KR101518950B1 - Cam shaft unit for vehicle - Google Patents

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KR101518950B1
KR101518950B1 KR1020130157592A KR20130157592A KR101518950B1 KR 101518950 B1 KR101518950 B1 KR 101518950B1 KR 1020130157592 A KR1020130157592 A KR 1020130157592A KR 20130157592 A KR20130157592 A KR 20130157592A KR 101518950 B1 KR101518950 B1 KR 101518950B1
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권희도
송계웅
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현대자동차 주식회사
기아자동차 주식회사
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Abstract

A cam shaft unit for a vehicle is disclosed. A cam shaft unit for a vehicle according to an embodiment of the present invention comprises: a cam shaft mounted on a cylinder head; a cam cap bolting-combined to an upper surface of the cylinder head while enveloping an outer surface of the cam shaft; a thrust bearing inserted into an outer circumference of the cam shaft and included between the cylinder head and the cam cap; a cam sprocket mounted on an outer circumference of a side of the cam shaft; and a friction reducing member inserted into an outer circumference of the cam shaft and an end of which is supported by the thrust bearing to reduce a frictional force generated from the cam shaft being included between the cylinder head and the cam cap.

Description

차량용 캠 샤프트 유닛{CAM SHAFT UNIT FOR VEHICLE}[0001] CAM SHAFT UNIT FOR VEHICLE [0002]

본 발명은 차량용 캠 샤프트 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작동 하중이 발생하는 캠 샤프트의 마찰을 저감시켜 연비를 향상시키는 차량용 캠 샤프트 유닛에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a camshaft unit for a vehicle, and more particularly, to a camshaft unit for a vehicle that reduces friction of a camshaft in which an operating load is generated, thereby improving fuel economy.

일반적으로 자동차 엔진의 각 실린더는 흡기밸브 및 배기밸브로 구분되는 적어도 두 개 이상의 밸브를 갖는다.Generally, each cylinder of an automobile engine has at least two valves divided into an intake valve and an exhaust valve.

상기 흡기밸브는 흡입행정이 시작되기 직전에 열려 공기와 연료의 혼합기가 실린더 내로 흡입되도록 하고, 상기 배기밸브는 배기행정이 시작되기 직전에 열려 연소가스가 실린더 밖으로 배출될 수 있도록 한다.The intake valve opens just before the start of the intake stroke so that a mixture of air and fuel is sucked into the cylinder, and the exhaust valve is opened just before the start of the exhaust stroke so that the combustion gas can be discharged out of the cylinder.

또한, 밸브는 밸브 트레인(valve train)에 의해 작동되며, 상기 밸브 트레인은 피스톤 운동에 의해 회전하는 크랭크 샤프트에 의해 정확한 시점에서 흡기밸브 및 배기밸브의 개폐작동이 이루어질 수 있게 구성된다.Further, the valve is operated by a valve train, and the valve train is constituted so that opening and closing operations of the intake valve and the exhaust valve can be made at an accurate time by the crankshaft rotated by the piston motion.

상기 밸브 트레인은 다수개의 캠이 축을 따라 형성된 캠 샤프트, 푸시로드, 캠이나 푸시로드의 움직임을 전달하는 로커 암, 캠 돌출부(로브)의 움직임을 푸시로드에 전달하는 태핏(또는 롤러) 등으로 이루어지며, 엔진 회전수의 영역에 따라 흡, 배기량 및 흡, 배기시기를 제어할 수 있는 밸브 계통을 말한다.The valve train includes a cam shaft formed with a plurality of cams along its axis, a push rod, a rocker arm for transmitting the movement of the cam or the push rod, and a tappet (or roller) for transmitting the movement of the cam protrusion (lobe) And is a valve system capable of controlling the intake and exhaust amounts and the intake and exhaust timing according to the region of the engine speed.

한편, 실린더 블록과 실린더 헤드가 상하로 조립되는 엔진에서 실린더와 피스톤처럼 접동을 하는 부분이나, 크랭크 샤프트 및 캠 샤프트와 같이 회전운동을 하는 부분은 금속끼리 직접 접촉하게 되므로 마찰열이 발생하고, 마찰면이 거칠어져 빨리 마모하거나 눌어붙는 등의 고장이 발생할 수 있으며, 캠 샤프트의 마찰 발생으로 인해 연비가 저하되는 문제점이 있다.On the other hand, in the engine in which the cylinder block and the cylinder head are assembled up and down, frictional heat is generated because the metal is in direct contact with the part that slides like a cylinder and piston or the part that performs rotational motion such as the crankshaft and the camshaft, It is possible to cause troubles such as abrasion or seizure at a high speed, and there is a problem that the fuel efficiency is lowered due to the friction of the camshaft.

대한민국공개특허공보 제2012-0062581호(2012.06.14.)Korean Patent Publication No. 2012-0062581 (June 14, 2012) 대한민국공개특허공보 제2010-0068415호(2010.06.23.)Korean Patent Publication No. 2010-0068415 (June 23, 2010)

본 발명의 실시예는 실린더 헤드와 캠 캡 사이에 스러스트 베어링과 마찰저감부재를 동시에 적용하여 작동 하중이 발생되는 캠 샤프트의 마찰을 저감시킴으로써, 연비를 개선시키는 차량용 캠 샤프트 유닛을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a camshaft unit for a vehicle which improves fuel economy by simultaneously applying a thrust bearing and a friction reducing member between a cylinder head and a cam cap to reduce friction of a cam shaft in which an operating load is generated.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 실린더 헤드에 장착되는 캠 샤프트와, 상기 캠 샤프트의 외면을 감싸며 상기 실린더 헤드의 상면에 볼팅 결합되는 캠 캡과, 상기 캠 샤프트의 외주면에 삽입되어 상기 실린더 헤드와 캠 캡 사이에 개재되는 스러스트 베어링과, 상기 캠 샤프트의 일측 외주면에 장착되는 캠 스프로킷을 포함하며, 상기 캠 샤프트의 외주면에 삽입되고, 일단이 상기 스러스트 베어링에 지지된 상태로, 상기 실린더 헤드와 캠 캡 사이에 개재되어 상기 캠 샤프트에서 발생되는 마찰력을 저감시키는 마찰저감부재를 포함하는 차량용 캠 샤프트 유닛을 제공할 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, a camshaft mounted on a cylinder head, a cam cap surrounding an outer surface of the camshaft and bolted to an upper surface of the cylinder head, A thrust bearing interposed between the cylinder head and the cam cap and a cam sprocket mounted on an outer circumferential surface of one side of the cam shaft and inserted into the outer circumferential surface of the cam shaft and having one end supported by the thrust bearing, And a friction reducing member interposed between the cam caps to reduce a frictional force generated in the camshaft.

또한, 상기 마찰저감부재는 니들 베어링으로 이루어질 수 있다.The friction reducing member may be a needle bearing.

또한, 상기 마찰저감부재의 타단에는 스토퍼 링이 지지될 수 있다.The stopper ring may be supported at the other end of the friction reducing member.

또한, 상기 실린더 헤드는 내면에 상기 스러스트 베어링이 끼워지는 끼움홈이 형성될 수 있다.Further, the cylinder head may have an inner surface formed with a fitting groove into which the thrust bearing is inserted.

또한, 상기 캠 캡은 내면에 상기 스러스트 베어링이 지지되는 지지단이 형성될 수 있다.Further, the cam cap may have a supporting end, on which the thrust bearing is supported, formed on the inner surface.

또한, 상기 캠 샤프트는 일측 외면에 복수개의 오일 공급홀이 형성될 수 있다.Further, the camshaft may have a plurality of oil supply holes formed on one outer surface thereof.

또한, 상기 캠 스프로킷은 상기 캠 샤프트의 일측 외주면에 실링 캡을 통하여 압입될 수 있다.The cam sprocket may be press-fitted into the outer circumferential surface of one side of the camshaft through a sealing cap.

본 발명의 실시예는 실린더 헤드와 캠 캡 사이에 스러스트 베어링과 마찰저감부재를 동시에 적용하여 작동 하중이 발생되는 캠 샤프트의 마찰을 저감시킴으로써, 연비를 개선시키는 효과가 있다.The embodiment of the present invention has the effect of improving the fuel consumption by simultaneously applying the thrust bearing and the friction reducing member between the cylinder head and the cam cap to reduce the friction of the cam shaft in which the operating load is generated.

또한, 스러스트 베어링과 마찰저감부재의 동시 반영 구조를 통해 레이아웃이 향상되는 효과도 있다.In addition, there is an effect that the layout is improved through the simultaneous reflecting structure of the thrust bearing and the friction reducing member.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캠 샤프트 유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캠 샤프트 유닛의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캠 샤프트 유닛에 적용되는 마찰저감부재의 사시도이다.1 is a perspective view of a camshaft unit for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a sectional view of a camshaft unit for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a friction reducing member applied to a camshaft unit for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단, 도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It should be understood, however, that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. .

또한, 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.In order to clearly illustrate the embodiments of the present invention, parts that are not related to the description are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캠 샤프트 유닛의 사시도이다.1 is a perspective view of a camshaft unit for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캠 샤프트 유닛(1)은 작동 하중이 발생하는 캠 샤프트(10)의 마찰력을 저감시켜 연비를 향상시키는 구조로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the camshaft unit 1 for a vehicle according to the embodiment of the present invention has a structure for reducing the frictional force of the camshaft 10 in which an operating load is generated to improve fuel economy.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캠 샤프트 유닛의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캠 샤프트 유닛에 적용되는 마찰저감부재의 사시도이다.FIG. 2 is a sectional view of a camshaft unit for a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of a friction reduction member applied to a camshaft unit for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캠 샤프트 유닛(1)은 캠 샤프트(10), 캠 캡(20), 스러스트 베어링(30), 캠 스프로킷(40), 및 마찰저감부재(50)를 포함한다.2 and 3, a vehicular camshaft unit 1 according to an embodiment of the present invention includes a camshaft 10, a cam cap 20, a thrust bearing 30, a cam sprocket 40, And a reduction member (50).

상기 캠 샤프트(10)는 실린더 헤드(3)에 장착되며, 일측 외면에 복수개의 오일 공급홀(11)이 형성된다.The camshaft 10 is mounted on the cylinder head 3, and a plurality of oil supply holes 11 are formed on one outer surface.

상기 캠 캡(20)은 상기 캠 샤프트(10)의 외면을 감싼 상태로, 상기 실린더 헤드(3)의 상면에 볼팅 결합되며, 내면에 상기 스러스트 베어링(30)이 지지되는 지지단(21)이 형성된다.The cam cap 20 is bolted to the upper surface of the cylinder head 3 while surrounding the outer surface of the camshaft 10 and has a supporting end 21 on which the thrust bearing 30 is supported, .

상기 스러스트 베어링(30)은 상기 캠 샤프트(10)의 외주면에 삽입되어 상기 실린더 헤드(3)와 캠 캡(20) 사이에 개재되고, 상기 실린더 헤드(3)의 내면에 형성된 끼움홈(5)에 삽입되는 동시에, 상기 캠 캡(20)에 형성된 지지단(21)에 지지된다.The thrust bearing 30 is inserted into the outer circumferential surface of the camshaft 10 and interposed between the cylinder head 3 and the cam cap 20. The thrust bearing 30 has a fitting groove 5 formed on the inner surface of the cylinder head 3, And is supported by the supporting end 21 formed on the cam cap 20. [

상기 캠 스프로킷(40)은 상기 캠 샤프트(10)의 일측 외주면에 장착되며, 상기 캠 샤프트(10)의 일측 외주면에 실링 캡(41)을 통하여 압입된다.The cam sprocket 40 is mounted on the outer circumferential surface of one side of the camshaft 10 and press-fitted into the outer circumferential surface of the camshaft 10 through the sealing cap 41.

본 발명의 실시예에서, 상기 마찰저감부재(50)는 상기 캠 샤프트(10)의 외주면에 삽입되고, 일단이 상기 스러스트 베어링(30)에 지지된 상태로, 상기 실린더 헤드(3)와 캠 캡(20) 사이에 개재되어 상기 캠 샤프트(10)에서 발생되는 마찰력을 저감시킨다.The frictional reducing member 50 is inserted into the outer circumferential surface of the camshaft 10 and the one end of the frictional reducing member 50 is supported by the thrust bearing 30, (20) so as to reduce the frictional force generated in the camshaft (10).

여기서, 상기 마찰저감부재(50)의 타단에는 스토퍼 링(51)이 지지되는데, 이러한 스토퍼 링(51)은 상기 실린더 헤드(3)와 캠 캡(20) 사이로부터 마찰저감부재(50)가 이탈되는 것을 방지하기 위하여 장착된 것이며, 상기 마찰저감부재(50)는 니들 베어링으로 이루어진다.A stopper ring 51 is supported at the other end of the friction reducing member 50. The stopper ring 51 is provided at a position where the friction reducing member 50 is separated from the cylinder head 3 and the cam cap 20 And the friction reducing member 50 is made of a needle bearing.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캠 샤프트 유닛(1)은 실린더 헤드(3)와 캠 캡(20) 사이에 스러스트 베어링(30)과 마찰저감부재(50)를 동시에 적용하여 작동 하중이 발생되는 캠 샤프트(10)의 마찰을 저감시킴으로써, 연비를 개선시키고, 스러스트 베어링(30)과 마찰저감부재(50)의 동시 반영 구조를 통해 레이아웃을 향상시킬 수 있다.That is, the camshaft unit 1 for a vehicle according to the embodiment of the present invention simultaneously applies the thrust bearing 30 and the friction reducing member 50 between the cylinder head 3 and the cam cap 20, The friction between the thrust bearing 30 and the frictional reducing member 50 can be improved by reducing the friction of the camshaft 10,

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 캠 샤프트 유닛(1)은 실린더 헤드(3)와 캠 캡(20) 사이에 스러스트 베어링(30)과 마찰저감부재(50)를 동시에 적용하여 작동 하중이 발생되는 캠 샤프트(10)의 마찰을 저감시킴으로써, 연비를 개선시킬 수 있다.Therefore, the camshaft unit 1 for a vehicle according to the embodiment of the present invention simultaneously applies the thrust bearing 30 and the friction reducing member 50 between the cylinder head 3 and the cam cap 20, By reducing the friction of the camshaft 10, which is caused by the rotation of the camshaft 10, the fuel consumption can be improved.

또한, 스러스트 베어링(30)과 마찰저감부재(50)의 동시 반영 구조를 통해 레이아웃이 향상될 수 있다.Further, the layout can be improved through the simultaneous reflection structure of the thrust bearing 30 and the friction reducing member 50. [

이상으로 본 발명의 하나의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

1...차량용 캠 샤프트 유닛 3...실린더 헤드
5...끼움홈 10...캠 샤프트
11...오일 공급홀 20...캠 캡
21...지지단 30...스러스트 베어링
40...캠 스프로킷 41...실링 캡
50...마찰저감부재 51...스토퍼 링1 ... vehicle camshaft unit 3 ... cylinder head
5 ... insertion groove 10 ... camshaft
11 ... oil supply hole 20 ... cam cap
21 ... support end 30 ... thrust bearing
40 ... Cam sprocket 41 ... Sealing cap
50 ... Friction reducing member 51 ... Stopper ring

Claims (7)

실린더 헤드에 장착되는 캠 샤프트와, 상기 캠 샤프트의 외면을 감싸며 상기 실린더 헤드의 상면에 볼팅 결합되는 캠 캡과, 상기 캠 샤프트의 외주면에 삽입되어 상기 실린더 헤드와 캠 캡 사이에 개재되는 스러스트 베어링과, 상기 캠 샤프트의 일측 외주면에 장착되는 캠 스프로킷을 포함하는 차량용 캠 샤프트 유닛에 있어서,
상기 캠 샤프트의 외주면에 삽입되고, 일단이 상기 스러스트 베어링에 지지된 상태로, 상기 실린더 헤드와 캠 캡 사이에 개재되어 상기 캠 샤프트에서 발생되는 마찰력을 저감시키는 마찰저감부재;
를 포함하는 차량용 캠 샤프트 유닛.A thrust bearing inserted into the outer circumferential surface of the cam shaft and interposed between the cylinder head and the cam cap; and a thrust bearing inserted into the outer circumferential surface of the cam shaft and interposed between the cylinder head and the cam cap, And a cam sprocket mounted on an outer circumferential surface of one side of the camshaft,
A frictional reducing member interposed between the cylinder head and the cam cap to reduce a frictional force generated in the camshaft, the frictional reducing member being inserted into the outer circumferential surface of the camshaft and having one end supported by the thrust bearing;
Wherein the camshaft unit comprises: 제1항에 있어서,
상기 마찰저감부재는
니들 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 캠 샤프트 유닛.The method according to claim 1,
The friction reducing member
Wherein the camshaft unit comprises a needle bearing. 제1항에 있어서,
상기 마찰저감부재의 타단에는
스토퍼 링이 지지되는 것을 특징으로 하는 차량용 캠 샤프트 유닛.The method according to claim 1,
The other end of the friction reducing member
And the stopper ring is supported. 제1항에 있어서,
상기 실린더 헤드는
내면에 상기 스러스트 베어링이 끼워지는 끼움홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캠 샤프트 유닛.The method according to claim 1,
The cylinder head
And an inner circumferential surface of the thrust bearing is formed with a fitting groove into which the thrust bearing is fitted. 제1항에 있어서,
상기 캠 캡은
내면에 상기 스러스트 베어링이 지지되는 지지단이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캠 샤프트 유닛.The method according to claim 1,
The cam cap
And a support end for supporting the thrust bearing is formed on the inner surface of the camshaft. 제1항에 있어서,
상기 캠 샤프트는
일측 외면에 복수개의 오일 공급홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캠 샤프트 유닛.The method according to claim 1,
The camshaft
And a plurality of oil supply holes are formed on one outer surface of the camshaft. 제1항에 있어서,
상기 캠 스프로킷은
상기 캠 샤프트의 일측 외주면에 실링 캡을 통하여 압입되는 것을 특징으로 하는 차량용 캠 샤프트 유닛.The method according to claim 1,
The cam sprocket
And is press-fitted into the outer circumferential surface of one side of the camshaft through a sealing cap.
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