KR100280355B1 - 엔진의 구동벨트 절손 경보장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 구동벨트 절손 경보장치에 관한 것으로, 특히 크랭크 샤프트에서 전달된 구동력이 구동풀리를 통해 올터네이터 및 워터 펌프 풀리에 전달되어 함께 연동되도록 각각의 풀리에 감겨져 상호 연결된 구동벨트와, 상기 구동벨트에 항상 탄성적으로 접촉되어 벨트의 연결상태를 감지하는 절손검출수단과, 상기 절손검출수단에서 발생된 감지 측정값에 따라 경보음 또는 경고램프가 온(ON)/오프(OFF)되는 경보발생수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명에 따르면 구동벨트의 절손여부를 항상 감지하여 검출된 측정결과에 따라 소정의 경고램프가 점등되거나 또는 경보신호음이 발생되어 구동벨트의 절손여부을 운전자가 손쉽게 확인하여 그에 따른 적절한 대처를 보다 신속하게 수행하여 브레이크 및 원터 펌프 미작동 등에 의한 사고와 엔진의 과열에 의한 소착 발생이 예방되어 제품에 대한 안전성 및 고객의 만족도가 높아져 상품성과 신뢰성이 향상될 수 있는 효과를 나타낸다.

Description

엔진의 구동벨트 절손 경보장치

본 발명은 엔진의 구동벨트 절손 경보장치에 관한 것으로, 특히 구동벨트가 끈어지면 소정의 경고램프가 점등되거나 또는 경보음 발생되어 구동벨트의 절손을 손쉽게 확인하여 그에 따른 대처를 보다 신속하게 수행하도록 형성되어 브레이크 및 원터 펌프 미작동 등에 의한 사고와 엔진의 소착 발생이 예방되어 제품에 대한 상품성과 신뢰성이 향상될 수 있는 엔진의 구동벨트 절손 경보장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진에 이용되고 있는 크랭크 샤프트(crank shaft/크랭크 축)는 엔진 내부에 구비되어 피스톤의 왕복 운동을 회전운동으로 바꾸는 축으로 메인 베어링에 지지되고 크랭크 저널이라고 불리우는 주축과 커넥팅 로드에 연결되어 있는 크랭크 핀과 암으로 구비되고, 이것과 중량 밸런스를 맞추기 위한 카운터 웨이트로 형성되어 엔진의 주주(主住)라고 할 수 있는 고탄소강의 단조품이다.

상기한 크랭크 샤프트의 회동에 따라 함께 연동되도록 일측단에 연결된 구동풀리(크랭크 샤프트 풀리)는 올터네이터 풀리(alternator pulley) 및 워터 펌프 풀리(water pump pulley) 등이 드라이브 벨트(이하 구동벨트라 함)에 의해 상호 연결되어 함께 연동되도록 구성되어 있다.

상기 올터네이터 풀리(교류발전기)는 A/C 제너레이더 또는 다이나모라고도 불리우는 것으로, 자동차의 전원은 12V의 직류로 종전에는 직류식이 많았으나 오늘날에는 소형이며 저속회전으로도 발전할 수 있는 교류식으로 이루어져 상기 구동벨트에 의해 구동풀리를 따라 상기 올터네이터 풀리가 함께 회동되게 구비되어 자동차의 엔진 시동시 배터리의 전원을 이용하여 올터네이터가 작동되면 울터네이터 풀리가 회동되어 엔진 시동을 걸어주고 시동후 풀리가 회동되어 울터네이터가 작동됨에 의해 발생되는 전류가 레귤레이터를 통하여 배터리에 충전된다.

또한 워터 펌프 풀리는 상기 구동풀리를 따라 함께 회동되어 워터 펌프를 작동시켜 엔진의 과열 및 소착 발생을 방지하기 위한 것으로, 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드의 냉각수 통로에서 열을 흡수한 냉각수가 다시 라디에이터의 방열판을 통과하면서 공기와 간접접촉에 의해 냉각되고, 다시 냉각수를 엔진쪽으로 유입됨을 반복적으로 강제 순환되게 한다.

한편, 함께 연동되게 연결된 파워 스트어링 오일 펌프 풀리는 상기 구동풀리를 따라 함께 회동되어 오일 펌프를 작동시켜 일정 압력의 오일이 조향장치와 연동되게 실린더 내부에 유입되어 피스톤의 운동에 의해 핸들 조작이 가볍고 부드럽게 하기 위한 것으로 파워 실린더에 들어가는 오일의 량은 컨트롤 밸브에 의해 조정되며 핸들의 조작을 신속히 할수록 많은량의 오일이 유입되고, 핸들 조작이 멈추면 오일 유입도 중단되는 구조로 이루어져 통상의 핸들 조작과 같은 감각으로 운전 할 수 있다.

또한 에어컨 컴프레서 풀리는 상기 구동벨트에 의해 구동풀리를 따라 상기 에어컨 컴프레서 풀리가 함께 회동되어 증발기에서 저압 기체로 된 냉매를 고압으로 압축하여 응축기로 보내는 작용을 하는 것으로, 컴프레서는 증발기 내의 냉매 압력을 낮은 상태로 유지시키며, 냉매의 온도가 0℃가 되더라도 계속 증발하려는 성질이 있으므로 상온에서는 쉽게 액화할 수 있는 압력까지 냉매를 흡입하여 압축시키도록 작동된다.

상기한 바와 같은 종래 다수의 종동풀리들과 구동풀리가 함께 연동되도록 상호 연결된 구동벨트는 제 1 도를 참고하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.

엔진 내부에 구비되어 동력을 전달시키는 크랭크 샤프트의 일측단에 중심부가 삽입 고정된 구동풀리(1)와, 상기 구동풀리(1)와 일정간격을 두고 자동차의 엔진 시동을 걸어주고 또 운행중에는 각종 부품 등에 전원이 공급되며, 여분의 잔여 전류는 배터리에 충전되게 회동되는 올터네이터 풀리(2)와, 엔진의 과열를 방지하기 위하여 워터 펌프가 작동되어 냉각수를 강제로 순환되게 회동되는 워터 펌프 풀리(3)와, 상기 구동풀리(1), 올터네이터 및 워터 펌프 풀리(2, 3)가 상기 크랭크 샤프트의 구동에 의해 함께 회동되도록 상호 연결되게 구비된 구동벨트(4)로 구성되어 있다.

이러한 크랭크 샤프트의 구동풀리(1)와 올터네이터 및 워터 펌프의 각각 풀리(2, 3)가 구동벨트(4)에 의해 함께 연동되도록 상호 연결되어 상기 구동풀리(1)의 구동력에 의해 올터네이터 및 워터 펌프가 원활하게 작동되어 각각의 기능을 수행하게 된다.

그러나, 이러한 종래 구동벨트에는 단순히 구동풀리에서 발생된 구동력이 올터네이터 및 워터 펌프 풀리에 각각 전달되게 감겨져 상호 연결되어 함께 연동되도록 설치되어 있다.

따라서 엔진 작동중 구동벨트가 절손되면 운전자가 이를 신속하고 용이하게 알지 못하여 이에 대한 대처가 불가하므로 계속적인 운행으로 상기 올터네이터 및 워터 펌프 풀리에 구동력이 전달되지 못하여 엔진이 과열되어 오일과의 소착발생으로 인한 고장 및 엔진의 수명이 단축되며 브레이크의 미작동으로 인한 중대한 사고가 발생될 우려가 있어 제품의 안전성과 신뢰성이 떨어져 고객의 만족도 및 상품성이 저하되는 문제점들이 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 종래 기술의 근본적인 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 구동벨트가 끈어지면 소정의 경고램프가 점등되거나 또는 경보음 발생되어 구동벨트의 절손을 손쉽게 확인하여 그에 따른 대처를 보다 신속하게 수행하도록 형성되어 브레이크 및 원터 펌프 미작동 등에 의한 사고와 엔진의 소착 발생이 예방되어 제품에 대한 상품성과 신뢰성이 향상될 수 있는 엔진의 구동벨트 절손 경보장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 크랭크 샤프트 풀리, 워터 펌프 풀리 및 올터네이터 풀리들과 구동벨트가 상호 연결된 상태를 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 벨트절손 경보장치의 개략도,

도 3은 본 발명 벨트절손 경보장치가 구동벨트에 설치된 상태를 나타낸 개략 회로도이다.

(도면 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 : 구동벨트 11 : 구동풀리

12 : 올터네이터 풀리 13 : 워터 펌프 풀리

20 : 절손검출센서 21 : 연결고정체

21a: 접지탄성체 22 : 벨트접촉부

22a: 회전체 30 : 경보발생기

31 : 인버터(INV) 32 : 경보기

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 크랭크 샤프트에서 전달된 구동력이 구동풀리를 통해 올터네이터 및 워터 펌프 풀리에 전달되어 함께 연동되도록 각각의 풀리에 감겨져 상호 연결된 구동벨트와, 상기 구동벨트에 항상 탄성적으로 접촉되어 벨트의 연결상태를 감지하는 절손검출수단과, 상기 절손검출수단에서 발생된 감지 측정값에 따라 경보음 또는 경고램프가 온(ON)/오프(OFF)되는 경보발생수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진의 구동벨트 절손 경보장치를 제공한다.

여기서 절손검출수단은 일측이 엔진 외측 일면에 결합되게 형성되고 타측 상단에 소정길이 연장되고 하부면에 접지탄성체가 형성된 연결고정체와, 상기 연결고정체의 타측 하단에 일단이 회동 가능하게 상호 결합되고 타단에 회전체가 형성된 벨트접촉부로 구성되어 있다.

상기 벨트접촉부는 풀리들에 감겨진 구동벨트의 외측 일면에 회전체가 구름접촉되어 연결고정체의 접지탄성체와 벨트장력에 의해 계속적으로 탄지되면서 상기 구동벨트의 절손여부가 감지되도록 형성되어 있다.

또한 경보발생수단은 소정의 전원이 공급되고 상기 연결고정체의 일단에 연결되어 감지된 검출신호가 입력되어 비교 판단된 후 다시 소정의 전기신호가 출력되게 형성된 인버터와, 상기 인버터에서 전달된 축력신호에 따라 경고램프 또는 경보신호음이 발생되게 형성된 경보기로 구성되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 있어서는 구동벨트의 절손여부를 항상 감지하여 검출된 측정결과에 따라 소정의 경고램프가 점등되거나 또는 경보신호음이 발생되어 구동벨트의 절손여부을 운전자가 손쉽게 확인하여 그에 따른 적절한 대처를 보다 신속하게 수행하여 브레이크 및 원터 펌프 미작동 등에 의한 사고와 엔진의 과열에 의한 소착 발생이 예방되어 제품에 대한 안전성 및 고객의 만족도가 높아져 상품성과 신뢰성이 향상될 수 있게 된다.

(실 시 예)

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 벨트절손 경보장치의 개략도이고, 도 3은 본 발명 벨트절손 경보장치가 구동벨트에 설치된 상태를 나타낸 개략 회로도를 각각 도시하고 있다.

이로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 크랭크 샤프트에서 전달된 구동력이 구동풀리(11)를 통해 올터네이터 및 워터 펌프 풀리(12, 13)에 전달되어 함께 연동되도록 각각의 풀리에 감겨져 상호 연결된 구동벨트(10)와, 상기 구동벨트(10)에 항상 탄성적으로 접촉되어 벨트의 연결상태를 감지하는 절손검출센서(20)와, 상기 절손검출센서(20)에서 발생된 감지 측정값에 따라 경보음 또는 경고램프가 온(ON)/오프(OFF)되는 경보발생기(30)로 구성되어 있다.

여기서 절손검출센서(20)는 일측이 엔진 외측 일면에 결합되게 형성되고 타측 상단에 소정길이 연장되고 하부면에 접지탄성체(21a)가 형성된 연결고정체(21)와, 상기 연결고정체(21)의 타측 하단에 일단이 회동 가능하게 상호 결합되고 타단에 회전체(22a)가 형성된 벨트접촉부(22)로 구성되어 있다.

상기 벨트접촉부(22)는 풀리들에 감겨진 구동벨트(10)의 외측 일면에 회전체(22a)가 구름접촉되어 연결고정체(21)의 접지탄성체(21a)와 벨트장력에 의해 계속적으로 탄지되면서 상기 구동벨트(10)의 절손여부가 감지되도록 형성되어 있다.

또한 경보발생기(30)는 소정의 전원이 공급되고 상기 연결고정체(21)의 일단에 연결되어 감지된 검출신호가 입력되어 비교 판단된 후 다시 소정의 전기신호가 출력되게 형성된 인버터(31)와, 상기 인버터(31)에서 전달된 축력신호에 따라 경고램프 또는 경보신호음이 발생되게 형성된 경보기(32)로 구성되어 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 엔진의 구동벨트 절손 경보장치는 다음과 같이 작동된다.

먼저 구동풀리(11)의 구동력이 올터네이터 및 워터 펌프 풀리(12, 13)를 통해 전달되도록 상기 구동벨트(10)가 순차적으로 감겨져 상호 연결되어 함께 연동된다.

상기 절손검출센서(20)가 구동벨트(10)와 일정간격을 두고 엔진의 외측 일면에 고정되며 일단이 연결고정체(21)에 회동되게 연결된 벨트접촉부(22)의 중간 상부면이 접지탄성체(21a)와 탄성 지지되고 타단의 회전체(22a)가 소정의 벨트장력이 있는 구동벨트(10)의 외측면에 긴밀하게 탄지되어 상호 접촉된다.

상기한 구동벨트(10)에 탄지 접촉된 절손검출센서(20)가 항상 벨트의 절손여부가 감지되는 상태이므로, 만일 운행중 엔진의 구동벨트(10)가 절손되면 벨트접촉부(22)가 접지탄성체(21a)의 탄성력에 의해 일정각도 하강되어 상기 접지탄성체(21a)와의 접지가 해제되어 소정의 전기신호가 경보발생기(30)의 인버터(31)에 입력되고 비교판단한 후 소정의 출력신호가 경보기(32)에 전달되어 구동벨트(10)의 절손 상태를 경고램프가 점등되거나 또는 경고신호음이 발생되어 신속하게 운전자가 알려주므로 구동벨트(10)의 절손에 따라 신속하게 적절한 대처가 이루어진다.

상기와 같이 본 발명에 따르면 구동벨트의 절손여부를 항상 감지하여 검출된 측정결과에 따라 소정의 경고램프가 점등되거나 또는 경보신호음이 발생되어 구동벨트의 절손여부을 운전자가 손쉽게 확인하여 그에 따른 적절한 대처를 보다 신속하게 수행하여 브레이크 및 원터 펌프 미작동 등에 의한 사고와 엔진의 과열에 의한 소착 발생이 예방되어 제품에 대한 안전성 및 고객의 만족도가 높아져 상품성과 신뢰성이 향상될 수 있는 효과를 나타낸다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 엔진의 크랭크 샤프트에서 전달된 구동력이 구동풀리를 통해 올터네이터 및 워터 펌프 풀리에 전달되어 함께 연동되도록 각각의 풀리에 감겨져 상호 연결된 구동벨트와;

   상기 구동벨트에 항상 탄성적으로 접촉되어 벨트의 연결상태를 감지하는 절손검출수단과;

   상기 절손검출수단에서 발생된 감지 측정값에 따라 경보음 또는 경고램프가 온(ON)/오프(OFF)되는 경보발생수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진의 구동벨트 절손 경보장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 절손검출수단은 일측이 엔진 외측 일면에 결합되게 형성되고 타측 상단에 소정길이 연장되고 하부면에 접지탄성체가 형성된 연결고정체와;

   상기 연결고정체의 타측 하단에 일단이 회동 가능하게 상호 결합되고 타단에 회전체가 형성된 벨트접촉부로 구성되는 엔진의 구동벨트 절손 경보장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 경보발생수단은 소정의 전원이 공급되고 상기 연결고정체의 일단에 연결되어 감지된 검출신호가 입력되어 비교 판단된 후 다시 소정의 전기신호가 출력되게 형성된 인버터와;

   상기 인버터에서 전달된 축력신호에 따라 경고램프 또는 경보신호음이 발생되게 형성된 경보기로 구성되는 엔진의 구동벨트 절손 경보장치.

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