KR101956023B1 - 가변 밸브 타이밍 시스템의 캠샤프트-인-캠샤프트 장치에 대한 윤활 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변 밸브 타이밍 시스템의 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 가이드부의 원활한 윤활 성능을 확보하기 위한 가이드부의 구조에 관한 것으로, 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 구성요소인 아우터 샤프트와 이너 샤프트 중 적어도 하나의 가이드부에 오일 그루브(groove)를 형성하는 것을 특징으로 한다. 복수 개의 오일 그루브를 형성하는 경우 축의 길이 방향에 대해 서로 대칭인 사인파 모양의 오일 그루브 N개를 원주를 따라 형성함으로써 가이드부의 원주 방향으로 원활한 윤활이 이루어질 수 있게 된다. 이로써 가이드부의 습동 현상 방지를 통한 가변 밸브 타이밍 시스템의 페이징 속도 개선 및 연비 개선 효과를 도모할 수 있다.

Description

가변 밸브 타이밍 시스템의 캠샤프트-인-캠샤프트 장치에 대한 윤활 구조{The Structure for Lubricating Camshaft-In-Camshaft Apparatus of Variable Valve Timing System}

본 발명은 가변 밸브 타이밍 시스템의 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 오일 윤활 구조에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 작동 중인 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 아우터 샤프트와 이너 샤프트의 습동 현상 방지를 위한 가이드부의 윤활 구조에 관한 것이다.

내연기관은 연소실에 연료와 공기를 받아들여 이를 연소함으로써 동력을 발생시킨다. 공기를 흡입할 때에는 캠축의 구동에 의해 흡기밸브가 열리게 되고, 흡기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에 흡입된다. 또한 연소 발생 후 캠축의 구동에 의해 배기밸브가 열리게 되고 배기밸브가 열려있는 동안 연소 가스가 연소실에서 배출된다.

최적의 흡기밸브/배기밸브 동작은 엔진의 회전속도에 따라 조절된다. 적절한 리프트 또는 밸브 개폐 시기가 엔진 회전속도의 변화에 따라 달라지기 때문이다. 이와 같이 일반적인 엔진의 단점을 보완하여 엔진이 느리게 회전할 때와 빠르게 회전할 때 각각 상태에 맞게 흡기와 배기 밸브의 개폐시기를 조절하는 것을 가변 밸브 타이밍(Variable Valve Timing; VVT) 방식이라고 한다. 가장 보편적인 방식의 VVT는 캠샤프트를 구동하는 캠 스프라켓(sprocket)이나 풀리(pulley)를 유압 또는 모터를 이용해 일정각도만큼 회전시킴으로써 밸브 개폐시기를 조절하는 방식이다.

밸브가 열리는 높이, 즉 밸브 리프트(valve lift)를 조절해 엔진 회전이 빨라지면 흡기량을 늘려 엔진 효율과 성능을 높이는 기술을 가변 밸브 리프트(Variable Valve Lift; VVL) 방식이라고 한다.

이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여 가변 밸브 타이밍 방식과 가변 밸브 리프트 방식의 장치가 활발히 연구되고 있다.

VVT 시스템에 사용되는 캠샤프트-인-캠샤프트 구조의 캠샤프트의 경우, 아우터 샤프트와 이너 샤프트 간에 동축을 이루도록 하기 위해 양 끝단에 가이드부를 두고 있으며 이 부위는 간극이 최소화되는 것이 일반적이므로 윤활이 효과적으로 이루어지지 않으면 VVT 시스템의 페이징(phasing) 속도 확보 및 원활한 제어가 어렵다는 문제점이 있다.

상기 문제점을 보다 상세히 살펴보면, 상기 언급된 가이드부는 아우터 샤프트와 이너 샤프트 사이의 불필요한 상대 운동을 최소화 하기 위하여 간극이 최소화된 부분이어서 습동 현상이 발생한다. 습동 현상이란 문지름 또는 미끄러짐 운동에 의한 마찰을 의미하며, 상기 습동 현상이 심해지는 경우 용착 현상까지도 발생될 수 있다. 즉, 아우터 샤프트와 이너 샤프트에 각각 고정 설치되는 두 종류의 캠(제1캠, 제2캠) 간의 위상(phase)이 동일할 때는 밸브 스프링에 의한 하중이 양 샤프트에 동시에 같은 방향으로 작용하여 가이드부에서의 두 샤프트의 중심 어긋남이 최소화 되지만, 위상이 달라지면 밸브 스프링에 의한 하중이 밸브 타이밍의 변화로 인해 시차를 가지며 작용하게 된다. 이로 인해 가이드부에서의 두 축의 중심 어긋남이 증가하게 되고 습동 현상이 발생할 수 있다.

상기 가이드부와 같은 습동부는 일반적으로 윤활유가 부족할 경우 마찰면이 거칠어지거나 극단적인 경우 고착될 수도 있어 페이징이 필수적인 가변 밸브 타이밍 시스템의 제어 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 페이징 속도 저하가 대표적인 예이다.

미국 특허청 Patent No. 6,725,818

해당 사항 없음

본 발명의 목적은 가변 밸브 타이밍 시스템의 작동 시 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 가이드부의 원주 면에 균일한 윤활 성능을 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따르면, 중공의 실린더 형상 축으로서 축의 길이 방향으로 하나 이상의 슬롯이 형성되어 있는 아우터 샤프트와, 실린더 형상의 축으로서 상기 아우터 샤프트에 끼워지고 상기 슬롯의 위치에 대응하여 홀이 형성되어 있는 이너 샤프트와, 상기 아우터 샤프트의 외주면에 고정 설치 되는 하나 이상의 제1캠과, 상기 아우터 샤프트의 상기 슬롯 상에서 전후 회전이 가능하도록 상기 아우터 샤프트와 결합되며 상기 이너 샤프트에 고정 설치 되는 제2캠과, 상기 아우터 샤프트 또는 상기 이너 샤프트 중 어느 하나에 결합하여 가변 밸브 타이밍을 제어하는 페이징 작동기(phasing actuator)를 포함하며, 상기 아우터 샤프트와 상기 이너 샤프트가 양단의 가이드부에서 최소 간극을 이루며 결합하는 캠샤프트-인-캠샤프트 장치에 있어서, 상기 아우터 샤프트와 상기 이너 샤프트 중 적어도 하나의 가이드부에는 오일 그루브(groove)가 형성될 수 있으며, 상기 오일 그루브는 사인파(sine wave)의 형상을 가질 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 캠샤프트-인-캠샤프트 장치에는 상기 오일 그루브가 원주면을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.

상기 가이드부의 인접한 오일 그루브들은 축의 길이 방향에 대해 서로 대칭을 이룰 수 있다.

복수의 오일 그루브를 형성하는 경우 윤활유는 상기 오일 그루브를 따라 가이드부 원주면의 대각선 방향 또는 그 주위로 흐르게 되며 상기 오일 그루브와 인접한 오일 그루브의 가장 가까이 맞닿은 부분을 타고 다음 오일 그루브로 흐를 수도 있으므로 가이드부의 원주 방향으로 원활한 오일 흐름을 발생시켜 윤활 성능을 크게 개선할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 습동 현상이 일어날 가능성이 높은 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 가이드부에 오일 윤활 성능을 개선할 수 있어서 페이징 속도 저하 방지 및 원활한 제어 성능을 확보할 수 있다.

도1은 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 개념도이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 구성 및 페이징 작동기 결합부의 단면을 나타낸 도면이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 조립 순서 및 가이드부를 구체적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 오일 그루브를 이너 샤프트 가이드부에 형성한 모습과 복수개의 사인파 모양의 오일 그루브가 형성되는 모습을 표시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이러한 실시 예는 본 발명에 따른 일 실시 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다 할 것이다.

도1은 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 개념도이다.

도1을 참조하면, 캠샤프트-인-캠샤프트는 종래의 캠샤프트와는 달리, 하나의 샤프트로 이루어져 있는 것이 아니라 중공의 캠샤프트, 즉 아우터 샤프트와 그 내부에 위치하게 되는 또 다른 캠샤프트, 즉 이너 샤프트로 구성된다. 캠샤프트-인-캠샤프트 구조는 캠샤프트에 연결된 2종의 밸브에 대해 그 중 하나는 별다른 제어 없이 엔진 타이밍에만 연동시키고, 다른 하나만을 제어하여 위상(phase)이 상기 하나와 달라지도록 고안된 것이다. 이로써 연속적인 가변 밸브 타이밍(Continuous Variable Valve Timing; CVVT)이 구현될 수 있다.

아우터 샤프트는 중공의 실린더 형상으로 되어 있고 그 외주면을 따라 캠로우브(cam lobe)가 고정 설치된다. 이를 제1캠으로 명명한다. 일반적으로 아우터 샤프트는 하나 이상의 제1캠을 가진다. 또한 도1에서 보는 바와 같이 슬롯이 일정한 길이로 원주 방향을 따라 형성된다. 일반적으로 아우터 샤프트는 축의 원주 방향을 따라 형성된 슬롯을 축의 길이 방향으로 하나 이상 가진다.

이너 샤프트는 중공이거나 중공이 아닌 실린더 형상으로 되어 있고 아우터 샤프트의 내부에 끼워지며 아우터 샤프트의 슬롯 위치에 대응하여 핀홀이 형성되어 있다. 일반적으로 이너 샤프트의 핀홀은 아우터 샤프트의 슬롯의 개수만큼 존재하며 슬롯 위치에 맞춰 정렬되어 있다.

제2캠은 아우터 샤프트의 슬롯 상에 위치하며 아우터 샤프트와는 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)으로 결합한다. 따라서 아우터 샤프트 상에서 회전이 가능하다. 제2캠은 고정수단에 의해 이너 샤프트에 고정된다. 이너 샤프트에 제2캠을 고정시키는 고정수단은 일반적으로 하이드로포밍(hydroforming) 되는 중공핀(hollow pin)이나, 삽입 또는 당김에 의해 확장되는 리벳 삽입물(rivet insert)일 수 있다. 도1에는 일반적인 수단으로서 핀이 도시되어 있다.

핀은 제2캠의 플랜지(flange) 상의 핀홀, 아우터 샤프트의 슬롯, 그리고 이너 샤프트의 핀홀을 차례로 통과하고 계속하여 회전축을 지나 반대 방향의 제2캠 플랜지 외부까지 관통한다. 하이드로포밍이나 리벳 작용에 의해 핀은 이너 샤프트 관통 부분이 확장, 변형되면서 이너 샤프트에 고정된다. 이 때 핀의 아우터 샤프트 관통 부분은 변형되지 않으므로 슬롯과 헐거운 끼워맞춤을 유지하게 되고 제2캠은 슬롯의 원주 방향을 따라 회전할 수 있다. 이로 인해 제1캠과 제2캠은 서로 위상차를 가지면서 2종의 밸브를 작동시킬 수 있게 되는 것이다. 상기한 방법은 핀이 제2캠을 이너 샤프트에 고정시키면서도 아우터 샤프트 상에서는 슬롯을 따라 원주 방향으로 전후 회전할 수 있도록 하는 방법의 일례이며 여러 가지 다른 방법이 있을 수 있다.

도1에 도시되지 않았으나 상기 캠샤프트 어셈블리의 일단에는 일반적으로 페이져(phaser)가 부착된다. 페이져는 하우징, 로우터, 컨트롤 밸브, 그리고 페이징 작동기(phasing actuator)를 포함하여 구성될 수 있다. 페이징 작동기는 아우터 샤프트 또는 이너 샤프트와 결합하여 나머지 하나의 샤프트와의 위상차를 발생시키는 수단을 총칭한다.

일반적으로 도1에 개략적으로 나타낸 바와 같은 캠샤프트-인-캠샤프트 장치는 페이져의 하우징 외부에 형성되는 스프라켓(sprocket)이 엔진의 크랭크축과 연결된 체인에 의해 구동되면서 하우징과 연결된 아우터 샤프트가 구동될 수 있다. 이로써 아우터 샤프트에 고정 설치된 제1캠은 엔진 타이밍에 연동되어 제1밸브를 작동시키게 된다. 페이징 작동기와 연결된 이너 샤프트는 연속 가변 밸브 타이밍 시스템에 의해 제어됨으로써 이너 샤프트에 고정된 제2캠이 아우터 샤프트의 슬롯 상에서 일정 각도로 회전하고, 이로써 제1캠에 의해 작동되는 제1밸브와 위상차를 가지면서 제2밸브를 작동시킨다. 따라서 이너 샤프트에 의한 페이징 작용에 의해 제2밸브가 변화된 제어 타이밍으로 개폐될 수 있다.

같은 원리로 페이징 작동기가 아우터 샤프트와 연결되고 페이져 하우징이 이너 샤프트에 연결된다면, 아우터 샤프트에 의한 페이징 작용에 의해 가변 밸브 타이밍이 구현될 수 있음은 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

도2는 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 구성 및 페이징 작동기 결합부의 단면을 나타낸 도면이다.

도2의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 구성도이고 (b)는 (a)의 A-A부 단면도이다. 도2의 (a)와 (b)를 참조하면 캠샤프트-인-캠샤프트 장치(1)는 아우터 샤프트(10)와 그 내부에 끼워지는 이너 샤프트(20), 상기 아우터 샤프트(10)에 고정 설치되는 제1캠(11), 상기 이너 샤프트(20)에 고정 설치되고 상기 아우터 샤프트(10)의 슬롯(도시되지 않음) 상에서 회전 가능하도록 설치되는 제2캠(21), 페이징 작동기의 일부 구성요소로서 상기 아우터 샤프트(10)에 연결되는 아우터 샤프트 구동기어(15)와 상기 이너 샤프트(20)에 연결되는 이너 샤프트 구동기어(25), 그리고 오일공급홀(50)을 포함하여 구성된다.

상기 오일공급홀(50)은 상기 아우터 샤프트(10)와 상기 이너 샤프트(20)의 간극 부위에 오일을 공급하여 두 샤프트 간 충분한 윤활을 수행하기 위한 홀이다.

기타 구성요소들에 관한 설명은 도1에 대한 구체적인 설명에서 다룬 바와 동일하며 구성요소들 간의 작동 원리 또한 도1의 작동 원리에서 설명한 바와 동일하다.

상기 구성에서 페이징 작동기(도시되지 않음)는 상기 아우터 샤프트 구동기어(15) 또는 상기 이너 샤프트 구동기어(25) 중 어느 하나에 작용함으로써 상기 제1캠(11)과 상기 제2캠(21)의 작동에 위상차를 발생시킬 수 있다.

도2 (a)에서 상기 아우터 샤프트(10)와 상기 이너 샤프트(20)의 결합 시 양단에서 간극이 최소화되어야 하는 이유를 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 제2캠(21)에 의해 밸브 리프트가 수행될 때 상기 제2캠(21)에 연결된 상기 이너 샤프트(20)는 밸브에 의한 하중을 받는다. 이 때 상기 이너 샤프트(20)와 상기 아우터 샤프트(10) 간의 간극은 밸브 리프트의 리프트 손실(lift loss)을 발생시킨다. 따라서 간극을 최소화해야 의도하지 않은 리프트 손실을 최소화할 수 있다.

또한 캠의 하중 측면에서 볼 때, 상기 간극이 과다한 경우에는 밸브 리프트가 수행되는 초기 시점에서 충격성 하중이 작용하게 되므로 되도록이면 간극이 최소화되어야 한다. 일반적으로 엔진 회전수에 따라 고속으로 작동하는 캠의 동특성 상 충격성 외력의 발생은 내구적으로 치명적인 영향을 미칠 수 있기 때문이다.

상기 이유로 최소 간극 확보가 필요하나 통상 최소 간극을 확보하게 되면 길이가 매우 긴 샤프트의 특성상 상기 아우터 샤프트(10) 내경부에 상기 이너 샤프트(20)를 조립할 때 조립 블가능 또는 작업 시간 지연 등의 곤란을 겪을 수 있다. 따라서 최소 간극과 조립성 확보 요구를 동시에 충족시키기 위한 해결책이 필요하다.

도3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캠샤프트-인-캠샤프트 장치의 조립 순서 및 가이드부를 구체적으로 설명하기 위한 단면도이다. 도3은 도2의 캠샤프트-인-캠샤프트 장치에서 본 발명의 실시예의 설명에 필요한 부분만을 집중적으로 나타내었다.

도3의 (a)와 (b)에 도시한 바와 같이 상기 아우터 샤프트(10)의 조립 입구부 A에 상기 이너 샤프트(20)의 조립 입구부 D를 진입시킨 후 상기 아우터 샤프트(10) 내경부에 마지막으로 조립되는 B부는 상기 A부와 만나게 됨으로써 결과적으로 샤프트의 한쪽 끝인 A-B 간에서 적절한 간극이 형성되면서 두 샤프트 간 조립성이 확보된다. 이 때 A-B 간극은 도2에 관한 설명 부분에서 설명된 바와 같이 두 샤프트가 축의 길이 방향으로 이루는 간극에 있어서 최소 간극을 갖는 부위이다. 이러한 최소 간극 부위를 가이드부(30)로 명명한다.

상기 아우터 샤프트(10)의 A부와 C부는 이너 샤프트(20)의 일반 직경보다 큰, 정밀한 가공 홀들이며, A부와 C부는 서로 정밀한 동심도 수준을 가진다. 또한 상기 아우터 샤프트(10)의 중앙부 내경은 상기 이너 샤프트(20)의 중앙부 외경보다 다소 커서 조립성에 문제가 되지 않을 정도의 크기이다.

특히 중요한 것은 상기 이너 샤프트(20)의 조립 입구부인 D는 상기 이너 샤프트(20)의 B부 및 중앙부 직경 보다 작고 상기 아우터 샤프트(10)의 C부 내경 보다도 충분히 작은 외경을 가져야 한다는 점이다. 이는 조립성 확보에 필수적이기 때문이다. 또한 B부와 D부는 정밀한 동심도를 이루는 외경을 가져야 한다.

도3의 (c)는 상기 아우터 샤프트(10)와 상기 이너 샤프트(20)가 동축을 이루며 결합 완료된 모습의 단면도이다.

A-B 간극의 반대편 끝에는 상기 캠샤프트 어셈블리의 조립을 완료함과 동시에 A-B 간극과 동일한 특성을 가지도록 하기 위해 T자 형상의 샤프트가 삽입되며 이를 T자형 삽입부재(33)로 명명한다. 상기 T자형 삽입부재(33)의 실린더부 외경은 상기 아우터 샤프트(10) C부의 내경과 억지 끼워맞춤 되는 치수를 가지고, 실린더부 내경은 상기 이너 샤프트(20) D부의 외경과 일정 간극을 이룰 수 있도록 하는 치수를 가지는데, 이 때 상기 간극은 A-B 간극과 동일한 크기의 간극이어야 한다. 이로써 두 샤프트 간 C-D부 에서도 상호 간극이 확보되며 그 크기는 A-B부와 동일하고 도2에 대한 설명 부분에서 설명한 바와 같이 두 샤프트가 축 방향으로 갖는 간극에 있어서 최소 간극 부위가 된다.

도3의 (c) 우측 하단에는 상기 T자형 삽입부재(33)가 조립된 C-D부의 최종 상태가 도시되어 있다.

도3을 참조하여 가이드부(30)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다,

상기 아우터 샤프트(10) A부와 상기 이너 샤프트(20) B부가 최소 간극을 가지며 접하는 양면이 각각 아우터 샤프트 가이드부(31a), 이너 샤프트 가이드부(32a)가 된다.

또한 상기 아우터 샤프트(10) C부(T자형 삽입부재(33) 포함)와 상기 이너 샤프트(20) D부가 최소 간극을 가지며 접하는 양면은 각각 아우터 샤프트 가이드부(31b), 이너 샤프트 가이드부(32b)가 된다.

도3의 (c)를 참조하면 결론적으로 가이드부(30)는 양 샤프트가 조립되어 접하게 되는 양 끝단의 최소 간극 부위를 의미함을 알 수 있다. 이로써 최소 간극을 확보하는 동시에 조립성도 확보된다.

상기 이너 샤프트 가이드부(32a, 32b)에는 원주면을 따라 축의 길이 방향으로 턱이 형성될 수 있다. 이는 가이드부(30) 이외의 간극은 상대적으로 더 커도 되며 아울러 윤활유가 잘 공급될 수 있도록 하기 위함이다. 따라서 상기 아우터 샤프트 가이드부(31a, 31b)와 접하게 되면 가이드부(30)의 간극이 최소화되며 양 샤프트가 동축을 이룰 수 있도록 단단히 잡아주는 역할을 하게 된다.

문제점은 상기 캠샤프트-인-캠샤프트 장치(1)가 엔진 작동에 따라 흡배기 밸브와 연결된 밸브 스프링(도시되지 않음)에 의한 외력을 지속적으로 받게 되고, 이로 인해 간극이 최소화된 상기 가이드부(30)에 습동 현상이 발생하는데 있다. 습동 현상은 맞물리는 구조물의 미끄러짐 운동과 마찰에 의해 표면이 거칠어지거나 용착하는 현상을 의미한다.

상기 아우터 샤프트(10)와 상기 이너 샤프트(20) 각각에 고정되는 캠들(제1캠(11), 제2캠(21)) 간의 위상(phase)이 동일할 때는 밸브 스프링에 의한 하중이 양 샤프트에 동시에 같은 방향으로 작용하여 상기 가이드부(30)에서의 두 샤프트의 중심 어긋남이 최소화 되지만, 위상이 달라지면 밸브 스프링에 의한 외력이 두 샤프트에 개별적으로 작용하며 시차가 발생하므로 상기 가이드부(30)에서의 동축 구성이 깨지거나 극단적인 경우 습동에 의한 고착화 현상이 발생할 수 있다.

따라서 상기 가이드부(30)(상기 아우터 샤프트 가이드부(31)와 상기 이너 샤프트 가이드부(32))의 접촉면에서의 윤활이 가변 밸브 타이밍 시스템의 페이징 제어 성능에 미치는 영향이 매우 커지게 된다.

도4는 본 발명의 실시 예에 따른 오일 그루브(40)를 이너 샤프트 가이드부(32)에 형성한 모습과 복수개의 사인파 모양의 오일 그루브(40)를 형성하는 방법을 표시한 도면이다.

상기 오일 그루브(40)는 오일이 흘러 윤활 성능을 발휘할 수 있도록 홈(groove)으로 형성된 유로(flow path)를 의미한다.

도4를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 이너 샤프트 가이드부(32)는 사인파 형상의 오일 그루브(40)를 가진다.

이는 상기 아우터 샤프트 가이드부(31a, 31b)와 이너 샤프트 가이드부(32a, 32b)의 습동에 의한 페이징 속도 저하 문제를 미연에 방지하기 위한 것이다. 상기이너 샤프트 가이드부(32)에 사인파 형상의 상기 오일 그루브(40)를 추가함으로써 윤활유가 상기 가이드부(30)의 원주 방향으로 골고루 퍼지면서 상기 가이드부(30)의 원주면을 통과할 수 있게 된다. 윤활유가 상기 오일 그루브(40)를 따라 흐르거나 또는 그 주변으로 흐를 수 있게 됨으로써 상기 가이드부(30)에 충분한 윤활 성능이 확보되어 습동에 의한 고착화 현상을 예방할 수 있고, 페이징 속도 원활화 등 가변 밸브 타이밍 시스템 제어 성능의 전체적인 향상을 가져올 수 있다. 상기 가이드부(30)를 통과한 윤활유는 상대적으로 큰 간극 부위에 진입하여 쉽게 골고루 퍼질 수 있게 됨으로써 캠샤프트-인-캠샤프트 장치(1)의 전체적인 윤활 성능이 향상되는 것이다.

상기 가이드부(30)의 축 방향(Y축) Y1의 위치에서는 a1 및 a2와 같이 상기 오일 그루브(40)들 간 가장 근접하는 부위를 통해 원주 방향 윤활유 공급이 원활하게 이루어진다. Y2의 위치에서는 b1 및 b2의 근접 부위를 통해 원활한 윤활 효과가 보장된다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 캠샤프트-인-캠샤프트 장치 10: 아우터 샤프트
11: 제1캠 15: 아우터 샤프트 구동기어
20: 이너 샤프트 21: 제2캠
25: 이너 샤프트 구동기어 30: 가이드부
31: 아우터 샤프트 가이드부 32: 이너 샤프트 가이드부
33: T자형 삽입부재 40: 오일 그루브
50: 오일공급홀

Claims (4)

1. 중공의 실린더 형상 축으로서 축의 길이 방향으로 하나 이상의 슬롯이 형성되어 있는 아우터 샤프트와, 실린더 형상의 축으로서 상기 아우터 샤프트에 끼워지고 상기 슬롯의 위치에 대응하여 홀이 형성되어 있는 이너 샤프트와, 상기 아우터 샤프트의 외주면에 고정 설치 되는 하나 이상의 제1캠과, 상기 아우터 샤프트의 상기 슬롯 상에서 전후 회전이 가능하도록 상기 아우터 샤프트와 결합되며 상기 이너 샤프트에 고정 설치 되는 제2캠과, 상기 아우터 샤프트 또는 상기 이너 샤프트 중 어느 하나에 결합하여 가변 밸브 타이밍을 제어하는 페이징 작동기(phasing actuator)를 포함하며, 상기 아우터 샤프트와 상기 이너 샤프트가 양단의 가이드부에서 최소 간극을 이루며 결합하는 캠샤프트-인-캠샤프트 장치에 있어서,
   상기 아우터 샤프트와 상기 이너 샤프트 중 적어도 하나의 가이드부에는 사인파(sine wave)의 형상을 가지는 오일 그루브(groove)가 복수개 형성되어 있으며, 인접한 오일 그루브들은 축의 길이 방향에 대해 서로 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 캠샤프트-인-캠샤프트 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 오일 그루브는 원주면을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 캠샤프트-인-캠샤프트 장치.
   
4. 삭제

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