KR100821752B1 - 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진오일이 공급되는 캠 샤프트의 진각홀을 가변 밸브 타이밍의 스프로켓과 가까운 곳에 형성하여 차량의 초기 냉시동 아이들(Idle)시에 진각측의 오일압 및 취약한 윤활성을 보완하고, 캠 샤프트의 저널부 손상을 방지할 수 있으며 이를 위해 본 발명은, 스프로켓이 구비된 가변 밸브 타이밍(CVVT:Continuously Variable Valve Timing)에 캠 샤프트의 일단부가 삽입되고, 상기 스프로켓과 인접한 위치에 캠 샤프트 바디의 내측으로 진각유로가 형성된 진각홀; 상기 진각홀이 형성된 위치에서 외측으로 수평하게 이격되어 상기 캠 샤프트 바디의 내측으로 지각유로가 형성된 지각홀; 및 상기 지각유로상에 캠 샤프트의 내측으로 관통 형성되어 지각홀을 통해 공급된 오일이 캠 샤프트의 습동면상에 공급 되도록 보조홀이 형성된 것을 특징으로 하는 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조를 제공한다.

캠 샤프트, 가변 밸브 타이밍(CVVT:Continuously Variable Valve Timing), 진각홀, 지각홀, 보조홀

Description

가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조{The Structure Of Continuously Variable Valve Timing of cam shaft lubrication}

도 1은 일반적인 가변 밸브 타이밍 장치를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 의한 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조에 의한 작동 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 가변 밸브 타이밍 12 : 스프로켓

100 : 캠 샤프트 102 : 보조홀

112 : 진각홀 122 : 지각홀

본 발명은 엔진오일이 공급되는 캠 샤프트의 진각홀을 가변 밸브 타이밍의 스프로켓과 가까운 곳에 형성하여 차량의 초기 시동시에 진각측의 오일압 및 취약한 윤활성을 보완하고, 캠 샤프트의 저널부 손상을 방지할 수 있는 가변 밸브 타이 밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진 효율을 높이려면 차량의 주행조건에 따라 엔진의 고속회전시와 저속회전시에 각각 밸브 개폐시기를 달리할 필요가 있게 된다.

특히 흡기 밸브 개폐시기는 충진효율에 지대한 영향을 주는 인자로서, 흡기밸브를 일찍 열어주면 밸브 오버랩 기간이 길어져서, 고속에서는 흡,배기 관성유동을 충분히 이용할 수 있으므로 체적효율이 증가하지만, 저속에서는 잔류가스량의 증가로 오히려 체적효율이 떨어지고 HC의 배출량이 증가되는 경향이 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 흡기 밸브의 개폐시기를 가변시키기 위한 방법으로는 연속가변 밸브 듀레이션 타이밍(CVVT:Continuously Variable Valve Timing)이 있는데, 상기한 연속가변 밸브 듀레이션 타이밍은 오일펌프와 오일제어밸브(OCV: Oil-Flow Control Valve)와 유압에 의해 흡기 캠샤프트를 위상각을 진각 또는 지각시키기 위한 오일회로로 구성된다.

첨부된 도 1은 일반적인 가변 밸브 타이밍 장치를 도시한 도면이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 오일제어밸브(OCV)(2)에 의해 오일펌프(미도시)로부터 공급되는 유압을 연속가변 밸브 타이밍(3)의 진각유로(a) 또는 지각유로(b)로 공급함으로써, 캠 샤프트(4)의 위상을 변화시켜 밸브 타이밍을 가변 조절하도록 구성된다.

상기와 같은 종래의 가변 밸브 타이밍에 설치되는 캠 샤프트(3)에 공급되는 오일은 실린더 블록(미도시)에서 공급되며 차량이 냉시동 아이들(Idle) 시에 지각유로(b)를 통해 공급되어 지각측의 오일압을 형성하게 된다.

그러나 진각유로(a)를 통해 공급되는 오일이 미약하여 유막이 형성되지 못하여 작동중 마찰에 의해 A부분이 고착될 수 있는 문제점이 발생 되었다.

또한 연속가변 밸브 타이밍(3)에 구비된 스프로켓에 체인(미도시)이 연결되어 구동될 때 상기 캠 샤프트(4)에 구동에 따른 하중이 부과되어 A부분에 윤활막이 미형성될 경우에는 마찰에 의해 캠 샤프트(4)의 손상 및 엔진의 손상을 가져올 수 있는 문제점을 야기시켰다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량 냉시동 또는 아이들시에 캠 샤프트에 원할한 윤활을 실시할 수 있는 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조는 스프로켓이 구비된 가변 밸브 타이밍(CVVT:Continuously Variable Valve Timing)에 캠 샤프트의 일단부가 삽입되고, 상기 스프로켓과 인접한 위치에 캠 샤프트 바디의 내측으로 진각유로가 형성된 진각홀; 상기 진각홀이 형성된 위치에서 외측으로 수평하게 이격되어 상기 캠 샤프트 바디의 내측으로 지각유로가 형성된 지각홀; 및 상기 지각유로상에 캠 샤프트의 내측으로 관통 형성되어 지각홀을 통해 공급된 오일이 캠 샤프트의 습동면상에 공급 되도록 보조홀이 형성되도록 구성된다.

상기 진각홀은 지각홀보다 가변 밸브 타이밍 쪽에 가깝게 형성되도록 구성된 다.

상기 보조홀은 지각유로의 내경보다 작은 내경을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 의한 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조에 의한 작동 상태도이다.

첨부된 도 2를 참조하면, 스프로켓(12)이 구비된 가변 밸브 타이밍(CVVT:Continuously Variable Valve Timing)(10)에 캠 샤프트(100)의 일단부가 삽입되고, 상기 스프로켓(12)과 인접한 위치에 캠 샤프트 바디(101)의 내측으로 진각유로(110)가 형성된 진각홀(112); 상기 진각홀(112)이 형성된 위치에서 외측으로 수평하게 이격되어 상기 캠 샤프트 바디(101)의 내측으로 지각유로(120)가 형성된 지각홀(122); 및 상기 지각유로(120) 상에 캠 샤프트(100)의 내측으로 관통 형성되어 지각홀(122)을 통해 공급된 오일이 캠 샤프트(100)의 습동면상에 공급 되도록 보조홀(102)이 형성되도록 구성된다.

상기 진각홀(112)은 지각홀(122)보다 가변 밸브 타이밍(10) 쪽에 가깝게 형성되도록 구성된다.

상기 보조홀(102)은 지각유로(120)의 내경보다 작은 내경을 갖는 것을 특징으로 한다. 왜냐하면 차량 냉시동 및 아이들(Idle)시에 오일이 진각홀(112)쪽에 미형성되어 저널막이 파괴되는 현상을 방지하기 위해서이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면, 차량의 속도가 감소되거나 엔진(미도시)이 냉시동의 아이들(Idle)한 상태(오일온도 5℃ 이하)로 작동되는 경우에는 가변 밸브 타이밍(CVVT:Continuously Variable Valve Timing)(10)으로의 오일 공급은 지각유로(120)를 통해 공급되고 상기 지각유로(120)로 공급된 오일은 지각홀(122)로 배출되어 캠 샤프트 바디(101)와 면 접촉된 캠캠(미도시) 사이에 윤활막과 오일압을 형성하게 된다.

도면의 화살표로 도시된 바와 같이 지각홀(122)을 통해 공급된 오일은 지각유로(120)를 따라 공급되며, 상기 지각유로(120)에서 캠 샤프트(100)의 외측으로 분기된 보조홀(102)로 오일 공급이 이루어진다.

상기와 같이 보조홀(102)을 통해 오일 공급이 이루어지면 캠 저널부에 대한 부족한 윤활이 이루어져 냉 시동 초기에 윤활막이 형성된다. 상기한 보조홀(102)은 지각유로(120)의 내경 보다 작은 내경을 갖도록 형성되어 지각측의 유압 손실을 방지하게 된다.

따라서, 초기 냉시동 또는 아이들(Idle)시 윤활성이 부족한 진각측으로 오일을 공급하여 안정적인 차량 주행이 이루어진다.

한편, 본 발명은 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조는 기존의 가변 밸브 타이밍(CVVT)을 유지하면서 초기 시동 또는 아이들시에 윤활이 취약한 진각측에 윤활성을 부여함으로써 캠 저널부 손상이나 엔진의 손상을 방지하고 윤활막 파괴로 인한 고착 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 스프로켓이 구비된 가변 밸브 타이밍(CVVT:Continuously Variable Valve Timing)에 캠 샤프트의 일단부가 삽입되고, 상기 스프로켓과 인접한 위치에 캠 샤프트 바디의 내측으로 진각유로가 형성된 진각홀;

   상기 진각홀이 형성된 위치에서 외측으로 수평하게 이격되어 상기 캠 샤프트 바디의 내측으로 지각유로가 형성된 지각홀; 및

   상기 지각유로상에 캠 샤프트의 내측으로 관통 형성되어 지각홀을 통해 공급된 오일이 캠 샤프트의 습동면상에 공급 되도록 보조홀이 형성되되,

   상기 진각홀은 지각홀보다 가변 밸브 타이밍 쪽에 가깝게 형성된 것을 특징으로 하는 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 보조홀은 지각유로의 내경보다 작은 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 타이밍이 구비된 캠 샤프트의 윤활 구조.

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