KR101291826B1 - 타이밍 체인 드라이브 장치 - Google Patents

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KR101291826B1
KR101291826B1 KR1020080117234A KR20080117234A KR101291826B1 KR 101291826 B1 KR101291826 B1 KR 101291826B1 KR 1020080117234 A KR1020080117234 A KR 1020080117234A KR 20080117234 A KR20080117234 A KR 20080117234A KR 101291826 B1 KR101291826 B1 KR 101291826B1
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?지 사쿠라
고헤이 구니마쓰
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가부시기가이샤쯔바기모도체인
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Abstract

장력 변동의 영향을 경감하여 체인의 소형 경량화를 도모하는 것과 함께, 체인의 진동에 의한 소음을 방지하여 시스템의 정숙성을 향상시킨 타이밍 체인 드라이브 장치를 제공하는 것.
구동 스프로킷과, 종동 스프로킷과, 양 스프로킷의 사이에 감겨져 회전력을 전달하는 체인을 갖는 타이밍 체인 드라이브 장치에 있어서, 스프로킷(170)의 스프로킷 톱니(171)가, 상기 스프로킷(170)의 전체둘레에 걸쳐서 부등 간격의 피치로 설정되어 있는 것.

Description

타이밍 체인 드라이브 장치{TIMING CHAIN DRIVE UNIT}
본 발명은, 구동 스프로킷과 종동 스프로킷과의 위상을 소정의 관계로 동기시켜 회전 구동하는 타이밍 체인 드라이브 장치에 관하여, 더 자세하게는, 타이밍 체인의 장력 변동의 영향을 경감하는 것과 함께 진동이나 소음을 경감하는 기구에 관한 것이다.
종래, 일반적인 DOHC형, 즉, 실린더 헤드에 흡배기 밸브를 구동하는 2개의 캠 샤프트를 구비한 엔진에 있어서의 타이밍 체인 드라이브 장치(500)는, 도 5 에 나타내는 바와 같이 구동 스프로킷(550)과 종동 스프로킷(560), 종동 스프로킷 (570)에 감아진 체인(CH)에 의해 동력을 전달하도록 구성되어 있고, 체인(CH)의 느슨한 측의 종동 스프로킷(560)과 구동 스프로킷(550)과의 사이에, 텐셔너(T)와 협동하여 순환 주행하는 체인(CH)에 미끄럼 접촉하여 적절한 장력을 부여함과 함께 주행중의 체인(CH)의 진동, 가로 흔들림을 방지하기 위한 미끄러짐 기능을 구비한 느슨한 측의 체인 가이드(540)가 배치되어 있다.
한편, 체인(CH)의 긴장측의 종동 스프로킷(570)과 구동 스프로킷(550)과의 사이에는, 주행 궤도를 소정의 스팬 길이(종동 스프로킷(570)의 톱니 이탈점~구동 스프로킷(550)의 톱니 시작점에 이르는 궤도의 길이)에 가이드 규제하는 긴장측의 체인 가이드(510)로 이루어지는 가이드 기구가 이용되고 있다.
이 느슨한 측의 체인 가이드(540)는, 엔진의 프레임체(E)의 내벽에 부착볼트, 부착핀 등의 축으로 지지하는 수단(P)으로 흔들림 운동 가능하게 부착되어 있고, 텐셔너(T)에 의해 느슨한 측의 체인 가이드(540)의 슈부분(shoe portion)을 체인(CH)을 향하여 힘이 가해져 있다. 한편, 긴장측의 체인 가이드(510)는, 프레임체 (E)의 내벽에 부착볼트, 부착핀 등의 고정수단(Q)에 의해 굳게 설치되어 있어, 순환주행하는 체인(CH)의 주행궤도를 가이드 규제하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
이러한 타이밍 체인 드라이브 장치의 레이아웃에서는, 좌우의 캠 샤프트에 연결된 흡배기 밸브의 구동기구를 구동하기 위해 캠 샤프트에 걸리는 부하 토크의 주기 변동이, 캠 샤프트 및 크랭크 샤프트의 회전에 동기하여 나타난다.
또한, 이 변동에 크랭크 샤프트의 회전속도나 속도 변동 등의 요인이 관련되어, 순환 주행하는 체인(CH)의 긴장측에 주기적인 부하 변동이 발생한다.
예를 들면, 직렬 4기통의 경우, 캠 샤프트 1회전당 4주기의 부하 변동이 발생하고, 직렬 6기통의 경우, 캠 샤프트 1회전당 6주기의 부하 변동이 발생한다. 즉, 크랭크 샤프트 및 캠 샤프트에, 흡배기 밸브 구동에 의한 부하 토크 변동에 대응한 장력 변동이 생긴다. 이 때문에, 상술한 바와 같은, 순환 주행하는 체인(CH)의 긴장측에서 주행궤도를 가이드 규제하는 긴장측의 체인 가이드(510)를 배치한 종래의 타이밍 체인 드라이브장치(500)에서는, 이 장력 변동의 피크치가 과대하게 될 우려가 있기 때문에, 그 최대 장력을 허용할 수 있는 인장강도가 큰 값을 채용할 필요가 있고, 타이밍 체인 드라이브 장치의 중량이 무거워지는 것과 함께, 높은장력에 기인하는 소음도 발생하여, 소형 경량화 및 저소음을 저해해 왔다.
이들 문제를 해결하기 위해서, 스프로킷을 부하 토크의 주기 변동에 동기시켜 비원형으로 하거나, 톱니바닥 반지름을 변화시켜 장력변동의 피크치가 과대하게 되는 것을 막는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2, 3 참조).
그러나, 비원형의 스프로킷이나 톱니바닥 반지름이 변화하는 스프로킷을 사용한 경우, 스프로킷의 회전에 수반하여 체인에 주행방향에 대해서 직각의 방향으로 힘과 변위를 주는 것이 되기 때문에, 체인의 진동에 의한 소음이나 체인 가이드와의 접촉 소음이 증가한다고 하는 폐해가 있었다.
특허문헌 1 : 일본특허공개공보 2003-214504호(제2페이지 제2단락, 도 11)
특허문헌 2 : 일본 특허공개공표 2007-506043호(제6 내지 9페이지, 도 1, 8, 9)
특허문헌 3 : 일본특허공개공보 2003-184996호(제5 내지 6페이지, 도 2, 3)
본 발명은, 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제를 해결하는 것으로서, 즉, 본 발명의 목적은 체인의 소형 경량화를 도모함과 함께, 시스템의 정숙성을 향상시킨 타이밍 체인 드라이브 장치를 제공하는 것으로, 특히 흡배기 밸브 구동에 의한 부하 토크 변동에 대응한 장력 변동의 영향을 경감하면서, 체인의 진동에 의한 소 음을 방지한 타이밍 체인 드라이브 장치를 제공하는 것이다.
본 청구항 1에 관한 발명은, 구동 스프로킷과, 종동 스프로킷과, 양 스프로킷의 사이에 감겨져 회전력을 전달하는 체인을 갖고, 상기 구동 스프로킷과 종동 스프로킷의 위상을 소정의 관계로 동기시켜 회전 구동하는 타이밍 체인 드라이브 장치에 있어서, 상기 구동 스프로킷 또는 종동 스프로킷의 어느 한쪽 혹은 양쪽의 스프로킷의 스프로킷 톱니의 피치가, 상기 구동 스프로킷 또는 종동 스프로킷의 어느 한쪽 혹은 양쪽의 스프로킷의 주기적인 부하 변동에 동기하는 위상으로 둘레방향으로 주기적으로 증감하도록 설정되고, 부하가 피크로 되는 회전각에 있어서, 구동 스프로킷의 경우는 긴장측 체인의 톱니가 시작되는 점에서의 스프로킷 톱니의 피치가 가장 크게 되고, 종동 스프로킷의 경우는 긴장측 체인의 톱니를 벗어나는 점에서의 스프로킷 톱니의 피치가 가장 작게 되도록 설정되어 있는 것에 의해, 상기 과제를 해결하는 것이다.
본 청구항 2에 관한 발명은, 청구항 1에 기재된 타이밍 체인 드라이브 장치의 구성에 더하여, 상기 구동 스프로킷이, 엔진의 크랭크 샤프트에, 상기 종동 스프로킷이, 엔진의 흡배기 밸브를 구동하는 캠 샤프트에, 각각 설치되어 있고, 상기 주기적인 부하 변동이, 상기 캠 샤프트의 흡배기 밸브의 구동에 수반하는 부하 변동인 것에 의해, 상기 과제를 더 해결하는 것이다.
삭제
본 청구항 1에 관한 발명의 타이밍 체인 드라이브 장치는, 구동 스프로킷과, 종동 스프로킷과, 양 스프로킷의 사이에 감겨져 회전력을 전달하는 체인을 갖고, 상기 구동 스프로킷과 종동 스프로킷의 위상을 소정의 관계로 동기시켜 회전 구동하는 타이밍 체인 드라이브 장치에 있어서, 상기 구동 스프로킷 또는 종동 스프로킷의 어느 한쪽 혹은 양쪽의 스프로킷의 스프로킷 톱니의 피치가, 상기 구동 스프로킷 또는 종동 스프로킷의 어느 한쪽 혹은 양쪽의 스프로킷의 주기적인 부하 변동에 동기하는 위상으로 둘레방향으로 주기적으로 증감하도록 설정되고, 부하가 피크로 되는 회전각에 있어서, 구동 스프로킷의 경우는 긴장측 체인의 톱니가 시작되는 점에서의 스프로킷 톱니의 피치가 가장 크게 되고, 종동 스프로킷의 경우는 긴장측 체인의 톱니를 벗어나는 점에서의 스프로킷 톱니의 피치가 가장 작게 되도록 설정되어 있는 것에 의해, 긴장측 체인이 스프로킷 톱니에 맞물리기 시작하는 또는 톱니가 벗어나는 위상이 변화하여, 스프로킷 간의 체인 긴장구간에 존재하는 체인의 실질 길이가 변화하기 때문에, 체인의 주행방향 이외의 변위나 힘을 주는 일 없이 장력을 변화시키거나 부하 변동을 흡수하거나 할 수 있어, 타이밍 체인 드라이브 장치 전체를, 가동부분이 적고 구조가 단순하고 소형 경량의 것으로 할 수 있는 것과 함께, 진동이나 소음 등을 경감할 수 있다.
그리고, 본 청구항 2에 관한 발명의 타이밍 체인 드라이브 장치는, 청구항 1에 관한 타이밍 체인 드라이브 장치가 이루는 효과에 더하여, 상기 구동 스프로킷이, 엔진의 크랭크 샤프트에, 상기 종동 스프로킷이, 엔진의 흡배기 밸브를 구동하는 캠 샤프트에, 각각 설치되어 있고, 상기 주기적인 부하 변동이, 상기 캠 샤프트의 흡배기 밸브의 구동에 수반하는 부하 변동인 것에 의해, 특히 소형 경량화와 정숙성이 요구되는 캠 샤프트를 구비한 엔진에 있어서, 캠 샤프트의 부하 변동에 수반하여 발생하는 장력 변동에 의한 영향을 효율적으로 배제할 수 있는 것과 함께, 타이밍 체인 드라이브 장치 전체를, 가동 부분이 적어 구조가 단순하고 소형 경량의 것으로 할 수 있는 것과 함께, 진동이나 소음 등을 경감할 수 있어, 엔진 전체의 소형 경량화를 도모할 수 있다.
삭제
본 발명의 타이밍 체인 드라이브 장치는, 구동 스프로킷과, 종동 스프로킷과, 양 스프로킷의 사이에 감겨져 회전력을 전달하는 체인을 갖고, 상기 구동 스프로킷과 종동 스프로킷의 위상을 소정의 관계로 동기시켜 회전 구동하는 타이밍 체인 드라이브 장치에 있어서, 상기 구동 스프로킷 또는 종동 스프로킷의 어느 한쪽 혹은 양쪽의 스프로킷의 스프로킷 톱니의 피치가, 상기 구동 스프로킷 또는 종동 스프로킷의 어느 한쪽 혹은 양쪽의 스프로킷의 주기적인 부하 변동에 동기하는 위상으로 둘레방향으로 주기적으로 증감하도록 설정되고, 부하가 피크로 되는 회전각에 있어서, 구동 스프로킷의 경우는 긴장측 체인의 톱니가 시작되는 점에서의 스프로킷 톱니의 피치가 가장 크게 되고, 종동 스프로킷의 경우는 긴장측 체인의 톱니를 벗어나는 점에서의 스프로킷 톱니의 피치가 가장 작게 되도록 설정되어, 텐셔너 등에 의해 체인의 주행방향 이외의 힘을 주는 일 없이 장력을 변화시키거나 부하 변동을 흡수하거나 할 수 있어, 타이밍 체인 드라이브 장치 전체를, 가동부분이 적어 구조가 단순하고 소형 경량의 것으로 할 수 있는 것과 함께, 진동이나 소음 등을 경감할 수 있다고 하는 효과를 발휘하는 것이면, 그 구체적인 실시형태는 어떤 것이라도 아무런 상관없다.
[실시예]
이하에, 본 발명의 타이밍 체인 드라이브 장치에 있어서 도면을 기초하여 설 명한다. 도 1은, 본 발명의 하나의 실시예인 타이밍 체인 드라이브 장치의 스프로킷의 스프로킷 톱니의 개략도이고, 도 2는, 도 1에 나타내는 본 발명의 하나의 실시예인 타이밍 체인 드라이브 장치의 동작 설명도이고, 도 3은, 도 2에 나타낸 동작시의 스프로킷 톱니의 위상과 부하와의 관계를 나타내는 도면이고, 도 4는, 도 1에 나타내는 본 발명의 하나의 실시예인 타이밍 체인 드라이브 장치와 종래예의 실험결과의 비교도이다.
본 발명의 일 실시예인 타이밍 체인 드라이브 장치는 직렬 4기통의 DOHC 엔진에 적용되어, 캠 샤프트 1회전당 4주기의 부하 변동이 발생하는 것으로, 체인의 긴장측의 종동 스프로킷의 스프로킷 톱니의 피치 이외의 구성은 도 5에 나타내는 종래예와 완전히 같다.
체인(CH)의 긴장측의 종동 스프로킷(170)은, 캠 샤프트 1회전당 4주기의 부하 변동에 동기하여 스프로킷 톱니(171)의 위상의 변화도 4주기 반복되도록 구성되어 있고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 스프로킷 톱니(171)의 피치가 가장 넓은 Pmax인 부분, 및, 피치가 가장 좁은 Pmin인 부분이 45도의 간격으로 교대로 되도록 피치가 주기적으로 증감되고 있다.
이것으로 스프로킷(170)의 회전시에, 체인(CH)의 톱니 이탈점에서의 스프로킷 톱니(171)의 위상은, 스프로킷 톱니가 등피치인 것과 비교하여 주기적으로 전진ㆍ지연을 반복하게 된다.
한편, 도 1에서는 설명에 위해 스프로킷 톱니(171)의 피치가 가장 넓은 Pmax 인 부분, 및, 피치가 가장 좁은 Pmin인 부분의 피치를 과장하여 도시하고 있지만, 실제 피치는, 체인(CH)의 긴장측의 종동 스프로킷(170)과 구동 스프로킷의 사이의 체인 긴장구간의 거리가 300㎜ 정도의 일반적인 직렬 4기통의 DOHC 엔진에 있어서, 통상의 피치폭에 있어서 0.2㎜ 정도의 증감이면 좋고, 피치의 변화에 의해서 체인(CH)의 맞물림 영향을 미치는 일은 없다.
이와 같이 구성된 체인(CH)의 긴장측의 종동 스프로킷(170)의 스프로킷 톱니 (171)의 위상과 그 동작에 대해서, 도 2를 이용하여 설명한다.
도 2(a) 내지 (d)에 나타내는 바와 같이, 긴장측의 종동 스프로킷(170)에는 체인(CH)이 감겨져 도면상 시계회전으로 회전이 전달된다. 체인(CH)은 톱니 이탈점 (K)에서 긴장측의 종동 스프로킷(170)으로부터 이탈한다.
한편, 긴장측의 종동 스프로킷(170)의 스프로킷 톱니(171)에 대해서는, 설명을 위해서 피치가 가장 넓은 부분 Pmax를 흰색, 피치가 가장 좁은 부분 Pmin을 흑색으로 모식적으로 나타내고, 구체적인 톱니형의 도시는 생략하고 있다. 또한, 본 실시예에서는, 피치는 정현파 곡선형상으로 변화하는 것이다.
우선, 도 2(a)의 상태는, 긴장측의 종동 스프로킷(170)의 Pmax가 톱니 이탈점 (K)을 지나 다음에 Pmin이 톱니 이탈점(K)에 이르는 도중에, 도 2(d)의 상태로부터, 톱니 이탈점(K)에 위치하는 톱니의 피치가 서서히 좁아져 위상이 지연되는 속도가 지연되어 표준의 피치 상당의 스프로킷 톱니가 톱니 이탈점(K)에 위치한 상태이며, 표준보다 넓은 피치의 톱니가 톱니 이탈점(K)을 전부 통과하여, 톱니 이탈점(K)에 대해 위상이 가장 지연된 상태이다.
다음에, 도 2(b)의 상태는, 도 2(a)의 상태로부터, 톱니 이탈점(K)에 걸리는 톱니의 피치가 서서히 좁아지고 위상이 전진하는 속도가 빨라져, 톱니 이탈점(K)에 가장 피치의 좁은 Pmin이 위치하고, 톱니 이탈점(K)에 있어서 위상이 전진하는 속도가 가장 빠른 상태이다.
도 2(c)의 상태는, 긴장측의 종동 스프로킷(170)의 Pmin이 톱니 이탈점(K)을 지나 다음에 Pmax가 톱니 이탈점(K)에 이르는 도중에서, 도 2(b)의 상태로부터, 톱니 이탈점(K)에 위치하는 톱니의 피치가 서서히 넓어져 위상이 전진하는 속도가 늦어져 표준의 피치 상당의 스프로킷 톱니가 톱니 이탈점(K)에 위치한 상태이며, 표준보다 좁은 피치의 톱니가 톱니 이탈점(K)을 모두 통과하고, 톱니 이탈점(K)에 있어서 가장 위상이 전진한 상태이다.
도 2(d)의 상태는, 도 2(c)의 상태로부터, 톱니 이탈점(K)에 위치하는 톱니의 피치가 서서히 넓어지고 위상이 늦는 속도가 빨라져, 톱니 이탈점(K)에 가장 피치의 넓은 Pmax가 위치하여, 톱니 이탈점(K)에 대해 가장 위상이 늦는 속도가 빠른 상태이다.
이와 같이, 도 2(a) 내지 (d)의 상태를 반복하면서 위상의 전진ㆍ지연이 주기적으로 발생하는 것에 의해, 체인(CH)의 긴장측의 종동 스프로킷(170)과 구동 스프로킷의 사이의 체인 긴장구간에 존재하는 체인(CH)의 실질 길이가 주기적으로 변화하게 된다.
다음에, 체인(CH)의 긴장측의 종동 스프로킷(170)의 스프로킷 톱니(171)의 위상과 부하 변동의 관계에 대해서, 도 3을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 3의 a 내지 d점은, 각각, 도 2 (a) 내지 (d)의 상태에 대응하고 있다.
우선, a점에 있어서는, 톱니 이탈점(K)에 있어서의 위상이 가장 늦은 상태에서 체인 긴장구간에 존재하는 체인(CH)의 실질 길이가 가장 짧은 상태이며, a점으로부터 다음의 c점을 향하여 위상이 전진하여 체인 긴장구간에 존재하는 체인(CH)의 실질 길이가 길어져 간다.
이 구간이, 부하 증대에 의한 장력의 증대를 체인(CH)의 실질 길이를 증대시키는 것에 의해 경감할 수 있는 구간이다.
그리고, b점이, 톱니 이탈점(K)에 있어서 가장 위상이 전진하는 속도가 빠른 점이기 때문에, 체인(CH)의 실질 길이의 증대 속도도 최고이며, 가장 부하가 큰 점을 여기서 동기시키는 것에 의해, 가장 효과적으로 부하 증대에 의한 장력의 증대를 경감할 수 있다.
다음에, c점에 있어서는, 톱니 이탈점(K)에 있어서의 위상이 가장 전진한 상태에서 체인 긴장구간에 존재하는 체인(CH)의 실질 길이가 가장 긴 상태이며, c점으로부터 다음의 a점을 향하여 위상이 늦어 체인 긴장구간에 존재하는 체인(CH)의 실질 길이가 짧아져 간다.
이 구간은, 부하 증대에 의한 장력의 증대를 경감하기 어려운 구간이며, 특히 d점이 톱니 이탈점(K)에 있어서 가장 위상이 늦는 속도가 빠른 점으로, 체인(CH)의 실질 길이의 감소 속도도 최고이기 때문에 가장 장력의 증대를 경감하기 어렵고, 가장 부하가 작은 점을 이 d점에 동기시킨다.
이와 같이, 체인(CH)의 긴장측의 종동 스프로킷(170)의 스프로킷 톱니(171)의 위상과 부하 변동을 최적인 위상 관계로 동기시키는 것에 의해, 체인의 주행방향 이외의 변위나 힘을 일절 주는 일 없이 부하 변동을 효과적으로 흡수할 수 있고, 체인에 걸리는 최대 장력을 경감하여 체인을 소형 경량화 할 수 있는 것과 함께, 타이밍 체인 드라이브 장치 전체를, 가동부분이 적어 구조가 단순하고 소형 경량의 것으로 할 수 있으며, 게다가, 체인의 진동에 의한 소음을 방지한 타이밍 체인 드라이브 장치를 제공할 수 있는 등, 그 효과는 심대하다.
도 4는, 일례로서, 직렬 4기통 엔진으로 종동 스프로킷(170)의 스프로킷 톱니(171)가 40톱니의 경우에 있어서의 표준 스프로킷과 본 발명의 실시예인 부등 간격의 피치로 설정된 스프로킷에 의한 피크 장력(단위: kN)의 실험측정 결과를 그래프에 나타낸 것이다.
본 실험예에서는, 크랭크의 회전수가 낮은 영역에서는 캠 샤프트의 부하 변동은 다른 구성요소(예를 들면 캠 샤프트 자체의 비틀어짐이나 체인 가이드의 휘어짐 등)도 부하 변동 주기에 추종하고 있다고 생각할 수 있어, 그것들에 의해도 부하 변동이 흡수되고, 표준 스프로킷과 본 발명의 실시예인 부등 간격의 피치로 설정된 스프로킷의 피크 장력은 거의 같게 되어 있다.
그러나, 크랭크의 회전수가 높은 영역에 있어서 다른 구성요소는 이미 부하 변동 주기에 추종하지 못하고, 본 발명의 실시예인 스프로킷 톱니의 주기적인 전진ㆍ지연만이 부하 변동 주기에 추종하여 부하 변동을 흡수 가능하게 되어 피크 장력 의 상승이 발생하지 않는다.
상기의 본 발명의 현저한 효과가 발휘되는 회전수는, 엔진의 형식이나 크기, 다른 구성요소의 크기나 배치 등 여러가지 조건에 의해, 본 실험예보다 더 저회전인 경우도 있다.
또한, 일반적으로 엔진의 성능 향상이나 소형 경량화에 있어서는 고회전까지 충분한 내구성을 갖고 사용 가능하게 하는 것이 중요한 과제이며, 본 발명에 의하면 특히 회전이 높을수록 현저한 효과를 발휘하는 것으로, 그 효과는 심대하다.
한편, 본 실시예에서는, 스프로킷 톱니(171)의 위상의 전진ㆍ지연 및 종동 스프로킷의 부하 변동을 정현파 곡선에 의한 주기 변동으로 했지만, 실제의 부하 변동이 정현파 곡선이 아닌 경우에도, 가장 부하가 높아지는 회전각 위치에 있어 톱니 이탈점(K)에 있어서의 위상이 전진하는 속도가 가장 빨라지도록, 적절히 스프로킷 톱니(171)의 위상의 전진ㆍ지연의 곡선을 설정하면 좋다.
또한, 본 실시예에서는, 전체둘레에 걸쳐서 부등 간격의 피치로 설정되는 스프로킷은 종동 스프로킷이지만, 구동 스프로킷을 전체둘레에 걸쳐서 부등 간격의 피치로 설정하더라도 좋고, 또한, 종동 스프로킷, 구동 스프로킷 모두 전체둘레에 걸쳐서 부등 간격의 피치로 설정해도 좋다.
구동 스프로킷을 전체둘레에 걸쳐서 부등 간격의 피치로 설정하는 경우는, 체인 긴장구간이 체인의 진행방향 뒤쪽이 되어, 종동 스프로킷의 톱니 이탈점에 상당하는 점인 톱니 시작점에 있어서의 위상의 전진ㆍ지연과 PmaxㆍPmin의 관계는, 종동 스프로킷의 톱니 이탈점의 그것과 완전히 반대로 설정된다.
게다가, 주기적인 부하 변동 이외의 여러 가지 진동이나 소음에 대해서도, 스프로킷의 전체둘레에 걸쳐서 부등 간격의 피치로 설정하고, 스프로킷의 회전에 수반하여 체인 긴장구간에 존재하는 체인의 실질 길이를 변화시키고, 체인의 주행방향 이외의 변위나 힘을 주는 일 없이 장력을 변화시키는 것에 의해, 공진이나 공명에 수반하는 진동이나 소음 등을 방지할 수 있는 등, 그 효과는 심대하다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 타이밍 체인 드라이브 장치의 스프로킷의 스프로킷 톱니의 개략도,
도 2는 도 1에 나타내는 본 발명의 일실시예인 타이밍 체인 드라이브 장치의 동작 설명도,
도 3은 도 2에 나타낸 동작시의 스프로킷 톱니의 위상과 부하와의 관계를 나타내는 도면,
도 4는 도 1에 나타내는 본 발명의 일실시예인 타이밍 체인 드라이브 장치와 종래예의 실험 결과의 비교도, 및
도 5는 종래의 타이밍 체인 드라이브 장치의 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
170 : 종동 스프로킷(긴장측) 171 : 스프로킷 톱니
500 : 타이밍 체인 드라이브 장치 510 : 긴장측의 체인 가이드
540 : 느슨한 측의 체인 가이드 550 : 구동 스프로킷
560 : 종동 스프로킷(느슨한 측) 570 : 종동 스프로킷(긴장측)
CH : 체인 K : 톱니 이탈점
T : 텐셔너 Q : 고정수단
E : 엔진의 프레임체

Claims (3)

  1. 구동 스프로킷과, 종동 스프로킷과, 양 스프로킷의 사이에 감겨져 회전력을 전달하는 체인을 갖고, 상기 구동 스프로킷과 종동 스프로킷의 위상을 소정의 관계로 동기시켜 회전 구동하는 타이밍 체인 드라이브 장치에 있어서,
    상기 구동 스프로킷 또는 종동 스프로킷의 어느 한쪽 혹은 양쪽의 스프로킷의 스프로킷 톱니의 피치가, 상기 구동 스프로킷 또는 종동 스프로킷의 어느 한쪽 혹은 양쪽의 스프로킷의 주기적인 부하 변동에 동기하는 위상으로 둘레방향으로 주기적으로 증감하도록 설정되고,
    부하가 피크로 되는 회전각에 있어서, 구동 스프로킷의 경우는 긴장측 체인의 톱니가 시작되는 점에서의 스프로킷 톱니의 피치가 가장 크게 되고, 종동 스프로킷의 경우는 긴장측 체인의 톱니를 벗어나는 점에서의 스프로킷 톱니의 피치가 가장 작게 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 타이밍 체인 드라이브 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 스프로킷이, 엔진의 크랭크 샤프트에, 상기 종동 스프로킷이, 엔진의 흡배기 밸브를 구동하는 캠 샤프트에, 각각 설치되어 있고,
    상기 주기적인 부하 변동이, 상기 캠 샤프트의 흡배기 밸브의 구동에 수반하는 부하 변동인 것을 특징으로 하는 타이밍 체인 드라이브 장치.
  3. 삭제
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