KR101000232B1 - 캠축 진동 감쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캠축 진동 감쇄장치에 관한 것으로서, 특히 캠축의 일측 끝단에 오일이 충진된 챔버를 형성하고, 일단이 상기 챔버 내부에 삽입되어 오일과의 마찰 및 상대운동에 의해 캠축의 진동을 감쇄시키는 진동완충부재를 캠축의 끝단에 결합함으로써, 캠축의 진동을 효율적으로 저감시켜 밸브의 동적 거동을 안정화하고, 이로 인해 밸브의 이상거동(점프, 바운스 등)을 방지하고, 밸브트레인의 구동토오크를 저감시킬 수 있도록 한 캠축 진동 감쇄장치에 관한 것이다.

캠축, 챔버, 오일, 플라이휠, 블레이드, 플랜지, 진동감쇄,

Description

캠축 진동 감쇄장치{Cam shaft vibration reduction device}

도 1 은 본 발명의 캠축 진동 감쇄장치를 보인 단면도.

도 2 는 도 1 의 A-A선 단면도.

도 3 은 종래의 캠축을 보인 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 캠축, 2: 챔버,

3: 플랜지, 4: 플라이휠,

5: 휠축, 6: 체결볼트,

7: 블레이드, 8: 베어링,

9: 오일씨일,

본 발명은 캠축 진동 감쇄장치에 관한 것으로서, 특히 캠축의 진동을 효율적으로 저감시켜 밸브의 동적 거동을 안정화하고, 이로 인해 밸브의 이상거동(점프, 바운스 등)을 방지하고, 밸브트레인의 구동토오크를 저감시킬 수 있도록 한 캠축 진동 감쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 밸브트레인은 캠축, 캠, 밸브, 밸브스프링, 태핏 및 로커암 등으로 구성되어 있으며, 엔진 구동 시 캠의 회전에 의해 밸브가 개폐 동작하게 된다.

이러한 밸브트레인의 작동원리를 살펴보면, 크랭크샤프트의 회전이 캠샤프트로 전달되고, 캠샤프트가 회전하면서 캠 샤프트에 가공되어있는 캠에 의하여 밸브의 여닫힘이 이루어지게 되는 것이다.

도 3 은 종래의 캠축을 도시한 것으로서,

크랭크샤프트로부터 전달된 회전력에 의해 회동하는 캠축(20)과, 이 캠축(20)의 도중에 가공되어 밸브를 개폐시키는 캠(21)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 캠축은 차량이 고속으로 주행할 때 캠샤프트 자체의 진동이 발생하게 되고, 이 진동에 의해 밸브의 점프 발생 시점을 앞당기게 되고, 밸브의 바운스 발생 위험이 증대되며, 밸브트레인의 구동토오크가 증대되어 엔진의 연비가 나빠지는 문제점이 발생하고 있었다.

즉 엔진 저속 운전시 종래의 밸브트레인 캠축의 진동은 무시할 만 하나, 엔진이 약 3000RPM 이상의 고속으로 주행할 경우에는 캠축의 자체 진동에 의해 상기와 같은 문제점이 발생하고 있는 것이다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 캠축의 일측 끝단에 오일이 충진된 챔버를 형성하고, 일단이 상기 챔버 내부에 삽입되어 오일과의 마찰 및 상대운동에 의해 캠축의 진동을 감쇄시키는 진동완충부재를 캠축의 끝단에 결합함으로서, 캠축의 진동을 효율적으로 저감시켜 밸브의 동적 거동을 안정화하고, 이로 인해 밸브의 이상거동(점프, 바운스 등)을 방지하고, 밸브트레인의 구동토오크를 저감시킬 수 있도록 한 캠축 진동 감쇄장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

다수의 캠이 형성된 캠축에 있어서,

상기 캠축의 일측 끝단에 오일이 충진된 챔버를 형성하고, 일단이 상기 챔버 내부로 삽입되어 캠축과 함께 연동되어 회전하면서 오일과의 마찰 및 상대운동에 의해 캠축의 진동이 감쇄되도록 하는 진동완충부재를 상기 캠축의 일측 끝단에 챔버와 대향되게 결합한 것을 특징으로 한다.

상기 진동완충부재는,

캠축의 끝단에 챔버를 밀폐하도록 플랜지를 결합하고, 상기 플랜지의 중심을 관통하도록 휠축을 관통 삽입하며, 상기 휠축의 끝단에 챔버 내부에 위치하도록 다수의 블레이드를 외향 돌출 형성하되,

상기 플랜지의 외측에 일정중량을 같는 플라이휠을 맞대어 휠축에 체결볼트로서 결합한 것을 특징으로 한다.

상기 블레이드와 챔버의 사이에는 일정간격이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플랜지와 캠축의 사이에는 오일의 누출을 방지하기 위한 오일씨일이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휠축과 플랜지의 사이에 베어링이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 과 도 2 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도 1 은 본 발명의 캠축 진동 감쇄장치를 보인 단면도이고, 도 2 는 본 발명의 작동상태를 보인 단면도이다.

상기 도면에 의하면, 도 1 은 본 발명에 적용된 캠축을 나타내고, 상기 캠축(1)에는 다수의 캠이 형성되어 있다.

그리고, 상기 캠축(1)의 일측 끝단부에 일정크기의 챔버(2)를 요입 형성하고, 상기 챔버(2) 내부에 오일을 충진한다.

상기 챔버(2)의 대향면에는 캠축(1) 회전시 오일과의 마찰 및 상대운동에 의해 캠축(1)의 진동이 감쇄되도록 하는 진동완충부재가 설치된다.

상기 진동완충부재는 플랜지(3), 플라이휠(4), 블레이드(7)로 대별 구성된다.

상기 플랜지(3)는 도 1 에 도시된 바와 같이 캠축(1)의 일측 끝단부에 볼트 또는 용접 결합되어 챔버(2)를 밀폐하는 것이며, 상기 플랜지(3)와 캠축(1)의 사이에는 복수개소에 오일씨일(9)이 형성되어 오일의 누출을 방지한다.

그리고, 상기 플랜지(3)를 관통하여 휠축(5)이 결합되는데, 상기 휠축(5)의 외주면에는 다수의 블레이드(7)가 외향 돌출 형성된다.

이에 따라, 상기 블레이드(7)가 회전함에 따라 챔버(2) 내부에 존재하는 오일과의 마찰 및 상대운동에 의해 캠축(1)의 진동이 감쇄된다.

한편, 상기 휠축(5)에는 일정중량을 갖는 플라이휠(4)이 체결볼트(6)에 의해 결합되는데, 이 플라이휠(4)은 도면과같이 플랜지(3)의 외측에 맞대어지도록 하여 캠축(1) 회동시 상기 플라이휠(4)이 연동 회전하면서 휠축(5)을 회전시켜 플레이드(7)가 챔버(2) 내부에서 회동하도록 한다.

상기한 휠축(5)과 플랜지(3)의 사이에는 베어링(8)을 형성하여 휠축(5)의 원활한 회전이 이루어지도록 하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

엔진 구동에 의해 캠축(1)이 회동하게 되면, 캠축(1)의 끝단에 형성되어 있는 챔버(2) 내부에 삽입된 상태의 블레이드(7)가 오일과의 마찰에 의해 회전하게 되고, 이에이해 휠축(5)에 결합되어 있는 플라이휠(4)이 연동하여 회전하게 된다.

캠축(1)이 저속으로 회전할 때에는 캠축(1)의 진동이 거의 발생하지 않기 때문에 캠 축(1)은 일정한 방향으로 회전을 하게 되고, 캠축(1)과 플라이휠(4) 간에 상대운동의 변화는 거의 발생하지 않게 되어 캠축(1)과 플라이휠(4)이 같이 회전하게 된다.

한편, 캠축(1)이 고속으로 회전할 때에는 캠축(1)의 진동이 점차 증가하게 되는데, 이때, 플라이휠(4)은 관성에 의해 일정속도로 회전하려 하게 되므로 캠축(1) 내부의 오일과 블레이드(7)의 회전속도에 차이가 발생하여 오일과 블레이드(7)가 마찰을 일으키게 되며, 그 마찰력에 의해 캠 축(1)의 진동에너지가 소진되어 캠축(1)이 진동하지 않게 되는 것이다.

이에 따라, 캠축(1)이 고속 회전 할 때 발생하는 진동이 오일과 블레이드(7)의 상대운동에 의해 효율적으로 감쇄되어 캠축(1)의 진동이 억제되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 캠축의 일측 끝단에 오일이 충진된 챔버를 형성하고, 일단이 상기 챔버 내부에 삽입되어 오일과의 마찰 및 상대운동에 의해 캠축의 진동을 감쇄시키는 진동완충부재를 캠축의 끝단에 결합함으로서, 캠축의 진동을 효율적으로 저감시켜 밸브의 동적 거동을 안정화하고, 이를 통해 밸브의 이상거동(점프, 바운스 등)을 방지하고, 밸브트레인의 구동토오크를 저감시킬 수 있도록 한 캠축 진동 감쇄장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (5)

1. 다수의 캠이 형성된 캠축(1)에 있어서,

   상기 캠축(1)의 일측 끝단에 오일이 충진된 챔버(2)를 형성하고, 일단이 상기 챔버(2) 내부로 삽입되어 캠축(1)과 함께 연동되어 회전하면서 오일과의 마찰 및 상대운동에 의해 캠축(1)의 진동이 감쇄되도록 하는 진동완충부재를 상기 캠축(1)의 일측 끝단에 챔버(2)와 대향되게 결합한 것을 특징으로 하는 캠축 진동 감쇄장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 진동완충부재는,

   캠축(1)의 끝단에 챔버(2)를 밀폐하도록 플랜지(3)를 결합하고, 상기 플랜지(3)의 중심을 관통하도록 휠축(5)을 관통 삽입하며, 상기 휠축(5)의 끝단에 챔버(2) 내부에 위치하도록 다수의 블레이드(7)를 외향 돌출 형성하되,

   상기 플랜지(3)의 외측에 일정중량을 같는 플라이휠(4)을 맞대어 휠축(5)에 체결볼트(6)로 결합한 것을 특징으로 하는 캠축 진동 감쇄장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 블레이드(7)와 챔버(2)의 사이에는 일정간격이 형성된 것을 특징으로 하는 캠축 진동 감쇄장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 플랜지(3)와 캠축(1)의 사이에는 오일의 누출을 방지하기 위한 오일씨일(9)이 형성된 것을 특징으로 하는 캠축 진동 감쇄장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 휠축(5)과 플랜지(3)의 사이에 베어링(8)이 형성된 것을 특징으로 하는 캠축 진동 감쇄장치.

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