KR101795289B1

KR101795289B1 - 오토텐셔너 및 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류

Info

Publication number: KR101795289B1
Application number: KR1020160094482A
Authority: KR
Inventors: 이병현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2017-11-07
Also published as: CN107654595B; US10508719B2; US20180031086A1; CN107654595A; EP3276204A1; EP3276204B1

Abstract

본 발명은 오토텐셔너 및 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 보기류의 기능 및 동력전달벨트의 장력조절기능을 모두 정상적으로 수행할 수 있도록 하는 오토텐셔너 및 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류에 관한 것이다.
특히 본 발명은 벨트 구동에 의해 회전되는 엔진 보기류의 종동 풀리에 구동부재를 연결하여 상기 종동 풀리의 편심 이동에 의해 벨트 장력을 조절가능하도록 하는 동시에, 상기 종동 풀리의 회전 동력을 엔진 보기류의 출력부까지 정상적으로 유효하게 전달할 수 있도록 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

오토텐셔너 및 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류 {Auto tensioner and engine auxiliary machinery having auto tensioner}

본 발명은 오토텐셔너 및 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 보기류의 기능 및 동력전달벨트의 장력조절기능을 모두 정상적으로 수행할 수 있도록 하는 오토텐셔너 및 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진에서 발생된 구동력은 차륜을 회전시켜 주행이 이루어지도록 하는 것 이외에도 엔진 보기류를 구동시키는 동력원으로도 이용되고 있으며, 이와 같이 엔진의 구동력을 동력원으로 이용하는 보기류로는 일례로 제너레이터, 워터펌프, 에어컨 컴프레서 등이 있다.

상기와 같은 보기류들은 통상 엔진의 구동력을 벨트(동력전달벨트)를 매개로 전달받아 작동하게 되어 있으며, 이를 위해 엔진의 크랭크축 풀리와 벨트를 매개로 연동되는 종동 풀리를 구비하고 있다.

그리고 상기와 같이 벨트를 매개로 연결되어 엔진의 구동력을 전달받는 보기류에는 동력 전달 효율이 저하되는 것을 방지하기 위해 벨트의 장력을 조절하기 위한 장력조절장치로서 오토텐셔너를 갖추고 있으며, 이 오토텐셔너는 통상 벨트의 이동궤적상에 장착되어 벨트면에 일정한 텐션력을 부여하도록 한다.

그런데, 종래에는 엔진 냉각을 위한 냉각수를 순환시키는 워터펌프를 포함하는 냉각계 시스템의 구조상, 상기 벨트를 매개로 연결된 여러 엔진 보기류의 중간에 워터펌프가 위치하게 됨에 따라 오토텐셔너 및 벨트의 컴팩트한 레이아웃 구현이 어려운 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2005-0062052호(2005년06월23일)

본 발명은 엔진 보기류의 기능 및 동력전달벨트의 장력조절기능을 모두 정상적으로 수행할 수 있도록 하는 오토텐셔너 및 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류를 제공하는데 그 목적이 있다.

특히 본 발명은 벨트 구동에 의해 회전되는 엔진 보기류의 종동 풀리(예를 들어, 워터펌프 풀리)에 구동부재를 연결하여 상기 종동 풀리의 편심 이동에 의해 벨트 장력을 조절가능하도록 하는 동시에, 상기 종동 풀리의 회전 동력을 엔진 보기류의 출력부(예를 들어, 워터펌프 임펠러 등)까지 정상적으로 유효하게 전달할 수 있도록 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류를 제공하는데 그 목적이 있다.

이에 본 발명에서는, 동력전달벨트를 통해 전달되는 동력에 의해 회전축을 중심으로 회전하는 엔진 보기류의 상기 회전축에 장착되되, 피벗축을 중심으로 선회 운동하는 것을 특징으로 하는 오토텐셔너를 제공한다.

상기 오토텐셔너는, 일측이 상기 피벗축에 회전가능하게 체결되고, 타측은 구동부재에 체결되어, 상기 구동부재의 동작에 따라 상기 피벗축을 중심으로 선회하게 된다.

상기 구동부재는 유압에 의해 작동하는 실린더부를 포함하여 구성되고, 상기 실린더부의 외주면에는 유압 제거시 복원력을 제공하는 탄성부재가 구비된다.

구체적으로, 상기 오토텐셔너는, 상기 회전축에 결합되어 동력을 전달받는 구동 플레이트와; 상기 구동 플레이트의 회전력을 전달받아 회전하는 피동 플레이트;를 더 포함하고, 상기 피동 플레이트에는 상기 구동 플레이트의 회전력을 상기 피동 플레이트에 전달하는 복수의 베인이 구비된다.

상기 베인은, 상기 피동 플레이트의 가장자리부에 고정되는 헤드부와, 상기 헤드부로부터 상기 피동 플레이트의 중심측으로 연장 형성된 바디부를 포함하고, 상기 구동 플레이트는 상기 바디부가 수용되는 무빙홈을 형성한 구동 블록을 가진다.

또한, 상기 베인의 내부에는 철심부가 삽입되고, 상기 바디부는 피동 플레이트의 중심방향으로 두께가 증가하도록 사출 성형된다.

한편 본 발명에서는, 동력전달벨트를 통해 전달되는 동력에 의해 회전하는 풀리부; 상기 풀리부의 중심에 결합되어 동시 회전하는 회전축; 상기 회전축의 동력을 전달받아 회전하는 출력부; 및 상기 회전축이 피벗축을 중심으로 선회하도록 구동하는 오토텐셔너;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류도 제공한다.

상기 오토텐셔너는, 상기 회전축과 상대 회전가능한 베어링(제1베어링)을 통해 상기 회전축에 장착되며,

일측이 상기 피벗축에 회전가능하게 체결되고, 타측은 구동부재에 체결되어, 상기 구동부재의 동작에 따라 상기 피벗축을 중심으로 선회하게 된다.

상기 구동부재는 유압에 의해 작동하는 실린더부를 포함하고, 상기 실린더부의 외주면에는 유압 제거시 복원력을 제공하는 탄성부재가 구비된다.

구체적으로, 상기 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류는, 상기 회전축에 결합되어 동력을 전달받는 구동 플레이트와; 상기 구동 플레이트의 회전력을 전달받아 회전하는 피동 플레이트;를 포함하고,

상기 피동 플레이트에는, 상기 회전축의 선회 시에도 상기 구동 플레이트의 회전력을 상기 피동 플레이트에 전달하는 복수의 베인이 구비된다.

여기서, 상기 풀리부는 엔진 보기류 중 워터펌프에 구비되는 워터펌프 풀리일 수 있고, 상기 출력부는 상기 워터펌프에 구비되는 워터펌프 임펠러일 수 있다.

좀더 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류는, 피벗축을 중심으로 선회하여 동력전달벨트의 장력을 조절하는 동시에, 상기 동력전달벨트를 통해 전달되는 동력에 의해 회전축을 중심으로 회전하는 워터펌프 풀리; 상기 회전축을 중심으로 회전하는 워터펌프 풀리의 회전 동력을 워터펌프 임펠러에 전달하는 동력전달 유니트;를 포함하여 구성된다.

상기 워터펌프 풀리는 서포트브라켓의 내주면에 회전축과 동시 회전가능하게 결합되고, 상기 서포트브라켓은 구동부재에 결합되는 구동부재 결합용 힌지부와 엔진에 피벗축을 중심으로 회전가능하게 장착되는 엔진 결합용 힌지부를 갖는다.

또한, 상기 동력전달 유니트는, 워터펌프 풀리와 일체로 회전 및 선회 가능하게 결합되는 구동 플레이트; 워터펌프 임펠러와 동시 회전가능하게 결합되고, 상기 구동 플레이트의 회전력을 전달받아 회전하는 피동 플레이트; 상기 구동 플레이트와 피동 플레이트 사이에 조립되어, 워터펌프 풀리의 선회 시에도 구동 플레이트의 회전력을 피동 플레이트에 전달하는 복수의 베인;으로 이루어진다.

구체적으로, 상기 베인은 피동 플레이트에 고정되는 헤드부와 구동 플레이트에 구비된 무빙홈에 선형이동가능하게 조립되는 바디부로 이루어지며, 헤드부와 바디부 사이에 좁아지는 형태로 이어지는 목부를 가짐으로 인해 피벗축을 중심으로 하는 구동 플레이트의 선회시 상기 바디부가 헤드부에 대해 탄력적으로 휘어질 수 있게 된다.

또한, 상기 구동 플레이트에는 복수의 무빙홈이 형성된 구동블록이 구비되고, 상기 무빙홈은 구동블록의 외주면에서 반경방향으로 연장되게 형성된다.

본 발명에 의하면, 워터펌프 풀리가 기존에 동력전달벨트의 장력 조절을 위해 사용하던 텐셔너 풀리의 기능을 수행하므로 기존 텐셔너 풀리의 삭제가 가능하고 이에 따라 패키지 소형화, 장착 공간 증대, 동력전달벨트의 길이 축소, 원가 및 중량 절감, 연비 향상 등에 유리해지는 이점이 있으며, 또한 엔진 보기류 및 오토텐셔너를 적용한 동력전달벨트의 컴팩트하고 단순한 레이아웃 구현이 가능해지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류의 레이아웃을 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류를 보여주는 결합 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류를 보여주는 분해 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류의 조립 구조를 보여주는 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류 중 동력전달 유니트의 구성을 보여주는 확대도
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류 중 구동 플레이트과 피동 플레이트 사이에 설치된 베인의 조립 형태를 보여주는 도면
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류 중 구동 플레이트과 피동 플레이트 사이에 설치된 베인의 작동 형태를 보여주는 예시도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류의 동력전달벨트 구동에 의한 동력 전달 순서를 보여주는 도면

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1에 보듯이, 엔진(10)의 크랭크축 풀리(12)에는 각종 엔진 보기류(제너레이터, 워터펌프, 에어컨 컴프레서)의 종동 풀리가 동력전달벨트(16)를 매개로 엔진 동력을 전달받아 작동가능하게 연결되어 있다.

즉, 제너레이터, 워터펌프, 에어컨 컴프레서 등의 엔진 보기류는 동력전달벨트(16)를 통해 제공되는 엔진 동력에 의해 회전 작동하게 되어 있다.

본 발명의 실시예에서는 상기 동력전달벨트(16)를 통해 엔진 동력을 전달받아 작동하는 엔진 보기류의 종동 풀리(즉, 풀리부) 중 워터펌프 풀리(22)를 이용하여 동력전달벨트(16)의 장력을 조절할 수 있는 오토텐셔너(14) 일체형 엔진 보기류를 설명하도록 한다.

도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류의 레이아웃 및 설치 형태가 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류의 구성이 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류의 조립구조가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 실시예에 따른 동력전달 유니트가 확대 도시되어 있다.

도 2 및 도 3에 보듯이, 본 발명의 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류는 워터펌프 풀리 파트(20)와 구동부재(30)와 동력전달 유니트(40) 및 워터펌프 임펠러(50) 등을 포함하여 구성된다.

도 1에 보면, 상기 워터펌프 풀리 파트(20)는 유압식 구동부재(30)가 제공하는 동력에 의해 피벗축(27)을 중심으로 선회가능하게 구성된다.

상기 구동부재(30)는 공급 유압에 의해 신장 작동되는 실린더부(31)를 포함하여 구성되고, 상기 실린더부(31)의 외주면에 변형에 의한 복원력을 생성하는 탄성부재(32)가 구비된다. 이러한 구동부재(30)는 공급 유압에 의해 축선방향(혹은 길이방향)으로 신장되면서 워터펌프 풀리 파트(20)의 선회를 위한 동력을 제공하는 동시에 탄성부재(32)의 변형에 의한 탄성복원력을 생성하고, 상기 유압이 제거되면 탄성부재(32)의 탄성복원력에 의해 복원되면서 워터펌프 풀리 파트(20)를 복귀시키기 위한 구조로 이루어진다.

상기 구동부재(30)는 길이방향의 양측 단부 중 일측 단부가 엔진(구체적으로, 엔진의 실린더블록)에 회전가능하게 장착되고 다른 일측 단부가 워터펌프 풀리 파트(20)의 서포트브라켓(26)과 회전가능하게 결합된다.

상기 서포트브라켓(26)은 구동부재(30)와 엔진(10) 사이에 장착되어 피벗축(27)을 중심으로 선회가능하게 구비되는 것으로, 외주면의 한쪽에 돌출 형성된 엔진 결합용 힌지부(26a)가 상기 피벗축(27)을 매개로 엔진(10)에 회전가능하게 장착되는 동시에, 외주면의 다른 한쪽에 돌출 형성된 구동부재 결합용 힌지부(26b)가 구동부재(30)의 일측 단부에 회전가능하게 체결된다.

이에 따라, 구동부재(30)의 신장 시 구동부재(30)로부터 제공되는 선회 동력에 의해, 서포트브라켓(26)과 워터펌프 풀리(22)를 포함하여 구성되는 워터펌프 풀리 파트(20)는 피벗축(27)을 기준으로 원호를 그리며 선회하게 된다.

이러한 워터펌프 풀리 파트(20)에는 워터펌프 풀리(22)의 회전축(23)과 어댑터(24) 등이 구비된다.

상기 워터펌프 풀리(22)는 동력전달벨트(16)를 매개로 엔진 동력을 전달받아 회전하는 동시에 구동부재(30)가 제공하는 선회 동력에 의해 회전중심이 편심 이동하면서 동력전달벨트(16)에 일정한 장력을 부여하는 것으로서, 동력전달벨트(16)의 이동궤적상에 구동부재(30)에 의해 이동가능하도록 장착되며, 동력전달벨트(16)와의 마찰 접촉을 위한 일정 너비의 외주면을 가지도록 형성된다.

도 4에 보면, 이러한 워터펌프 풀리(22)는 그 회전중심에 워터펌프 풀리(22)와 동시 회전 및 선회를 하는 회전축(23)이 구비되며, 상기 회전축(23)은 어댑터(24)를 통해 워터펌프 풀리(22)의 회전 중심에 일체로 결합된다.

상기 회전축(23)은 제1베어링(28)을 매개로 서포트브라켓(26)의 내주면에 회전가능하게 결합되며, 이에 워터펌프 풀리(22)는 서포트브라켓(26)상에 적층된 형태로 피벗축(27)을 중심으로 서포트브라켓(26)과 동시 선회할 수 있게 된다.

또한, 상기 회전축(23)은 서포트브라켓(26)을 관통하여 구동 플레이트(42)의 회전중심(즉, 축결합부)에 압입된 형태로 일체로 결합되어 구동 플레이트(42)와 동시 회전 및 선회할 수 있게 된다.

도 4에 보듯, 실제로 제1베어링(28)의 내륜에는 구동 플레이트(42)의 축결합부(42a)와 워터펌프 풀리(22)의 어댑터(24)가 고정되게 결합되고, 이에 의해 회전축(23)이 제1베어링(28)을 매개로 서포트브라켓(26)의 내주면에 회전가능하게 결합되어진다.

좀더 설명하면, 상기 회전축(23)의 외주면에 결합된 어댑터(24)와 구동 플레이트(42)의 축결합부(42a)가 제1베어링(28)을 매개로 서포트브라켓(26)의 내주면에 회전가능하게 설치됨으로써, 워터펌프 풀리(22)와 구동 플레이트(42)가 회전축(23)을 중심으로 동시 회전가능하게 지지된다.

즉, 상기 제1베어링(28)은 서포트브라켓(26)의 내주면에 장착되어 워터펌프 풀리(22)와 회전축(23) 및 구동 플레이트(42)를 회전가능하게 지지해준다.

도 3 내지 5에 보듯, 상기 구동 플레이트(42)를 포함하여 구성되는 동력전달 유니트(40)는 구동 플레이트(42)와 더불어 피동 플레이트(44) 및 복수 개의 베인(46)으로 이루어진다.

상기 동력전달 유니트(40)는 워터펌프 풀리 파트(20)의 선회로 인해 워터펌프 풀리(22)의 회전중심이 워터펌프 임펠러(50)의 회전중심에서 편심된 경우에도 워터펌프 임펠러(50)까지 정상적인 동력전달이 이루어지도록 한다.

이를 위하여, 피동 플레이트(44)는 워터펌프 임펠러(50)의 회전축 즉, 임펠러 샤프트(52)와 동시 회전가능하게 결합되고, 구동 플레이트(42)는 워터펌프 풀리(22)의 회전축(23)과 동시 회전가능하게 결합되며, 상기 피동 플레이트(44)와 구동 플레이트(42) 사이에 동력 전달을 위한 복수의 베인(46)이 조립된다.

상기 피동 플레이트(44)는 일면의 가장자리부가 융기되어 마련된 융기부(44b)의 내주면에 베인(46)의 헤드부(46a)가 고정되게 장착되고, 타면의 회전중심에 임펠러 샤프트(52)와 결합되는 축결합부(44a)를 갖는다.

상기 베인(46)은 피동 플레이트(44)에 고정되게 결합되는 헤드부(46a)와 구동 플레이트(42)에 구비된 무빙홈(42c)내에 선형이동가능하게 조립되는 바디부(46b)로 이루어진 펜덜럼(Pendulum) 타입의 것으로서, 구동 플레이트(42)의 회전 동력을 피동 플레이트(44)에 유효하게 전달하는 역할을 한다.

좀더 말하면, 상기 베인(46)은 구동 플레이트(42)와 피동 플레이트(44) 사이에 조립되어 워터펌프 풀리(22)의 선회시에도 구동 플레이트(42)의 회전력을 피동 플레이트(44)에 정상적으로 전달하는 것으로서, 워터펌프 풀리(22)의 회전중심이 피동 플레이트(44)의 회전중심에서 편심된 경우, 다시 말해 동력전달벨트(16)의 장력 조절을 위해 워터펌프 풀리(22)가 편심 이동된 경우, 구동 플레이트(42)의 회전력이 피동 플레이트(44)에 유효하게 전달되도록 한다(도 6a 및 도 6b 참조).

이를 위하여, 구동 플레이트(42)의 일면에는 베인(46)의 바디부(46b)가 슬라이딩하여 선형 이동할 수 있는 복수 개의 무빙홈(42c)을 갖는 구동블록(42b)이 돌출 형성되고, 상기 복수 개의 무빙홈(42c)내에 각 베인(46)의 바디부(46b)가 선형 이동가능하게 삽입된다.

상기 복수 개의 무빙홈(42c)은 구동블록(42b)의 외주면에 서로 일정 간격을 두고 배치되며, 각 무빙홈(42c)은 구동블록(42b)의 외주면에서 회전중심을 향하여 반경방향으로 연장되어 형성된다.

상기 구동 플레이트(42)는 회전중심에 워터펌프 풀리(22)의 회전축이 동시 회전가능하게 압입되어 결합됨에 의해 워터펌프 풀리(22)의 편심 이동 시 동시 이동하게 되나, 상기 베인(46)에 의해 구동 플레이트(42)의 선회 이동시에도 구동 플레이트(42)와 피동 플레이트(44)가 동력전달이 가능한 연결형태를 유지하게 됨으로써 구동 플레이트(42)의 편심 이동에 상관없이 구동 플레이트(42)의 회전 동력이 피동 플레이트(44)에 정상적으로 전달되어 워터펌프 임펠러(50)까지 동력전달이 이루어지게 된다.

이때, 베인(46)을 통한 동력 전달이 원활하도록 하기 위하여, 상기 베인(46)은 헤드부(46a)와 바디부(46b) 사이에 좁아지는 형태로 잘록하게 이어지는 목부(46c)를 가지는 것이 바람직하며, 이에 피벗축(27)을 중심으로 하는 구동 플레이트(42)의 선회시에 상기 바디부(46b)가 헤드부(46a)에 대해 탄력적으로 휘어지면서 구동 플레이트(42)와 피동 플레이트(44) 간에 연결(동력전달을 위한 연결)을 유지하게 된다(도 6a 및 도 6b 참조).

또한, 도 5에 보듯, 상기 베인(46)은 구동 플레이트(42)의 회전력을 피동 플레이트(44)에 유효하게 전달하는 동시에 무빙홈(42c) 내에서의 선형 이동을 원활하도록 하기 위하여, 동력전달을 위한 강성 및 탄성을 확보하기 위한 판상의 철심부(46d)가 내부에 삽입되고, 이 철심부(46d)의 외측에 윤활기능 및 탄성을 갖는 플라스틱 재질의 사출성형부(46e)가 사출 성형된 구조로 이루어진다.

다시 말해, 상기 베인(46)은 강성 및 탄성 확보를 위한 내측의 철심부(46d)와 선형 이동성 확보를 위한 외측의 사출성형부(46e)로 형성되고, 상기 사출성형부(46e)가 헤드부(46a)와 바디부(46b) 및 목부(46c)로 구분되어진다.

상기 바디부(46b)는, 헤드부(46a)로부터 목부(46c)를 사이에 두고 피동 플레이트(44)의 중심측으로 연장 형성되며, 이때 피동 플레이트(44)의 중심측으로(중심방향으로) 두께가 증가하도록 사출 성형된다.

상기 사출성형부(46e)는 재질 특성에 의해 윤활유 없이, 베인(46)의 바디부(46b)와 구동 플레이트(42)의 무빙홈(42c) 사이에 원활한 이동이 이루어지도록 윤활기능을 제공하는 역할을 한다.

아울러, 피동 플레이트(44)의 회전중심에 고정되게 결합된 임펠러 샤프트(52)는 워터펌프 브라켓(54)의 내주면에 장착되는 제2베어링(56)을 통해 회전가능하게 지지되며, 상기 워터펌프 브라켓(54)은 엔진(10)(구체적으로, 엔진의 실린더블록)에 고정되게 장착된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류는 워터펌프의 일반적인 기능(냉각수 압송)을 수행하여 엔진으로 공급되는 냉각수의 순환이 이루어지도록 하는 동시에, 필요에 따라 동력전달벨트의 장력을 조절할 수 있게 된다.

여기서, 엔진 구동에 의해 회전하는 크랭크축 풀리(12)에 연결된 동력전달벨트(16)의 구동에 의해 워터펌프 풀리(22)에 제공된 엔진 동력이 워터펌프 임펠러(50)까지 전달되는 동력 전달 과정을 도 6a 내지 7을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 7에 표시한 화살표를 참조하여 설명하면, 동력전달벨트(16)의 구동에 의해 워터펌프 풀리(22)에 전달된 회전력은 워터펌프 풀리(22)의 회전축(23)을 통해 구동 플레이트(42)에 전달되고, 구동 플레이트(42)의 회전력이 베인(46)을 통해 피동 플레이트(44)에 전달됨으로써, 피동 플레이트(44)와 일체로 결합된 워터펌프 임펠러(50)까지 동력전달벨트(16)의 구동에 의한 회전력이 전달된다.

이때, 구동 플레이트(42)가 워터펌프 풀리(22)와 함께 피벗축(27)을 중심으로 선회하게 되는 경우, 도 6a 및 도 6b에 보듯이, 베인(46)이 구동 플레이트(42)의 선회 이동이 가능하도록 무빙홈(42c)내에서 이동하면서 탄력적으로 변형되는 동시에 구동 플레이트(42)와 피동 플레이트(44) 간에 동력전달을 위한 연결상태를 유지함으로써, 구동 플레이트(42)의 회전력이 피동 플레이트(44)에 유효하게 전달되어 워터펌프 임펠러(50)가 정상적으로 회전되며, 이에 워터펌프 임펠러(50)의 회전 작동에 의해 정상적인 엔진 냉각수의 순환이 이루어지게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류는 동력전달 유니트(40)가 구동 플레이트(42)와 피동 플레이트(44) 사이에 조립된 베인(46)을 통해 워터펌프 풀리(22)와 일체로 움직이는 구동 플레이트(42)의 선회 이동과 상관없이 구동 플레이트(42)의 회전력을 피동 플레이트(44)에 전달할 수 있도록 함에 의해, 워터펌프 풀리(22)의 선회를 통해 동력전달벨트(16)의 장력을 조절하는 동시에 워터펌프 임펠러(50)를 회전시켜 엔진 냉각수를 순환시키는 워터펌프의 기능을 수행할 수 있게 된다.

이렇게 워터펌프 풀리(22)를 이용하여 동력전달벨트(16)의 장력 조절 기능을 수행함으로써 기존에 동력전달벨트의 장력 조절을 위해 사용하던 텐셔너 풀리의 삭제가 가능하게 되고, 이에 따라 패키지 소형화, 장착 공간 증대, 동력전달벨트의 길이 축소, 원가 및 중량 절감, 연비 향상 등에 유리해지는 이점이 있으며, 또한 엔진 보기류 및 오토텐셔너를 적용한 동력전달벨트의 컴팩트하고 단순한 레이아웃 구현이 가능해지는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너에 대해 설명하도록 하며, 앞서 설명한 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류(워터펌프)에 대한 설명 중에 본 발명의 오토텐셔너(14)에 대한 설명이 포함되어 있으므로, 상기 오토텐셔너(14)에 대한 설명 중 일부는 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 오토텐셔너(14)는 동력전달벨트(16)를 통해 전달되는 엔진 동력에 의해 회전하는 엔진 보기류 중 워터펌프의 종동 풀리(즉, 워터펌프 풀리)를 활용하여 동력전달벨트(16)의 장력을 조절할 수 있도록 구성되며, 상기 워터펌프의 풀리부인 워터펌프 풀리(22)의 회전축(23)에 장착되되 피벗축(27)을 중심으로 선회 운동할 수 있도록 구성된다.

상기 회전축(23)은 워터펌프 풀리(22)의 회전중심에 동시 회전하게 결합되어, 워터펌프 풀리(22)가 동력전달벨트(16)를 통해 전달되는 동력에 의해 회전할 때 함께 회전한다.

이러한 오토텐셔너(14)는 일측이 상기 피벗축(27)에 회전가능하게 체결되고 타측은 구동부재(30)에 체결되어 상기 구동부재(30)의 동작에 따라 상기 피벗축(27)을 중심으로 선회할 수 있는 서포트브라켓(26)을 포함하며, 회전축(23)의 동력이 워터펌프의 출력부인 워터펌프 임펠러(50)까지 전달될 수 있도록 동력전달 유니트(40)를 구비한다.

도 4에 보듯, 상기 서포트브라켓(26)은 회전축(23)과 상대 회전가능한 제1베어링(28)을 통해 회전축(23)상에 장착되며, 이렇게 회전축(23)상에 장착된 서포트브라켓(26)은 베인(46)을 포함한 구조의 동력전달 유니트(40)에 의해 피벗축(27)을 중심으로 선회가능하게 지지된다.

상기 동력전달 유니트(40)는 회전축(23)에 결합되어 동력을 전달받는 구동 플레이트(42)와 이 구동 플레이트(42)의 회전력을 전달받아 회전하는 피동 플레이트(44) 및 구동 플레이트(42)의 회전력을 피동 플레이트(44)에 전달하는 복수의 베인(46)을 포함한다.

여기서, 상기 베인(46)은 앞서 설명한 바와 같은 구조로 형성가능하며, 워터펌프의 출력부인 워터펌프 임펠러(50)는 상기 동력전달 유니트(40)에 의해 회전축(23)의 회전 동력을 전달받아 회전하게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 엔진 12 : 크랭크축 풀리
14 : 오토텐셔너 16 : 동력전달벨트
20 : 워터펌프 풀리 파트 22 : 워터펌프 풀리
23 : 회전축 24 : 어댑터
26 : 서포트브라켓 26a : 엔진 결합용 힌지부
26b : 구동부재 결합용 힌지부
27 : 피벗축 28 : 제1베어링
30 : 구동부재 32 : 탄성부재
40 : 동력전달 유니트 42 : 구동 플레이트
42a : 축결합부 42b : 구동블록
42c : 무빙홈 44 : 피동 플레이트
44a : 축결합부 46 : 베인
46a : 헤드부 46b : 바디부
46c : 목부 46d : 철심부
46e : 사출성형부 50 : 워터펌프 임펠러
52 : 임펠러 샤프트 54 : 워터펌프 브라켓
56 : 제2베어링

Claims

동력전달벨트를 통해 전달되는 동력에 의해 회전축을 중심으로 회전하는 엔진 보기류의 상기 회전축에 장착되되, 피벗축을 중심으로 선회 운동하며,
상기 회전축에 결합되어 동력을 전달받는 구동 플레이트와, 상기 구동 플레이트의 회전력을 전달받아 회전하는 피동 플레이트, 및 상기 피동 플레이트에 구비되어 상기 구동 플레이트의 회전력을 상기 피동 플레이트에 전달하는 복수의 베인을 포함하는 것을 특징으로 하는 오토텐셔너.
청구항 1에 있어서,
상기 오토텐셔너는, 일측이 상기 피벗축에 회전가능하게 체결되고, 타측은 구동부재에 체결되어, 상기 구동부재의 동작에 따라 상기 피벗축을 중심으로 선회하는 것을 특징으로 하는 오토텐셔너.
청구항 2에 있어서,
상기 구동부재는 유압에 의해 작동하는 실린더부를 포함하고, 상기 실린더부의 외주면에는 유압 제거시 복원력을 제공하는 탄성부재가 구비된 것을 특징으로 하는 오토텐셔너.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 베인은, 상기 피동 플레이트의 가장자리부에 고정되는 헤드부와, 상기 헤드부로부터 상기 피동 플레이트의 중심측으로 연장 형성된 바디부를 포함하고,
상기 구동 플레이트에는 상기 바디부가 수용되는 무빙홈을 형성한 구동 블록이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오토텐셔너.
청구항 5에 있어서,
상기 베인의 내부에는 철심부가 삽입되고, 상기 바디부는 피동 플레이트의 중심방향으로 두께가 증가하도록 사출 성형된 것을 특징으로 하는 오토텐셔너.
동력전달벨트를 통해 전달되는 동력에 의해 회전하는 풀리부;
상기 풀리부의 중심에 결합되어 동시 회전하는 회전축;
상기 회전축의 동력을 전달받아 회전하는 출력부;
상기 회전축이 피벗축을 중심으로 선회하도록 구동하는 오토텐셔너;
상기 회전축에 결합되어 동력을 전달받는 구동 플레이트;
상기 구동 플레이트의 회전력을 전달받아 회전하는 피동 플레이트;를 포함하며,
상기 피동 플레이트에는 상기 회전축의 선회 시에도 상기 구동 플레이트의 회전력을 상기 피동 플레이트에 전달하는 복수의 베인이 구비된 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
청구항 7에 있어서,
상기 오토텐셔너는 상기 회전축과 상대 회전가능한 베어링을 통해 상기 회전축에 장착되는 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
청구항 7에 있어서,
상기 오토텐셔너는, 일측이 상기 피벗축에 회전가능하게 체결되고, 타측은 구동부재에 체결되어, 상기 구동부재의 동작에 따라 상기 피벗축을 중심으로 선회하는 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
청구항 9에 있어서,
상기 구동부재는 유압에 의해 작동하는 실린더부를 포함하고, 상기 실린더부의 외주면에는 유압 제거시 복원력을 제공하는 탄성부재가 구비된 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
삭제
청구항 7에 있어서,
상기 베인은, 상기 피동 플레이트의 가장자리부에 고정되는 헤드부와, 상기 헤드부로부터 상기 피동 플레이트의 중심측으로 연장 형성된 바디부를 포함하고,
상기 구동 플레이트에는 상기 바디부가 수용되는 무빙홈을 형성한 구동 블록이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
청구항 12에 있어서,
상기 베인의 내부에는 철심부가 삽입되고, 상기 바디부는 피동 플레이트의 중심방향으로 두께가 증가하도록 사출 성형된 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
청구항 7에 있어서,
상기 풀리부는 워터펌프 풀리이고, 상기 출력부는 워터펌프 임펠러인 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
피벗축을 중심으로 선회하여 동력전달벨트의 장력을 조절하는 동시에, 상기 동력전달벨트를 통해 전달되는 동력에 의해 회전축을 중심으로 회전하는 워터펌프 풀리;
상기 회전축을 중심으로 회전하는 워터펌프 풀리의 회전 동력을 워터펌프 임펠러에 전달하는 동력전달 유니트;를 포함하여 구성되며,
상기 동력전달 유니트는,
워터펌프 풀리와 일체로 회전 및 선회 가능하게 결합되는 구동 플레이트;
워터펌프 임펠러와 동시 회전가능하게 결합되고, 상기 구동 플레이트의 회전력을 전달받아 회전하는 피동 플레이트;
상기 구동 플레이트와 피동 플레이트 사이에 조립되어, 워터펌프 풀리의 선회 시에도 구동 플레이트의 회전력을 피동 플레이트에 전달하는 복수의 베인;
으로 이루어진 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
청구항 15에 있어서,
상기 워터펌프 풀리는 서포트브라켓의 내주면에 회전축과 동시 회전가능하게 결합되고, 상기 서포트브라켓은 구동부재에 결합되는 구동부재 결합용 힌지부와 엔진에 피벗축을 중심으로 회전가능하게 장착되는 엔진 결합용 힌지부를 갖는 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
삭제
청구항 15에 있어서,
상기 베인은 피동 플레이트에 고정되는 헤드부와 구동 플레이트에 구비된 무빙홈에 선형이동가능하게 조립되는 바디부로 이루어진 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
청구항 18에 있어서,
상기 베인은 헤드부와 바디부 사이에 좁아지는 형태로 이어지는 목부를 가짐으로 인해 피벗축을 중심으로 하는 구동 플레이트의 선회시 상기 바디부가 헤드부에 대해 탄력적으로 휘어질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.
청구항 18에 있어서,
상기 구동 플레이트에는 복수의 무빙홈이 형성된 구동블록이 구비되고, 상기 무빙홈은 구동블록의 외주면에서 반경방향으로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 오토텐셔너 일체형 엔진 보기류.