KR20050003087A - Mounting apparatus of cam cap - Google Patents

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현대자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A mounting structure of a cam cap is provided to reduce the number of components, to simplify a cam cap combining process, and to reduce the size of the cam cap by removing the combination of a knock bushing. CONSTITUTION: In a mounting structure of a cam cap(30), semi-circular bearing units(21) are formed at the cam cap and a cylinder head(20) to support a journal unit of a cam shaft. A combining bolt(40) fixes between the bearing units. A bushing unit(42) is formed in the middle of the combining bolt of a range at which a bolt hole(23) of the cylinder head and a mounting hole(32) of the cam cap are adjacent to each other. The diameter of the bushing unit functioning as a bushing is larger than a screw unit(41). Bushing holes(24,34) in which the bushing unit of the combining bolt is positioned are formed in a range between the upper part of the bolt hole and the lower part of the mounting hole to receive the bushing unit.

Description

캠 캡의 체결구조{Mounting apparatus of cam cap}Mounting apparatus of cam cap

본 발명은 캠 캡의 체결구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캠 샤프트를 지지하는 캠 캡의 조립과정에서 조립공차를 줄이기 위한 부싱의 장착을 삭제하고, 볼트의 도중에 부싱의 기능을 하는 부싱부가 일체로 형성된 캠 캡의 체결구조에 관한 것이다.The present invention relates to a fastening structure of the cam cap, and more particularly, to eliminate the mounting of the bushing to reduce the assembly tolerance in the assembly process of the cam cap for supporting the cam shaft, the bushing part that functions as the bushing in the middle of the bolt It relates to a fastening structure of the cam cap formed by.

일반적으로 4사이클 엔진의 밸브 기구는 흡배기 밸브와 상기 밸브를 개폐하는 밸브 개폐기구로 구성되어 있으며, 기관의 출력을 향상시키기 위해 밸브가 개폐될 때의 속도 또는 가속도를 크게 설정하여 밸브가 열리는 면적을 될 수 있는대로 크게 확보하여 다량의 혼합기를 실린더 안으로 흡입할 필요가 있으나 밸브의 속도나 가속도가 너무 빠르면 밸브가 밸브 시이트에 충돌하거나 밸브의 운동이 캠의 모양에 추종하지 않기 때문에 소음이 커지고 밸브 기구가 파손되는 등의 문제가 발생될 수도 있으므로, 이러한 문제를 해결하기 위해 될 수 있는대로 큰 밸브 개구면적을 확보하는 형식을 채용해야 한다.In general, the valve mechanism of a four-cycle engine is composed of an intake and exhaust valve and a valve opening / closing mechanism for opening and closing the valve, and in order to improve the output of the engine, the valve opening area is set to a large speed or acceleration when the valve is opened and closed. It is necessary to secure a large amount of mixer into the cylinder as large as possible, but if the speed or acceleration of the valve is too fast, the noise increases and the valve mechanism does not collide with the valve seat or the movement of the valve follows the shape of the cam. Since problems such as breakage may occur, a type of securing a large valve opening area should be adopted to solve such problems.

한편, 4사이클 엔진의 밸브 개폐기구는 밸브가 배치된 위치에 따라 여러가지로 분류되며, 그 종류로는 실린더 헤드에 설치되어 있으며 캠이 푸쉬 로드와 로커 아암을 통해 밸브를 개폐시키는 OHV(Over Head Valve)형과, 밸브 및 캠 샤프트가 실린더 헤드에 설치된 것으로 캠이 로커 아암을 통해 밸브를 개폐시키는 OHC(Over Head Camshaft)형과, 캠이 직접 밸브를 개폐시키는 DOHC(Direct Over Head Camshaft)형 등이 있다.On the other hand, the valve opening and closing mechanism of the four-cycle engine is classified into various types according to the position in which the valve is disposed. The type of valve opening and closing mechanism is installed in the cylinder head, and the cam is an OHV (Over Head Valve) which opens and closes the valve through the push rod and the rocker arm. Type, valves and camshafts installed in the cylinder head, and the cams include an over head camshaft (OHC) type, in which the cam opens and closes the valve through the rocker arm, and a direct over head camshaft (DOHC) type, in which the cam opens and closes the valve. .

여기서 어떠한 방식이든간에 상기 밸브는 캠에 의하여 밸브 스템부가 상하왕복운동을 하면서 흡기 및 배기 포트를 개폐시키게 되며, 이러한 밸브의 상하왕복운동을 하는 구간을 리프트 길이라고 한다.In any case, the valve may open and close the intake and exhaust ports while the valve stem portion moves up and down by a cam, and a section in which the valve moves up and down is called a lift length.

한편, OHC형 엔진에서는 상술된 바와 같이, 로커 아암의 각 단부에 캠과 밸브가 장착되고, 로커 아암은 중심부의 회전축을 중심으로 선회가능하게 장착되어 캠의 회전운동에 따라 로커 아암의 다른쪽 단부가 상하로 이동되면서 상기 단부의하단에 장착되어 있는 밸브를 상하로 이동시키게 된다.On the other hand, in the OHC engine, as described above, a cam and a valve are mounted at each end of the rocker arm, and the rocker arm is pivotably mounted about a rotation axis of the central portion, so that the other end of the rocker arm is changed in accordance with the rotational movement of the cam. While moving up and down is to move the valve mounted on the lower end of the end up and down.

도 3은 일반적인 엔진의 실린더 헤드에 캠 샤프트가 장착된 상태를 도시한 도면으로서, 캠 샤프트(12)에 소정의 간격으로 형성된 저널부는 캠 캡(14)으로 감싸진 채로 지지된다. 캠 샤프트(14)의 지지를 위해서 실린더 헤드(10)의 상측면 도중과 캠 캡(14)의 하부측에는 반원형의 축수부가 형성된다. 한편, 상기한 실린더 헤드(10)의 축수부 양측에는 볼트공(10a)이 형성되고, 상기 캠 캡(14)의 축수부 양측에는 장착공(14a)이 형성된다. 즉, 상기한 실린더 헤드(10)의 볼트공(10a)과 캠 캡(14)의 장착공(14a)을 일치시킨 다음에, 체결볼트(18)를 상기 장착공(14a)과 볼트공(10a)에 체결하게 되는 것이다. 이 과정에서 상기한 장착공(14a)과 볼트공(10a)이 마주하게 되는 부분에는 조립공차를 줄이기 위해서 부싱(16)이 삽입된다. 그리고 상기 캠 캡(14)의 장착공(14a) 도중과 실린더 헤드(10)의 볼트공(10a) 도중에는 상기 부싱(16)이 삽입될 수 있도록 하기 위한 부싱 홀(17)이 상기한 볼트공(10a)이나 장착공(14a)보다 큰 지름으로 형성된다. 또한, 상기한 부싱(16)의 조립이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위해서 상기한 장착공(14a)의 하부 에지부 및 상기 볼트공(10a)의 상부 에지부는 소정의 챔퍼가공이 이루어진다. 특히, 상기한 부싱(16)의 내주연과, 상기 부싱(16)이 위치되는 체결볼트(18)의 도중 외주면 간에는 소정간격의 조립공차가 발생된다.3 is a view illustrating a state in which a cam shaft is mounted on a cylinder head of a general engine, and a journal part formed at predetermined intervals on the cam shaft 12 is supported while being wrapped with a cam cap 14. A semicircular bearing part is formed in the middle of the upper side of the cylinder head 10 and the lower side of the cam cap 14 to support the cam shaft 14. Meanwhile, bolt holes 10a are formed at both sides of the bearing portion of the cylinder head 10, and mounting holes 14a are formed at both sides of the bearing portion of the cam cap 14. That is, the bolt hole 10a of the cylinder head 10 and the mounting hole 14a of the cam cap 14 coincide with each other, and then the fastening bolt 18 is attached to the mounting hole 14a and the bolt hole 10a. ) Will be concluded. In this process, the bushing 16 is inserted into the mounting hole 14a and the bolt hole 10a facing each other to reduce the assembly tolerance. In addition, the bushing hole 17 for inserting the bushing 16 into the middle of the mounting hole 14a of the cam cap 14 and the bolt hole 10a of the cylinder head 10 includes the above-described bolt hole ( 10a) or larger than the mounting hole 14a. In addition, in order to facilitate the assembly of the bushing 16, the lower edge portion of the mounting hole 14a and the upper edge portion of the bolt hole 10a are made of a predetermined chamfering process. In particular, an assembly tolerance of a predetermined interval is generated between the inner circumference of the bushing 16 and the outer circumferential surface of the fastening bolt 18 in which the bushing 16 is located.

그런데 상기와 같이 형성되는 캠 캡의 체결구조에서는 노크 부싱의 장착이 요구되므로서 구조가 복잡해질 뿐만이 아니라, 조립공차를 줄이기 위한 노크 부싱의 조립에 의한 조립공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.However, in the fastening structure of the cam cap formed as described above, not only the structure is complicated due to the mounting of the knock bushing, but also the assembly process by the assembly of the knock bushing to reduce the assembly tolerance is complicated.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 캠 샤프트를 지지하는 캠 캡의 조립과정에서 조립공차를 줄이기 위한 부싱의 장착을 삭제하고, 볼트의 도중에 부싱의 기능을 하는 부싱부가 일체로 형성된 캠 캡의 체결구조를 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in order to solve the above problems, and eliminates the mounting of the bushing to reduce the assembly tolerance in the assembly process of the cam cap for supporting the cam shaft, the bushing part that functions as a bushing in the middle of the bolt The purpose is to provide a fastening structure of the cam cap formed by.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

캠 샤프트의 저널부를 지지하기 위해서 실린더 헤드와 캠 캡에 반원형의 축수부가 형성되고, 상기 축수부간은 체결볼트에 의해서 고정되는 체결구조에 있어서,In the fastening structure in which a semicircular bearing part is formed in the cylinder head and the cam cap to support the journal part of the cam shaft, and the bearing part is fixed by a fastening bolt.

상기한 실린더 헤드의 볼트공과 캠 캡의 장착공이 인접하는 구간의 체결볼트의 도중에는 부싱 기능을 하기 위한 부싱부가 나사부보다 큰 직경으로 형성되고, 상기한 체결볼트의 부싱부에 위치될 상기 볼트공의 상부와 장착공의 하부 구간에는 상기 부싱부가 수용되는 부싱 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.In the middle of the fastening bolt in the section where the bolt hole of the cylinder head and the mounting hole of the cam cap are adjacent to each other, a bushing portion for a bushing function is formed to have a diameter larger than that of the screw portion, and an upper portion of the bolt hole to be positioned at the bushing portion of the fastening bolt And a bushing hole in which the bushing part is accommodated in a lower section of the mounting hole.

도 1은 본 발명에 의해 체결된 캠 캡의 체결상태도.1 is a fastening state of the cam cap fastened by the present invention.

도 2는 본 발명에 의해 형성된 체결볼트의 사시도.Figure 2 is a perspective view of the fastening bolt formed by the present invention.

도 3은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining a conventional technology.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

20 : 실린더 헤드 21 : 축수부20: cylinder head 21: bearing part

22 : 캠 샤프트 23 : 볼트공22: cam shaft 23: bolt hole

24 : 부싱 홀 30 : 캠 캡24: bushing hole 30: cam cap

32 : 장착공 34 : 부싱 홀32: mounting hole 34: bushing hole

40 : 체결볼트 42 : 부싱부40: fastening bolt 42: bushing part

이하, 본 발명에 의한 캠 캡 체결구조의 구성 및 작용에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the cam cap fastening structure according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의해 체결된 캠 캡의 체결상태도이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성된 체결볼트의 사시도이다.1 is a fastening state diagram of a cam cap fastened by the present invention, Figure 2 is a perspective view of a fastening bolt formed by the present invention.

도면 중에 표시되는 도면부호 40은 본 발명에 의해 형성된 체결볼트를 지시하는 것이고, 도면부호 20과 30은 각각 실린더 헤드와 캠 캡을 지시하는 것이다.Reference numeral 40, which is shown in the drawings, designates the fastening bolt formed by the present invention, and reference numerals 20 and 30 designate the cylinder head and the cam cap, respectively.

상기한 실린더 헤드(20)의 상부 도중에는 캠 샤프트(22)의 저널부를 지지하기 위한 반원형의 축수부(21)가 상기 캠 샤프트(22)의 길이방향을 따라서 소정의 간격으로 형성된다. 상기 축수부(21)의 양측으로는 체결볼트(40)가 체결되기 위한 볼트공(23)이 형성된다.In the middle of the upper portion of the cylinder head 20, a semi-circular bearing portion 21 for supporting the journal portion of the cam shaft 22 is formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the cam shaft 22. Bolting holes 23 for fastening the fastening bolts 40 are formed at both sides of the bearing part 21.

상기한 캠 캡(30)은 종래의 일반적인 캠 캡과 마찬가지로 그 하부측에 상기 실린더 헤드(20)에 마련된 축수부(21)와 대응되는 반원형의 축수부(31)가 형성되고, 상기 축수부(31)의 양측으로는 상기 볼트공(23)과 대응되는 장착공(32)이 형성된다.The cam cap 30 has a semicircular bearing portion 31 corresponding to the bearing portion 21 provided in the cylinder head 20 at the lower side thereof, as in the conventional cam cap 30, and the bearing portion ( On both sides of the 31 is a mounting hole 32 corresponding to the bolt hole 23 is formed.

그리고 상기 볼트공(23)과 인접하게 되는 상기 장착공(32)의 하부측에는 그 중간부나 상부보다도 직경이 작게 부싱 홀(34)이 형성된다. 한편, 상기한 볼트공(23)의 상부측에는 상기한 캠 캡(30)의 부싱 홀(34)과 동일한 직경의 부싱 홀(24)이 형성된다.In the lower side of the mounting hole 32 adjacent to the bolt hole 23, a bushing hole 34 having a diameter smaller than that of the middle part or the upper part is formed. On the other hand, a bushing hole 24 having the same diameter as the bushing hole 34 of the cam cap 30 is formed on the upper side of the bolt hole 23.

한편, 상기한 체결볼트(40)의 중간부에는 상기한 캠 캡(30)의 부싱 홀(34) 및 실린더 헤드(20)에 마련된 부싱 홀(24)과 0~12㎛ 범위내의 공차를 갖는 부싱부(42)가 형성된다. 이 부싱부(42)는 상기 체결볼트(40)의 중간부에서 8~12mm 정도의 범위내에서 형성되는 것이 바람직하며, 상기 부싱부(42)의 상부는 상기 부싱부(42)의 직경보다 작게 형성되고, 부싱부(42)의 하부에는 상기한 볼트공(23)에 체결되기 위한 나사부(41)가 형성된다.Meanwhile, a bushing having a tolerance within the range of 0 to 12 μm with a bushing hole 24 provided in the bushing hole 34 and the cylinder head 20 of the cam cap 30 is formed at an intermediate portion of the fastening bolt 40. The part 42 is formed. The bushing portion 42 is preferably formed in the range of about 8 to 12mm in the middle of the fastening bolt 40, the upper portion of the bushing portion 42 is smaller than the diameter of the bushing portion 42 The lower portion of the bushing portion 42 is formed with a screw portion 41 for fastening to the bolt hole 23 described above.

즉, 캠 샤프트(22)의 저널부를 상기한 실린더 헤드(20)의 축수부(21)에 위치시킨 후에 상기한 캠 캡(30)을 장착하게 되는 과정에서 상기한 체결볼트(40)의 도중에 마련된 부싱부(42)가 상기 실린더 헤드(20)와 캠 캡(30)의 도중에 마련된 부싱 홀(24,34)에 위치될 수 있도록 상기 부싱부(42)가 형성되는 것이다.That is, in the process of mounting the cam cap 30 after the journal portion of the cam shaft 22 is positioned on the bearing portion 21 of the cylinder head 20, it is provided in the middle of the fastening bolt 40. The bushing part 42 is formed so that the bushing part 42 may be located in the bushing holes 24 and 34 provided in the middle of the cylinder head 20 and the cam cap 30.

따라서 상기한 체결볼트(40)의 부싱부(42)는 종래기술에 의한 볼트 체결구조에서 별도로 형성된 부싱의 기능을 하여 상기 체결볼트(40)의 축력이 유지될 수 있도록 하며, 캠 캡(30)이 제위치에 체결될 수 있도록 안내하는 역할을 하게 된다.Therefore, the bushing part 42 of the fastening bolt 40 functions as a bushing formed separately from the bolt fastening structure according to the prior art, so that the axial force of the fastening bolt 40 can be maintained, and the cam cap 30 This serves as a guide to be locked in place.

본 발명에 의한 캠 캡의 체결구조에 따르면, 종래기술에 대비하여 캠 캡(30)을 체결하는 하는 조립공정에서 별도의 부싱 조립과정이 삭제되므로서 조립공정이 단순하게 된다. 또한, 종래 기술의 경우와 대비하면 부싱을 압입을 위해서 수행되었던 챔퍼가공공정이 삭제된다.According to the fastening structure of the cam cap according to the present invention, since the separate bushing assembly process is eliminated in the assembly process for fastening the cam cap 30 in preparation for the prior art, the assembly process is simplified. In addition, in contrast to the case of the prior art, the chamfering process that was performed for press fitting the bushing is eliminated.

또한, 상기한 실린더 헤드(20)의 볼트공(23)과 캠 캡(30)의 장착공(32) 도중에는 부싱이 압입되기 위한 공간이 불필요하게 되므로서, 캠 캡(30)의 크기가 축소되고 체결볼트(40)가 체결되는 거리가 축소될 수 있어서 엔진의 설계상 커다란 장점이 있게 된다.In addition, since the space for press-fitting the bushing is unnecessary during the bolt hole 23 of the cylinder head 20 and the mounting hole 32 of the cam cap 30, the size of the cam cap 30 is reduced. The distance to which the fastening bolt 40 is fastened can be reduced, which is a great advantage in the design of the engine.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 종래기술과 대비하여 노크 부싱의 체결이 불필요하게 되므로서 부품의 수가 줄고 캠 캡을 체결하는 공정이 단순화될 뿐만 아니라, 노크 부싱이 차지하던 공간이 삭제되므로서 캠 캡의 크기가 축소되며, 체결볼트가 체결되는 거리가 단축되는 커다란 장점이 있는 것이다.The present invention, which is configured as described above, does not require the fastening of the knock bushing as compared to the related art, thereby reducing the number of parts and simplifying the process of fastening the cam cap, as well as eliminating the space occupied by the knock bushing. The size is reduced, there is a great advantage that the fastening bolt is shortened the distance.

Claims (3)

캠 샤프트의 저널부를 지지하기 위해서 실린더 헤드와 캠 캡에 반원형의 축수부가 형성되고, 상기 축수부간은 체결볼트에 의해서 고정되는 체결구조에 있어서,In the fastening structure in which a semicircular bearing part is formed in the cylinder head and the cam cap to support the journal part of the cam shaft, and the bearing part is fixed by a fastening bolt. 상기한 실린더 헤드(20)의 볼트공(23)과 캠 캡(30)의 장착공(32)이 인접하는 구간의 체결볼트(40)의 도중에는 부싱 기능을 하기 위한 부싱부(42)가 나사부(41)보다 큰 직경으로 형성되고, 상기한 체결볼트(40)의 부싱부(42)에 위치될 상기 볼트공(23)의 상부와 장착공(32)의 하부 구간에는 상기 부싱부(42)가 수용되는 부싱홀(24,34)이 형성되는 것을 특징으로 하는 캠 캡의 체결구조.In the middle of the fastening bolt 40 in the section where the bolt hole 23 of the cylinder head 20 and the mounting hole 32 of the cam cap 30 are adjacent to each other, the bushing part 42 for the bushing function is provided with a screw part ( 41 is formed with a diameter larger than the upper portion of the bolt hole 23 and the lower portion of the mounting hole 32 to be positioned in the bushing portion 42 of the fastening bolt 40 is the bushing portion 42 Fastening structure of the cam cap, characterized in that the bushing holes (24, 34) to be received. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 체결볼트(40)의 부싱부(42) 외주연과 부싱홀(24,34) 간의 조립공차는 0~12㎛ 이내의 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 캠 캡의 체결구조.The assembly tolerance between the outer periphery of the bushing portion 42 and the bushing holes 24 and 34 of the fastening bolt 40 is formed within the range of 0 ~ 12㎛. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 체결볼트(40)의 부싱부(42) 길이는 8 ~ 10 mm의 범위 내로 형성되는 것을 특징으로 하는 캠 캡의 체결구조.The length of the bushing part 42 of the fastening bolt 40 is a fastening structure of the cam cap, characterized in that formed in the range of 8 to 10 mm.
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