KR20040051629A - 캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급 구조 - Google Patents

캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실린더 헤드에 마련된 오일 갤러리에서 캠 샤프트의 저널부 측으로 오일의 흐름을 안내하는 오일 공급 홀의 형성위치를 변경하므로서 캠 샤프트의 저널부로 원활한 오일 공급이 이루어지도록 하기 위한 캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급구조에 관한 것으로,
실린더 헤드의 상부에 캠 샤프트의 저널부가 축지되기 위한 축수부가 형성되고, 상기 실린더 헤드의 도중에 오일 펌프측에서 펌핑된 오일이 안내되도록 하기 위한 오일 갤러리가 캠 샤프트의 축방향으로 길게 형성되고, 상기 오일 갤러리를 통과하는 오일이 캠 샤프트의 저널부로 공급되도록 하기 위한 오일 공급 홀이 형성되는 캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급구조에 있어서,
상기한 오일 갤러리와 일측이 연통되는 오일 공급 홀의 다른 일측은 캠 캡이 볼트 결합되기 위한 볼트공 측으로 연결되고, 상기 오일 공급 홀의 출구로 유도된 오일이 캠 샤프트의 저널부로 유도되도록 상기 캠 캡의 체결공 하측과 캠 캡의 캠 베어링 내주면 간에는 별도의 오일 라인이 추가로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급구조{Cam cap having oil hole}
본 발명은 캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더 헤드에 마련된 오일 갤러리에서 캠 샤프트의 저널부 측으로 오일의 흐름을 안내하는 오일 공급 홀의 형성위치를 변경하므로서 캠 샤프트 저널부로 원활한 오일 공급이 이루어지도록 하기 위한 캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급구조에 관한 것이다.
실린더 블럭과 실린더 헤드가 상하로 조립되는 엔진에는 실린더와 피스톤처럼 접동을 하는 부분이나, 크랭크 샤프트 및 캠 샤프트와 같이 회전운동을 하는 부분이 있으며, 이러한 운동 마찰부분은 금속끼리 직접 접촉하므로서 마찰열이 발생하고, 마찰면이 거칠어져 빨리 마모하거나 눌어 붙는 등의 고장이 발생될 수 있다. 이러한 고장을 방지하기 위해서 금속의 마찰면에 오일을 공급해주는 장치가 마련되므로서, 금속의 마찰면에서 발생되는 고체 마찰은 유막에 의해서 유체 마찰로 바뀌어 원활한 작동이 이루어지도록 설계된다.
한편, 연소실의 흡기 밸브 및 배기 밸브를 밸브 타이밍에 따라서 상하로 작동시키기 위한 캠 샤프트는 캠 베어링에 의해서 실린더 헤드의 상측에 축지되어진다. 이와 같이, 캠 샤프트는 실린더 헤드에 축지된 채로 타이밍 벨트로써 크랭크 샤프트로부터 회전동력을 전달받아 회전되므로서, 캠 샤프트의 저널부와 캠 베어링의 내주면 사이에는 상당한 마찰열이 발생된다. 그래서 캠 샤프트의 저널부와 캠 베어링 간을 냉각 및 윤활하기 위한 오일 공급 홀이 도 4와 도 5에서와 같이 형성된다.
도면에서와 같이, 실린더 헤드(10)의 상부에는 캠 샤프트(20)의 저널부가 축지되기 위한 축수부(11)가 마련되고, 이 축수부(11)에 캠 샤프트(20)의 저널부가 안착된 채로 캠 캡(22)이 조립되어 캠 샤프트(20)의 회전을 지지하게 된다. 또한,캠 샤프트(20)의 마찰을 감소하기 위해 실린더 헤드(10)의 축수부(11) 내주면과 캠 캡(22)의 내주면에는 캠 베어링(24)이 개재된다. 상기한 캠 베어링(24)은 캠 샤프트(20)의 탈장착을 위해서 180도 각도록 분할형성되는데, 캠 베어링(24)의 하부는 실린더 헤드의 축수부(11)에 끼워지고, 캠 베어링(24)의 상부는 반원형으로 형성되어 캠 캡(22)의 내측면에 끼워진다.
그리고 상기한 캠 샤프트(20)의 저널부(11)와 캠 베어링(24) 사이를 윤활하기 위한 오일이 공급되는 오일 공급 홀(13)이 축수부(11)의 도중에 오일 갤러리(12)와 연통되도록 형성된다. 또한, 상기 축수부(11)의 양측에는 밸브 태핏이 장착되기 위한 밸브 장착공(14)이 형성된다.
그런데 종래의 엔진에서는 밸브 태핏의 직경이 작고, 밸브 태핏 간의 간격이 넓기 때문에 실린더 헤드의 축수부에 오일 공급 홀을 형성하는데 공간적인 제약이 크게 따르지 않았으나, 최근에 개발되는 엔진의 경우에는 도면에서와 같이 밸브 태핏이 끼워지는 밸브 장착공의 사이가 가깝게 형성되므로서 캠 샤프트의 저널부가 안착되기 위한 축수부의 양측이 오목하게 형성되어 오일 공급 홀을 형성하기 위한 위치에 제약이 따르는 문제점이 있었다.
또한, 도면에서와 같이 캠 샤프트의 저널부를 축지하기 위한 축수부가 오목하게 형성된 실린더 헤드에 오일 공급 홀이 형성된다고 하더라도 캠 샤프트의 회전방향을 고려할 때 회전방향의 반대편에 오일 공급 홀이 위치되므로서 캠 샤프트의 저널부와 캠 베어링이 마찰되는 부분으로 원활한 오일의 공급이 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 실린더 헤드에 마련된 오일 갤러리에서 캠 샤프트의 저널부 측으로 오일의 흐름을 안내하는 오일 공급 홀의 형성위치를 변경하므로서 캠 샤프트의 저널부로 원활한 오일 공급이 이루어지도록 하기 위한 캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급구조를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,
실린더 헤드의 상부에 캠 샤프트의 저널부가 축지되기 위한 축수부가 형성되고, 상기 실린더 헤드의 도중에 오일 펌프측에서 펌핑된 오일이 안내되도록 하기 위한 오일 갤러리가 캠 샤프트의 축방향으로 길게 형성되고, 상기 오일 갤러리를 통과하는 오일이 캠 샤프트의 저널부로 공급되도록 하기 위한 오일 공급 홀이 형성되는 캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급구조에 있어서,
상기한 오일 갤러리와 일측이 연통되는 오일 공급 홀의 다른 일측은 캠 캡이 볼트 결합되기 위한 볼트공 측으로 연결되고, 상기 오일 공급 홀의 출구로 유도된 오일이 캠 샤프트의 저널부로 유도되도록 상기 캠 캡의 체결공 하측과 캠 캡의 캠 베어링 내주면 간에는 별도의 오일 라인이 추가로 형성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 실린더 헤드의 평면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 캠 캡의 저면 사시도.
도 4 내지 도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 보호의 설명
20 : 캠 샤프트 30 : 실린더 헤드
31 : 축수부 32 : 밸브 장착공
33 : 오일 갤러리 34 : 오일 공급 홀
35 : 볼트공 40 : 캠 캡
41 : 체결공 42 : 오일 라인
43 : 볼트 44 : 캠 베어링
이하, 본 발명에 의한 실린더 헤드의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 실린더 헤드의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 캠 캡의 저면 사시도이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의해 형성되는 실린더 헤드를 지시하는 것이고, 도면부호 40은 본 발명에 의한 캠 캡을 지시하는 것이다.
상기한 실린더 헤드(30)의 상부에는 캠 샤프트(20)의 저널부가 축지되기 위한 축수부(31)가 형성되는데, 상기 축수부(31)는 그 양측에 형성되는 밸브 장착공(32)에 의해서 내측으로 오목하게 형성된다.
그리고 상기한 캠 샤프트(20)의 윤활을 위한 오일이 오일 펌프 측으로부터 공급되는 것을 안내하기 위한 오일 갤러리(33)가 종래와 같이 상기 실린더 헤드(30)의 도중에 캠 샤프트(20)의 축방향으로 형성된다.
한편, 상기한 오일 갤러리(33)로 흐르는 오일을 각 축수부(31) 측으로 유도하기 위한 오일 공급 홀(34)의 다른 일측이 캠 캡(40)을 볼트 결합하기 위해 형성되는 볼트공(35) 측으로 연결된다. 즉, 상기한 오일 갤러리(33)와 볼트공(35)의 상부 사이에 오일 공급 홀(34)이 연통되는 것이다.
그리고 상기한 오일 공급 홀(34)을 통해 볼트공(35)측으로 유도된 오일이 캠 샤프트(20)의 저널부까지 안내되도록 하기 위해서 상기한 캠 캡(40)에 마련되는 체결공(41)의 하측에는 상기 오일 공급 홀(34)과 캠 캡(40)의 내주면을 연결하는 별도의 오일 라인(42)이 형성된다. 이 오일 라인(42)은 볼트(43)를 우회하기 위해 체결공(41)의 외주에는 환형의 홈으로 형성되고, 체결공(41)부터 캠 샤프트(20)의 저널이 위치되는 내주면까지는 직선의 홈으로 형성된다.
즉, 상기한 실린더 헤드(30)의 축수부(31)에 캠 샤프트(20)의 저널부를 안치하고, 캠 샤프트(20)의 저널부를 회전지지하기 위한 캠 캡(40)을 쒸우게 되면 도 2와 같이 오일 갤러리(33)와 오일 공급 홀(34)과 오일 라인(42) 간을 연결하는 오일의 흐름 경로가 형성되는 것이다.
캠 캡(40)의 하부에 형성되는 오일 라인(42)은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에서는 일측의 체결공(41) 측에만 형성되는 것으로 도시되었으나, 상기 오일 라인(42)은 경우에 따라서 양측의 체결공(41) 모두에 형성될 수도 있는 것이다.
이상과 같이 캠 캡(40)의 하부에 오일 라인(42)이 마련되고, 오일 갤러리(33)와 연통되는 오일 공급 홀(34)이 상기 오일 라인(42)에 연결되도록 하므로서, 실린더 헤드(30)의 축수부(31)에 오일 공급 홀을 형성하게 되는 설계 및 제작상의 어려움을 피할 수 있게 된다.
특히, 최근에 개발되는 엔진의 대부분은 이웃하는 밸브 장착공(14) 간의 간격이 짧아 축수부(11)의 면적이 좁아지도록 설계되는데, 이렇게 축수부(11)의 면적이 짧게 설계되는 엔진에 상기한 오일 경로가 적용되므로서 캠 샤프트의 윤활이 원활하게 이루어진다.
따라서 캠 샤프트(20)와 캠 베어링(44) 간에 충분한 오일이 공급되므로서 캠 샤프트(20) 저널부의 마찰 및 마모가 감소된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 최근에 개발되는 엔진에서 서로 이웃하는 밸브 장착공 간의 간격이 좁아 캠 샤프트의 저널부를 회전지지하기 위한 축수부의면적이 좁게 형성되는 경우에 캠 샤프트의 저널부까지 공급되는 오일의 흐름경로를 캠 캡 측으로 우회시키므로서 캠 샤프트의 윤활을 위한 오일 경로의 설계가 가능해지고, 캠 샤프트 저널부로 원활하게 오일이 공급되므로서 캠 샤프트 저널부의 마찰 및 마모가 감소되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 실린더 헤드의 상부에 캠 샤프트의 저널부가 축지되기 위한 축수부가 형성되고, 상기 실린더 헤드의 도중에 오일 펌프측에서 펌핑된 오일이 안내되도록 하기 위한 오일 갤러리가 캠 샤프트의 축방향으로 길게 형성되고, 상기 오일 갤러리를 통과하는 오일이 캠 샤프트의 저널부로 공급되도록 하기 위한 오일 공급 홀이 형성되는 캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급구조에 있어서,
    상기한 오일 갤러리(33)와 일측이 연통되는 오일 공급 홀(34)의 다른 일측은 캠 캡(40)이 볼트 결합되기 위한 볼트공(35) 측으로 연결되고, 상기 오일 공급 홀(34)의 출구로 유도된 오일이 캠 샤프트(20)의 저널부로 유도되도록 상기 캠 캡(40)의 체결공(41) 하측과 캠 캡(40)의 캠 베어링(44) 내주면 간에는 별도의 오일 라인(42)이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 캠 샤프트 저널부의 윤활을 위한 오일 공급구조.
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