KR101176257B1 - 엔진용 전동 체인 - Google Patents

Abstract

[과제] 팽출 만곡 가이드면에 대한 체인의 가라앉음을 경감하여 체인 궤도를 안정시킴과 함께, 체인 인장력이 집중하기 쉽고 피로 파괴를 일으키기 쉬운 플레이트 부분의 플레이트 강도를 향상시키며, 또한, 체인 가이드와 플레이트의 사이에 확실하게 윤활유를 보류하여 뛰어난 내구성을 발휘하는 엔진용 전동 체인을 제공하는 것.

[해결수단] 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)의 가이드 미끄럼 접촉부(112,152)가, 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면(112a,152a)과 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)과 윤활유 보류 만곡면(112c,152c)으로 구성되고, 플레이트 평탄면(112a,152a)과 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)의 경계(Y)의 플레이트 길이방향 배치 간격이 체인 피치(P)보다 짧게 설정되어 있는 엔진용 전동 체인(100).

Description

엔진용 전동 체인{TRANSMISSION CHAIN FOR USE IN ENGINE}

본 발명은, 자동차 엔진으로 이용되는 엔진용 전동 체인에 관한 것이며, 특히, 크랭크 샤프트와 캠 샤프트 사이의 타이밍 드라이브 체인이나 밸런서 체인, 그리고 오일펌프 등의 보조기구 구동용 체인 등에 이용되는 엔진용 전동 체인에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 엔진내에는, 구동측 스프로킷과 피구동측 스프로킷에 걸려 돌려진 전동 체인에 의해 동력을 전달하는 전동장치가 구비되어 있으며, 이러한 전동 체인으로서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 내부 링크 플레이트(510) 및 외부 링크 플레이트(550)의 각각 가이드 대향측 둘레가장자리부에 가이드 대향 만곡면(511,551)을 형성함으로써, 이들 가이드 대향 만곡면(511,551)에 윤활유를 보류(保留)하여 원호형상 체인 가이드(G1)나 직선형상 체인 가이드(G2)의 사이에서 발생하는 마찰을 저감하는 전동 체인(500)이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

그리고, 이러한 가이드 대향 만곡면(511,551)은, 내부 링크 플레이트(510) 및 외부 링크 플레이트(550)의 체인 피치(P)와 동일하거나 또는 그 이상의 폭으로 형성되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 2006-105325호(제5 페이지, 도 2)

그런데, 특허 문헌 1과 같은 종래의 전동 체인(500)에서는, 가이드 대향 만곡면(511,551)이 내부 링크 플레이트(510) 및 외부 링크 플레이트(550)의 체인 피치(P)와 동일하거나 또는 그 이상의 폭으로 형성되어 있는 것에 의해, 도 10에 나타낸 바와 같이, 체인 인장력이 가장 집중하기 쉽고 피로 파괴를 일으키기 쉬운 플레이트 부분(E), 즉, 내부 링크 플레이트(510)의 부쉬 압입구멍(512) 혹은 외부 링크 플레이트(550)의 핀 구멍(552)의 중심을 통과하여 체인폭방향으로 뻗는 가상 라인에 가까운 플레이트 부분(E)의 일부분(F)이 잘려진 형상을 보이고 있기 때문에, 이 플레이트 부분(E)에 원호형상 체인 가이드(G1) 또는 직선형상 체인 가이드(G2)의 미끄럼 접촉에 기인한 응력이 작용하여 체인 파단이 발생할 우려가 있고, 이러한 플레이트 부분(E)의 강도를 향상시키기 위해서 더 많은 아이디어가 필요하다.

또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 내부 링크 플레이트(510) 또는 외부 링크 플레이트(550)가 직선형상 체인 가이드(G2)에 대해서 접촉 부위(Z,Z)에 나타낸 약간의 접촉영역에서 접촉하기 때문에, 직선형상 체인 가이드(G2)와 가이드 대향 만곡면(511,551)의 사이에 윤활유를 충분히 밀폐하여 보류할 수 없고, 양자에 미끄럼동작 저항을 일으켜, 내부 링크 플레이트(510) 및 외부 링크 플레이트(550)의 내구성을 손상시킬 우려가 있었다.

그리고, 가이드 대향측 둘레가장자리부에 가이드 대향 만곡면(511,551)이 형성되어 있는 것에 의해, 도 10에 나타낸 바와 같이, 원호형상 체인 가이드(G1)가 가이드 대향 만곡면(511,551)내에 들어가, 원호형상 체인 가이드(G1)에 대한 체인의 가라앉음이 발생하기 때문에, 이 체인의 가라앉음으로 인해 체인에 느슨함이 생겨, 체인 궤도가 불안정하게 된다고 하는 우려가 있었다.

따라서, 본 발명은, 종래의 문제를 해결하는 것으로서, 즉, 본 발명의 목적은, 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면에 대한 체인의 가라앉음을 경감하여 체인 궤도를 안정시킴과 동시에, 체인 인장력이 집중하기 쉽고 피로 파괴를 일으키기 쉬운 플레이트 부분의 플레이트 강도를 향상시키고, 또한, 체인 가이드와 플레이트의 사이에 확실하게 윤활유를 보류하여 뛰어난 내구성을 발휘하는 엔진용 전동 체인을 제공하는 것이다.

청구항 1과 관련된 본 발명은, 내부 플레이트와 외부 플레이트가 체인 가이드에 대해서 미끄럼 접촉하여 둘레를 주행하는 엔진용 전동 체인에 있어서, 상기 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 가이드 미끄럼 접촉부가, 상기 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 플레이트 길이 방향 앞뒤끝단 근방에 배설되어 상기 체인 가이드의 평탄 가이드면에 미끄럼 접촉하는 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면과, 상기 플레이트 평탄면으로부터 연속하여 플레이트 길이방향 중앙 근방에 배설되어 상기 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면에 각각 미끄럼 접촉하는 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면과, 상기 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면의 상호간에 걸쳐 설치되어 상기 체인 가이드의 평탄 가이드면 혹은 팽출 만곡 가이드면과의 틈에 윤활유를 보류하는 윤활유 보류 만곡면으로 구성되어 있는 동시에, 상기 플레이트 평탄면과 플레 이트 팽출 곡면의 경계의 플레이트 길이 방향 배치 간격이, 체인 피치보다 짧게 설정되어 있는 것에 의해, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 2와 관련된 본 발명은, 청구항 1에 기재된 구성에 더하여, 상기 플레이트 팽출 곡면의 곡률 반경이 상기 플레이트 평탄면측으로부터 윤활유 보류 만곡면측을 향하여 점차 증가하고 있는 것에 의해, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 3과 관련된 본 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 구성에 더하여, 상기 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 가이드 미끄럼 접촉부가, 체인 안둘레측과 체인 바깥둘레측에 각각 설치되어 있는 것에 의해, 상술한 과제를 더 해결한 것이다.

한편, 본 발명의 엔진용 전동 체인에서 말하는 「경계의 플레이트 길이 방향 배치 간격」이라 함은, 동일 플레이트내에 배치된 플레이트 평탄면과 플레이트 팽출 만곡면의 전후 한 쌍의 경계가 체인 길이 방향으로 상호 이간하는 간격을 의미하고 있다.

또한, 본 발명의 엔진용 전동 체인에서 말하는 「체인 피치」라 함은, 외부 플레이트에 전후 한 쌍으로 압입하여 끼워맞춤된 연결 핀의 중심이 체인 길이 방향으로 상호 이간하는 간격을 의미하고 있다.

따라서, 청구항 1과 관련된 본 발명의 엔진용 전동 체인에 의하면, 내부 플레이트와 외부 플레이트가 체인 가이드에 대해서 미끄럼 접촉하여 둘레 주행하는 엔진용 전동 체인에 있어서, 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 가이드 미끄럼 접 촉부가, 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 플레이트 길이 방향 앞뒤끝단 근방에 배설된 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면과, 플레이트 평탄면으로부터 연속하여 플레이트 길이 방향 중앙 근방에 배설된 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면과 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면의 상호간에 걸쳐 설치된 윤활유 보류 만곡면으로 구성되어 있는 것에 의해, 이 가이드 미끄럼 접촉부와 체인 가이드의 평탄 가이드면 또는 팽출 만곡 가이드면의 사이에 생긴 윤활유 보류 틈에 엔진내의 윤활유가 유도되는 모세관 현상이 발생하여 양자간에 안정된 유막이 형성되므로, 체인 가이드의 평탄 가이드면 또는 팽출 만곡 가이드면의 사이의 마찰을 저감할 수 있고, 또한, 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면이 체인 가이드의 평탄 가이드면에 면접촉상태로 미끄럼 접촉하여 윤활유 보류 틈에 보류한 윤활유를 확실하게 시일하므로, 윤활유의 외부 누출을 억제하여 체인 가이드와의 미끄럼 접촉을 원활하게 할 수 있고, 그리고, 체인 가이드의 평탄 가이드면에 대해서는 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면에서 미끄럼 접촉함과 함께 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면에 대해서는 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면에서 미끄럼 접촉하므로, 체인 가이드로부터의 응력이 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 특정 부위에 집중되지 않고 피하여 플레이트 내구성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 플레이트 평탄면과 플레이트 팽출 곡면의 경계의 플레이트 길이 방향 배치 간격이 체인 피치보다 짧게 설정되어 있는 것에 의해, 체인 인장력이 가장 집중하기 쉽고 피로 파괴를 일으키기 쉬운 플레이트 부분, 즉, 내부 플레이트의 부쉬 압입구멍 혹은 외부 플레이트의 핀 구멍의 중심을 통과하여 체인폭방향으로 뻗는 가상 라인에 가까운 플레이트 부분을 잘라내지 않고 플레이트 팽출 곡면을 형성하는 것에 의해 플레이트 강도의 저하를 회피할 수 있으므로, 이 플레이트 부분에 체인 가이드의 평탄 가이드면과의 미끄럼 접촉에 기인한 응력이 작용해도 충분한 체인 강도를 발휘할 수 있고, 게다가, 외부 링크 플레이트 및 내부 링크 플레이트의 체인 피치와 동일한 폭 혹은 체인 피치보다 긴 폭으로 가이드 대향 만곡면을 형성한 종래의 전동 체인에 비해서, 팽출 만곡 가이드면과의 접촉 부위의 플레이트 길이 방향 배치 간격이 짧아져 팽출 만곡 가이드면에 대한 체인의 가라앉음을 경감할 수 있으므로, 이러한 체인의 가라앉음으로 기인하여 체인이 느슨해지는 것을 회피하여, 체인 궤도를 안정시킬 수 있다.

청구항 2와 관련된 본 발명의 엔진용 전동 체인에 의하면, 청구항 1에 기재된 엔진용 전동 체인이 발휘하는 효과에 더하여, 플레이트 팽출 곡면의 곡률 반경이 플레이트 평탄면측으로부터 윤활유 보류 만곡면측을 향하여 점차 증가하고 있는 것에 의해, 가이드 미끄럼 접촉부와 체인 가이드의 평탄 가이드면 또는 팽출 만곡 가이드면의 사이에 생긴 윤활유 보류 틈이 체인폭방향으로 과도하게 넓어지는 것을 회피하고, 이 윤활유 보류 틈에 외부로부터 윤활유를 유도하는 모세관 현상을 충분히 발휘시킬 수 있으므로, 체인 가이드와의 미끄럼 접촉을 더 원활하게 할 수 있다.

청구항 3과 관련된 본 발명의 엔진용 전동 체인에 의하면, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 엔진용 전동 체인이 발휘하는 효과에 더하여, 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 가이드 미끄럼 접촉부가 체인 안둘레측과 체인 바깥둘레측에 각각 설치되어 있는 것에 의해, 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 플레이트 형상이 상하 대칭인 형상을 보이고, 체인 조립시에 플레이트의 상하를 고려하지 않고 내부 플레이트 및 외부 플레이트를 취급할 수 있으므로, 체인 조립 작업을 간편하게 달성할 수 있고, 게다가, 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 플레이트 중량을 경감할 수 있으므로, 체인 전체의 경량화에 기여할 수 있다.

본 발명은, 내부 플레이트와 외부 플레이트가 체인 가이드에 대해서 미끄럼 접촉하여 둘레 주행하는 엔진용 전동 체인에 있어서, 상기 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 가이드 미끄럼 접촉부가, 상기 내부 플레이트와 외부 플레이트의 플레이트 길이 방향 앞뒤끝단 근방에 배설되어 상기 체인 가이드의 평탄 가이드면에 미끄럼 접촉하는 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면과, 상기 플레이트 평탄면으로부터 연속하여 플레이트 길이 방향 중앙 근방에 배설되어 상기 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면에 각각 미끄럼 접촉하는 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면과, 상기 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면의 상호간에 과설되어 상기 체인 가이드의 평탄 가이드면 혹은 팽출 만곡 가이드면과의 틈에 윤활유를 보류하는 윤활유 보류 만곡면으로 구성되어 있는 동시에, 상기 플레이트 평탄면과 플레이트 팽출 곡면의 경계의 플레이트 길이 방향 배치 간격이, 체인 피치보다 짧게 설정되고, 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면에 대한 체인의 가라앉음을 경감하여 체인 궤도를 안정시키는 동시에, 체인 인장력이 집중하기 쉽고 피로 파괴를 일으키기 쉬운 플레이트 부분의 플레이트 강도를 향상시키며, 게다가, 체인 가이드와 플레이트의 사이에 확실하게 윤 활유를 보류하여 뛰어난 내구성을 발휘하는 것이면, 그 구체적인 실시의 형태는 어떤 것이어도 아무런 상관이 없다.

예를 들면, 본 발명의 엔진용 전동 체인에 있어서의 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 구체적인 형상에 대해서는, 체인 바깥둘레측 및 체인 안둘레측에 가이드 미끄럼 접촉부를 형성한 것, 체인 바깥둘레측에만 가이드 미끄럼 접촉부를 형성한 것 등중의 어느 하나라도 상관없지만, 체인 바깥둘레측 및 체인 안둘레측의 양측에 가이드 미끄럼 접촉부를 형성한 것인 경우에는, 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 플레이트 형상이 상하 대칭인 형상을 보이고, 체인 조립시에 플레이트의 상하를 고려하지 않고 내부 플레이트 및 외부 플레이트를 취급할 수 있으므로, 체인 조립 작업을 간편하게 달성할 수 있고, 또한, 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 플레이트 중량을 경감할 수 있으므로, 체인 전체의 경량화에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명의 엔진용 전동 체인은, 부쉬 체인, 롤러 체인, 샤일런트 체인중의 어느 것이 그 대상이어도 지장없지만, 부쉬 체인이나 롤러 체인의 경우에는, 스프로킷과의 맞물림이 원활하기 때문에, 체인의 마모를 방지할 수 있고, 샤일런트 체인의 경우에는, 스프로킷과의 맞물림 소음을 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 엔진용 전동 체인으로서 부쉬 체인이나 롤러 체인을 채택했을 경우에는, 내부 플레이트와 외부 플레이트의 양쪽을 체인 가이드에 미끄럼 접촉하도록 동일한 체인폭으로 형성한 것, 어느 한쪽의 플레이트만이 체인 가이드에 미끄럼 접촉하도록 체인폭을 설정한 것중의 어느 것이라도 좋지만, 그 경우, 체인 가이드에 미끄럼 접촉하는 플레이트에만 가이드 미끄럼 접촉부를 설치하면 좋다.

그리고, 본 발명의 엔진용 전동 체인으로서 샤일런트 체인을 채택했을 경우에는, 관절열(關節列) 이너 플레이트, 가이드열 이너 플레이트, 가이드 플레이트중의, 어느 하나의 플레이트 혹은 어떤 플레이트의 조합만이 체인 가이드에 미끄럼 접촉하도록 체인폭을 설정하여도 좋고, 그 경우, 체인 가이드에 미끄럼 접촉하는 플레이트에만 가이드 미끄럼 접촉부를 설치하면 좋다.

[실시예]

이하, 본 발명의 제1 실시예인 엔진용 전동 체인(100)을 도면에 기초하여 설명한다.

여기서, 도 1은, 본 발명의 제1 실시예인 엔진용 전동 체인을 이용한 사용 형태도이고, 도 2는, 도 1에 나타낸 엔진용 전동 체인의 일부 사시도이며, 도 3은, 내부 플레이트 및 외부 플레이트를 나타낸 측면도이고, 도 4는, 체인 가이드의 평탄 가이드면과의 미끄럼 접촉 상태를 나타낸 평면도이며, 도 5는, 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면과의 미끄럼 접촉 상태를 나타낸 평면도이고, 도 6은, 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면에 대한 플레이트가 가라앉은 상태를 나타낸 설명도이다.

먼저, 본 발명의 제1 실시예인 엔진용 전동 체인(100)은, 자동차 엔진내의 타이밍 드라이브 시스템에서 이용되는 타이밍 드라이브 체인으로서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 크랭크 샤프트에 고정된 구동측 스프로킷(S1)과 캠 샤프트에 고정된 피구동측 스프로킷(S2)의 사이에 걸쳐지고, 구동측 스프로킷(S1)의 회전을 피구동측 스프로킷(S2)에 전동하도록 되어 있다.

한편, 도 1에 있어서의 부호 G1는, 엔진 본체측에 자유롭게 요동하도록 지지되어 있는 동시에 텐셔너(H)에 의해서 요동단 근방의 배면이 눌려져 엔진용 전동 체인(100)에 적절한 장력을 부여하는 체인 가이드로서, 이 체인 가이드(G1)는, 엔진용 전동 체인(100)의 체인 바깥둘레측에 미끄럼 접촉하는 팽출 만곡 가이드면(G1f)을 가지고 있다

또한, 도 1에 있어서의 부호 G2는, 엔진 본체측에 고정되어 엔진용 전동 체인(100)의 주행을 안내하는 체인 가이드로서, 이 체인 가이드(G2)는 엔진용 전동 체인(100)의 체인 바깥둘레측에 미끄럼 접촉하는 평탄 가이드면(G2f)을 가지고 있다.

엔진용 전동 체인(100)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 좌우 한 쌍으로 이간 배치된 내부 플레이트(110)와, 이 내부 플레이트(110)의 부쉬 압입구멍(111)에 압입하여 끼워맞춤된 전후 한 쌍의 부쉬(120)와, 이 부쉬(120)에 회전이 자유롭도록 바깥에서 끼워진 전후 한 쌍의 롤러(130)와, 부쉬(120)의 내부에 회전이 자유롭도록 삽입된 전후 한 쌍의 연결 핀(140)과, 이 연결 핀(140)의 양단에 핀 구멍(151)을 압입하여 끼워맞춤시켜 내부 플레이트(110)를 체인 길이 방향으로 연결하는 좌우 한 쌍으로 이간 배치된 외부 플레이트(150)를 구비하고 있다.

여기서, 본 실시예의 엔진용 전동 체인(100)이 가장 특징으로 하는 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)의 구체적인 형태에 대하여 도 3 내지 도 6에 의해 상세하게 설명한다.

내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)는, 그 체인 바깥둘레측에 체인 가이드(G1,G2)와 미끄럼 접촉하는 가이드 미끄럼 접촉부(112,152)를 각각 구비하고 있다.

이 가이드 미끄럼 접촉부(112,152)는, 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)의 플레이트 길이 방향 앞뒤끝단 근방에 배설된 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면(112a,152a)과, 이 플레이트 평탄면(112a,152a)으로부터 연속하여 플레이트 길이 방향 중앙 근방에 배설된 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)과, 이 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)의 상호간에 걸쳐 설치된 윤활유 보류 만곡면(112c,152c)으로 구성되어 있다.

플레이트 평탄면(112a,152a)은, 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)의 플레이트 길이 방향 앞뒤끝단 근방에 배설되어 있으며, 도 4에 나타낸 바와 같이, 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f)와의 미끄럼 접촉시에는, 이 플레이트 평탄면(112a,152a)과 평탄 가이드면(G2f)에 면접촉상태로 미끄럼 접촉하도록 되어 있다.

플레이트 팽출 곡면(112b,152b)은, 플레이트 평탄면(112a,152a)으로부터 연속하여 플레이트 길이 방향 중앙 근방에 배설되어 있으며, 도 5에 나타낸 바와 같이, 체인 가이드(G1)의 팽출 만곡 가이드면(G1f)과의 미끄럼 접촉시에는, 이 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)과 팽출 만곡 가이드면(G1f)에 접촉 부위(X,X)에서 미끄럼 접촉하도록 되어 있다.

이 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)의 곡률반경은, 플레이트 평탄면(112a,152a)측으로부터 윤활유 보류 만곡면(112c,152c)측을 향하여 점차 증가하 고 있으며, 그 때문에, 체인 가이드(G1,G2)와 윤활유 보류 만곡면(112c,152c)의 사이에 생긴 윤활유 보류 틈(A)이 체인폭방향으로 과도하게 넓어지는 것을 회피하여, 이 윤활유 보류 틈(A)에 외부로부터 윤활유를 유도하는 모세관 현상을 충분히 발휘시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)과 플레이트 평탄면(112a,152a)의 경계(Y)의 플레이트 길이 방향 배치 간격은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 체인 피치(P)보다 짧아지도록 설정되어 있다.

그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 부쉬 압입구멍(111) 또는 핀 구멍(151)의 중심으로부터 팽출 만곡 가이드면(G1f)과 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)의 접촉 부위(X)까지의 거리 B는, 부쉬 압입구멍(111) 또는 핀 구멍(151)의 중심으로부터 플레이트 평탄면(112a,152a) 까지의 최소 거리 C보다 길어지도록 설정되어 있으며, 그 때문에, 팽출 만곡 가이드면(G1f)과의 접촉 방향에의 플레이트 강도가 향상하여, 팽출 만곡 가이드면(G1f)과의 접촉에 기인한 응력이 접촉 부위(X)의 근방 부분에 작용했을 때에도, 충분한 체인 강도를 발휘할 수 있도록 되어 있다.

한편, 본 실시예의 엔진용 전동 체인(100)에서 말하는 '체인 피치(P)' 란, 외부 플레이트(150)에 전후 한 쌍에 압입하여 끼워맞춤된 연결 핀(140)의 중심이 체인 길이 방향으로 상호 이간하는 간격을 의미하고 있다.

또한, 도 3 내지 도 6에 나타낸 부쉬 압입구멍(111)과 핀 구멍(151)의 지름의 크기에 대해서는, 통상은 부쉬 압입구멍(111)의 지름보다 핀 구멍(151)의 지름이 작게 설정되어 있지만, 도 3 내지 도 6에 있어서는, 설명의 편의를 도모하기 위 해서 부쉬 압입구멍(111)과 핀 구멍(151)의 지름의 크기를 동일한 것으로 하여 나타내고 있다.

윤활유 보류 만곡면(112c,152c)은, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)의 상호간에 과설되어 있으며, 윤활유 보류 만곡면(112c,152c)과 체인 가이드(G1,G2)의 사이에 생긴 윤활유 보류 틈(A)에서 윤활유를 보류하도록 되어 있다.

이 윤활유 보류 틈(A)의 체인폭방향의 길이, 즉, 윤활유 보류 만곡면(112c,152c)과 체인 가이드(G1,G2)의 체인폭방향의 최대 이간 거리는, 1mm 이하로 설정되어 있으며, 외부로부터 윤활유 보류 틈(A)에 윤활유를 유도하는 모세관 현상을 충분히 발휘시킬 수 있도록 되어 있다.

한편, 일반적으로, 2개의 물체의 틈이 1mm 이하로 설정되어 있는 경우에, 그 틈을 향해서 외부로부터 액체를 유도하는 모세관 현상이 촉진되는 것이 알려져 있다.

그리고, 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)는, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 구동측 스프로킷(S1) 및 피구동측 스프로킷(S2)측에 면하는 체인 안둘레측에도 가이드 미끄럼 접촉부(112,152)를 각각 가지고 있으며, 그 때문에, 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)는 상하 대칭인 형상을 보이므로 체인 조립시에 플레이트의 상하를 고려하지 않고 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)를 취급할 수 있도록 되어 있다.

이렇게 해서 얻어진 본 실시예의 엔진용 전동 체인(100)은, 내부 플레이 트(110) 및 외부 플레이트(150)의 가이드 미끄럼 접촉부(112,152)가, 내부 플레이트(110)와 외부 플레이트(150)의 플레이트 길이 방향 앞뒤끝단 근방에 배설된 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면(112a,152a)과, 플레이트 평탄면(112a,152a)으로부터 연속하여 플레이트 길이 방향 중앙 근방에 배설된 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)과, 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)의 상호간에 걸쳐 설치된 윤활유 보류 만곡면(112c,152c)으로 구성되어 있다.

따라서, 이 가이드 미끄럼 접촉부(112,152)와 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f) 또는 체인 가이드(G1)의 팽출 만곡 가이드면(G1f)의 사이에 생긴 윤활유 보류 틈(A)에 엔진내의 윤활유가 유도되는 모세관 현상이 발생하여 양자간에 안정된 유막이 형성되므로, 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f) 또는 체인 가이드(G1)의 팽출 만곡 가이드면(G1f)의 사이의 마찰을 저감할 수 있고, 또한, 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면(112a,152a)이 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f)에 면접촉상태로 미끄럼 접촉하여 윤활유 보류 틈(A)에서 보류한 윤활유를 확실하게 시일하므로, 윤활유의 외부 누출을 억제하여 체인 가이드(G2)와의 미끄럼 접촉을 원활히 하여 자동차 엔진의 연소 효율을 향상시킬 수 있고, 그리고, 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f)에 대해서는 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면(112a,152a)과 미끄럼 접촉함과 함께 체인 가이드(G1)의 팽출 만곡 가이드면(G1f)에 대해서는 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)과 미끄럼 접촉하므로, 체인 가이드(G1,G2)로부터의 응력이 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)의 특정 부위에 집중하지 않고 회피하여 플레이트 내구성을 현저하게 향상 시킬 수 있다.

또한, 플레이트 평탄면(112a,152a)과 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)의 경계(Y)의 플레이트 길이 방향 배치 간격이, 체인 피치(P)보다 짧게 설정되어 있다.

따라서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 체인 인장력이 가장 집중하기 쉽고 피로 파괴를 일으키기 쉬운 플레이트 부분(D), 즉, 내부 플레이트(110)의 부쉬 압입구멍 (111) 혹은 외부 플레이트(150)의 핀 구멍(151)의 중심을 통과하여 체인폭방향으로 뻗는 가상 라인에 가까운 플레이트 부분(D)을 잘라내지 않고 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)을 형성하는 것에 의해 플레이트 강도의 저하를 회피할 수 있으므로, 이 플레이트 부분(D)에 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f)과의 미끄럼 접촉에 기인한 응력이 작용하여도 충분한 체인 강도를 발휘할 수 있다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 내부 링크 플레이트(510) 및 외부 링크 플레이트(550)의 체인 피치(P)와 동일한 폭 혹은 체인 피치(P)보다 긴 폭으로 가이드 대향 만곡면(511,551)을 형성한 종래의 전동 체인(500)에 비해서, 팽출 만곡 가이드면(G1f)과의 접촉 부위(X,X)의 플레이트 길이 방향 배치 간격이 짧아져 팽출 만곡 가이드면(G1f)에 대한 체인의 가라앉음을 경감할 수 있으므로, 이러한 체인의 가라앉음에 기인하여 체인이 느슨해지는 것을 회피하여, 체인 궤도를 안정시킬 수 있다.

한편, 도 6에 나타낸 부호(G1f')는, 종래의 전동 체인(500)에 미끄럼 접촉했을 때에의 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면이다.

또한, 플레이트 팽출 곡면(112b,152b)의 곡률 반경이, 플레이트 평탄 면(112a,152a) 측으로부터 윤활유 보류 만곡면(112c,152c)측을 향하여 점차 증가하고 있다.

따라서, 가이드 미끄럼 접촉부(112,152)와 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f) 또는 체인 가이드(G1)의 팽출 만곡 가이드면(G1f)의 사이에 생긴 윤활유 보류 틈(A)이 체인폭방향으로 과도하게 넓어지는 것을 회피하여, 이 윤활유 보류 틈(A)에 외부로부터 윤활유를 유도하는 모세관 현상을 충분히 발휘시킬 수 있으므로, 체인 가이드(G1,G2)와의 미끄럼 접촉을 더 원활하게 하여 자동차 엔진의 연소 효율을 향상시킬 수 있다.

내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)의 가이드 미끄럼 접촉부(112,152)가, 체인 안둘레측과 체인 바깥둘레측에 설치되어 있다.

따라서, 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)의 플레이트 형상이 상하 대칭인 형상을 보이고, 체인 조립시에 플레이트의 상하를 고려하지 않고 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)를 취급할 수 있으므로, 체인 조립 작업을 간편하게 달성할 수 있고, 게다가, 내부 플레이트(110) 및 외부 플레이트(150)의 플레이트 중량을 경감할 수 있으므로, 체인 전체의 경량화에 기여할 수 있는 등, 그 효과는 심대하다.

아래에, 본 발명의 제2 실시예인 엔진용 전동 체인(200)을 도면에 기초하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 제2 실시예인 엔진용 전동 체인(200)은, 자동차 엔진내의 타이밍 드라이브 시스템에서 이용되는 타이밍 드라이브 체인으로서, 크랭크 샤프트 에 고정된 구동측 스프로킷과 캠 샤프트에 고정된 피구동측 스프로킷의 사이에 걸쳐져, 구동측 스프로킷의 회전을 피구동측 스프로킷에 전동하도록 되어 있다.

엔진용 전동 체인(200)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 스프로킷의 톱니와 맞물리는 맞물림 톱를 체인 안둘레측에 형성하여 내부 플레이트를 구성하는 복수의 관절열 이너 플레이트(210)와 가이드열 이너 플레이트(220)가 연결 핀(230)으로 교대로 연결되어 있는 동시에, 스프로킷과 맞물림할 때에 스프로킷의 이의 측면에 내측면이 닿아 외부 플레이트를 구성하는 가이드 플레이트(240)를 가이드열 이너 플레이트(220)의 양 바깥측에 배치한 샤일런트 체인으로 되어 있다.

그리고, 가이드열 이너 플레이트(220)와 가이드 플레이트(240)는, 관절열 이너 플레이트(210)보다 배면이 높게 형성되어 있으며, 가이드열 이너 플레이트(220)와 가이드 플레이트(240)만이 체인 가이드(G1,G2)에 미끄럼 접촉하여 체인 주행시의 마찰 저항을 저감하도록 되어 있다.

여기서, 본 실시예의 엔진용 전동 체인(200)이 가장 특징으로 하는 가이드열 이너 플레이트(220) 및 가이드 플레이트(240)의 구체적인 형태에 대하여 도 8 및 도 9에 의해 상세하게 설명한다.

내부 플레이트의 일부를 구성하는 가이드열 이너 플레이트(220) 및 외부 플레이트를 구성하는 가이드 플레이트(240)는, 그 체인 바깥둘레측에 체인 가이드(G1,G2)와 미끄럼 접촉하는 가이드 미끄럼 접촉부(221,241)를 각각 구비하고 있다.

이 가이드 미끄럼 접촉부(221,241)는, 가이드열 이너 플레이트(220) 및 가이 드 플레이트(240)의 플레이트 길이 방향 앞뒤끝단 근방에 배설된 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면(221a,241a)과, 이 플레이트 평탄면(221a,241a)으로부터 연속하여 플레이트 길이 방향 중앙 근방에 배설된 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)과, 이 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)의 상호간에 걸쳐 설치된 윤활유 보류 만곡면(221c,241c)으로 구성되어 있다.

플레이트 평탄면(221a,241a)은, 가이드열 이너 플레이트(220) 및 가이드 플레이트(240)의 플레이트 길이 방향 앞뒤끝단 근방에 배설되어 있으며, 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f)과의 미끄럼 접촉시에는, 이 플레이트 평탄면(221a,241a)에서 평탄 가이드면(G2f)에 면접촉상태로 미끄럼 접촉하도록 되어 있다.

플레이트 팽출 곡면(221b,241b)은, 플레이트 평탄면(221a,241a)으로부터 연속하여 플레이트 길이 방향 중앙 근방에 배설되어 있으며, 체인 가이드(G1)의 팽출 만곡 가이드면(G1f)과의 미끄럼 접촉시에는, 이 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)으로 팽출 만곡 가이드면(G1f)에 접촉 부위(X,X)에서 미끄럼 접촉하도록 되어 있다.

이 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)의 곡률 반경은, 플레이트 평탄면(221a,241a)측으로부터 윤활유 보류 만곡면(221c,241c)측을 향하여 점차 증가하고 있으며, 그 때문에, 체인 가이드(G1,G2)와 윤활유 보류 만곡면(221c,241c)의 사이에 생긴 윤활유 보류 틈이 체인폭방향으로 과도하게 넓어지는 것을 회피하고, 이 윤활유 보류 틈에 외부로부터 윤활유를 유도하는 모세관 현상을 충분히 발휘시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)과 플레이트 평탄면(221a,241a)의 경계(Y)의 플레이트 길이 방향 배치 간격은, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 체인 피치(P)보다 짧아지도록 설정되어 있다.

그리고, 핀 구멍(222,242)의 중심으로부터 팽출 만곡 가이드면(G1f)과 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)의 접촉 부위(X)까지의 거리는, 핀 구멍(222,242)의 중심으로부터 플레이트 평탄면(221a,241a)까지의 최소 거리보다 길어지도록 설정되어 있으며, 그 때문에, 팽출 만곡 가이드면(G1f)과의 접촉 방향에의 플레이트 강도가 향상하여, 팽출 만곡 가이드면(G1f)과의 접촉에 기인한 응력이 접촉 부위(X)의 근방 부분에 작용했을 때에도 충분한 체인 강도를 발휘할 수 있도록 되어 있다.

또한, 본 실시예의 엔진용 전동 체인(200)에서 말하는 「체인 피치(P)」라 함은, 외부 플레이트를 구성하는 가이드 플레이트(240)에 전후 한 쌍으로 압입하여 끼워맞춤된 연결 핀(230)의 중심이 체인 길이 방향으로 상호 이간하는 간격을 의미하고 있다.

윤활유 보류 만곡면(221c,241c)은, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)의 상호간에 걸쳐서 설치되어 있으며, 윤활유 보류 만곡면(221c,241c)과 체인 가이드(G1,G2)의 사이에 생긴 윤활유 보류 틈에서 윤활유를 보류하도록 되어 있다.

이 윤활유 보류 틈의 체인폭방향의 길이, 즉, 윤활유 보류 만곡면(221c,241c)과 체인 가이드(G1,G2)의 체인폭방향의 최대 이간 거리는, 1mm 이하로 설정되어 있으며, 외부로부터 윤활유 보류 틈에 윤활유를 유도하는 모세관 현상 을 충분히 발휘시킬 수 있도록 되어 있다.

한편, 일반적으로, 2개의 물체의 틈이 1mm 이하로 설정되어 있는 경우에, 그 사이 틈을 향해서 외부로부터 액체를 유도하는 모세관 현상이 촉진되는 것이 알려져 있다.

이렇게 해서 얻어진 본 실시예의 엔진용 전동 체인(200)은, 가이드열 이너 플레이트(220) 및 가이드 플레이트(240)의 가이드 미끄럼 접촉부(221,241)가, 가이드열 이너 플레이트(220)와 가이드 플레이트(240)의 플레이트 길이 방향 앞뒤끝단 근방에 배설된 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면(221a,241a)과, 플레이트 평탄면(221a,241a)으로부터 연속하여 플레이트 길이 방향 중앙 근방에 배설된 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)과, 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)의 상호간에 걸쳐 설치된 윤활유 보류 만곡면(221c,241c)으로 구성되어 있다.

따라서, 이 가이드 미끄럼 접촉부(221,241)와 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f) 또는 체인 가이드(G1)의 팽출 만곡 가이드면(G1f)의 사이에 생긴 윤활유 보류 틈에 엔진내의 윤활유가 유도되는 모세관 현상이 발생하여 양자간에 안정된 유막이 형성되므로, 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f) 또는 체인 가이드(G1)의 팽출 만곡 가이드면(G1f)의 사이의 마찰을 저감할 수 있고, 또한, 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면(221a,241a)이 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f)에 면접촉상태로 미끄럼 접촉하여 윤활유 보류 틈에서 보류한 윤활유를 확실하게 시일하므로, 윤활유의 외부 누출을 억제하여 체인 가이드(G2)와의 미끄럼 접촉을 원활하게 하여 자동차 엔진의 연소 효율을 향상시킬 수 있고, 그리고, 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f)에 대해서는 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면(221a,241a)에서 미끄럼 접촉함과 함께, 체인 가이드(G1)의 팽출 만곡 가이드면(G1f)에 대해서는 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)에서 미끄럼 접촉하므로, 체인 가이드(G1,G2)로부터의 응력이 가이드열 이너 플레이트(220) 및 가이드 플레이트(240)의 특정 부위에 집중하지 않고 회피하여 플레이트 내구성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 플레이트 평탄면(221a,241a)과 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)의 경계(Y)의 플레이트 길이 방향 배치 간격이, 체인 피치(P)보다 짧게 설정되어 있다

따라서, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 체인 인장력이 가장 집중하기 쉽고 피로 파괴를 일으키기 쉬운 플레이트 부분(D), 즉, 가이드열 이너 플레이트(220) 및 가이드 플레이트(240)의 핀 구멍(222,242)의 중심을 통과하여 체인폭방향으로 뻗는 가상 라인에 가까운 플레이트 부분(D)을 잘라내지 않고 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)을 형성하는 것에 의해 플레이트 강도의 저하를 회피할 수 있으므로, 이 플레이트 부분(D)에 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f)과의 미끄럼 접촉에 기인한 응력이 작용해도 충분한 체인 강도를 발휘할 수 있다.

또한, 플레이트 평탄면(221a,241a)과 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)의 경계(Y)의 플레이트 길이 방향 배치 간격이 체인 피치(P)보다 길게 설정된 경우에 비해서, 팽출 만곡 가이드면(G1f)과의 접촉 부위(X,X)의 플레이트 길이 방향 배치 간격이 짧아져 팽출 만곡 가이드면(G1f)에 대한 체인의 가라앉음을 경감할 수 있으므로, 이러한 체인의 가라앉음에 기인하여 체인이 느슨해지는 것을 회피하여, 체인 궤도를 안정시킬 수 있다.

또한, 플레이트 팽출 곡면(221b,241b)의 곡률 반경이, 플레이트 평탄면(221a,241a)측으로부터 윤활유 보류 만곡면(221c,241c)측을 향하여 점차 증가하고 있다.

따라서, 가이드 미끄럼 접촉부(221,241)와 체인 가이드(G2)의 평탄 가이드면(G2f) 또는 체인 가이드(G1)의 팽출 만곡 가이드면(G1f)의 사이에 생긴 윤활유 보류 틈이 체인폭방향으로 과도하게 넓어지는 것을 회피하여, 이 윤활유 보류 틈에 외부로부터 윤활유를 유도하는 모세관 현상을 충분히 발휘시킬 수 있으므로, 체인 가이드(G1,G2)와의 미끄럼 접촉을 더 원활하게 하여 자동차 엔진의 연소 효율을 향상시킬 수 있는 등, 그 효과는 심대하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예인 엔진용 전동 체인을 이용한 사용 형태도.

도 2는 도 1에 나타낸 엔진용 전동 체인의 일부 사시도.

도 3은 내부 플레이트 및 외부 플레이트를 나타낸 측면도.

도 4는 체인 가이드의 평탄 가이드면과의 미끄럼 접촉 상태를 나타낸 평면도.

도 5는 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면과의 미끄럼 접촉 상태를 나타낸 평면도.

도 6은 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면에 대한 플레이트의 가라앉음 상태를 나타낸 설명도.

도 7은 본 발명의 제2 실시예인 엔진용 전동 체인의 일부 사시도.

도 8은 가이드열 이너 플레이트를 나타낸 측면도.

도 9는 가이드 플레이트를 나타낸 측면도.

도 10은 종래의 전동 체인에 조립되는 내부 링크 플레이트 및 외부 링크 플레이트를 나타낸 측면도.

[부호의 설명]

100…엔진용 전동 체인 110…내부 플레이트

111…부쉬 압입구멍 112…가이드 미끄럼 접촉부

112a…플레이트 평탄면 112b…플레이트 팽출 곡면

112c…윤활유 보류 만곡면 120…부쉬

130…롤러 140…연결 핀

150…외부 플레이트 151…핀 구멍

152…가이드 미끄럼 접촉부 152a…플레이트 평탄면

152b…플레이트 팽출 곡면 152c…윤활유 보류 만곡면

200…엔진용 전동 체인 210…관절열 이너 플레이트

220…가이드열 이너 플레이트 221…가이드 미끄럼 접촉부

221a…플레이트 평탄면 221b…플레이트 팽출 곡면

221c…윤활유 보류 만곡면 222…핀 구멍

230…연결 핀 240…가이드 플레이트

241…가이드 미끄럼 접촉부 241a…플레이트 평탄면

241b…플레이트 팽출 곡면 241c…윤활유 보류 만곡면

242…핀 구멍 S1…구동측 스프로킷

S2…피구동측 스프로킷 H…텐셔너

G1…체인 가이드 G1f…팽출 만곡 가이드면

G2…체인 가이드 G2f…평탄 가이드면

A…윤활유 보류 틈 P…체인 피치

Claims (3)

1. 내부 플레이트와 외부 플레이트가 체인 가이드에 대해서 미끄럼 접촉하여 둘레를 돌아 주행하는 엔진용 전동 체인에 있어서,

   상기 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 가이드 미끄럼 접촉부가, 상기 내부 플레이트 및 외부 플레이트 길이 방향 앞뒤끝단 근방에 배설되어 상기 체인 가이드의 평탄 가이드면에 미끄럼 접촉하는 전후 한 쌍의 플레이트 평탄면과, 상기 플레이트 평탄면으로부터 연속하여 플레이트 길이방향 중앙 근방에 배설되어 상기 체인 가이드의 팽출 만곡 가이드면에 각각 미끄럼 접촉하는 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면과, 상기 전후 한 쌍의 플레이트 팽출 곡면의 상호간에 걸쳐 설치되어 상기 체인 가이드의 평탄 가이드면 혹은 팽출 만곡 가이드면과의 틈에서 윤활유를 보류하는 윤활유 보류 만곡면으로 구성되어 있는 동시에,

   상기 플레이트 평탄면과 플레이트 팽출 곡면의 경계의 플레이트 길이 방향 배치 간격이, 체인 피치보다 짧게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진용 전동 체인.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이트 팽출 곡면의 곡률 반경이, 상기 플레이트 평탄면측으로부터 윤활유 보류 만곡면측을 향하여 점차 증가하고 있는 것을 특징으로 하는 엔진용 전동 체인.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내부 플레이트 및 외부 플레이트의 가이드 미끄럼 접촉부가, 체인 안둘레측과 체인 바깥둘레측에 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진용 전동 체인.

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