KR19990018324U - 캠 샤프트의 오일 공급 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오일 펌프에 의해 캠 샤프트로 순환되는 오일 공급 구조에 관한 것으로, 밸브를 직접적으로 개폐토록 하는 캠(11)(11a)을 형성한 캠축(10)의 중앙으로 오일을 통과시키기 위한 메인 구멍(12)을 형성하고 이 메인 구멍(12)에 각각의 캠에 오일을 공급하기 위한 서브 구멍(13)(13a)을 형성하며, 상기 캠축을 고정하는 저어널(14)의 양측으로 메인 구멍(12)과 연통 되도록 하는 서브 구멍(14)(14a)을 형성하고, 오일이 토출되는 축단에 탄성부재(21)와 볼(22)로 구비된 압력조절밸브(20)를 구성하여 일정한 압력으로 캠축에 윤활유를 공급함으로써 마찰에 의한 마찰열과 마모를 방지할 수 있도록 함과 아울러 캠축의 무게를 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

캠 샤프트의 오일 공급 구조

본 고안은 캠 샤프트의 오일 공급 구조에 관한 것으로 특히, 실린더 헤드의 상단부에 구비되어 있는 흡기와 배기 밸브를 개폐토록 하는 캠 샤프트에 마찰저항을 최소화하기 위해 공급되는 윤활유를 캠 샤프트의 중심부를 경유하도록 하여 원활한 윤활작용을 할 수 있도록 함과 동시에 그 중량을 낮추도록 할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 차량은 혼합기가 착화되면서 발생하게 되는 압력의 급변화를 이용하여 크랭크샤프트를 회전시켜 동력을 발생시킴으로 주행을 가능하게 한 장치로 동력을 발생시키는 엔진의 주요 구성은 다수개의 피스톤을 삽입하기 위한 실린더와 착화과정에서 발생하게 되는 고온으로 인해 기관이 과열 또는 눌어 붇는 것을 방지하기 위해 냉각수가 흐를 수 있도록 구비된 다수개의 워터재킷을 일체형으로 구비한 실린더 블록과 복수개의 흡기와 배기 밸브 및 점화플러그 그리고 연료 분사용 인젝터를 고정한 실린더 헤드로 구성된다.

그리고, 실린더 블록의 하단부에는 기관이 가동하게 됨과 동시에 마찰부분에 오일을 공급하기 위한 오일을 저장하는 오일 팬으로 구성되며, 실린더 헤드의 상단부 즉, 흡기와 배기 밸브가 구비되어 있는 그 상부로 밸브 개폐용 캠축이 구성되어져 있으며, 모든 마찰부분에는 마찰저항 및 마찰열, 그리고 마모를 최소화하기 하여 기관의 수명 및 출력의 저하를 방지토록 하기 위해 마찰면에 유막을 형성할 수 있도록 하는 윤활장치가 구비되어 있다.

이 윤활장치는 도 2 의 첨부도면에 도시한 윤활 흐름도를 참조하면 다음과 같다.

엔진 본체(100)의 하단으로 엔진오일(110)을 보관하기 위한 오일 팬(120)이 설치되고, 그 상단부로 피스톤 및 크랭크 축(130)을 지지하는 실린더 블록(140)과 실린더 블록(140)의 상단부에 설치된 흡배기 밸브를 개폐하기 위한 캠축(150)과 캠축(150)의 회전에 의해 작동되는 밸브개폐기구(160)로 구성되어 있다.

그리고, 그 내부로 오일 팬(120)에 고여있는 엔진 오일을 끌어올리기 위한 오일 펌프(170)와 오일 중에 포함되어 있는 불순물을 제거하기 위한 스트레이너(180)와 오일 필터(190) 및 오일 필터(190)를 거친 오일을 각각의 회전부위에 순차적으로 순환시키도록 오일을 공급하기 위한 오일 통로(200)로 구성되어 있다.

한편, 밸브 개폐기구(160)로 분사되어 유막을 형성한 오일은 자유낙하로 일정한 곳에 모여진 이송수단에 의해 가이드 관(161)을 따라 캠과 캠축을 고정하는 저어널로 오일을 강제 공급하여 마찰을 방지하게 된다.

이와 같이 구성된 오일 윤활장치는 엔진을 회전시킴과 동시에 크랭크 축(130)이 회전을 하게 되고 이 크랭크 축(130)의 회전으로 그 단부에 벨트로 연결되어 있는 오일 펌프(170)가 회전으로 하게 된다.

이 오일 펌프(170)의 회전으로 오일 팬(120)에 고여 있던 오일을 스트레이너(180)를 거치면서 굵은 입자의 불순물이 제거되고 이어 오일 필터(190)를 경유하면서 미세한 입자들이 제거된 다음 각각의 회전 부위와 연결되어 있는 오일 통로(200)를 따라 크랭크 축(130)과 실린더 및 밸브 개폐기구(160), 그리고 캠축(150)으로 뿜어 줌으로써 유막을 형성토록 하여 줌으로써 마찰에 의한 마모와 마찰열을 방지하게 된다.

그러나, 오일 펌프로부터 압송된 오일이 오일 통로를 통과하여 캠축의 상단부에 구비되어 있는 밸브개폐기구를 거친 후 캠축에 충분한 오일을 공급하기 위해 별도의 이송수단과 가이드 관을 구비해야 하는 번거로움과 이로 인한 제작 공정이 복잡해져 제품가격이 상승하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 캠축으로 공급되는 오일이 캠축을 통과하도록 하고 이 캠축을 통과하게 되는 오일의 압력을 조절토록 하여 일정한 오일 압력으로 균일하게 유막을 형성시킬 수 있도록 하는 캠 샤프트의 오일 공급 구조를 제공하는데 있다.

도 1 은 본 고안에 따른 캠 샤프트의 종단면 예시도,

도 2 는 종래 고안에 따른 엔진의 오일 흐름도를 도시한 예시도,

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10;캠축 11,11a;캠

12;메인 구멍 13,13a,14,14a;서브 구멍

14;저어널 20;압력조절밸브

21;탄성부재 22;볼

이를 달성하기 위한 본 고안은 밸브를 직접적으로 개폐토록 하는 캠을 형성한 캠축의 중앙으로 오일을 통과시키기 위한 메인 구멍을 형성하고 이 메인 구멍에 각각의 캠에 오일을 공급하기 위한 서브 구멍을 형성하며, 캠축을 고정하는 저어널의 양측으로 메인 구멍과 연통 되도록 하는 서브 구멍을 형성하고, 오일이 토출되는 축단에 탄성부재와 볼로 구비된 압력조절밸브를 구성하여 일정한 압력으로 균일하게 오일을 공급할 수 있도록 함과 아울러 그 제작공정을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안에 따른 캠 샤프트의 종단면 예시도로서, 오일 팬으로부터 송출된 오일이 실린더 블록의 상단부에 구비되어 있는 밸브개폐기구를 거친 후 별도의 송술 수단으로 캠축에 오일을 공급하도록 구비되어 있는 오일 공급 구조에 있어서, 다수개의 캠(11)(11a)이 형성된 캠축(10)의 중앙으로 오일 펌프로부터 송출된 오일이 실린더 블록에 구비되어 있는 오일 통로를 거친 후 직접적으로 캠축(10)의 내부로 흐르게 하기 위한 메인 구멍(12)을 관통되도록 형성하고, 이 구멍(12)의 양단에는 캠축(10)을 지지하기 위한 지지공을 형성한다.

캠축(10)의 중앙을 관통한 메인 구멍(12)에 각각의 캠(11)(11a)에 오일을 공급하도록 하기 위한 서브 구멍(13)(13a)이 연결되도록 가공한다.

그리고, 상기 캠축(10)을 고정하는 저어널(14)에는 양측으로 오일을 공급하도록 하는 서브 구멍(14)(14a)을 구비하며, 상기 메인 구멍(12)을 통해 들어오는 오일의 압력을 일정하게 조절하기 위해 토출단의 단부에 탄성부재(21)와 볼(22)로 구비된 압력조절밸브(20)로 구성된다.

도면중 미설명 부호 210은 지지공이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

엔진을 회전시키게 되면 크랭크축이 회전을 하게 됨과 동시에 벨트로 연결되어 있는 오일 펌프가 회전하며, 이 오일 펌프의 회전으로 오일 팬에 고여 있던 오일을 스트레이너와 오일 필터를 거치면서 불순물이 제거된 후 각각의 회전 부위와 연결되어 있는 오일 통로를 따라 크랭크 축과 밸브 개폐기구 및 캠축으로 송출되는 것을 종래의 방법과 동일 하나 오일 통로인 실린더 블록을 거쳐 지지공에 연결되어 있는 캠축(10)의 메인 구멍(12)을 통해서 윤활유가 흐르게 된다.

윤활유가 메인 구멍(12)의 내측으로 흐르게 되면서 캠(11)(11a)에 형성되어 있는 서브 구멍(13)(13a)을 통해 캠(11)(11a)의 접동면으로 흐르게 되어 밸브 스탬을 밀게 될 때 마찰력을 최소화시키게 된다.

그리고, 서브 구멍(14)(14a)을 통해서 저어널(14)의 외측으로 유막을 형성시키도록 하여 마찰력과 이에 따른 마찰열을 최소화하게 된다.

한편, 메인 구멍(12)을 통해 들어온 오일은 토출단의 단부에 구비되어 있는 압력조절 밸브(20)에 의해 적당한 압력으로 각각의 접동면에 오일을 공급하게 된다.

즉, 윤활유의 압력이 탄성부재(21)의 탄성력보다 클 때에는 윤활유의 압력이 커짐으로 많을 량의 윤활유가 흐르게 되고, 탄성부재(21)의 탄성력 보다 적을 때에는 볼(22)에 의해 그 토출구가 폐쇄되어 있음으로 윤활유의 압력은 상승하게 되어 각 부분에 오일을 균일하게 공급할 수 있게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 고안은 캠 샤프트에 오일을 공급하기 위해 캠축의 중앙으로 구멍을 형성하여 윤활유가 흐를 수 있도록 한 것으로 별도의 이송수단을 구비해야할 필요가 없도록 제작공정을 단순화하여 제품의 가격을 다운 시킬 수 있도록 하고 캠 샤프트의 무게를 줄여 연비를 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 오일 펌프에 의해 오일 팬으로부터 송출된 오일이 밸브개폐기구를 거친 다음 별도의 송출수단으로 캠축에 오일을 공급하도록 하여 유막을 형성할 수 있도록 한 오일 공급구조에 있어서,

   밸브를 직접적으로 개폐토록 하는 캠(11)(11a)을 형성한 캠축(10)의 중앙으로 오일을 통과시키기 위한 메인 구멍(12)을 형성하고 이 메인 구멍(12)에 각각의 캠에 오일을 공급하기 위한 서브 구멍(13)(13a)을 형성하며, 상기 캠축을 고정하는 저어널(14)의 양측으로 메인 구멍(12)과 연통 되도록 하는 서브 구멍(14)(14a)을 형성하고, 오일이 토출되는 축단에 압력조절밸브(20)를 구성한 것을 특징으로 하는 캠 샤프트의 오일 공급 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 압력조절밸브(20)는 오일에 압력에 대응하는 탄성부재(21)와 오일이 빠져나가게 되는 것을 방지하기 위한 볼(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 캠 샤프트의 오일 공급 구조.