KR100301334B1 - 캠구동장치가구비된내연기관 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 캠 구동 장치(11)가 구비된 내연기관에 있어서 해당 캠 구동 장치(11)가 실린더 헤드 내에 선회 가능하게 지지된 로커 아암(16)을 가지며, 로커 아암(16) 안에 지지된 롤러(14)가 캠축(12)의 캠(13) 궤도를 회전운동하고 또한 왕복 요소(21)를 구동하기 위해서 설치된 형식에 있어서, 로커 아암(16) 안에 지지된 롤러(14)가 롤러 볼트(22)에 지지되며, 해당롤러 볼트(22)가 한쪽 이상의 단면에 롤러(14)의 지지점으로 안내된 구멍(30)을 가지며, 해당 구멍(30)의 단면측에 왕복 운동 실시중에 구멍(30)을 통과하는 왕복운동 궤도 영역에 배속된 윤활유 전달 장치(26)에 의해서 윤활유가 전달 가능하도록 구성된다.

Description

캠 구동 장치가 구비된 내연기관
본 발명은, 청구의 범위 제 1 항의 상위 개념에 기재된 형식의 캠 구동 장치가 구비된 내연기관에 관한 것이다.
독일 특허공개 제 3826144호 명세서에 공지된 상기 내연기관에는 매체가 전달되는 내연기관의 각 실린더에 별개의 연료 분사 장치가 배속되며, 이 연료 분사 장치는 일정 위치의 지지부를 중심으로 하여 선회 가능한 로커 아암을 갖는 캠 구동 장치에 의해서 제어된다. 로커 아암에는 캠축의 캠궤도를 회전운동하는 롤러가 지지되며, 이러한 롤러는 연료 분사 장치에 작용 결합된 구동부에 승강운동을 전달한다.
그러나 이러한 배치형식의 결점은 로커 아암 및 그것에 회전 가능하게 지지된 롤러가 지지점의 윤활 수단을 가지고 있지 않고, 따라서, 전달되는 높은 힘에 의해 상호 회전운동 가능하게 배치된 왕복 요소 사이에서 현저한 마모가 생기며, 더우기 로크에 의한 기능 장해가 발생된다는 점에 있다.
이러한 지지점의 윤활을 가능하게 하기 위해서 종래에는 이미 고정 배치된 지지점에서 이러한 지지점에 윤활유를 직접 전달하는 것이 공지되어 있다.
예를 들면 로커 아암 내의 롤러와 같은, 캠 궤도를 따라서 운동하는 왕복 요소의 지지점에 있어서는, 왕복운동에 의한 윤활유의 전달은 극히 곤란하거나 또는 많은 경우 불가능하기 때문에, 상기 왕복 요소는 현저한 마모에 의해 수명이 단축된다.
제1도는 내연기관의 본 발명에 의한 캠 구동 장치의 개략적인 측면도.
제2도는 윤활유 전달 장치를 나타낸 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 개략적인 단면도.
제3도는 로커 아암 내에 회전 불가능하게 지지된 롤러 볼트의 단면도.
제4도는 제 3 실시예에 대하여 선택적인 롤러 볼트의 실시예를 나타낸 도면.
제5도는 로커 아암 내에 회전 가능하케 지지된 롤러 볼트의 횡단면도.
제6도는 2 개의 캠 구동 장치의 사이에 배치된 윤활유 전달 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
청구의 범위 제 1 항의 특징부분에 기재된 특징을 갖는 본 발명에 의한 내연기관의 장점은 로커 아암 내에 지지된 롤러에, 롤러의 캠 궤도 영역에 배치된 윤활유 노즐에 의하여 윤활유를 롤러 볼트 내에 배치된 구멍을 통해 전달할 수 있다는 점이다. 이것에 의해서, 적어도, 로커 아암 내에 지지된 롤러 볼트가 윤활유 전달 장소를 통과하는 시점에 윤활유를 받아들일 수 있다. 상기의 경우, 윤활유는 유리하게는 지지점 방향으로 분무되기 때문에, 윤활유 입자는 윤활을 위해 구멍 내에, 나아가서는 롤러와 롤러 볼트 사이에 도달할 수 있다. 동시에 이러한 윤활유 전달은 회전 가능하게 지지된 롤러 볼트인 경우에 로커 아암에 대한 롤러 볼트의 윤활을 행하기 위해서도 도움이 된다.
본 발명의 유리한 구성에 의하면, 로커 아암에 있어서의 롤러 볼트의 회전 불가능한 지지를 위해, 캠 궤도로부터 벗어나 반경 방향으로 연장되는 가로 구멍이 배치되어 있기 때문에, 지지점에는 확실하게 윤활유를 전달할 수 있다.
본 발명의 별도의 유리한 구성에 의하면, 희전 가능하게 지지된 롤러 볼트인 경우에, 롤러 볼트를 완전히 관통하는 하나 이상의 측구멍이 설치된다. 이것에 의해서 마찬가지로 롤러 볼트가 회전하는 경우에, 롤러 볼트와 롤러의 사이에 충분한 윤활 작용이 얻어진다.
본 발명의 별도의 유리한 구성에 의하면, 롤러 볼트 내의 윤활유 전달 장치를 향한 구멍이 호퍼상의 개구를 갖는다. 이것에 의해서, 윤활유 전달 장치를 통과할 때 대량의 윤활유가 받아들여지고 또한 전달된다.
본 발명의 별도의 유리한 구성에 의하면, 윤활유 전달 장치는 롤러가 캠 궤도의 하사점을 통과하는 영역에 배치된다. 이 위치에서는 롤러와 롤러 궤도의 사이의 지지 부하가 극히 적기 때문에, 전달된 윤활유는 롤러와 롤러 볼트 사이에서 아주 양호하게 분배된다.
상기의 경우, 캠 구동 장치에 있어서의 본 발명에 의한 윤활유 전달 장치는 연료 분사 장치에서 또는 내연기관의 가스교환밸브의 구동부에서 사용된다.
본 발명의 유리한 구성은 그 밖의 청구항에 기재된다.
도 1에는 캠 구동 장치(11)가 구비된 내연기관의 실린더 헤드의 일부가 도시된다. 상기의 경우, 본 발명에 있어서 중요한 구성 부분만이 도시된다. 내연기관의 실린더 헤드 안에는 캠 궤도를 갖는 캠(13)이 구비된 회전 캠축(12)이 배치된다. 상기 캠은, 캠 궤도를 회전운동하는 롤러(14)에 의해서 지지부(17)를 통해 실린더 헤드에 대하여 회전 불가능하게 지지된 로커 아암(16)을 조작한다. 로커 아암(16)은 지지축(18)을 중심으로 하여 선회 가능하게 배치되며, 구동부(19)를 통해 유니트 연료 분사기(또는 왕복 요소; 21)를 조작한다. 또한, 이러한 캠 구동 장치(11)는 밸브 제어 기구, 펌프 피스톤 등을 구동하는 데 사용할 수 있다.
롤러(14)는 롤러 볼트(22)에, 동시에 롤러 볼트의 세로 중앙축을 이루는 회전축(23)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지된다. 롤러 볼트(22)는 사용형식에 적합하고 회전 불가능하게 또는 자유 회전 가능하게 로커 아암(16) 내에 지지될 수 있다.
도 2는, 도 1 Ⅱ-Ⅱ 선을 따른 개략적인 단면도가 도시된다. 롤러 볼트(22)의 단면(24)을 향하여 윤활유 전달 장치(26)가 배치되며, 이 윤활유 전달 장치는 윤활유 회로의 윤활유 전달 통로(27)에 접속 가능하다. 윤활유 전달 장치(26)는 중앙 구멍(29) 및 가로 구멍(31)이 구비된 나사 볼트(28)로서 형성되며, 상기의 경우, 구멍(29) 및 가로 구멍(31)을 통해 윤활유가 슬리브(33) 내에 배치된 윤활유 노즐(32)로 전달 가능하다. 윤활유 노즐(32)은 롤러 볼트의 단면(24)에 대하여 근소한 간격을 두고서 배치되기 때문에, 윤활유가 분무되는 경우 대량의 윤활유가 롤러 불트(22) 내에 배치된 구멍(30)으로 전달된다.
구멍(30)은 롤러 볼트(22)의 세로축(23) 내에 배치된 구멍부(34)를 갖는다. 구멍부(34)는 호퍼형상의 개구(36)를 갖는다. 이것에 의해서, 왕복운동중에 윤활유 노즐(32)을 통과하는 경우에 가능한 한 다량의 윤활유가 구멍부(34) 내에 달하거나 또한 가로 구멍(37)을 통해 롤러(14)와 롤러 볼트(22) 사이의 지지점에 달한다. 구멍부(34)는 본 실시예에서는 블라인드 구멍(blind bore)으로 구성된다.
윤활유는 유리하게는 윤활유 노즐(32)을 통해 분무되기 때문에, 단면(24)에 충돌하는 분무필드는 거의 호퍼형상의 개구(36)의 직경을 갖는다. 이것에 의해서, 아주 양호하게 윤활유 전달이 얻어진다.
윤활유 전달 장치(26)는 계속되는 전체 왕복운동 영역에서 구멍(30)의 연장방향의 평면 내에 배치될 수 있다. 특히, 윤활유 노즐(32)이 캠 궤도의 하사점 내에 배치되면 유리하다. 상기의 경우, 롤러(14)와 롤러 볼트(22) 사이의 부하는 극히 작고, 이것에 의해서, 윤활유의 최상의 분배 작용이 얻어진다.
도 3은 로커 아암(16) 내에 회전 불가능하게 배치된 롤러 볼트(22)의 횡단면이 도시된다. 이 실시예에서는 블라인드 구멍으로 구성된 구멍부(34)가 설치된다. 구멍부(34) 내에는, 반경 방향으로 배치된 2 개의 가로 구멍(37)이 연결되며, 이 가로 구멍은 윤활유를 롤러(14)와 롤러 볼트(22) 사이의 지지점으로 안내한다.
가로 구멍(37)은 롤러(14)에 면한 단부에서 호퍼형상으로 구성되며, 이것에 의해서, 윤활유는 큰 영역에 걸쳐서 유출된다. 이러한 롤러 볼트(22)의 설치는 유리하게는 가로 구멍(37)이 캠 궤도로부터 벗어나도록 행해진다.
도 4는 로커 아암(16) 내에 회전 불가능하게 배치된 롤러 볼트(22)의 선택적인 실시예가 도시된다. 구멍(30)은 한쪽 단면(24)에 호퍼형상의 개구(36)를 갖는다. 구멍(30)은 계단식 구멍으로 구성되며, 또한 구멍(30)의 큰 직경 부분은 롤러 볼트(22) 길이의 반 이상에 걸쳐서 연장되어 있기 때문에, 롤러 볼트(22)의 중앙 영역에 가로 구멍(37)을 반경 방향 외측 방향으로 연장되도록 배치할 수 있다. 계단식 구멍에 의해, 구멍부(34)에 있어서 아주 양호한 윤활유 전달이 달성될 수 있다. 그렇게 하면, 구멍부(34) 내에서는 동압(動壓)이 생기지 않아서, 가로 구멍(37)에 대해 매우 양호한 윤활유 전달이 얻어지기 때문이다. 롤러 볼트(22)의 설치 위치는 도 3에 도시된 설치 위치에 상응된다.
선택적으로, 도 4의 실시예에 있어서 구멍부(34)가 예를 들면 롤러 볼트 길이의 3 분의 2 또는 4 분의 3에 걸쳐서 연장될 수 있고, 상기의 경우, 구멍부(34)가 지지점과 접속되는 다수의 가로 구멍(37)이 배치될 수 있다.
도 5는 로커 아암(16) 내에서 회전 가능하게 지지하는 롤러 볼트(22)의 다른 실시예가 도시된다. 구멍부(34)는 관통되도록 배치되며, 상기의 경우, 중앙 영역에 배치된 가로 구멍(37)은 180° 만큼 상호 오프셋되어 있으며, 나아가서는 상호 대향하는 2개의 장소에서 윤활유 전달을 가능하게 한다.
또한, 도 5에서 도시된 배치 형식의 이점은 롤러 볼트(22)를 설치 방향에 관련하여 자유롭게 선택 가능하게 배치할 수 있다는 점이다. 그렇게 하면, 양단면에 관통 구멍에 대한 호퍼형상의 개구(36)가 배치되기 때문이다.
가로 구멍(37)은 상호 임의의 각도를 이루게 배치하는 것도 가능하다. 또한, 다수의 가로 구멍(37)을 하나의 반경 방향 평면 내와 복수의 반경 방향 평면내에 설치할 수 있다. 유리하게는, 가로 구멍(37)을 180° 만큼 상호 오프셋되도록 배치하고, 이것에 의해, 한 작업 과정에서 이러한 관통된 가로 구멍(37)을 제작할 수 있다.
도 6은 도 2에 대한 선택적인 윤활유 전달 장치(26)의 실시예가 도시된다. 윤활유 전달 장치(26)는 2개의 윤활유 노즐(32)을 갖기 때문에, 2개의 캠 구동 장치(11) 사이에서 윤활유 전달 장치(26)가 배치되는 경우, 윤활유 전달 장치(26)에 의해서 양 캠 구동 장치(11)에 윤활유를 전달할 수 있다. 이 배치 형식에 의해서, 한 위치의 캠 구동 장치(11) 사이에 윤활유 전달 장치(26)를 설치할 수 있고, 따라서 염가인 구성이 얻어진다.
선택적으로, 도 6에 도시된 윤활유 전달 장치(26)는 2개의 캠 구동 장치(11)로서 형성된 각각의 중간실 내에 배치될 수도 있다. 그와 같은 선택적인 실시예에서는, 유리하게는 도 5에 의한 롤러 볼트(22)가 로커 아암(16) 내에 설치되기 때문에, 양측에서의 윤활유 전달이 얻어진다.
캠 구동 장치(11)의 본 발명에 따른 구성은, 도 1의 선택적인 실시예인 경우에도 얻어진다. 그와 같은 실시예에 있어서는, 로커 아암(16)은 한쪽 끝에서 지지부(17)를 통해 실린더 헤드에 고정 상태로 결합된다. 로커 아암(16)의 중앙 영역에는 캠축(12)이 설치되며, 이 캠축은 캠(13)을 통해 로커 아암의 중앙 영역에 지지된 롤러(14)를 구동시킨다. 로커 아암(16)의 지지부(17) 반대측 단부에는 유니트 연료 분사기(21) 등을 제어하는 구동부(19)가 설치된다.

Claims (11)

  1. 실린더 헤드, 캠 구동 장치(11), 상기 실린더 헤드 내에 선희 가능하게 지지된 로커 아암(16), 및 상기 로커 아암(16)에서 지지된 롤러(14)를 포함하며,
    상기 롤러는 캠축(12)의 캠(13)의 궤도상을 회전하고, 왕복 요소(21)를 구동시키기 위해 설치되며,
    상기 롤러(14)는 롤러 볼트(22)상의 로커 아암(16)에서 지지되며,
    상기 롤러 볼트는 적어도 한 단면(24)상에 상기 롤러(14)의 지지점(bearing point)에 이르는 구멍(30)을 포함하며, 롤러 볼트에 의해 수행되는 왕복 궤도 영역에 결합된 윤활유 전달 장치(26)에 의해, 왕복 운동이 진행되는 동안 윤활유는 상기 단면의 구멍으로 전달되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 구멍(30)은 롤러 볼트(22)의 세로축으로 연장하는 하나의 구멍부(34)와, 상기 하나의 구멍부의 방사상 외향으로 연장하는 하나 이상의 가로 구멍(37)을 갖는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러 볼트(22)에서 세로축 방향으로 연장하는 구멍의 구멍부(34)는 상기 롤러 볼트(22) 길이의 적어도 1/2 이상에 걸쳐 연장되며, 블라인드 구멍(blind bore)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러 볼트(22)에서 세로축 방향으로 연장하는 구멍의 구멍부(34)는 계단식 구멍으로 형성되며, 상기 계단식 구멍의 큰 직경부는 롤러 볼트(22) 길이의 적어도 1/2 이상에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로커 아암(16)과 관련된 상대 회전에 대항하여 고정되는 방식으로 배치된 롤러 볼트(22)의 하나 이상의 가로 구멍(37)은 캠 궤도로부터 멀어지는 지점에 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로커 아암(16)에 회전 가능하게 지지된 롤러 볼트(22)의 하나 이상의 가로 구멍(37)은 상기 롤러 볼트(22)를 완전히 관통하는 하나 이상의 구멍으로 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 윤활유 전달 장치(26)는 롤러(14)가 캠(13)의 하사점(下死点)을 통과하는 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 윤활유 전달 장치(26)는 실린더 헤드에서 윤활유회로의 윤활유 전달 통로(27)과 연통하도록 제조된 하나 이상의 윤활유 노즐(32)을 갖는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 윤활유 전달 장치(26)는 서로로부터 180°만큼 오프셋되는 2개의 윤활유 노즐(32)을 가지며, 상기 윤활유 노즐(32)은 각각 개별 캠궤도상에서 회전운동하는 캠 구동 장치(11)의 2개의 롤러(14) 사이에 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활유 전달 장치(26)로 향한 구멍의 구멍부(34)는 호퍼형상의 개구(36)를 갖는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구멍의 구멍부(34)와 연통하는 하나 이상의 가로 구멍(37)이 제공되며, 상기 가로 구멍은 롤러 볼트(22)와 로커 아암(16)의 중첩영역에서 개방디어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
KR1019970706049A 1995-12-30 1996-08-27 캠구동장치가구비된내연기관 KR100301334B1 (ko)

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