KR101024714B1

KR101024714B1 - 장력을 감소시키는 스프로킷 및 이를 구비한 자동차 타이밍 시스템

Info

Publication number: KR101024714B1
Application number: KR1020090129409A
Authority: KR
Inventors: 케빈 비. 토드
Original assignee: 보그워너 인크.
Priority date: 2001-11-06
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2022-11-06
Also published as: US7654925B2; US20100151978A1; KR101265023B1; JP2003184996A; EP1308646A2; KR20110033156A; US20060240925A1; EP1722131A2; EP1722131B1; DE60217611D1; US20030087714A1; KR20120081047A; US8066602B2; EP1308646B1; EP1308646A3; KR101167470B1; KR20100010920A; EP1722131A3; KR100951735B1; DE60217611T2

Abstract

본 발명은 주연부 둘레에 복수의 이(32)를 갖는 스프로킷(30)에 관한 것이다. 인접한 이(32)는 반경 방향으로 스프로킷 중심에 가장 가까운 루트(34)를 따른 점과 스프로킷(30)의 중심 사이의 거리로 규정되는 루트 반경(R1, R2, 또는 R3)을 각각 가지는 루트(34)에 의해서 분리된다. 본 발명의 일 태양에서, 스프로킷(30)은 하나 이상의 소정의 스프로킷 오더에서 스프로킷(30)에 의해 체인(80)에 전해진 장력을 재분산시키는 패턴으로 배열된 적어도 두 개의 다른 루트 반경(R1, R2, R3)을 포함한다.

스프로킷, 장력, 루트, 이, 체인

Description

장력을 감소시키는 스프로킷 및 이를 구비한 자동차 타이밍 시스템 {TENSION-REDUCING SPROCKET AND AN AUTOMATIVE TIMING SYSTEM PROVIDED WITH THE SAME}

본 발명은 일반적으로 스프로킷에 관한 것이며, 특히 체인 장력을 감소시키기 위한 스프로킷에 관한 것이다.

체인 및 스프로킷 시스템은 샤프트들 사이의 회전력을 전달하는 자동차의 엔진 시스템에 자주 사용된다. 예를 들면, 종동축 상의 스프로킷은 아이들러(idler) 샤프트 상의 스프로킷에 체인을 거쳐 연결될 수도 있다. 그러한 체인 및 스프로킷 시스템에서, 종동축과 종동 스프로킷의 회전은 체인을 거쳐 아이들러 샤프트와 아이들러 스프로킷의 회전을 야기할 것이다. 자동차의 엔진 시스템에서, 크랭크축상의 스프로킷은 예를 들면, 하나 이상의 캠축 스프로킷을 구동하기 위하여 사용될 수도 있다.

체인 및 스프로킷 시스템에 사용되는 체인은 핀 또는 롤러로 연결된 복수개의 서로 맞물리는 링크 플레이트를 전형적으로 포함한다. 스프로킷은 그 원주 주 위에 배치된 복수의 이(teeth)를 가지는 원형 플레이트를 전형적으로 포함한다. 체인의 롤러 또는 핀을 수용하기 위하여 일반적으로 아치형 또는 반원 단면을 가지는 루트가 인접한 이들 사이에 배치된다. 각각의 루트는 스프로킷의 중심에서 스프로킷의 중심에 가장 가까운 루트상의 점까지의 거리로서 한정된 루트 반경을 가진다.

"직선" 스프로킷에서, 루트 반경은 모두 실질적으로 같다. 그러나, 체인이 직선 스프로킷 주위를 회전함에 따라, 스프로킷의 인접한 이들 사이에 배치된 루트에게 영향을 미치고 그리고 체인의 링크를 연결하는 핀 또는 롤러가 스프로킷 이와 접촉함에 따라, 바람직하지 않은 소음을 발생하는 가청음 주파수가 자주 발생하는 것이 발견되어 왔다.

이와 같은 소음의 소리 주파수들과 볼륨은 체인 그리고 스프로킷의 설계, 체인의 회전 속도, 그리고 작업 환경에서 다른 음원이나 또는 소음 공급원에 따라서 전형적으로 변한다. 체인 및 스프로킷 시스템 설계에서, 체인의 롤러가 스프로킷의 루트와 맞물림에 따라 발생된 소음 레벨들을 감소시키는 것은 바람직할 수 있다.

"랜덤" 스프로킷은 스프로킷과 체인의 맞물림에 의해서 발생된 방사된 소음 레벨들을 감소시키는 것을 돕기 위하여 개발되어 왔다. 랜덤 스프로킷은 복수의 다른 루트 반경을 가지는 것을 특징으로 할 수도 있다. 다른 루트 반경은 스프로킷 이와 루트와 체인 롤러 또는 핀의 맞물림에 의해서 발생된 소리 주파수를 변조하기 위하여 스프로킷 원주 주위에 패턴으로 배열될 수 있다. 이 소리 주파수를 변조함으로써, 체인이 스프로킷 주위를 회전함에 따라 발생된 소음은 감소될 수 있다.

체인 및 스프로킷 사이의 맞물림에 의하여 발생된 소음을 최소화하는 이외에 스프로킷에 의하여 체인에 전해진 장력을 감소하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 감소된 체인 장력은 그들이 체인의 마모를 감소시킬 수도 있고, 이에 따라 체인의 수명을 증가시키기 때문에 유리할 수 있다. 더군다나, 감소된 체인 장력은 또한 스프로킷에 적은 마모를 일으킬 수도 있고, 또한 그것에 의하여 스프로킷의 수명을 증가시킨다.

특별한 시스템에서 어떤 체인 장력은 주기적 또는 반복하며 변할 수도 있고, 그것은 자주 장력을 유도하는 이벤트에 서로 관련될 수 있음이 체인 장력 측정에서 관찰되어 왔다. 예를 들면, 자동차의 타이밍 체인 시스템에서, 체인핀과 각각의 스프로킷 이 및/또는 루트의 맞물림과 맞물리지 않음은 반복하는 장력 변화를 자주 일으킴이 체인 장력 측정으로부터 관찰되어 왔다. 이 체인 장력 변화는 피스톤 실린더들의 점화, 트랜스미션 맞물림 등과 같은 잠재적으로 장력을 유도하는 이벤트와 서로 관련될 수도 있다.

그러한 장력 이벤트를 분석하는 데에 유용한 접근은 각 이벤트에 대한 장력 변화량뿐만 아니라 기준 시간 주기에 대해 발생하는 이벤트의 수를 관찰하는 것이다. 예를 들면, 자동차의 타이밍 체인 시스템에서, 체인에서 장력 변화의 크기 뿐만 아니라 스프로킷 또는 크랭크축의 회전들에 대해 체인에서 장력 변화의 횟수 또는 주파수를 관찰할 수도 있다.

예를 들자면, 이와 같은 시스템에서 샤프트나 또는 스프로킷의 회전마다 한번씩 발생하는 인장하는 이벤트들은 "제1" 오더 이벤트(event)로 고려될 수도 있고, 각각의 샤프트 또는 스프로킷의 회전 동안 4번 발생하는 이벤트는 "제4" 오더 이벤트로 고려될 수도 있다. 시스템과 상대적인 기준 주기, 즉 크랭크축 또는 스프로킷의 회전(또는 또 다른 기준)에 따라, 하나 이상의 장력 공급원으로부터 시작하는 이와 같은 시스템에서 크랭크 축 또는 스프로킷 회전에서 이벤트의 복합의 "오더"가 있을 수도 있다. 유사하게도, 스프로킷 회전의 특별한 오더는 하나 이상의 인장하는 이벤트의 누적적인 효과를 포함할 수도 또는 반영할 수도 있다. 여기에 사용된 것과 같이, 스프로킷(또는 크랭크축)의 회전 중에 발생하는 인장하는 이벤트의 이와 같은 오더는 스프로킷(또는 크랭크축)의 오더 및/또는 스프로킷 오더(또는 크랭크축 오더)로서 또한 언급될 수도 있다.

직선 스프로킷에서, 측정이 가능한 장력은 전형적으로 피치의 오더로서 또한 알려진 스프로킷 상의 이의 수에 대응하는 스프로킷의 오더에서 체인에 전해진다. 이에 따라, 19개의 이를 가진 스프로킷에서, 장력은 19번의 피치 오더에서, 즉 스프로킷의 회전마다 19번 체인에 전해질 것이다. 스프로킷의 설계에 따르면, 직선 스프로킷에서의 오더는 일반적으로 동일한 장력 변경 혹은 진폭으로 스프로킷 회전에 대하여 동일한 간격들에서 전형적으로 발생할 것이다.

랜덤 스프로킷은, 대조적으로 다른 루트 반경으로 인한 직선 스프로킷과 비교할 때 다른 인장하는 특성들을 전형적으로 가진다. 체인이 랜덤 스프로킷 주위를 회전함에 따라, 다른 루트 반경의 각각은 체인에 다른 인장 이벤트를 전형적으 로 전한다. 예를 들면, 체인의 롤러가 제1 루트 반경을 가지는 루트와 맞물림에 따라, 체인은 체인의 롤러가 제1 루트 반경 보다 더 큰 제2 루트 반경을 가지는 루트와 맞물릴 때와는 다른 장력을 전해줄 수도 있다. 게다가, 장력 변경은 또한 다른 루트 반경의 상대적인 위치 결정으로 인한 랜덤 스프로킷에 의해서 체인에 전해질 수도 있다. 같은 루트 반경을 가지는 인접한 루트들 사이에서 이동하는 롤러는 다른 반경을 가지는 인접한 루트들 사이에서 이동하는 롤러와는 다른 체인 장력 변화를 일으킬 수도 있다.

랜덤 스프로킷에 의해서 전해진 체인 장력에서 변화는 스프로킷이 2개 이상의 다른 루트 반경을 가질 때 더 강조될 수도 있다. 제1, 제2 및 제3 연속적으로 더 큰 루트 반경을 가지는 랜덤 스프로킷에서, 체인에 전해진 장력은 체인 롤러가 제1 루트 반경을 가지는 루트에서 제2 루트 반경을 가지는 루트로 이동할 때 보다 체인 롤러가 제1 루트 반경을 가지는 루트에서 제3 루트 반경을 가지는 루트로 이동할 때 더 클 수도 있다.

이에 따라서, 소음 감소를 위해 주로 설계된 랜덤 스프로킷이 직선 스프로킷에 의해서 체인에 전해진 최대 장력과 비교할 때 장력 변화와 체인 장력에서 증가를 자주 일으키게 된다. 예를 들면, 랜덤 스프로킷의 설계는 스프로킷의 피치 오더를 감소시킴으로써 체인 소음 또는 체인의 날카로운 음향을 감소시킬 수도 있다. 그러나, 스프로킷의 피치 오더를 감소시키는 것은 낮은 오더의 스프로킷에 대해 스프로킷에 의하여 체인에 전해지는 장력을 재분산하거나 또는 집중하게 될 수도 있다. 이는 낮은 오더의 랜덤 스프로킷에 대응하는 체인 장력을 자주 증가시키게 된 다.

낮은 스프로킷 오더에서 증가된 체인 장력은 체인 및 스프로킷 상에 작용하는 전체적인 최대 체인 장력이 빈번하게 증가하게 한다. 결과로서, 그러한 장력을 받는 체인 및 스프로킷 시스템은 전형적으로 낮은 오더에서 장력의 집중으로 인한 다른 역효과뿐만 아니라 실패에 대한 증가된 기회들과 더 큰 마모를 경험할 것이다.

그러므로, 그와 관련된 증가된 최대 체인 장력 없이 랜덤 스프로킷의 소음 감소 특성들을 결합하는 스프로킷을 설계하는 방법과 스프로킷 설계에 대한 필요성이 남아 있다. 게다가, 체인 및 스프로킷 시스템 또는 다른 비교 가능한 시스템의 성능, 내구성, 그리고 효율을 향상시키기 위하여 다른 스프로킷(또는 다른) 오더로 장력을 이동시키는 가요성을 제공하는 스프로킷을 설계하는 방법과 스프로킷 설계에 대한 필요성이 있다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 예를 들면 자동차의 타이밍 체인 적용에서, 크랭크축의 회전과 같은 또 다른 기준 또는 스프로킷 회전에 대해 복합의 소정의 오더에서 또는 소정의 오더에서 최대 체인 장력을 집중하기 위하여 선택된 루트 패턴과 루트 반경을 가지는 스프로킷이 제공된다. 이 태양에서, 감소되거나 또는 제어된 체인 장력을 증진시키고 그리고 또한 동시에 체인 소음을 감소시킬 수도 있는 스프로킷이 제공된다.

또 다른 중요한 태양에서, 집중된 체인 장력을 가지는 스프로킷의 오더 또는 오더는 스프로킷 외부의 공급원에서 체인에 전해진 대응하는 장력에 적어도 부분적으로 취소되거나 또는 더해지도록 선택될 수도 있다. 스프로킷 외부의 공급원에 의해서 체인에 전해진 최대 또는 최소 장력으로 스프로킷에 의하여 체인에 전해진 최대 장력을 조정함으로써, 시스템에서 전체적인 최대 장력은 유리한 방법으로 감 소될 수 있거나 또는 재분산될 수 있다.

본 발명의 또 다른 중요한 태양에서는, 스프로킷의 소정의 오더(또는 다른 기준)에서 최대 체인 장력을 집중하기 위하여 선택되는 랜덤 이 패턴과 루트 반경을 가지는 스프로킷이 제공된다. 스프로킷은 스프로킷의 원주 주위에 배열되는 복수개의 방사상으로 신장하는 이를 포함한다. 루트는 인접한 이들 사이에서 한정되고, 체인의 링크를 연결하는 롤러 또는 핀과 맞물리기 위하여 일반적으로 오목하거나 또는 반원형의 단면을 가진다. 루트 각각은 스프로킷의 중심으로부터 반경 방향으로 스프로킷 중심에 가장 가까운 루트를 따른 점까지 측정된 루트 반경을 가진다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 랜덤 스프로킷의 이 패턴은 체인 그리고 스프로킷 시스템에서 전체적인 장력과 체인의 롤러가 스프로킷 이와 루트를 맞물림에 따라 발생된 소음 주파수를 감소시키기에 유효한 스프로킷의 원주 주위를 소정의 패턴으로 배열된 인접하는 이들 사이의 2 이상의 다른 루트 반경을 포함할 수도 있다. 본 발명의 또 다른 중요한 태양에서, 3개의 다른 루트 반경은 스프로킷의 원주 주위에 패턴으로 배열될 수도 있다. 인접한 이들 사이의 공간들의 깊이를 변화시키기 위하여 3개의 다른 루트 반경의 사용은 시스템 상에 작용된 소음 주파수와 전체적인 장력을 더 감소시킬 수도 있다.

본 발명의 또 다른 태양의 스프로킷에 따른 루트 반경 패턴은 스프로킷 회전의 제4 오더에 스프로킷에 의하여 체인에 전해진 제1, 제2, 제3 및 제4 오더 장력을 재분산하기 위하여 또한 선택될 수도 있다. 본 발명의 또 다른 태양에서, 소음 감소를 위해 주로 설계된 전형적인 랜덤 스프로킷과 비교할 때, 체인 장력과 체인 소음을 감소하는 스프로킷이 제공된다.

본 발명의 여전히 또 다른 태양에서는, 스프로킷에 의하여 체인에 전해진 최대 장력은 스프로킷의 회전의 제4 오더에 집중될 수도 있다. 그러므로, 스프로킷에 의하여 전해지는 체인 장력에서의 정점은 스프로킷의 매 회전동안 4번 발생한다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 장력이 스프로킷 외부의 공급원에서 체인에 전해지는 경우에, 스프로킷이 체인 및 스프로킷 시스템에 사용될 수도 있다. 스프로킷 외부의 공급원에서 체인에 전해진 최대 장력이 스프로킷 회전의 일반적으로 소정의 오더에서 발생할 때, 스프로킷 루트 반경의 배열은 외부의 공급원으로부터 시작하여 체인에 전해진 장력을 적어도 부분적으로 오프셋하거나, 분산하거나, 보충하거나, 또는 더하기 위하여 선택될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 태양에서는, 랜덤 스프로킷은 체인이 스프로킷에 배치될 때에 스프로킷의 중심으로부터 체인 조인트까지 측정된 것처럼, 복수개의 다른 피치 반경들을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 복수개의 다른 피치 반경들은 체인의 이가 스프로킷의 이와 접촉하는 사일런트 체인을 위하여, 스프로킷의 회전의 하나 이상의 소정의 오더에서 체인 장력을 분산하기에 유효한 패턴으로 배열될 수도 있다.

본 발명에 따르면 스프로킷에 의하여 체인에 전해진 장력을 감소시키면서, 체인과 스프로킷 사이의 맞물림에 의해 발생된 소음을 감소시키기 위한 방법과 장치를 제공된다.

본 발명의 하나의 중요한 태양에서, 본 발명은 엔진 타이밍 시스템에 사용되는 것과 같은 자동차의 체인 및 스프로킷 시스템에 사용하기 위한 랜덤 스프로킷으로 구체화된다. 본 발명의 이 태양에서, 스프로킷 루트 반경과 패턴이 선택되고, 이는 스프로킷 회전의 하나 이상의 소정의 오더에 체인 장력을 재분산하기 위하여 유효하다. 또 다른 중요한 태양에서는, 랜덤 스프로킷은 스프로킷에 의하여 체인에 전해진 장력을 감소시키는데 효과적인 패턴으로 배열된 복수의 다른 루트 반경을 가진다. 또 다른 태양에서, 루트 반경과 패턴은 체인이 스프로킷과 접촉함에 따라 발생된 소음을 감소시키고, 체인에 중요한 장력을 감소시키기 위하여 선택된다.

도1은 전형적인 종래 기술의 스프로킷(10)을 예시하고 있다. 스프로킷(10)은 도8에 예시된 체인(80)과 같은 체인(80)의 링크(82)를 맞물기 위하여 그 원주 주위에 배치된 19개의 방사상으로 신장하는 이(12)를 갖는다. 그러한 스프로킷(10)은 다양한 치수들을 가질 수도 있으며, 예를 들면, 스프로킷(10)의 중심에서 이(12)의 선단들까지 측정된 것처럼, 대략 3.0915cm의 외경을 가질 수도 있다.

스프로킷 루트(14)는 체인(80)의 링크(82)를 연결하는 핀 또는 롤러(84)를 수용하기 위하여 인접한 이(12)들 사이에 한정된다. 루트(14)는 체인의 핀(84)과의 맞물림을 용이하게 하기 위하여 일반적으로 아치형 단면을 가진다. 각각의 루 트(14)는 스프로킷(10)의 중심으로부터 스프로킷의 중심에 가장 가까운 루트를 따른 점까지의 거리에 의해 한정된다. 예시된 스프로킷(10)에서, 루트 반경(RR)은 스프로킷(10)의 중심에서 루트(14)를 따른 최내부의 점까지 측정된 것과 같이 대략 2.57685cm이다. 도1의 스프로킷(10)은 서로에게 동일한 모든 그 루트 반경(RR)을 가지고, 일반적으로 "직선 스프로킷"으로서 알려져 있다. 이에 따라, 각 루트(12)의 깊이들은 이 타입의 스프로킷(10)용의 제1(그리고 유일한) 루트 반경(RR)에 대응하며, 도면 부호 1로 표시된 것처럼 동일하다.

체인(80)의 다른 인장하는 이벤트들은 스프로킷(10)의 각각의 회전 동안에 주기적으로 반복될 수도 있다. 앞에서 말한 바와 같이, 스프로킷(10)의 1 회전에서 주어진 인장하는 이벤트가 반복하는 횟수는 스프로킷(10)의 회전에 대한 "오더"로서 참조될 수도 있다. 예를 들어서, 스프로킷(10)의 각 회전 동안에 한 번 발생한 체인(80)의 인장하는 이벤트는 제1 오더 이벤트로서 언급될 수도 있고, 일 스프로킷 회전 동안 두 번 발생하는 이벤트는 제2 오더 이벤트 등으로 언급될 수도 있다.

체인(80)에서 장력이 시스템의 작동 도중에 관찰될 때, 체인(80)의 장력의 증가는 스프로킷(10)의 회전의 특정한 오더에서 발생할 수도 있다. 도1의 스프로킷(10)과 같은 직선 스프로킷에서, 체인 장력에서 유일한 중요한 정점은 전술한 것처럼 피치 오더로서 또한 알려진 스프로킷(10) 상의 이(12)의 수에 대응하는 스프로킷(10)의 오더에서 발생할 수도 있다.

이에 따라서, 19개의 이(12)를 가지면서, 스프로킷 주위를 회전하는 체 인(10)은 스프로킷 회전의 19번째 오더에서 또는 스프로킷(10)의 매 회전 동안 19번 스프로킷에 의하여 체인(10)에 전해진 장력에서 정점을 가질 것이다. 스프로킷(10)에 의해서 체인(80)에 전해진 장력에서의 정점들은 스프로킷 이(12)의 수 이외에 다른 인자들에 또한 기인할 수도 있다. 예를 들면, 그 정확한 중심 주위를 회전하지 않는 스프로킷(10)은 스프로킷(10)의 오프셋 회전으로 인해, 스프로킷(10)의 매 회전 동안 한번 또는 제1 스프로킷 오더에서 체인(80)에 장력을 줄 수도 있다.

체인(80)의 핀 또는 롤러(84), 그리고 스프로킷(10)의 루트(14)와 이(12)사이의 접촉에 의해서 발생된 소음을 감소시키기 위하여, "랜덤" 스프로킷은 복수의 다른 루트 반경으로 개발되었다. 예를 들면, 랜덤 스프로킷은 소음을 줄이기 위하여 선택된 소정의 패턴으로 배열된 2개의 다른 루트 반경을 가질 수도 있다. 랜덤 스프로킷은 또한 스프로킷과 체인(80)의 맞물림에 의해 발생된 소음을 더 감소시키기 위하여 소정의 패턴으로 배열된 3개의 다른 루트 반경을 결합하도록 설계될 수도 있다. 루트 반경은 특별한 시스템과 스프로킷 설계를 기초로 변화할 수도 있다.

실시예1

도2에 예시되어 있는 랜덤 스프로킷(20)은 스프로킷(20)과 체인(80)이 맞물리는 것에 의해서 발생하는 소음을 감소시키도록 설계된다. 랜덤 스프로킷(20)은 도1에 도시된 직선 스프로킷(10)과 유사하지만, 3개의 상이한 루트 반경(R1, R2, R3)과 이에 따라 3개의 상이한 루트 깊이(1 내지 3)를 가지고 있다. 도2에 예시되어 있는 스프로킷(20)에서, 스프로킷(20)의 중심으로부터 루트(24)의 최내측 점들까지 측정된 것과 같이, 제1 루트 반경(R1)은 대략 2.54685cm 이고, 제2 루트 반경(R2)은 대략 2.57685cm 이고, 그리고 제3 루트 반경(R3)은 대략 2.60685 cm이다.

루트 깊이(1 내지 3)는 소음이 발생하는 것을 감소시키기 위하여 스프로킷(20)의 인접해 있는 이(22)들 사이의 루트(24)와 체인(80)의 핀(84)들 사이의 맞물림 주파수를 변조하기 위하여 선택되는 패턴으로 배열된다. 체인(80)의 핀(84)들이 스프로킷(22)의 인접한 루트(24)들 사이에서 이동함에 따라서, 핀들(84)이 배치된 반경 위치가 최대 반경, 공칭 반경, 그리고 최소 반경 사이에서 변한다. 도2의 소음 감소 스프로킷(20)에서, 타이밍 마크(T)에서 시작하는 루트(24) 깊이의 패턴은 2, 2, 3, 3, 2, 1, 1, 2, 2, 3, 2, 1, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 1이다.

스프로킷(20)은 샤프트 상에 장착되고, 체인(80)을 구동하기 위하여 사용된다. 장력 측정구는 체인(80)이 스프로킷(20)에 의하여 구동됨에 따라서 장력을 측정하기 위하여 체인(80)과 접촉하도록 배치되어 있다. 도5는 도2에 도시되어 있는 랜덤 스프로킷(20)이 장착된 샤프트의 회전의 대응하는 오더와 최대 체인 장력을 비교하는 도표(40)를 포함한다. 이에 따라서, 이 실시예에서는, 스프로킷(10)의 회전 속도는 샤프트의 회전 속도와 같고, 그러므로 스프로킷(20)은 샤프트와 동일한 상대 오더 번호들을 가지고 있다. 고려 중인 스프로킷이 종동 스프로킷이라면, 구동 스프로킷(20)과 비교하여 종동 스프로킷이 만드는 상대적인 회전 수와 종동 스프로킷의 치수에 따라서, 샤프트에 대한 회전 속도와 오더는 실시예와 다를 수도 있다.

게다가, 도5는 랜덤 스프로킷(20)과 샤프트의 회전의 제1의 19개의 오더에 대응하는 최대 체인 장력을 나열하는 표(42)를 포함하고 있다. 도표(40)와 표(42)에 도시된 바와 같이, 가장 큰 체인 장력은 16번째와 19번째 오더에서 일어나나, 가장 낮은 스프로킷 오더는 또한 상대적으로 높은 대응하는 최대 체인 장력을 가진다. 예를 들면, 제1, 제2, 제3 및 제4 스프로킷 오더는 스프로킷의 5번째 내지 13번째의 오더에서 발생하는 체인 장력 보다 상당히 큰 대응하는 체인 장력을 가진다.

이에 따라서, 도2에 예시되어 있는 소음 감소를 위해 선택된 패턴으로 배열된 3개의 다른 루트 반경을 가지는 랜덤 스프로킷(20)에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 스프로킷 오더는 남아있는 스프로킷 오더와 비교할 때, 체인(80)에 상대적으로 큰 장력을 줄 수도 있다. 낮은 스프로킷 오더에 대응하는 체인 장력에서 이 증가는 체인 장력에 불균형을 일으키고, 체인 및/또는 스프로킷의 전체적인 수명을 감소시키며, 전체적인 최대 체인 장력을 증가시키는 바람직하지 않은 효과를 가질 수도 있다.

실시예1에서와 같은 랜덤 스프로킷으로부터 발생하는 체인 장력을 감소시키기 위하여, 본 발명의 일 태양을 이용하는 스프로킷에 의해서 체인(80)에 전해지는 장력은 소정의 스프로킷의 오더에 집중되거나 또는 선택된 스프로킷의 오더 중에서 재분산될 수도 있다. 이 태양에서는, 복수의 상이한 루트의 반경들이 사용되고, 그 루트 반경들은 하나 이상의 스프로킷의 오더에서 발생하는 체인의 장력을 상이 한 스프로킷의 오더에 재분산하는데에 효과적인 하나 이상의 패턴으로 배열된다. 루트의 반경과 패턴은 실시예1에서 그리고 전술한 것과 같은 랜덤 스프로킷의 결점없이 체인의 소음 또는 날카로운 음향을 감소시키기 위하여 또한 선택될 수도 있다.

이 태양에서는, 스프로킷의 루트 반경은 체인의 링크 치수와 형상, 체인을 연결하는 핀 치수와 간격, 및/또는 스프로킷의 이의 수, 이의 형상과 스프로킷 치수로부터 결정된 최대 반경과 최소 루트 반경에 대해서 선택된다. 루트 반경은 또한 최대와 최소 루트 반경 사이의 전형적으로 중간점인 공칭 루트 반경에 대해서 선택될 수도 있고, 유사한 직선 스프로킷용으로 선택된 루트 반경에 자주 유사하다.

변하는 루트 반경의 선택은 스프로킷 이/루트 접촉에 체인에 의해 발생된 피치 장력의 분산을 허용한다. 이는 스프로킷 루트의 변하는 깊이들의 결과로서 다른 시간과 다른 장력 레벨들에서 스프로킷 이/루트와 체인 핀(또는 체인 요소들과 동등한 것)의 접촉으로 인한 것으로 믿어진다.

또한 루트 반경은 스프로킷 원주 주위를 반복하는 패턴으로 배열된다. 이 패턴은 전형적으로 하나 이상의 세트들 또는 복합의 일정하지 않거나, 또는 랜덤 루트 반경을 포함한다. 각각의 세트는 전형적으로 동일한 오더로 배열되고 동일한 길이를 갖는 동일 수의 루트 반경을 포함한다. 루트 반경의 다른 세트들은 다른 길이, 수와 배열의 반경을 가질 수도 있다.

스프로킷의 원주를 따라서 반복된 상이한 랜덤 루트 반경 세트의 이와 같은 패턴의 사용은 특정한 스프로킷 오더(또는 적용 가능한 기준을 기초로 한 다른 오더)에서 그 장력의 이동을 허용한다. 그렇게 하는 데에 있어서, 장력을 이동하는 누적적인 효과는 체인 장력의 양에 있어서 계획된 감소 또는 증가를 허용하고, 특정 스프로킷의 오더(또는 다른 기준 오더)에서 스프로킷에 의하여 시스템에 결합된다.

일정하지 않거나 또는 랜덤 루트 반경의 패턴과, 그 반경의 길이들의 선택은 루트 반경의 주패턴 그리고 부패턴 또는 서브 패턴의 사용을 더 허용한다. 그러한 주패턴 그리고 부패턴은 다른 크기들에서 그리고 복합 스프로킷 오더(또는 다른 적용 가능한 오더)에 체인(그리고 전체 시스템)에 전해지는 장력을 재분산하기에 유효하다. 이는 장력의 다른 공급원에 무관하게 체인 및 스프로킷 상의 전체적인 장력의 균형을 잡기 위하여 및/또는 시스템에서 복합 장력 공급원을 오프셋하기 위하여 스프로킷 루트 반경과 패턴의 선택에 추가적인 유연성을 제공한다.

게다가, 그러한 루트 반경과 패턴의 선택은 전체적인 체인 혹은 시스템 장력의 과도한 증가없이 반경의 세트 내에서 루트 반경의 적절한 선택으로 체인 소음의 감소된 레벨들을 제공하는 스프로킷 및 체인 시스템의 설계를 허용한다. 유사하게, 그러한 설계는 스프로킷 시스템을 신장하는 장력의 균형과 체인의 내구성, 수명과 감소된 체인 소음을 제공할 수 있다.

다음 실시예2는 본 발명의 몇몇의 중요한 태양들을 예시한다. 본 발명의 다른 변화와 용도는 또한 이하에 기술된다.

실시예2

도3은 스프로킷(30)과 체인(80)의 맞물림에 의해서 발생된 소음을 감소시키고, 소정의 스프로킷 오더에서 체인 장력을 재분산하는 모두를 위해 랜덤 스프로킷(30)이 제공되는 본 발명의 일 태양에 따른 스프로킷(30)을 예시한다. 도l의 직선 스프로킷(10)과 도2의 소음 감소를 위해 주로 설계된 랜덤 스프로킷(20)에 유사하게, 스프로킷(30)은 체인(80)의 핀(84)을 맞물기 위하여 그 원주 주위에 배치된 복수의 방사상으로 신장하는 이(32)를 가진다. 루트(34)는 체인(80)의 링크(82)를 연결하는 핀(84)을 수용하기 위해 인접한 이(32)사이에 한정된다.

도3의 스프로킷(30)은 최대 루트 반경(R3), 공칭 루트 반경(R2), 그리고 최소 루트 반경(R1)을 가진다. 전술한 것처럼, 최대 그리고 최소 루트 반경은 링크 치수와 핀 간격, 스프로킷 이의 형상 등에 의존한다. 도3의 스프로킷(30)의 루트 패턴은 도2의 스프로킷(20)의 루트 패턴과 다르다.

도3에서 예시된 것처럼, 각각 대략 2.54685cm, 2.57685cm, 그리고 대략 2.60685cm의 루트 반경(R1, R2, R3)이 준비되었다. 타이밍 마크(T)에서 시작하는 루트 깊이들의 패턴은 2, 3, 3, 2, 1, 2, 3, 3, 2, 1, 2, 3, 3, 2, 1, 2, 3, 3, 2이다. 스프로킷(30)의 루트 반경 패턴은 스프로킷(30)의 원주 주위를 실질적으로 4번 반복하는 순차열 즉, 2, 3, 3, 2, 1을 포함한다.

이에 따라, 이 실시예에서 반경의 세트들로 그룹으로 된 랜덤 패턴의 루트 반경의 사용은 스프로킷(30)의 제4 오더에서 체인(80)의 낮은 오더의 장력을 효과적으로 이동하고 그리고 집중하도록 사용될 수도 있는 반복 패턴을 제공하고, 그것 에 의하여 스프로킷(30)에 의하여 체인(80)에 전해진 전체적인 최대 장력을 감소시킨다. 스프로킷(30)에 의하여 체인(80)에 전해진 장력을 이동시키는 반복하는 루트 반경 패턴과 랜덤 루트 반경의 조합의 그러한 사용은 체인 소음 또는 날카로운 음향을 또한 감소시키면서 전체적인 최대 체인 장력을 감소시킬 수도 있는 이점들을 제공한다.

도3의 스프로킷(30)의 부분의 상세도를 도시하는 도4에 예시된 것처럼, 스프로킷은 3개의 다른 루트 반경(R1, R2, R3)과 이에 따른 3개의 다른 루트 깊이(1 내지 3)을 가진다. 도4는 최대의 배치 반경(R3), 최소의 배치 반경(R1)과 공칭 배치 반경(R2)에 대응하는 체인 핀(84)의 중심들을 통하여 원호(A1, A2, A3)를 또한 도시한다. 다른 루트 깊이(1 내지 3)는 소정의 스프로킷 오더에서 스프로킷(30)에 의하여 체인(80)에 전해진 장력을 집중하기 위하여 선택된 스프로킷(30)의 원주 주위의 패턴에 배열된다.

루트 반경의 배열은 체인 장력을 집중하는 것이 바람직한 스프로킷 오더와 동일한 다수의 횟수로 루트 반경 패턴에서 실질적으로 반복함으로써 선택될 수도 있다. 예를 들면, 제4 스프로킷 오더에서, 본 발명의 스프로킷(30)에 의하여 체인(80)에 전해진 장력을 집중하기 위하여, 루트 반경의 배열은 스프로킷(30)의 주위를 실질적으로 4번 반복하는 패턴을 포함할 수도 있다.

도5의 도표에 유사하게, 도6은 랜덤 스프로킷(30)이 장착된 샤프트의 회전의 대응하는 오더와 기대된 최대 체인 장력을 비교하는 도표(60)를 포함한다. 이에 따라, 스프로킷(30)의 오더는 샤프트의 오더에 직접적으로 대응한다. 도6의 표(62)에서, 스프로킷 회전의 제1 19개의 오더에 대응하도록 기대된 최대 체인 장력이 나열된다.

도표(60)와 표(62)에 도시된 것처럼, 도3의 스프로킷(30)은 도5의 도표(52)에 도시된 것처럼, 도2의 스프로킷(20)의 낮은 오더와 비교되는 것처럼, 낮은 스프로킷 오더에 대응하는 감소된 체인 장력을 가지는 것이 기대된다. 오직 소음 감소를 위해 설계된 도2의 스프로킷(20)과 같지 않게, 도3의 스프로킷(30)은 낮은 스프로킷 오더에 대응하는 최대 체인 장력을 감소시키면서 스프로킷 회전의 제4 그리고 제19의 오더에서 최대 체인 장력을 집중하도록 구성된다.

예를 들면, 도3의 스프로킷(30)을 위한 제1, 제2 및 제3 스프로킷 오더는 도2의 스프로킷(20)과 비교되는 것처럼, 각각 약 76%, 73%, 그리고 30%만큼 감소된 대응하는 체인 장력을 가지는 것이 기대된다. 스프로킷(30)은 낮은 오더로부터 제4 오더까지 그 장력을 재분산하고, 이는 소음 감소를 위해 주로 설계된 도2의 랜덤 스프로킷(20)보다 거의 400% 더 큰 대응하는 최대 체인 장력을 가지는 것이 기대된다.

전술한 바와 같이, 랜덤과 반복하는 루트 반경 패턴은 스프로킷(30)과 체인(80) 사이의 접촉에 의해서 발생된 소음을 또한 감소시키면서 스프로킷(30)에 의하여 체인(80)에 전해지는 전체적인 최대 장력을 감소시키는 이점을 제공할 수 있다. 본 발명의 랜덤 스프로킷(30)의 기대되는 전체적인 최대 장력을 감소시키는 효과들은 도7에 예시되어 있다. 도1 내지 도3의 스프로킷(1O, 20, 30)에 의하여 체인에 전해지는 것이 기대된 최대 장력은 도7에 대응하는 엔진 속도들과 비교된 다.

도7에 예시된 것처럼, 도1의 직선 스프로킷(10)은 오직 소음 감소를 위해 설계된 랜덤 스프로킷(20)에 비해 여러 가지 엔진 속도들을 통하여 체인(80)에 대단히 낮은 최대 장력을 전한다. 특히, 소음 감소를 위해 주로 설계된 랜덤 스프로킷(20)에 의하여 체인(80)에 전해진 최대 장력이 4,000rpm의 엔진 속도 근처에서 높고, 반면에 직선 스프로킷(10)은 동일한 엔진 속도를 위하여 체인에 훨씬 낮은 최대 장력을 전할 것으로 기대된다.

소음 감소와 감소된 최대 체인 장력의 둘 다를 위해 설계된 랜덤 스프로킷(30)에 의하여 체인(80)에 전해진 최대 장력은 주로 소음을 감소시키기 위하여 설계된 랜덤 스프로킷(20) 보다 대단히 낮은 것으로 기대된다. 사실상, 장력을 감소시키는 스프로킷(30)은 몇 개의 경우들에서, 도7에 반영된 엔진 속도들에서 직선 스프로킷(10)보다 체인(80)에 비교적 낮은 최대 장력을 전할 수도 있다. 이에 따라, 도7은 본 발명의 개선된 랜덤 스프로킷(30)의 설계는 종래의 랜덤 스프로킷 설계들에서 이용할 수 없었던 효과인 최대의 전체적인 체인 장력의 감소를 제공하는 것이 기대되는 것을 예시한다.

비록 제4 오더가 도3에 예시된 본 발명의 태양에서 선택되더라도, 체인 장력은 또한 스프로킷 회전의 다른 오더에서 집중될 수도 있다. 예를 들면, 스프로킷 회전의 제3 오더에서 체인 장력을 집중하기에 유효한 루트 반경 패턴이 선택될 수도 있다. 그러한 패턴은 스프로킷의 원주 주위를 실질적으로 3번 반복한 루트 반경 순차열을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 제3 스프로킷 오더에서, 체인 장력을 집중하기 위한 루트 깊이 패턴은 1, 2, 3, 3, 3, 2, 1, 2, 3, 3, 3, 2, 1, 2, 3, 3, 3, 2, 1 일 수도 있고, 여기서 루트 깊이 패턴, 즉, 1, 2, 3, 3, 2, 1은 스프로킷의 매 회전동안 실질적으로 3번 반복된다.

게다가, 스프로킷에 의하여 체인(80)에 전해진 장력은 1개 이상의 스프로킷 오더에 집중될 수도 있다. 예를 들면, 스프로킷의 매 회전동안 두 번 반복하는 주요한 루트 반경 순차열과 매 주요한 순차열 내에서 두 번 반복하는 주요하지 않은 순차열을 갖는 루트 반경 패턴이 선택될 수도 있다. 이에 따라, 본 발명의 이 태양에서, 주요하고, 주요하지 않은 반경은 주요한 반복하는 패턴 내에서 반복하는 부패턴 반경을 가짐으로써 제공된다. 주요하고, 주요하지 않은 반복하는 패턴의 모두를 가지는 이점은 스프로킷에 의하여 체인(80)에 전해진 장력이 발생하는 스프로킷 오더를 더 재분산하는 능력이다.

이에 따라, 그러한 패턴을 가지는 스프로킷의 매 회전동안, 주요한 루트 반경 순차열은 두개의 인장하는 이벤트에 전해질 수도 있고, 반면에 주요하지 않은 루트 반경 순차열은 4개의 인장하는 이벤트에 전해질 수도 있다. 주요하지 않은 루트 반경 순차열에 의해 전해진 인장하는 이벤트는 주요한 루트 반경 순차열에 의해 전해진 인장하는 이벤트보다 더 적은 크기일 수도 있다.

게다가, 체인 장력은 샤프트, 피스톤들, 및/또는 체인 인장구들과 같은 스프로킷 외부의 자동차의 엔진 시스템의 여러 부품에 의해서 체인(80)에 전해질 수 있다. 체인 장력은 시스템의 작동 온도에 따라서 더 변할 수도 있다. 예를 들면, 엔진의 주위 온도가 낮아질 때, 체인(80)은 냉각하고 그리고 그 다음에 수축하게 될 수도 있고, 결과로서 체인 장력이 증가하게 된다. 역으로, 엔진의 주위 온도가 상승할 때, 체인(80)은 팽창할 수도 있고, 그것에 의하여 체인(80)에서의 장력이 감소한다. 이 외부의 공급원은 상기 실시예들의 스프로킷(20)(30)에 의하여 체인(80)에 전해진 그것들 이외에 체인(80)에 장력 이벤트를 전해줄 수도 있다. 이들 외부의 인장하는 이벤트는 스프로킷 회전의 오더에 대응하는 간격에서 발생할 수도 있다.

체인 그리고 스프로킷 시스템에서의 전체적인 체인 장력을 감소시키기 위하여, 스프로킷(30)의 그것들과 같은 본 발명의 개선된 랜덤 및 반복하는 루트 반경 패턴에 의해서 체인(80)에 전해진 장력은 스프로킷(30) 및 체인(80)에 외부의 그러한 공급원에 의하여 체인(80)상에 제기된 적어도 부분적으로 오프셋된 장력으로 선택될 수도 있다. 본 발명의 일 태양에서, 스프로킷(30)으로 인한 그것들뿐만 아니라 외부의 공급원로 인한 체인 장력에서의 정점들에 대응하는 스프로킷 회전의 오더가 결정된다. 스프로킷(30)은 외부 공급원에 의한 체인 장력이 최소인 스프로킷 오더에서 체인 장력을 집중시키도록 구성된다. 이는 외부의 공급원로 인한 체인 장력과 스프로킷(30)으로 인한 체인 장력의 모두가 그 최대치에 있다면 발생할 수도 있는 것과 같은 체인(80)에서의 전체적인 장력을 감소시키는 가능성을 제공한다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 스프로킷(30)은 외부의 공급원에 의해서 전해진 장력에 더해진 오더에서 체인(80)에 최대 장력을 전하도록 구성된다. 이것은 소정의 스프로킷 오더에서 외부의 공급원과 스프로킷(30)의 모두로 인한 최대 체인 장력을 집중하는 가능성을 제공한다.

예를 들면, 외부의 장력이 스프로킷(30)의 매 회전을 위해 4번 발생할 때, 스프로킷(30)의 루트 반경은 체인에 전해진 외부의 장력을 적어도 부분적으로 취소하도록 위상된 스프로킷 오더에서 스프로킷(30)에 의하여 체인(80)에 전해진 최대 장력을 집중하도록 배열될 수도 있다. 이 방법으로, 체인에서의 외부의 장력은 체인(80)에서의 전체적인 장력을 감소시키고, 체인(80)과 스프로킷(30)의 모두의 수명 주기를 증가시키기 위하여 체인(80)에서의 스프로킷 장력에 의하여 적어도 부분적으로 오프셋될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 태양에서는, 스프로킷(30)은 낮은 오더의 장력 변동들을 만드는 하나 이상의 소정의 오더에서 증가된 체인 장력을 전하도록 구성된다. 낮은 오더 변동들은 가변적인 캠 타이밍 유닛의 작동을 돕기 위하여 사용될 수도 있다.

도8은 사일런트 체인(90)을 사용하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 스프로킷(100)을 예시하고 있다. 사일런트 체인(90)은 각각이 조인트(94) 주위를 서로에 대해서 선회 가능한 하나 이상의 이(96)를 갖는 복수개의 링크(92)를 포함한다. 사일런트 체인(90)이 스프로킷(100)의 주위를 회전함에 따라서, 체인(90)의 이(96)는 스프로킷(100)의 이(l02)와 맞물린다. 스프로킷(100)은 스프로킷(100)의 중심에서 스프로킷(100)의 이(102) 사이에 배치된 이(96)를 가지는 링크(92) 사이의 조인트(94)까지 측정된 것과 같이, 3개의 다른 피치 반경(PR1, PR2, PR3)들을 갖는다. 도8은 피치 반경(R1, R2, R3)들에 대응하는 체인 조인트(94)의 중심들을 통하여 원호(PA1, PA2, PA3)를 예시한다. 피치 반경(PR1, PR2, PR3)은 스프로킷(100)의 회전의 하나 이상의 소정의 오더에서 스프로킷(100)에 의하여 체인(90)에 전해지는 장력을 분산하는데 효과적인 패턴으로 배열된다.

전술한 것으로부터, 본 발명은 스프로킷에 의하여 체인에 전해진 장력을 감소시키면서, 체인과 스프로킷 사이의 맞물림에 의해서 발생하는 소음을 감소시키기 위한 방법과 장치를 제공하는 것이 평가될 것이다. 숫자들은 본 발명의 태양들에서 예시적인 것이므로, 본 발명은 숫자들에서 예시된 태양들에 제한되지 않는다. 더군다나, 본 발명은 전술한 태양들에 혹은 어떠한 특별한 태양들에 제한되지 않는다.

본 발명은 다음의 청구범위에 의하여 더 특별히 한정된다.

도1은 종래 기술에 따른 직선 스프로킷을 예시하는 측면도.

도2는 종래 기술에 따른 랜덤 스프로킷을 예시하는 측면도.

도3은 본 발명의 일 태양에 따른 랜덤 스프로킷을 예시하는 측면도.

도4는 스프로킷의 루트에서 체인의 핀을 도시하고 있는 도3의 4-4 부분의 상세도.

도5는 도1에 도시되어 있는 종래 기술의 랜덤 스프로킷을 사용하는 스프로킷 오더와 스프로킷 회전에 대한 오더에서 발생하는 최대 체인 장력을 비교하는 그래프.

도6은 도3에 도시되어 있는 본 발명의 랜덤 스프로킷을 사용하여 스프로킷 회전에 대해서 선택된 오더에서 발생하는 최대 체인 장력을 예시하는 그래프.

도7은 엔진의 속도와 도1 내지 도3의 스프로킷의 최대 체인 장력을 비교하는 그래프.

도8은 인접한 스프로킷 이들 사이의 체인의 이를 도시하는 스프로킷의 상세도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 직선 스프로킷

12 : 이

14 : 루트

20 : 랜덤 스프로킷

30 : 스프로킷

32 : 루트

34 : 이

80 : 체인

82 : 링크

84 : 핀

R1, R2, R3 : 반경

Claims

회전 중심 축과, 스프로킷 결합 표면을 포함하는 복수의 이(32 또는 102)를 포함하는 스프로킷(30 또는 100)이며,

상기 이 및 스프로킷 결합 표면은 스프로킷의 주연부 주위로 이격되어 있으며, 스프로킷 결합 표면은 핀 중심 축을 갖는 조인트(94)에서 상호 연결되는 링크(82 또는 92)와 체인(80 또는 90)을 결합시키도록 배치되고,

스프로킷 결합 표면은 스프로킷 결합 표면에 의해 결합되는 체인 링크의 핀 축과 스프로킷 중심 축 사이의 거리에 의해 규정되는 피치 반경으로 체인을 배치시키도록 스프로킷 중심 축으로부터 거리를 두고 이격되어 있고, 스프로킷 이 및 결합 표면은 최소 피치 반경, 최대 피치 반경 및 그들 사이의 중간 피치 반경(PR1, PR2, PR3)을 제공하도록 배열되고,

피치 반경(PR1, PR2, PR3)은 스프로킷의 주연부 주위로 그 자체로 연속으로 반복하는 패턴으로 배열되어 체인에 가해지는 장력을 재분산시켜 스프로킷의 작동중에 체인에 인가되는 전체 장력을 감소시키며,

피치 반경(PR)의 패턴은 적어도 하나의 완전한 피치 반경(PR) 패턴과, 완전한 피치 반경(PR) 패턴보다 적어도 하나 작은 패턴을 포함하는 스프로킷.
제1항에 있어서, 상기 이(32 또는 102)의 스프로킷 결합 표면은 스프로킷(30 또는 100)과 결합되는 링크(82 또는 92)의 인접한 핀 축들 사이의 거리를 실질적으로 일정하게 유지시키는 스프로킷.
삭제
제1항에 있어서, 피치 반경(PR)의 패턴과, 피치 반경(PR)에 의해 제공되는 장력의 타이밍은, 스프로킷이 공진 조건에서 작동하는 체인(80 또는 90)과 함께 작동하는 직선 스프로킷(10)인 경우에 비하여 공진 조건에서 체인(80 또는 90)과 작동되는 스프로킷(30 또는 100)의 동작 중에 최대 체인 장력을 감소시키기에 효과적인 스프로킷.
자동차 타이밍 시스템이며,

구동 체인 외부의 장력 하중 공급원에 영향을 받으며, 복수의 링크(82 또는 92)를 갖는 체인(80 또는 90)을 포함하고,

각각의 링크는 조인트(94)에 의해 상호 연결되는 2개 이상의 판으로 형성되고, 각각의 조인트는 중심 종축을 가지며, 링크는 접촉면을 제공하고,

상기 체인은 체인과 구동 결합되는 적어도 하나의 스프로킷과 체인과 피동 결합되는 적어도 하나의 스프로킷(30 또는 100)에 대해 루프로 이동하고,

각각의 스프로킷은 회전 중심 축과, 체인 링크 접촉면에 결합되도록 배치되는 스프로킷의 주연부 주위로 이격되어 있는 복수의 표면을 가지며,

스프로킷 결합 표면은 스프로킷 결합 표면에 의해 결합된 체인 링크의 핀 축과 스프로킷 중심 축 사이의 거리에 의해 규정되는 피치 반경으로 체인을 위치 설정하도록 스프로킷 중심 축으로부터 거리를 두고 이격되어 있고,

적어도 하나의 스프로킷의 결합 표면은 적어도 제1 피치 반경, 적어도 제2 피치 반경 및 적어도 제3 피치 반경(PR1, PR2, PR3)으로 체인에 결합되도록 배치되고,

제1, 제2 및 제3 피치 반경은 상이하며, 스프로킷의 각각의 회전과 함께 그 자체가 연속으로 반복되는 패턴으로 배열되고, 피치 반경(PR)의 패턴은 적어도 하나의 완전한 피치 반경(PR) 패턴과, 완전한 피치 반경(PR) 패턴보다 적어도 하나 작은 패턴을 포함하며, 상기 패턴은 하나 이상의 스프로킷 오더에 체인 장력을 집중하여 스프로킷이 직선 스프로킷인 시스템의 최대 체인 장력에 비하여 시스템의 작동 중에 최대 체인 장력을 감소시키며,

피치 반경 및 피치 반경에 의해 제공되는 장력의 타이밍은, 스프로킷이 공진 조건에서 작동하는 체인과 함께 작동하는 직선 스프로킷인 경우에 비하여 공진 조건에서 체인과 함께 작동되는 스프로킷의 동작 중에 최대 체인 장력을 감소시키는, 자동차 타이밍 시스템.
제5항에 있어서, 제1 피치 반경(PR1)은 제2 피치 반경(PR2)보다 크고, 제2 피치 반경(PR2)은 제3 피치 반경(PR3)보다 큰 자동차 타이밍 시스템.
제6항에 있어서, 상기 패턴은 스프로킷(30 또는 100)의 각각의 회전에서 적어도 2번 반복되는 자동차 타이밍 시스템.
제6항에 있어서, 상기 패턴은 스프로킷(30 또는 100)의 각각의 회전에서 적어도 3번 반복되는 자동차 타이밍 시스템.