KR20060071779A

KR20060071779A - 엔진의 타이밍 커버 구조

Info

Publication number: KR20060071779A
Application number: KR1020040110757A
Authority: KR
Inventors: 신보성
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2006-06-27
Also published as: CN1793633A; US20060150942A1; KR100705122B1; US7255085B2; CN100480499C

Abstract

본 발명은 실린더 블럭에 결합되어 크랭크 축과 캠 축의 스프라켓과 이들 사이를 연결하는 타이밍 벨트 내지 체인을 각각 은폐시키는 타이밍 커버에 적정의 위치로 다수의 돔형 엠보싱부를 형성하여, 이를 매개로 타이밍 커버의 고유 주파수 특성이 엔진의 고유 주파수 특성 영역으로부터 회피될 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상단부에 연속 가변 밸브 타이밍 장치를 은폐시키는 커버부와, 상기 커버부의 하측에 엔진 마운트의 장착을 위한 서포트 브라켓을 갖추고서, 전면이 실린더 블럭의 일측에 결합되어 내부에 타이밍 벨트 내지 타이밍 체인을 은폐시키는 엔진의 타이밍 커버에 있어서, 상기 타이밍 커버에는 외측으로 볼록하게 돌출된 반구형의 돔형상으로 이루어진 엠보싱부가 다수의 개소로 형성되되, 상기 엠보싱부의 형성 위치는 상기 타이밍 커버에 대한 진동 모우드의 해석을 통해 진동 변위가 가장 크게 발생하는 부위로 선정된 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 타이밍 커버 구조{timing cover structure for an engine}

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 타이밍 커버를 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 타이밍 커버의 배면을 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-타이밍 커버 12-커버부

14-서포트 브라켓 16-엠보싱부

본 발명은 엔진의 타이밍 커버 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는

타이밍 커버에 대한 진동 모우드의 해석을 통해 진동의 발생에 가장 취약한 부위에 돔형상의 엠보싱부를 형성하여 타이밍 커버의 고유 주파수 영역을 증대시킴으로써, 엔진의 상용 가동 영역에서 나타나는 진동 주파수의 영역으로부터 벗어나도록 하는 엔진의 타이밍 커버 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 있어 동력 발생장치에 해당하는 것은 엔진인 바, 이러한 엔진은 흡기 계통과 연료 계통의 동작을 매개로 연소실 내부로 혼합기를 흡입하 고, 흡입된 혼합기를 점화 계통의 동작으로 매개로 연소시켜 주행에 필요한 구동력을 발생시키게 된다.

이 경우, 엔진에서는 내부에 위치한 피스톤과 컨넥팅 로드의 상하 운동에 따른 중심 위치의 주기적인 변화와, 실린더의 축방향으로 생기는 왕복 운동 부분에서 발생되는 관성력의 변화 및, 컨넥팅 로드가 크랭크 축의 좌우로 흔들림에 따라 발생되는 관성력의 변화, 그리고 크랭크 축에 가해지는 회전력의 주기적인 변화 등에 의해 동작중 진동과 소음이 유발된다.

또한, 상기와 같은 일련의 과정을 통해 발생된 엔진의 진동과 소음은 주변에 위치한 다른 부품에 영향을 미처 또 다른 형태의 진동과 소음을 유발시키게 되는 데, 이에 대한 대표적인 부품이 크랭크 축과 캠 축 사이를 연동시켜 주는 타이밍 벨트 내지 체인을 덮는 타이밍 커버인 것이다.

즉, 타이밍 커버는 엔진의 실린더 블럭의 일측에 결합되도록 설치되어, 크랭크 축에 설치된 스프라켓과 캠 축에 설치된 스프라켓 및 이들 사이를 연결시켜 주는 타이밍 벨트 내지 체인을 각각 외부로 노출되지 않게 하는 역할을 하는 것이다.

그런데, 종래 타이밍 커버는 엔진의 실린더 블럭에 결합되어 있는 관계로 엔진의 가동중 발생되는 진동과 공진되거나, 타이밍 벨트 내지 체인의 구동에 따라 발생되는 고유의 진동 및 소음이 또 다른 주파수 대역의 진동 및 소음으로 초래되는 문제가 있었다.

아울러, 타이밍 커버에서 발생하는 이러한 진동과 소음은 차량에 있어 정숙성을 저하시키게 됨은 물론, 차실내에 탑승한 승객에 불쾌감을 주는 등 승차감의 저해에 커다란 원인으로 작용하게 되었다.

이에, 종래에는 타이밍 커버의 내면에 다수의 보강 리브를 형성하고, 이를 통해 타이밍 커버에 대한 구조적 강성을 향상시켜, 타이밍 커버의 고유 주파수 대역이 엔진의 가동중 발생하는 고유 주파수 대역으로부터 벗어날 수 있도록 하였으나, 이 경우 타이밍 커버의 중량 증가 대비 진동의 저감 효과가 미비하여 만족할 만한 결과를 얻지 못하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 실린더 블럭에 결합되어 크랭크 축과 캠 축의 스프라켓과 이들 사이를 연결하는 타이밍 벨트 내지 체인을 각각 은폐시키는 타이밍 커버에 적정의 위치로 다수의 돔형 엠보싱부를 형성하여, 이를 매개로 타이밍 커버의 고유 주파수 특성이 엔진의 고유 주파수 특성 영역으로부터 회피될 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상단부에 연속 가변 밸브 타이밍 장치를 은폐시키는 커버부와, 상기 커버부의 하측에 엔진 마운트의 장착을 위한 서포트 브라켓을 갖추고서, 전면이 실린더 블럭의 일측에 결합되어 내부에 타이밍 벨트 내지 타이밍 체인을 은폐시키는 엔진의 타이밍 커버에 있어서, 상기 타이밍 커버에는 외측으로 볼록하게 돌출된 반구형의 돔형상으로 이루어진 엠보싱부가 다수의 개소로 형성되되, 상기 엠보싱부의 형성 위치는 상기 타이밍 커버에 대한 진동 모우드의 해석을 통해 진동 변위가 가장 크게 발생하는 부위로 선정된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 상기 타이밍 커버의 고유 주파수 특성은 엔진의 상용 운전 영역에서 나타나는 주파수 대역으로부터 벗어나게 되고, 이를 통해 상기 타이밍 커버의 고유 진동 특성은 엔진과의 공진을 회피할 수 있게 된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 실린더 블럭(도시안됨)의 일측에 결합되는 타이밍 커버(10)를 도시한 것인 바, 상기 타이밍 커버(10)는 상단부에 연속 가변 밸브 타이밍 장치를 은폐시키는 커버부(12)를 일체로 형성하고, 상기 커버부(12)의 하부 일측에 엔진 마운트(도시안됨)의 장착을 위해 외측으로 돌출된 형상의 좌면 형태인 서포트 브라켓(14)을 일체로 형성하는 구조로 이루어진다.

그리고, 상기와 같은 구조의 타이밍 커버(10)는 전면이 실린더 블럭의 일측에 결합되어 내부에 크랭크 축에 설치된 스프라켓과, 캠 축에 설치된 스프라켓 및, 이들 사이를 연동시키도록 설치되는 타이밍 벨트 내지 타이밍 체인(이상 도시안됨)을 각각 은폐시키게 된다.

여기서, 상기 타이밍 커버(10)에는 외측으로 볼록하게 돌출되어, 전체적인 외형이 반구형의 돔형상으로 이루어진 엠보싱부(16)가 다수의 개소로 일체로 형성되어 있어, 상기 타이밍 커버(10)의 구조적 강성은 크게 강화된 형태로 전환된다.

이 경우, 상기 엠보싱부(16)의 형성 위치는 상기 타이밍 커버(10)에 대한 진 동 모우드의 해석으로부터 진동 변위가 가장 크게 발생하는 부위로 선정되어지는 데, 진동 모우드의 해석시에는 상기 타이밍 커버(10)의 외형적 특징, 예컨대 전체적인 형상에 따른 치수와 두께 및 재질 등이 각각 고려된다.

한편, 상기 엠보싱부(16)의 바람직한 형성 위치는 타이밍 커버(10)의 외형적 특징에 따라 가변되지만, 본 실시예서는 상기 타이밍 커버(10)의 전면에 걸쳐 중앙 부위에 형성된 제1엠보싱부(16a)와, 상기 제1엠보싱부(16a)의 하측 부위에서 다소 경사진 방향으로 형성된 제2엠보싱부(16b) 및, 상기 제1엠보싱부(16a)의 상측 부위에 형성된 제3엠보싱부(16c)로 이루어진다.

또한, 상기 제1,제2,제3엠보싱부(16a,16b,16c)의 반경은 각각 35,30,30mm 이며, 이의 돌출 높이는 각각 4,3,5mm 로 선정된다.

상기와 같이 타이밍 커버(10)에 대한 진동 모우드의 해석을 통해 진동에 가장 취약한 부위로 돔형상의 엠보싱부(16)가 다수로 형성되면, 상기 타이밍 커버(10)의 고유 주파수 대역은 종래 일반적인 구조에 비해 훨씬 더 크게 변화되고, 이와 같이 변화된 타이밍 커버(10)의 고유 주파수 대역은 엔진의 상용 운전 영역(가솔린 엔진의 경우 대략 2000 내지 2500 rpm 정도이고, 디젤 엔진의 경우 대략 1500 내지 2000 rpm 정도임)에서 발생하는 주파수 영역으로부터 벗어날 수 있게 된다.

이 결과, 상기와 같은 구조의 타이밍 커버(10)가 엔진의 실린더 블럭에 결합된 다음, 엔진의 상용 운전 영역에서 가동중 발생되는 진동에 따른 영향을 분석해 보면, 엔진의 가동중 발생되는 영역의 진동 주파수에 상기 타이밍 커버(10)는 영향을 덜 받게 되는, 즉 공진에 따라 타이밍 커버(10)에서 발생되는 진동이 현저하게 줄어 들게 됨을 알 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 타이밍 커버 구조에 의하면, 타이밍 커버(10)에 대한 진동 모우드의 해석을 통해 진동에 가장 취약한 부위로 돔형상의 엠보싱부(16)가 다수로 형성되면, 상기 타이밍 커버(10)의 고유 주파수 대역은 크게 상승된 영역으로 변화되고, 이는 엔진의 상용 운전 영역에서 발생하는 주파수 영역을 회피할 수 있는 결과를 초래하여, 이를 통해 상기 타이밍 커버(10)는 엔진의 가동중 발생되는 영역의 진동 주파수에 영향을 덜 받게 되는, 즉 공진에 따라 상기 타이밍 커버(10)에서 발생되는 진동이 현저하게 줄어 들게 된다.

또한, 상기 타이밍 커버(10)의 내면에 종래와 같이 다수의 보강 리브를 형성하지 않고도 이의 구조적 강성을 보강할 수 있어, 이를 통해 타이밍 커버(10)의 고유 주파수 대역이 엔진의 가동중 발생하는 고유 주파수 대역으로부터 벗어날 수 있게 되는 효과가 있게 된다.

Claims

상단부에 연속 가변 밸브 타이밍 장치를 은폐시키는 커버부와, 상기 커버부의 하측에 엔진 마운트의 장착을 위한 서포트 브라켓을 갖추고서, 전면이 실린더 블럭의 일측에 결합되어 내부에 타이밍 벨트 내지 타이밍 체인을 은폐시키는 엔진의 타이밍 커버에 있어서,

상기 타이밍 커버에는 외측으로 볼록하게 돌출된 반구형의 돔형상으로 이루어진 엠보싱부가 다수의 개소로 형성되되, 상기 엠보싱부의 형성 위치는 상기 타이밍 커버에 대한 진동 모우드의 해석을 통해 진동 변위가 가장 크게 발생하는 부위로 선정된 것을 특징으로 하는 엔진의 타이밍 커버 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 엠보싱부는 상기 타이밍 커버의 전면에 걸쳐 중앙 부위에 형성된 제1엠보싱부와, 상기 제1엠보싱부의 하측 부위에서 다소 경사진 방향으로 형성된 제2엠보싱부 및, 상기 제1엠보싱부의 상측 부위에 형성된 제3엠보싱부로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진의 타이밍 커버 구조.