KR19990035139A

KR19990035139A - 엔진의 밸브구동을 위한 타이밍 벨트

Info

Publication number: KR19990035139A
Application number: KR1019970056876A
Authority: KR
Inventors: 김병삼
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-15

Abstract

본 발명은 차량 엔진의 밸브구동에 사용되는 타이밍벨트에 관한 것으로, 특히 타이밍 벨트의 구조를 개선하여 타이밍벨트의 진동 및 소음 저감을 꾀할 수 있도록 한 엔진의 밸브구동을 위한 타이밍 벨트에 관한 것으로, 엔진의 크랭크 축의 회전력을 캠축에 전달하기 위해 캠축 기어풀리 및 크랭크축 기어풀리에 연결된 타이밍 벨트에 있어서, 상기 타이밍 벨트(30)의 치부(41) 상면에 치부 폭 방향으로 압착공기방출홈(31A)을 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 밸브구동을 위한 타이밍 벨트

본 발명은 차량 엔진의 밸브구동에 사용되는 타이밍벨트에 관한 것으로, 특히 타이밍 벨트의 구조를 개선하여 타이밍벨트의 진동 및 소음 저감을 꾀할 수 있도록 한 엔진의 밸브구동을 위한 타이밍 벨트에 관한 것이다.

일반적으로 가솔린 엔진의 경우 실린더헤드측에 흡,배기 밸브가 설치되어 있고, 이 흡,배기 밸브는 캠축에 의해 구동하게 되어 있다. 그리고 캠축은 크랭크축에 연동하여 작동되도록 기어구동, 타이밍 체인구동, 또는 타이밍 벨트구동이 사용되고 있다.

여기서 첫 번째, 기어에 의한 캠축의 구동은 다른 구동방식 비해 가장 확실한 동력전달 방법으로, 엔진이 고속회전이 되어도 크랭크 축과 캠 축과의 도조에 거의 변형이 생기지 않는다. 또 엔진 내부가 고온이 된 경우에도 캠축의 구동에 대한 신뢰성이 높다. 그러나 기어에 의한 캠축의 구동은 크랭크 축과 캠 축의 거리가 길어지기 때문에 캠축의 수가 많은 엔진, 예를 들면 SOHC(single over head cam shaft), DOHC(double over head cam shaft), V형 8기통, 수평대향 6기통 등에서는 기어 트레인이 너무 복잡해지고 엔진 중량의 증가를 초래하고, 기어소음이 커지는 등 단점을 가지고 있다.

두 번째의 타이밍 체인구동은 상기 기어구동 방식이 가지고 있는 단점을 해소하기 위한 것으로, 기어에 의한 캠축의 구동에 비해 경량이며, 또 재작비가 싸다. 반면에 엔진 회전이 고회전으로 될 경우 타이밍 체인의 진동이 증가하는 점, 또는 크랭크 축과 캠축의 거리가 길어져서 타이밍 체인의 길이 자체가 길어진 경우에도, 진동이나 타이밍 체인의 신장 등이 발생하여 원활한 엔진 회전을 방해하는 경우가 일어나는 단점이 있다.

세 번째의 타이밍 벨트 구동은 유리섬유나 강철 와이어를 심지로하여 클로로플렌 등의 합성고무로 만든 고무 벨트이며 벨트의 안쪽에 치형(齒形)이 형성되어 있다. 이는 내열,내구성이 타이밍 체인을 능가하며 진동, 소음, 중량 그리고 가격면에서도 유리한 장점을 갖고 있다. 즉, 경량, 고출력 및 정숙성이 높은 엔진에 사용되고 있다.

즉, 종래의 타이밍 벨트 구동은 도 1에 도시된 바와 같이 캠축 기어풀리(20,21,22,23), 크랭크축 기어풀리(24), 오일펌프 풀리(25), 댐퍼풀리(26) 및 아이들 풀리(27)에 타이밍 벨트(30)가 연결되어 있다.

따라서 크랭크 축(10)이 회전하게 되면 타이밍 벨트(30)를 매개로 캠축(40,41,42,43)이 회전하여 밸브장치를 구동시키게 되어 있다.

그런데 타이밍 벨트구동의 경우에 고속회전시 타이밍 벨트(30)와 각각의 캠축 기어풀리(20,21,22,23)의 물림되는 진입부분에는 타이밍 벨트(30)의 이웃한 치부(齒部) 사이에서 순간적인 공기압착이 연속적으로 발생하고, 이러한 압착력이 타이밍 벨트(30)의 떨림을 일으키게 된다. 따라서 타이밍 벨트(30)에 진동 및 소음이 일어날 뿐만 아니라 사이드 슬립 현상을 수반하게 된다.

따라서 이들 밸브(30)에 나타나는 악현상은 밸브개폐시기에 악영향을 미치고 노킹현상을 일으켜 엔진 출력이 감소되는 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 타이밍 벨트의 구조를 개선하여 타이밍벨트의 진동 및 소음 저감을 꾀할 수 있도록 한 엔진의 밸브구동을 위한 타이밍 벨트를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 엔진의 크랭크 축 회전력을 캠축에 전달하기 위해 캠축 기어풀리 및 크랭크축 기어풀리에 연결된 타이밍 벨트에 있어서, 상기 타이밍 벨트의 치부 상면에 치부의 폭 방향으로 압착공기방출홈을 형성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 타이밍 벨트의 설치상태도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이밍 벨트의 요부사시도.

도 3은 본 발명의 작동상태를 설명하기 위한 타이밍 벨트와 풀리의 결합상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30 : 타이밍 벨트 31 : 치부

31A : 압착공기방출홈

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2,3에 도시된 바와 같이 엔진의 크랭크 축 회전력을 캠축에 전달하기 위해 캠축 기어풀리 및 크랭크축 기어풀리에 연결된 타이밍 벨트(30)에 있어서, 상기 타이밍 벨트(30)의 치부(齒部)(31) 상면 중앙에 치부(31)의 폭(B) 방향으로 압착공기방출홈(31A)을 형성한 구성이다.

이때 압착공기방출홈(31A)의 단면적은 타이밍 벨트(30)의 치부(31)와 이물림되는 캠축 기어풀리(21)와의 접촉면적에 비례하여 설정된다.

즉, 타이밍 벨트(30)의 치부(31) 접촉면적이 클 경우 타이밍 벨트(30)의 이웃한 치부(31) 사이의 간극이 크게 되므로 캠축기어풀리(21)에 순간적으로 빨려들어가는 많은 공기의 량을 단면적이 증가된 타이밍 벨트(30)의 압착공기방출홈(31A)을 통하여 측방으로 신속히 배출시키게 되어 있다.

따라서 압착공기방출홈(31A)은 타이밍 벨트(30)와 각 풀리(20,21,22,23)에서 발생되는 마찰열을 타이밍 벨트(30)의 외부로 분산시킬 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 타이밍 벨트의 작용을 종래의 도 1에 적용하여 설명한다.

먼저, 엔진이 고속회전할 경우 크랭크 축(10)의 회전력에 의해 타이밍 벨트(30)가 각각의 풀리(20,21,22,23)를 회전시키게 되는데, 이때 도 3에서와 같이 타이밍 벨트(30)의 치부(31)와 이물림되는 각 풀리(20,21,22,23)의 치부(21A) 사이에 머물고 있던 공기는 순간적으로 후방에서 진입하여 들어오는 치부(31)의 압착공기방출홈(31A)을 통하여 배출된다.

이같이 타이밍 벨트(30)의 고속회전시에 물림되는 치부(31,21A)의 사이에서 압축공기를 제거시키게 됨으로써 타이밍 벨트(30)에 가해지는 떨림은 소멸되고, 이로서 타이밍 벨트(30)의 진동이 저감되어 정확한 밸브 타이밍을 기대할 수 있고, 소음을 저감시킬 수 있다.

또한 타이밍 벨트(30)와 풀리(20~23)와의 사이에서 압축되는 공기가 소멸되므로 타이밍 벨트(30)의 사이드 슬립현상이 줄어들고, 상기 압착공기방출홈(31A)을 통해 마찰열이 빠져나가므로 타이밍 벨트(30)의 과열방지가 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 타이밍 벨트의 치부에서 측방으로 압축공기를 빼낼 수 있는 압착공기방출홈을 형성하여 엔진의 고속회전시 타이밍 벨트와 결합된 풀리와의 사이에 발생되는 압축공기를 없애 타이밍 벨트의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있어 정확한 밸브 타임밍을 기대할 수 있다.

또한 타이밍 벨트와 풀리와의 마찰접촉에서 생기는 과열을 방지하여 타이밍 벨트의 수명을 연장시킬 수 있는 이점도 있다.

Claims

엔진의 크랭크 축의 회전력을 캠축에 전달하기 위해 캠축 기어풀리 및 크랭크축 기어풀리에 연결된 타이밍 벨트에 있어서, 상기 타이밍 벨트(30)의 치부(41) 상면에 치부 폭 방향으로 압착공기방출홈(31A)을 형성한 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브구동을 위한 타이밍 벨트.