KR100309823B1 - Sproket wheel of timing chain for camshaft - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 캠축용 타이밍 체인의 스프로킷 휠에 관한 것으로서, 실린더 헤드의 밸브를 개폐시키기 위해 캠축의 단부에 다수개의 이로 구비되어 있는 스프로킷 휠에 있어서, 중앙에 캠축을 삽입하기 위한 홀을 형성하고 그 외측면으로 고정용 핀을 돌출 형성하며, 원주 방향으로 다수개의 이를 일체형으로 형성한 복수개의 스프로킷 휠과; 상기 고정용 핀을 삽입하기 위한 구멍이 양단에 구비된 링 스프링과; 상기 캠축에 삽입된 후에 이탈 방지를 할 수 있도록 나사부가 형성된 단부에 결합되는 와셔 및 너트로 구성되어 상기 스프로킷 휠과 롤러 사이에서 발생하게 되는 백래쉬를 제거하여 소음 발생을 최소화할 수 있는 캠축용 타이밍 체인의 스프로킷 휠에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a sprocket wheel of a timing shaft for a camshaft, comprising: a sprocket wheel provided with a plurality of teeth at an end of a camshaft for opening and closing a valve of a cylinder head, and forming a hole for inserting a camshaft at the center thereof; A plurality of sprocket wheels protruding a fixing pin to the side and integrally forming a plurality of teeth in the circumferential direction; A ring spring having holes at both ends for inserting the fixing pin; Camshaft timing chain which is composed of washer and nut coupled to the end of the threaded part to prevent deviation after being inserted into the camshaft to remove backlash generated between the sprocket wheel and the roller to minimize noise generation Of the sprocket wheel.
일반적으로, 차량의 혼합기를 실린더 내부로 흡입한 후 압축 및 착화의 과정을 거치면서 팽창되는 힘을 이용하여 동력을 발생시키고 이때, 발생된 동력을 구동휠로 전달함으로써, 이동 가능하도록 한 것으로 동력의 발생 과정은 외기중에 포함되어 있는 이 물질을 에어크리너를 통과시키면서 걸려진 상태로 기화기를 통해 연료와 적당한 배율로 혼합된 혼합기를 만든 다음 이 혼합기를 엔진 내부의 실린더로 흡입시켜 압축시키고 점화플러그에 불꽃을 발생시켜 연소를 하게되면서 팽창되는 힘을 커넥팅 로드와 크랭크축의 매개체를 이용하여 회전운동으로 변환시켜 동력을 발생시키게 된다.In general, the vehicle is sucked into the cylinder and compressed and ignited to generate power using the inflated force. At this time, the generated power is transferred to the driving wheels to allow movement. The process involves the creation of a blender mixed with fuel at an appropriate magnification through a carburetor while the substance contained in the outside air is passed through the air cleaner, then compressed into the cylinder inside the engine by compression and sparks on the spark plug. The combustion force is generated by converting the expanding force into a rotational motion using the connecting rod and the crankshaft medium to generate power.
상기 기화기로부터 혼합된 혼합기는 서지탱크와 흡기매니폴드를 통해 각각의 실린더 헤드에 구비되어 있는 흡기 밸브를 통해 실린더내로 흡입이 되도록 되어 있으며, 피스톤의 상하 왕복 운동에 맞추어 흡/배기시에만 밸브가 개방이 되도록 구성되어져 있다.The mixer mixed from the vaporizer is sucked into the cylinder through the intake valve provided in each cylinder head through the surge tank and the intake manifold, and the valve is opened only when intake / exhaust in accordance with the up and down reciprocating motion of the piston. It is comprised so that it may become.
이 밸브는 흡입시 오픈되는 흡기 밸브와 연소된 가스를 배출시킬 때만 개방되는 배기 밸브로 구비되어 있으며, 각각의 밸브는 크랭크축의 회전에 의해 동일한 사이클로 회전되는 캠축의 작동에 의해 개폐되도록 되어 있다.The valve is provided with an intake valve that is opened upon intake and an exhaust valve that opens only when discharging the burned gas, and each valve is opened and closed by the operation of the camshaft rotated in the same cycle by the rotation of the crankshaft.
캠축은 실린더 헤드의 상단부에 회전 가능하게 고정되어져 있는 것으로 흡기 밸브 및 배기 밸브와 같은 수의 캠을 동일한 위치와 각도로 배열한 것이며, 통상 크랭크축과 평행하게 크랭크 케이스의 옆부분이나 위쪽에 베어링으로 지지되어 있다.The camshaft is rotatably fixed to the upper end of the cylinder head, and the same number of cams as the intake valve and the exhaust valve are arranged at the same position and angle. Usually, the camshaft has a bearing on the side or top of the crankcase parallel to the crankshaft. Supported.
그리고, 캠축에는 이밖에 연료 펌프를 구동하는 편심 캠과 배전기나 오일 펌프를 구동하는 헬리컬 기어가 부착되어 있으며, 캠 표면의 곡선은 약간만 변화해도 각 밸브의 개폐시기나 리프트가 달라져 기관의 성능에 큰 영향을 주므로 장시간 사용해도 캠 표면의 마모나 캠축이 휘는 것을 방지하기 위해 내마모성이 큰 주철재를 사용하고 캠표면만을 열처리한 것을 사용한다.In addition, the camshaft is equipped with an eccentric cam for driving a fuel pump and a helical gear for driving a distributor or an oil pump, and even if the curve of the cam surface is slightly changed, the opening / closing time and lift of each valve are changed, which greatly affects the engine performance. In order to prevent abrasion of cam surface or camshaft even after long time use, cast iron material with high abrasion resistance is used and only the cam surface is heat treated.
도 3에 도시한 바와 같이, 캠축(100)의 단부에는 원주면에 다수개의 이(200a)를 형성한 스프로켓 휠(200)을 구비하고, 그 외측으로 타이밍 체인(300)을 감싼 상태로 크랭크축(미도시)의 단부에 구비되어 있는 스프로킷 휠과 연결이 되어져 있어 크랭크축의 회전과 동일한 방향으로 일정한 회전각을 가져 회전하도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, the end of the
상기 타이밍 체인(300)은 양측으로 구비된 롤러(300a)를 스틸재 플레이트로 연결하여 고리 형태로 제작한 것으로 양 롤러(300a) 사이에 스프로킷 휠(200)의이(200a)가 걸리도록 구성되어 있다.The
이와 같이, 구성된 캠축(100)은 기관을 회전시키게 됨과 동시에 크랭크축이 회전을 하게 되는데, 이 크랭크축의 단부에 구비되어 있는 스프로킷 휠이 연동됨으로써, 타이밍 체인(300)을 일 방향으로 이동시키게 된다.As such, the configured
이 타이밍 체인(300)의 이동으로 양측에 회전 가능하게 고정되어 있는 롤러(300a)가 스프로킷 휠(200)의 이(200a) 사이를 걸어서 이동시킴으로 캠축(100)을 회전시키게 되어 각각의 흡기 밸브를 개방시켜 혼합기를 실린더 내부로 흡입할 수 있도록 하여 다음 행정인 압축, 착화, 배기의 과정을 맞이하게 되어 동력을 연속적으로 발생시킬 수 있게 된다.The
그러나, 종래의 캠축용 타이밍 체인의 스프로킷 휠은 상기 타이밍 체인의 양측에 구비되어져 있는 복수개의 롤러와 상기 스프로킷 휠에 원주 방향으로 형성된 이와의 틈과, 캠축에서 발생하는 정/역 방향 토오크의 변화에 의해 그 회전 속도의 변화에 따라 순간적인 접촉이 되는 원인으로 소음이 발생하게 되는 문제점이 있다.However, the sprocket wheel of a conventional camshaft timing chain has a plurality of rollers provided on both sides of the timing chain, a gap between the sprocket wheels formed in the circumferential direction, and a change in the forward and reverse torque generated in the camshaft. There is a problem that the noise is caused by the instantaneous contact due to the change in the rotational speed.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 크랭크 축으로부터 캠축으로 동력을 전달하는 과정에서 출력의 변동으로 발생되는 소음을 방지할 수 있도록 하는 백래쉬를 제거한 캠축용 타이밍 체인의 스프로킷 휠을 제공하는데 그 안출의 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and the sprocket wheel of the timing chain for the camshaft without the backlash to prevent noise caused by the fluctuation of the output in the process of transmitting power from the crankshaft to the camshaft. The purpose of the drafting is to provide.
도 1은 본 발명에 따른 타이밍 체인의 스프로킷 휠을 나타내기 위해 도시한 분해 사시도1 is an exploded perspective view illustrating the sprocket wheel of a timing chain according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 타이밍 체인의 스프로킷 휠을 나타내기 위해 도시한 사시도2 is a perspective view illustrating the sprocket wheel of a timing chain according to the present invention;
도 3은 종래의 타이밍 체인의 스프로킷 휠을 나타내기 위해 도시한 사시도3 is a perspective view illustrating the sprocket wheel of a conventional timing chain.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 캠축 11a : 제 1 스프로킷 휠10: camshaft 11a: first sprocket wheel
11b : 제 2 스프로킷 휠 12a, 12b : 홀11b:
13a, 13b : 고정용 핀 14 : 이13a, 13b: fixing pin 14: tooth
15 : 나사부 20 : 링 스프링15: thread 20: ring spring
20a, 20b : 구멍 30 : 와셔20a, 20b: hole 30: washer
40 : 너트40: nut
이하, 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the features of the present invention will be described.
실리더 헤드의 상단부에 구비되어 있는 밸브를 개폐시키기 위해 캠축(100)의 단부에 원주 방향으로 다수개의 이(200a)가 구비되어 있고, 중앙에 상기 캠축(100)을 삽입하기 위한 홀이 형성되어 있는 타이밍 체인의 스프로킷 휠에 있어서, 각각의 내측면으로 고정용 핀(13a, 13b)이 대향으로 형성된 한편, 원주 방향으로 다수개의 이(14)가 일체형으로 형성되고, 상기 이(14)가 서로 어긋나게 조립된 제 1 스프로킷 휠(11a) 및 제 2 스프로킷 휠(11b)과; 상기 제 1 스프로킷 휠(11a) 및 제 2 스프로킷 휠(11b)의 고정용 핀(13a, 13b)에 삽입된 구멍(20a, 20b)이 양끝단에 구비되어 탄성력에 의해 정/역방향 토오크를 지지하는 링 스프링(20)과; 캠축(10)에 삽입된 후 이탈을 방지할 수 있도록 나사부(15)에 결합된 와셔(30) 및 너트(40)로 구성된 것을 특징으로 한다.A plurality of
특히, 상기 제 1 스프로킷 휠(11a) 및 제 2 스프로킷 휠(11b)의 폭의 비가 7:3인 것을 특징으로 한다.In particular, the ratio of the widths of the
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail.
도 1 은 본 발명에 따른 타이밍 체인의 스프로킷 휠을 나타내기 위해 도시한 분해 사시도를 나타내고, 도 2는 본 발명에 따른 타이밍 체인의 스프로킷 휠을 나타내기 위해 도시한 사시도를 나타낸다.1 shows an exploded perspective view for showing the sprocket wheel of the timing chain according to the invention, and FIG. 2 shows a perspective view for showing the sprocket wheel of the timing chain according to the invention.
여기서 도면 부호 10은 캠축을 나타낸다.Here,
상기 캠축(10)을 삽입하기 위한 홀(12a, 12b)과 다수개의 이(14)를 형성하고, 복수개로 분할 형성된 제 1 스프로킷 휠(11a)과 제 2 스프로킷 휠(11b)을 구비하되, 각각의 스프로킷 휠(11a, 11b)의 내측면으로 고정용 핀(13a, 13b)이 일체형으로 대향되어 돌출되도록 형성된다.
상기 고정용 핀(13a, 13b)에 삽입되어 상기 제 1 스프로킷 휠(11a) 및 제 2 스프로킷 휠(11b)이 분리되는 것을 방지하기 위해 각 끝단부에 구멍(12a, 12b)이 일체형으로 형성된 링 스프링(20)이 구비되는데, 상기 제 1 스프로킷 휠(11a) 및 제 2 스프로킷 휠(11b)의 고정용 핀(13a, 13b)에 각각 상기 링 스프링(20)의 구멍(20a, 20b)이 결합되고, 또한, 상기 캠축(10)으로부터 제 1 스프로킷 휠(11a) 및 제 2 스프로킷 휠(11b)이 이탈되는 것을 방지하기 위해 나사부(15)가 형성된 축단부에 와셔(30)와 너트(40)가 결합된다.Rings (12a, 12b) formed integrally at each end to prevent the separation of the first sprocket wheel (11a) and the second sprocket wheel (11b) is inserted into the fixing pins (13a, 13b) A
이때, 상기 캠축(10)에서 발생하는 정/역방향 토오크의 변화에 의해서 스프로킷 휠(11a, 11b)의 회전 속도가 변함에 따라 상기 스프로킷 휠(11a, 11b)의 이(14)와 타이밍 체인의 롤러사이에 백래쉬가 발생하여 충격음이 발생하는데, 이것을 방지하기 위해 각각의 스프로킷 휠(11a, 11b)의 이(14)를 약간 어긋나게 조림되도록 하여 상기 링 스프링(20)의 탄성력에 의해 제 1 스프로킷 휠(11a)은 정방향 토오크를 지지하도록 하고, 제 2 스프로킷 휠(11b)은 역방향 토오크를 지지하도록 하여 기존의 스프로킷 휠에서 존재하는 백래쉬가 제거되도록 한다.At this time, as the rotational speed of the
한편, 캠축(10)의 정/역방향 토오크의 비는 7:3이므로 그 정/역방향 토오크를 효과적으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 스프로킷 휠(11a) 및 제 2 스프로킷 휠(11b)의 폭의 비도 7:3으로 형성되게 한다.Meanwhile, since the ratio of the forward / reverse torque of the
다음에는 이러한 구성을 갖는 본 발명의 작동 원리에 대해 설명하기로 한다.Next, the working principle of the present invention having such a configuration will be described.
기관을 회전시켜 크랭크축이 회전을 하게 되면 이 크랭크축의 단부에 구비되어 있는 스프로킷이 연동됨으로써, 타이밍 체인을 일 방향으로 이동시키게 되어 그 상단부에 연결되어 있는 제 1 스프로킷 휠(11a) 및 제 2 스프로킷 휠(11b)을 회전시키게 되어 캠축(10)을 구동시키게 되는데 각각의 캠의 작용에 의해 해당되는 밸브를 개방시켜 혼합기를 실린더 내부로 흡입하여 압축, 착화, 배기의 작용을 준비한다.When the crankshaft rotates by rotating the engine, the sprocket provided at the end of the crankshaft is interlocked, thereby moving the timing chain in one direction, and thus, the
캠축(10)상의 캠의 형상과 밸브계의 구조적인 관계때문에 캠축(10)을 구동시킬때 정/역방향의 토오크가 주기적으로 7:3의 비율로 발생하게 되는데, 각각의 스프로킷 휠(11a, 11b)의 고정용 핀(13a, 13b)에 결합되어 있는 링 스프링(20)의 탄성력에 의해 롤러에 상기 스프로킷 휠(11a, 11b)의 이(14)가 밀착되게 함으로써, 스프로킷 휠(11a, 11b)의 이(14)에서 발생하는 백래쉬를 제거하여 충격음을 원천적으로 방지할 수 있도록 한다.Due to the structural relationship between the shape of the cam on the
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 캠축용 타이밍 체인의 스프로킷 휠은 캠축의 단부에 고정되는 스프로킷 휠을 정/역 토오크를 지지할 수 있도록 분할형으로 구비하여 토오크의 변화시에 발생하게 되는 백래쉬를 방지할 수 있도록 함으로써, 타이밍 체인의 소음을 대폭 줄일 수 있어 내구력을 개선할 수 있는 효과가 있다.As described above, the sprocket wheel of the camshaft timing chain according to the present invention is provided with a sprocket wheel fixed to the end of the camshaft so as to support forward / reverse torque so as to provide backlash generated when the torque changes. By making it possible to prevent, the noise of the timing chain can be significantly reduced, thereby improving the durability.
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- 1997-11-06 KR KR1019970058616A patent/KR100309823B1/en not_active IP Right Cessation
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