KR19990019384A

KR19990019384A - 차량용 캠 샤프트

Info

Publication number: KR19990019384A
Application number: KR1019970042764A
Authority: KR
Inventors: 김한경
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-15

Abstract

본 발명은 차량용 캠 샤프트에 관한 것이다.

종래에는 캠이 소결이나 단조에 의해 성형되므로 여러개의 캠이 결합되는 캠 샤프트는 그 무게가 무거우므로 소형,경량화를 추구하는 엔진에 사용하는 것이 불가능한 문제점이 발생되었다.

본 발명에서는 캠의 형상을 변경하여 캠이 결합되는 캠 샤프트의 무게를 현저하게 줄일 수 있도록 캠(40)의 전면과 후면에 전면 리브홈(42)과 후면 리브홈(43)이 형성되어 상기한 캠(40)의 무게를 감소시키고, 상기한 전면 리브홈(42)과 후면 리브홈(43) 사이에는 리브(44)가 형성된다.

따라서, 캠은 전,후면 리브홈에 의해 그 무게가 상당히 줄어들게 되므로 이러한 캠이 여러개 설치되는 캠 샤프트의 전체 무게를 줄이므로 엔진의 경량화를 현실적으로 실현시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Description

차량용 캠 샤프트

본 발명은 캠 샤프트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캠 샤프트의 무게를 감소시키므로 차량 엔진의 무게를 감소시킬 수 있는 차량용 캠 샤프트에 관한 것이다.

일반적으로 차량 엔진의 내부에 설치되는 캠 샤프트(Cam Shaft)는 이 캠 샤프트에 캠을 나열하여 캠 샤프트의 회전에 따라 캠이 흡배기 밸브를 순차 개폐하도록 만들어진 것으로, 이러한 캠 샤프트는 주철로 만들어진 일체형의 것과, 캠을 주조하여 파이프에 용접한 가벼운 중공 캠 샤프트가 있다.

먼저, 일체형 캠 샤프트의 재질은 합금주철이 많이 사용되고 있으며 캠의 표면에 내마모성을 높이기 위해 열처리등이 되어 있다. 그리고 중공 캠 샤프트는 최근들어 소형, 경량화를 추구하는 엔진에 많이 채용되고 있으며, 이러한 중공 캠 샤프트는 소결(Sintering) 캠, 즉 분말 또는 압분 입자를 가열하여 결합된 캠을 철 파이프에 접합한 것이다.

이러한 캠 샤프트는 캠과 샤프트 저널, 배전기 수동 기어(driven gear)를 각각의 목적에 맞는 재질로 만들 수 있으며, 또 캠 샤프트가 중공이기 때문에 일체형의 캠 샤프트에 비해 대폭적으로 경량화가 가능하다.

이와 같은 캠 샤프트는 도 1에서 나타낸 바와 같이 타이밍 밸트(20)로부터 회전력을 전달받아 흡,배기 밸브(10)를 상,하 방향으로 구동시켜 엔진의 흡,배기 행정이 이루어지게 된다.

이러한 종래의 캠 샤프트는 도 2에서 나타낸 바와 같이 캠 샤프트(30)의 중앙에 중공부(31)가 형성되고, 캠(40)에는 결합구멍(41)이 편심되게 형성되어 캠 샤프트(30)에 끼워진다. 그리고 끼워진 부분은 브레이징(Brazing) 용접에 의해 용착된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 차량용 캠 샤프트는 도 2에서 나타낸 바와 같이 캠(40)이 소결이나 단조에 의해 성형되므로 여러개의 캠(40)이 결합되는 캠 샤프트(30)는그 무게가 무겁게 되어 소형, 경량화를 추구하는 엔진에 사용하는 것이 현실적으로 불가능한 문제점이 발생되었다.

즉, 파이프와 같은 형상의 캠 샤프트(30)는 엔진의 경량화를 위해 사용되나, 이러한 캠 샤프트(30)에 결합되는 캠(40)이 단조에 의해 무겁게 제작된다. 따라서 이와 같은 캠(40)이 캠 샤프트(30)에 결합되면, 캠 샤프트(30)의 전체 무게는 일체형의 캠 샤프트(30)와 크게 차이가 나지 않으므로 엔진의 소형, 경량화를 실행할 수 없는 문제점이 발생되었다.

상술하면, 단조에 의해 성형 제작되는 캠(40)은 일정한 온도에서 압력에 의해 대략 계란 형상으로 성형되므로 일반적인 가공방법에 의해 제작된 캠(40) 보다 중량이 커지게 된다. 따라서, 이러한 캠(40)이 여러개 설치되는 캠 샤프트(30)는 그 중량이 일체형의 캠 샤프트(30) 보다 큰 차이가 없으므로 캠(40)의 경량화를 이루지 못하는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 캠의 형상을 변경하여 캠이 결합되는 캠 샤프트의 무게를 현저하게 줄일 수 있는 차량용 캠 샤프트를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 캠 샤프트를 나타낸 사시도,

도 2는 종래의 결합 구조를 나타낸 캠 샤프트의 부분 사시도,

도 3은 본 발명의 캠 샤프트를 나타낸 사시도.

도 4는 캠의 구조를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10; 흡,배기 밸브 20; 타이밍 밸트

30; 샤프트 31; 중공부

40; 캠 41; 결합구멍

42; 전면 리브홈 43; 후면 리브홈

44; 리브

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 캠 샤프트는 캠의 전면과 후면에 전면 리브홈과 후면 리브홈이 형성되고, 이 전면 리브홈과 후면 리브홈 사이에는 리브가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 캠 샤프트에 대한 하나의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 캠이 결합된 캠 샤프트의 일부 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 캠의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 3 및 도 4에서 나타낸 바와 같이 대략 파이프 형상의 캠 샤프트(30)는 무게를 줄이기 위해서 중앙에 중공부(31)가 형성된다. 그리고 이러한 캠 샤프트(30)에 끼워져 결합되는 캠(40)은 단조 가공에 의해 성형 제작되며, 대략 중앙부에 편심되게 결합구멍(41)이 형성된다.

또한 전면과 후면에는 캠(40)의 무게를 줄이기 위해 전면 리브홈(42)과 후면 리브홈(43)이 형성되고, 이러한 전면 리브홈(42)과 후면 리브홈(43) 사이에는 리브(44)가 형성된다. 그리고 캠(40)에 형성되는 리브(44)는 캠(40)의 외주면으로부터 전달되는 힘에 대해 캠(40)이 변형되는 것을 방지하게 된다.

한편, 이와 같이 성형된 캠(40)은 캠 샤프트(30)에 끼워져 브레이징 용접에 의해 결합되며, 이러한 브레이징 용접은 모재, 즉, 캠 샤프트(30)와 캠(40)은 용융되지 않으면서 용융점이 낮은 합금을 녹여 캠(40)과 캠 샤프트(30)를 결합시키게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

엔진 조립 공정중 캠(40)과 캠 샤프트(30)를 조립하는 작업자는 단조 성형된 캠(40)을 캠 샤프트(30)에 끼운 상태에서 용접에 의해 결합시키므로 도 3 및 도 4에서 나타낸 바와 같이 캠(40)과 캠 샤프트(30)의 조립작업이 마무리된다.

따라서, 캠(40)과 캠 샤프트(30)는 도 1에서와 같이 타이밍 밸트(20)에 의해 회전되어 캠(40)과 접촉하고 있는 흡,배기 밸브(10)를 상하 방향으로 구동시키게 된다.

이와 같이, 흡,배기 밸브(10)를 구동시키는 캠(40)은 전면과 후면에 형성된 전면 리브홈(42)과 후면 리브홈(43)에 의해 그 무게가 상당히 줄어들게 되고, 또한 이러한 캠(40)은 전면 리브홈(42)과 후면 리브홈(43) 사이에 리브(44)가 형성되어 있으므로 흡,배기 밸브(10)로부터 힘이 가해지는 경우에도 캠(40)이 변형되는 것을 방지하면서 안정적으로 흡,배기 밸브(10)를 가압하게 된다.

따라서, 상술한 캠(40)은 전면과 후면에 형성된 전면 리브홈(42)과 후면 리브홈(43)에 의해 실질적으로 캠(40)의 무게를 상당히 줄일 수 있게 되고, 더욱이 이러한 캠(40)이 여러개 결합되는 파이프 형상의 캠 샤프트(30)는 그 무게가 현저하게 줄어들게 되므로 엔진의 소형, 경량화에 크게 이바지할 수 있게 된다.

한편, 상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 캠의 전면과 후면에 전,후면 리브홈이 형성되고 이 전,후면 리브홈 사이에는 리브가 형성되여 캠 샤프트에 설치된다. 따라서, 캠은 전,후면 리브홈에 의해 그 무게가 상당히 줄어들게 되므로 이러한 캠이 여러개 설치되는 캠 샤프트의 전체 무게를 감소시켜 엔진의 경량화를 실현시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims

중앙에 중공부가 형성된 캠 샤프트에 캠이 결합되는 차량용 캠 샤프트에 있어서,

상기 캠(40)은 중앙부에 결합구멍(41)이 형성되며, 전면과 후면에는 상기 캠(40)의 무게를 감소시키는 전면 리브홈(42)과 후면 리브홈(43)이 형성되고, 이 전면 리브홈(42)과 후면 리브홈(43) 사이에는 리브(44)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 캠 샤프트.