KR20100064054A - 시저스기어장치의 오일윤활구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시저스기어장치의 오일윤활구조에 관한 것이다.

본 발명은 오일이 유입되는 오일 유입통로를 형성한 캠샤프트; 및 상기 오일 유입통로를 통해 유입되는 오일을 시저스기어에 분사하여 윤활하는 오일 토출통로를 형성한 캠기어를 포함한다.

상기와 같이 시저스기어장치에 오일윤활구조를 형성함으로써 캠기어와 시저스기어의 밀착부위를 윤활할 수 있어 캠기어 및 시저스기어의 마모 및 소음발생을 방지할 수 있고, 더불어 시저스기어의 내구력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

시저스기어장치의 오일윤활구조{OIL LUBRICATING STRUCTURE OF SCISSORS GEAR DEVICE}

본 발명은 시저스기어장치의 오일윤활구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캠기어와 시저스기어의 밀착부위에 윤활유를 공급하여 마모방지는 물론, 시저스기어의 내구력을 향상시킬 수 있는 시저스기어장치의 오일윤활구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 연소실을 적절한 타이밍으로 개폐하는 밸브는 크랭크 축에 연결된 밸브 개폐 기구에 의해 개폐가 이루어진다.

이러한 밸브는 그 구동 방식에 따라 1개의 캠샤프트로 모든 밸브를 작동시키는 싱글 오버헤드 캠샤프트(SINGLE OVER HEAD CAMSHAFT, 일명 SOHC로 약칭함)와, 2개의 캠샤프트로 각각 흡기 및 배기 밸브를 작동시키는 더블 오버 헤드 캠샤프트(DOUBLE OVER HEAD CAMSHAFT, 일명 DOHC로 약칭함)가 있다.

그리고 DOHC 엔진은 각 실린더에 2개의 흡기 및 배기 밸브가 설치되고, 각각 흡기용 캠샤프트 및 배기용 캠샤프트에 의해 동시 작동되기 때문에 연소실 내의 흡기 및 배기 성능이 우수하다.

즉, DOHC 엔진은 하나의 캠샤프트를 사용하는 SOHC 엔진에 비하여 이상적인 연소실을 형성할 수 있으므로 고속에서 안정된 밸브 개폐 작동을 할 수 있고, 또한 저속에서 고속까지 신속하게 회전을 높일 수 있는 특성이 있다.

또한, 상기한 DOHC 엔진은 흡기 및 배기용 캠샤프트 중 1개는 직접 동력을 전달받고, 다른 하나는 이로부터 동력을 전달받는 캠간 구동시스템을 형성한다.

상기한 캠간 구동시스템은 기어를 이용하게 되는데, 이는 서로 치합되는 캠기어와 피동기어 간의 간극인 백래쉬(Back-Lash)에 의해 충격음이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서 상기 캠간 구동시스템은 기어의 이빨 간에 발생되는 백래쉬를 제거하기 위해 시저스 스프링력을 이용한 백래쉬 보상기어인 시저스기어장치를 사용하고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 시저스기어장치의 장착상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 시저스기어장치의 분리사시도이다.

즉, 시저스기어장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 흡기 및 배기용 캠 샤프트(1)(2)에 각각 결합되는 캠기어(10) 및 피동기어(20), 상기 캠기어(10)에 자유회전 가능하게 결합되는 시저스기어(30), 상기 캠기어(10)와 시저스기어(30) 사이에 위치하고 시저스기어(30)에 회전력을 흡수하는 시저스 스프링(40), 상기 캠기어(10)에 장착되고 선단이 상기 시저스 스프링(40)의 절개부(41)에 위치하는 기준핀(80), 상기 캠기어(10)와 시저스기어(30)를 견고히 고정하는 웨이브 스프링(50), 와셔(60), 스냅링(70)을 포함한다.

이와 같은 시저스기어장치는 캠기어(10)와 시저스기어(30)가 결합된 상태에 서 캠기어(10)와 피동기어(20)가 치합되면, 그들 사이의 단차, 즉 백래쉬를 시저스 스프링(40)의 탄성력에 의해 시저스기어(30)가 보완하여 항상 접촉상태를 유지시켜 줌으로써 충격음을 크게 줄일 수 있다.

그러나 종래의 시저스기어장치는 시저스기어(30)와 캠기어(10)의 밀착부위에 윤활유가 원활하게 공급되지 못하기 때문에 시저스기어(30) 유동시 시저스기어(30)와 캠기어(10)의 밀착부위에 마모가 발생하며, 그에 따라 시저스기어의 내구력이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 캠기어와 시저스기어의 밀착부위에 윤활유를 공급하여 시저스기어의 마모방지 및 내구력을 향상시킬 수 있는 시저스기어장치의 오일윤활구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시저스기어장치의 오일윤활구조는 오일이 유입되는 오일 유입통로를 형성한 캠샤프트; 및 상기 오일 유입통로를 통해 유입되는 오일을 시저스기어에 분사하여 윤활하는 오일 토출통로를 형성한 캠기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 오일 유입통로는 캠샤프트의 일측에 형성되고 실린더헤드로부터 공급되는 오일을 유입하는 오일 유입홀과, 캠샤프트의 타측에 형성되고 상기 오일 유입홀에 유입된 오일을 상기 오일 토출통로로 공급하는 오일 유출홀, 및 캠샤프트의 내부에 형성되고 오일 유입홀과 오일 유출홀을 연결하는 중앙통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 오일 토출통로의 출구단은 캠기어와 시저스기어의 밀착부위에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 오일 유입홀이 형성된 캠샤프트의 외주면과 오일 토출통로가 형성된 캠기어의 내주면에는 오일을 저장하기 위한 오일 챔버가 각각 형성되는 것을 특징으 로 한다.

상기와 같이 본 발명은 시저스기어장치에 오일윤활구조를 형성함으로써 캠기어와 시저스기어의 밀착부위를 윤활할 수 있어 캠기어 및 시저스기어의 마모 및 소음발생을 방지할 수 있고, 더불어 시저스기어의 내구력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 시저스기어장치의 오일윤활구조를 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

본 발명의 시저스기어장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진의 실린더헤드(미도시) 부위에 구비되고 엔진의 동력을 이용해 회전되면서 흡기 및 배기밸브를 개폐하는 한 쌍의 캠샤프트(100), 한 쌍의 캠샤프트(100) 일단에 각각 구비되고 서로 치합되는 캠기어(200)와 피동기어(미도시), 상기 캠기어(200)의 밀착부(210)에 자유 회전가능하게 장착되는 시저스기어(300), 상기 캠기어(200)에 구비된 기준핀(220)에 절단된 양단이 위치되어 상기 시저스기어(300)의 회전력을 탄성력을 매개로 흡수하는 시저스 스프링(400), 상기 캠기어(200)의 밀착부(210)에 장착되어 시저스기어(300)의 이탈을 방지하는 웨이브스프링(500), 와셔(600), 스냅링(700)을 포함한다.

그리고 시저스기어장치에는 실린더헤드의 오일통로로부터 공급되는 오일을 이용하여 캠기어(200)와 시저스기어(400)의 밀착부위를 윤활하기 위한 오일윤활 부(800)가 형성된다.

오일윤활부(800)는 캠기어(200)와 시저스기어(400)의 밀착부위를 윤활하기 위한 것으로, 캠샤프트(100)에 형성되는 오일 유입통로와, 캠기어(200)에 형성되는 오일 토출통로(840)를 포함한다.

그리고 상기 오일 유입통로는 오일 유입홀(810), 중앙통로(820), 오일 유출홀(830)을 포함한다.

상기 오일 유입홀(810)은 도 4에 도시된 바와 같이, 캠샤프트(100)의 일측에 형성되고, 중앙이 캠샤프트(100)의 내부에 형성된 중앙통로(820)의 일측 끝단과 연통되게 연결되며, 실린더헤드(미도시)로부터 공급되는 오일을 중앙통로(820)로 유입되도록 한다.

여기서, 상기 오일 유입홀(810)이 형성된 캠샤프트(100)의 주면에는 주면을 따라 오일 챔버(850)가 형성되며, 상기 오일챔버(850)를 통해 실린더헤드로부터 공급되는 오일을 일시 저장함으로써 오일 유입홀(810)로 공급되는 오일량을 일정하게 유지할 수 있다.

상기 중앙통로(820)는 캠샤프트(100) 내부에서 캠샤프트(100)의 길이방향으로 형성되며, 양끝단에 오일 유입홀(810)과 후술되는 오일 유출홀(830)이 각각 연통되게 연결된다.

오일 유출홀(830)은 캠샤프트(100)의 타측에 중앙통로(820)의 타측 끝단과 연통되게 형성되고, 중앙통로(820)를 통해 유입되는 오일을 캠기어(200)에 형성된 오일 토출통로(840)로 유출한다.

상기 오일 토출통로(840)는 도 5에 도시된 바와 같이, 캠기어(200)의 밀착부(210)에 형성되되, 입구단은 오일 유출홀(830)이 위치하는 캠기어(200)의 내주면에 위치되고, 출구단은 캠기어(200)와 시저스기어(300) 사이의 밀착부(210)에 위치되어, 상기 오일 유출홀(830)로부터 유출되는 오일을 이용하여 캠기어(200)와 시저스기어(300)의 밀착부위에 토출하여 윤활한다.

여기서, 오일 토출통로(840)는 도 6에 도시된 바와 같이, 캠기어(200)에 장착되는 기준핀(220)을 기준으로 캠기어(200)의 회전 반대방향으로 10도 경사지게 형성되는 것이 바람직하며, 이를 통해 윤활 효율성을 극대화시킬 수 있다.

또한, 상기 오일 토출통로(840)가 형성된 캠기어(200)의 내주면에는 내주면을 따라 오일 챔버(860)가 형성되며, 상기 오일 챔버(860)에 의해 오일 유출홀(830)을 통해 유출된 오일을 일시 저장함으로써 오일 토출통로(840)로 공급되는 오일량 일정하게 유지할 수 있다.

여기서, 상기 오일 챔버(850)(860)는 캠샤프트(100)의 외주면 및 캠기어(200)의 내주면에 폭 1~5mm, 깊이 0.5~2mm로 형성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 폭3mm, 깊이 1mm로 형성한다.

이와 같은 구조를 가지는 시저스기어장치의 오일윤활구조의 작동을 설명한다.

먼저, 엔진의 구동력에 의해 캠샤프트(100)가 회전하고, 캠샤프트(100)의 회전에 의해 캠기어(200)가 회전하며, 상기 캠기어(200)의 속도 변환시 시저스기어(300)에 의해 피동기어(미도시)와의 백래쉬를 제거한다.

상기와 같은 구동시 실린더헤드의 오일통로로부터 공급되는 오일은 캠샤프트(100)에 형성된 오일 유입홀(810), 중간통로(820) 및 오일 유출홀(830)로 이루어진 오일 유입통로를 통과한 후, 오일 토출통로(840)를 통해 캠기어(200)의 시저스기어(300)의 밀착부위에 토출되면서 윤활을 하게 되며, 이에 따라 시저스기어(300)의 마모 및 소음을 방지하고, 더불어 시저스기어(300)의 내구력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 시저스기어장치의 장착상태를 나타낸 도면.

도 2는 도 1에 도시된 시저스기어장치의 분리사시도.

도 3은 본 발명에 따른 시저스기어장치의 오일윤활구조를 나타낸 단면도.

도 4는 도 3에 도시된 캠샤프트의 사시도.

도 5는 도 3에 도시된 캠기어의 단면도.

도 6은 도 3에 도시된 캠기어의 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 캠샤프트 200 : 캠기어

210 : 밀착부 300 : 시저스기어

400 : 시저스 스프링 500 : 웨이브 스프링

600 : 와셔 700 : 스냅링

800 : 오일윤활부 810 : 오일 유입홀

820 : 중앙통로 830 : 오일 유출홀

840 : 오일 토출통로 850,860 : 오일 챔버

Claims (4)

1. 오일이 유입되는 오일 유입통로를 형성한 캠샤프트; 및

   상기 오일 유입통로를 통해 유입되는 오일을 시저스기어에 분사하여 윤활하는 오일 토출통로를 형성한 캠기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 시저스기어장치의 오일윤활구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 오일 유입통로는 캠샤프트의 일측에 형성되고 실린더헤드로부터 공급되는 오일을 유입하는 오일 유입홀과, 캠샤프트의 타측에 형성되고 상기 오일 유입홀에 유입된 오일을 상기 오일 토출통로로 공급하는 오일 유출홀, 및 캠샤프트의 내부에 형성되고 오일 유입홀과 오일 유출홀을 연결하는 중앙통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 시저스기어장치의 오일윤활구조.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 오일 토출통로의 출구단은 캠기어와 시저스기어의 밀착부위에 형성되는 것을 특징으로 하는 시저스기어장치의 오일윤활구조.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 오일 유입홀이 형성된 캠샤프트의 외주면과 오일 토출통로가 형성된 캠 기어의 내주면에는 오일을 저장하기 위한 오일 챔버가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 시저스기어장치의 오일윤활구조.

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