KR200197218Y1 - 마모방지용 캠 샤프트의 고정구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마모방지용 캠 샤프트의 고정구조에 관한 것으로써, 캠과 저어널과 스토퍼를 구비한 캠축을 실린더 헤드의 상부에 설치하고, 고정용 부재의 단부가 스토퍼에 삽입되도록 체결용 부재를 사용하여 커버에 고정된 캠 샤프트의 유동방지구조에 있어서, 축삽입용 구멍(12a)이 형성된 통형 몸체(12)의 측면으로 만곡홈(12b)과 연결되는 지지홈(12c)을 일체형으로 구비한 가이더(10)와; 상기 지지홈(12c)에 삽입되는 완충부재(20)와 구름부재(30); 상기 만곡홈(12b)에 안착된 볼(40)로 구성되어, 동력전달 과정중에 발생하게 되는 축의 좌우 유동을 방지토록 하여 밸브를 정확히 컨트롤 할 수 있도록 하고, 소음발생율을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

Description

마모방지용 캠 샤프트의 고정구조

본 고안은 마모방지용 캠 샤프트의 고정구조에 관한 것으로서 특히, 동력전달 과정중에 발생하게 되는 축의 좌우 유동을 방지토록 하여 밸브를 정확히 컨트롤 할 수 있도록 하고, 소음 발생율을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엔진은 연료와 공기가 혼합된 혼합기가 연소실내부에서 점화, 폭발되어 동력을 얻는 내연기관으로서, 혼합기를 흡입하는 흡기 행정, 이 혼합기를 압축하는 압축 행정, 그리고 압축된 혼합기를 점화시켜 연소시키는 폭발 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 전동 수단을 이용하게 연결되는데, 최근에는 주로 타이밍 벨트를 사용하고 있다.

도 3 은 종래 고안의 종단면도로서, 실린더 헤드의 상단부에 설치된 캠축의 저어널부를 도시하고 있다.

엔진의 구동력에 의해 회전되는 크랭크 샤프트의 일측 단부에는 스프로켓이 설치되고, 그 스프로켓은 타이밍 벨트를 이용하여 캠 샤프트의 일측 단부에 설치된 캠 샤프트 스프로켓에 연결되어 크랭크 축의 1 회전에 대해 1/2로 회전하면서 밸브를 작동(오픈/폐쇄)시키게 된다.

한편, 캠 축(100)은 실린더 헤드(110)의 상단부로 고정되는 것으로 복수개의 캠(102)(10 2a)과 저어널(104) 및 스토퍼(105)(105a)를 동일 선상에 구비하여 회전 가능하게 설치된다.

그리고, 캠 축(100)의 상부로 커버(140)를 씌우고, 동력전달 과정에서 캠축(100)이 좌우로 이동되는 것을 방지하도록 절곡된 고정용 부재(120)의 단부가 상기 스토퍼(105)(105a)사이에 위치하도록 체결부재(130)를 사용하여 고정시킨다.

이와 같이 구성된 캠 샤프트는 크랭크 축의 동력을 타이밍 벨트를 통해 전달받으면서 회전하는 가운데 각각의 밸브를 반복적으로 작동(개방과 폐쇄)시켜 실린더내로 혼합기를 흡입하고, 압축, 착화시켜 동력을 발생시키며, 대기중으로 방출시키는 작용을 하게 된다.

이 과정에서 캠 샤프트의 일측에 하중이 집중됨으로써, 캠 샤프트는 전, 후로 왕복운동을 하게 되는데 이때, 스토퍼(105)(105a)의 중앙에 고정용 부재(120)가 구비되어 있음으로 이를 방지하여 소음발생을 억제하게 된다.

그러나, 고속으로 장시간 사용하게 되면 스토퍼와 고정용 부재사이에서 마찰저항의 증가로 마모가 촉진되고, 동력의 손실을 가져오게 되는 문제점이 있었다.

또한, 고정용 부재와 스토퍼와의 사이간격이 넓어짐으로써, 잦은 소음이 발생하게 되는 원인으로 작용하였다.

따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 동력전달시 발생하게 되는 트러스트 힘에 의해 축이 좌우로 유동되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 그 마찰저항을 최소화할 수 있도록 하는 마모방지용 캠 샤프트의 고정구조를 제공하는데 있다.

도 1 은 본 고안의 요부 분해 사시도,

도 2 는 본 고안이 적용된 상태시의 종단면도,

도 3 은 종래 고안의 종단면도,

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10;가이더 12;몸체

12a;축삽입용 구멍 12b;만곡홈

12c;지지홈 20;완충부재

30;구름부재 40;볼

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 캠과 저어널과 스토퍼를 구비한 캠축을 실린더 헤드의 상부에 설치하고, 고정용 부재의 단부가 스토퍼에 삽입되도록 체결용 부재를 사용하여 커버에 고정된 캠 샤프트의 유동방지구조에 있어서, 축삽입용 구멍이 형성된 통형 몸체의 측면으로 만곡홈과 연결되는 지지홈을 일체형으로 구비한 가이더와; 상기 지지홈에 삽입되는 완충부재와 구름부재와; 상기 만곡홈에 안착된 볼로 구비되어 동력전달시 트러스트 힘의 작용에 의해 축이 전후로 요동치게 되는 것을 방지하여 소음발생을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안의 요부 분해 사시도이며, 도 2 는 본 고안이 적용된 상태시의 종단면도로서, 종래 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용한다.

캠과 저어널과 스토퍼를 구비한 캠축을 실린더 헤드의 상부에 설치하고, 고정용 부재의 단부가 스토퍼에 삽입되도록 체결용 부재를 사용하여 커버에 고정된 캠 샤프트의 유동방지구조에 있어서, 상기 실린더 헤드(110)와 커버(140)사이의 저어널(104) 양측으로 가이더(10)를 설치하여 캠 축(100)을 고정시킨다.

상기 가이더(10)는 캠 축(100)이 구동하면서 발생하게 되는 트러스트 힘에 의해 전, 후로 이동하게 되는 것을 방지하기 위한 것으로, 통형으로 몸체(12)의 중앙에 캠 축(100)을 삽입하도록 하는 축 삽입용 구멍(12a)을 구비하고, 저어널(104)과 접하는 측면의 중앙으로 지지홈(12c)과 연결되는 만곡홈(12b)을 일체형으로 구비한다.

그리고, 상기 지지홈(12c)의 내측으로는 완충부재(20)와 구름부재(30)를 삽입하고, 구름부재(30)의 일측과 만곡홈(12b)의 전면에 밀착되도록 하는 볼(30)을 삽입하는 것으로 구성된다.

상기 완충부재(20)는 저어널(104)의 공차만큼 수축과 팽창이 가능한 탄성체를 사용하고, 구름부재(30)는 볼(30)이 만곡홈(12b)내에서 원활한 회전을 하도록 한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

엔진을 가동시키게 됨과 동시에 실린더상부에 구비되어 있는 캠축의 회전으로 각각의 밸브가 개방되거나 닫히게 되어 혼합기를 흡입, 압축, 착화의 과정을 거쳐 주행에 필요한 동력을 발생시키고 배기의 순으로 대기중으로 방출시킨다.

크랭크 축의 회전을 타이밍 벨트를 통해 전달받은 캠 축은 토오크가 작용하게 되면서 회전함으로써, 일측으로 밀리게 되고, 일측으로 밀려난 캠축은 토오크의 변동에 따라 전, 후로 이동하게 된다.

이때, 저어널(104)의 양측면에 밀착되어 있는 완충부재(20)에 의해 전, 후의 유동을 방지하게 되면서, 볼(30)이 회전하여 마찰저항을 감소시켜 동력의 손실을 최소화하게 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 캠 축을 지지하는 저어널의 양측으로 볼이 삽입된 가이더를 설치하여 토오크 변동시 발생하게 되는 축의 요동을 방지함으로써, 소음의 저감효과와 아울러 동력손실을 최소화한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 캠과 저어널과 스토퍼를 구비한 캠축을 실린더 헤드의 상부에 설치하고, 고정용 부재의 단부가 스토퍼에 삽입되도록 체결용 부재를 사용하여 커버에 고정된 캠 샤프트의 유동방지구조에 있어서,

   축삽입용 구멍(12a)이 형성된 통형 몸체(12)의 측면으로 만곡홈(12b)과 연결되는 지지홈(12c)을 일체형으로 구비한 가이더(10)와;

   상기 지지홈(12c)에 삽입되는 완충부재(20)와 구름부재(30);

   상기 만곡홈(12b)에 안착된 볼(40)로 구비되어, 실린더 헤드와 커버에 가이더의 외측이 고정되도록 하고, 볼이 저어널의 양측을 밀착되도록 하는 것을 포함하는 캠샤프트의 고정구조.