KR100220466B1 - Cam structure for protecting of eccentric abrasion - Google Patents
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Abstract
본 발명은 캠 축의 회전에 의해 흡배기 밸브의 개폐운동을 부여하는 캠 구조에 관한 것으로서, 특히 밸브 리프터에 접촉되어 흡배기 밸브를 개폐시키도록 곡면으로 돌출되는 노즈부가 형성되고, 상기 노즈부의 끝단에 축 방향에 개구된 샤프트 홀이 형성되며, 상기 샤프트 홀에 상기 밸브 리프터와 접촉시 구름 접촉되는 구름 샤프트가 삽입되어 있는 캠에 있어서, 상기 구름 샤프트는 그 일측부가 상기 캠의 일측면에 지지되도록 외주 방향으로 플랜지부가 형성되고, 타측부는 스냅 링을 장착하여 상기 캠의 타측면에 지지되도록 스냅 홈이 형성되어, 상기 샤프트 홀에서 이탈되지 않도록 구성된 것을 특징으로 함으로써, 구름 샤프트의 구름 운동이 원활하게 이루어지면서도 캠에 용이하게 조립될 수 있게 된다.The present invention relates to a cam structure for imparting the opening and closing movement of the intake and exhaust valve by the rotation of the cam shaft, in particular a nose portion protruding in a curved surface to contact the valve lifter to open and close the intake and exhaust valve, the axial direction at the end of the nose portion And a shaft hole opened in the cam, wherein a rolling shaft is inserted into the shaft hole in contact with the valve lifter, and the rolling shaft is circumferentially supported so that one side thereof is supported on one side of the cam. The flange portion is formed, the other side is fitted with a snap ring is formed in the snap groove to be supported on the other side of the cam, characterized in that configured to not be separated from the shaft hole, while the rolling motion of the rolling shaft is made smoothly The cam can be easily assembled.
Description
본 발명은 캠 축의 회전에 의해 흡배기 밸브의 개폐운동을 부여하는 캠 구조에 관한 것으로서, 특히 캠의 노즈부에 스냅링을 이용하여 구름 샤프트를 구름 운동이 원활하면서도 용이하게 조립할 수 있도록 한 편마모 방지형 캠 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cam structure for imparting an opening / closing motion of an intake / exhaust valve by rotation of a cam shaft. Particularly, an anti-abrasion type cam is provided to enable the rolling shaft to be smoothly and easily assembled using a snap ring on the nose of the cam. It's about structure.
자동차 엔진의 밸브 장치는 크랭크 축의 회전에 동조하여 일정하게 작동되면서 연소실에 혼합 가스를 유입시키고, 또한 상기 연소실에서 연소된 배기 가스를 배출시킨다. 이와 같은 상기 밸브 장치를 구동하는 캠 축은 그 축 상에 다수의 캠이 나열되어 축의 회전에 따라 캠이 흡배기 밸브를 점화 순서대로 설계된 시기에 개폐토록 만들어져 있다.The valve device of the automobile engine operates in a constant manner in synchronism with the rotation of the crankshaft to introduce a mixed gas into the combustion chamber, and also discharge the exhaust gas combusted from the combustion chamber. The cam shaft for driving such a valve device is formed so that a plurality of cams are arranged on the shaft so that the cam opens and closes at the time when the intake and exhaust valves are designed in the order of ignition as the shaft rotates.
상기 밸브 장치는 밸브 배치와 연소실 형상에 의해 사이드 밸브식, 오버 헤드 밸브식, 오버 헤드 캠축식 등이 있는데, 제1도에서는 오버 헤드 밸브식을 도시하고 있다. 이 오버 헤드 밸브식은 캠 축(10이 크랭크 축에 가깝게 설치되어 동력 전달이 용이토록 구성되어 있다.The valve device has a side valve type, an overhead valve type, an overhead camshaft type, etc., depending on the valve arrangement and the combustion chamber shape. In FIG. 1, an overhead valve type is illustrated. This overhead valve type is configured so that the cam shaft 10 is provided close to the crank shaft, so that power transmission is easy.
상기 오버 헤드 밸브식은 크랭크 축의 동력을 전달받아 회전되는 캠 축(1)이 밸브 리프터(12)를 거쳐 푸시 로드(14)를 상측으로 밀게 되면, 상기 푸시 로드(14) 상단에 연결된 로커 암(16)의 일단이 상측으로 이동하고, 반대로 상기 로커 암(16)의 다른 끝이 밸브 스프링(18)의 탄력을 억제시키면서 밸브 스템(22)을 하측으로 밀어 흡배기 밸브(20)를 열게 된다. 또한 상기 캠 축(1)이 계속 회전되면 상기 밸브 스프링(18)의 탄발력에 의해 상기 흡배기 밸브(20)는 닫히게 된다.The overhead valve type is a rocker arm 16 connected to the upper end of the push rod 14 when the cam shaft 1, which is rotated by the power of the crank shaft, pushes the push rod 14 upward through the valve lifter 12. 1) moves upward, and on the contrary, the other end of the rocker arm 16 pushes the valve stem 22 downward while suppressing the elasticity of the valve spring 18 to open the intake and exhaust valve 20. In addition, when the cam shaft 1 continues to rotate, the intake / exhaust valve 20 is closed by the elastic force of the valve spring 18.
또한, 상기 밸브 장치 중 오버 헤드 캠 축식은 제2도에 도시된 바와 같이 크랭크 축의 동력을 전달받아 회전되는 캠 축(1')을 실린더 헤드와 로커 커버(5) 측에 설치한 것으로서, 상기 캠 축(1')에서 흡배기 밸브(20')를 직접 개폐하는 방식과 로커 암(16')을 사용하여 간접적으로 흡배기 밸브(20')를 개폐하는 방식이 있다. 여기서, 제2도에서는 로커 암이 사용된 오버 헤드 캠 축식을 도시하고 있다.In the valve device, the overhead camshaft type is a camshaft 1 'which is rotated by the power of the crankshaft as shown in FIG. 2 and is installed on the cylinder head and rocker cover 5 side. There is a method of directly opening and closing the intake and exhaust valve 20 'on the shaft 1' and a method of indirectly opening and closing the intake and exhaust valve 20 'by using the rocker arm 16'. Here, FIG. 2 shows an overhead camshaft type in which a rocker arm is used.
상기한 바와 같이 흡배기 밸브(20, 20')에 개폐운동을 부여하는 캠 축(1, 1')에는 다수의 캠이 배열되어 있는데, 상기 캠은 밸브 리프터(12) 또는 로커 암(16')에 접촉되어 밸브 개폐 운동을 전달하게 된다.As described above, a plurality of cams are arranged on the cam shafts 1 and 1 'which provide opening and closing movements to the intake and exhaust valves 20 and 20', which may be valve lifters 12 or rocker arms 16 '. It is contacted to transmit the valve opening and closing movement.
여기서, 종래의 캠 구조는 제3도에 도시된 바와 같이 캠(10)의 외주 방향에 곡면으로 돌출된 노즈부(10a)가 형성되고, 상기 노즈부(10a)의 돌출된 양정만큼 흡배기 밸브의 밸브 리프트 량이 결정된다.Here, in the conventional cam structure, as shown in FIG. 3, a nose portion 10a protruding in a curved surface is formed in the outer circumferential direction of the cam 10, and the intake / exhaust valve of the intake / exhaust valve is formed as much as the protruding head of the nose portion 10a. The valve lift amount is determined.
즉, 상기 캠(10)이 캠 축(1, 1')에 배열되어 회전 운동되면서 밸브 리프터(12)나 로커 암(16')등에 접촉되고, 제1도에서 상기 캠(10)의 접촉에 의해 상기 밸브 리프터(12)는 왕복 운동하고 로커 암(16)은 일정 회동되어 흡배기 밸브(20)를 개폐하게 된다. 이때, 상기 캠(10)에 형성된 노즈부(10a)의 돌출 형상에 따라 흡배기 밸브(20)의 개폐 운동이 결정된다.That is, the cam 10 is arranged on the cam shafts 1, 1 'and rotates to be in contact with the valve lifter 12, the rocker arm 16', and the like. As a result, the valve lifter 12 reciprocates and the rocker arm 16 is rotated to open and close the intake and exhaust valve 20. At this time, the opening and closing movement of the intake and exhaust valve 20 is determined according to the protruding shape of the nose portion 10a formed in the cam 10.
그리고, 상기 캠(10)이 상기 밸브 리프터(12)나 로커 암(16') 등에 미끄럼 접촉되어 개폐 운동을 전달하기 때문에 상호 접촉되는 부분의 마모 방지를 위해 열처리 가공하는 등의 강성을 보강하고 있다.In addition, since the cam 10 is in sliding contact with the valve lifter 12, the rocker arm 16 ', and the like to transmit the opening and closing movement, the cam 10 is stiffened such as heat treatment to prevent abrasion of the parts in contact with each other. .
특히, 상기 캠(10)의 노즈부(12a)는 상기 밸브 리프터(12)나 로커암(16')과의 접촉시 개폐 운동이 일어나면서 마찰력이 커지고, 이로 인하여 상기 노즈부(10a)에 편마모 현상이 집중되어 밸브 리프트 량에 영향을 미치기 때문에 특별한 내마모성이 요구된다. 따라서, 상기 노즈부(10a)와 접촉되는 로커암(12)과 밸브 리프터(16')에 곡률을 형성하며 마멸을 줄이거나 상기 노즈부(10a)에 고강도의 열처리 가공하여 마모를 줄이기도 한다.In particular, the nose portion 12a of the cam 10 has a frictional force as the opening and closing movement occurs when the valve lifter 12 or the rocker arm 16 'comes into contact, thereby increasing the wear to the nose portion 10a. As the phenomenon is concentrated and affects the valve lift amount, special wear resistance is required. Accordingly, curvature may be formed in the rocker arm 12 and the valve lifter 16 ′ in contact with the nose part 10a to reduce wear or the high strength heat treatment may be performed on the nose part 10a to reduce wear.
그러나, 상기한 종래의 캠 구조는 노즈부(10a)의 편마모를 방지하기 위해 고강도의 열처리 가공하면 제작비용이 상승되고, 로커암과 밸브 리프터의 접촉면을 곡면으로 변형시켜도 노즈부의 마모를 방지하는 데는 한계가 있는 문제점이 있다.However, in the conventional cam structure described above, manufacturing cost increases when heat treatment of high strength is performed to prevent uneven wear of the nose portion 10a, and even if the contact surface between the rocker arm and the valve lifter is deformed into a curved surface to prevent wear of the nose portion. There is a problem with limitations.
한편, 상기와 같은 문제점 때문에 '일본국 실용신안 공개 소63-65806'의 캠 구조는 제6도에 도시된 바와 같이 캠(30)의 노즈부(31)에 홀(31a)을 가공하고, 이 홀(31a)에 로커암축과 구름 접촉되도록 샤프트(35)를 삽입한 다음, 양측 플레이트 (36)(37)를 통해 상기 샤프트(35)를 지지토록 구성되어 있으나 두 개의 플레이트(36)(37)와 다수의 나사(38)등을 사용하여 조립하게 되므로 조립 구조가 복잡하고 부품수가 많아지게 되는 문제점이 발생되었다.On the other hand, the cam structure of the Japanese Utility Model Publication No. 63-65806 discloses a hole 31a in the nose portion 31 of the cam 30, as shown in FIG. The shaft 35 is inserted into the hole 31a so as to be in contact with the rocker arm shaft, and then the two plates 36 and 37 are configured to support the shaft 35 through the two plates 36 and 37. Since the assembly using a plurality of screws 38 and the like has a problem that the assembly structure is complicated and the number of parts increases.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 캠의 샤프트 홀에 스냅링을 이용하여 일측에 플랜지형 돌출부가 형성된 샤프트를 고정하므로써 샤프트의 구름 운동이 원활하게 이루어지는 동시에 부품수를 줄이고, 조립 구조가 용이해지도록 한 편마모 방지형 캠 구조를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by using a snap ring in the shaft hole of the cam by fixing the shaft formed with a flange-shaped protrusion on one side, the rolling motion of the shaft is smoothly reduced while reducing the number of parts, assembly structure An anti-abrasion type cam structure is provided to facilitate the use.
제1도는 종래의 캠이 설치된 오버 헤드 밸브식을 도시한 도면.1 is a view showing an overhead valve type with a conventional cam.
제2도는 종래의 캠이 설치된 오버 헤드 캠축식을 도시한 도면.2 is a diagram showing an overhead camshaft type in which a conventional cam is installed.
제3도는 종래의 캠 구조를 도시한 개략도.3 is a schematic diagram showing a conventional cam structure.
제4도는 본 발명에 따른 편마모 방지형 캠 구조를 도시한 도면으로서,4 is a view showing a cam wear prevention cam structure according to the present invention,
제4(a)도는 분해 결합도.4 (a) is an exploded bond.
제4(b)도는 샤프트 홀을 나타낸 도면.4 (b) shows a shaft hole.
제5도는 본 발명에 따른 편마모 방지형 캠 구조의 결합 상태를 나타낸 도면으로서,5 is a view showing a coupling state of the anti-wear wear cam structure according to the present invention,
제5(a)도는 결합 상태도.5 (a) is a coupling state diagram.
제5(b)도는 상기 제5(a)도의 A-A방향의 투시도이다.FIG. 5 (b) is a perspective view of the A-A direction of FIG. 5 (a).
제6도는 '일본국 실용신안 공개 소63-065806'의 캠이 도시된 개략적인 참고도이다.6 is a schematic reference diagram showing a cam of `` Japanese Utility Model Publication No. 63-065806 ''.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
40 : 밸브 리프터 50 : 캠40: valve lifter 50: cam
50a : 노즈부 52 : 샤프트 홀50a: nose portion 52: shaft hole
60 : 구름 샤프트 62 : 플랜지부60: rolling shaft 62: flange portion
64 : 스냅 홈 66 : 오일 통로64: snap groove 66: oil passage
68 : 오일 홀 70 : 스냅 링68: oil hole 70: snap ring
75 : 와셔75: washer
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 편마모 방지형 캠 구조는, 밸브 리프터에 접촉되어 흡배기 밸브를 개폐시키도록 곡면으로 돌출되는 노즈부가 형성되고, 상기 노즈부의 끝단에 축 방향으로 개구된 샤프트 홀이 형성되며, 상기 샤프트 홀에 상기 밸브 리프터와 접촉시 구름 접촉되는 구름 샤프트가 삽입되어 있는 캠에 있어서, 상기 구름 샤프트는 그 일측부가 상기 캠의 일측면에 지지되도록 외주 방향으로 플랜지부가 형성된, 타측부는 스냅 링을 장착하여 상기 캠의 타측면에 지지되도록 스냅 홈이 형성되어, 상기 샤프트 홀에서 이탈되지 않도록 구성된 것을 특징으로 한다.The anti-wear wear type cam structure of the present invention for realizing the above object has a nose portion projecting in a curved surface to contact the valve lifter to open and close the intake / exhaust valve, and the shaft hole opened in the axial direction at the end of the nose portion. And a rolling shaft inserted into the shaft which contacts the valve lifter in contact with the valve lifter in the shaft hole, wherein the rolling shaft has a flange portion formed in an outer circumferential direction such that one side thereof is supported on one side of the cam. The snap groove is mounted to support the other side of the cam by mounting a snap ring, characterized in that configured to be separated from the shaft hole.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 편마모 방지형 캠 구조는 제4도와 제5도에 도시된 바와 같이 캠(50)의 노즈부(50a)에 샤프트 홀(52)을 형성하고, 상기 샤프트 홀(52)에 밸브 리프터(40)와 접촉시 구름 접촉되는 구름 샤프트(60)가 삽입되며, 상기 구름 샤프트(60)의 한쪽 끝에는 스냅 링(70)과 와셔(75)가 장착되어 있다.In the anti-wear type cam structure according to the present invention, as shown in FIGS. 4 and 5, a shaft hole 52 is formed in the nose portion 50a of the cam 50, and a valve lifter is formed in the shaft hole 52. The rolling shaft 60 which is in rolling contact with the 40 is inserted. At one end of the rolling shaft 60, a snap ring 70 and a washer 75 are mounted.
여기서, 상기 구름 샤프트(60)는 상기 샤프트 홀(52)에 삽입되어 이탈되지 않도록 일측 끝은 외주 방향으로 플랜지부(62)가 형성되어 상기 캠(50)의 일측면에 지지되고, 타측 끝은 스냅 홈(64)이 형성되고 상기 스냅 홈(64)에 상기 스냅 링(70)을 장착하여 상기 캠(50)의 타측면에 지지되어 있다.Here, the rolling shaft 60 is inserted into the shaft hole 52 so that one end of the flange portion 62 is formed in the outer circumferential direction so as not to be separated from the rolling shaft 60 is supported on one side of the cam 50, the other end is A snap groove 64 is formed, and the snap ring 70 is attached to the snap groove 64 to be supported on the other side of the cam 50.
또한, 상기 스냅 링(70)과 구름 샤프트(60)의 스냅 홈(64) 사이에는 상기 스냅 링(70)의 장착으로 인한 상기 구름 샤프트(60)의 회전 저항이 최소화되도록 상기 와셔(75)가 삽입되어 있다.In addition, the washer 75 is provided between the snap ring 70 and the snap groove 64 of the rolling shaft 60 to minimize the rotational resistance of the rolling shaft 60 due to the mounting of the snap ring 70. It is inserted.
그리고, 상기 구름 샤프트(60)는 윤활 오일이 공급되도록 그 내부에 축 방향으로 오일 통로(66)가 형성되고, 상기 오일 통로(66)에서 둘레 방향으로 관통되는 다수의 오일 홀(68)이 형성되어 있다.In addition, the rolling shaft 60 has an oil passage 66 formed therein in the axial direction so that the lubricating oil is supplied, and a plurality of oil holes 68 penetrating in the circumferential direction are formed in the oil passage 66. It is.
특히, 상기 샤프트 홀(52)과 구름 샤프트(60)의 길이는 상기 밸브 리프터(40)의 폭보다 크게 형성되어 상기 구름 샤프트(60)의 양 끝단이 상기 밸브 리프터(40)에 접촉되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.In particular, the length of the shaft hole 52 and the rolling shaft 60 is formed larger than the width of the valve lifter 40 so that both ends of the rolling shaft 60 do not contact the valve lifter 40. It is desirable to be.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 편마모 방지형 캠 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the anti-wear wear cam structure according to the present invention configured as described above are as follows.
본 발명에 따른 캠(50)이 형성된 캠 축이 크랭크 축의 동력을 전달받아 회전하게 되면, 상기 캠(50)은 밸브 리프터(40)의 끝단에 접촉되면서 회전하게 된다.When the cam shaft formed with the cam 50 according to the present invention is rotated by the power of the crank shaft, the cam 50 rotates while being in contact with the end of the valve lifter 40.
이때, 상기 밸브 리프터(40)는 상기 캠(50)의 형상에 따라 밸브 개폐운동을 전달하게 된다.At this time, the valve lifter 40 transmits the valve opening and closing movement according to the shape of the cam 50.
여기서, 상기 캠(50)의 노즈부(50a)가 상기 밸브 리프터(40)에 접촉될 때 샤프트 홀(52)에 장착된 구름 샤프트(60)가 구름 접촉되게 된다. 즉, 상기 밸브 리프터(40)에 상기 구름 샤프트(60)가 접촉되면 이 구름 샤프트(60)가 회전되면서 상기 밸브 리프트(40)를 밀어주게 된다.Here, when the nose portion 50a of the cam 50 contacts the valve lifter 40, the rolling shaft 60 mounted on the shaft hole 52 is brought into rolling contact. That is, when the rolling shaft 60 contacts the valve lifter 40, the rolling shaft 60 is rotated to push the valve lift 40.
특히, 상기 구름 샤프트(60)는 내부의 오일 통로(66)와 오일 홀(68)을 통해서 샤프트 홀(52) 내부로 오일이 공급되고, 또한, 스냅 링(70)이 장착된 부위에 와셔(75)가 삽입되므로서 상기 밸브 리프터(40)와 접촉시 저항이 최소화되면서 원활하게 회전하게 된다.In particular, the rolling shaft 60 is supplied with oil through the oil passage 66 and the oil hole 68 to the inside of the shaft hole 52, and the washer at the site where the snap ring 70 is mounted ( As the 75 is inserted, the contact with the valve lifter 40 rotates smoothly while minimizing the resistance.
상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 편마모 방지형 캠 구조는 밸브 리프터(40)와 접촉시 최대의 마찰력이 발생되는 노즈부(50a)에 샤프트 홀(52)을 형성하고 이 샤프트 홀(52)에 구름 샤프트(60)가 장착되기 때문에 상기 밸브 리프트(40)와 접촉시 구름 접촉되어 노즈부(50a)의 마모가 최소화되는 이점이 있다.The anti-wear wear type cam structure according to the present invention constructed and acting as described above forms a shaft hole 52 in the nose portion 50a where the maximum frictional force is generated when the valve lifter 40 comes into contact with the shaft hole 52. Since the rolling shaft (60) is mounted to the valve lift 40 in contact with the valve lift 40 there is an advantage that the wear of the nose portion (50a) is minimized.
또한, 본 발명은 한쪽에 플랜지부(62)가 형성된 구름 샤프트(60)를 타측에서 스냅링(70)을 통해 캠(50)에 장착할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 구름 샤프트(60)의 구름 운동이 원활하게 이루어지면서도 부품수가 줄어들고 조립 구조가 용이해지는 이점이 있다.In addition, the present invention is configured to be mounted to the cam 50 via the snap ring 70 on the other side of the rolling shaft 60 with the flange portion 62 is formed on one side, so the rolling motion of the rolling shaft 60 is While smoothly made, there is an advantage in that the number of parts is reduced and the assembly structure is easy.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106194445A (en) * | 2016-08-16 | 2016-12-07 | 上海交通大学 | Air bleeding valve spin mechanics for low-speed diesel engine |
-
1996
- 1996-12-06 KR KR1019960062529A patent/KR100220466B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106194445A (en) * | 2016-08-16 | 2016-12-07 | 上海交通大学 | Air bleeding valve spin mechanics for low-speed diesel engine |
| CN106194445B (en) * | 2016-08-16 | 2019-12-13 | 上海交通大学 | Exhaust valve self-rotating mechanism for low-speed diesel engine |
Also Published As
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| KR19980044436A (en) | 1998-09-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |