KR100534692B1 - 차량 엔진의 타이밍 체인용 스프로켓 고정구조 - Google Patents

Abstract

타이밍 체인에서 발생되는 트러스트 하중에 따라 능동적으로 미스 얼라이먼트를 보정할 수 있도록 함으로써, 엔진의 내구성을 향상시키고, 타이밍 체인에 의해 발생되는 소음을 최소화하며, 미스 얼라인먼트 보정용 심 및 스프로켓의 등급 분류가 필요치 않게 되므로, 정비 및 자재관리에 따른 비용상승을 방지할 수 있는 타이밍 체인용 스프로켓 고정구조를 제공할 목적으로;

2개의 축상에 고정되어 있는 스프로켓에 타이밍 체인을 개재시켜 회전동력을 전달하는 타이밍 전동 구조에 있어서,

상기 스프로켓과 회전축을 상호 스플라인 결합한 상태에서 고정 볼트를 체결하여 고정하되, 상기 스프로켓의 보스 양측에는 스러스트 무브 댐퍼링을 부착하고, 이 스러스트 무브 댐퍼링의 이탈을 방지하기 위하여 스러스트 베어링을 포함하는 댐퍼링 고정캡을 배치하여 이루어지는 차량 엔진의 타이밍 체인용 스프로켓 고정구조를 제공한다.

Description

차량 엔진의 타이밍 체인용 스프로켓 고정구조{FIXING STRUCTURE FOR SPROKET FOR TIMING CHAIN IN AN ENGINE FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 엔진의 타이밍 체인용 스프로켓의 고정구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타이밍 체인에서 발생되는 트러스트 하중에 따라 능동적으로 미스 얼라이먼트를 보정할 수 있도록 함으로써, 엔진의 내구성을 향상시키고, 타이밍 체인에 의해 발생되는 소음을 최소화할 수 있도록 한 타이밍 체인용 스프로켓의 고정구조에 관한 것이다.

예컨대, 자동차 엔진의 경우에는 크랭크 샤프트의 회전에 대하여 각 밸브의 개폐시기가 정확히 이루어져야 하는 바, 크랭크 샤프트와 캠축은 타이밍 벨트 또는 타이밍 체인을 사용하게 된다.

상기와 같은 타이밍 구동방식은 정비성 및 내구성등의 요구 강화에 부응하기 위하여 기존의 타이밍 벨트에서 타이밍 체인으로 옮겨가는 추세이다.

그러나 타이밍 체인의 경우에는 타이밍 벨트에 비하여 진동 소음 측면에서 법규와 고객의 요구 만족이 매우 어려운 실정이다.

보다 구체적으로는 타이밍 벨트에 있어서는 축방향의 벨트 이동은 스프로켓 폭 한도내에서는 허용되어 별다른 문제점이 제기되지 않으나, 타이밍 체인에서는 체인 스프로켓 간의 미스 얼라인먼트가 체인의 내구성 및 메싱소음(체인과 스프로켓 치합음)에 큰 영향으로 미치므로 체인 시스템 개발시 미스 얼라인먼트를 줄이기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다.

그리고 체인 스프로켓간의 얼라인먼트 오류는 각 부품들의 자체 공차 및 조림 공차의 누적으로 어쩔 수 없이 존재하기 마련이다.

그러나 각각의 스프로켓이 상대적으로 조립되어지는 부품수가 적을 경우에는 체인의 허용 범위내에 있게되어 별다른 문제점이 되지 않으나, 디젤 엔진의 인젝션 펌프 구동의 경우에는 인젝션 펌프의 구동 토크 및 구동시 진동이 크고, 별도의 고강성 브라켓을 이용하여 장착하므로 크랭크 스프로켓과의 미스 얼라인먼트량이 체인의 허용범위를 벗어나는 경우가 있어 엔진의 내구 및 소음등에 악영향을 미친다는 문제점이 있다.

이를 해결하는 방법으로 종래에는 미스 얼라인먼트 량을 측정하여 인젝션 펌프와 브라켓 간에 적절한 얼라인먼트 조절용 심을 넣거나 스프로켓의 얼라인먼트 관련 치수를 등급 분류하여 적용하는 예가 있다.

그러나 상기 종래의 경우에는 조립 또는 정비시 미스 얼라인먼트 량을 측정하여야하므로 조립 또는 정비시간이 증가되며, 측정장비가 소요되어 생산비 또는 정비비가 증가하게 된다.

그리고 미스 얼라인먼트 보정용 심 및 스프로켓의 등급 분류로 부품 생산업체 및 생산라인, 일선 정비 사업소에서의 자재 관리 부품 증가로 관리비용이 증가된다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 심 및 스프로켓의 등급 분류를 세밀하게 할 수 없으므로 측정값과 등급간 공차 범위에 의한 미스 얼라인먼트 량이 항상 존재한다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 타이밍 체인에서 발생되는 축방향의 힘에 따라 능동적으로 미스 얼라이먼트를 보정할 수 있도록 함으로써, 엔진의 내구성을 향상시키고, 타이밍 체인에 의해 발생되는 소음을 최소화할 수 있도록 한 타이밍 체인용 스프로켓의 고정구조를 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 상기 목적의 달성으로 인하여 미스 얼라인먼트 보정용 심 및 스프로켓의 등급 분류가 필요치 않게 되므로, 정비 및 자재관리에 따른 비용상승을 방지할 수 있는 타이밍 체인용 스프로켓 고정구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 2개의 축상에 고정되어 있는 스프로켓에 타이밍 체인을 개재시켜 회전동력을 전달하는 타이밍 전동 구조에 있어서,

상기 스프로켓과 회전축을 상호 스플라인 결합한 상태에서 고정 볼트를 체결하여 고정하되, 상기 스프로켓의 보스 양측에는 스러스트 무브 댐퍼링을 부착하고, 이 스러스트 무브 댐퍼링의 이탈을 방지하기 위하여 스러스트 베어링을 포함하는 댐퍼링 고정캡을 배치하여 이루어지는 차량 엔진의 타이밍 체인용 스프로켓 고정구조를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명이 적용되는 타이밍 체인의 배치 상태 및 그 단면도서, 부호 2는 타이밍 체인을 지칭한다.

상기 타이밍 체인(2)은 엔진의 사양에 따라 여러개가 사용되는데, 본 발명의 도면에서는 3개의 타이밍 체인(4)(6)(8)이 적용되는 예를 도시하고 있다.

즉, 제1 타이밍 체인(4)은 원동측인 크랭크 축(10)의 스프로켓(12)과 피동측인 인젝션 펌프 회전축(14)의 스프로켓(16)를 연결하며, 제2 타이밍 체인(6)은 원동측인 인젝션 펌프 회전축(14)의 스프로켓(16)과 피동측인 캠축의 스프로켓(18)을 연결하며, 제3 타이밍 체인(8)은 원동측인 크랭크 축(10)의 스프로켓(12)과 피동측인 다른 부품의 스프로켓(20)를 연결하게 된다.

이에 따라 크랭크 축(10)의 회전 동력으로 인젝션 펌프와 캠축을 구동시키고, 그 외에 회전 동력을 요구하는 부품을 구동시키게 되는 것이다.

그리고 상기 제1,2,3 타이밍 체인(4)(6)(8)에는 각각 장력 조절기구 (22)(24)(26)가 배치되어 이들의 장력을 적절히 조절하여 주게 된다.

이와 같은 제1,2,3 타이밍 체인(4)(6)(8)과, 이에 치합되는 스프로켓 (12)(16)(20)에 있어서, 본 발명은 2개의 축 사이에 개재되어 동력을 전달하는 인젝션 펌프 회전축(14)에 고정되는 스프로켓(16)의 고정구조를 제공한다.

즉, 2개축의 사이에 개재되어 미스 얼라인먼트를 효과적으로 수용할 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여 도 3에서와 같이, 스프로켓(16)과 인젝션 펌프 회전축(14)를 상호 스플라인(27) 결합한 상태에서 고정 볼트(28)를 체결하여 고정하되, 상기 스프로켓(16)의 보스(30) 양측에는 스러스트 무브 댐퍼링(32)(34)를 부착하고, 이 스러스트 무브 댐퍼링(32)(34)의 이탈을 방지하기 위하여 스러스트 베어링(36)(38)을 포함하는 댐퍼링 고정캡(40)(42)을 형성하였다.

상기에서 스러스트 무브 댐퍼링(32)(34)은 축방향으로 탄성력을 발휘할 수 있도록 형성되어 중앙 부분이 스러스트 베어링(36)(38)에 지지된 상태에서 외주연측이 보스(30)를 탄성적으로 가압하는 구조로 이루어진다.

이에 따라 스프로켓(16)은 약간의 좌우 유동이 탄성적으로 이루어질 수 있게 되는데, 이는 자동 얼라인먼트 범위내에서 상기 고정볼트(28)의 체결 정도에 따라 조정될 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의하면, 스플라인(27)으로 스프로켓(16)과 결합된 인젝션 펌프 회전축(14)은 스프로켓(16)의 축방향 거동을 허용하면서 타이밍 체인(4)에 의해 크랭크 축(10)으로부터 회전동력을 전달받게 된다.

이때, 크랭크 축(10)의 스프로켓(12)과 인젝션 펌프 회전축(14)의 스프로켓 (16) 사이에 미스 얼라인먼트가 존재하는 경우에는 타이밍 체인(4)에 의해 스러스트 방향(미스 얼라인먼트를 해소하려는 축방향)의 힘이 발생하면, 그 힘에 의해 인젝션 펌프 스프로켓(16)이 축방향 거동을 하여 미스 얼라인먼트를 자동으로 조절하게 된다.

물론 상기 타이밍 체인(4)은 강성이 높은 스틸 플레이트의 링크 조합으로 이루어져 있는 바, 링크간 조립공차등에 의해 어느 정도의 허용 미스 얼라인먼트 량에 대하여는 축방향 힘이 발생되지 않으나, 그 허용한도가 넘은 경우에는 축방향 힘이 발생되며, 이는 상기 스프로켓(16)의 축방향 이동에 의하여 자동으로 해결된다.

상기에서는 인젝터 펌프 회전축(14)에 적용되는 스프로켓(16)에 한정되어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 어느 위치의 스프로켓이든 상기 실시예의 구조에 의하여 고정되는 것은 모두 포함된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 타이밍 체인에서 발생되는 축방향 힘에 따라 능동적으로 미스 얼라인먼트를 보정할 수 있도록 함으로써, 엔진의 내구성을 향상시키고, 타이밍 체인에 의해 발생되는 소음을 최소화할 수 있게 된다.

그리고 미스 얼라인먼트 보정용 심 및 스프로켓의 등급 분류가 필요치 않게 되므로, 정비 및 자재관리에 따른 비용상승을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 적용부위를 나타내기 위한 타이밍 체인의 배치 상태도.

도 2는 도 1의 주요부분에 대한 단면도.

도 3은 도 2의 A 부분확대 단면도이다.

Claims (2)

1. 2개의 축상에 고정되어 있는 스프로켓에 타이밍 체인을 개재시켜 회전동력을 전달하는 타이밍 전동 구조에 있어서,

   상기 스프로켓과 회전축을 상호 스플라인 결합한 상태에서 고정 볼트를 체결하여 고정하되, 상기 스프로켓의 보스 양측에는 축방향으로 탄성력을 발휘할 수 있도록 형성되어 중앙 부분이 스러스트 베어링에 지지된 상태에서 외주연측이 보스를 탄성적으로 가압하는 구조의 스러스트 무브 댐퍼링을 부착하고, 이 스러스트 무브 댐퍼링의 이탈을 방지하기 위하여 스러스트 베어링을 포함하는 댐퍼링 고정캡을 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량 엔진의 타이밍 체인용 스프로켓 고정구조.
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