KR100527517B1 - 타이밍 벨트용 오토 텐셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이밍 벨트용 오토 텐셔너에 관한 것으로서, 공간부가 마련된 몸체와, 상기 몸체에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 타이밍 벨트의 축하중이 전달되는 피스톤과, 상기 몸체의 내부에 마련되는 환링에 지지되어 상기 피스톤을 지지하는 제1스프링과, 상기 환링과 상기 몸체 사이에 마련된 슬라이딩 홀에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 삽입홀이 일측에 마련된 슬라이딩 환과, 상기 슬라이딩 환의 이동에 따라 이동되도록 설치되어 상기 피스톤을 선택적으로 지지하는 제2스프링와, 상기 몸체의 일측에 설치되며, 상기 슬라이딩 환의 삽입홀에 형입되는 돌부가 마련되며, 엔진 회전수의 입력에 따라 상기 돌부가 상기 슬라이딩 환의 삽입홀에 선택적으로 형입되도록 하는 솔레노이드 밸브를 구비한다.

Description

타이밍 벨트용 오토 텐셔너{AUTO TENSIONER FOR TIMING BELT}

본 발명은 타이밍 벨트용 오토 텐셔너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진 회전수에 따라 오토 텐셔너의 추력을 가변할 수 있도록 하는 타이밍 벨트용 오토 텐셔너에 관한 것이다.

일반적으로 타이밍 벨트용 텐셔너는 타이밍 벨트의 늘어짐을 방지하여 밸브의 개폐시기가 틀려지는 것을 방지한다.

이러한 오토 텐셔너(AUTO-TENSIONER)는 캠축, 크랭크축, 오일 펌프축의 동력 전달을 하는 타이밍 벨트 또는 체인의 장력을 일정하게 조절하는 기능을 한다. 엔진 점화시기, 흡배기 밸브 개폐시기, 연료 분사 시기등의 타이밍은 동력을 전달하는 타이밍 밸브 또는 체인의 장력변화에 영향이 크므로 오토 텐셔너의 기능이 매우 중요하다. 또한 오토 텐셔너는 타이밍 벨트 또는 체인의 소음과 진동 그리고 내구성 향상에 영향을 미치는 중요부품이다.

도 1은 종래 기술에 따른 타이밍 벨트용 오토 텐셔너를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 타이밍 벨트용 오토 텐셔너(1)는 바디(3), 로드(5), 피스톤(7), 볼(9), 볼 스프링(2) 및 리턴 스프링(4)으로 구성되며, 그 자세한 구성의 설명은 생략한다.

이러한 종래 기술에 따른 타이밍 벨트용 오토 텐셔너(1)는 리턴 스프링(4)의 탄성력에 의하여 타이밍 벨트에 가하여 지는 추력이 결정된다.

그러나, 종래 기술에 따른 리턴 스프링의 상수값은 일정값으로 고정되어 있음으로써, 엔진 회전수가 낮을 경우에는 타이밍 벨트의 수명에 영향을 주는 유효장력은 낮아지지만 벨트 소음이 증대되고, 엔진 회전수가 높을 경우에는 반대의 특성을 갖는다. 그러므로, 종래 기술에 따른 벨트용 오토 텐셔너(1)는 엔진 회전수의 고저에 따른 대응에 문제점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 엔진 회전수에 따라 오토 텐셔너의 추력을 가변할 수 있도록 하는 타이밍 벨트용 오토 텐셔너를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이밍 벨트용 오토 텐셔너는, 공간부가 마련된 몸체; 상기 몸체에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 타이밍 벨트의 축하중이 전달되는 피스톤; 상기 몸체의 내부에 마련되는 환링에 지지되어 상기 피스톤을 지지하는 제1스프링; 상기 환링과 상기 몸체 사이에 마련된 슬라이딩 홀에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 삽입홀이 일측에 마련된 슬라이딩 환; 상기 슬라이딩 환의 이동에 따라 이동되도록 설치되어 상기 피스톤을 선택적으로 지지하는 제2스프링; 및 상기 몸체의 일측에 설치되며, 상기 슬라이딩 환의 삽입홀에 형입되는 돌부가 마련되며, 엔진 회전수의 입력에 따라 상기 돌부가 상기 슬라이딩 환의 삽입홀에 선택적으로 형입되도록 하는 솔레노이드 밸브;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 홀의 저면에는 유로가 형성되어 오일이 공급되어, 유압에 의하여 상기 슬라이딩 환을 이동시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 홀에는 리턴 스프링 부재가 설치되어, 상기 슬라이딩 환의 슬라이딩을 보조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 슬라이딩 홀의 상측에는 상기 제2스프링 부재가 이동될 수 있는 홀이 중앙에 형성되고 상기 슬라이딩 환의 슬라이딩 홀에서의 이탈을 방지하는 이탈방지링이 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이밍 벨트용 오토 텐셔너를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이밍 벨트용 오토 텐셔너를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 타이밍 벨트용 오토 텐셔너(100)는, 몸체(10)와, 몸체(10)에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 피스톤(20)과, 피스톤(20)을 지지하는 제1스프링(30)과, 몸체(10)의 저면에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 슬라이딩 환(40)과, 슬라이딩 환(40)의 지지로 피스톤(20)을 선택적으로 지지하는 제2스프링(50)과, 슬라이딩 환(40)을 선택적으로 고정시키는 솔레노이드 밸브(60)를 구비한다.

상기 몸체(10)는 내부에 공간부(11)가 마련되며, 저면에는 도 5에 도시된 바와 같이, 환링(13)이 마련되며, 환링(13)과 몸체(10) 간에는 슬라이딩 홀(15)이 마련된다. 상기 몸체(10)의 일측으로는 피스톤(20)이 설치된다.

상기 피스톤(20)은 몸체(10)와 슬라이딩 가능하도록 장착되며, 그 일단에는 제1스프링(30)이 접촉 지지된다.

상기 제1스프링(30)의 일측은 몸체(10) 저면의 환링(13)에 지지되며, 타측은 피스톤(20)에 접촉된다. 이에 따라 상기 제1스프링(30)은 피스톤(20)에 반력을 제공하여 추력을 발생시켜 미도시된 타이밍 벨트로부터 인가되는 축하중을 지지한다.

상기 슬라이딩 홀(15)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 환(40)이 설치된다. 상기 슬라이딩 환(40)은 그 외측에 삽입홀(41)이 형성되며, 슬라이딩 홀(15)에 슬라이딩 가능하도록 설치된다. 상기 슬라이딩 홀(15)의 저면에는 리턴 스프링(17)이 설치된다. 또한, 상기 슬라이딩 홀(15)의 저면에는 유로(19)가 형성되어 오일(12)이 공급된다. 이에 따라 리턴 스프링(17)의 탄성력 및 오일(12)의 압력에 의하여 슬라이딩 환(40)의 이동을 보조한다. 상기 슬라이딩 홀(15)의 상측에는 이탈 방지링(14)이 설치되어 슬라이딩 환(40)의 슬라이딩 홀(15)에서의 이탈을 방지한다. 상기 이탈 방지링(14)의 중앙부에는 제2스프링(50)이 이동될 수 있는 홀이 형성된다. 이에 따라, 제2스프링(50)은 슬라이딩 환(40)의 이동에 따라 슬라이딩 가능한 구조를 갖는다. 상기 슬라이딩 환(40)의 삽입홀(41)에는 솔레노이드 밸브(60)의 돌부(61)가 선택적으로 삽입된다.

상기 솔레노이드 밸브(60)는 엔진 회전수(rpm) 신호의 입력에 따라 작동되는 것으로서, 엔진회전수가 높으면 돌부(61)가 삽입홀(41)에 삽입되도록 작동되며, 엔진회전수가 낮으면 돌부(61)가 삽입홀(41)에서 이탈될 수 있도록 한다. 상기 엔진회전수의 고저의 기준은 엔진의 고유의 타이밍밸트 공진 RPM으로 결정되며(대략 2000~3000RPM 근방에서 피크치 발생), 이러한 기준은 사용자에 의하여 선택적으로 변경 가능한 기준이다.

이러한 솔레노이드 밸브(60)의 작동에 의하여 엔진 회전수가 낮다고 판단되면, 솔레노이드 밸브(60)의 돌부(61)는 슬라이딩 환(40)의 삽입홀(41)에서 이탈되며, 이에 따라, 슬라이딩 환(40)은 슬라이딩 홀(15)에 슬라이딩 가능하도록 된다. 이러한 슬라이딩 환(40)의 슬라이딩은 미도시된 타이밍 벨트에서 전달된 축하중(53)이 전달될 때, 제2스프링(50)의 밀림에 의하여 슬라이딩된다.

즉, 엔진회전수가 낮을 경우에 슬라이딩 한(40)이 슬라이딩 가능하도록 됨에 의하여, 타이밍 벨트를 통한 축하중(53)이 피스톤(20)으로 전달될 경우에, 피스톤(20)은 제1스프링(30)의 하나의 반력에 의하여 지지된다. 이에 따라, 엔진 회전수가 낮을 경우에 하나의 제1스프링(30)를 통해서만 본 발명의 오토 텐셔너가 작동됨에 의하여 오토 텐셔너의 추력이 낮아지게 된다. 이에 따라, 타이밍 벨트 구동에 의한 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 엔진회전수가 높을 경우에는, 솔레노이드 밸브(60)의 돌부(61)가 피스톤 부재(40)의 삽입홀(41)에 삽입된다. 이에 따라, 슬라이딩 환(40)은 위치이동이 되지 않고 구속된 상태로 고정된다. 이러한 슬라이딩 환(40)의 고정됨에 의하여 제2스프링(50) 또한 그 설치위치의 이동이 없게된다. 이에 따라, 타이밍 벨트를 통한 축하중(53)이 피스톤(20)으로 전달될 경우에, 피스톤(20)은 제1/제2스프링(30)(50)의 두 개의 반력에 의하여 지지된다. 그러므로, 엔진 회전수가 높을 경우에는 제1/제2스프링(30)(50)를 통하여 본 발명의 오토 텐셔너가 작동됨에 의하여 오토 텐셔너의 추력이 높아지게 된다. 그러므로, 벨트수명 향상 효과를 갖는다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이밍 벨트용 오토 텐셔너의 작동을 개략적으로 설명한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 엔진회전수가 낮을 경우에는, 슬라이딩 환(40)은 슬라이딩 홀(15)을 따라 자유롭게 슬라이딩 가능함으로써, 슬라이딩 환(40)에 지지되는 제2스프링(50)도 자유롭게 이동 가능하다. 따라서, 오토 텐셔너(100)의 추력은 제1스프링(30)의 하나만으로 발생됨으로써, 엔진회전수가 낮을 경우에는 작은 추력이 발생된다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 엔진회전수가 높을 경우에는, 슬라이딩 환(40)은 솔레노이드 밸브(60)의 작동에 의하여 위치 고정됨으로써, 제2스프링 부재(50)는 슬라이딩 환(40)에 의하여 고정 지지된다. 따라서, 오토 텐셔너(100)의 추력은 제1/제2스프링(30)(50)의 한 쌍으로 발생됨에 의하여, 엔진회전수가 높을 경우에는 보다 큰 추력이 발생됨으로써, 타이밍 벨트의 소음과 수명을 운전중에 최적으로 대응할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 타이밍 벨트용 오토 텐셔너는 다음과 같은 효과를 갖는다.

엔진 회전수에 따라 오토 텐셔너의 추력을 가변할 수 있음으로써, 엔진 운전조건(rpm)에 따라 타이밍 벨트의 소음과 수명을 운전중에 최적으로 대응할 수 있다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 타이밍 벨트용 오토 텐셔너를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이밍 벨트용 오토 텐셔너를 개략적으로 도시한 도면.

도 3 및 도 4는 도 2의 작동도면.

도 5는 환링을 도시한 도면.

도 6은 슬라이딩 환을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...몸체 20...로드

30...제1스프링 40...피스톤 부재

50...제2스프링 60..,솔레노이드 밸브

Claims (4)

1. 공간부가 마련된 몸체;

   상기 몸체에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 타이밍 벨트의 축하중이 전달되는 피스톤;

   상기 몸체의 내부에 마련되는 환링에 지지되어 상기 피스톤을 지지하는 제1스프링;

   상기 환링과 상기 몸체 사이에 마련된 슬라이딩 홀에 슬라이딩 가능하도록 설치되는 삽입홀이 일측에 마련된 슬라이딩 환;

   상기 슬라이딩 환의 이동에 따라 이동되도록 설치되어 상기 피스톤을 선택적으로 지지하는 제2스프링; 및

   상기 몸체의 일측에 설치되며, 상기 슬라이딩 환의 삽입홀에 형입되는 돌부가 마련되며, 엔진 회전수의 입력에 따라 상기 돌부가 상기 슬라이딩 환의 삽입홀에 선택적으로 형입되도록 하는 솔레노이드 밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는 타이밍 벨트용 오토 텐셔너.
2. 제1항에 있어서,

   상기 슬라이딩 홀의 저면에는 유로가 형성되어 오일이 공급되어, 유압에 의하여 상기 슬라이딩 환을 이동시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 타이밍 벨트용 오토 텐셔너.
3. 제1항에 있어서,

   상기 슬라이딩 홀에는 리턴 스프링 부재가 설치되어, 상기 슬라이딩 환의 슬라이딩을 보조하는 것을 특징으로 하는 타이밍 벨트용 오토 텐셔너.
4. 제1항에 있어서,

   상기 슬라이딩 홀의 상측에는 상기 제2스프링 부재가 이동될 수 있는 홀이 중앙에 형성되고 상기 슬라이딩 환의 슬라이딩 홀에서의 이탈을 방지하는 이탈방지링이 설치되는 것을 특징으로 하는 타이밍 벨트용 오토 텐셔너.