KR20030049049A - Chain auto tensioner using diaphragm - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An auto-tensioner of a chain by using a diaphragm is provided to adjust the tension of a timing belt by using pressure of engine oil, and to improve the durability by preventing momentary excessive tension of the chain with deforming the diaphragm in increasing pressure. CONSTITUTION: A lower pressure chamber(32) and a high pressure chamber(33) are formed in a body(31) of an auto-tensioner, and the end of a plunger is inserted to the side of the high pressure chamber and operated by hydraulic pressure. A spring is formed in the high pressure chamber to elastically support the inner end of the plunger, and a check ball is formed in the end of the spring to open and close a passage(38). The clearance is formed in the outer periphery of the plunger, and pressure is buffered by discharging fluid in applying hydraulic pressure from the low pressure chamber to the high pressure chamber. A diaphragm(50) is formed in the front of the passage to lower pressure of the high pressure chamber in transmitting high pressure or excessive tension of the chain, and an operation groove(52) is formed in the body to deform the diaphragm. The endurance is improved by preventing excessive tension or pressure with damping efficiently.

Description

다이아프램을 이용한 체인 오토 텐셔너{Chain auto tensioner using diaphragm}Chain auto tensioner using diaphragm

본 발명은 다이어프램을 이용한 체인 오토 텐셔너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진 내부에서 공급되는 엔진 오일의 압력을 이용하여 타이밍 벨트의 장력을 조절하는 다이어프램을 이용한 체인 오토 텐셔너에 관한 것이다.The present invention relates to a chain auto tensioner using a diaphragm, and more particularly, to a chain auto tensioner using a diaphragm for adjusting the tension of a timing belt using the pressure of engine oil supplied from an engine.

일반적으로 차량의 엔진부에 사용되는 체인은 엔진을 구동할 때 크랭크 축 스프로켓의 동력으로 워터펌프 및 캠축 스프라켓 등을 구동시키기 위하여 사용되는 동력 전달 수단이다. 예를 들어 엔진의 시동 후 주행 중 또는 정차나 출발시 엔진 회전수 변동에 따른 가감속에 의하여 체인이 순간적으로 느슨해지면 동력 전달의 효율이 떨어진다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 여러 스프로켓 사이에는 가장 긴 구간에 위치한 체인 쪽에는 별도의 오토 텐셔너(Auto tensioner), 즉 체인의 장력조절장치가 필요하다. 이러한 체인의 장력조절장치는 체인을 항상 긴장된 상태(팽팽한 상태)로 유지해주기 때문에 동력의 손실을 막아 최상의 구동 조건을 얻도록 하고 있다.In general, the chain used in the engine portion of the vehicle is a power transmission means used to drive a water pump, a camshaft sprocket, etc. by the power of the crankshaft sprocket when driving the engine. For example, if the chain is momentarily loosened due to the acceleration or deceleration caused by the engine speed change during driving or after stopping or starting the engine, power transmission efficiency is reduced. Therefore, in order to prevent this, there is a need for a separate auto tensioner, that is, a chain tensioning device on the chain side located in the longest section between the various sprockets. The chain tensioning device keeps the chain in a tensioned state (tension) at all times, preventing power loss to achieve the best driving conditions.

도 3 및 도 4는 종래의 차량에 적용되는 체인의 장력조절장치를 나타낸 도면이다. 즉, 크랭크 축 스프로켓(10)의 구동력을 캠 축 스프로켓(11)에 전달되도록 하기 위해 체인(12)이 장착되는데, 상기한 체인(12)이 주변 장치에 간섭되지 않고 회전되도록 하기 위해 가이드(13) 및 아이들 풀리(14) 등이 형성된다.3 and 4 is a view showing a tension control device of the chain applied to a conventional vehicle. That is, the chain 12 is mounted to transmit the driving force of the crankshaft sprocket 10 to the camshaft sprocket 11, and the guide 13 to rotate the chain 12 without interfering with the peripheral device. ) And idle pulley 14 and the like are formed.

그리고 상기한 크랭크 축 스프로켓(10)의 구동력이 워터 펌프 스프로켓(15) 및 밸런스 축 스프로켓(16)에 전달되도록 하기 위한 체인(17)이 장착된다. 그리고 상기한 장력조절장치, 즉 오토 텐셔너(20)는 상기 크랭크 축 스프로켓(10)과 캠 축 스프로켓(11)을 연결하는 체인(12)의 도중과, 상기한 크랭크 축 스프로켓(10)과 워터 펌프 스프로켓(15)을 연결하는 체인(17)의 도중에 형성된다.And the chain 17 is mounted so that the driving force of the crankshaft sprocket 10 is transmitted to the water pump sprocket 15 and the balance shaft sprocket 16. And the tension control device, that is, the auto tensioner 20 is in the middle of the chain 12 connecting the crankshaft sprocket 10 and the camshaft sprocket 11 and the crankshaft sprocket 10 and the water pump It is formed in the middle of the chain 17 for connecting the sprocket 15.

특히, 상기한 체인(17)의 장력을 조절하기 위한 오토 텐셔너(20)의 내부 구성 및 작동을 설명하면 다음과 같다. 먼저 엔진의 작동에 따라 크랭크 축 스프로켓(10)이 구동되면, 이 구동력은 체인(12,17)에 의하여 캠 축 스프로켓(11) 및 워터 펌프 풀리(15) 쪽으로 전달되어 밸브(도시 생략)를 개폐시키거나 냉각수를 순환시키게 된다. 상기한 장력조절장치의 몸체(21) 내에는 유압이 작동되는 저압실(22)과 고압실(23)이 형성되고, 상기 고압실(23)의 일측에는 스프링(24)에 의해 탄력지지되는 플런저(25)가 형성된다. 그리고 상기 저압실(22)과 고압실(23)을 연결하는 통로(26)의 일측에는 유체의 흐름을 제어하기 위한 체크 볼(27)이 형성된다. 그리고 상기한 플런저(25)에 체인(17)의 장력이 가해지면 유체의 압력이 가해지는 고압실(23) 내의 압력이 완충되도록 유체가 빠져나가기 위한 간극(28)이 상기한 플런저(25)의 외주연에 형성된다.In particular, the internal configuration and operation of the auto tensioner 20 for adjusting the tension of the chain 17 will be described below. First, when the crankshaft sprocket 10 is driven by the operation of the engine, this driving force is transmitted to the camshaft sprocket 11 and the water pump pulley 15 by the chains 12 and 17 to open and close the valve (not shown). Or circulate the coolant. In the body 21 of the tension control device is formed a low pressure chamber 22 and a high pressure chamber 23 for operating the hydraulic pressure, one side of the high pressure chamber 23, the plunger is elastically supported by a spring 24 25 is formed. And a check ball 27 for controlling the flow of the fluid is formed on one side of the passage 26 connecting the low pressure chamber 22 and the high pressure chamber 23. When the tension of the chain 17 is applied to the plunger 25, a gap 28 for evacuating the fluid so that the pressure in the high pressure chamber 23 to which the pressure of the fluid is applied is buffered. It is formed on the outer circumference.

따라서 저압실(22)을 통해서 유체가 공급되면 유체의 압력에 의해 체크 볼(27)이 밀리고, 유체는 고압실(23) 내로 충진되게 된다. 체인(17)의 장력이 플런저(25)에 가해지면 플런저(25)가 뒤로 밀리면서 고압실의 압력을 형성하게 되고, 이 때 미소한 양의 유체가 간극(28)을 통해 빠져나가면서 플런저(25)가 미세하게 움직여 체인(17)의 과다한 장력증가를 제어하는 댐핑 역할을 하게 된다. 상기 스프링(24)은 플런저(25)가 전방으로 이동되도록 하는 힘을 제공한다.Therefore, when the fluid is supplied through the low pressure chamber 22, the check ball 27 is pushed by the pressure of the fluid, and the fluid is filled into the high pressure chamber 23. When the tension of the chain 17 is applied to the plunger 25, the plunger 25 is pushed back to form a pressure in the high pressure chamber, at which time a small amount of fluid is discharged through the gap 28, the plunger ( 25 is finely moved to act as a damping to control the excessive increase in tension of the chain (17). The spring 24 provides a force for the plunger 25 to move forward.

그러나 상기와 같이 구성되는 오토 텐셔너의 경우에 엔진회전수의 두배로 회전하면서 순간적인 관성력의 변화가 큰 밸런스 샤프트를 구동하는 경우에는 체인의 과다장력변화를 흡수해주기 어렵게 된다. 이는 밸런스 샤프트는 자체 댐핑 기능이전혀 없이 순수한 고속의 관성력변화가 체인에 직접 전달되기 때문에 체인이 순간적인 충격을 연속적으로 받게 되는데, 유체의 리크(Leak)를 통해 댐핑 역할을 하기가 힘드므로서 체인에 과다 장력 변동이 계속 발생되어 체인 피팅(Pitting) 등이 발생되는 문제점이 있었다.However, in the case of the auto-tensioner configured as described above, it is difficult to absorb the excessive tension change of the chain when driving the balance shaft with a large change of instantaneous inertia force while rotating at twice the engine speed. This is because the balance shaft is directly transmitted to the chain without any high damping function, so the chain is subjected to instantaneous shock, which is difficult to act as a damping through the leak of fluid. Excessive tension fluctuations continue to occur, resulting in a problem such as chain fitting (Pitting).

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진 내부에서 공급되는 엔진 오일의 압력을 이용하여 타이밍 벨트의 장력을 조절하는 다이어프램을 이용한 체인의 오토 텐셔너을 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an auto-tensioner of a chain using a diaphragm for adjusting the tension of a timing belt by using the pressure of engine oil supplied from an engine.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

몸체의 내측에 저압실 및 고압실이 형성되고, 고압실의 일측에 유압에 의해 작동되는 플런저의 일단이 수용되며, 플런저의 내측단을 탄력지지하는 스프링이 상기 고압실에 형성되며, 스프링의 다른 일단에는 저압실과 고압실의 통로를 개폐하기 위한 체크 볼이 형성되며, 저압실에서 고압실로 유압이 강하게 가해질 경우에 압력이 완충되도록 유체가 빠져나가기 위한 간극이 플런저의 외주연에 형성되는 오토 텐셔너에 있어서,A low pressure chamber and a high pressure chamber are formed inside the body, and one end of the plunger operated by hydraulic pressure is received at one side of the high pressure chamber, and a spring for elastically supporting the inner end of the plunger is formed in the high pressure chamber, and the other of the spring At one end, a check ball is formed to open and close the passage between the low pressure chamber and the high pressure chamber, and a gap is formed in the outer circumference of the plunger so that a gap is formed in the outer circumference of the plunger so as to buffer the pressure when the hydraulic pressure is strongly applied from the low pressure chamber to the high pressure chamber. In

상기한 저압실과 고압실을 연결하는 통로로 고압이 전달되거나, 상기한 플러저에 체인의 과다한 장력변화가 전달될 경우에 고압실의 압력을 떨어뜨리기 위한 다이어프램이 상기한 통로의 전방에 형성되며, 상기 다이어프램이 변형될 수 있도록 일정 크기의 작동공간이 홈 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.When a high pressure is transmitted to the passage connecting the low pressure chamber and the high pressure chamber, or an excessive tension change of the chain is transmitted to the plunger, a diaphragm for reducing the pressure of the high pressure chamber is formed in front of the passage. It is characterized in that the operating space of a predetermined size is formed in a groove shape so that the diaphragm can be deformed.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 오토 텐셔너의 구성도.1 is a block diagram of an auto tensioner formed by the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 오토 텐셔너의 작동상태도.Figure 2 is an operating state of the auto tensioner according to the present invention.

도 3 및 도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.3 and 4 are views for explaining the conventional technology.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

30 : 오토 텐셔너 31 : 몸체30: auto tensioner 31: body

32 : 저압실 33 : 고압실32: low pressure chamber 33: high pressure chamber

34 : 플런저 35 : 홈34: Plunger 35: Groove

36 : 스프링 37 : 체크 볼36: spring 37: check ball

38 : 통로 39 : 간극38: passage 39: gap

40 : 볼 시트 41 : 오일 홀40: ball seat 41: oil hole

50 : 다이어프램 52 : 작동공간50: diaphragm 52: operating space

이하, 본 발명의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments according to the configuration and operation of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 오토 텐셔너의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 오토 텐셔너의 작동상태도이다.1 is a configuration diagram of an auto tensioner formed by the present invention, Figure 2 is an operating state diagram of the auto tensioner according to the present invention.

도면 중에 표시되는 도면 부호 30은 본 발명에 의한 오토 텐셔너를 지시하는 것이고, 도면 부호 50은 본 발명에 의한 다이어프램을 지시하는 것이며, 일부의 도면 부호는 종래의 기술에서 사용된 도면부호가 그대로 인용된다.Reference numeral 30 in the drawing indicates an auto tensioner according to the present invention, reference numeral 50 designates a diaphragm according to the present invention, and some reference numerals refer to the same reference numerals used in the prior art. .

상기한 오토 텐셔너(30)는 종래와 같이 몸체(31)의 내측에 저압실(32) 및 고압실(33)이 형성되고, 상기 고압실(33)의 일측에는 체인의 장력을 조절하기 위한 플런저(34)가 형성된다. 상기 플런저(34)의 일단은 길게 홈(35)이 형성되고, 상기 홈(35)에 스프링(36)의 일단이 수용된다. 상기 스프링(36)의 다른 일단에는 체크 볼(37)이 탄력지지된 채로 상기한 저압실(32)과 고압실(33)을 연결하는 통로(38)를 개폐하게 되는 구성은 종래와 같다.As described above, the auto tensioner 30 has a low pressure chamber 32 and a high pressure chamber 33 formed inside the body 31, and a plunger for adjusting the tension of the chain on one side of the high pressure chamber 33. 34 is formed. One end of the plunger 34 has a groove 35 formed therein, and one end of the spring 36 is received in the groove 35. The other end of the spring 36 is configured to open and close the passage 38 for connecting the low pressure chamber 32 and the high pressure chamber 33 while the check ball 37 is elastically supported.

그리고 종래와 같이 고압실(33)에 과도한 압력이 걸릴 경우에 고압실(33)의 외부로 유체를 배출하기 위한 간극(39)이 종래와 같이 형성된다.When the excessive pressure is applied to the high pressure chamber 33 as in the related art, a gap 39 for discharging the fluid to the outside of the high pressure chamber 33 is formed as in the prior art.

그런데 본 발명에 의한 오토 텐셔너(30)는 상기한 저압실(32)과 고압실(33)을 연결하는 통로(38)가 형성되는 볼 시트(40)의 외주연 측에 오일 홀(41)이 다수 형성된다. 그리고 상기한 볼 시트(40)와 상기 저압실(32)의 내측벽 사이에 유체의 압력에 연동되는 다이어프램(50)이 개재된다. 상기 다이어프램(50)의 중간에는 상기 통로(38)로 유체가 통과될 수 있도록 하기 위한 통공(51)이 형성된다. 또한, 상기한 저압실(32)의 내측벽의 일측에는 다이어프램(50)이 작동될 수 있도록 일정 크기의 작동공간(52)이 형성된다.However, in the auto tensioner 30 according to the present invention, the oil hole 41 is formed on the outer circumferential side of the ball seat 40 in which the passage 38 connecting the low pressure chamber 32 and the high pressure chamber 33 is formed. Many are formed. A diaphragm 50 interposed between the ball seat 40 and the inner wall of the low pressure chamber 32 is interposed with the pressure of the fluid. A through hole 51 is formed in the middle of the diaphragm 50 to allow fluid to pass through the passage 38. In addition, an operation space 52 of a predetermined size is formed at one side of the inner wall of the low pressure chamber 32 so that the diaphragm 50 can be operated.

상기와 같이 구성되는 오토 텐셔너의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the auto-tensioner configured as described above are as follows.

엔진이 시동되어 크랭크 축이 회전되면, 체인에 의해서 캠 축 및 워터 펌프 축, 밸런스 축 등이 회전되어 밸브를 작동하게 하거나, 워너펌프를 회전시켜 냉각수를 펌핑하게 된다. 상기와 같이 체인에 의해 크랭크 축의 구동력을 타 회전수단에 전달하는 과정에서 상기한 체인의 장력을 조절하게 된다.When the engine is started and the crank shaft is rotated, the cam shaft, the water pump shaft, the balance shaft, etc. are rotated by the chain to operate the valve, or rotate the warner pump to pump the coolant. The tension of the chain is adjusted in the process of transmitting the driving force of the crankshaft to the other rotating means by the chain as described above.

특히, 상기한 밸런스 샤프트와 워터펌프를 구동하도록 장착되는 체인의 장력을 조절하는 오토 텐셔너(30)는 종래와는 달리 저압실(32)과 고압실(33)이 연결되는 통로의 일측에 다이어프램(50)이 형성되므로서 체인에 과다 장력이 발생되더라도 순간적으로 상기 다이어프램(50)이 변형하기 때문에 압력의 과다증대를 방지하게 된다. 즉, 댐핑 성능이 향상되어 체인의 과다 장력이 저감되므로서 체인, 스프로켓, 오토 텐셔너 등의 내구성도 크게 향상된다.In particular, the auto-tensioner 30 for adjusting the tension of the chain mounted to drive the balance shaft and the water pump has a diaphragm (1) on one side of the passage where the low pressure chamber (32) and the high pressure chamber (33) are connected. Since 50) is formed, the diaphragm 50 is deformed instantaneously even when excessive tension is generated in the chain, thereby preventing excessive increase in pressure. That is, the damping performance is improved to reduce the excessive tension of the chain, and the durability of the chain, the sprocket, the auto tensioner, etc. is greatly improved.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명은 체인에 과다 장력 변화에 의해 고압실에 압력이 증대될 때, 다이어프램이 압력증대를 대응하여 순간적으로 변형하기 때문에 압력의 과다 증대를 방지하게 되고 따라서 체인의 순간적인 과다 장력 증대도 방지하게 되므로서, 댐핑 성능 향상에 의해 체인의 과다 장력이 저감될 뿐만 아니라 체인, 스프로켓, 오토 텐셔너 등의 내구성이 크게 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.Therefore, the present invention constituted as described above prevents excessive increase in pressure because the diaphragm instantaneously deforms the pressure increase when the pressure in the high pressure chamber is increased due to the excessive tension change in the chain, and thus the instantaneous Since the excessive tension is also prevented, the excessive tension of the chain is not only reduced by the damping performance improvement, but also a great advantage of greatly improving the durability of the chain, sprocket, auto tensioner and the like.

Claims (3)

몸체의 내측에 저압실 및 고압실이 형성되고, 고압실의 일측에 유압에 의해 작동되는 플런저의 일단이 수용되며, 플런저의 내측단을 탄력지지하는 스프링이 상기 고압실에 형성되며, 스프링의 다른 일단에는 저압실과 고압실의 통로를 개폐하기 위한 체크 볼이 형성되며, 저압실에서 고압실로 유압이 강하게 가해질 경우에 압력이 완충되도록 유체가 빠져나가기 위한 간극이 플런저의 외주연에 형성되는 오토 텐셔너에 있어서,A low pressure chamber and a high pressure chamber are formed inside the body, and one end of the plunger operated by hydraulic pressure is received at one side of the high pressure chamber, and a spring for elastically supporting the inner end of the plunger is formed in the high pressure chamber, and the other of the spring At one end, a check ball is formed to open and close the passage between the low pressure chamber and the high pressure chamber, and a gap is formed in the outer circumference of the plunger so that a gap is formed in the outer circumference of the plunger so as to buffer the pressure when the hydraulic pressure is strongly applied from the low pressure chamber to the high pressure chamber. In 상기한 저압실(32)과 고압실(33)을 연결하는 통로(38)로 고압이 전달되거나, 상기한 플러저(34)에 체인의 과다한 장력변화가 전달될 경우에 고압실(33)의 압력을 떨어뜨리기 위한 다이어프램(50)이 상기한 통로(38)의 전방에 형성되며, 상기 다이어프램(50)이 변형될 수 있도록 몸체(31)의 내측으로 일정 크기의 작동공간(52)이 홈 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다이어프램을 이용한 체인의 오토 텐셔너.When the high pressure is transmitted to the passage 38 connecting the low pressure chamber 32 and the high pressure chamber 33 or the excessive tension change of the chain is transmitted to the plunger 34 of the high pressure chamber 33. The diaphragm 50 for reducing the pressure is formed in front of the passage 38, and the working space 52 of a predetermined size is formed into a groove shape inside the body 31 so that the diaphragm 50 can be deformed. Auto tensioner of the chain using a diaphragm, characterized in that formed by. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 다이어프램(50)의 중간부에는 상기한 통로(38)로 유체가 통과될 수 있도록 통공(51)이 형성되는 것을 특징으로 하는 다이어프램을 이용한 체인의 오토 텐셔너.Auto-tensioner of the chain using a diaphragm, characterized in that the through-hole 51 is formed in the middle portion of the diaphragm (50) to allow the fluid to pass through the passage (38). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 통로(38)가 형성되는 볼 시트(40)의 외주연 측에는 다수의 오일 홀(41)이 형성되는 것을 특징으로 하는 다이어프램을 이용한 체인의 오토 텐셔너.Auto-tensioner of the chain using a diaphragm, characterized in that a plurality of oil holes 41 are formed on the outer circumferential side of the ball seat 40 in which the passage 38 is formed.
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