KR100730971B1 - 모터／발전기 및 액세서리 벨트 구동 시스템 - Google Patents

모터／발전기 및 액세서리 벨트 구동 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개선된, 파워 플랜트용 벨트 구동 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 이 파워 플랜트는 크랭크샤프트 풀리(24), 액세서리 풀리(18,20,22), 모터/발전기 풀리(14), 제1 텐셔너(26) 및 제1 텐셔너 풀리(28)를 구비하고, 상기 크랭크샤프트 풀리, 액세서리 풀리, 모터/발전기 풀리 및 제1 텐셔너 풀리 주위로 전동 벨트(30)가 주행하는 형태이다. 이 전동 벨트에는 상기 각 풀리에 인접하는 종단부에 의해 구간이 정해진다. 이 구간에는 정상 작동시 벨트의 주행 방향을 따라 상기 크랭크샤프트 풀리에서 시작하여 상기 모터/발전기 풀리에서 끝나는 복수의 중간 구간이 포함된다. 그 중 제1 중간 구간은 상기 크랭크샤프트 풀리 근방에 크랭크샤프트 종단부가 있고, 그 중 마지막 중간 구간은 상기 모터/발전기 풀리 근방에 제1 모터/발전기 종단부가 있다. 상기 벨트 구동 시스템의 개선점은, 상기 전동 벨트에서 정상 작동시 벨트 주행 방향을 따를 때, 상기 모터/발전기 풀리에서 시작되는 시동시 이완측(start-slack-side) 구간이 정해지는 것이다. 이 시동시 이완측 구간은 상기 모터/발전기 풀리 근방에 제2 모터/발전기 종단부가 있으며, 이 제2 모터/발전기 종단부의 반대쪽에 하류측 종단부가 있다. 상기 벨트 구동 시스템에서 상기 제1 텐셔너 풀리는 상기 크랭크샤프트 종단부나 제1 모터/발전기 종단부가 아닌 중간 구간의 종단부 근방에 위치한다. 또한, 상기 벨트 구동 시스템에는, 하류측 종단부 근방에 제2 텐셔너 풀리(29)가 마련되어 있다.

Description

모터／발전기 및 액세서리 벨트 구동 시스템 {MOTOR/GENERATOR AND ACCESSORY BELT DRIVE SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 단일의 장치가 종종 발전 시동 겸용 장치(Gen-Star)라 불리는 모터/발전기와 같이 내연 기관 시동 기능과 전력 발전 기능을 모두 수행하는 내연 기관용 액세서리 벨트 구동 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로 말하자면, 자동차 분야에서의 이러한 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 모터/발전기 및 텐셔너(tensioner)가 구비된 벨트 구동 시스템 구성에 관한 것이다.
내연 기관에는 통상적으로 엔진의 크랭크샤프트로부터의 동력을 하나 이상의 다양한 엔진 보조 장치 또는 액세서리로 전달하는 전동 벨트 구동 시스템이 이용된다. 자동차 분야에서, 이들 액세서리로는 동력 조향 펌프, 물 펌프, 공조용 압축기, 연료 펌프 및 발전기가 있다. 역사적으로, 이러한 엔진에는 크랭크샤프트에 주동력의 테이크오프 지점이 있었으며, 이것은 자동차를 움직이는 휠을 구동하기 위한 구동 트레인이 부착된 엔진의 후부로부터 돌출되어 있었다. 액세서리는 크랭크샤프트의 정면에 부착된 풀리에 의해 구동된다. 각 액세서리에는 풀리가 마련되어 있다. 모든 풀리는 그 주위로 주행하는 하나 이상의 전동 벨트를 통하여 기계적으로 연결되어 있다. 각 전동 벨트를 인장시키는 데는 몇 가지 방법이 있다. 전동 벨 트, 풀리 및 이 전동 벨트를 인장하는 부수 장치가 액세서리 벨트 구동 시스템을 구성한다.
초기의 시스템은 다중 V 벨트를 포함하였다. 통상적으로, 각 벨트의 인장은 벨트당 적어도 하나의 액세서리 또는 아이들러의 위치를 수동으로 조정하고 고정함으로써 행해졌다. 이것을 로크 센터형(locked-center) 벨트 구동 장치라고 하는데, 이는 전체적으로 임의의 풀리가 벨트의 변화하는 상태 또는 구동 장치의 변화하는 상태에 맞도록 자동으로 이동할 수 없기 때문이다. 벨트가 신장되거나 길어지게 되면, 이 벨트에 가해지는 장력은 감소하게 된다. 또한, 벨트 구동 시스템이 적절히 작동하도록, 벨트의 장력은 최악의 상태인 경우를 감당할 수 있을 정도로 충분히 높게 설정되어야 한다. 이러한 최악의 상태인 경우는 온도, 엔진의 작동 또는 액세서리의 작동이 극단적으로 됨으로써 생기는 결과일 수 있다.
자동차의 엔진실의 용적을 보다 소형으로 제작하는 데에 관심이 있어 왔다. 엔진실을 보다 소형으로 만들기 위해, 액세서리 벨트 구동 시스템을 비롯한 엔진의 여러 측면들이 보다 소형으로 되었다. 이것은 적어도 부분적으로는 채용하는 벨트의 개수를 줄임으로써 달성되었다. 각 벨트가 제거됨으로써 엔진의 정면부로부터 연장되는 층의 개수가 감소함에 따라, 벨트 구동 시스템이 엔진의 정면부로부터 연장되는 전체 길이는 감소한다. 그 결과, 많은 용례에서는 단일한 서펜틴형(serpentine) 벨트를 사용하게 된다. 서팬틴형 벨트라는 이름은 그것이 계속 구부러지면서(전방 또는 후방 모두) 여러 풀리 주위로 뱀과 같이 연장되는 방식 때문이다. V 리브형 벨트 또는 마이크로 V(게이츠 러버 컴퍼니의 등록 상표) 벨트 가 이러한 서펜틴형 용도에 가장 적합하다.
로크 센터형 방식으로 벨트를 인장하는 것의 한계는, 서펜틴형 용도에서 악화된다. 따라서, 대부분의 현대식 서펜틴형 벨트 구동 장치에는 자동 텐셔너가 마련되어 있어서, 벨트 구동 시스템의 변화하는 상태에 대하여 보다 양호하게 대처할 수 있다. 기본형에서, 자동 텐셔너는 엔진의 실린더 블록에 직간접적으로 부착되는 프레임워크와, 벨트 구동 시스템의 회전면에서 벨트를 가압하는 풀리를 구비하고 있다. 가동부가 프레임워크와 풀리 사이에서 연장되며, 풀리를 통하여 벨트에 압력을 가하기 위해서 이 가동부는 편향된다. 이 압력에 의해 벨트의 주행 거리가 늘어나며, 이로써 벨트는 인장 상태에 놓이게 된다. 편향력을 제공하기 위해, 다양한 기술과 입체 형상을 채용하였다. 통상적으로, 강제 스프링과 같은 탄성 부재에 의해 상기 가동부는 선형 운동 또는 회전 운동하게 하며, 그 결과 풀리는 벨트면을 향하는 방향으로 이동하게 되고, 이어서 이 풀리에 의해 벨트 상의 장력이 증가하게 된다.
이들 요소만을 갖춘 텐셔너는 시스템이 정지 상태에 있을 때(즉, 풀리들이 회전하지 않을 때), 다소 일정한 힘을 벨트면에 가한다. 시간, 온도 또는 제작 편차에 의해 생기는 구동 시스템의 치수 불안정성은, 적어도 이 탄성 부재의 선형성 및 텐셔너의 형상의 한도 내에서는 상기 탄성 부재의 작용을 통하여 상당히 수용된다. 따라서, 이 벨트 상에 가해지는 장력은 시스템이 정지 상태에 있을 때는 물론, 벨트가 신장되거나 엔진이 고온 또는 저온일 때에도 비교적 일정하게 유지된다. 그러나, 이들 요소만을 갖춘 텐셔너는 시스템의 모든 작동 상태에 대해서 벨트 상에 적절한 장력을 유지할 수 없다.
작동 중인 벨트 구동 시스템은 크랭크샤프트나 액세서리의 비틀림 진동 또는 기타 각가속도의 영향, 불평형 상태의 영향 또는 다른 영향 때문에 요동(oscillation)하는 것이 전형적이다. 크랭크샤프트의 비틀림 진동은, 부분적으로는 각 실린더와 피스톤 조합의 연소 사이클을 통하여 크랭크샤프트에 전달되는 개별 임펄스의 결과로서 생긴다. 요동은 벨트를 진동시키게 된다. 이어서, 이것은 텐셔너의 가동부를 진동시키게 된다. 이 경우, 상기 가동부에는 풀리가 벨트면에 가하는 힘과 벨트에 가해지는 장력을 변경시키는 운동량이 생긴다. 벨트 상의 장력이 바뀜으로써, 벨트 구동 시스템의 성능은 받아들일 수 없는 수준이 될 수 있다. 한 가지 예에서, 벨트 구동 시스템의 벨트가 시스템의 효율 또는 전동 용량의 한도를 넘어 과도하게 미끄러지거나 이 미끄럼으로 인해 과도한 소음이 발생하는 것과 같은 단기 성능 문제가 생길 수 있다. 또 다른 예에서, 단기 성능을 만족시키기 위해 필요한 양만큼의 장력이 벨트에 가해지면, 벨트 또는 하나 이상의 액세서리를 비롯한 시스템의 하나 이상의 구성품이 조기에 파손되는 것과 같은 장기적인 문제를 발생시킨다.
이러한 문제를 해결하고 이에 따라 텐셔너의 성능을 개선하기 위해서, 텐셔너에는 감쇠 장치가 포함되었다. 초기의 감쇠식 텐셔너에는 텐셔너의 가동부가 벨트에 장력을 증가시키는 방향으로 이동하던지 또는 감소시키는 방향으로 이동하던지 대략 동일하게 감쇠시키는 대칭 감쇠 장치가 포함되었다. 풀리/벨트 경계면에서, 감쇠는 탄성 부재에 의해 가해지는 힘과 결합되어 편향력을 조정하게 된다. 다 른 텐셔너에는 비대칭 감쇠 장치를 이용했었다. 통상적으로, 이러한 텐셔너의 감쇠는, 벨트 인장 방향으로 텐셔너가 이동할 때는 가동부에서의 감쇠가 최소가 되는 반면, 벨트 이완 방향으로 텐셔너가 이동할 때는 감쇠가 최대가 되도록 구성된다.
몇몇 비대칭 감쇠 방법은 속성상 수동적인 것이다. 단지 가동부의 이동 방향에 따라 상이한 감쇠 비율이 이루어진다. 한 가지 방법에서, 슈(shoe)는 레이스면의 수직 방향과는 상이한 각도로 레이스에 대하여 편향된다. 그 결과, 한 가지 방향에서는 슈와 레이스의 상대 이동이 레이스로부터 슈를 들어올리는 경향이 있다. 이것은 슈와 레이스의 경계면에서의 압력을 감소시키고 감쇠를 일으키는 마찰을 줄임으로써, 감쇠를 감소시킨다. 다른 방향에서는, 도 2에 나타난 바와 같이 레이스에 대하여 슈를 밀어넣으며 감쇠를 증가시키는 경향이 있다. 메크스트로스(Meckstroth) 등에게 허여된 미국 특허 제5,439,420호에 기재된 다른 방법에서는, 텐셔너의 가동부의 이동에 따라 감쇠 유체가 밸브에 의해 상이한 오리피스를 통하여 흐른다. 텐셔너가 인장 방향으로 이동할 때는, 감쇠 유체가 그 이동함에 저항 및 감쇠가 거의 없는 비교적 큰 오리피스 또는 채널을 통과한다. 텐셔너가 이완 방향으로 이동할 때는, 감쇠 유체가 저항 및 감쇠가 보다 큰 비교적 작은 오리피스 또는 채널을 통과한다.
비대칭 감쇠의 텐셔너에 대한 또 다른 방법은 능동적인 것이며, 상기 미국 특허에도 기재되어 있다. 이 미국 특허에는 두 가지의 능동적인 비대칭 실시 형태가 논의되어 있다. 한 가지 실시 형태에서는 전기 솔레노이드가 브레이크 슈를 전개한다. 이 슈가 전개되면, 텐셔너의 이동은 양방향으로 감쇠된다. 또한, 텐셔너가 이동할 때 웨지(wedge)는 슈와 협동하여 슈를 전개시키는 힘을 조정하게 된다. 감쇠는 텐셔너가 이완 방향으로 이동할 때는 증가하고, 인장 방향으로 이동할 때는 감소한다. 다른 실시 형태에서는, 솔레노이드가 피스톤을 전개시키는데, 이것은 유체 경로를 수정하여 감쇠를 조정하게 된다. 상기 미국 특허에 기재된 또 다른 텐셔너를 위한 방법은 상기 두 가지의 능동적인 비대칭 감쇠 텐셔너와 유사한, 텐셔너를 두 가지 작동 모드 사이에서 전환시킬 수 있는 로킹 인자(locking factor)를 포함하는 솔레노이드를 이용하는 것이다. 한 가지 모드에서는, 텐셔너가 자동 텐셔너로서 작동한다. 다른 모드에서는, 텐셔너의 가동부가 로킹되어 텐셔너가 로크 센터형 텐셔너와 동일하게 작동하도록 한다.
상기 미국 특허는, 갑작스러운 감속시, 액세서리와 아이들러 풀리의 회전 질량에 의해 발생하는 관성력에 의해 벨트 구동 시스템의 성능이 허용할 수 없는 정도가 되는 문제를 해결하고자 하는 것이다. 이 미국 특허에서 설명하고 있는 바와 같이, 갑작스러운 회전 감속이 엔진의 크랭크샤프트에서 발생할 때, "발전기의 높은 회전 관성에 의해 그것의 회전 상태가 유지되고, 발전기가 텐셔너를 소정의 방향으로 당겨서 [도시된 특정 구성의 구동 장치의] 벨트를 이완시키며...그 결과, 구동 벨트는 미끄러진다...."
전통적으로, 엔진의 크랭크샤프트를 회전시키기 위해 전기 시동 모터가 마련되며, 이에 따라 연소가 개시되어 엔진이 작동하기 시작한다. 시동 모터는 엔진의 후방 근처에 위치하며, 기어 트레인을 통하여 크랭크샤프트의 후부와 단속적으로 맞물리도록 구성된다.
현재, 자동차의 중량을 줄이고 후드 하부 구성품의 개수를 감소시킴으로써, 배출량을 감소시키면서 연비를 향상시키고자 하는 압력이 커지고 있다. 이러한 목표를 달성하기 위해 취할 수 있는 방법은 시동 모터의 기능과 발전기의 기능을 단일 장치, 즉 모터/발전기 또는 발전 시동 겸용 장치에 결합시키는 것과 관련되어 있다. 또한, 연비를 개선하고자 하는 목표를 위해서, 발전 시동 겸용 장치에는 "스톱 인 아이들(stop-in-idle)"이라 불리는 특징을 이용하게 된다. 이 특징에 의해, 통상적으로 엔진이 아이들 상태일 때는 정지하고, 자동차가 이동을 재개해야 될 때 재시동하게 된다. 이 특징으로 액세서리 벨트 구동 장치에 대한 수요는 실질적으로 증가하고 있다. 적용시 모터/발전기는 액세서리 벨트 구동 장치를 통하여 크랭크샤프트와 기계적으로 연결되도록 배치된다. 모터/발전기 및 이와 관련된 액세서리 벨트 구동 시스템은 엔진의 정면부에 배치되는 경향이 있다. 그러나, 이들 시스템은 엔진의 후면부를 비롯하여 다른 위치에 배치하는 것도 생각해 볼 수 있다.
발전 시동 겸용 시스템을 도입함으로써, 전동 벨트 구동 시스템의 설계자는 실질적으로 새로운 도전에 직면하게 되었다. 이들 중에 중요한 도전은 이 새로운 장치를 포함하는 액세서리 벨트 구동 장치에 의해서 만족스러운 성능을 갖춘 인장 시스템을 개발하는 것인데, 이것은 상당한 부하 및 회전 관성을 제공할 뿐만 아니라, 액세서리 벨트 구동 장치에 큰 구동 토크를 가하게 된다. 또한, 그것은 이 큰 구동 토크를 단속적으로 가한다.
모터/발전기를 포함하는 액세서리 벨트 구동 장치를 인장하기 위한 방법이라고 언급되는 인장 시스템이 일본 공개 공보 JP1997000359071호에 개시되어 있다. 이 공보에는, 텐셔너가 없다고 가정하면, 모터/발전기가 시동 모드에 있을 때 가장 이완되는 벨트 구간에 대하여 자동 텐셔너를 배치하는 것이 개시되어 있다. 이 구간은 벨트가 정상적인 작동 방향으로 이동할 때 벨트가 모터/발전기 풀리를 지나간 직후에 즉시 벨트를 수용하는 구간에 대응한다.
상기 개시되어 있는 인장 시스템은 성능이 최적의 시스템보다 열등한 것으로 인식되고 있다. 단기 성능이 만족스러운 것이 되려면 장기 성능을 희생해야 하고, 충분한 단기 성능을 달성하는 데 이용해야 하는 벨트의 폭은 최적의 것과는 다르다.
따라서, 충분한 단기 성능과 장기 성능을 동시에 제공하고, 벨트의 폭이 임의의 용도에 대해서도 사용할 수 있도록 최적화되면서, 비용과 복잡성이 제한되는 인장 시스템에 대한 수요는 여전히 남아 있다.
본 발명의 목적은, 단기 성능과 장기 성능이 조합된 성능을 개선하면서 벨트 선택을 최적화하는 구성의 액세서리 벨트 구동 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 단기 성능, 장기 성능 및 벨트 폭을 보다 최적화하는 구성과 관련된 비대칭 텐셔너를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 단기 성능, 장기 성능 및 벨트 폭을 보다 최적화하는 구성과 관련하여, 로킹 인자(locking factor)가 마련된 텐셔너를 제공하고자 하는 것이다.
본 명세서에서 구체화하고 넓게 설명한 바와 같이, 본 발명의 의도에 따라 전술한 목적과 기타 목적을 달성하기 위해, 본 명세서에는 모터/발전기를 포함한 액세서리 구동 시스템이 개시되어 있다. 본 발명은 개선된, 파워 플랜트용 벨트 구동 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이 파워 플랜트는 크랭크샤프트 풀리, 액세서리 풀리, 모터/발전기 풀리, 제1 텐셔너 및 제1 텐셔너 풀리를 구비하고, 상기 크랭크샤프트 풀리, 액세서리 풀리, 모터/발전기 풀리 및 제1 텐셔너 풀리 주위로 전동 벨트가 주행하는 형태이다. 이 전동 벨트에는 상기 각 풀리와 인접한 종단부에 의해 구간이 정해진다. 이 구간에는 정상 작동시 벨트의 주행 방향을 따라 상기 크랭크샤프트 풀리에서 시작하여 상기 모터/발전기 풀리에서 끝나는 복수 개의 중간 구간이 포함된다. 이 중간 구간에는 상기 크랭크샤프트 풀리 근방에 크랭크샤프트 종단부가 있는 제1 중간 구간과, 상기 모터/발전기 풀리 근방에 제1 모터/발전기 종단부가 있는 마지막 중간 구간이 포함된다. 상기 벨트 구동 시스템의 개선점은, 전동 벨트의 시동시 이완측(start-slack-side) 구간이 정상 작동시 벨트 주행 방향을 따라 모터/발전기 풀리에서 시작한다는 것이다. 상기 시동시 이완측 구간에는 모터/발전기 풀리 근방에 제2 모터/발전기 종단부가 있고, 이 제2 모터/발전기 종단부의 반대쪽에 하류측 종단부가 있다. 상기 벨트 구동 시스템의 제1 텐셔너 풀리는, 종단부가 상기 크랭크샤프트 종단부 및 제1 모터/발전기 종단부가 아닌 중간 구간의 종단부 근방에 있다. 또한, 상기 벨트 구동 시스템에는 하류측 종단부 근방에 제2 텐셔너 풀리가 구비되어 있다.
첨부 도면은 본 명세서에 첨부되어 그 일부를 이루는 것으로, 여기서 동일한 참조 부호는 동일한 부분을 나타내고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 바람직한 실시 형태를 예시하며, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 모터/발전기를 포함하는 액세서리 벨트 구동 시스템 구성의 바람직한 실시 형태의 개략도를 나타내고,
도 2는 모터/발전기를 포함하는 바람직한 액세서리 벨트 구동 시스템의 일부를 형성하는 텐셔너의 상세도를 나타내며,
도 3은 모터/발전기를 포함하는 액세서리 벨트 구동 시스템 구성의 선택적인 바람직한 실시 형태의 개략도를 나타내고,
도 4는 모터/발전기를 포함하는 선택적인 바람직한 액세서리 벨트 구동 시스템의 일부를 형성하는 선택적인 텐셔너의 상세도를 나타내며,
도 5는 모터/발전기를 포함하는 선택적인 바람직한 액세서리 벨트 구동 시스템의 일부를 형성하는 선택적인 텐셔너의 상세도를 나타내고,
도 6은 제어 신호 경로의 블록 다이아그램을 나타내며,
도 7은 모터/발전기를 포함하는 선택적인 바람직한 액세서리 벨트 구동 시스템의 일부를 형성하는 선택적인 텐셔너의 상세도를 나타낸다.
액세서리 벨트 구동 시스템(10)의 바람직한 실시 형태가 도 1에 나타나 있다. 이 시스템은 모터/발전기(12), 모터/발전기 풀리(14), 동력 조향 펌프 풀리(18), 공조용 압축기 풀리(20), 물 펌프 풀리(22), 크랭크샤프트 풀리(24), 제1 텐셔너(26), 제1 텐셔너 풀리(28), 제2 텐셔너(27), 제2 텐셔너 풀리(29) 및 전동 벨트(30)를 포함한다. 전동 벨트(30)의 일부는 절취되어 있는데, 그렇지 않으면 그것은 제1 텐셔너(26) 또는 제2 텐셔너(27)를 가리기 때문이다.
특정한 형상으로 구성된 특정한 액세서리 풀리가 도시되어 있지만, 본 발명은 그 적용 분야에 따라 서펜틴형 구성과 비서펜틴형 구성을 모두 포함하는 다양한 형상의 구성과 액세서리 및 그 조합에 적용된다는 것을 인식해야 한다. 본 명세서에 나타낸 구성은 서펜틴형이다. 따라서, 전동 벨트(30)는 통상적으로 V 리브형이다. 그러나, 본 발명은 모든 종류의 벨트를 사용하여 실시할 수 있다. 또한, 이러한 도시는 다중 벨트가 구비된 액세서리 벨트 구동 시스템 내의 벨트/풀리의 한 가지 면에 대한 것으로도 볼 수 있다.
"벨트 주행 방향"이라는 표시가 있는 화살표는 발전 모드(generate mode) 및 시동 모드(start mode) 모두에서 정상 작동시 벨트 주행 방향을 나타낸다. 전동 벨트(30)에 의해 주행되는 경로를 따라 하류측으로 이동한다는 것은, 벨트 주행 방향과 동일한 방향으로 이동한다는 것을 말한다. 상류측으로 이동한다는 것은 벨트 주행 방향과 반대 방향으로 이동한다는 것을 말한다.
크랭크샤프트 풀리(24)에서 시작하여 하류측으로 이동해 보면, 제1 중간 구간(32)은 크랭크샤프트 풀리(24)와 전동 벨트(30) 사이의 마지막 접촉점에 있는 종단부에서부터 텐셔너 풀리(28)와 전동 벨트(30)의 제1 접촉점에 있는 종단부까지의 거리에 해당한다. 마지막 중간 구간(34)은 제1 텐셔너 풀리(28)와 전동 벨트(30)의 마지막 접촉점에 있는 종단부에서부터 모터/발전기 풀리(14)와 전동 벨트(30) 사이의 제1 접촉점에 있는 종단부까지의 거리에 해당한다. 제1 중간 구간(32) 또는 마지막 중간 구간(34)과 접촉하는 풀리가 추가되면, 추가적인 중간 구간도 생긴다. 또한, 시동시 이완측(start-slack-side) 구간(36)은 모터/발전기 풀리(14)와 전동벨트(30)의 마지막 접촉점에 있는 종단부로부터 제2 텐셔너 풀리(29)와 전동 벨트(30)의 제1 접촉점에 있는 종단부까지의 거리이다.
모터/발전기 풀리(14) 및 크랭크샤프트 풀리(24)에서의 토크 방향은, 각 풀리(14, 24)에서 각각 "시동 방향"과 "발전 방향"이라는 표시의 화살표로 나타낸 바와 같이, 액세서리 벨트 구동 시스템(10)의 작동 모드에 따라 역전된다. 발전 모드에서는, 크랭크샤프트 풀리(24)가 모든 구동 토크를 공급한다. 물 펌프 풀리(22), 공조용 압축기 풀리(20), 동력 조향 펌프 풀리(18) 및 모터/발전기 풀리(14)가 대부분의 구동 토크를 소모하며, 제1 텐셔너 풀리(28)와 제2 텐셔너 풀리(29)는 구동 토크의 작은 부분만을 소모한다. 시동 모드에서는, 모터/발전기 풀리(14)가 모든 구동 토크를 공급한다. 크랭크샤프트 풀리(24), 물 펌프 풀리(22), 공조용 압축기 풀리(20) 및 동력 조향 펌프 풀리(18)가 대부분의 구동 토크를 소모하며, 제1 텐셔너 풀리(28)와 제2 텐셔너 풀리(29)는 구동 토크의 작은 부분만을 소모한다.
작동 모드에 관계 없이 그리고 일반적으로, 각 풀리가 자유롭게 회전한다고 가정하면, 모든 구간에서의 장력은 동일하고 정적 인장 상태에 있게 된다. 정적 인장 상태는 제1 텐셔너 풀리(28)를 매개로 제1 텐셔너(26)에 의해 전동 벨트(30)에 가해지는 힘 또는 제2 텐셔너 풀리(29)를 매개로 제2 텐셔너(27)에 의해 전동 벨트(30)에 가해지는 힘의 결과로서, 이것은 전동 벨트(30)가 모든 풀리 주위로 주행해야 하는 길이를 연장시키는 경향이 있다. 후술하는 바와 같이, 통상적으로 제1 텐셔너(26) 또는 제2 텐셔너(27)는 액세서리 벨트 구동 시스템(10)의 작동 모드에 따라 정적 인장 상태를 제공한다. 그러나, 1) 액세서리 벨트 구동 시스템(10)이 비작동 상태에 있고, 구성 또는 시간 때문에 제1 텐셔너(26) 및 제2 텐셔너(27)의 감쇠가 각각 없으며, 각 텐셔너가 가할 수 있는 인장력의 관점에서 제1 텐셔너(26) 및 제2 텐셔너(27)가 적절히 잘 균형을 이루면, 정적 인장력은 동일한 인장 지점에서 제1 텐셔너(26)에 의한 인장력과 제2 텐셔너(27)에 의한 인장력의 합력이 된다. 그러나, 액세서리 벨트 구동 시스템(10)의 작동시와 같이 액세서리 벨트 구동 시스템(10)의 여러 풀리가 토크를 공급 및 소모할 때, 각 구간에서의 장력은 바뀐다.
통상적인 모드, 즉 발전 모드에서, 크랭크샤프트 풀리(24)는 구동 토크를 제공하고, 발전시 긴장측(generate-tight-side) 구간(38)은 최대 인장 상태의 구간이 된다. 이 발전시 긴장측 구간(38)의 상류측 각 구간에서, 전동 벨트(30)에 가해지는 장력은 그 구간 바로 앞에 있는 풀리에서 토크가 각각 소모되는 효과에 의해 감소된다. 대부분의 경우, 모터/발전기 풀리(14)에서 최대 부하가 걸린다. 따라서, 부하에 기인한 최대 장력차는 통상적으로 시동시 이완측 구간(36)으로부터 마지막 중간 구간(34)으로 갈 때 나타난다. 전체적으로, 크랭크샤프트 풀리(24)에 종단부가 있는 제1 중간 구간(32)에서 최소 인장 상태가 되는 지점까지 이러한 경향은 계속된다.
본 명세서에 도시된 실시 형태에 있어서, 시동 모드에서는 모터/발전기(12)가 구동 토크를 공급한다. 여기서는, 마지막 중간 구간(34)에서 최대 인장 상태가 된다. 제1 중간 구간(32)에서는 제1 텐셔너 풀리(28)에 의해 생기는 작은 부하로 인하여 장력이 단지 약간 감소될 뿐이다. 발전 모드와는 달리, 크랭크샤프트 풀리(24)에서 최대 부하가 나타난다. 마찬가지로, 부하로 인한 최대 장력 차이는 제1 중간 구간(32)과 발전시 긴장측 구간(38) 사이에 생긴다. 전통적으로, 최적화는 구동 장치 배치에 있는 다양한 부하의 배열(sequencing) 및 텐셔너 위치의 함수로 나타난다. 알 수 있는 바와 같이, 발전 모드에서 최적화된 배치는 시동 모드에서 최적화된 배치와는 실질적으로 상이하다.
통상적인 액세서리 V 리브형 벨트 구동 시스템에서, 설계시 고려해야 할 기본 사항은 1) 공급 및 소모될 것으로 예상되는 토크와 관련하여 벨트 폭(보통 리브의 개수로 나타냄) 및 벨트 종류를 선택하는 것과, 2) 유효 수명이 허용 기간보다 짧아지는 지점까지, 그리고 허용될 수 없는 미끄럼이 발생하기 시작하는 지점까지 벨트 또는 시스템의 구성품에 응력이 가해지는 수준 미만으로 정적 인장 상태를 선택하는 것이다. 나아가, 벨트 종류와 그 폭의 선택은 벨트의 유효 수명에 영향을 미친다. 또한, 이들 두 가지 기본 설계시 고려 사항은 서로에 대해 영향을 미친다.
액세서리 벨트 구동 시스템의 설계자가 항상 추구하는 목표는 이들 고려 사항을 비용과 복잡성의 관점에서 모두 최적화하는 것이다. 이러한 최적화는 당업자에게 알려진 여러 형상 파라미터 및 재료 파라미터를 조작함으로써 달성된다. 이들 중에는 각 풀리가 가하는 관성 토크 또는 다른 토크에 따라 구동 풀리와 피동 풀리를 배치하는 것도 있다.
모터/발전기를 포함하는 구동 시스템에는 새롭고 어려운 한계가 있으며, 이제 그 실제적인 최적화를 논의하겠다. 이러한 어려움의 원인은 구동 토크를 제공하고 최대 부하 및 관성 토크가 나타나는 풀리가 작동 모드에 따라 달라진다는 사실 에 있다. 또한, 종래의 구동 시스템에서 통상적으로 나타나는 것보다 관성 토크 부하가 더 크다.
도시된 바람직한 실시 형태의 배치에 의해서, 모드가 결합된 몇몇 용도, 특히 도 2에 나타낸 설계 및 구성에 있는 제1 텐셔너(26) 및 제2 텐셔너(27)가 결합될 때, 액세서리 벨트 구동 시스템(10)은 상당히 최적화된다. 제1 텐셔너(26)의 설계 및 구성은 제2 텐셔너(27)와 동일하기 때문에, 단지 제1 텐셔너(26)만이 도 2에 나타나 있다.
제1 텐셔너(26)는 제1 텐셔너 풀리(28), 주(主)피벗(40), 감쇠 피벗(42), 감쇠 아암(44), 감쇠 슈(46), 감쇠 레이스(48), 편향 스프링(50), 래칫 치형(52), 포올(pawl; 54), 포올 피벗(56), 플런저(58), 솔레노이드(60) 및 도전체(62)로 구성된다. 제1 텐셔너 풀리(28), 감쇠 레이스(48), 래칫 치형(52), 편향 스프링(50) 및 주피벗(40)은 텐셔너 프레임(64)에 의해 지지된다. 이 실시 형태에서, 편향 스프링(50)은 강제 코일이다. 엘라스토머 또는 공압 부재를 비롯한 다른 탄성 부재도 스프링 비율을 편향하는 데 채용할 수 있다. 제1 텐셔너(26)는 제1 중간 구간(32)과 마지막 중간 구간(34) 사이에 배치된다는 것에 유의해야 한다. 제2 텐셔너 풀리(29)는 시동시 이완측 구간(36)의 종단부에 배치되는데, 이것은 모터/발전기 풀리(14)가 있는 종단부의 반대쪽에 있다.
액세서리 벨트 구동 시스템(10)이 발전 모드 또는 시동 모드에서 작동할 때, 모드 센서(66; 도 6)는 특정 모드가 되었음을 감지한다. 모드 센서는 모터/발전기(12)가 전력을 공급받아 액세서리 벨트 구동 시스템(10)을 구동하기 시 작하면 언제라도 작동되는 별도의 전기 스위치 또는 릴레이(relay)일 수 있고, 또는 자동차 점화 스위치의 일부일 수도 있다. 모드 센서(66)는 통상적으로 모터/발전기용 제어기 내부에 있다. 모드 센서(66)에 의해 생성되는 신호는 신호 처리기(68)로 전달되는데, 이 신호 처리기는 신호를 처리하여 그것을 제1 액츄에이터(70) 및 제2 액츄에이터(71)와 호환(互換) 가능하게 만드는 다양한 전기 회로일 수 있다. 이 신호 처리 경로의 요소 및 이와 관련된 구성품인 모드 센서(66), 신호 처리기(68), 제1 액츄에이터(70) 및 제2 액츄에이터(71)는 당업자에게 알려져 있다. 이 바람직한 실시 형태에서, 제1 액츄에이터(70) 및 제2 액츄에이터(71)는 제1 텐셔너(26) 및 제2 텐셔너(27) 각각에 대하여 플런저(58)와 도전체(62)가 구비된 솔레노이드(60)를 포함한다. 이 바람직한 실시 형태에서는 전기 신호, 센서, 신호 처리기 및 액츄에이터를 이용하고 있지만, 기계식, 유압식, 공압식의 신호, 센서, 신호 처리기 및 액츄에이터도 역시 생각해 볼 수 있다.
신호가 솔레노이드(60)에 전달될 때, 그것은 도전체(62)를 경유한다. 솔레노이드(60)는 플런저(58)를 들어올리고, 포올(54)이 래칫 치형(52)과 결합되는 지점까지 포올(54)이 포올 피벗(56) 주위로 회전하도록 함으로써, 이 신호에 반응한다. 제1 텐셔너 풀리(28) 또는 제2 텐셔너 풀리(29)를 잘 구성하면, 이 풀리들에 있어서 인장 방향으로 래칫될 수 있지만, 이완 방향으로는 이동하지 않도록 구속되거나 로킹 상태가 된다.
발전 모드에서는, 제1 중간 구간(32)과 마지막 중간 구간(34)에 최소 장력이 걸린다. 어떤 신호도 제1 액츄에이터(70)에 전달되지 않는다. 따라서, 포올(58)과 래칫 치형(52)은 도시된 바와 같이 분리된다. 이에 따라, 제1 텐셔너(26)는 전체 액세서리 벨트 구동 시스템(10)에 대한 정적 인장 상태가, 크랭크샤프트 풀리(24)의 하류측 및 모터/발전기 풀리(14)의 상류측에 위치하게 하는 작용을 한다. 편향 스프링(50)은 제1 텐셔너 풀리(28)를 편향시키는 작용을 한다.
전동 벨트(30)의 상태에 따라 가능하다면, 편향 스프링(50)은 편향 스프링에 의해 이격되는 거리를 증가시키게 된다. 이어서, 텐셔너 프레임(64)에 의해 지지되는 텐셔너 풀리(28)는 주피벗(40) 주위에서 시계 방향으로 회전하고 도 2에서 나타낸 바와 같이 인장 방향으로 이동하게 된다. 편향 스프링(50)에 의해 감쇠 아암(44)은 감쇠 레이스(48)에 대하여 감쇠 슈(46)를 압박하게 된다. 동시에, 감쇠 피벗과 주피벗의 기하학적 관계와 관련된 시계 방향 이동에 의해, 감쇠 레이스(48)는 감쇠 슈(46) 하부에서 시계 방향으로 이동하면서, 감쇠 마찰을 발생시킨다. 이 감쇠 마찰은 제1 텐셔너 풀리(28)가 전동 벨트(30)에 가하는 편향이 작아지도록 한다. 그러나, 주피벗(40)과 감쇠 피벗(42)의 시계 방향 이동과 이 양자의 관계는 레이스(48)와 함께 감쇠 슈(46)의 결합력을 감소시키는 경향이 있다. 따라서, 이 감쇠 마찰은 제1 텐셔너 풀리(28)가 인장 방향에서 회전할 때 감소하게 된다.
편향 스프링(50)에 의해 가해지는 힘을 극복함으로써 전동 벨트(30)의 상태가 제1 텐셔너 풀리(28)로 하여금 이완 방향에서 회전하도록 할 때, 주피벗(40)과 감쇠 피벗(42)의 반시계 방향 이동과 이 양자의 관계는 레이스(48)와 함께 감쇠 슈(46)의 결합력을 증가시키는 경향이 있다. 따라서, 감쇠 마찰은 텐셔너 풀리(28)가 이완 방향에서 회전할 때 증가하게 된다. 감쇠 마찰은 제1 텐셔너 풀리(28)가 전동 벨트(30)에 가하는 편향이 더 커지도록 하는 경향이 있다.
따라서, 신호는 제2 액츄에이터(71)에 전달된다. 솔레노이드(60)에 전달된 신호는 도전체(62)를 경유한다. 솔레노이드(60)는, 플런저(58)를 들어올려서 포올(54)이 포올 피벗(56) 주위로 회전하도록 하고 이 포올(54)이 래칫 치형(52)과 맞물리도록 함으로써, 상기 신호에 반응한다.
제2 텐셔너(27)는 능동 비대칭 텐셔너로 작용한다. 제2 텐셔너 풀리(29)가 이 로킹 인자로 잘 구성되면, 인장 방향으로는 래칫될 수 있지만, 이완 방향으로는 이동하지 않도록 구속되거나 로킹된다. 제2 액츄에이터(71)가 작동하지 않는다면, 제2 텐셔너(27)는 그 이동 한계까지 가압되어 전동 벨트(30)가 가능한 최단거리의 경로를 따라 주행할 수 있게 해준다. 전동 벨트(30)가 이 새로운 경로를 취할 때 걸리는 시간은 감쇠 슈(46)와 감쇠 레이스(48)가 결합함으로써 생기는 감쇠 마찰의 양에 좌우된다. 상이한 감쇠 구성을 이용하면, 후술하는 바와 같이 그 시간은 적용된 구성에 의해 제공되는 감쇠 수준에 좌우된다.
그러나, 포올(54)이 래칫 치형(52)과 결합하여 제2 텐셔너(27)가 유지되는데, 이로써 전동 벨트(30)는 액세서리 벨트 구동 시스템(10)이 발전 모드로 되기 직전의 주행 경로를 따라서만 이동하게 된다. 따라서, 액세서리 벨트 구동 시스템(10)에 걸리는 장력은 모드가 전환될 때 실질적으로 감소하지 않는다. 이러한 구성과 비대칭 감쇠에 의해, 발전 모드에서 작동시 액세서리 벨트 구동 시스템(10)이 최적화될 수 있는 상당한 이익을 제공하게 된다.
액세서리 벨트 구동 시스템(10)이 시동 모드에서 작동하는 경우에, 모드 센 서(66; 도 6)는 모드가 시동 모드임을 감지한다. 신호는 제1 액츄에이터(70)로는 전달되지만, 제2 액유에이터(71)로는 전달되지 않는다. 이러한 구성하에서는 제 1 텐셔너 풀리(28)가 인장 방향으로는 래칫될 수 있지만, 이완 방향으로는 이동하지 못하도록 제약되거나 로킹된다. 이제, 제2 텐셔너(27)는 전술한 발전 모드에서의 제1 텐셔너(26)와 동일한 방식으로 작동하게 된다.
전술한 바와 같이, 액세서리 벨트 구동 시스템(10)이 시동 모드에 있을 때는 마지막 중간 구간(34)이 최대 인장 상태로 된다. 시동시 이완측 구간(36)이 최소 인장 상태로 된다. 제1 액츄에이터(70)가 작동하지 않으면, 제1 텐셔너(26)는 그것의 이동 한계까지 압박되어 전동 벨트(30)가 가능한 최단 경로로 주행할 수 있게 된다. 전동 벨트(30)가 이 새로운 경로를 취할 때까지 걸리는 시간은, 감쇠 슈(46)와 감쇠 레이스(48)의 조합에 의해 제공되는 감쇠 마찰의 양에 달려 있다. 후술하는 바와 같이, 상이한 감쇠 구성을 이용하면, 상기 시간은 그 적용된 감쇠 구성에 의해 제공되는 감쇠의 수준에 따라 좌우될 것이다.
그러나, 포올(54)은 래칫 치형(52)과 결합하여 텐셔너(26)가 유지되는데, 이로써 전동 벨트(30)는 액세서리 벨트 구동 시스템(10)이 시동 모드로 되기 직전의 주행 경로를 따르도록 구속된다. 따라서, 모드가 전환될 때, 액세서리 벨트 구동 시스템(10)에 걸리는 장력은 실질적으로 감소하지 않게 된다. 이에 따라, 단기 성능을 과도하게 희생하는 일 없이, 편향 스프링(50)의 스프링 비율과 텐셔너(26)의 전체 형상을 매개로 전술한 구성에 의해 가능한 것보다 상당히 더 작은 정적 인장 상태를 선택할 수 있다는 것이 중요하다.
시동 모드에서 발전 모드로 전환될 때, 제1 액츄에이터(70)는 비활성화되고, 제2 액츄에이터(71)는 활성화된다. 이에 따라, 포올(54)은 제1 텐셔너(26)의 래칫 치형(52)으로부터 분리되어 제2 텐셔너(27)의 래칫 치형(52)과 결합함으로써, 제1 텐셔너(26)와 제2 텐셔너(27)는 전술한 발전 모드로 복귀할 수 있게 된다.
제1 액츄에이터(70)와 제2 액츄에이터(71)의 활성화는 모드 센서(66)로부터의 입력 또는 신호 처리기(68)에서의 추가적인 파라미터에 엄격하게 기초하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 모드 센서(66)가 모드의 전환을 표시한 후에 제1 액츄에이터(70)와 제2 액츄에이터(71)가 설정 시간 동안 능동 상태에 있도록, 신호 처리기(68)의 작동에 시간 지연(time delay)을 포함시킬 수 있다. 또한, 모드 센서(66)가 모드 변환을 나타내는 시기와 관계 없이 설정 시간 이후에는 제1 액츄에이터(70)와 제2 액츄에이터(71)를 비활성화하는 장점도 있다. 또한, 모드 센서(66)는 모드 변환을 결정하기 위해서 엔진 RPM, 엔진 매니폴드 압력, 크랭크샤프트 풀리(24) 상의 토크 또는 모터/발전기 풀리(14) 상의 토크를 감지할 수 있다.
선택적인 바람직한 실시 형태가 도 3에 나타나 있다. 이 실시 형태는 제1 장착판(128), 제2 장착판(129), 제1 감쇠 모듈(130), 제2 감쇠 모듈(131), 제1 주피벗(140), 제2 주피벗(141), 제1 가동부(164) 및 제2 가동부(165)가 마련된 선택적인 제1 텐셔너(126)와 제2 텐셔녀(127)를 제외하면 전술한 실시 형태와 동일하다. 제1 주피벗(140)과 제2 주피벗(141)은 축방향으로 변위되어 있는 것으로 나타나 있다. 그러나, 제1 주피벗(140)과 제2 주피벗(141)이 동축인 경우도 생각해 볼 수 있다. 제1 텐셔너의 가동부(164)와 제2 텐셔너의 가동부(165)의 배향은, 전방을 바라 보는 관점에서 볼 때 역전되어, 제1 텐셔너 풀리(28)와 제2 텐셔너 풀리(29)가 도시된 벨트면에 있게 된다는 것을 인식해야 한다.
제1 감쇠 모듈(130)과 제2 감쇠 모듈(131)은 설계와 구성이 동일하다. 따라서, 제1 감쇠 모듈(130)만이 도 4에 보다 상세히 나타나 있다. 제1 감쇠 모듈(130)은 실린더(132), 피스톤(134), 우회관(bypass tube; 136), 자기 코일(138), 연결 봉(142), 연결 핀(144), 본체(146) 및 도전체(162)를 포함한다. 실린더(132)와 우회관(136)은 유동성 유체(rheological fluid; 133)로 채워진다. 이 실시 형태에서, 이 유동 유체(133)는 속성상 자기 유동성(magneto-rheological) 유체이다.
제1 텐셔너(126) 및 제2 텐셔너(127)에는, 제1 가동부(164) 및 제2 가동부(165)를 각각 인장 방향, 즉 반시계 방향으로 편향시키는 탄성 부재(도시되지 않음)가 마련되어 있다. 이 탄성 부재로는 비틀림 스프링, 회선(回旋; convolute) 스프링 또는 토크를 발생시키는 다수의 다른 탄성 부재 중의 하나가 될 수 있다. 또한, 이들에는 선형 탄성 부재가 작용하여 토크를 발생시키는 레버 아암이 포함될 수 있다. 제1 가동부(164)가 제1 주피벗(140) 주위로 회전하는 것은 연결봉(142)에 기계적으로 전달된다. 연결봉(142)이 이동하면, 피스톤(134)은 실린더(132) 내에서 이동하게 되고, 이로써 유동성 유체(133)는 피스톤(134)의 한쪽 면에 있는 실린더(132)로부터 피스톤(134)의 다른쪽 면에 있는 실린더(132)로 우회관(136)를 통하여 전송된다. 이에 따라, 유동성 유체(133)는 자기 코일(138)의 코어를 통과하게 된다. 도전체(162)를 통하여 자기 코일(138)에 전원이 공급되면, 자기 유동성 유체(133)에 자기장이 인가됨으로써 자기 유동성 유체(133)의 점성이 증가하게 된다.
자기 코일(138)에 전원이 공급되지 않으면, 유동성 유체(133)는 비교적 제약받지 않으면서 우회관(136)을 통과한다. 따라서, 텐셔너(126)가 이동할 때 감쇠는 비교적 없다. 그러나, 자기 코일(138)이 전원을 공급받게 됨에 따라, 유동성 유체(133)의 점성이 증가하면 우회관(136)을 통한 유동성 유체(133)의 흐름에 제약이 생긴다. 유동성 유체(133)에 가해지는 자기장의 세기와 그에 따른 점도 사이에는 직접적인 관계가 있다. 선택한 우회관(136)의 크기 및 형태에 따라, 감쇠는 제1 텐셔너(126) 또는 제2 텐셔너(127)를 적소에 실질적으로 로킹시킬 정도로 커질 수 있다.
마찬가지로, 도 6에 나타난 신호 경로도 이 실시 형태에 적용된다. 이 실시 형태는 제1 텐셔너(126) 및 제2 텐셔너(127)에 감쇠가 이루어지는 방법, 시기 및 정도에 대한 융통성도 추가적으로 제공한다. 모드 센서(66)의 선택과 신호 처리기(68) 내에서의 논리 연산은 제1 텐셔너(126) 및 제2 텐셔너(127) 감쇠의 미세한 조정을 가능하게 한다. 예컨대, 감쇠는 매우 높은 수준이 되지만, 액세서리 벨트 구동 시스템(10)의 모드가 전환되자마자 적소에 제1 텐셔너(126) 또는 제2 텐셔너(127)를 로킹시키는 데 필요한 것보다는 낮도록 선택할 수 있다. 따라서, 제1 텐셔너(126) 및 제2 텐셔너(127)는 이완 방향으로 약간 완화됨으로써 모드 전환에 응답할 수 있다. 그리고 나서, 짧은 시간이 경과한 후 액세서리 벨트 구동 시스템(10)이 특정 모드에 있는 동안에 제1 텐셔너(126) 또는 제2 텐셔너(127)가 새로운 위치에서 로킹되도록 감쇠를 증가시킬 수 있다. 또한, 모드 센서(66)는 제1 텐셔너(126) 또는 제2 텐셔너(127)의 움직임 또는 위치를 감시할 수 있다. 이 정보를 신호 처리기(68)에 의해 처리하여 제1 텐셔너(126) 및 제2 텐셔너(127)를 지능적으로 감쇠 또는 로킹하여, 액세서리 벨트 구동 시스템(10)의 요동 또는 진동을 감당하거나, 전술한 바람직한 실시 형태에서의 래칫 효과를 모방할 수 있게 된다.
또한, 유동성 유체(133)는 속성상 전기 유동성일 수도 있다. 그러한 경우에, 정전기판(도시되지 않음)이 자기 코일(138)을 대체한다. 일반적인 작동 및 그 관계들은 동일하다. 또한, 처음에 설명했던 바람직한 실시 형태의 래칫 장치는 래칫 치형(52), 포올(54), 플런저(58), 솔레노이드(60) 및 도전체(62)로 구성되는데, 래칫 치형(52)은 제1 가동부(164) 또는 제2 가동부(165)에 부착시키고 나머지 부분은 고정되도록 각각 부착시킴으로써 상기 래칫 장치는 제1 텐셔너(126) 또는 제2 텐셔너(127) 내에 결합될 수 있다.
도 5에는 특히 감쇠 모듈(130)과 관련된 또 하나의 실시 형태가 나타나 있다. 여기서는, 유압용 유체(156)가 유동성 유체(133)를 대체한다. 따라서, 자기 코일(138), 우회관(136) 및 도전체(162)는 없다. 이 실시 형태에서, 제1 텐셔너(126) 또는 제2 텐셔너(127)가 인장 방향으로 이동할 때는, 유압용 유체(156)가 실린더(132)의 저부로부터 주통로(154)와 체크 보올(148)을 통과하여 실린더(132)의 상부로 이동하게 된다. 주통로(154)는 비교적 넓기 때문에, 인장 방향으로의 작동은 감쇠가 거의 생기지 않는다. 제1 텐셔너(126) 또는 제2 텐셔너(127)가 이완 방향으로 이동할 때는, 유압용 유체(156)가 실린더(132)의 상부로부터 소통로(150)를 경유해 주통로(154)의 하부를 통과하여 실린더(132)의 저부로 이동하게 된다. 소통로(150)는 비교적 좁다. 따라서, 제1 텐셔너(126) 또는 제2 텐셔너(127)가 이 방향으로 작동할 때는 상당한 감쇠가 생긴다. 제어 피스톤(152)은 상당히 후퇴해 있는 것으로 도시되어 있다. 도 2에 나타낸 것과 유사한 액츄에이터가 포함되면, 제어 피스톤(152)은 선택적으로 전진 또는 후퇴할 수 있다. 바로 위에서 설명한 작동은 제어 피스톤(152)이 완전히 후퇴한 것으로 가정한 것이다. 제어 피스톤(152)이 완전히 전진하면, 제1 텐셔너(126) 또는 제2 텐셔너(127)는 감쇠가 최소인 채 인장 방향으로 여전히 이동할 수 있다. 그러나, 소통로(150)가 차단됨으로써 제1 텐셔너(126) 또는 제2 텐셔너(127)는 이완 방향으로의 이동에 대하여 로킹된다. 이 실시 형태에서, 이완 방향에서의 감쇠의 유연성은 도 4의 실시 형태의 그것과 동일하다.
도 2에 나타낸 것과 유사한 추가적인 실시 형태도 역시 생각해 볼 수 있다. 래칫 치형(52) 및 이와 맞물리는 포올(54)의 치형은, 도시된 톱니형 구성과는 반대로 각각 직선 형태의 치형으로 대체될 수도 있다. 이 경우, 그 작동에 의해 제1 텐셔너(26) 또는 제2 텐셔너(27)는 인장 방향과 이완 방향에서 모두 로킹된다. 즉, 래칫 기능은 이용할 수 없다. 또한, 이 모든 치형은 대응하는 브레이크 면으로 대체될 수 있다. 이것은 로킹될 때까지 감쇠시키는 일이 없이 제1 텐셔너(26) 또는 제2 텐셔너(27)에 의해 제공되는 감쇠를 폭 넓게 조절할 수 있도록 한다.
또한, 도 7에 나타낸 제1 텐셔너(26) 또는 제2 텐셔너(27)와 같이, 몇몇 적용 분야에서는 능동 감쇠 또는 로킹이 없는 텐셔너가 장착될 수 있다. 또 다른 예로는, 제어 피스톤(152)의 위치가 고정된 감쇠 모듈(130)을 포함하는 도 3의 제1 텐셔너(126)와 제2 텐셔너(127)를 이용하는 것이다. 이른바, 제드형(Zed)과 같이, 기타 다양한 비대칭 감쇠 텐셔너도 이용할 수 있다. 제1 텐셔너(26)와 제2 텐셔너(27)는 상대적으로 균형을 이룬다.
전술한 바와 같이, 발전 모드에서, 시동시 이완측 구간(36)의 장력은 마지막 중간 구간(34) 또는 제1 중간 구간(32)의 장력보다 실질적으로 더 크다. 시동 모드에서는, 이 관계가 역전된다. 벨트 구동 시스템이 시동 모드에서 발전 모드로 전환하는 경우에는, 제2 텐셔너(27)가 벨트 이완 방향 또는 반시계 방향으로 압박된다. 동시에, 제1 텐셔너(26)는 벨트 인장 방향 또는 시계 방향으로 이동할 수 있게 된다. 이러한 이동의 속도는 제2 텐셔너(27)에서의 감쇠량에 의해 제약된다. 이러한 이동은 제2 텐셔너(27)가 그 이동 한계에 도달할 때까지 계속된다.
이 한계는 텐셔너 프레임(64)이 기계적 한계에 도달함으로써 정해진다. 또한, 이 한계는, 반시계 방향 이동이 벨트 이완 방향에서 벨트 인장 방향으로 전환되는 지점들의 사이에 중간점(mid-point)이 도달하도록, 제2 텐셔너 풀리(29)가 아크형 작동 경로로 이동하도록 선택함으로써 정해질 수도 있다. 일단 제2 텐셔너(27)가 그 이동 한계에 도달하면, 제1 텐셔너(26)는 정적 인장 상태를 제공한다. 발전 모드에서 시동 모드로, 즉 정지 상태에서 시동 모드로 전환하는 경우에는 그 반대가 되는 것이 사실이다. 이러한 구성에서, 제1 텐셔너(226) 또는 제2 텐셔너(227)는 다른 텐셔너가 그 이송 한계에 도달한 뒤에만, 필요한 정적 인장 상태를 제공한다. 도시된 모든 실시 형태에서 전동 벨트(30)가 벨트 이완 방향으로 텐셔너(26, 27, 126, 127)에 힘을 가하는 경우에는 언제나, 방향 전환 저항의 형태로서 능동, 수동, 감쇠, 로킹 또는 래칫 장치가 포함되어 있다.
전술한 실시 형태에서 알 수 있는 본 발명은 장기 성능과 단기 성능을 상당히 최적화하는 한편, 동시에 비용과 복잡성을 크게 최소화한다.
본 발명의 전술한 설명과 예시적인 실시 형태는 도면에 도시되어 있고, 다양한 수정예 및 선택적인 실시 형태에서 상세히 설명되어 있다. 그러나, 본 발명의 전술한 설명은 단지 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위는 종래 기술의 관점에서 해석되는 청구범위에 의해서만 한정된다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에서 예시적으로 적절히 개시한 본 발명은 본 명세서에서 명시적으로 개시하지 않은 임의의 요소 없이도 실시될 수 있다.

Claims (20)

  1. 크랭크샤프트 풀리, 액세서리 풀리, 모터/발전기 풀리, 제1 텐셔너, 제1 텐셔너 풀리 및 전동 벨트를 구비하고, 상기 전동 벨트가 상기 크랭크샤프트 풀리, 액세서리 풀리, 모터/발전기 풀리 및 제1 텐셔너 풀리 주위로 주행하는 유형의 파워 플랜트용 개선된 벨트 구동 시스템으로서, 이 전동 벨트에는 상기 각 풀리와 인접한 종단부에 의해 구간이 정해지며, 이 구간에는 정상 작동시 벨트의 주행 방향을 따라 상기 크랭크샤프트 풀리에서 시작하여 상기 모터/발전기 풀리에서 끝나는 복수 개의 중간 구간이 포함되고, 그 중 제1 중간 구간은 상기 크랭크샤프트 풀리 근방에 위치하는 크랭크샤프트 종단부를 가지고, 그 중 마지막 중간 구간은 상기 모터/발전기 풀리 근방에 위치하는 제1 모터/발전기 종단부를 가지는 벨트 구동 시스템에 있어서,
    상기 전동 벨트에는 상기 모터/발전기 풀리에서 시작되고 정상 작동시의 벨트 주행 방향을 따르는 시동시 이완측(start-slack-side) 구간을 또한 가지며, 이 시동시 이완측 구간은 상기 모터/발전기 풀리 근방에 위치하는 제2 모터/발전기 종단부를 가지며, 하류측 종단부가 상기 제2 모터/발전기 종단부의 반대쪽에 있고,
    상기 벨트 구동 시스템의 상기 제1 텐셔너 풀리는 상기 크랭크샤프트 종단부나 제1 모터/발전기 종단부가 아닌 중간 구간의 종단부 근방에 위치하며,
    상기 벨트 구동 시스템은, 상기 전동 벨트와 접촉하고 상기 하류측 종단부 근방에 위치하는 제2 텐셔너 풀리가 마련된 제2 텐셔너를 구비하고,
    상기 제1 텐셔너 및 제2 텐셔너 중 하나는 상기 전동 벨트가 인장되는 방향으로 비대칭 편향되며,
    상기 제1 텐셔너 및 제1 텐셔너 풀리에 작용하는 외력이 스프링 비율 편향을 극복하는 데 필요한 것보다 작아서 상기 제1 텐셔너 풀리가 벨트 인장력이 증가하는 방향으로 이동하게 될 때는, 상기 비대칭 편향이 단지 스프링 비율 편향에 의해 제공되는 수준의 편향이고,
    상기 제1 텐셔너 및 제1 텐셔너 풀리에 작용하는 외력이 상기 스프링 비율 편향을 극복하는 데 필요한 것보다 더 커서 상기 제1 텐셔너 풀리가 벨트 인장력이 감소하는 방향으로 이동하게 될 때는, 상기 비대칭 편향이 스프링 비율 편향 및 방향 전환 저항으로부터 비롯되는 편향이며,
    상기 모터/발전기 풀리와 기계적으로 연결되어 있는 모터/발전기의 작동 모드에 응답하여, 상기 방향 전환 저항(direction reversal resistance)이 단속적으로 가해지는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 텐셔너 풀리는 상기 크랭크샤프트 종단부의 반대쪽에서 상기 제1 중간 구간의 제2 하류측 종단부 근방에 위치하는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 텐셔너는 상기 전동 벨트가 인장되는 방향으로 비대칭 편향되는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 텐셔너는 상기 전동 벨트가 인장되는 방향으로 비대칭 편향되는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 텐셔너 및 제2 텐셔너는 각각 상기 전동 벨트가 인장되는 방향으로 비대칭 편향되는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 방향 전환 저항은 벨트 장력이 감소하는 방향으로의 상기 제1 텐셔너의 이동에 응답하는 감쇠 인자로부터 기인하는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 방향 전환 저항은 벨트 장력이 감소하는 방향으로의 상기 제1 텐셔너의 이동에 응답하는 로킹 인자로부터 기인하는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 방향 전환 저항이 단속적으로 가해지면, 상기 모터/발전기가 시동 모드로 작동할 때는 상기 제1 텐셔너가 벨트 장력이 감소하는 방향으로 제1 감쇠 수준에서 감쇠되고, 상기 모터/발전기가 발전 모드에서 작동할 때는 상기 제1 텐셔너가 벨트 장력이 감소하는 방향으로 제2 감쇠 수준에서 감쇠되는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 방향 전환 저항이 단속적으로 가해지면, 상기 모터/발전기가 시동 모드에서 작동할 때는 상기 제1 텐셔너가 벨트 장력이 감소하는 방향으로의 이동에 대하여 로킹되고, 상기 모터/발전기가 발전 모드에서 작동할 때는 상기 제1 텐셔너가 벨트 장력이 감소하는 방향으로의 이동에 대하여 로킹되지 않도록 되는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 모터/발전기 작동 모드로부터 기인하는 제어 입력에 응답하여 상기 방향 전환 저항이 단속적으로 가해지는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어 입력은 전기 임펄스인 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서, 상기 방향 전환 저항은 벨트 장력이 감소하는 방향으로의 상기 제2 텐셔너의 이동에 응답하는 감쇠 인자로부터 기인하는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 방향 전환 저항은 벨트 장력이 감소하는 방향으로의 상기 제2 텐셔너의 이동에 응답하는 로킹 인자로부터 기인하는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 모터/발전기 풀리와 기계적으로 연결되어 있는 모터/발전기의 작동 모드에 응답하여, 상기 방향 전환 저항이 단속적으로 가해지는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 방향 전환 저항이 단속적으로 가해지면, 상기 모터/발전기가 시동 모드로 작동할 때는 상기 제2 텐셔너가 벨트 장력이 감소하는 방향으로 제1 감쇠 수준에서 감쇠되고, 상기 모터/발전기가 발전 모드로 작동할 때는 상기 제2 텐셔너가 벨트 장력이 감소하는 방향으로 제2 감쇠 수준에서 감쇠되는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
  20. 제18항에 있어서, 상기 방향 전환 저항이 단속적으로 가해지면, 상기 모터/발전기가 시동 모드로 작동할 때는 상기 제2 텐셔너가 벨트 장력이 감소하는 방향으로의 이동에 대하여 로킹되고, 상기 모터/발전기가 발전 모드로 작동할 때는 상기 제2 텐셔너가 벨트 장력이 감소하는 방향으로의 이동에 대하여 로킹되지 않는 것을 특징으로 하는 벨트 구동 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100915245B1 (ko) * 2007-12-12 2009-09-03 지엠대우오토앤테크놀로지주식회사 벨트 얼터네이터 스타터

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7086373B2 (en) * 2002-11-01 2006-08-08 The Gates Corporation Damped accessory drive system including a motor/generator
US6652401B2 (en) * 2002-02-11 2003-11-25 The Gates Corporation Method of tuning a belt drive system
DE10225268A1 (de) * 2002-06-07 2003-12-18 Ina Schaeffler Kg Spannvorrichtung
DE10230188A1 (de) * 2002-07-05 2004-01-22 Ina-Schaeffler Kg Spannsystem für einen Zugmitteltrieb
US6817328B2 (en) * 2002-09-11 2004-11-16 Daimlerchrysler Corporation Belt driven engine starter motor system
US6931825B2 (en) * 2002-10-14 2005-08-23 Terry J. Stineman Vibration damping assembly
DE10312514A1 (de) * 2003-03-20 2004-12-02 Ina-Schaeffler Kg Zugmitteltrieb
JP2005195059A (ja) * 2004-01-05 2005-07-21 Bando Chem Ind Ltd オートテンショナの制御装置
DE102004006907A1 (de) * 2004-02-12 2005-08-25 Ina-Schaeffler Kg Spannsystem für einen Zugmitteltrieb
PL1779002T3 (pl) * 2004-08-13 2011-10-31 Litens Automotive Inc Złożona prowadnica napędu łańcucha
US20060276284A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Lancaster David R Automotive accessory drive system and method of operation
US7322895B2 (en) * 2005-11-23 2008-01-29 Gm Global Technology Operations, Inc. Automotive accessory drive system
US7913479B2 (en) * 2007-06-08 2011-03-29 Mtd Products Inc Two-pulley belt tensioning mechanism
EP2613957A4 (en) * 2010-09-10 2014-07-23 Litens Automotive Inc INTELLIGENT BELT DRIVE SYSTEM AND ASSOCIATED METHOD
DE102010054629A1 (de) 2010-12-15 2012-06-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Nebenaggregatetrieb einer Brennkraftmaschine und Verfahren zu dessen Betrieb
KR101241209B1 (ko) * 2011-01-06 2013-03-13 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 벨트 시스템
WO2013003937A1 (en) 2011-05-13 2013-01-10 Litens Automotive Partnership Intelligent belt drive system and method
US20120318589A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-20 GM Global Technology Operations LLC Belt tensioning assembly for an engine system having a motor-generator unit
KR101219879B1 (ko) * 2011-07-04 2013-01-09 기아자동차주식회사 벨트구동 스타트 시스템
GB2507985B (en) * 2012-11-15 2018-06-13 Ford Global Tech Llc A method for controlling an engine drive belt tensioner system
GB2519809A (en) * 2013-10-31 2015-05-06 Gm Global Tech Operations Inc Variable belt tensioner for an internal combustion engine
FR3023869A1 (fr) * 2014-07-16 2016-01-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Pompe a eau avec galet tendeur integre
US9528576B2 (en) 2015-04-14 2016-12-27 Deere & Company Drive system with hydraulic idler tensioner
CN107532690B (zh) * 2015-05-08 2020-04-10 阪东化学株式会社 带传动系统
BR112017026048A2 (pt) * 2015-06-08 2018-08-14 Nissan Motor dispositivo auxiliar de condução de máquina para veículo
US10094451B2 (en) * 2015-07-01 2018-10-09 Dayco Ip Holdings, Llc Dual mode tensioner
US10371039B2 (en) * 2016-04-29 2019-08-06 Illinois Tool Works Inc. Power systems and enclosures having improved cooling air flow
CN107638185B (zh) * 2016-07-21 2024-03-22 瑞地玛医学科技有限公司 一种c臂影像系统
KR102383534B1 (ko) * 2016-08-11 2022-04-07 리텐스 오토모티브 파트너쉽 무한 구동 배열체 및 그러한 배열체를 위한 개선된 2-아암형 장력조정 시스템
US10245971B2 (en) * 2017-03-06 2019-04-02 Gates Corporation Motor-generator system
JP6885240B2 (ja) * 2017-07-13 2021-06-09 スズキ株式会社 車両用内燃機関
US10900485B2 (en) * 2017-11-13 2021-01-26 Illinois Tool Works Inc. Methods and systems for air compressor and engine driven control
CN109027154B (zh) * 2018-09-25 2022-04-12 浙江吉利控股集团有限公司 张紧系统及发动机组件
KR102552020B1 (ko) * 2018-10-19 2023-07-05 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량용 텐셔너
CN110281816A (zh) * 2019-06-17 2019-09-27 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 一种燃料电池汽车用集成化bms系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758208A (en) 1987-07-13 1988-07-19 General Motors Corporation Automatic belt tensioner for vehicle combined starter-generator
US5439420A (en) 1994-04-04 1995-08-08 Ford Motor Company Accessory drive system for an automotive engine
US5752891A (en) 1995-03-20 1998-05-19 Ford Global Technologies, Inc. Electronically controlled accessory drive system for the automotive engine
DE19849886A1 (de) 1998-10-29 2000-05-11 Bosch Gmbh Robert Riementrieb, insbesondere bei Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Nebenaggregaten eines Fahrzeugs

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB697171A (en) * 1950-04-18 1953-09-16 Werner Carlsen Improvements in and relating to driving-belt-tension controlling devices
US4454236A (en) * 1981-07-07 1984-06-12 Dayco Corporation Belt tensioner and method of making same
JPS58220925A (ja) * 1982-06-16 1983-12-22 Bando Chem Ind Ltd ベルト伝動装置
DE4134354A1 (de) * 1991-10-17 1993-04-22 Schaeffler Waelzlager Kg Schwingungsdaempfer
US5632697A (en) * 1995-12-18 1997-05-27 The Gates Corporation Damping mechanism for a tensioner
DE19804942A1 (de) * 1998-02-07 1999-08-12 Bosch Gmbh Robert Brennkraftmaschine
US5935032A (en) * 1998-06-02 1999-08-10 The Gates Corporation Tensioner with second pivot-arm for damping mechanism
JP3565040B2 (ja) * 1998-09-07 2004-09-15 日産自動車株式会社 巻掛伝動装置
DE19849659A1 (de) * 1998-10-29 2000-05-04 Schaeffler Waelzlager Ohg Spanneinrichtung für ein Zugmittel
DE10000970A1 (de) * 2000-01-12 2001-09-06 Litens Automotive Gmbh Spannvorrichtung für ein biegsames Antriebselement
EP1303712A1 (de) * 2000-07-27 2003-04-23 INA- Schaeffler KG Spannsystem für einen riemengetriebenen startergenerator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758208A (en) 1987-07-13 1988-07-19 General Motors Corporation Automatic belt tensioner for vehicle combined starter-generator
US5439420A (en) 1994-04-04 1995-08-08 Ford Motor Company Accessory drive system for an automotive engine
US5752891A (en) 1995-03-20 1998-05-19 Ford Global Technologies, Inc. Electronically controlled accessory drive system for the automotive engine
DE19849886A1 (de) 1998-10-29 2000-05-11 Bosch Gmbh Robert Riementrieb, insbesondere bei Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Nebenaggregaten eines Fahrzeugs

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100915245B1 (ko) * 2007-12-12 2009-09-03 지엠대우오토앤테크놀로지주식회사 벨트 얼터네이터 스타터

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004510931A (ja) 2004-04-08
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BR0114204A (pt) 2004-06-08
EP1340005B1 (en) 2008-04-02
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AU2001296468A1 (en) 2002-04-15
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PL365805A1 (en) 2005-01-10
WO2002029281A1 (en) 2002-04-11
CA2423553A1 (en) 2002-04-11
HK1055456A1 (en) 2004-01-09
CN1278058C (zh) 2006-10-04
US20020039942A1 (en) 2002-04-04
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ES2301564T3 (es) 2008-07-01

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