링 타입으로 분류되며, 그중 현재는 도 3에서 보는바와 같이 각 크랭크 핀의 양 끝에 각각 저널을 형성시켜 굽힘 모멘트가 작고, 각부를 가늘게 만들 수가 있으며 진동이 적기 때문에 운전이 정숙하고 크랭크 샤프트의 수명을 연장시키게 되는 이점 때문에 5베어링 타입이 주로 사용되고 있다.

이때 실린더 블록(1)과 함께 니들 베어링(4)을 개입시켜 각 저널(2a)을 지지하게 되는 하부 베어링 캡(3)은 각 저널(2a)마다 각각으로 형성시키기도 하지만 상기한 도면에서와 같이 양측방 2개의 베어링 캡(3)은 브릿지(3a)에 의해 일체로 연결되도록 하고, 단지 중간의 베어링 캡(3)만 단독으로 형성되도록 하는 구조로서 장착시키는 것이 대부분이다.

그러나 크랭크 샤프트(2)의 구동시 각 저널(2a)을 지지하는 하부 베어링 캡(3)에 가해지게 되는 충격은 대단히 클 뿐만 아니라 크랭크 샤프트의 비틀림 등에 의한 수평적인 밴딩 작용과 수직적인 토션 작용으로 인한 심한 진동과 소음을 유발시키게 되는바 이를 위해 종전에는 서로 진동방향이 반대로 작용하는 저널(2a)의 베어링 캡(3)끼리 브릿지(3a)에 의해서 연결되도록 하여 이들이 서로 진동을 상쇄시키도록 하고는 있으나 특히 독립적으로 장착되는 중앙의 베어링 캡(3)에서는 진동폭이 더욱 증폭되면서 체결력을 약화시키게 될 뿐만 아니라 여전히 크랭크 샤프트(2)의 비틀림 진동에 의한 소음의 정도가 크게 나타나면서 차내외로 전달되어 운전감과 승차감을 저해하는 문제점이 있다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선시키기 위하여 각 하부 베어링 캡을 로드에 의해 모두 연결되도록 하여 각 크랭크 저널에서의 비틀림 진동을 상쇄시키면서 진동 소음이 저감될 수 있도록 하는 크랭크 샤프트의 베어링 캡 구조를 제공코자 하는 것이 본 고안의 목적이다.

상기한 목적을 달성시키기 위한 수단으로서 본 고안은

실린더 블록과의 체결에 의해 크랭크 샤프트의 각 저널을 베어링 지지하는 베어링 캡 구조에 있어서,

각각의 저널에 끼워지는 상기한 각각의 베어링 캡을 호형의 하단면으로부터 크랭크 아암의 회전 반경을 벗어나게 한 로드에 의해 일체로 연결되도록 하되 양측의 베어링 캡에 연결된 로드는 중앙의 베어링 캡에 연결된 로드와 어뎁터에 의해 일체로 연결되도록 한 구성이 특징이다.

도 1은 본 고안에 따른 일실시예 구조도

도 2는 본 고안의 다른 실시예 구조도

도 3은 종래의 베어링 캡 장착 구조도

※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 실린더 블록

20 : 크랭크 샤프트

30 : 하부 베어링 캡

31 : 로드

32 : 어뎁터

이를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 도 1은 본 고안에 따른 일실시예 구조도로서, 도면부호 10은 실린더 블록이고, 부호 20은 크랭크 샤프트이다.

크랭크 샤프트(20)는 실린더 블록(10)과 베어링 캡(30)에 의해 축지지되면서 실린더 블록(10)과 베어링 캡(30)의 연결부 내주면으로는 니들 베어링(40)을 삽입시켜 크랭크 샤프트(20)가 니들 베어링(40)에 의해서 구름회동할 수 있도록 하고 있다.

상기와 같은 구조에서 특히 크랭크 샤프트(20)의 저널(21)을 저부에서 지지하는 하부 베어링 캡(30)을 그 저부에서 수평의 로드(31)에 의해 일체로 연결되도록 하는 것이 본 고안의 가장 두드러진 특징이다.

즉 하부 베어링 캡(30)으로부터 일정 간격 이격시켜 크랭크 아암의 회전 반경을 벗어난 저부로 수평의 로드(31)를 형성시키되 양측의 베어링 캡(30)을 연결한 로드(31)와 중앙의 베어링 캡(30')에 연결된 로드(31')와는 어뎁터(32)에 의해서 연결되면서 실린더 블록(10)에 동시에 장착될 수 있도록 하는 구조이다.

한편 중앙의 베어링 캡(30')에 연결되는 로드(31')와 양측의 베어링 캡(30)에 연결되는 로드(31)의 연결단부에는 스크류(33)(33')를 형성하고, 어뎁터(32)는 내주면으로 스크류가 형성된 너트로서 형성시키게 되면 보다 용이한 조립을 제공할 수가 있게 된다.

여기서 중앙의 베어링 캡(30')과 로드(31')는 설명상 혼동을 피하기 위하여 부호에 대쉬를 붙여 구분하였으나 구분의 필요성이 없을 때에는 동일부호를 사용하였다.

한편, 상기한 구조에서 각 베어링 캡(30)(30')과 연결되는 수평의 로드(31)(31')를 하나의 축으로서 일체로 형성되게 할 수도 있다.

상기한 구조에 따라 베어링 캡(30)을 실린더 블록(10)에 장착시키기 위해서는 우선 중앙의 베어링 캡(30')과 일체로 연결시킨 로드(31')과 양측의 베어링 캡(30)과 일체로 연결되도록 한 로드(31)를 어뎁터(32)에 의해서 체결시켜 일체화시킨다.

즉 스크류 결합되는 구조인 경우에는 어뎁터(32)를 회전시켜 양 로드(31)(31')에 어뎁터(32)가 동시에 걸려질 수 있도록 하여 일체가 되게 한다.

이렇게 베어링 캡(30)(30')을 일체화시키게 되면 각각 별도로 제작하게 됨에 따른 분실의 위험이나 체결 순서가 어긋나게 되는 사례를 방지할 수가 있게 되는 동시에 엔진이 구동시 각 베어링 캡(30)(30')에 대칭적으로 가해지는 진동력을 서로 상쇄시키게 되므로서 엔진에서의 진동 소음을 대폭적으로 저감시킬 수가 있게 된다.

특히 전술한 바와같이 각 베어링 캡(30)과 일체로 연결되는 로드(31)를 전체가 하나의 축으로 형성시키게 되면 베어링 캡(30) 제작에 따른 금형비를 절감시킬 수가 있게 되어 엔진의 생산성을 높을 수가 있게 된다.

그러므로 본 고안에 의한 베어링 캡(30)에 의해 항상 올바른 순서대로 정렬된 상태에서 장착시키게 되므로 베어링 캡(30) 장착성을 향상시키는 동시에 엔진 구동시의 진동 감소로 소음을 대폭 저감시킬 수가 있도록 하여 최근 특히 강조되는 차량 소음의 개선으로 상품성을 보다 향상시키게 되는 매우 유용한 효과가 있게 된다.

Claims (1)

1. 실린더 블록(10)과의 체결에 의해 크랭크 샤프트(20)의 각 저널(21)을 베어링 캡(30)(30')에 의해 지지하는 베어링 캡 구조에 있어서, 각각의 저널(21)에 끼워지는 상기한 각각의 베어링 캡(30)을 호형의 하단면으로부터 크랭크 아암의 회전 반경을 벗어나게 한 로드(31)에 의해 일체로 연결되도록 하되 양측의 베어링 캡(30)에 연결된 로드(31)는 중앙의 베어링 캡(30')에 연결된 로드(31')와 어뎁터(32)에 의해 일체로 연결되는 구성을 특징으로 하는 크랭크 샤프트의 하부 베어링 캡 구조.