KR100507098B1 - 차량용 오토 텐셔너 - Google Patents

Abstract

차량용 오토 텐셔너가 개시된다. 개시된 차량용 오토 텐셔너는, 하우징과; 상기 하우징 내측벽에 설치됨에 따라 오일 드레인 홀을 형성하는 고압실 플런저 및 저압실 플런저와; 상기 오일 드레인 홀의 출구의 상기 하우징의 외측벽에 설치되고, 비자성체로 이루어진 케이스와; 상기 오일 드레인 홀의 출구의 전면으로 상기 케이스에 슬라이딩 가능하게 설치된 피스톤과; 상기 피스톤의 전면에 설치되어 상기 피스톤을 가압하여 슬라이딩 가능하게 하는 스프링과; 상기 피스톤의 일측으로 상기 케이스에 설치되고, 엔진의 ECU의 신호에 따라 작동되며, 상기 피스톤의 슬라이딩 운동을 제어하는 자석부재와; 상기 자석부재에 필요에 따라 선택적으로 전원을 공급하기 위해 상기 자석부재와 연결 설치된 전원공급장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 소음 진동의 특성을 개선할 수 있고, CVVT의 응답성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

Description

차량용 오토 텐셔너{AUTOMATIC TENSIONER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 오토 텐셔너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소음 및 진동 특성과 연속 가변 밸브 타이밍장치(Continuously Variable Valve Timing; 이하, CVVT라 함)의 응답성을 개선하기 위해 그 구조가 개선된 차량용 오토 텐셔너(automatic tensioner)에 관한 것이다.

캠(cam) 축간 구동이(혹은 크랭크(crank) 축 포함) 체인(chain)으로 구동되는 타이밍 시스템(timing system)에 있어서는, 도 1에 도시된 바와 같이 긴장 및 이완측의 체인(20)이 상하 파동(fluctuation) 운동을 하게 된다. 이는 캠 프로브(cam probe)에 의한 토크(torque)에 의해 기인한다.

이러한 비정상적인 거동의 제어를 위하여 통상 차량용 오토 텐셔너(10)를 적용하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 차량용 오토 텐셔너(10)의 경우, 체인(20)이 이완 및 긴장운동을 할 때, 체인(20)이 체인 가이드(chain guide)에 충격력을 주게 되며, 이때 아래의 조건에서는 차량용 오토 텐셔너(10)의 무빙 파트(moving part)가 차량용 오토 텐셔너(10)의 본체를 가진 하게 된다.

그 첫째 조건은, 장시간 방치 후, 도 2에 도시된 바와 같은 고압실(high pressure chamber)(11)의 오일(Oil)이 리크다운(leak down)되어 와해(collapse)된 상태이다.

그리고 두 번째 조건은, 엔진이 충분히 웜업(warm-up)이 된 후에 오일의 점도가 떨어지고 공급 압력이 저하된 상태에서의 과도한 리크다운 특성에 의한 고압실(11)의 오일이 쉽게 드레인(drain) 되는 경우이다.

도 2에서 화살표로 표시된 바와 같은 오일 유동 경로에서, 오일 드레인 홀(oil drain hole)(12)로의 과도한 오일 리크다운이 발생한다.

상기한 첫 번째의 조건의 문제점 같은 경우, 특별한 대책의 수립이 어렵기 때문에[시간이 지날수록 차량용 오토 텐셔너(10)의 고압실(11)의 플런저(plunger)(13)와 저압실(14)의 플런저(15) 사이의 간극(leakage gap)(16) 등을 통한 오일의 리크다운을 막을 수는 없다] 댐핑(damping) 장치를 적용해 이에 대응한다.

그리고 두 번째의 조건의 문제점 같은 경우, 현재 고압실(11) 내의 리턴 스프링(return spring)(17)의 강성 향상 또는 간극(16)의 축소를 통하여 대응한다.

그러나 이는 매우 정교한 튜닝(tuning)이 필요하며, 동시에 그 한계가 있다. 과도한 간극(16) 축소 등은 리크다운 양의 저감 및 이에 의한 로우어 가이드(lower guide)의 과도한 추력을 야기하여, 체인(20)의 인장력이 매우 커지게 한다.

이는 또한 CVVT의 응답성 악화를 야기하여, 엔진의 발진 구동력의 약화를 유발한다. 한편, 상기한 CVVT의 응답성은 차량의 ECU에서 CVVT에 캠축 회전명령을 내렸을 때, 이에 대한 응답속도를 말한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 소음 및 진동 특성과 CVVT의 응답성을 향상시키도록 한 차량용 오토 텐셔너를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 오토 텐셔너는, 하우징과; 상기 하우징 내측벽에 설치됨에 따라 오일 드레인 홀을 형성하는 고압실 플런저 및 저압실 플런저와; 상기 오일 드레인 홀의 출구의 상기 하우징의 외측벽에 설치되고, 비자성체로 이루어진 케이스와; 상기 오일 드레인 홀의 출구의 전면으로 상기 케이스에 슬라이딩 가능하게 설치된 피스톤과; 상기 피스톤의 전면에 설치되어 상기 피스톤을 가압하여 슬라이딩 가능하게 하는 스프링과; 상기 피스톤의 일측으로 상기 케이스에 설치되고, 엔진의 ECU의 신호에 따라 작동되며, 상기 피스톤의 슬라이딩 운동을 제어하는 자석부재와; 상기 자석부재에 필요에 따라 선택적으로 전원을 공급하기 위해 상기 자석부재와 연결 설치된 전원공급장치;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명에 따른 차량용 오토 텐셔너의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 오토 텐셔너는, 하우징(21)과, 이 하우징(21) 내측벽에 설치됨에 따라 오일 드레인 홀(22)을 형성하는 고압실 플런저(23) 및 저압실 플런저(24)와, 상기 오일 드레인 홀(22)의 출구의 하우징(21)의 외측벽에 설치되고, 비자성체로 이루어진 케이스(31)와, 상기 오일 드레인 홀(22)의 출구의 전면으로 케이스(31)에 전후 슬라이딩 가능하게 설치된 피스톤(32)과, 이 피스톤(32)의 전면에 설치되어 피스톤(32)을 가압하여 전후 슬라이딩 가능하게 하는 스프링(33)과, 상기 피스톤(32)의 일측으로 케이스(31)에 설치되고, 차량 엔진의 ECU의 신호에 따라 작동되며, 상기 피스톤(32)의 전후진의 슬라이딩 운동을 제어하는 자석부재(34)와, 이 자석부재(34)에 필요에 따라 선택적으로 전원을 공급하기 위해 상기 자석부재(34)와 연결 설치된 전원공급장치(35)를 포함하여 구성된다.

예컨대, 상기 ECU의 신호에 따라 자석부재(34)는 자화 되거나, 자성을 잃는 전자석으로 특히, 차량의 가속 및 감속시 또는 오일의 점도가 높을 때, 전원공급장치(35)는 자석부재(34)에 전원이 공급되어 자화 된다.

상기 케이스(31)는 상기 하우징(21)에 볼트(41)로써 체결되고, 이 케이스(31)는 상기한 바와 같이 피스톤(32)의 운동을 확보하기 위하여 비자성체인 알루미늄으로 이루어진다. 그러나 반드시 이에 한정되지는 않는다.

그리고 상기 케이스(31)에는 오일 드레인 홀(22)과 연통된 연통공(36)이 적어도 하나 형성된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량용 오토 텐셔너의 작용을 설명하면 다음과 같다. 여기서는 일반적인 차량용 오토 텐셔너의 작용 설명은 생략하고 본 발명의 특징적인 작용만을 설명하기로 한다.

도 4에는 본 발명에 따른 차량용 오토 텐셔너의 작동을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 우선, 차량 엔진의 회전수인 RPM을 읽고, 차량의 현재 차속의 편차가 기준값보다 큰지 판단한다.(단계 110)

이어서, 상기 단계 110의 조건을 만족하는 경우, 현재의 엔진의 오일 온도를 읽고, 이 오일의 온도가 기준값 이하인지 판단한다.(단계 120)

상기 단계 120의 조건을 만족하는 경우, 상기 자석부재(34)에 전원을 공급하여 자화시켜 오일 드레인 홀(22)을 개방한다.(단계 130)

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 오토 텐셔너는, 이 오토 텐셔너의 리크다운의 특성을 좌우하는 오일 드레인 홀(22)을 제어할 수 있는 장치를 적용한 것으로, 양호한 소음특성이 특히 필요한 운전영역과 빠른 응답성이 필요한 영역을 분리하여 리크다운 특성을 제어한다.

그리고 아이들 또는 정속 운전조건 또는 체인계의 공진 등에 의하여 과도한 진동이 일어나는 구간에서는, 자석부재(34)로의 전원을 차단하여 스프링(33)에 의하여 피스톤(32)을 가압하여 오일 드레인 홀(22)을 막아 리크다운양이 작아지게 한다.

또한 체인의 과도한 진동에 의한 오토 텐셔너의 비정상 거동을 제어하여 소음을 개선토록 한다.

그리고 차량의 가속시, 감속시, 고속 운전시 또는 온도가 낮을 때(오일 점도가 높을 때에는 자석부재(34)에 전원을 공급하여 피스톤(32)을 당겨 오일 드레인 홀(22)을 열어준다.

이에 따라 충분한 리크다운 특성 및 낮은 오토텐셔너의 추력이 확보되어 체인의 장력이 저감되어 결국 CVVT의 응답성이 개선된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 오토 텐셔너는, 소음 진동의 특성을 개선할 수 있고, CVVT의 응답성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 일반적인 차량용 오토 텐셔너를 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 2는 도 1의 차량용 오토 텐셔너의 상세 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 오토 텐셔너의 구성 일부를 나타내 보인 도면.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 오토 텐셔너의 작동을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

31. 케이스

32. 피스톤

33. 스프링

34. 자석부재

35. 전원공급장치

Claims (5)

1. 하우징과;

   상기 하우징 내측벽에 설치됨에 따라 오일 드레인 홀을 형성하는 고압실 플런저 및 저압실 플런저와;

   상기 오일 드레인 홀의 출구의 상기 하우징의 외측벽에 설치되고, 비자성체로 이루어진 케이스와;

   상기 오일 드레인 홀의 출구의 전면으로 상기 케이스에 슬라이딩 가능하게 설치된 피스톤과;

   상기 피스톤의 전면에 설치되어 상기 피스톤을 가압하여 슬라이딩 가능하게 하는 스프링과;

   상기 피스톤의 일측으로 상기 케이스에 설치되고, 엔진의 ECU의 신호에 따라 작동되며, 상기 피스톤의 슬라이딩 운동을 제어하는 자석부재와;

   상기 자석부재에 필요에 따라 선택적으로 전원을 공급하기 위해 상기 자석부재와 연결 설치된 전원공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 오토 텐셔너.
2. 제1항에 있어서,

   상기 케이스는 상기 하우징에 볼트로써 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 오토 텐셔너.
3. 제1항에 있어서,

   상기 케이스는 알루미늄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 오토 텐셔너.
4. 제1항에 있어서,

   상기 케이스에는 상기 오일 드레인 홀과 연통된 연통공이 적어도 하나 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 오토 텐셔너.
5. 제1항에 있어서,

   상기 전원공급장치는 차량의 가속 또는 감속시 또는 오일의 점도가 높을 때, 상기 자석부재에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 오토 텐셔너.