KR101068534B1 - 군용차량의 엔진을 이용한 상시발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 군용차량의 엔진동력을 이용하여 필요한 전력을 상시로 자가발전하는 군용차량의 엔진을 이용한 상시발전장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 차량 앞쪽의 엔진룸에 위치한 냉각팬 및 제네레이터를 가동하기 위한 목적으로 사용하는 엔진 구동축에서 인출한 회전동력을 이용하여 상기 엔진에 부착된 고출력 발전기를 가동시켜 첨단 군사장비의 운용에 소요되는 양질의 전력 생산을 위한 상시발전이 가능하도록 하고, 상기 차량의 본닛을 열면 고출력 발전기를 포함하는 발전장치가 그대로 노출되면서 정비를 수월하게 할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

Description

군용차량의 엔진을 이용한 상시발전장치{Regular generator using engine of military vehicle}

본 발명은 군용차량의 엔진동력을 이용하여 필요한 전력을 자가발전하는 것에 관한 것으로, 특히 차량의 주행 여부와 관계없이 상시발전 가능하면서도 차량의 본닛을 열면 발전장치가 외부로 노출되어 이를 더욱 편리하게 정비할 수 있도록 하는 군용차량의 엔진을 이용한 상시발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 지금까지는 가해력인 화력이 적의 전력을 격파, 멸살 내지 무력화하는 수단이며, 군사작전·전투는 화력에 의해 적의 인원, 장비, 시설에 손해를 주어(살상, 파괴) 추중하고 있는 것이었다.

그런데 현대전에서는 전자전 능력이 화력의 발휘 내지 적 전력의 무력화에 중대한 영향을 미치게 되며, 이러한 전자전 능력은 현대 군의 중요한 작전·전투기능(전력)의 유력한 부분을 차지한다.

상기 전자전(EW:electronic warfare)은 전자파 에너지의 사용과 관련된 군사활동으로서 적의 효과적인 전자파사용을 거부 또는 약화시키는 한편 아군의 전자파 사용을 보강하기 위한 모든 행위를 말한다.

이러한 전자전에 따른 군사작전을 수행하기 위해서는 각종 휴대형 전기설비 및 전파탐지장비(ES), 전파방해장비(EA), 기술통제분석장비(TCAE) 등이 활용되고 있으며, 이들 장비를 야외 현장에서 가동하기 위해서는 필수적으로 별도의 발전기가 탑재된 트레일러를 현장으로 이동하여 전력을 양산하고 있는 실정이다.

따라서, 군사작전을 수행함에 있어 무엇보다 기동성이 저하됨은 물론 발전기의 가동시 심한 소음이 발생하여 적에게 노출되거나 표적이 될 우려가 매우 높아 군사작전의 효율성이 저하되는 것이었다.

또한, 별도의 발전기 및 트레일러의 구입 및 유지, 관리에 따른 많은 국방예산이 소요되는 문제점이 야기되고 있는 것이었다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위한 방안으로 본 발명의 출원인에 의해 선출원 되어 특허등록이 허여된 「특허등록 제809089호 명칭/ 군용차량의 엔진을 이용한 발전장치」가 제안되고 있으나, 상기한 선등록 발명은 유용한 효과를 제공함에도 다소의 개선점을 내포하고 있다.

즉 선등록 발명은 트랜스밋션에 설치된 PTO축에서 회전동력을 인출함으로써 반드시 차량이 주행하면서 트랜스밋션이 가동되어야만 정상적인 발전이 가능하여 전력의 생산성이 저하되고, 상기 PTO축에 연결된 발전장치가 차량의 중앙에 배치됨에 따라 발전장치(발전기, 조인트축 등)가 외부로 노출되지 않아 이를 정비할 때에는 리프트를 이용하여 차량을 들어올리거나 또는 정비사가 직접 차량의 하부로 들어가서 정비를 하여야만 함으로써 유지, 관리가 어려운 실정이다.

아울러 동력전달방식이 조인트축으로 구성됨으로써 발전시 소음발생이 크고, 전체적인 구조가 다소 복잡하여 제작에 따른 비용이 높아 국방예산의 낭비를 초래하고 있다.

본 발명은 상기한 선등록 발명이 내포하고 있는 일부의 개선점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 차량 앞쪽의 엔진룸에 위치한 냉각팬 및 제네레이터를 가동하기 위한 목적으로 사용하는 엔진 구동축에서 인출한 회전동력을 이용하여 상기 엔진에 부착된 고출력 발전기를 가동시켜 첨단 군사장비의 운용에 소요되는 양질의 전력 생산을 위한 상시발전이 가능하도록 하고, 상기 차량의 본닛을 열면 고출력 발전기를 포함하는 발전장치가 그대로 노출되면서 정비를 수월하게 할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 팬벨트를 매개로 냉각팬 및 제네레이터와 일체화 연결된 엔진 구동축에 설치된 구동풀리에 고출력 구동풀리를 일체로 부착하고, 상기 고출력 구동풀리와 고출력 발전기를 동력전달벨트를 매개로 연결하되 상기 고출력 발전기는 다수의 지지대를 이용하여 엔진의 측방에 일체로 부착하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 고출력 발전기의 전면을 지지하는 프런트 지지대에 상기 동력전달벨트의 외면에 접촉하는 텐션롤러를 회전가능하게 설치하고, 상기 텐션롤러는 장력조절구의 조작에 따라 상하로 선회하면서 장력을 조절하는 제1 장력조절장치를 구비하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 상기 제네레이터의 일측을 엔진의 측면에 회동가능하게 설치하고, 타측은 프런트 지지대에 부착된 가이드 지지대를 따라 상하로 선회가능하게 결합 설치하며, 상기 제네레이터는 장력조절구의 조작에 따라 상하로 선회하면서 장력을 조절하는 제2 장력조절장치를 구비하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 차량 앞쪽의 엔진룸에 위치한 엔진 구동축에서 인출한 회전동력을 이용하여 상기 엔진에 부착된 고출력 발전기를 가동함으로써 차량의 주행여부와 관계없이 엔진이 켜져 있는 동안에는 상시발전이 가능하여 첨단 군사장비의 운용에 소요되는 양질의 전력을 효율적으로 양산함은 물론 전력의 생산성을 획기적으로 향상하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 발전장치는 차량의 본닛을 열면 그대로 외부 노출되는 오픈구조로 구성됨으로써 작업자가 더욱 편리하게 정비를 할 수 있어 유지, 관리의 편의성이 뛰어나며, 상기 엔진 구동축의 회전동력을 벨트전달방식으로 전달하면서 전력을 양산함으로써 차량 엔진 소음 이내의 저소음이 발생하여 군사작전의 효율성을 제고한다.

아울러 발전장치의 구조가 매우 간소함으로써 제작에 따른 코스트를 절감하여 궁극적으로는 국방예산을 획기적으로 절감하는 효과를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 적용된 발전장치가 엔진에 직접 설치된 상태의 평면도
도 2는 본 발명의 발전장치가 엔진에 직접 설치된 상태의 정면도
도 3은 본 발명의 엔진 구동축과 고출력 발전기의 연결상태 평면도
도 4는 본 발명 고출력 발전기의 후면에 부착된 리어 지지대의 배면도
도 5는 본 발명의 구동풀리 및 고출력 구동풀리의 조립상태 평단면도
도 6은 본 발명 제1 장력조절장치의 작동상태 확대도
도 7은 본 발명 제2 장력조절장치의 작동상태 확대도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 엔진(1)의 전면에 설치된 냉각팬(10)과; 상기 엔진(1)의 측면에 부착된 제네레이터(20)와; 상기 엔진(1) 내부에서 외부로 노출 설치되고, 냉각팬(10) 및 제네레이터(20)와 팬벨트(13)를 매개로 동시 구동가능하게 연결된 엔진 구동축(30)과; 상기 엔진 구동축(30)에 설치된 구동풀리(31)의 전면에 일체로 부착된 고출력 구동풀리(40)와; 상기 엔진(1)의 측방에 배치되되, 엔진(1)에 부착된 프런트 지지대(51) 및 리어 지지대(52)에 각각 전면부 및 후면부가 일체로 연결 설치된 고출력 발전기(50)와; 상기 고출력 구동풀리(40)와 고출력 발전기(50)의 종동풀리(56) 사이에 연결된 동력전달벨트(60)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 엔진의 동력을 인출하되 종래와 같이 트랜스밋션에 설치된 PTO축에서 동력을 인출함을 탈피하여 군용차량의 본닛을 열면 그대로 발전장치가 노출되도록 차량 앞쪽의 엔진룸에 위치한 엔진(1)에서 직접 회전동력을 인출할 수 있는 오픈구조로 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은 상기 엔진(1)의 전면에 도 1과 같이 엔진의 과열을 방지하기 위한 냉각팬(10)이 설치되고, 상기 냉각팬(10)의 전방에 라디에터(2)가 설치되며, 상기 엔진(1)의 측면 하측에는 차량의 운행에 소요되는 저출력의 전력을 생산하기 위한 통상적인 제네레이터(20)가 부착된다.

그리고 냉각팬(10)의 하측에는 엔진(1)의 내부에서 외부로 노출되게 엔진 구동축(30)이 설치되고, 상기 엔진 구동축(30)은 냉각팬(10)이 설치된 팬축(11)의 팬풀리(12) 및 제네레이터(20)와 팬벨트(13)를 매개로 일체화 연결됨으로써 상기 엔진 구동축(30)의 회전작동에 따라 냉각팬(10) 및 제네레이터(20)가 동시에 구동하면서 엔진의 과열방지 및 저출력의 전력을 생산할 수 있게 된다.

여기에서 본 발명은 고출력 발전기(50)를 가동하기 위한 회전동력을 상기 엔진 구동축(30)으로부터 인출할 수 있도록 상기 엔진 구동축(30)에 설치된 구동풀리(31)의 전면에 전용 고출력 구동풀리(40)가 일체로 부착된다.

이를 위해 상기 구동풀리(31)는 도 5와 같이 전면에 결합요홈(31a)이 함몰 형성되고, 상기 결합요홈(31a)에는 고출력 구동풀리(40)의 후면에 돌출 형성된 결합돌부(41)가 끼워진 상태에서 상기 결합돌부(41)와 구동풀리(31)는 상호 체결부재(42)로 관통하여 일체화 조립된다.

그리고, 상기 엔진(1)의 측방에는 고출력 발전기(50)가 배치되되, 상기 고출력 발전기(50)는 전면부에 프런트 지지대(51)의 일측이 일체로 연결 설치되고, 상기 프런트 지지대(51)의 타측은 엔진(1)의 전면부 및 측면에 일체로 부착되는 한편, 상기 고출력 발전기(50)의 후면부에는 리어 지지대(52)의 상부가 일체로 연결되고 상기 리어 지지대(52)의 하측은 엔진(1)의 측면에 일체로 부착됨으로써 고출력 발전기(50)는 안정된 고정상태를 유지할 수 있게 된다.

여기에서 상기 고출력 발전기(50)는 도 1과 같이 한 쌍의 발전동체(53)가 직렬 설치되되, 상기 발전동체(53)는 방사상으로 배치된 다수의 장볼트(54)로 관통하여 일체화 조립되고, 상기 발전동체(53)의 사이에는 센터 지지대(55)의 일측이 장볼트(54)로 관통하여 추가로 연결 설치되며, 상기 센터 지지대(55)의 타측은 엔진(1)의 전면 상측에 일체로 부착됨으로써 상기 고출력 발전기(50)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

또한, 상기 고출력 발전기(50)의 종동축에 설치된 종동풀리(56)는 고출력 구동풀리(40)와 별도의 동력전달벨트(60)를 매개로 일체화 연결됨으로써 상기 엔진 구동축(30)의 회전동력을 고출력 발전기(50)에 전달, 공급하여 가동할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 동력전달벨트(60)의 슬립현상을 방지하면서 적정한 장력을 유지하도록 제어함으로써 엔진 구동축(30)의 회전동력을 고출력 발전기(50)에 더욱 확실하게 전달하기 위한 제1 장력조절장치(70)의 기술구성이 추가로 구비된다.

이를 위한 제1 장력조절장치(70)는 도 6과 같이 프런트 지지대(51)의 일측에 회동축(71)을 매개로 롤러 회동대(72)가 회동가능하게 설치되고, 이 롤러 회동대(72)의 하단에 회전가능하게 설치된 텐션롤러(73)는 동력전달벨트(60)의 외면에 누름상태로 접촉 설치됨으로써 동력전달벨트(60)를 가압하면서 적정한 장력을 유지하며, 상기 롤러 회동대(72)의 상측 프런트 지지대(51)에 일체로 돌출 형성된 조절구브라켓(74)에는 장력조절구(75)가 상하로 이동가능하게 나사결합 설치되고, 이 장력조절구(75)의 하단부는 롤러 회동대(72)의 상부에 수평상으로 부착된 누름편(76)을 선택적으로 눌러준다.

따라서, 상기 텐션롤러(73)는 장력조절구(75)에 의해 상부로 더 이상 선회하지 않고 적당한 텐션을 유지하며, 상기 장력조절구(75)를 회전조작하여야만 상하로 이동하면서 동력전달벨트(60)의 장력을 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 팬벨트(13)의 장력을 자유롭게 조절하기 위한 별도의 제2 장력조절장치(80)가 추가로 구비되는 것으로, 상기 제2 장력조절장치(80)는 도 7과 같이 제네레이터(20)에 일체로 부착된 장착브라켓(20a)의 일측이 엔진(1)의 측면에 부착된 힌지브라켓(81)에 힌지축(82)을 매개로 회동가능하게 설치되고, 상기 장착브라켓(20a)의 타측에 이동편(83)이 전방으로 돌출 설치되며, 상기 프런트 지지대(51)에는 만곡형의 가이드구멍(84)이 형성된 가이드지지대(85)가 일체로 부착되고, 상기 이동편(83)은 가이드구멍(84)을 관통함으로써 가이드구멍(84)을 따라 상하로 원활하게 선회작동한다.

그리고 상기 이동편(83)에는 장력조절구(86)가 관통상태로 나사 결합되고, 이 장력조절구(86)는 가이드지지대(85)의 하단에 전방으로 돌출 형성된 지지편(85a)을 관통하여 머리부(86a)가 상기 지지편(85a)에 걸림 고정됨으로써 상기 장력조절구(86)의 선택적인 회전조작에 따라 제네레이터(20)가 상하로 선회하면서 팬벨트(13)의 장력을 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 엔진 구동축(30)의 회전동력을 슬립현상 없이 더욱 정확하게 제네레이터(20), 냉각팬(10) 및 고출력 발전기(50)에 전달, 공급함으로써 일반적인 저출력의 전력을 양산함은 물론 고출력의 전력을 동시에 양산하면서도 굳이 차량을 주행하지 않더라도 고출력의 전력을 양산하기 위한 상시발전이 가능해질 수 있게 된다.

1: 엔진 10: 냉각팬
20: 제네레이터 30: 엔진 구동축
31: 구동풀리 31a: 결합요홈
40: 고출력 구동풀리 41: 결합돌부
50: 고출력 발전기 51: 프런트 지지대
52: 리어 지지대 53: 발전동체
60: 동력전달벨트 70: 제1 장력조절장치
73: 텐션롤러 75, 86: 장력조절구
76: 누름편 80: 제2 장력조절장치
83: 이동편 85: 가이드지지대

Claims (5)

1. 차량 앞쪽의 엔진룸에 위치한 엔진(1)의 전면에 설치된 냉각팬(10)과;
   상기 엔진(1)의 측면에 부착된 제네레이터(20)와;
   상기 엔진(1) 내부에서 외부로 노출 설치되고, 냉각팬(10) 및 제네레이터(20)와 팬벨트(13)를 매개로 동시 구동가능하게 연결된 엔진 구동축(30)과;
   상기 엔진 구동축(30)에 설치된 구동풀리(31)의 전면에 일체로 부착된 고출력 구동풀리(40)와;
   상기 엔진(1)의 측방에 배치되되, 엔진(1)에 부착된 프런트 지지대(51) 및 리어 지지대(52)에 각각 전면부 및 후면부가 일체로 연결 설치된 고출력 발전기(50)와;
   상기 고출력 구동풀리(40)와 고출력 발전기(50)의 종동풀리(56) 사이에 연결된 동력전달벨트(60)로 이루어지는 한편;
   상기 구동풀리(31)는 전면에 결합요홈(31a)이 함몰 형성되고, 상기 결합요홈(31a)에는 고출력 구동풀리(40)의 후면에 돌출 형성된 결합돌부(41)가 끼워지며, 상기 결합돌부(41) 및 구동풀리(31)는 체결부재(42)로 관통하여 일체화 조립되는 것을 특징으로 하는 군용차량의 엔진을 이용한 상시발전장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   고출력 발전기(50)는 한 쌍의 발전동체(53)가 직렬 설치되되, 상기 발전동체(53)는 상호 장볼트(54)로 관통하여 일체화 조립되고, 상기 발전동체(53)의 사이에는 센터 지지대(55)의 일측이 장볼트(54)로 관통하여 설치되며, 상기 센터 지지대(55)의 타측은 엔진(1)에 일체로 부착되는 것을 특징으로 하는 군용차량의 엔진을 이용한 상시발전장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   프런트 지지대(51)의 일측에는 롤러 회동대(72)가 회동가능하게 설치되고, 상기 롤러 회동대(72)의 하단에 설치된 텐션롤러(73)는 동력전달벨트(60)의 외면에 누름상태로 접촉 설치되며, 상기 롤러 회동대(72)의 상부에 설치된 조절구브라켓(74)에는 롤러 회동대(72)의 상부에 부착된 누름편(76)을 선택적으로 눌러주는 장력조절구(75)가 상하로 이동가능하게 나사결합된 구성을 갖는 제1 장력조절장치(70)를 추가로 구비하여 된 것을 특징으로 하는 군용차량의 엔진을 이용한 상시발전장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   제네레이터(20)는 장착브라켓(20a)의 일측이 엔진(1)의 측면에 회동가능하게 설치되고, 상기 장착브라켓(20a)의 타측에 설치된 이동편(83)은 프런트 지지대(51)에 부착된 가이드지지대(85)의 가이드구멍(84)을 관통하여 상하로 선회가능하게 설치되며, 상기 이동편(83)을 관통하여 나사 결합된 장력조절구(86)는 가이드지지대(85)의 지지편(85a)을 관통하여 걸림 고정된 구성을 갖는 제2 장력조절장치(80)를 추가로 구비하여 된 것을 특징으로 하는 군용차량의 엔진을 이용한 상시발전장치.

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