KR20040088657A - 엔진의 타이밍 체인 지지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 타이밍 체인 지지구조에 관한 것으로, 타이밍 체인이 적용되는 엔진에서 캠 샤프트 스프라켓에 인접한 부위로 타이밍 체인의 상하방향 유동을 인위적으로 억제시키도록 하여, 타이밍 체인에 의한 캠 샤프트 스프라켓의 구동시 타이밍 체인과 캠 샤프트 스프라켓 사이에서 발생되는 이상 치합을 줄임과 더불어 그에 따른 소음의 저하는 물론 부품의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 크랭크 샤프트 스프라켓과, 캠 샤프트 스프라켓 사이에 설치되어 흡/배기밸브의 주기적인 개폐를 위해 캠 샤프트의 회전을 크랭크 샤프트의 회전과 연동시켜 주는 타이밍 체인과, 상기 캠 샤프트 스프라켓의 인접한 부위에서 상기 타이밍 체인의 이동을 안내하여 타이밍 체인의 상하방향 유동을 억제시키도록 설치된 체인 가이드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 타이밍 체인 지지구조{timing chain supporting structure for engines}

본 발명은 엔진의 타이밍 체인 지지구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크랭크 샤프트의 회전과 연동되어 흡/배기용 캠 샤프트의 회전을 도모하는 타이밍 체인에 체인 가이드를 설치하여, 타이밍 체인에 걸리는 구동력의 변화에 따른 타이밍 체인의 유동을 억제시킴과 더불어 유동에 따른 소음발생을 배제시킬 수 있도록 하는 엔진의 타이밍 체인 지지구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 크랭크 샤프트와 캠 샤프트는 이들 사이로 설치된 타이밍 벨트를 매개로 하여 상호 연동하도록 되어 있는 바, 이들 사이의 연동관계는 흡/배기밸브의 주기적인 개폐를 도모하기 위함이다.

이를 위해 상기 크랭크 샤프트와 캠 샤프트에는 각각 타이밍 벨트의 장착을 위한 풀리가 설치되거나, 근래에는 금속재의 타이밍 체인을 이용하기 위한 스프라켓을 설치하기도 한다.

한편, 엔진에서 흡/배기밸브의 주기적인 개폐를 위한 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 사이의 연동에는 구동력의 주기적인 변화가 수반되는 데, 이는 상기 크랭크 샤프트로부터 캠 샤프트에 전달되는 구동력이 캠 샤프트에 설치된 캠의 노오즈부가 흡/배기밸브를 가압할 때 최대로 증가되기 때문이다.

이에 따라, 종래 타이밍 체인을 채택한 엔진에 있어, 크랭크 샤프트에 고정된 스프라켓과 캠 샤프트에 고정된 스프라켓 사이로 설치되는 타이밍 체인은 흡/배기밸브의 주기적인 개폐시 구동 토오크의 주기적인 변화가 수반되었고, 이러한 구동 토오크의 주기적인 변화는 상기 캠 샤프트에 고정된 스프라켓에 인접한 위치에 있는 타이밍 체인을 상하방향으로 유동(대략 3~4mm 정도임)시키는 결과를 초래하게되었다.

이와 더불어, 상기 캠 샤프트에 고정된 스프라켓에 인접한 타이밍 체인에서 발생되는 상하방향의 유동은 타이밍 체인과 스프라켓 사이의 불균일한 치합을 유발하게 됨은 물론, 구동력의 전달에 따른 치합시 작동소음을 발생시켰으며, 이러한 반복적인 불균일한 치합은 상대적으로 강성이 취약한 타이밍 체인의 핀부에 국부적인 손상을 초래하여 부품의 내구성을 저하시키게 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 타이밍 체인이 적용되는 엔진에서 캠 샤프트 스프라켓에 인접한 부위로 타이밍 체인의 상하방향 유동을 인위적으로 억제시키도록 하여, 타이밍 체인에 의한 캠 샤프트 스프라켓의 구동시 타이밍 체인과 캠 샤프트 스프라켓 사이에서 발생되는 이상 치합을 줄임과 더불어 그에 따른 소음의 저하는 물론 부품의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 엔진의 타이밍 체인 지지구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 타이밍 체인에 체인 가이드가 설치된 상태를 도시한 개략도.

도 2의 (a),(b)는 각각 도 1에 도시된 체인 가이드의 전/후방 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 체인 가이드를 설치하기 위한 캠캡의 형상과 이의 설치상태를 도시한 사시도.

도 4와 도 5는 각각 도 3에 도시된 캠캡의 전/후방 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-크랭크 샤프트 스프라켓 12-캠 샤프트 스프라켓

14-타이밍 체인 16-체인 가이드

18-실린더 헤드 20,22-흡/배기용 캠 샤프트

24-일체형 캠캡

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 크랭크 샤프트 스프라켓과, 캠 샤프트 스프라켓 사이에 설치되어 흡/배기밸브의 주기적인 개폐를 크랭크 샤프트의 회전과 연동시켜 주는 타이밍 체인과, 상기 캠 샤프트 스프라켓의 인접한 부위에서 상기 타이밍 체인의 이동을 안내하여 타이밍 체인의 상하방향 유동을 억제시키도록 설치된 체인 가이드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 체인 가이드는 타이밍 체인을 수용하는 오목한 형태의 가이드 홈을 배면으로 형성하는 몸체부와, 이 몸체부의 상측으로 이의 고정을 위한 마운팅 보스부를 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 상기 체인 가이드는 실린더 헤드의 저어널부에 설치되는 캠캡에 고정되는 데, 상기 캠캡은 실린더 헤드의 저어널부에 설치되는 흡/배기용 캠 샤프트를 동시에 고정시켜 주는 일체형으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 타이밍 체인에 체인 가이드가 설치된 상태를 도시한 개략도이고, 도 2의 (a),(b)는 각각 도 1에 도시된 체인 가이드의 전/후방 사시도이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진의 크랭크 샤프트 스프라켓(10)과 캠 샤프트 스프라켓(12) 사이에 타이밍 체인(14)이 설치되고, 상기 캠 샤프트 스프라켓(12)에 인접한 부위에는 상기 타이밍 체인(14)의 상하방향에 대한 유동을 억제시키도록 하는 체인 가이드(16)가 설치된다.

여기서, 상기 체인 가이드(16)의 설치부위는 도 1에 도시된 바와 같이, DOHC 엔진의 경우, 흡기용 캠 샤프트 스프라켓(12a)과 배기용 캠 샤프트 스프라켓(12b) 사이의 위치에 설정됨이 바람직하다.

그리고, 상기 체인 가이드(16)는 도 2의 (a),(b)에 각각 도시된 바와 같이, 상측으로 체인 가이드(16)를 엔진의 실린더 헤드나 기타 부위로 고정시키기 위한마운팅 보스부(16a)가 형성되고, 이 마운팅 보스부(16a)의 하측으로는 상기 타이밍 체인(14)을 상하로 고정/지지하기 위해 오목한 형태의 가이드 홈(16c)을 형성한 몸체부(16b)가 일체로 형성되어 있다.

또한, 상기 체인 가이드(16)는 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드(18)의 저어널부(18a)상으로 안착이 이루어지는 흡/배기용 캠 샤프트(20,22)의 고정을 위한 일체형 캠캡(24)에 고정/지지될 수도 있는 바, 이를 위해 상기 일체형 캠캡(24)은 상기 실린더 헤드(18)에서 캠 샤프트 스프라켓(12)이 설치되는 부위와 가장 인접한 저어널부(18a)상으로 고정됨은 물론, 상기 일체형 캠캡(24)의 구체적인 형상은 도 4 내지 도 5에 각각 도시된 바와 같다.

즉, 상기 일체형 캠캡(24)은 도 4 내지 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 흡/배기용 캠 샤프트(20,22)의 지지를 위해 양단부의 저면부에 오목한 형태의 수용홈(24a)을 형성함과 더불어, 중앙의 전면에 상기 체인 가이드(16)의 마운팅 보스부(16a)를 고정시키기 위해 대응되어 돌출된 형태의 마운팅 보스부(24b)가 일체로 형성되어 있다.

또한, 상기 일체형 캠캡(24)의 마운팅 보스부(24b)의 후면에는 부품의 중량을 위한 살빼기용 절개부(24c)가 형성되어 있다.

한편, 상기 체인 가이드(16)는 상기 일체형 캠캡(24)에 일체형으로 제작될 수도 있다.

따라서, 상기와 같이 엔진의 캠 샤프트 스프라켓(12)에 인접한 부위 또는 DOHC 엔진의 경우 흡기용 캠 샤프트 스프라켓(12a)과 배기용 캠 샤프트스프라켓(12b) 사이의 부위에서 타이밍 체인(14)의 상하방향 유동을 억제시키도록 체인 가이드(16)가 설치되면, 엔진의 흡/배기밸브에 대한 주기적인 개폐를 위해 크랭크 샤프트 스프라켓(10)과 캠 샤프트 스프라켓(12)이 타이밍 체인(14)을 매개로 연동함에 있어, 상기 캠 샤프트 스프라켓(12)에서 발생되는 주기적인 구동 토오크의 변화에 따른 타이밍 체인(14)의 상하방향으로의 유동을 강제적으로 억제시킬 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 체인 가이드(16)를 매개로 타이밍 체인(14)의 상하방향으로의 유동을 억제시키게 되면, 상기 캠 샤프트 스프라켓(12)과 타이밍 체인(14) 사이의 균일한 치합을 도모할 수 있으므로, 치합시 발생되는 소음을 줄일 수 있음과 더불어 종래와 같이 불균일한 치합에 의한 부품의 국부적인 마모 내지 손상을 예방함으로써, 부품의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 상기 실린더 헤드(18)의 저어널부(18a)에서 흡/배기용 캠 샤프트(20,22)의 고정을 위해 조립되는 캠캡이 흡/배기용 캠 샤프트(20,22)를 동시에 고정시켜 주는 일체형의 캠캡(24)으로 대체시킬 수 있으므로, 통상적인 분리형 캠캡을 적용시키는 경우에 대비 엔진의 조립에 소요되는 캠캡의 수량을 절반까지로 줄일 수 있으며, 이는 곧 부품의 관리에 드는 노력을 줄일 수 있는 부수적인 효과까지도 기대할 수 있는 것이다.

한편, 상기 체인 가이드(16)의 설치를 위한 일체형 캠캡(24)에는 마운팅 보스부(24b)의 후면으로 살빼기용 절개부(24c)가 형성됨에 따라, 캠캡을 일체형으로 제작함에 따른 중량 증대의 부담을 다소 덜 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 타이밍 체인 지지구조에 의하면, 크랭크 샤프트 스프라켓(10)과 캠 샤프트 스프라켓(12) 사이의 동력전달을 위해 설치되는 타이밍 체인(14)에 체인 가이드(16)를 추가로 설치함으로써, 캠 샤프트 스프라켓(12)에서 발생하는 주기적인 구동 토오크의 변화에 따른 타이밍 체인(14)의 상하방향의 유동을 억제시킬 수 있으므로, 캠 샤프트 스프라켓(12)과 타이밍 체인(14) 사이에서 발생하는 이상 치합음의 저감과 그에 따른 부품의 내구 수명을 극대화시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (8)

1. 크랭크 샤프트 스프라켓과, 캠 샤프트 스프라켓 사이에 설치되어 흡/배기밸브의 주기적인 개폐를 위해 캠 샤프트의 회전을 크랭크 샤프트의 회전과 연동시켜 주는 타이밍 체인과,

   상기 캠 샤프트 스프라켓의 인접한 부위에서 상기 타이밍 체인의 이동을 안내하여 타이밍 체인의 상하방향 유동을 억제시키도록 설치된 체인 가이드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 타이밍 체인 지지구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 체인 가이드는 흡기용 캠 샤프트 스프라켓과 배기용 캠 샤프트 스프라켓 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 엔진의 타이밍 체인 지지구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 체인 가이드는 타이밍 체인을 수용하는 오목한 형태의 가이드 홈을 배면으로 형성하는 몸체부와, 이 몸체부의 상측으로 이의 고정을 위한 마운팅 보스부를 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 엔진의 타이밍 체인 지지구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 체인 가이드는 실린더 헤드의 저어널부에 설치되는 캠캡에 고정되는 것을 특징으로 하는 엔진의 타이밍 체인 지지구조.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 캠캡은 실린더 헤드의 저어널부에 설치되는 흡/배기용 캠 샤프트를 동시에 고정시켜 주는 일체형으로 형성된 것을 특징으로 엔진의 타이밍 체인 지지구조.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 캠캡은 흡/배기용 캠 샤프트의 지지를 위해 양단부로 오목한 형태의 수용홈을 형성함과 더불어, 중앙 전면에 상기 체인 가이드의 고정을 위한 마운팅 보스를 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 엔진의 타이밍 체인 지지구조.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 마운팅 보스의 후면에는 부품의 중량을 위한 살빼기용 절개부가 형성된것을 특징으로 하는 엔진의 타이밍 체인 지지구조.
8. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 체인 가이드는 캠캡에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진의 타이밍 체인 지지구조.