KR200167147Y1 - 캠 샤프트용 스프로킷 휘일의 고정용 핀 - Google Patents

Abstract

본 고안은 캠 샤프트용 스프로킷 휘일의 고정용 핀에 관한 것으로서, 캠 샤프트 스프로킷 휘일에 축삽입공과 고정공을 일체로 형성하여 체결부재로 체결공과 구멍이 형성된 캠 샤프트의 단부에 고정하고, 위치가 변화되는 것을 방지하도록 고정공과 구멍에 삽입된 고정용 핀에 있어서, 구멍에 삽입되는 지지축(12)과 단축(14)을 일체형으로 구비한 고정용 부재(10)와; 단축(14)에 삽입되도록 하는 중공의 루버(20)와; 유동방지용 그로우브 홈(32)(32a)이 구비된 부시(30)를 포함하는 것으로, 토오크로 고정용 핀이 파손되는 것을 방지하고, 점화 시기의 안정성을 높여 주행중 출력이 저하되는 것을 미연에 막을 수 있도록 한 것이다.

Description

캠 샤프트용 스프로킷 휘일의 고정용 핀

본 고안은 캠 샤프트용 스프로킷 휘일의 고정용 핀에 관한 것으로서, 특히 캠 샤프트의 구동시 발생하게 되는 토오크로 고정용 핀이 파손되는 것을 방지하고, 점화 시기의 안정성을 높여 주행중 출력이 저하되는 것을 미연에 막을 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 차량의 엔진은 연료와 공기가 혼합된 혼합기가 연소실내부에서 압축, 착화되어 동력을 얻는 내연기관으로서, 혼합기를 흡입하는 흡기 행정, 이 혼합기를 압축하는 압축 행정, 그리고 압축된 혼합기를 점화시켜 연소시키는 팽창 행정, 연소된 가스를 배출하는 배기 행정의 4사이클로 동작되면서 동력을 발생시키게 된다.

그리고, 상기와 같은 동력 행정 과정에서 혼합기의 흡입 및 배기가스의 배출을 단속하는 밸브들은, 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 바꾸어 주는 크랭크 기구의 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 캠 샤프트의 회전 동작에 의하여 개폐 동작된다.

이에 따라 상기한 크랭크 샤프트와 캠 샤프트는 크랭크 샤프트 2회전시 캠 샤프트가 1회전되도록 정확하게 연결되고, 정해진 속도에 따라 흡,배기 밸브를 개폐한다.

이를 위하여, 크랭크 샤프트와 캠 샤프트는 정확한 동력 전달을 행하는 체인, 타이밍 벨트 혹은 기어와 같은 동력전달 수단을 이용하게 연결되는데, 최근에는 주로 타이밍 벨트를 사용하고 있다.

도 3 은 종래 고안에 따른 고정용 핀이 삽입된 상태시를 도시한 것으로서, 크랭크 축과 캠샤프트의 연결상태를 도시하고 있다.

피스톤의 직선운동을 회전운동으로 변환시키는 작용을 하는 크랭크 축(203) 단부에는 타이밍 기어(202)가 설치되고, 이 타이밍 기어(202)는 타이밍 벨트(200)를 이용하여 캠 샤프트(120)의 일측 단부에 설치된 캠 샤프트 스프로킷 휘일(100)에 연결된다.

그리고 타이밍 벨트(4)의 이완측에는 그 벨트의 장력을 일정하게 유지시키기 위한 텐셔너(도시는 생략함)가 설치되고, 캠 샤프트 스프로킷 휘일(100)의 일측과 캠 샤프트(120)의 단부에 고정공(102)을 형성하여 고정용 핀(130)을 삽입한다.

도면중 미설명 부호 101은 축삽입공이며, 110은 체결부재이다.

이와 같은 구성으로 연결된 크랭크 축과 캠 샤프트는 실린더내부에서의 혼합기의 착화로 그 체적이 급격히 팽창되면서 저면으로 이동하는 가운데 커넥팅 로드의 상호작용으로 크랭크 축(203)이 회전을 하게 된다.

이 크랭크 축(203)의 회전으로 그 단부에 설치되어 있는 타이밍 기어(202)가 회전을 하고, 이어 타이밍 벨트(200)가 이동되는 가운데 상부에 연결되어 있는 캠 샤프트 스프로킷 휘일(100)을 회전시켜 캠 샤프트(120)를 구동시킨다.

캠 샤프트(120)의 구동으로 실린더내부에 설치되어 있는 피스톤의 위치에 따라 각각의 밸브를 개방시키고, 폐쇄시키게 된다.

이때, 캠 샤프트(120)의 일측에 삽입되어 있는 고정용 핀(102)은 동력전달과정에서 발생하게 되는 진동과 토오크로 인해 캠 샤프트 스프로킷 휘일(100)과 캠 샤프트(120)사이에 체결력이 낮아졌을 경우 헛도는 것을 방지하여 정확한 시기에 밸브를 작동시킬 수 있도록 된다.

그러나, 주행에 필요한 동력을 발생시키는 과정중 캠 샤프트 스프로킷 휘일과 캠 샤프트의 체결력이 낮아진 상태로 장시간 사용하게 되면 반복적인 토오크로 인해 고정용 핀의 중간부위가 파손되는 문제점이 있다.

또한, 이 고정용 핀의 파손으로 점화시기가 불완전해저 조기점화등이 발생하게 되고, 출력의 저하와 함께 엔진의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 루버를 이용하여 동력전달시 발생하게 되는 토오크를 흡수하도록 하여 핀이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하는 캠 샤프트용 스프로킷 휘일의 고정용 핀을 제공함에 있다.

도 1 은 본 고안에 따른 고정용 핀의 분해 사시도,

도 2 는 본 고안에 따른 고정용 핀이 삽입된 상태시의 종단면도,

도 3 은 종래 고안에 따른 고정용 핀이 삽입된 상태시의 종단면도,

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10;고정용 부재 12;지지축

14;단축 20;루버

30;부시 32,32a;그로우브 홈

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 캠 샤프트 스프로킷 휘일에 축삽입공과 고정공을 일체로 형성하여 체결부재로 체결공과 구멍이 형성된 캠 샤프트의 단부에 고정하고, 위치가 변화되는 것을 방지하도록 고정공과 구멍에 삽입된 고정용 핀에 있어서, 구멍에 삽입되는 지지축과 단축을 일체형으로 구비한 고정용 부재와; 단축에 삽입되도록 하는 중공의 루버와; 유동방지용 그로우브 홈이 구비된 부시를 포함하여, 캠 샤프트의 구동시 발생하게 되는 토오크를 흡수할 수 있도록 하고, 조기에 파손되는 것을 방지하여 점화시기가 불완전해지게 되는 것을 방지하게 된다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안에 따른 고정용 핀의 분해 사시도이고, 도 2 는 본 고안에 따른 고정용 핀이 삽입된 상태시의 종단면도로서, 종래의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 사용한다.

캠 샤프트 스프로킷 휘일에 축삽입공과 고정공을 일체로 형성하여 체결부재로 체결공과 구멍이 형성된 캠 샤프트의 단부에 고정하고, 위치가 변화되는 것을 방지하도록 고정공과 구멍에 삽입된 고정용 핀에 있어서, 캠 샤프트(120)의 구멍(122)과 스프로킷 휘일(101)의 고정공(102)에 고정용 부재(10)를 삽입하여 유동을 방지하도록 고정시킨다.

상기 고정용 부재(10)는 통형으로 구멍(122)에 삽입되는 부분의 직경(D)과 길이(L)를 가지도록 하는 지지축(12)과, 상기 고정공(102)의 내부의 중앙에 위치하도록 직경(d)과 길이(l)를 가지는 단축(14)을 일체형으로 구비한다.

상기 단축(14)의 외측으로 중공의 루버(20)를 삽입하여 고정하고, 이 루버(20)의 외측으로 중공의 부시(30)를 삽입한다.

상기 부시(30)의 내측으로는 복수개의 그로우브홈(32)(32a)을 형성하여 루버(20)에 삽입된 뒤 미끄러지거나 되빠지는 것을 방지한다.

본 고안에서 고정용 부재를 통형으로 사용하였으나, 동력전달시 발생하게 되는 진동과 열변형 및 루버의 노후화로 인해 헛도는 것을 방지하기 위해 각형으로 구비하여 사용할 수 도 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

엔진의 시동을 걸게 되면, 커넥팅 로드에 의해 실린더내부에 있는 피스톤이 상부에서 하부로 이동하게 되면서 혼합기를 유입하게 된다.

이때, 크랭크 축(203)의 회전으로 타이밍 벨트(200)에 의해 상단부에 설치되어 있는 캠 샤프트 스프로킷 휘일(100)이 회전을 하면서 캠 샤프트(120)를 구동시켜 흡기밸브를 개방시킨 상태로 있게 된다.

이 과정에서 캠 샤프트(120)와 캠 샤프트 스프로킷 휘일(100)사이에는 관성력이 작용하게 됨으로써, 그 중간부위에 설치되어 있는 고정용 부재(10)에 토오크로 인한 전단응력이 발생한다.

고정용 부재(10)에 발생된 전단응력은 단축(14)과 부시(30)사이에 삽입되어 있는 루버(20)에 의해 흡수되고, 완화되어 파손되는 것을 방지한다.

또한, 토오크가 고정용 부재(10)에 작용시 고정공(102)내부와 접해 있는 부시(30)가 회전하려고 하나, 그 내측에 형성되어 있는 그로우브 홈(32)(32a)에 루버(20)의 일부가 압입되어 있음으로 유동을 방지한다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 고안은 동력전달시 캠 샤프트 스프로킷 휘일과 캠 샤프트사이에서 토오크로 발생하게 되는 전단응력을 루버를 사용하여 완화시킬 수 있도록 한 것으로, 고정용 부재가 파손되고, 점화시기의 불균일을 초래하여 출력이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 캠 샤프트 스프로킷 휘일(100)에 축삽입공(101)과 고정공(102)을 일체로 형성하여 체결부재(110)로 체결공(121)과 구멍(122)이 형성된 캠 샤프트(120)의 단부에 고정하고, 위치가 변화되는 것을 방지하도록 고정공과 구멍에 삽입된 고정용 핀(130)에 있어서,

   구멍에 삽입되는 지지축(12)과 단축(14)을 일체형으로 구비한 고정용 부재(10)와;

   단축(14)에 삽입되도록 하는 중공의 루버(20)와;

   유동방지용 그로우브 홈(32)(32a)이 구비된 부시(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트용 스프로킷 휘일의 고정용 핀.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정용 부재의 지지축과 단축은 소정의 길이(L)(l)와 직경(D)(d)을 가지도록 하는 것을 포함하는 캠 샤프트용 스프로킷 휘일의 고정용 핀.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정용 부재가 각형으로 구비된 것을 포함하는 캠 샤프트용 스프로킷 휘일의 고정용 핀.