KR100535108B1 - 차량용 오토 텐셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼 풀리를 지지하는 풀리 아암과 텐셔너 하우징이 링크작동에 의해 상반되는 방향으로 회전하도록 된 구조를 갖는 것인 바, 그 구조는 벨트와 접촉되어 회전되며 상호 적정 간격 이격되도록 설치되는 제 1,2 풀리부재와, 제 1,2 풀리부재를 각각 양측에서 지지하며 중앙에 베어링으로 회전 가능하게 텐셔너 몸체의 상부에 지지되는 풀리 아암과, 그 풀리 아암의 일측에 제 1고정핀으로 결합되어 전,후 슬라이딩 가능하며 상호 연동되도록 연결되는 제 1 링크부재와, 일단부가 제 1 링크부재의 일단부에 제 2 고정핀으로 결합되고 타단부가 텐셔너 몸체의 상부면에 제 3 고정핀으로 결합되어 전,후 슬라이딩 가능하게 링크 동작되는 제 2 링크부재와, 그 풀리 아암과 제 1,2 링크부재를 지지하며 제 2 링크부재의 회전을 위해 회전수단이 마련되는 텐셔너 몸체와, 텐셔너 몸체의 하측으로 마련되어 엔진 블럭측에 고정볼트로 고정되며 내부에 코일스프링이 수용되는 텐셔너 하우징으로 구성된 것이다. 이에 따르면 본 발명은 벨트와 풀리의 접촉면적이 넓어지게 되어 벨트에 작용하는 힘을 분산시켜 텐셔너에 큰 부하가 걸리는 것을 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 벨트에 일정한 장력이 유지되어 보기류 등의 내구성이 증대된다.

Description

차량용 오토 텐셔너{auto-tensioner of a car}

본 발명은 차량용 오토 텐셔너에 관한 것으로, 특히 듀얼 풀리가 링크 구조에 의해 작동하는 구조로서 벨트의 장력 조절이 용이하며 벨트와 텐셔너의 접촉면을 증대시켜 장력조절과정에서 텐셔너에 가해지는 힘을 분산시키도록 그 구조가 개량된 차량용 오토 텐셔너에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진에서 발생된 구동력은 차륜을 회전시켜 전진이나 후진 주행이 이루어지도록 하는 것 이외에도 여러 가지 부대 장치들을 구동시키는 동력원으로도 이용되고 있는 실정인 바, 이와 같이 엔진의 구동력을 동력원으로 이용하는 부대 장치로는 예컨대 알터네이터와, 워터 펌프, 에어컨의 컴프레서 및, 동력조향장치용 오일 펌프 등이 있다.

한편, 상기와 같은 보기류들은 통상 엔진(크랭크축)의 구동력을 벨트를 매개로 전달받아 작동되도록 되어 있는데, 이를 위해 상기 알터네이터와, 워터펌프, 에어컨의 컴프레서 및, 동력조향장치용 오일펌프 등은 엔진의 크랭크축 풀리와 벨트를 매개로 연동되는 종동 풀리를 각기 구비하고 있다.

그리고 상기와 같이 벨트를 매개로 연결되어 엔진의 구동력을 전달받는 종래의 보기류에는 벨트의 장력을 조절하기 위한 장력 조절장치를 갖추고 있는데, 이 장력 조절장치는 통상 벨트의 이동궤적상에 장착되어 벨트면에 일정한 텐션력을 부여하는 오토 텐셔너가 설치되어 있다.

종래의 오토텐셔너(10)는 도 5에 도시된 바와 같이, 회전되는 벨트(B)에 직접 면 접촉되는 풀리(12)와, 그 풀리(12)의 일측에 일체로 결합되는 풀리 아암(11)과, 그 풀리 아암(11)이 회전가능하게 엔진 블럭(E)에 축결합되며 내부에 풀리 아암(11)을 지지하는 코일스프링(30)이 수용된 하우징(15)을 구비하는 구조를 갖는다.

그 풀리 아암(11)은 고정볼트(20)에 의해 하우징(15)에 축결합되고, 그 고정볼트(20)의 외측에는 베어링(40)이 개재 설치되어 있다.

또한, 코일스프링(30)의 상부에는 벨트(B)에 적절한 압축력을 가하여 벨트의 장력을 유지하기 위한 댐핑 패드(50)가 하우징(15)의 내부에 수용되어 있다.

이와 같은 오토텐셔너(10)는 벨트(B)에 작용하는 장력이 클 경우에는 작용되는 장력의 정도에 따라 풀리 아암(11)이 밀리면서 벨트(B)의 장력을 조절하는 반면, 상기 벨트(B)의 장력이 작을 경우에는 풀리아암(11)이 벨트(B)쪽으로 이동하면서 그 내부에 구비된 코일스프링(30)의 반발력과 벨트(B)의 장력이 서로 균형을 이룰 때까지 장력을 일정한 상태로 조절시켜주게 된다.

한편, 기존의 알터네이터의 구동 토오크를 벨트를 통해 크랭크 샤프트에 전달하여 그 구동력으로 크랭크 샤프트를 회전시키는 아이.에스.지(I.S.G : Idle Stop & Go)시스템에서는 벨트에 무리한 텐션이 걸리는 것을 예방하기 위해 오토텐셔너를 2개 장착함으로써, 벨트의 수명을 연장시키도록 하고 있다.

그런데, 기존의 차량용 오토 텐셔너는 엔진의 동작시 보기류의 거동을 안정적으로 확보하고 벨트의 슬립현상을 예방하기 위해 벨트에 적절한 장력이 가해져야 하는 데, 엔진의 분당 회전수(R.P.M)의 변동량이 큰 저속 구간에서 진동이 커지게 되어 텐셔너의 변위도 같이 커지게 된다.

그 텐셔너의 변위가 커질 경우, 벨트에 가해지는 힘이 약해져서 벨트 슬립현상이 발생할 우려가 있으며, 이로 인해 벨트의 수명이 단축될 뿐만 아니라, 벨트의 진동으로 인한 벨트 소음이 발생하게 된다.

또한, 오토 텐셔너의 변위에 의해 벨트에 순간적으로 과도한 장력이 걸릴 우려가 있으며, 이로 인해 보기류의 베어링에 큰 부하가 걸리게 되어 내구성이 저하될 우려가 있다.

이를 극복하기 위해 종래에는 저속구간에서 오토 텐셔너의 변위를 감소시키기 위한 방법으로 초기에 코일 스프링의 탄성계수를 높이거나, 댐핑을 크게 해주는 방법이 제안되었으나, 그럴 경우 전자의 경우 코일 스프링의 탄성계수가 너무 큰 경우에는 초기 벨트에 과부하가 걸리게 되어 부품 수명을 단축시킬 우려가 있으며, 후자의 경우에는 고속 구간에서 텐셔너의 벨트 추종성이 부족할 우려가 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 벨트와 텐셔너의 접촉면을 크게 하여 텐셔너에 과부하가 전달되는 것을 방지함과 아울러, 저속구간에서 벨트에 적절한 장력이 일정하게 유지되도록 그 구조가 개량된 차량용 오토 텐셔너를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 벨트와 접촉되어 회전되며 상호 적정 간격 이격되도록 설치되는 제 1,2 풀리부재와, 상기 제 1,2 풀리부재를 지지하며 중앙에 베어링으로 회전 가능하게 지지되는 풀리 아암과, 상기 풀리 아암의 일측과 핀결합되어 전,후 슬라이딩 가능하며 상호 연동되도록 연결되는 제 1 링크부재와, 상기 제 1 링크부재의 일단부에 핀결합되어 전,후 슬라이딩 가능하며 링크 동작되는 제 2 링크부재와, 상기 풀리 아암과 제 1,2 링크부재를 지지하며 상기 제 2 링크부재의 회전을 위해 회전수단이 마련되는 텐셔너 몸체와, 상기 텐셔너 몸체의 하측으로 마련되어 엔진 블럭측에 고정볼트로 고정되며 내부에 코일스프링이 수용되는 텐셔너 하우징을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로, 상기 회전수단은 상기 텐셔너 몸체에 수직으로 결합된 연결축이 상기 제 2 링크부재의 일단부에 관통 결합되고, 상기 텐셔너 몸체에 상기 연결축이 일정 궤적으로 회전가능하게 가이드하기 위한 가이드공이 형성된 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 차량용 오토 텐셔너는, 도 1 내지 도 4를 참조, 그 구성은 벨트(B)와 접촉되어 회전되며 상호 적정 간격 이격되도록 설치되는 제 1,2풀리부재(10A,10B)와, 제 1,2풀리부재(10A,10B)를 각각 양측에서 지지하며 중앙에 베어링(25)으로 회전 가능하게 텐셔너 몸체(50)의 상부에 지지되는 풀리 아암(20)과, 그 풀리 아암(20)의 일측에 제 1 고정핀(90a)으로 결합되어 전,후 슬라이딩 가능하며 상호 연동되도록 연결되는 제 1 링크부재(30)와, 일단부가 제 1 링크부재(30)의 일단부에 제 2 고정핀(90b)으로 결합되고 타단부가 텐셔너 몸체(50)의 상부면에 제 3 고정핀(90c)으로 결합되어 전,후 슬라이딩 가능하게 링크 동작되는 제 2 링크부재(40)와, 그 풀리 아암(20)과 제 1,2 링크부재(30,40)를 지지하며 제 2 링크부재(40)의 회전을 위해 회전수단이 마련되는 텐셔너 몸체(50)와, 텐셔너 몸체(50)의 하측으로 마련되어 엔진 블럭측에 고정볼트(70)로 고정되며 내부에 코일스프링(65)이 수용되는 텐셔너 하우징(60)으로 구성된 것이다.

더 상세히 설명하면, 그 제 1 링크부재(30)는 중앙에 회전가능하게 베어링(35)으로 텐셔너 몸체(50)의 상부면에 지지되며, 전,후 슬라이딩이 가능하도록 일단부와 타단부에 각각 제 1,2 고정핀(90a,90b)의 이동을 가이드하기 위한 슬라이딩공(32,34)이 형성되어 있다.

또, 제 2 링크부재(40)는 일단부와 타단부가 제 2, 3 고정핀(90b,90c)과 각각 핀 결합되도록 장공(42,44)이 형성되어 있다.

그리고, 회전수단은 텐셔너 몸체(50)에 일정한 경로를 갖는 가이드공(52)이 관통 형성되고, 그 가이드공(52)에 제 2 링크부재(40)와 축 결합된 연결축(80)이 삽입되어 회전가능하게 된 것이다.

또한, 그 연결축(80)의 하부는 텐셔너 하우징(60)의 외측으로 돌출되게 설치되는 브라켓(85)에 의해 지지되는 구조를 갖는다.

이러한 구조를 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 차량용 오토 텐셔너는, 벨트(B)의 장력 조절과정에서 텐셔너 몸체(50)가 도 3에 도시된 바와 같이, 반시계방향으로 회전하게 되면, 제 3고정핀(90c)이 텐셔너 몸체(50)에 고정되어 있고 연결축(80)이 엔진블럭(E)에 고정된 텐셔너 하우징(60)과 브라켓(85)에 의해 일정 위치에 고정되어 있으므로 제 2링크부재(40)가 연결축(80)을 중심으로 시계방향으로 회전된다.

상기와 같이 제 2링크부재(40)가 시계방향으로 회전되면, 베어링(35)을 중심으로 제 1링크부재(30)가 반시계방향으로 회전된다.

이와 같이 제 1링크부재(30)가 반시계방향으로 회전되면, 제 1링크부재(30)에 연결된 풀리 아암(20)은 베어링(25)을 중심으로 시계방향으로 회전된다.즉, 텐셔너 몸체(50)가 반시계방향으로 회전될 경우 풀리 아암(20)은 반대방향인 시계방향으로 회전되는 것이다.

한편, 상기 텐셔너 몸체(50)가 도 3의 상태에서 다시 시계방향으로 회전할 경우(도 4의 상태로 복귀), 제 2링크부재(40)는 연결축(80)을 중심으로 반시계방향으로 회전되고, 이에 제 1링크부재(30)가 베어링(35)를 중심으로 시계방향으로 회전됨으로써 풀리 아암(20)은 자신의 베어링(25)을 중심으로 반시계방향으로 회전하게 된다.즉, 텐셔너 몸체(50)가 시계방향으로 회전할 때 풀리 아암(20)은 그 반대방향인 반시계방향으로 회전되는 것이다.

상기한 동작원리에 의해 텐셔너 몸체(50)와 풀리 아암(20)의 운동 방향이 서로 상반되는 방향으로 움직이게 되므로, 텐셔너 몸체(50)가 반시계방향으로 움직여 벨트(B)에 걸리는 장력이 약해지게 되면, 풀리 아암(20)이 시계방향으로 회전하여 그 약해진 장력만큼을 보충하게 되고, 이와는 반대로 텐셔너 몸체(50)가 시계방향으로 움직여 벨트(B)에 과도한 장력이 작용하게 될 때에는 풀리 아암(20)이 반시계방향으로 회전하여 벨트(B)에 걸리는 장력을 줄여주게 되므로 항시 일정한 장력이 유지되도록 할 수 있게 된다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 듀얼 풀리를 지지하는 풀리 아암과 텐셔너 하우징이 링크작동에 의해 상반되는 방향으로 회전하도록 된 구조를 갖는 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 벨트와 풀리의 접촉면적이 넓어지게 되어 벨트에 작용하는 힘을 분산시켜 텐셔너에 큰 부하가 걸리는 것을 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 벨트에 일정한 장력이 유지되어 보기류 등의 내구성이 증대된다.

또한, 저속 구간에서 적절한 장력을 유지시켜 벨트 슬립현상을 예방하고 벨트의 변위를 감소시켜 벨트 진동에 따른 소음을 대폭 줄일 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 오토 텐셔너의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 본 발명 벨트의 장력이 약할 경우의 사용상태도.

도 4는 본 발명 벨트의 장력이 센 경우의 사용상태도.

도 5는 종래 차량용 오토 텐셔너를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

B : 벨트 E : 엔진 블럭

10A,10B : 제 1,2 풀리부재

20 : 풀리 아암 25 : (풀리 아암의)베어링

30 : 제 1 링크부재 35 : (제 1 링크부재의)베어링

40 : 제 2 링크부재 50 : 텐셔너 몸체

52 : 가이드공 60 : 텐셔너 하우징

65 : 코일스프링 70 : 고정볼트

80 : 연결축

90a,90b,90c : 제 1,2,3 고정핀

Claims (2)

1. 벨트(B)와 접촉되어 회전되며 상호 적정 간격 이격되도록 설치되는 제 1,2풀리부재(10A,10B)와,

   상기 제 1,2풀리부재(10A,10B)를 지지하며 중앙에 베어링으로 회전 가능하게 지지되는 풀리 아암(20)과,

   상기 풀리 아암(20)의 일측과 핀결합되어 전,후 슬라이딩 가능하며 상호 연동되도록 연결되는 제 1 링크부재(30)와,

   상기 제 1 링크부재(30)의 일단부에 핀결합되어 전,후 슬라이딩 가능하며 링크 동작되는 제 2 링크부재(40)와,

   상기 풀리 아암(20)과 제 1,2 링크부재(30,40)를 지지하며 상기 제 2 링크부재(40)의 회전을 위해 회전수단이 마련되는 텐셔너 몸체(50)와,

   상기 텐셔너 몸체(50)의 하측으로 마련되어 엔진 블럭측에 고정볼트(70)로 고정되며 내부에 코일스프링(65)이 수용되는 텐셔너 하우징(60)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 오토 텐셔너.
2. 제 1항에 있어서, 상기 회전수단은 상기 텐셔너 몸체(50)에 수직으로 결합된 연결축(80)이 상기 제 2 링크부재(40)의 일단부에 관통 결합되고,

   상기 텐셔너 몸체(50)에 상기 연결축(80)이 일정 궤적으로 회전가능하게 가이드하기 위한 가이드공(52)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 오토 텐셔너.