KR20010019804A - 차량용 엔진 - Google Patents

Abstract

차량용 엔진(ENGINE)이 개시된다. 개시된 차량용 엔진은, 실린더 블록과; 상기 실린더 블록의 일측에 회전 가능하게 설치되고, 그 단부에 크랭크 풀리가 지지된 크랭크샤프트와; 상기 크랭크 풀리와 동일 방향으로 회전 가능하게 상기 실린더 블록의 일측에 설치된 텐션 풀리와; 상기 크랭크 풀리와 상기 텐션 풀리에 지지되어 회전하는 벨트와; 상기 실린더 블록의 일측에 설치되고, 그 내부에 로터축이 회전 가능하게 설치되며, 그 외부로 돌출된 상기 로터축의 단부에 웜과 웜휠로 이루어진 웜기어가 설치된 알터네이터와; 상기 웜기어와 상기 텐션 풀리를 연결하여 상기 크랭크샤프트의 회전력이 상기 웜기어에 전달되도록 하는 회전력 전달수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 알터네이터의 설치 위치가 자유로워지는 이점이 있다.

Description

차량용 엔진{ENGINE IN A AUTOMOBILE}

본 발명은 차량용 엔진(ENGINE)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설치되는 위치가 자유롭도록 그 구조가 개선된 차량용 엔진에 관한 것이다.

자동차의 목적을 나타내는 표현에는 여러 가지가 있으나, 물체를 이동하는 기계라고 할 수 있다. 이 물체를 이동하는 힘, 즉 연료에서 일을 만들어내는 역할을 하는 것이 엔진이며, 자동차에서는 내연기관을 사용하고 있다. 이 내연기관을 크게 나누면 작동가스의 내부열량 변화가 유효일로 변환되는 체적형 기관과 전 열량의 변화가 유효일로 되는 속도형 기관 예컨대 가스터빈이 있다. 체적형 기관은 사용 연료에 따라 가솔린엔진, LPG엔진, 및 디젤엔진으로 대별하고, 소기법에 따라 4행정엔진과 2행정엔진으로 대별할 수 있다.

특히, 사용 연료에 따라 대별된 것 중 가솔린엔진을 디젤엔진과 비교할 경우, 출력/배기량비가 크고 중량/출력비가 작으며, 출력/체적비가 크고 저가격이며, 시동이 쉽고 소음 및 진동이 적은 장점이 있는 반면, 연료비가 높고 화재의 위험성이 크며, 배기가스중의 유해 성분이 많은 단점을 가지고 있다.

이러한 차량용 엔진의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 외관 사시도가 도 1에 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 차량용 엔진은, 실린더 블록(10)과, 상기 실린더 블록(10)의 전면에 설치되고 도면에 전부 도시하지 않았지만, 스테이터(stator), 로터(rotor), 및 다이오드(diode) 등의 부품으로 구성되어 항상 규정치 전압을 유지 발생시켜 이를 배터리(battery)와 각종 전장품으로 공급하는 알터네이터(alternator)(20)와, 상기 실린더 블록(10)의 하측 내부에 설치된 크랭크샤프트(crank shaft)(30)와, 상기 크랭크샤프트(30)의 상측의 실린더 블록(10) 내부에 설치되는 워터펌프(미도시)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 알터네이터(20)의 로터축에 지지된 로터풀리(21)와, 상기 크랭크샤프트(30)의 일단부에 지지된 크랭크 풀리(31)와, 상기 워터펌프의 베어링 축(40) 단부에 지지된 워터풀리(41)가 벨트(11)에 의해 회전된다. 상기 벨트(11)는 일반적인 V-벨트가 이용된다. 한편 도 1과, 후술하는 도 2에서 설명되지 않은 참조부호 50 및 150은, 온도가 높은 냉각수의 열을 외기에 전달하여 냉각하는 라디에이터(radiator)이다.

이와 같이 구성된 차량용 엔진의 회전력은 기동전동기(미도시)에 의해 상기 크랭크샤프트(30)가 구동되고, 이 크랭크샤프트(30)의 구동에 따라 로터풀리(21)와 워터풀리(41)가 회전하게 된다. 특히 상기 로터풀리(21)가 회전함에 따라 이 회전력으로 알터네이터(20)는 구동되어 교류발전을 하고 차량용 전원으로 사용됨과 동시에 배터리(미도시)를 충전한다.

이와 같이 작동되는 종래의 차량용 엔진에 있어서, 상기 알터네이터(20)의 로터풀리(21)가 크랭크 풀리(31)와 워터풀리(41)와 하나의 벨트(11)에 의해 회전되어야 하므로 그 설치 위치가 제한될 수밖에 없다. 특히, 디젤 엔진이 채용되는 버스(BUS) 등에서는 상기 알터네이터(20)의 용량이 차량의 성능, 예컨대 실내 전원, 각종 편의 장치, 및 에어컨디셔너(air-conditioner) 등의 성능에 영향을 미치지만, 전술한 바와 같이 그 설치 위치가 제한됨으로써 무한정으로 용량을 높일 수 없는 문제점이 있었다.

그리고 엔진의 정비에 있어서도 다수의 풀리들이 하나의 벨트(11)에 의해 연결되므로 정비효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 알터네이터의 설치 위치가 자유롭도록 하고, 정비효율이 향상될 수 있도록 한 차량용 엔진을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 차량용 엔진을 개략적으로 나타내 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 엔진을 개략적으로 나타내 보인 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 벨트의 다른 실시예를 나타낸 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

110. 실린더 블록 111. 벨트

120. 알터네이터 121. 하우징

122. 로터축 130. 크랭크샤프트

131. 크랭크 풀리 160. 웜기어

161. 웜 162. 웜휠

170. 플렉시블 조인트 180. 텐션 풀리

190. 워터풀리 201. 에어 컴프레셔의 풀리

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 엔진은, 실린더 블록과; 상기 실린더 블록의 일측에 회전 가능하게 설치되고, 그 단부에 크랭크 풀리가 지지된 크랭크샤프트와; 상기 크랭크 풀리와 동일 방향으로 회전 가능하게 상기 실린더 블록의 일측에 설치된 텐션 풀리와; 상기 크랭크 풀리와 상기 텐션 풀리에 지지되어 회전하는 벨트와; 상기 실린더 블록의 일측에 설치되고, 그 내부에 로터축이 회전 가능하게 설치되며, 그 외부로 돌출된 상기 로터축의 단부에 웜과 웜휠로 이루어진 웜기어가 설치된 알터네이터와; 상기 웜기어와 상기 텐션 풀리를 연결하여 상기 크랭크샤프트의 회전력이 상기 웜기어에 전달되도록 하는 회전력 전달수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 회전력 전달수단은, 상기 웜의 회전축에 일측이 설치되고, 상기 텐션 풀리의 회전축에 타측이 설치되며, 굴곡 또는 신축이 가능한 플렉시블 조인트를 포함하여 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명에 따른 차량용 엔진의 구성을 개략적으로 나타내 보인 외관 사시도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 엔진은, 소정의 연료로부터 일을 만들어 내고 이 일을 이용하여 차량이 작동되도록 하는 것으로, 엔진의 기초가 되고, 엔진의 수명을 좌우하며 주철이나 알루미늄 합금으로 이루어지고 다수의 부품이 설치되도록 형성된 실린더 블록(110)과, 상기 실린더 블록(110)의 상부에 설치되어 실린더 블록(110)의 뚜껑 역할을 하는 실린더 헤드(210)가 구비된다. 상기 실린더 블록(110)의 전면 및 후면으로 그 단부가 각각 돌출되게 실린더 블록(110)의 내부에 크랭크샤프트(130)가 설치되고, 물을 원심력으로 외부로 보내주는 펌프작용을 하는 워터펌프(미도시)가 상기 크랭크샤프트(130)의 상부 쪽의 실린더 블록(110)에 설치된다.

그리고 상기 실린더 블록(110)의 전면 일측으로 돌출되게 텐션 풀리(180)가 설치되고, 상기 크랭크샤프트(130)의 일단부에는 크랭크 풀리(131)가 지지되어 설치되며, 상기 워터펌프의 베어링 축(191)에는 워터풀리(190)가 지지되어 설치된다. 그리고 상기 크랭크 풀리(131), 워터풀리(190), 및 텐션 풀리(180)에 무한궤도를 이루는 벨트(111)가 지지되어 회전 가능하게 설치된다. 한편 상기 텐션 풀리(180)는 일반적으로 벨트(111)의 장력을 보정해 주기 위해 설치되므로 본 발명에 따라 구성 요소가 추가된 것이라 볼 수 없다.

또한 상기 알터네이터(120)의 하우징(121) 외부로 돌출된 로터축(122)의 단부에는 웜(161)과 웜휠(162)로 이루어진 웜기어(160)가 설치된다. 그리고 상기 웜(161)의 회전축과 상기 텐션 풀리(180)의 회전축(181)에 각각 연결되어 크랭크샤프트(130) 또는 벨트(111)의 회전력을 간접적으로 웜기어(160)에 전달하는 회전력 전달수단이 설치된다. 상기 회전력 전달수단은 굴곡 또는 신축이 가능한 플렉시블 조인트(170)를 포함하여 이루어진다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량용 엔진의 작용을 설명하면 다음과 같다. 여기에서는 일반적인 차량용 엔진의 작용 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 작용만을 설명하기로 한다.

상기 실린더 블록(110)의 하측 내부에 보통 설치되는 크랭크샤프트(130)의 일단에는 크랭크 풀리(131)가 지지되고, 그 타단에는 플라이 휠(미도시)이 지지된다. 상기 플라이 휠은 기동전동기(미도시)와 연결되어 있어서 상기 기동전동기의 작동에 따라 크랭크샤프트(130)가 회전하게 되고 마찬가지로, 상기 크랭크 풀리(131)도 회전된다. 이에 따라 상기 크랭크 풀리(131)의 회전력은 벨트(111)에 전달되어 워터풀리(190) 및 텐션 풀리(180)도 회전하게 된다. 특히, 상기 텐션 풀리(180)의 회전력은 플렉시블 조인트(170)에 전달되고, 이 회전력에 의해 웜기어(160)가 작동하게 된다. 웜기어(160)의 작동으로 알터네이터(120)가 회전력을 얻게 된다.

한편 상기 플렉시블 조인트(170)는 고속 회전에 불리하므로 저속으로 회전하게 하고, 웜기어(160)의 회전비를 조절해 필요한 알터네이터(120)의 회전수를 얻도록 한다.

그리고 상기 플렉시블 조인트(170)는 전술한 바와 같이, 굴곡 및 신축이 가능하여 알터네이터(120)의 설치를 어떤 특정한 장소에 한정하지 않고 설치하여도 크랭크샤프트(130)의 회전력을 전달시킬 수 있으며, 이에 따라 알터네이터(120)의 용량도 자유로이 키울 수 있게 된다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 알터네이터를 자유롭게 설치할 수 있어서 벨트(111)에 에어 컴프레셔의 풀리(201)도 설치할 수 있게 된다. 따라서 다른 부품의 설치에 여유가 생기게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 엔진은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째; 크랭크샤프트의 회전력을 알터네이터에 전달하는데 있어서 종래와 같이 벨트와 풀리에 의해 전달되지 않고, 플렉시블 조인트와 웜기어에 의해 이루어지게 하여 알터네이터의 설치 위치를 자유롭게 예컨대 정비 및 점검이 용이한 곳에 설치할 있고, 알터네이터의 용량을 임의대로 키울 수 있다.

둘째; 알터네이터가 별도로 독립해서 설치될 수 있어서 정비가 쉽고, 작업이 단순해진다.

셋째; 알터네이터에 풀리가 설치되지 않기 때문에 중량이 나가는 부품을 삭제할 수 있고, 원가절감의 요인이 된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 실린더 블록과;

   상기 실린더 블록의 일측에 회전 가능하게 설치되고, 그 단부에 크랭크 풀리가 지지된 크랭크샤프트와;

   상기 크랭크 풀리와 동일 방향으로 회전 가능하게 상기 실린더 블록의 일측에 설치된 텐션 풀리와;

   상기 크랭크 풀리와 상기 텐션 풀리에 지지되어 회전하는 벨트와;

   상기 실린더 블록의 일측에 설치되고, 그 내부에 로터축이 회전 가능하게 설치되며, 그 외부로 돌출된 상기 로터축의 단부에 웜과 웜휠로 이루어진 웜기어가 설치된 알터네이터와;

   상기 웜기어와 상기 텐션 풀리를 연결하여 상기 크랭크샤프트의 회전력이 상기 웜기어에 전달되도록 하는 회전력 전달수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전력 전달수단은,

   상기 웜의 회전축에 일측이 설치되고, 상기 텐션 풀리의 회전축에 타측이 설치되며, 굴곡 또는 신축이 가능한 플렉시블 조인트를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진.